Federanker und seine Verwendung Die Erfindung betrifft einen Federanker zur elasti schen Verbindung von zwei .gegeneinander beweglichen Bauelementen, mit zwei zur Verankerung dienenden Enden, sowie dessen Verwendung.
Insbesondere bei Zweischalenmauerwerken ist es bekannt, Anker zur Verbindung der zwei Schalen un tereinander oder der Aussenschale mit einer Decke zu verwenden. Diese Anker sind jedoch unelastisch, so dass sie die bespielsweise durch Erwärmung, Winddruck, Setzungen, Kriechen oder Schwinden erzeugten Verti kal- und Horizontalbewegungen nicht aufzunehmen vermögen. Es zeigten sich .deshalb an Gebäuden mit Zweisch.alenmauerwerken, in denen diese bekannten Anker verwendet worden sind, zum Teil erhebliche Schäden.
Zweck der vorliegenden Erfindung .ist es, einen Federanker zu schaffen, der zur Verbindung von gegen- einander beweglichen Bauelementen geeignet ist und insbesondere fur Zweischalenwände verwendet werden kann.
Demgemäss ist Gegenstand der Erfindung a) ein Federanker zur elastischen Verbindung von zwei gegeneinander beweglichen Bauelementen, mit zwei zur Verankerung dienenden Enden, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er zwischen den beiden Enden mindestens einen federnden Abschnitt aufweist.
b) die Verwendung eines solchen Federankers zur Befestigung der Aussenschale einer Zweischalenwand. Die Enden des Federankers sind zweckmässig so ausgestaltet, dass sie eine feste Verankerung des An: kers in einem Bauelement ermöglichen. Hierzu sind die Enden vorzugsweise als Haken ausgebildet.
Der federnde Abschnitt des Federankers kann in mannigfacher Form ausgestaltet sein. Es können zur Erzielung einer gewünschten Federkonstante oder be stimmter Federeigenschaften zwei und mehr Federele mente parallel oder hintereinander angeordnet und miteinander kombiniert sein. Als Federelement des federnden Abschnittes eignet sich insbesondere eine Schraubenfeder. Es sind aber auch andere Federele- mente, wie zickzackförmig gebogene Federdrähte, Federn aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, Luftfedern u. dgl. denkbar.
Um Resonanzerscheinungen bei periodischer Bela stung der mittels Federanker verbundenen Bauele mente zu verbinden, kann der Federanker mit einer Dämpfungseinrichtun;g versehen sein, deren Dämp- fungsfaktor zweckmässigerweise eingestellt werden kann. Solche Dämpfunaseinrichtungen sind in verschie denen Ausgestaltungen ausführbar. Sie können bei spielsweise auf hydraulischem oder pneumatischem Prinzip beruhen. Zweckmässig ist es jedoch, eine auf Reibung basierende Dämpfungseinrichtung vorzusehen.
Je nach dem Verwendungszweck kann der Feder anker ein- oder mehrteilig ausgebildet sein.. Vorzugs weise ist er jedoch einteilig aus einem Draht herge stellt, wobei letzterer zweckmässig aus Federstahl, bei spielsweise aus Chromnickelstahl 18/8, besteht. Der Federanker ist zweckmässigerweise gegen Korrosion widerstandsfähig, wobei er entweder selbst aus korro sionsbeständigem Material hergestellt oder gegen Kor rosion geschützt ist. So kann der Federanker beispiels weise teilweise oder ganz aus korrosionsbeständigem Stahl oder teilweise oder ganz aus Kunststoff bestehen oder er kann mindestens teilweise mit einer Schutz schicht, beispielsweise einem Kunststoffüberzug, verse hen sein.
Der erfindungsgemässe Federanker lässt sich zur federnden Verbindung der verschiedensten Bauele mente und auf zahlreichen Gebieten des Bauwesens verwenden. So ist es beispielsweise möglich, Decken mittels der Federanker elastisch aufzuhängen. Bevor zugt eignet er sich jedoch zur Befestigung der Aussen schale einer Zwe.ischalenwand, wobei die Aussenschale mit der Innenschale und/oder mit einer Decke des die Zweischalenwand aufweisenden Gebäudes verbunden sein kann.
Der Aufbau der Zweischalenwand selbst kann beliebig sein. D:ie Zweischalenwände können aus konventionell mittels Steinen gemauerten Schalen oder aus vorgefertigten Bauelementen oder aus einer Kom- bination aus vorgefertigten Bauelementen und konven tionell gemauerten Wänden bestehen. Als vorgefertigte Bauelemente sind beispielsweise solche aus beschichte ten oder unbeschichteten Beton- und Leichtbetonarten oder aus anderen Baustoffen geeignet.
Beispiele des erfindungsgemässen Federankers und seiner erfindungsgemässen Verwendung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: Fig. 1 einen Federanker mit einer Schraubenfeder; Fit> <B>g.</B> den Schraubenfeder-Abschnitt des Federan kern nach Fig. 1 mit einer Dämpfungseinrichtung; Fig. 3 eine weitere Dämpfungseinrichtung mit ein stellbarem Dämpfungsfaktor im Längsschnitt;
Fig.4 die Befestigung der Aussenschale eines Zweischalenmauerwerkes mittels eines Federankers in einer Decke; sowie Fig. 5 die Befestigung einer vorgefertigten Aussen schale einer Zweischalenwand mittels eines Federan kers an einer konventionell gemauerten Innenschale.
In Fig. 1 ist ein Federanker 1 dargestellt, der aus einem Draht 2 einteilig hergestellt .ist und an seinen Enden jeweils einen Haken 3 sowie in seinem mittleren Abschnitt eine Schraubenfeder 4 aufweist. Der Draht 2 besteht aus einem korrosionsbeständigen Federstahl, beispielsweise. einem Chromnickelstahl 18/8.
Zur Dämpfung von bei periodischer Belastung des Federbügels möglicherweise auftretenden Schwingun gen sind die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Einrich tungen geeignet.
Die Dämpfungseinrichtung gemäss Fig.2 weist einen koaxial mit der Schraubenfeder 4 und innerhalb der letzteren angeordneten Zylinder 5, beispielsweise aus Kunststoff, auf. Der Zylinder ist in seinen Abmes sungen so gehalten, dass er unter Vorspannung gegen die Windungen der Schraubenfeder ansteht. An beiden Seiten des Zylinders 5 sind Abschlussscheiben 6 vorge sehen, deren Aussendurchmesser grösser ist als der Innendurchmesser der Schraubenfeder 4 und die ein Herausrutschen des Zylinders 5 aus der Schraubenfe der 4 verhindern.
In den Abschlussscheiben 6 sind Aus- nehmungen 7 zur Aufnahme der von der Feder 4 web gerichteten Drahtenden des Federankers 1 angeordnet. Mindestens eine der Abschlussscheiben 6 ist abnehm bar.
Die Dämpfungseinrichtung gemäss Fig.3 wirkt nach dem gleichen Prinzip wie diejenige der Fig.2, d. h. durch Reibung zwischen dem Zylinder und den Federwindungen. In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Vorspannung zwischen dem Zylinder 5 und der Schraubenfeder einstellbar. Hierzu ist der Zylinder 5 hohl ausgebildet und besteht entweder aus einem ela stischen Material oder ist mit einem Längsschlitz ver sehen. Zum Verändern der Vorspannung können zu beiden Seiten des Hohlzylinders 5 Konen 8, 8' mehr oder weniger weit in den Hohlzylinder 5 hineinge drückt werden.
Hierzu ist der Konus 8 mit einem Stift 9 versehen, der an seinem Ende ein Gewinde 10 trägt. Der Stift wird durch den eine Längsbohrung aufwei senden Konus 8' gesteckt und die beiden Konen 8, 8' mittels einer Mutter 11 gegeneinander verspannt. Zweckmässig verwendet man eine Kronenmutter, die mittels eines Splints 12 mit dem Stift 9 versplintet ist. Die Konen können entweder direkt an den Hohlzylin der 5 angreifen oder, wie im vorliegenden Beispiel, über geschlitzte Hülsen 13, 13' auf den Hohlzylinder wirken. Die Hülsen weisen zweckmässig jeweils einen Flanschansatz 14, 14' auf, die ein Abrutschen der Schraubenfeder 4 vom Zylinder 5 verhindern sollen. Die Hülsen sind zu beiden Seiten des Hohlzylinders eingeschoben.
Um das Spreizen der Hülsen zu ermögli chen, sind auch die Flanschansätze 14, 14' mit Radial schlitzen 15, 15' versehen.
Die in den Fig. 4 und 5 im Ausschnitt dargestellten Zweischalenwände 16 und 17 bestehen aus einer Aus senschale 18, 1.9 und einer Innenschale 20, 21. Zwi schen beiden kann eine Isolationsschicht 22, 23 vorge sehen sein. Während die Innenschale als. tragendes Ele ment dient, hat die Aussenschale in .der Regel nur sich selbst zu tragen und dient unter anderem als Schutz der Isolierschicht 22, 23 vor der Witterung.
Die äus- sere Schale 18, 19 muss elastisch mit der Innenschale 21 bzw. mit Konstruktionselementen, wie beispiels weise mit einer Decke 24 verbunden sein, damit die Bewegungen der äusseren Schale 18, 19, beispielsweise infolge Temperaturschwankungen, Winddruck, Setzun gen usw. nicht auf die Innenschale 20, 21 bzw. auf die Decke 24 übertragen werden oder die äussere Schale 18, 19 als .das schwächere Bauelement infolge der resultierenden Spannungen nicht beschädigt wird. In Fig. 4 sind Aussen- 18, wie Innenschale 20 konventio nell gemauert. Die Aussenschale 18 ist mittels Feder anker 1 in der Decke 24 verankert.
Die Isolations schicht 22 wie auch die Decke 24 weisen Aussparun gen 25, 26 auf, die eine ausreichende Bewegung der zwischen beiden Schalen angeordneten Feder 4 des Federankers 1 ermöglichen.
Die Schalenwand gemäss Fig.5 ist analog aufge baut. In diesem Beispiel besteht die Aussenschale 19 allerdings aus einem vorgefertigten Bauelement aus Beton und der Federanker 1 ist in der konventionell gemauerten Innenschale 21 verankert. Da in diesem Beispiel der Spalt zwischen den Schalen 19 und 21 zur Aufnahme der Feder 4 gross genug ist, sind keine Aus sparungen in den Schalenwänden, sondern lediglich eine Aussparung 27 in der Isolationsschicht 23 erfor derlich.
Spring anchor and its use The invention relates to a spring anchor for the elastic connection of two .movable components against each other, with two ends serving for anchoring, and its use.
In particular in the case of two-shell masonry, it is known to use anchors to connect the two shells to one another or to use the outer shell with a ceiling. However, these anchors are inelastic, so that they are unable to absorb vertical and horizontal movements generated, for example, by heating, wind pressure, settlement, creeping or shrinking. For this reason, buildings with double-shell masonry in which these known anchors had been used, in some cases considerable damage.
The purpose of the present invention is to create a spring anchor which is suitable for connecting structural elements that can move relative to one another and which can be used in particular for double-shell walls.
Accordingly, the subject matter of the invention is a) a spring anchor for the elastic connection of two mutually movable components, with two ends serving for anchoring, which is characterized in that it has at least one resilient section between the two ends.
b) the use of such a spring anchor for fastening the outer shell of a two-shell wall. The ends of the spring anchor are expediently designed so that they enable the anchor to be firmly anchored in a structural element. For this purpose, the ends are preferably designed as hooks.
The resilient section of the spring anchor can be designed in many ways. To achieve a desired spring constant or certain spring properties, two or more Federele elements can be arranged in parallel or one behind the other and combined with one another. A helical spring is particularly suitable as the spring element of the resilient section. But there are also other spring elements, such as spring wires bent in a zigzag shape, springs made of natural or synthetic rubber, air springs and the like. like. conceivable.
In order to combine resonance phenomena with periodic loading of the components connected by means of spring anchors, the spring armature can be provided with a damping device, the damping factor of which can expediently be set. Such damping devices can be implemented in various configurations. They can be based on the hydraulic or pneumatic principle, for example. However, it is expedient to provide a damping device based on friction.
Depending on the intended use, the spring armature can be designed in one or more parts .. However, it is preferably made in one piece from a wire Herge, the latter advantageously made of spring steel, for example made of stainless steel 18/8. The spring anchor is expediently resistant to corrosion, whereby it is either made of corrosion-resistant material itself or is protected against corrosion. For example, the spring anchor can be made partially or entirely of corrosion-resistant steel or partially or entirely of plastic, or it can be at least partially covered with a protective layer, for example a plastic coating.
The spring anchor according to the invention can be used for the resilient connection of a wide variety of compo elements and in numerous areas of construction. For example, it is possible to suspend ceilings elastically using spring anchors. Before given, however, it is suitable for fastening the outer shell of a two-shell wall, wherein the outer shell can be connected to the inner shell and / or to a ceiling of the building having the two-shell wall.
The structure of the clamshell wall itself can be any. T: he clamshell walls can consist of conventionally bricked shells or from prefabricated structural elements or from a combination of prefabricated structural elements and conventionally bricked walls. As prefabricated components, for example, those made of coated or uncoated types of concrete and lightweight concrete or other building materials are suitable.
Examples of the spring anchor according to the invention and its use according to the invention are described in more detail with reference to the drawings, in which: FIG. 1 shows a spring anchor with a helical spring; Fit> <B> g. </B> the coil spring section of the Federan core according to Figure 1 with a damping device; 3 shows a further damping device with an adjustable damping factor in longitudinal section;
4 shows the fastening of the outer shell of a two-shell masonry by means of a spring anchor in a ceiling; and FIG. 5 shows the attachment of a prefabricated outer shell of a two-shell wall by means of a Federan kers on a conventionally bricked inner shell.
1 shows a spring anchor 1 which is made in one piece from a wire 2 and has a hook 3 at each of its ends and a helical spring 4 in its central section. The wire 2 consists of a corrosion-resistant spring steel, for example. a chrome nickel steel 18/8.
To dampen vibrations that may occur during periodic loading of the spring clip, the devices shown in FIGS. 2 and 3 are suitable.
The damping device according to FIG. 2 has a cylinder 5, for example made of plastic, which is arranged coaxially with the helical spring 4 and inside the latter. The dimensions of the cylinder are kept in such a way that they are preloaded against the turns of the helical spring. On both sides of the cylinder 5, end disks 6 are provided, the outer diameter of which is greater than the inner diameter of the helical spring 4 and which prevent the cylinder 5 from slipping out of the 4 screw.
Recesses 7 for receiving the wire ends of the spring anchor 1 directed web by the spring 4 are arranged in the cover disks 6. At least one of the cover plates 6 is removable.
The damping device according to FIG. 3 works on the same principle as that of FIG. H. by friction between the cylinder and the spring coils. In the embodiment according to FIG. 3, the preload between the cylinder 5 and the helical spring is adjustable. For this purpose, the cylinder 5 is hollow and consists either of an ela-elastic material or is seen with a longitudinal slot ver. To change the preload 5 cones 8, 8 'can be pushed more or less far into the hollow cylinder 5 on both sides of the hollow cylinder.
For this purpose, the cone 8 is provided with a pin 9 which has a thread 10 at its end. The pin is inserted through the cone 8 'which has a longitudinal bore and the two cones 8, 8' are braced against one another by means of a nut 11. It is useful to use a castle nut which is splinted to the pin 9 by means of a split pin 12. The cones can either act directly on the hollow cylinder 5 or, as in the present example, act on the hollow cylinder via slotted sleeves 13, 13 '. The sleeves expediently each have a flange attachment 14, 14 ′ which is intended to prevent the helical spring 4 from slipping off the cylinder 5. The sleeves are inserted on both sides of the hollow cylinder.
In order to allow the sleeves to spread, the flange lugs 14, 14 'are provided with radial slots 15, 15'.
The clamshell walls 16 and 17 shown in FIGS. 4 and 5 consist of a shell 18, 1.9 and an inner shell 20, 21. Between the two, an insulation layer 22, 23 can be seen easily. While the inner shell is available as a. When the load-bearing element is used, the outer shell usually only has to carry itself and serves, among other things, to protect the insulating layer 22, 23 from the weather.
The outer shell 18, 19 must be elastically connected to the inner shell 21 or to structural elements, such as a ceiling 24, so that the movements of the outer shell 18, 19, for example due to temperature fluctuations, wind pressure, settlements, etc., do not occur are transferred to the inner shell 20, 21 or to the ceiling 24 or the outer shell 18, 19 as .the weaker component is not damaged as a result of the resulting stresses. In Fig. 4 outer 18, as inner shell 20 are conventionally bricked. The outer shell 18 is anchored in the ceiling 24 by means of a spring anchor 1.
The insulation layer 22 as well as the cover 24 have Aussparun gene 25, 26, which allow sufficient movement of the spring 4 of the spring anchor 1 arranged between the two shells.
The shell wall according to Figure 5 is built up analog. In this example, however, the outer shell 19 consists of a prefabricated construction element made of concrete and the spring anchor 1 is anchored in the conventionally bricked inner shell 21. Since in this example the gap between the shells 19 and 21 to accommodate the spring 4 is large enough, no recesses in the shell walls, but only a recess 27 in the insulation layer 23 is required.