DE102007039087A1 - Split anchor with expanding casing, anchoring bolts and tapered insert at fixed distance from support shows decreased dependence on borehole (sic) expansion diameter and strength of anchor base - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Spreizanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to an expansion anchor with the features of the preamble of claim 1.
Spreizanker
sind an sich bekannt. Sie weisen einen Ankerbolzen und eine Spreizhülse
auf, die auf dem Ankerbolzen angeordnet ist. Der Ankerbolzen weist
einen – üblicherweise, allerdings nicht zwingend – konischen
Spreizkörper auf. Durch Einziehen des Spreizkörpers
in die Spreizhülse oder umgekehrt durch Aufschieben der
Spreizhülse auf den Spreizkörper wird die Spreizhülse
aufgeweitet und verankert den Spreizanker in einem Bohrloch. Die Form
des Spreizkörpers ist durch seine Funktion, die Spreizhülse
aufzuspreizen, bestimmt. Als Beispiel für einen solchen
Spreizanker wird auf die
Toleranzen der Bohrlochdurchmesser erfordern ein unterschiedlich weites Aufschieben der Spreizhülse auf den Spreizkörper oder Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse, um die Spreizhülse so weit aufzuspreizen, dass der Spreizanker verankert ist. Toleranzen der Bohrlochdurchmesser resultieren aus einer Abnutzung des Bohrers, dessen Durchmesserunterschied zwischen neu und abgenutzt bis zu 0,4 mm betragen kann. Ein weiterer Einflussfaktor auf den Bohrlochdurchmesser ist die Art und Festigkeit des Ankergrunds. Tendenziell ist der Bohrlochdurchmesser in einem Ankergrund geringer Festigkeit größer als in einem Ankergrund hoher Festigkeit. Ein Nachteil bekannter Spreizanker ist ihre Abhängigkeit vom Bohrlochdurchmesser und von der Festigkeit des Ankergrunds: wird der Spreizanker auf einen großen Bohrlochdurchmesser an der oberen Grenze der Toleranz ausgelegt, lässt er sich in ein Bohrloch mit kleinem Durchmesser in hochfestem Beton nur schwer einschlagen. Wird der Spreizanker umgekehrt für einen Bohrlochdurchmesser an der unteren Toleranzgrenze ausgelegt, hat die nicht aufgespreizte Spreizhülse nur geringen axialen Halt in einem Bohrloch mit großem Durchmesser in niederfestem Beton. Der axiale Halt der Spreizhülse im Bohrloch reicht möglicherweise nicht aus, um den Spreizkörper in die Spreizhülse einzuziehen.tolerances The diameter of the borehole requires different distances the expansion sleeve on the spreader or retraction of the expansion body in the expansion sleeve to the expansion sleeve so spread wide that the expansion anchor is anchored. tolerances the borehole diameter results from wear of the drill, its diameter difference between new and worn up to 0.4 mm can be. Another influencing factor on the borehole diameter is the type and strength of the anchorage. The trend is the borehole diameter larger in an anchoring ground of low strength as in an anchorage of high strength. A disadvantage known Expansion anchor is their dependence on the borehole diameter and the strength of the anchorage: the expansion anchor is on a large borehole diameter at the upper limit of tolerance designed, it can be in a hole with a small diameter hard to hit in high-strength concrete. If the expansion anchor reversed for a borehole diameter at the lower tolerance limit designed, the unexpanded expansion sleeve has only low axial hold in a large diameter borehole in low-strength concrete. The axial stop of the expansion sleeve in the borehole may not be enough to the spreader feed into the expansion sleeve.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Spreizanker vorzuschlagen, dessen Abhängigkeit beim Aufspreizen vom Bohrlochdurchmesser und von der Festigkeit des Ankergrunds verringert ist.task The invention is to propose a spreader, whose dependence when spreading from the borehole diameter and from the strength of the anchorage is reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Ankerbolzen des erfindungsgemäßen Spreizankers weist ein Widerlager auf, an dem sich die Spreizhülse axial abstützt. Das Widerlager kann beispielsweise eine umlaufende Ringstufe sein, an der sich ein Durchmesser oder Quermesser des Ankerbolzens in Richtung des Spreizkörpers verringert. Der Spreizkörper des Ankerbolzens des erfindungsgemäßen Spreizankers weist einen festen, d. h. konstanten und unveränderlichen Abstand vom Widerlager auf, insbesondere sind das Widerlager und/oder der Spreizkörper einstückige Bestandteile des Ankerbolzens. Der Spreizkörper kann unmittelbar an das Widerlager anschließen, der Abstand des Spreizkörpers vom Widerlager also null sein. Insbesondere besteht ein Abstand zwischen dem Spreizkörper und dem Widerlager beispielsweise in Form eines zylindrischen Abschnitts des Ankerbolzens.These The object is achieved by the features of claim 1. The anchor bolt of the invention Expansion anchor has an abutment on which the expansion sleeve axially supported. The abutment can, for example, a be circumferential ring step, at which there is a diameter or cross knife of the anchor bolt is reduced in the direction of the expansion body. The spreader of the anchor bolt of the invention Expansion anchor has a fixed, d. H. constant and unchanging Distance from the abutment on, in particular, the abutment and / or the spreader integral parts of the Anchor bolt. The spreader can directly to the Connect abutment, the distance of the expansion body so be zero from the abutment. In particular, there is a gap between the spreader and the abutment, for example in the form of a cylindrical portion of the anchor bolt.
Die Spreizhülse ist axial stauchbar. Die axiale Stauchbarkeit kann bei Ausgestaltungen der Erfindung durch in Umfangsrichtung verteilt angeordnete und teilweise axial gestaffelte Ausstanzungen der Spreizhülse bewirkt sein. Die Ausstanzungen lassen Stege stehen, die zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung und/oder schräg zu einer Längsrichtung des Spreizankers verlaufen und durch Verformung die axiale Stauchbarkeit der Spreizhülse ermöglichen. In einem Ausgangszustand ist die Spreizhülse des erfindungsgemäßen Spreizankers ein Stück weit auf den Spreizkörper des Ankerbolzens aufgeschoben, wenn sie am Widerlager des Ankerbolzens anliegt, das die Spreizhülse axial abstützt. Mit „Ausgangszustand" ist der (vorgesehene) Zustand der Spreizhülse vor bzw. beim Einbringen des Spreizankers in das Bohrloch gemeint, also der gebrauchsfertige Zustand des Spreizankers. Durch den konstanten und unveränderlichen Abstand des Spreizkörpers vom Widerlager ist vorgegeben, wie weit die Spreizhülse im Ausgangszustand auf den Spreizkörper aufgeschoben ist.The Expansion sleeve is axially compressible. The axial compressibility can in embodiments of the invention by in the circumferential direction distributed and partially axially staggered punched out the expansion sleeve causes. The punched holes leave bridges are at least partially in the circumferential direction and / or obliquely to a longitudinal direction of the expansion anchor run and by deformation, the axial compressibility of the expansion sleeve enable. In an initial state is the expansion sleeve the expansion anchor according to the invention a piece pushed far onto the spreader body of the anchor bolt, when it rests against the abutment of the anchor bolt, which is the expansion sleeve axially supported. With "initial state" is the (provided) state of the expansion before or during insertion of the expansion anchor meant in the well, so the ready to use Condition of the expansion anchor. By the constant and unchanging Distance of the expansion body from the abutment is given, how far the expansion sleeve in the initial state on the spreader is deferred.
Wird der erfindungsgemäße Spreizanker in ein Bohrloch mit kleinem Bohrlochdurchmesser in einem hochfesten Ankergrund eingebracht, wird beim Einbringen die Spreizhülse axial gestaucht, also axial verkürzt. Dabei schiebt sich die Spreizhülse vollständig oder teilweise vom Spreizkörper herunter, wobei sich ihr Durchmesser bzw. Umfang verkleinert bzw. vom Bohrloch verkleinert wird. Die zum Einbringen des Spreizankers erforderliche Kraft ist verringert. Außerdem ist eine Verschiebung des Ankerbolzens in der Spreizhülse zum Aufspreizen der Spreizhülse kurz, weil die Spreizhülse nach innen in Anlage auf den Spreizkörper gedrückt ist und zugleich am Bohrloch anliegt.Becomes the expansion anchor according to the invention in a borehole introduced with a small borehole diameter in a high-strength anchorage, is compressed axially when inserting the expansion sleeve, ie shortened axially. This pushes the expansion sleeve completely or partially down from the spreader, whereby their diameter or circumference decreases or from the borehole is reduced. The required for the introduction of the expansion anchor Power is reduced. There is also a shift in the Anchor bolt in the expansion sleeve for spreading the expansion sleeve short, because the expansion sleeve inwards in contact with the spreader is pressed and at the same time rests against the borehole.
Wird umgekehrt der erfindungsgemäße Spreizanker in ein Bohrloch mit großem Bohrlochdurchmesser in einem niederfesten Ankergrund eingebracht, liegt die bereits in ihrem Ausgangszustand ein Stück weit auf den Spreizkörper aufgeschobene Spreizhülse mit einer zum Aufspreizen ausreichenden Kraft an einer Bohrlochwandung an. Weil die Spreizhülse zugleich am Widerlager des Ankerbolzens anliegt, verschiebt sie sich beim Einbringen in das Bohrloch nicht vom Spreizkörper herunter. Die Verschiebung des Ankerbolzens in der Spreizhülse zum Aufspreizen der Spreizhülse ist kurz. Außer der kurzen Verschiebung des Ankerbolzens zum Aufspreizen der Spreizhülse als solches hat die kurze Verschiebung den Vorteil eines kurzen Überstands des Ankerbolzens über eine auf ihn geschraubte Mutter außerhalb des Bohrlochs.If, conversely, the expansion anchor according to the invention is introduced into a borehole with a large borehole diameter in a low-strength anchorage, the expansion sleeve, which is already partially pushed onto the expansion element in its starting state, bears against a borehole wall with sufficient force for spreading. Because the expansion sleeve at the same time rests against the abutment of the anchor bolt, it does not move down from the spreader when introduced into the wellbore. The Displacement of the anchor bolt in the expansion sleeve for spreading the expansion sleeve is short. In addition to the short displacement of the anchor bolt for spreading the expansion sleeve as such, the short displacement has the advantage of a short projection of the anchor bolt on a mother screwed on him outside the borehole.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse im Ausgangszustand dadurch aufgespreizt ist, dass sie ein Stück weit auf den Spreizkörper aufgeschoben ist. Die Spreizhülse weist damit bereits im Ausgangszustand eine Aufspreizung auf. Ist der Bohrlochdurchmesser klein, wird die Spreizhülse durch axiales Stauchen beim Einbringen in das Bohrloch so weit vom Spreizkörper herunter geschoben und zusammengedrückt, dass sie in das Bohrloch einbringbar ist.A Embodiment of the invention provides that the expansion sleeve in the initial state is spread by a piece is pushed far on the spreader. The expansion sleeve has thus already in the initial state on a spread. Is the Borehole diameter small, the expansion sleeve is by axial Compressing when introduced into the borehole so far down from the spreader pushed and squeezed them into the hole can be introduced.
Zum Stauchen ist eine plastische Verformung der Spreizhülse möglich. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine elastisch oder elastisch-plastisch stauchbare Spreizhülse vor. Dies hat den Vorteil, dass ein Nachspreizen der Spreizhülse in Folge einer rissbedingten Bohrlochaufweitung durch die Federkraft des elastischen Bereichs begünstigt wird. Die Spreizhülse kann hierzu auch zweistückig ausgeführt werden, d. h. beispielsweise aus einem herkömmlichen Hülsenteil und einem separaten Federelement bestehen. Als Federelement kann eine Schraubenfeder dienen. Auch im Falle eines reinen plastisch-wirkenden Stauchbereichs kann hierfür ein separates Element, bspw. aus Kunststoff, dienen.To the Compression is a plastic deformation of the expansion sleeve possible. An embodiment of the invention provides an elastic or elastically-plastically compressible expansion sleeve. This has the advantage that a post-spreading of the expansion sleeve as a result of a crack-caused borehole widening by the spring force the elastic region is favored. The expansion sleeve this can also be carried out in two pieces, d. H. for example, from a conventional sleeve part and a separate spring element. As a spring element can serve a coil spring. Also in the case of a purely plastic-acting Upset area can this a separate element, eg. made of plastic, serve.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse im Ausgangszustand axial zwischen dem Widerlager und dem Spreizkörper vorgespannt ist. Die Spreizhülse ist dadurch spielfrei auf dem Ankerbolzen gehalten. Die axiale Vorspannung der Spreizhülse wird erhöht, wenn die Spreizhülse zur Verkleinerung ihres Durchmessers oder Umfangs durch axiales Stauchen teilweise oder vollständig vom Spreizkörper herunter geschoben wird. Die Vorspannung der Spreizhülse zwischen dem Widerlager und dem Spreizkörper des Ankerbolzens bewirkt eine kurze Verschiebung des Ankerbolzens in der Spreizhülse zum Aufspreizen der Spreizhülse.A Embodiment of the invention provides that the expansion sleeve in the initial state axially between the abutment and the spreader is biased. The expansion sleeve is thus free of play held on the anchor bolt. The axial preload of the expansion sleeve is increased when the expansion sleeve for reduction their diameter or circumference by axial upsetting partially or completely pushed down from the spreader becomes. The bias of the expansion between the abutment and the spreader of the anchor bolt causes a short shift of the anchor bolt in the expansion sleeve for spreading the Expansion sleeve.
Vorzugsweise besteht die Spreizhülse aus Metall, insbesondere ist sie ein Blechteil. Zur axialen Stauchbarkeit sieht eine Ausgestaltung der Erfindung Ausnehmungen aus der Spreizhülse vor, die Stege oder dgl. stehen lassen, welche durch ihre Form und Richtung die axiale Stauchbarkeit der Spreizhülse ermöglichen.Preferably If the expansion sleeve made of metal, in particular it is a sheet metal part. For axial compressibility sees an embodiment the invention recesses from the expansion before, the Stages or the like. Let stand, which by their shape and direction allow the axial compressibility of the expansion sleeve.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse Federarme aufweist, durch die sie elastisch axial stauchbar ist. Die Federarme können wie geschildert durch Ausnehmungen gebildet, sie können auch gebogen sein. Durch die Elastizität schiebt sich die Spreizhülse von selbst so weit auf den Spreizkörper, dass sie am Spreizkörper anliegt, sie ist dabei zwischen dem Widerlager und dem Spreizkörper axial vorgespannt.A Embodiment of the invention provides that the expansion sleeve Has spring arms, by which it is elastically axially compressible. The spring arms can be described as recesses formed, they can also be bent. Pushes through the elasticity the expansion sleeve by itself so far on the spreader, that it rests on the spreader, it is between axially biased the abutment and the spreader.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse nach außen überstehende Ausformungen aufweist, mit denen sie beim Einbringen des Spreizankers in ein Bohrloch an einer Bohrlochwandung anliegt. Die Spreizhülse weist dadurch axialen Halt im Bohrloch auf, der zum Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse und zum Aufspreizen der Spreizhülse erforderlich ist. Die Ausformungen können Sicken, sägezahnförmige oder beispielsweise widerhakenartige Laschen sein. Die Aufzählung ist nicht abschließend.A Embodiment of the invention provides that the expansion sleeve having outwardly projecting formations, with them when introducing the expansion anchor in a borehole abuts a borehole wall. The expansion sleeve has characterized axial stop in the borehole, which is used to retract the spreader in the expansion sleeve and for spreading the expansion sleeve is required. The formations can beading, sawtooth or barb-like tabs, for example. The list is not exhaustive.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to two in the drawing Embodiments explained in more detail. Show it:
Der
in
Die
Spreizhülse
Durch
Ausstanzungen weist die Spreizhülse
Die
Spreizhülse
Zum
Aufspreizen wird beispielsweise durch Aufschrauben einer nicht dargestellten
Mutter auf das Gewinde
Wird
der Spreizanker
Selbstverständlich
muss ein großer Bohrlochdurchmesser so klein sein, dass
die Spreizhülse
Der
Ankerbolzen
- 11
- Spreizankerexpansion anchor
- 22
- Ankerbolzenanchor bolts
- 33
- Spreizhülseexpansion sleeve
- 44
- Schaftshaft
- 55
- Gewindethread
- 66
- Widerlagerabutment
- 77
- Spreizkörperspreader
- 88th
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 99
- Ausnehmungrecess
- 1010
- Stegweb
- 1111
- SickeBeading
- 1212
- Federarmspring arm
- 1313
- Schlitzslot
- 1414
- zylindrischer Abschnittcylindrical section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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