DE2940514C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verankerung der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Häufig ergibt sich das Problem, daß in bereits fertiggestellten Bauwerken nachträglich Gegenstände, welche erhebliche Lasten ausüben, an Stellen angebracht und befestigt werden müssen, an denen geeignete Befestigungselemente nicht von vornherein vorge­ sehen wurden.

Die Befestigung schwerer Lasten an bzw. in fertigen Bauten er­ folgt üblicherweise mittels Dübeln, die in Bohrungen in bestimm- Bauwerksteilen eingeführt und entweder durch Verklebung mittels bestimmter Klebstoffe (Dübel mit chemischer Befestigung) oder nach mechanischen Befestigungsmethoden befestigt werden, die auf einer einen Druck auf die Bohrloch-Wandung ausübenden Seitenaus­ dehnung des Dübels (Ausdehnungsdübel) beruhen.

Bei den chemisch befestigten Dübeln ist nicht feststellbar und überprüfbar, ob der Klebstoff die gesamte Oberfläche des Dübels bedeckt bzw. ob er vollständigen Flächenkontakt mit den Bohr­ lochwandungen hat, ferner ist keinerlei Inspektion möglich. Weiterhin können Beeinträchtigungen in der Befestigung durch Alterung des Klebstoffs, chemische Einwirkung oder durch Fremd­ körper im Bohrloch (Staub, Fett, Feuchtigkeit usw.) auftreten.

Bei Ausdehnungdübeln können, da die Befestigung letztlich durch seitlichen Spreizdruck auf die Bohrwände geschieht, Langzeit- Verschiebungen auftreten, die möglicherweise die Haltekraft des Dübels beeinträchtigen oder ganz aufheben können. Dieser Effekt ist besonders bedeutsam im Fall dynamischer Lasten, wo die durch die Last hervorgerufenen Schwingungen derartige Verschiebungen erleichtern oder beschleunigen können. Außerdem ist dieser Befestigungstyp besonders anfällig bezüglich des Zustandes der Bohrlochwandungen da Verschiebungen durch Vorhandensein von Staub, Fett usw. auftreten können.

Es ist eine Verankerung bekannt (GB-PS 6 18 489), bei der die Verankerungshülse als Rollteil aus einem Blechzuschnitt aus­ geführt ist. Diese Verankerungshülse weist einen mit Innenge­ winde versehenen Hauptkörper und an dessen inneres Ende an­ schließende Spreizschenkel auf, die an ihren inneren Enden mit radial auswärts gerichteten hakenartigen Vorsprüngen versehen sind. Diese Verankerungshülse wird in eine Hinterschnittbohrung eingesetzt, wobei die hakenartigen Vorsprünge in den erweiterten Bereich der Hinterschnittbohrung eindringen. Die Spreizschenkel sind federnd verformbar, so daß sie beim Einführen in die Hinter­ schnittbohrung zusammendrückbar sind und dann bei Erreichen des radial erweiterten Bereiches der Hinterschnittbohrung aufge­ spreizt werden. Bei dieser Verankerung müssen die auf das verankerte Teil durch die äußere Last augeübten Kräfte, die als axiale Zugkräfte wirken, von den verhältnismäßig dünnen Spreiz­ schenkeln und deren hakenartigen Vorsprüngen aufgenommen werden. Die Verankerungsfestigkeit dieser Verankerung ist damit gering.

Es ist weiterhin eine Verankerung der eingangs genannten Art bekannt (DE-OS 26 13 499) bei der die Hinterschnittbohrung einen sich zum inneren Ende hin konisch erweiterten Bereich aufweist, in den Spreizschenkel durch das Keilstück aufspreiz­ bar sind. Hierbei werden die axialen Zugkräfte über den Ver­ ankerungsbolzen und das Keilstück sowie die Spreizschenkel auf die Innenwand des konisch erweiterten Bereiches übertragen, so daß eine flächigere Verankerung eintritt. Andererseits ergibt sich keine zuverlässige axiale Positionierung der Verankerungs­ hülse, so daß bei der Montage mit Hilfe einer Beilagscheibe für eine korrekte axiale Position der Verankerungshülse gesorgt werden muß. Dies führt neben einem komplizierten Aufbau der Ver­ ankerung zu einer schwierigen Installation. Weiterhin ist mit dieser Verankerung lediglich die Verankerung eines Verankerungs­ bolzens möglich, während es in vielen Fällen erwünscht ist, ein von der Verankerung zu befestigendes Halteteil mit einem eigenen Gewindebolzen in der Verankerungshülse zu verankern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verankerung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich eine weiter verbesserte Verankerungsfestigkeit ergibt und die Verwendung eines nach Herstellung der Verankerung einschraubbaren Ver­ ankerungsbolzens möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Verankerung ergibt sich eine ver­ größerte Verankerungsfestigkeit, da die Vorsprünge in die er­ weiterten Bereiche eindringen und diese Vorsprünge aufgrund des verjüngten Abschnittes des Montagebolzens eine erhebliche ra­ diale Erstreckung und damit Eindringtiefe in die erweiterten Bereiche der Hinterschnittbohrung aufweisen können. Da der Montagebolzen von dem Keilstück trennbar ist, können beliebig Kopfschrauben oder auch durchgehend mit Gewinde versehene Bolzen als Verankerungsbolzen Verwendung finden. Dieser Ver­ ankerungsbolzen kann weiterhin einen größtmöglichen Querschnitt bezogen auf den Bohrlochdurchmesser aufweisen.

Dieser Verankerungsbolzen kann weiterhin in einfacher Weise ausgewechselt werden, ohne daß hierzu die gesamte Verankerung gelöst und aus der Hinterschnittbohrung herausgenommen werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in Schnittansicht eine einfache, in eine Wand einge­ brachte Bohrung,

Fig. 2 ebenfalls in Schnittansicht dieselbe Bohrung mit einem erweiterten Bereich,

Fig. 3 einen Montagebolzen mit Kopfteil 3, Gewindeabschnitt 4, Abschnitt 5 mit verjüngtem Querschnitt und Außengewinde­ abschnitt 6 mit Spannmutter 7,

Fig. 4 eine Verankerungshülse 8 mit Spreizschenkeln 9, Vorsprüngen 10, und Keilstück 11 vor der Einführung in eine Bohrung 1 mit einem erweiterten Bereich 2 gemäß Fig. 2,

Fig. 5 die auf dem Montagebolzen nach Fig. 3 angebrachte Ver­ ankerungshülse nach Fig. 4, während der Einführung in eine Bohrung gemäß Fig. 2, wobei die Spreizschenkel 9 des Montagebolzens noch am Abschnitt 5 mit verjüngtem Querschnitt angeklappt sind,

Fig. 6 die Phase mit der Verankerungshülse in der Stellung vor dem Ausklappen der Spreizschenkel 9 und der Einführung der Vorsprünge in den erweiterten Bereich 2 durch den Spreizdruck des Keilstücks 11,

Fig. 7 die Phase der Verankerung in der Bohrung,

Fig. 8 die Entnahme des Montagebolzens unter Anwendung des Kopfteils,

Fig. 9 die Trennung des Montagebolzens von der Verankerungs­ hülse nach deren Verankerung,

Fig. 10 die fertige Verankerung mit einem durch den Veranke­ rungsbolzen 13 befestigten Halteelement 12.

In Fig. 1 ist eine übliche Bohrung gezeigt, die mit Hilfe einer Bohrmaschine oder einem ähnlichen Werkzeug hergestellt wird.

In Fig. 2 ist eine Hinterschnittbohrung 1 gezeigt, da heißt, eine Bohrung, die in bestimmten Tiefen einen oder mehrere erwei­ terte Bereiche 2 aufweist, deren Durchmesser größer als der des Bohrlochs ist. Diese erweiterten Bereiche können sich auf Teile oder den gesamten Umfang des Bohrlochs erstrecken und sie können in einer oder in mehreren Tiefen vorgesehen sein.

Die Abmessungen der Hinterschnittbohrung 1 und des erweiterten Bereichs 2 sind so gewählt, daß die zur Aufnahme der erforder­ lichen Haltekraft notwendige Festigkeit erreicht wird. Ferner müssen sie die erforderlichen Abmessungen und Formgebungen besitzen, um die Spreizschenkel 9 und die Vorsprünge 10 der Verankerungshülse 8 aufnehmen zu können.

Nach Einbringung einer konventionellen Bohrung lassen sich die erweiterten Bereiche beispielsweise wie folgt herstellen:

• - durch einen mit Schnittblättern ausgestatteten ausfahr­ baren rotierenden Bohrkopf,
• - durch ein auf die Seitenwände des Bohrlochs einwirkendes Schlaghammersystem,
• - durch Anwendung chemischer Effekte,
• - durch eine in die Bohrung eingeführte, auf einer rotierenden Achse montierte Fräse.

Nach Herstellung der Bohrung 1 mit dem erweiterten Bereich 2 erfolgt die Befestigung der Geräte oder Ausrüstungen mit der Ausführungsform der Verankerung, die grundsätzlich auf folgenden drei Elementen aufgebaut ist:

• a) Einem Keilstück 11 von gleichem oder kleinerem Durchmesser wie die Bohrung 1, um die Einführung in die Bohrung 1 zu ermöglichen,
• b) einer Verankerungshülse 8 mit Spreizschenkeln 9, die radial ausklappbar angeordnet und mit über den Außenumfang der Verankerungshülse vorstehenden Vorsprüngen 10 zum Eingriff mit dem erweiterten Bereich 2 der Bohrung 1 versehen sind. Die Innenausnehmung (lichte Weite) der Verankerungshülse 8 ist kleiner als der Querschnitt des Innengewinde versehenen Keilstücks 11, derart, daß die Verankerungshülse 8 nicht über dieses hinweggleiten kann. Die Anzahl der Spreizschenkel 9 kann in Abhängigkeit vom Durchmesser der Verankerungshülse 8 variieren.
• c) Durch die Verankerungshülse 8 wird ein üblicher Veranke­ rungsbolzen 13 hindurchgeführt und in dem Keilstück 11 festgeschraubt. Mittels dieses Verankerungsbolzens werden die Haltelemente 12 montiert.

Die Installation der Verankerung in der Bohrung mit erweitertem Bereich 2 erfolgt mittels des Montagebolzens mit einem Kopfteil 3 (Fig. 3), welcher drei Teilabschnitte besitzt, nämlich zwei Gewindeabschnitte 4 und 6 sowie einen verjüngten Abschnitt 5 zwischen diesen Gewindeabschnitten.

Der Gewindeabschnitt 6 an dem dem Kopfteil 3 gegenüberliegenden Ende dient zur Halterung des Keilstücks 11 während der Montage. Der andere Gewindeabschnitt 4 neben den Kopfteil 3 dient zur Ausrichtung des Keilstücks 11, und zwar durch Schraubbewegung des sich auf die Verankerungshülse 8 abstützenden Kopfteils 3, so daß sich das Keilstück 11 ebenfalls auf die Verankerungshülse 8 stützt (Fig. 6).

Der verjüngte Abschnitt 5 am Montagebolzen kann die Veranke­ rungsschenkel 9 aufnehmen, während die Verankerungshülse 8 in die Bohrung 1 eingeführt wird. Die Installation der Verankerung erfolgt mit Hilfe des Montagebolzens, und zwar in der nachfol­ gend beschriebenen Weise (vgl. Fig. 1 bis 10 der Zeichnung, in welchen die verschiedenen Montagephasen und -elemente beschrieben sind):

Zunächst wird die Verankerungshülse 8 auf den Montagebolzen aufgesetzt, so daß die Verankerungsschenkel 9 mit den Vorsprün­ gen 10 über dem verjüngten Abschnitt 5 stehen; das Keilstück mit Innengewinde wird auf den Gewindeabschnitt 6 des Montage­ bolzens aufgeschraubt, die Verankerungsschenkel 9 werden radial nach innen verschoben, so daß die Verankerungshülse 8 in die Bohrung 1 eingeführt werden kann.

Sobald die Verankerungsschenkel 9 mit dem erweiterten Bereich 2 der Bohrung 1 ausgerichtet sind, klappen sie nach außen, und zwar entweder durch ihre eigene Federrückstellkraft bzw. durch den Spreizdruck, den das Keilstück 11 bei der Endbefestigung auf sie ausübt, wobei dadurch eine vollständige Ausspreizung und Befestigung der Vorsprünge 10 erfolgt. Das Keilstück 11 ver­ bleibt dabei in seiner Lage dank des Drucks, den es selbst auf die Verankerungsschenkel 9 der Verankerungshülse 8 ausübt.

Sobald die Verankerungshülse 8 und das Keilstück 11 sich in ihrer endgültigen Lage befinden, wird der Montagebolzen herausge­ schraubt. Danach wird der Verankerungsbolzen 13 zur Befestigung des Halteelementes 12 angebracht. Auf diese Weise wird der Verankerungsbolzen 13 an dem Keilstück 11 gut befestigt; dieses kann von der Verankerungsülse 8 nicht abgleiten aufgrund seines Außendurchmessers, der größer ist als der Innendurchmesser der Verankerungshülse, die ihrerseits durch die Verankerungsschenkel 9 selbst in der Bohrung 1 festgehalten wird.

Die von dem Verankerungsbolzen 13 aufzunehmende Last wird in der folgenden Weise übertragen und aufgenommen: Die Schraube überträgt die Last an das Keilstück 11, welches seinerseits die Last an die Verankerungshülse 8 überträgt, die sie schließlich über die Verankerungsschenkel 9 an den erweiterten Abschnitt 2 der Bohrung 1 weitergibt. Von da aus wird die gesamte Last auf die ganze Umgebung der Bohrung 1 verteilt. Die Lastübertragung verläuft somit insgesamt wie folgt: Gebrauchselement (be­ festigter Gegenstand) - Verankerungsbolzen - Keilstück - Veran­ kerungshülse - Bohrung mit erweitertem Abschnitt - Bauwerksteil mit Bohrung.

Claims (6)

1. Verankerung eines Halteteils, insbesondere Gewindebolzens, in einer Hinterschnittbohrung einer Bauwerkswandung, bei welchem im Verankerungszustand der verankerte Gewindebolzen eine in die Verankerungsbohrung eingeführte Verankerungshülse durchragt, welche an ihrem inneren Ende radial verschwenkbare Spreizschen­ kel in axialer Ausrichtung mit dem radial erweiterten axialen Bereich der Verankerungsbohrung aufweist, die mittels eines mit dem inneren Ende des Verankerungsbolzens verbundenen, axial nach außen vorspannbaren Keilstücks durch Spreizung mit der Wandung des erweiterten Bohrungsbereichs verspannbar sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Keilstück (11) als vom Verankerungsbolzen (13) gesondertes Gewindeteil mit Innengewinde ausgebildet ist, in das zur Vormontage ein Montagebolzen und zur Endmontage der Verankerungsbolzen (13) einschraubbar sind,
• - daß die Spreizschenkel (9) der Verankerungshülse (8) an ihren inneren Enden über ihren Außenumfang vorstehende Vorsprünge (10) zum formschlüssigen Eingriff in die radiale Erweiterung (2) der Verankerungsbohrung (1) aufweisen,
• - daß die Einführung der Verankerungshülse (8) und des Keilstücks (11) in die Verankerungsbohrung (1) mittels des mit dem Keilstück (11) verschraubten Montagebolzens erfolgt, der anschließend an seinen Außengewindeab­ schnitt (6) am inneren Ende zum rückwärtigen Bolzenende hin einen Abschnitt (5) mit verjüngtem Querschnitt auf­ weist, zu dem hin die Spreizschenkel (9) beim Einführen der Verankerungshülse (8) in die Verankerungsbohrung (1) radial nach innen verschwenkbar sind, daß im eingeführten Zustand, bei dem die Vorsprünge (10) der Spreizschenkel (9) mit der radialen Erweiterung (2) der Verankerungsbohrung (1) ausgerichtet sind, das Keil­ stück (11) durch aufwärts gerichtetes Ziehen an dem Montagebolzen mit den Spreizschenkeln (9) der Ver­ ankerungshülse (8) gegen den erweiterten Bereich (2) der Verankerungsbohrung (1) verspannbar ist,
• - und daß im so verspannten Zustand der Montagebolzen aus seiner Verschraubung mit dem Keilstück (11) gelöst und durch den bleibenden Verankerungsbolzen (13) durch Ver­ schrauben mit dem Keilstück (11) ersetzt wird.

2. Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizschenkel (9) der Verankerungshülse (8) an ihren unteren Enden an der Innenseite Schrägflächen zum Zusammen­ wirken mit dem Keilstück (11) aufweisen.

3. Verankerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagebolzen in axialer Richtung auf den verjüngten Abschnitt (5) auswärts folgend einen weiteren Gewindeabschnitt (4) mit größerem Querschnitt aufweist.

4. Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagebolzen an seinem axial äußeren Ende ein Kopfteil (3) mit vergrößertem Querschnitt aufweist.

5. Verankerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelöffnung des axial äußeren Hülsenteils der Ver­ ankerungshülse (8) einen geringfügig größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Montagebolzens bzw. des bleibenden Verankerungsbolzens (13) aufweist.

6. Verankerung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den weiteren Gewindeabschnitt (4) des Montagebolzens eine Spannmutter (7) zum Verspannen des Keilstückes (11) durch aufwärts gerichtetes Ziehen an dem Montagebolzen aufgeschraubt ist.