DE102004033025A1

DE102004033025A1 - Spreizanker

Info

Publication number: DE102004033025A1
Application number: DE200410033025
Authority: DE
Inventors: Oliver Hacker; Marc Schäffer
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2006-02-02
Also published as: WO2006002754A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spreizanker (10) mit einem Spreizkörper (14) und einer Spreizhülse (12). Die Erfindung schlägt vor, den Spreizkörper (14) ebenfalls hülsenförmig auszubilden, wodurch der Spreizanker (10) in einem Ringloch (30) verankerbar ist. Durch die zusätzliche Verankerung des Spreizankers (10) an einem Lochkern (32) ist die Verankerung verbessert. Hinzu kommt, dass die Verankerung des Spreizankers (10) am Lochkern (32) nicht durch eine Erweiterung des Ringlochs (30) beispielsweise infolge einer Rissbildung im Ankergrund (34) beeinträchtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bekannte Spreizanker weisen einen konischen Spreizkörper und eine Spreizhülse auf, die durch Aufschieben auf den Spreizkörper aufspreizbar ist, um den Spreizanker in einem Bohrloch zu verankern. Es kann auch umgekehrt der Spreizkörper in die Spreizhülse eingezogen werden, um die Spreizhülse aufzuspreizen und den Spreizanker im Bohrloch zu verankern. Es ist denkbar, den Spreizkörper mit einer anderen als einer Konusform auszuführen, beispielsweise mit einer Kegel- oder Keilform. Auch müssen Spreizflächen des Spreizkörpers bzw. Innenflächen der Spreizhülsen in axialer Richtung nicht eben sein, sondern können beispielsweise ballig oder hohlrund sein. Um die Spreizhülse leichter, d.h. mit geringerer Kraft aufspreizen zu können ist es üblich, sie mit einem oder mehreren Schlitzen auszubilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen zugzonentauglichen Spreizanker vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Spreizkörper des erfindungsgemäßen Spreizankers ist hülsenförmig. Dabei genügt es, dass der Spreizkörper in einem Spreizbereich bzw. in einem Bereich, der zum Versenken in einem Bohrloch vorgesehen ist, hülsenförmig ist. Auf einer aus einem Ankergrund vorstehenden Länge kann der Spreizkörper bzw. sein Schaft massiv sein.

Die Hülsenform des Spreizkörpers des erfindungsgemäßen Spreizankers hat den Vorteil, dass der Spreizanker in einem Ringloch verankerbar ist, das einen Kern aufweist. Dabei ist unter Ringloch ein Schlitz zu verstehen, der sich auf einer vorzugsweise geschlossenen Linie um den Lochkern erstreckt. Der Kern des Ringlochs stützt den Spreizkörper beim Verankern von innen. Außerdem kann beim Verankern nicht nur die Spreizhülse aufgespreizt, d.h. nach außen aufgeweitet, sondern auch der Spreizkörper von der Spreizhülse nach innen zusammengedrückt werden. Ebenso wie die Spreizhülse nach außen gegen eine Lochwand gedrückt wird und den Spreizanker durch Kraft- und evtl. zusätzlich durch Formschluss im Ringloch verankert hält, wird der Spreizkörper nach innen gegen den Lochkern gedrückt und hält den Spreizanker durch Kraft- und evtl. zusätzlich durch Formschluss am Lochkern verankert. Durch die Verankerung nach innen und nach außen ergibt sich von vornherein eine erhöhte Verankerungskraft des erfindungsgemäßen Spreizankers im Ringloch.

Ein weiterer und wesentlicher Vorteil ist eine verbesserte Zugzonentauglichkeit des erfindungsgemäßen Spreizankers. Mit Zugzone ist letztendlich gemeint, dass sich ein Bohrloch beispielsweise in Folge einer Rissbildung aufweiten kann. Bei bekannten, zugzonentauglichen Spreizankern wird bei einer Bohrlocherweiterung ein Nachspreizen des Spreizankers dadurch erreicht, dass der Spreizkörper ein Stück weit aus dem Bohrloch herausgezogen und dabei tiefer in die Spreizhülse eingezogen wird und diese weiter aufspreizt. Der Spreizanker bleibt dadurch im erweiterten Bohrloch verankert. Dieser Nachspreizeffekt ist beim erfindungsgemäßen Spreizanker ebenfalls vorhanden, wobei der Nachspreizeffekt grundsätzlich nach außen und nach innen wirkt. Beim erfindungsgemäßen Spreizanker kommt hinzu, dass der Lochkern nicht reißt und sich, da er massiv ist, weder erweitern noch verkleinern kann. Durch die zusätzliche Verankerung des erfindungsgemäßen Spreizankers am Lochkern, an dem das Problem der Bohrlocherweiterung nicht auftritt, ist die Verankerung des erfindungsgemäßen Spreizankers in gerissenem Beton und damit die Zugzonentauglichkeit des erfindungsgemäßen Spreizankers verbessert.

Der Spreizkörper des erfindungsgemäßen Spreizankers kann als zweite oder innere Spreizhülse aufgefasst werden, die beim Aufschieben der ersten oder äußeren Spreizhülse die äußere Spreizhülse aufweitet und von der äußeren Spreizhülse zusammengedrückt wird. Der Spreizanker wird dadurch im Spreizbereich sowohl nach außen aufgeweitet als auch nach innen zusammengedrückt, wodurch die beschriebene Verankerung an der Lochwand und am Lochkern möglich ist. In einem Sonderfall ist auch denkbar, dass der Spreizanker ausschließlich oder im Wesentlichen am Lochkern und nicht oder nur zu einem geringen Teil an einer Lochwand verankert ist. Die Lochwand ist in diesem Fall entbehrlich, der Spreizanker kann auf einem Zapfen verankert werden, der an die Stelle des Lochkerns tritt.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Spreizankers sind sein einfacher und kostengünstiger Aufbau mit geringem Materialeinsatz, ein kleines Bohrvolumen und eine hohe Querkraft- und Biegefestigkeit des Spreizankers durch seine Rohrform. Eine Axialverschiebung des Spreizankers bei einer Bohrlocherweiterung ist klein. Dies gilt auch bei dynamischer Rissprüfung und Dauerbelastung. Der erfindungsgemäße Spreizanker kann in einem nicht hinterschnittenen Ringloch verankert werden. Er lässt sich auch als Hinterschnitt-Spreizanker zur Verankerung in einem hinterschnittenen Bohrloch ausbilden.

Der erfindungsgemäße Spreizanker ist insbesondere kreisringförmig, sein Spreizkörper weist bei einer Ausgestaltung der Erfindung eine konusartige Fläche als Spreizfläche auf. Die Spreizfläche wird als konusartig bezeichnet, weil sie beispielsweise durch ballige oder hohlrunde Ausbildung von einer geometrischen Konusform abweichen kann. Ebenfalls sieht eine Ausgestaltung der Erfindung eine konusartige Innenfläche der Spreizhülse als Spreizfläche vor.

Zur Befestigung eines Gegenstands am Spreizanker sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Spreizkörper axial länger als die Spreizhülse ist. Der Spreizkörper kann auch einen Schaft aufweisen, durch den er axial länger als die Spreizhülse ist. Zur Befestigung des Gegenstands weist der Spreizkörper ein Gewinde auf, das aufgrund der Hülsenform des Spreizkörpers insbesondere auch ein Innengewinde sein kann. Ebenfalls ist es möglich, die Spreizhülse axial länger als den Spreizkörper auszubilden und mit einem Gewinde zur Befestigung eines Gegenstands zu versehen, das ebenfalls ein Innen- oder ein Außengewinde sein kann. Es sollte immer das Teil des Spreizankers zur Befestigung eines Gegenstands vorgesehen werden, das bei Zugbeanspruchung ein Aufspreizen des Spreizankers bewirkt, um den Spreizanker bei Belastung im Sinne einer stärkeren Aufspreizung und nicht im Sinne eines Lockerns der Verankerung zu beaufschlagen.

Des Weiteren ist die Erfindung auf eine Verankerungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gerichtet. Die erfindungsgemäße Verankerungsanordnung weist einen Spreizanker der vorstehend erläuterten Art auf, der in einem einen Lochkern aufweisenden Ringloch in einem Ankergrund verankert ist. Als Ankergrund sind insbesondere Beton oder Stein vorgesehen. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Spreizhülse des erfindungsgemäßen Spreizankers in verankertem Zustand aufgespreizt und wird gegen die Lochwand gedrückt und der Spreizkörper wird von der Spreizhülse nach innen zusammengedrückt und liegt am Lochkern an.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Spreizanker im Querschnitt.
Der in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Spreizanker 10 weist eine rohrförmige Spreizhülse 12 und einen hülsenförmigen Spreizkörper 14 auf, auf dem die Spreizhülse 12 axial verschiebbar ist. Die Spreizhülse 12 weist einen oder mehrere Längsschlitze 16 auf, die sich von einem vorderen Hülsenende über etwa eine halbe axiale Länge der Spreizhülse 12 erstrecken. Die Schlitze 16 unterteilen die Spreizhülse 12 in Spreizschenkel 18, die axiale Länge der Schlitze 16 definiert einen Spreizbereich der Spreizhülse 12. Im Bereich der Schlitze 16 und der Spreizschenkel 18 weitet sich die Spreizhülse 12 mit einem Innenkonus 20 auf, der eine Spreizfläche bildet.
Der Spreizkörper 14 ist ebenfalls hülsen- bzw. rohrförmig, er weist einen Schaft 22 auf, er weitet sich an einem vorderen Ende konisch auf, wobei der Konus eine Spreizfläche 24 bildet. Die Spreizfläche 24 bildet den eigentlichen Spreizkörper, der mit dem Schaft 22 einstückig ist. Eine axiale Länge der Spreizfläche 24 des Spreizkörpers 14 ist in der Größenordnung der axialen Länge der Spreizfläche 20 der Spreizhülse 12, im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Spreizfläche 24 des Spreizkörpers 14 etwas länger als die Spreizfläche 20 der Spreizhülse 12. Ebenso wie die Spreizhülse 12 weist der Spreizkörper 14 Längsschlitze 26 auf, die sich axial über etwa die Länge der konischen Spreizfläche 24 erstrecken. Der den eigentlichen Spreizkörper 25 bildende konische Bereich des Spreizkörpers 14 ist dadurch ebenso wie die Spreizhülse 12 in Schenkel 27 unterteilt, die sich über die Länge der Spreizfläche 24 erstrecken.
Der Spreizkörper 14 weist ein Innengewinde 28 auf, das sich im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung über die gesamte Länge des Spreizkörpers 14 erstreckt. Grundsätzlich kann das Innengewinde 28 auch kürzer sein und lediglich in einem hinteren, d.h. der Spreizfläche 24 fernen Bereich des Schafts 22 des Spreizkörpers 14 ausgebildet sein.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verankerungsanordnung, wie sie in 1 dargestellt ist, wird zunächst ein Ringloch 30, das einen Kern 32 aufweist, in einem Ankergrund 34 aus beispielsweise Beton oder Stein hergestellt. Die Herstellung des Ringlochs 30 erfolgt durch Ultraschallbearbeitung mit einer nicht dargestellten Ultraschall-Bohrmaschine. Derartige Bohrmaschinen sind an sich bekannt, sie können als Handgeräte ausgebildet sein und die Form einer herkömmlichen Schlagbohrmaschine oder eines Bohrhammers aufweisen. Eine Sonotrode, d.h. ein Ultraschallbearbeitungswerkzeug kann rohrförmig sein, es wird von der Ultraschall-Bohrmaschine mit Axialschwingungen im Ultraschallfrequenzbereich angeregt und dringt in den Ankergrund 34 ein. Dabei wird das Ringloch 30 hergestellt, wobei der Lochkern 32 stehen bleibt. Das Ringloch 30 hat die Form eines Hohlzylinders. Eine weitere Möglichkeit der Ultraschallherstellung des Ringlochs 30 ist die Verwendung einer stabförmigen Sonotrode, die nach Art eines Bohrers in den Ankergrund 34 eingebracht wird und anschließend auf einer Kreisbahn wie ein Fräser geführt wird, um das Ringloch 30 herzustellen. Eine solche Sonotrode hat einen Durchmesser, der einer Spaltdicke des Ringlochs 30 entspricht. Grundsätzlich kann das Ringloch 30 auch konventionell hergestellt werden.
Nach Herstellung des Ringlochs 30 im Ankergrund 34 wird der Spreizanker 10 mit seinem vorderen Ende voraus in das Ringloch 30 eingebracht und es wird die Spreizhülse 12 beispielsweise durch schlagende Beaufschlagung auf die Spreizfläche 24 des Spreizkörpers 14 aufgeschoben. Dabei spreizt der eigentliche Spreizkörper 25 die Spreizschenkel 18 der Spreizhülse 12 auf und drückt diese nach außen gegen eine Lochwand 36 des Ringlochs 30. Der die Spreizfläche 20 der Spreizhülse 12 bildende Innenkonus drückt die Schenkel 27 des Spreizkörpers 14 nach innen gegen den Lochkern 32. Der Spreizanker 10 ist dadurch sowohl durch die nach außen gegen die Lochwand 26 gedrückten Spreizschenkel 18 der Spreizhülse 12 als auch gegen die nach innen gegen den Lochkern 32 gedrückten Schenkel 27 des Spreizkörpers 14 im Ankergrund 34 verankert.
Der Schaft 22 des Spreizkörpers 14 steht aus dem Ankergrund 34 vor, an seinem Gewinde 28 lässt sich ein zu verankernder, nicht dargestellter Gegenstand befestigen.
Der erfindungsgemäße Spreizanker 10 ist zugzonentauglich, er weist ein Nachspreizverhalten auf. Lockert sich die Verankerung durch eine Erweiterung des Ringlochs 30 beispielsweise in Folge einer Rissbildung im Ankergrund 34, bewegt sich der Spreizkörper 14 bei einer Axialbeanspruchung durch einen befestigten Gegenstand axial ein kurzes Stück Richtung aus dem Ringloch 30 heraus, wodurch die Spreizhülse 12 weiter aufgespreizt, d.h. nachgespreizt wird, so dass der Spreizanker 10 mit näherungsweise unveränderter Verankerungskraft im Ankergrund 34 verankert bleibt. Bei einer Erweiterung des Ringlochs 30 ist ein großer Vorteil die Verankerung des Spreizankers 10 am Lochkern 32, da dieser von einer etwaigen Rissbildung im Ankergrund 34 nicht betroffen ist. Zum Einen geht ein Riss durch den Ankergrund 34 nicht durch den Lochkern 32 hindurch. Zum Zweiten ist der Lochkern 32 massiv und wird auf Druck beansprucht, er ließe sich selbst bei einem Riss nicht weiter zusammendrücken. Die Verankerung des Spreizankers 10 innen am Lochkern 32 ist deswegen bei einer Erweiterung des Ringlochs 32 nicht beeinträchtigt.

Claims

Spreizanker, mit einem Spreizkörper und einer Spreizhülse, die durch Aufschieben auf den Spreizkörper aufspreizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (14) hülsenförmig ist.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (14) eine konusartige Fläche als Spreizfläche (24) aufweist.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (12) eine konusartige Innenfläche als Spreizfläche (20) aufweist.
Spreizanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (14) axial länger ist als die Spreizhülse (12) und ein Gewinde (28) zur Befestigung eines Gegenstands aufweist.
Verankerungsanordnung, mit einem Spreizanker, der in einem Loch in einem Ankergrund verankert ist, wobei der Spreizanker einen Spreizkörper und eine Spreizhülse aufweist, die auf den Spreizkörper aufgeschoben und dadurch aufgespreizt ist, wodurch der Spreizanker im Bohrloch verankert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (14) hülsenförmig ist und dass das Loch im Ankergrund (34) ein Ringloch (30) mit einem Lochkern (32) ist.
Verankerungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (14) von der Spreizhülse (12) nach innen zusammengedrückt ist und am Lochkern (32) anliegt.
Verankerungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringloch (30) durch Ultraschallbearbeitung hergestellt ist.