DE2155757A1 - Ankerbolzen - Google Patents

Description

2155757 Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke . Diplom-Ingenieur

Anwaltsakte: JJ 948/Ja- Hans Dieter Gesthuysen

Patentanmeldung
Huygraetaal N.V.
Lindenheuve1 7*
Hilversum - Holland -

4300 Essen, den 9. Novemb.1971 Theaterplatz 3

Ankerbolzen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ankerbolzen, in welchem der Boden einer am vorderen Ende desselben vorgesehenen seitlichen Ausnehmung nach dem Bolzenende einen keilförmigen Verlauf aufweist und einen Spreizkörper für innerhalb des BoI-zenumfangs in der Ausnehmung untergebrachte, spreizbare, mit einem über das Bolzenende geführten Bügel aus einem Stück hergestellte, zu spreizende Ankerteile bildet.

Von einem solchen Ankerbolzen (welcher z.B. aus der amerikan. Patentschrift 3 215 027 vorbekannt ist) wurde erfindungsgemäß als grundliegende Konstruktion ausgegangen, weil die

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dort vorliegende Verbindung zwischen den zu spreizenden Ankerteilen es sicherstellt, daß die Verbindungsmittel beim Eintreiben des Bolzwns in ein engpassendes Bohrloch nicht abgerieben werden, und weil die Ankerteile ihre für die wirkungsvollste Ausübung ihrer Keilwirkung erwünschte Lage nicht verlieren. Andererseits hat die bekannte Konstruktion des Bügels mit Hilfsteilen erhebliche Nachteile, weil die Dicke der spreizbaren Ankerteile in der Länge und Breite ihres Verlaufs verschieden ist und auch von der Dicke der Bügelverbindung abweicht, die Herstellung dieser Teile deshalb verhältnismäßig teuer ist. Auch ist die Punktion der Festkeilung hauptsächlich den breiteren und dickeren hintenliegenden Teilen der zu spreizenden Ankerteile anvertraut. Schwerwiegender noch ist der Nachteil, daß bei dieser Ausführung der Gefahr, daß beim Anziehen des Bolzens keine relative Verschiebung der Ankerteile über den Spreizteil des Bolzens (also keine Spreizung der Ankerteile und bei Festkeilung des Bolzens zustande kommt) nur dadurch vorgebeut werden kann, daß zwischen dem Bügelleib und den Endflächen des Bolzens eine Schraubenfeder eingesetzt wird. Dadurch ä>er werden die Herstellungskosten erhöht und wird die Handhabung weniger einfach und sicher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ankerbolzen der beschriebenen Gattung baulich zu vereinfachen und

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zugleich funktionell zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Bügel zusammen mit den zu spreizenden Ankerteilen aus einem Stahlblechstück gestanzt ist, welches sich an den Enden der Bügelbeine zu PlUgelplatten verbreitert, die derart im wesentlichen zylindrisch gebogen sind, daß sie gemeinsam den kegelig ausgebildeten Spreizkörper nahezu völlig umfassen, wobei je eine gegen das vordere Bolzenende gerichtete Flügelzone einen sich bei rückwärtiger Bewegung des Bolzens aus einem Bohrloch zwischen Lochwand und Spreizkörper festkeilenden Ankerteil bildet und gegenüberliegende Hintenflügelteile mit auswärts von der Ausnehmung in Richtung der obengenannten Bolzenrückbewegurj vorstehenden, sich in der ersten Phase dieser Bolzenrückbewegung gegen die Lochwand festhakenden Absetzmitteln versehen sind.

Die Benutzung von zwei einander gegenüberliegenden segmentförmigen Ankerteilen ist an sich bekannt aus der amerikanischen Patentschrift 3.277.770, aber das Pesthaken dieser Ankerteile in der genannten ersten Phase des Anziehens des Bolzens ist durch die dort gewählte Ausführung nicht genügend sichergestellt. Das gilt auch für eine ähnliche Ausführungsform nach der amerikanischen Patentschrift 3.448.651* welche versucht, verschiedenen mit der Konstruktion nach der vorgenannten amerikanischen Patentschrift verbundenen Nachteilen

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abzuhelfen, aber dazu verhältnismäßig s tarr zusammenhängende, den Bolzenumfang voll umfassende, zu spreizende Ankerteile verwendet. Für die Spreizung derselben sind so große Anziehkräfte des Bolzens erforderlich, daß eine Mitverschiebung der Ankerteile in der ersten Phase des Anziehens sich nur schwierig vermeiden läßt.

Im folgenden werden die beschriebenen und weiteren Merkmale der Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Bohrloches, in welches das Ende eines Ankerbolzens nach der Erfindung reicht;

Fig. 2 einen Querschnitt in eine in der Fig. 1 mit II-II angedeuteten Ebene;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Bolzenendes entsprechend Fig. 1, dagegen in einer um 90° gedrehten Ebene;

Fig. 4 einen Ausschlag einer abgeänderten Ausführungsform eines Bügels, in der ursprünglichen aus einer Platte gestanzten Form;

Fig. 5 eine ähnliche Seitenansicht wie in Fig. 1 und J5 aber mit einem Bügel, welche aus dem Plattenteil nach Fig. 4 gebildet ist;

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Pig. 6 den Ausschlag des FlUgelteiles eines Bügelvariantenj Fig. 7 den Flügel nach Fig. 6 in der Endform; und

Fig. 8 auf größerem Maßstab ein Schnitt nach der in Fig. 7 mit VIII-VIII angedeuteten Ebene dieses Flügelteiles in ihrer Lage auf einen Bolzenspreizkörperteil.

In den Figuren umfaßt das Gehäuse 1 einen Bolzen 2, an dessen Ende durch den Boden 3 einer ringsherumlaufenden Aushöhung ein stumpfkegeliger, sich gegen das Bolzenende erweiternder Spreizkörper gebildet ist. Der Bolzen 2 ist in ein z.B. in eine Wand aus Hartbeton gebohrtes Loch 4 eingeschoben, zusammen mit einem als Ganzes durch ¹J angedeuteten, über das Bolzenende geschobenen Bügel, der aus einem Stück Stahlblech gestanzt ist. Die Bügelbeine 18, 19 liegen in Längsrillen 36, 37 des Spreizkörpers 3 versenkt und verbreitern sich an ihren Enden direkt in Flügel 5, 6 (Fig. 1-3 und 6-8) bzw. 23 - 25 (Fig. 4 und 5)* welche schon in ihren vorderen Flügelzonen 31* 32 zusammen den Spreizkörper 3 über fast seinen vollen Umfang wie ein Zylindermantel umfassen.

Diese voranliegenden Flügelteile werden zwischen den Spreizkörper 3 und die Lochwand 4 eingekeilt, wenn der Bolzen 2 in Richtung P angezogen wird. Diese Verankerung kommt aber nur zustande durch die Verschiebung des Spreizkörpers in

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bezug auf die in ihrer Lage im Bohrloch zurückzuhaltenden, und dadurch zu spreizenden Flügel 5, 6 bzw. 23-25. Diese Zurückhaltwirkung muß schon sofort mit Sicherheit in der ersten Phase des Anziehens des Bolzens 2 auftreten, bis sie durch das Eintreten der genannten Festkeilung durch die voranliegenden Zonen 31* 32 der Flügel übernommen wird. Erfindungsgemäß wird nun diese Funktion der Zurückhaltung des Bügels 7 während der ersten Phase getrennt den Zonen 31, gegenüberliegenden hinteren Flügelteilen anvertraut.

Diese werden zu diesem Zweck mit außerhalb des Bolzenumfanges, in Richtung der Bolzenrückbewegung vorstehenden, beim Anfang der genannten ersten Phase schon gegen die Lochwand festhakenden Absetzmitteln 27-30 versehen. Nach den Figuren 1-3 und 7-8 werden letztere einfach dadurch gebildet, daß die hinteren Ecken 27-30 der hinteren Flügelteile auswärts abgebogen sind.

Nach der Fig. 5 werden die voranliegenden Flügelteile im wesentlichen in Achsenrichtung des Bolzens gesetzt, indem hintere Flügelteile, wie seitlich in der Fig. 5 deutlich sichtbar ist, dagegen in eine rückwärts räch außen geneigte Richtung abgebogen sind. Diese hinteren Flügelteile sind für die ihr zugeteilte eigene Funktion der Absetzung gegen

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die Rohrwand 4 nicht nur durch diese Abbiegung geeignet gemacht, aber auch dadurch, daß sie mit Hinsicht auf die voranliegenden Flügelteile besonders gut federnd sind. Diese unabhängige Wirkung wird dadurch gefördert, daß zwischen den vorderen und den hinteren Flügelteilen ein sich quer über den größten Teil der Flügelbreite erstreckender Schlitz 10 vorgesehen ist (Fig. 4). Übrigens unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 dadurch von dem Ausführungsbeispiel nachFig. 1-3, daß der Bügel 7 drei Beine 18 - 20 hat mit drei Flügeln 23 - 25, welche zusammen den Spreizteil 3 des Bolzens 2 im wesentlichen zylindrisch umspannen.

In den Fig. 1 und 3 legt sich der streifenförmige Leib 22 des Bügels 7 direkt gegen die Endfläche 21, in Fig. 4 und 5 findet eine Scheibe 22 Verwendung.

In der völlig in das Loch 4 eingeschobenen Lage findet die Endfläche 21 des Bolzens 2 genau an der Stelle einen Anschlag, wo das zylindrische Loch 4 in den üblicherweise konischen Lochboden übergeht. Für Körner, welche beim Einschieben des Bolzens von der Lochwand abgerieben werden, bietet die Bolzenausnehmung um den Kegel 3 herum einen geeigneten Eintritt zu den Ringräumen vor, unter und hinter den spreizbaren Ankerteilen 5, 6, 23 - 25. Sicherheitshalber ist zur Aufnahme außerdem noch eine Ringnut 34 vorgesehen, so daß das BoIzen-3nde wie eine zylindrische Scheibe 26 aussieht.

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In der Variante für die Formgabe der Flügel nach Fig. 6-8 sieht man, daß zwei hintere Flügelteile 38, 39 mittels zweier beidseitig eines Mittenstreifens 41 vom Flügelhinterrand her einwärts geführter Einschnitte 40 voneinander getrennt sind und der Mittenstreifen 4l entlang der Faltlinie 42 über l80° einwärts gegen die Flügelhauptfläche umgefaltet ist. Dieser Streifen 41 bildet dann (Fig. 8) eine Verdickung des Mittenteiles des Flügels 5* welche in dem Bereich der tiefsten Stelle der Ausnehmung auf die Oberfläche des Kegels 3 Anlage findet. Dadurch findet also die vorher besprochene Verankerung durch Festkeilung über eine grössere Oberfläche des Flügels statt, und sie tritt auch auf einem kürzeren Weg ein. Dadurch kann der Spreizteil 3 des Bolzens kürzer gehalten werden. Die seitlich hinten liegenden Flügelteile 38, 39 sind zu gleicher Zeit besser selbständig abgefedert, und die Ausführung behält immer noch die wesentliche Eigenschaft, daß der ganze Bügel mit Flügeln aus Stahlblech gleichmäßiger Dicke gestanzt werden kann.

Die größte Tiefe der Ausnehmung um den Spreizkörper 3 herum braucht in vielen Fällen nur wenig tiefer zu sein als die Tiefe des (Fig. 5) auf dem aus dem Loch heraustretenden Kopfende des Bolzens 2 vorgesehenen Schraubgewindes, so daß die dadurch bestimmte Bolzenstärke praktisch beibehalten bleibt. Für besondere Fälle schafft aber die Erfindung die Möglichkeit, die Stärke dadurch zu erhöhen, daß zwischen den Flüge!plättchen 5* 6, 23-25 sich in Längsrichtung der Bolzen-

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ausnehmung erstreckende rippenförmige Materialstreifen auf dem ursprünglichen Bolzendurchschnitt zurückgelassen werden, wie diese in den Figuren 1-5 durch gestrichelte Linien 44, 45 angedeutet sind. Zur weiteren Verstärkung können diese Rippen an ihren in den Hauptbolzenkörper überlaufenden Füßen 46 noch seitlich verbreitert werden.

Auch können, wie es die Fig. 8 zeigt in den von den umgeschlagenen Flügelstreifen 4l freigelassenen Räumen in der Gegend des kleinsten Spreizkörperdurchmessers kurze Rippen von der vollen Bolzendicke allmählich in die Spreizkörperoberfläche übergehen.

Aus der Hauptfläche der Flügelplättehen vorstehende Teile, wie herausgedrückte Nasen oder ein erhöhter Mittenringteil, wie sie in der bekannten Technik mitunter Anwendung finden, sind erfindungsgeraäß in den vorderen Flügelteilen überflüssig, aber sie können, wie es die Praxis gezeigt hat, auch besser vermieden werden, weil das Material der z.B. aus Beton bestehenden Wand um das Bohrloch 4 herum durch solche Teile örtlich zu schwer belastet wird.

Für erfindungsgemäße Ankerbolzen kann im allgemeinen für das Bohrloch 4 ein Bohrermaß derselben Normung als die, welche für den einzusehenden Ankerbolzen gilt, vorgeschrieben werden, z.B. ein 6 mm Bohrer für einen M6 Bolzen. Dem Bohrer wird näm^ lieh im allgemeinen eine Toleranz nach oben mitgegeben. Jedenfalls soll der Querschnitt des Loches den Bolzenquerschnitt vorzugsweise höchstens um 1 mm überschreiten.

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Die Dicke des Stahlblechs zur Herstellung des geflügelten Bügels 7 wird in der Praxis für einen Bolzen M6 auf 0,8 ram angesetzt, für einen M30 Bolzen auf 2,25 mm und für zwischenliegende Bolzendicken in diesem Verhältnis. Die Neigung des konischen Spreizkörpers 3 wird vorzugsweise auf 5° angesetzt. Es ist noch zu bemerken, daß die im Obigen und in den Ansprüchen gemachte Angabe, daß der Spreizkörper 5 kegelig oder stumpf kegelig ist, eine annähernde Bezeichnung ist: es könnte z.B. auch eine gekrümmte Oberfläche wie in der amerikanischen Patentschrift 3.448.651 vorgeschlagen ist, Anwendung finden.

Die nach außen umgesetzten Flügelecken 27-30 haben scharfe Spitzen, welche beim Eintreiben des Bolzens 2 sehmale Rillen in Längsrichtung der Wand des Bohrloches 4 einkratzen. Die sich in diesen Rillen festhakende Flügelspitzen verhindern auch, daß der Bolzen 2 sich beim Aufschrauben einer Mutter auf das Schraubdrahtende (Fig. 5) in dem Bohrloch verdreht.

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Claims (10)

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   An Sprüche

   ί 1.)Ankerbolzen, in welchem der Boden einer am vorderen Ende vorgesehenen seitlichen Ausnehmung nach dem Bolzenende einen keilförmigen Verlauf aufweist und einen Spreizkörper für innerhalb des Bolzenumfanges in der Ausnehmung untergebrachte, spreizbare, mit einem über das Bolzenende geführten Bügel aus einem Stück hergestellte, zu spreizende Ankerteile bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (7) zusammen mit den zu spreizenden Ankerteilen (5,6,23-25) aus einem Stahlblechstück gestanzt 1st, welches sich an den Enden der BUgelbeine zu Flügelplatten verbreitert, die derart im wesentlichen zylindrisch gebogen sind, daß sie gemeinsam den kegelig ausgebildeten Spreizkörper nahezu völlig umfassen, wobei je eine gegen das vordere Bolzenende gerichtete Flügelzone (31*32) einen sich bei rückwärtiger Bewegung des Bolzens aus einem Bohrloch (4) zwischen Lochwand und Spreizkörper festkeilenden Ankerteil bildet und gegenüberliegende Hintenflügelteile mit auswärts von der Ausnehmung in Richtung der obengenannten Bolzenrückbewegung vorstehenden, sich in der ersten Phase dieser Bolzenrückbewegung gegen die Lochwand festhakenden Absetzmitteln (27-30) versehen sind.
2. 2. Ankerbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (7) unmittelbar an den Enden seiner Beine (18,19)

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   In die quer dazu verlaufenden, vorderen, den Spreizkörper (3) im wesentlichen voll umfassenden Flügelzonen übergeht.
3. 3. Ankerbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhakmittel von in rückwärtig nach aussen umgesetzten hinteren Flügelteilen gebildet sind,
4. 4. Ankerbolzen nacheinem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß voranliegende Flügelteile im wesentlichen in Achsenrichtung des Bolzens gestellt, hintenliegende mit Hinsicht auf den erstgenannten Teil federnd ange· ordne te Flügelteile dagegen in eine rückwärts nach aussen geneigte Richtung abgebogen sind.
5. 5. Ankerbolzen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß zwischen den vorderen und hinteren Flügelteilen ein sich quer über den größten Teil der FlUgelbreite erstreckender Schlitz (10) vorgesehen ist.
6. 6. Ankerbolzen nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß hintere Ecken (27-30) der hintenliegenden Flügelteile auswärts abgebogen sind.
7. 7. Ankerbolzen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hintere Flügelteile (38, 39) mittels zweier beidseitig eines Mittenstreifens (41) vom Flügelhinterrand her einwärts

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   geführter Einschnitte (4o) voneinander getrennt sind und der Mittenstreifen (4l) um l8o° herum einwärts gegen die Plügelhauptflache umgefaltet ist.
8. 8. Ankerbolzen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Flügelplättchen (5,6, 23-25) in Längsrichtung durch die den Spreizkörper (3) bestimmende Bolzenausnehmung rippenförmige Material-Streifen (44,45) in der ursprünglichen Bdzendicke' zurückgelassen sind.
9. 9. Ankerbolzen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen an ihren in den Hauptbolzenkörper (2) überlaufenden Füssen (46) seitlich verbreitert sind.
10. 10. Ankerbolzen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

    daß in den von den umgeschlagenen Flügelstreifen (4l) freigelassenen Räumen Rippen (47) angeordnet sind, die in der Gegend des kleinsten Spreizkörperdurchmessers von der vollen Materialdicke des Bolzens allmählich in die Spreizkörperoberfläche übergehen.

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