DE10216897A1 - Verbundanker - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbundanker (10) zur Verankerung in einem Bohrloch (48) mittels Mörtels (50). Die Erfindung schlägt vor, eine Ankerstange (12) des Verbundankers (10) mit Ankerkonen (30) in einem Verankerungsabschnitt (28), mit einem zum Aufspreizen einer Spreizhülse (34) in die Spreizhülse (34) einziehbaren Spreiskonus (42) an einem vorderen Ende und mit Mörtelkanälen (44), die die Spreizhülse (34) in Längsrichtung durchsetzen, auszubilden. Beim Setzen des Verbundankers (10) verdrängt die Ankerstange (12) zuvor in das Bohrloch (48) eingebrachten Mörtel (50) durch die Mörtelkanäle (44) nach hinten, so dass der Mörtel einen die Ankerstange (12) umgebenden Mantelraum einschließlich eines Durchgangslochs (54) im zu befestigenden Gegenstand (52) vollständig ausfüllt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Verbundanker zur Verankerung in einem Bohrloch mittels Mörtels mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
• Ein derartiger Verbundanker ist bekannt aus der DE 197 12 425 A1. Der bekannte Verbundanker weist eine Ankerstange mit einem Verankerungsabschnitt auf, in dem sich die Ankerstange mehrfach kegelstumpfförmig in Richtung eines vorderen Endes der Ankerstange aufweitet. An ihrem hinteren Ende ist die Ankerstange mit einem Außengewinde versehen, das eine Einrichtung zum Befestigen eines Gegenstandes bildet. Es sind auch andere Einrichtungen zum Befestigen eines Gegenstands denkbar. Zur Verankerung in einem Bohrloch wird der bekannte Verbundanker mit seinem Verankerungsabschnitt voran in einem Bohrloch eingebracht, in das zuvor eine Mörtelmenge eingebracht worden ist. Der Verankerungsabschnitt drängt den Mörtel zunächst zum Bohrlochgrund und verdrängt den Mörtel anschließend, so dass sich der Mörtel in einem die Ankerstange umgebenden Mantelraum im Bohrloch verteilt und den Verbundanker im Bohrloch verankert. Nach dem Aushärten des Mörtels wird ein zu befestigender Gegenstand auf dem das aus dem Bohrloch vorstehende hintere Ende der Ankerstange aufgesetzt und mit einer aufgeschraubten Mutter festgezogen. Durch das Festziehen übt die Mutter eine Zugkraft auf die Ankerstange aus, die einen Spreizdruck auf den Mörtel durch die Querschnittsaufweitungen der Ankerstange bewirkt. Eine Verankerungskraft des Verbundankers im Bohrloch ist dadurch verbessert. Bei einer Bohrlocherweiterung bspw. in Folge einer Rissbildung weiten die Querschnittsaufweitungen der Ankerstange bei einer auf die Ankerstange ausgeübten Zugkraft den Mörtel auf (sog. Nachspreizen) wodurch der Verbundanker im Bohrloch verankert bleibt. Eine Belastung des bekannten Verbundankers ist allerdings erst nach dem Aushärten des Mörtels möglich.
• Der Erfindung liegt deswegen die Aufgabe zugrunde, einen Verbundanker der vorstehend erläuterten Art so weiter zu bilden, dass er eine sofortige Befestigung eines Gegenstandes ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Ankerstange des erfindungsgemäßen Verbundankers weist einen Spreizkörper an seinem vorderen Ende auf, auf dem sich eine Spreizhülse befindet. Dahinter weist die Ankerstange einen Verankerungsabschnitt mit mindestens einer bspw. kegelstumpfförmigen Querschnittsaufweitung in Richtung des vorderen Endes auf. Beim Verankern des Verbundankers wird der Spreizkörper in die Spreizhülse eingezogen und spreizt dabei die Spreizhülse auf und verankert den Verbundanker im Bohrloch. Dadurch ist der erfindungsgemäße Verbundanker bereits vor dem Aushärten des Mörtels im Bohrloch verankert und dadurch sofort nach dem Setzen belastbar. Desweiteren weist der erfindungsgemäße Verbundanker einen Mörtelkanal auf, der den Spreizbereich in Längsrichtung durchsetzt. Durch den Mörtelkanal tritt Mörtel, der vor dem Einbringen des Verbundankers in das Bohrloch eingebracht worden ist und der durch das Einbringen des Verbundankers in das Bohrloch verdrängt wird, nach hinten in Richtung der Bohrlochmündung durch den Spreizbereich hindurch. Der Mörtel verteilt sich im Bohrloch und füllt den die Ankerstange umgebenden Mantelraum im Bohrloch aus. Auch ist es möglich, soviel Mörtel in das Bohrloch einzubringen, dass der Mörtel auch einen die Ankerstange umgebenden Mantelraum in einem Durchgangsloch eines zu befestigenden Gegenstandes ausfüllt. Der zu befestigende Gegenstand wird vor dem Einbringen des Verbundankers in das Bohrloch mit dem Durchgangsloch des Gegenstandes deckungsgleich mit dem Bohrloch auf einen Verankerungsgrund, in dem das Bohrloch angebracht ist, aufgesetzt.
• Der den Spreizbereich durchsetzende Mörtelkanal hat den Vorteil, dass der Mörtel vor dem Einbringen des Verbundankers in das Bohrloch eingebracht werden kann. Dadurch ist das Einbringen des Mörtels einfach bspw. mit einer Injektionspistole oder durch Einbringen einer eine abgemessene Mörtelmenge enthaltenden Ampulle, die durch Einbringen des Verbundankers zerstört wird, möglich. Das mit dem erfindungsgemäßen Verbundanker mögliche vollständige Ausfüllen des die Ankerstange umgebenden Mantelraums im Bohrloch bis zu dessen Mündung und im Durchsteckloch eines zu befestigenden Gegenstands hat den weiteren Vorteil einer spielfreien Querabstützung. Die Quer- und dynamische Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Verbundankers ist dadurch verbessert. Sowohl der Spreizkörper mit der Spreizhülse als auch die mindestens eine Querschnittsaufweitung im Verankerungsabschnitt der Ankerstange weisen ein Nachspreizverhalten auf, so dass der erfindungsgemäße Verbundanker auch bei einer Bohrlocherweiterung fest im Bohrloch verankert bleibt. Weiterer Vorteil der am vorderen Ende der Ankerstange angeordneten Spreizhülse ist deren Abstand von einer Oberfläche des Verankerungsgrunds. Abplatzungen oder dgl. durch einen von der aufgespreizten Spreizhülse ausgeübten Spreizdruck werden dadurch vermieden.
• Der Mörtelkanal kann bspw. durch eine oder mehrere in Längsrichtung verlaufende Nuten in der Ankerstange ausgebildet sein. Die Nuten müssen nicht zwingend gerade verlaufen, sie können bspw. auch wendelförmig sein.
• Eine weitere Möglichkeit zur Bildung eines Mörtelkanals besteht darin, die Spreizhülse mit in Längsrichtung verlaufenden durchgehenden Schlitzen zu versehen. Dies kann bspw. durch eine Ausbildung der Spreizhülse erfolgen, bei der diese aus zwei auf den Spreizkörper aufclipsbaren Spreizschenkeln besteht, die stirnseitig über einen Steg miteinander verbunden sind. Die beiden jeweils etwa ein Viertel der Umfangsfläche des Spreizkörpers umschließenden Spreizschenkel werden vom vorderen Ende der Ankerstange her auf den Spreizkörper aufgeschoben. Die Blechstärke der Spreizhülse entspricht etwa dem Spalt zwischen der Außenfläche des Spreizkörpers und der Bohrlochwandung. Jeweils zwischen den Längskanten der Spreizschenkel entsteht somit ein Mörtelkanal, durch den der Mörtel beim Einführen in das Bohrloch in den rückwärtigen Verankerungsabschnitt aufsteigen kann. Durch an der Außenfläche der Spreizschenkel angeordnete vorsprungartige Sperrelemente wird die Spreizhülse beim Einziehen der Ankerstange unverrückbar im Bohrloch gehalten, so dass der Spreizkonus die Spreizschenkel radial gegen die Bohrlochwandung drückt und damit eine mechanische Verankerung des Verbundankers bewirkt.
• Eine Weiterbildung der Erfindung weist eine Lochscheibe mit einer Mörtelaustrittsöffnung auf, die in verankertem Zustand vom hinteren Ende der Ankerstange durchsetzt und auf eine dem Verankerungsgrund abgewandte Außenseite des zu befestigenden Gegenstandes aufgesetzt ist. Tritt beim Setzen des Verbundankers von der Ankerstange aus dem Bohrloch verdrängter Mörtel aus der Mörtelaustrittsöffnung der Lochscheibe aus, so ist eine vollständige Ausfüllung des die Ankerstange umgebenden Mantelraums im Bohrloch und im Durchgangsloch des zu befestigenden Gegenstandes gewährleistet. Die Lochscheibe mit der Mörtelaustrittsöffnung bietet dadurch eine Möglichkeit zur Kontrolle der vollständigen Verfüllung des Bohrlochs und des Durchgangslochs mit Mörtel.
• Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht ein schlüssellochförmiges Loch in der Lochscheibe vor, also ein Mittelloch mit einer radialen Erweiterung an einer Stelle des Umfangs. Eine solche Lochscheibe ist einfach herstellbar und gewährleistet, dass die Mörtelaustrittsöffnung mit dem Durchgangsloch im zu befestigenden Gegenstand kommuniziert.
• Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine selbstklebende Stirnseite der Lochscheibe vor, mit der die Lochscheibe auf den zu befestigenden Gegenstand aufgeklebt werden kann. Dies ermöglicht ein Befestigen der Lochscheibe am zu befestigenden Gegenstand ohne die Ankerstange. Desweiteren hält die Lochscheibe am zu befestigenden Gegenstand ohne Festziehen der auf das hintere Ende der Ankerstange aufgeschraubten Mutter. Dadurch wird vermieden, dass durch das Einbringen des Verbundankers in das Bohrloch aus dem Bohrloch verdrängter Mörtel die Lochscheibe vom zu befestigenden Gegenstand abhebt solange die Mutter auf der Ankerstange noch nicht festgezogen ist.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 und 2 einen erfindungsgemäßen Verbundanker beim Setzen;
• Fig. 3 eine Lochscheibe des Verbundankers aus Fig. 1 und 2 in Stirnansicht; und
• Fig. 4 und 5 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundankers.
• Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Verbundanker 10 weist eine Ankerstange 12 auf, die an ihrem hinteren Ende mit einem Gewinde 14 versehen ist. Auf das Gewinde 14 ist eine Mutter 16 lose aufgeschraubt. Nach vorn schließt sich an das Gewinde 14 zunächst ein glattwandiger Schaftabschnitt 18 an, auf dem eine in Fig. 3 dargestellte Lochscheibe 20 angeordnet ist. Die Lochscheibe 20 weist ein schlüssellochförmiges Loch 22 auf. Das Loch 22 weist eine Erweiterung in radialer Richtung an einer Umfangsstelle auf, die eine Mörtelaustrittsöffnung 24 bildet. Bei auf der Ankerstange 12 angeordneter Lochscheibe 20 befindet sich die Mörtelaustrittsöffnung 24 seitlich neben der Ankerstange 12. Auf eine Stirnseite der Lochscheibe 20 ist eine beidseitig klebende Klebefolie 26 aufgeklebt, die mit einer nicht dargestellten Schutzfolie abgedeckt und gegen Verschmutzen gesichert ist. Die Stirnseite der Lochscheibe 20 ist dadurch selbstklebend.
• Nach vorn schließt sich an den glattwandigen Schaftabschnitt 18 der Verankerungsstange 12 ein Verankerungsabschnitt 28 an. Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Verankerungsabschnitt 28 fünf axial hintereinander und sich in Richtung eines vorderen Endes der Ankerstange 12 aufweitende Ankerkonen 30 auf. Die Ankerkonen 30 bilden Querschnittsaufweitungen der Ankerstange 12. Der vorderste Ankerkonus 30 geht mit einer Ringstufe, die eine Anschlagschulter 32 bildet, in einen glattwandigen, in der Zeichnung nicht sichtbaren Schaftabschnitt über, auf dem eine Spreizhülse 34 angeordnet ist. Die Spreizhülse 34 ist durch Längsschlitze 36 in Spreizzungen 38 unterteilt. Die Spreizhülse 34 weist an sich bekannte Sperr- und Wiederhakenelemente 40 auf. Im Bereich eines vorderen Endes der Spreizhülse 34 weist die Ankerstange 12 einen als Spreizkonus 42 ausgebildeten Spreizkörper auf, der sich zum vorderen Ende der Ankerstange 12 erweitert. Der Spreizkonus 42 bildet mit der Spreizhülse 34 einen Spreizbereich. Durch Einziehen des Spreizkonus 42 in die Spreizhülse 34 wird die Spreizhülse 34 aufgespreizt und verankert den Verbundanker 10 in einem Bohrloch.
• Die Ankerstange 12 weist Nuten auf, die an einem vorderen Ende der Ankerstange 12 beginnen, den Spreizkonus 42 und den anschließenden, von der Spreizhülse 34 verdeckten, glattwandigen Schaftabschnitt und die Anschlagschulter 32 durchsetzen und an einer Konusfläche des ersten Ankerkonus 30 auslaufen. Die Nuten bilden Mörtelkanäle 44 die den Spreizbereich 34 in Längsrichtung durchsetzen.
• Ein Außendurchmesser der Spreizhülse 34 ist in nicht aufgespreiztem Zustand größer als ein größter Durchmesser der Ankerkonen 30 und ein Durchmesser des hinten an die Ankerkonen 30 anschließenden glattwandigen Schaftabschnitts 18 und des Gewindes 14 am hinteren Ende der Ankerstange 12.
• Zur Verankerung des erfindungsgemäßen Verbundankers 10 in einem Verankerungsgrund 46, bspw. einem Mauerwerk, wird ein Bohrloch 48 in den Verankerungsgrund 46 gebohrt. Anschließend wird Mörtel 50 in das Bohrloch 48 eingebracht, bspw. injiziert oder mit einer zerstörbaren Ampulle (nicht dargestellt) in das Bohrloch 48 eingebracht. Es ist nicht notwendig, dass der Mörtel 50 wie in Fig. 1 an einen Grund des Bohrlochs 48 eingebracht wird. Anschließend oder vor dem Einbringen des Mörtels 50 in das Bohrloch 48 wird ein zu befestigender Gegenstand 52 auf den Verankerungsgrund 46 aufgesetzt, so dass ein Durchgangsloch 54 im zu befestigenden Gegenstand 52 deckungsgleich mit dem Bohrloch 48 ist.
• Er erfindungsgemäße Verbundanker 10 wird mit seinem vorderen Ende voraus durch das Durchgangsloch 54 im zu befestigenden Gegenstand 52 in das Bohrloch 48 eingebracht. Dabei schiebt die Ankerstange 12 mit ihrer vorderen Stirnseite zunächst den Mörtel 50 zum Bohrlochgrund (Fig. 1). Eine eventuelle, den Mörtel 50 enthaltende Ampulle wird zerstört. Vor oder während des Einbringens der Ankerstange 12 in das Bohrloch 48 wird, nach Abziehen der nicht dargestellten Schutzfolie, die Lochscheibe 20 mit ihrer selbstklebenden Stirnseite auf den zu befestigenden Gegenstand 52 geklebt.
• Beim weiteren Einbringen der Ankerstange 12 in das Bohrloch 48 verdrängt die Ankerstange 12 den Mörtel 50, der Mörtel 50 fließt durch die Mörtelkanäle 44 durch die Spreizhülse 34 hindurch nach hinten in Richtung einer Mündung des Bohrlochs 48. Die Mörtelmenge 50 ist so zu bemessen und die Ankerstange 12 ist so tief in das Bohrloch 48 einzubringen, dass der Mörtel 50 einen die Ankerstange 12 umgebenden Mantelraum im Bohrloch 48 und im Durchgangsloch 54 im zu befestigenden Gegenstand 52 vollständig ausfüllt. Das vollständige Ausfüllen des die Ankerstange 12 umgebenden Mantelraums ist an einem Mörtelaustritt 56 (Fig. 2) durch die Mörtelaustrittsöffnung 24 der Lochscheibe 20 erkenn- und kontrollierbar. Anschließend wird durch Drehen und Festziehen der Mutter 16 der Spreizkonus 42 in die Spreizhülse 34 eingezogen. Die Spreizhülse 34 wird dadurch aufgespreizt und verankert den Verbundanker 10 im Verankerungsgrund 46. Der Verbundanker 10 ist sofort belastbar. Das Aushärten des Mörtels 50 muss nicht abgewartet werden. Nach dem Aushärten stützt der Mörtel 50 die Ankerstange 12 im Bohrloch 48 bis zu dessen Mündung ab. Außerdem stützt der Mörtel 50 den zu befestigenden Gegenstand 52 an der Ankerstange 12 ab. Der zu befestigende Gegenstand 52 ist dadurch spielfrei gegen Querbeanspruchung abgestützt, eine dynamische Belastbarkeit des Verbundankers 10 ist dadurch erhöht.
• Durch die Verankerungskonen 30 und den Spreizkonus 42 weist der erfindungsgemäße Verbundanker 10 ein Nachspreizverhalten auf: bei einer Erweiterung des Bohrlochs 48 bspw. infolge einer Rissbildung verschiebt sich die Ankerstange 12 bei einer Zugbelastung durch die Mutter 16, wodurch der Spreizkonus 42 tiefer in die Spreizhülse 34 eingezogen wird und diese nachspreizt. Der sinngemäße gleiche Effekt tritt im Bereich der Ankerkonen 30 auf, die den sie umgebenden Mörtel 50 aufweiten, wodurch der vom Mörtel 50 bewirkte Verbund der Ankerstange 12 mit dem Bohrloch 48 bzw. dem Verankerungsgrund 46 bestehen bleibt.
• Das in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel des Verbundankers 10 weist eine Spreizhülse 34a auf, die aus zwei auf den Spreizkörper 42 aufclipsbaren Spreizschenkeln 60 besteht. Die beiden Schenkel 60 sind stirnseitig über einen Steg 62 miteinander verbunden. An der Außenfläche der Spreizschenkel 60 sind vorsprungartige Sperrelemente 64 angeordnet, die die Spreizhülse 34a beim Einziehen der Ankerstange 12 zur mechanischen Verankerung des Verbundankers 10 unverrückbar im Bohrloch haften. Die beiden Spreizschenkel 60 umschließen den Spreizkörper 42 jeweils zur etwa einem Viertel dessen Umfangsfläche. Damit verbleibt zwischen den Längskanten 66 der beiden Spreizschenkel 60 nach dem Einschieben in das Bohrloch ein Spalt, durch den der Mörtel zum hinteren Verankerungsabschnitt 28 aufsteigen kann. Ist eine mechanische Vorbefestigung nicht erforderlich, lässt die clipsartige Ausbildung der Spreizhülse 34a eine Abnahme der Spreizhülse vom Spreizkörper zu.

Claims (8)

1. Verbundanker zur Verankerung in einem Bohrloch mittels Mörtels, mit einer Ankerstange, die an einem hinteren Ende eine Einrichtung zur Befestigung eines Gegenstandes und die in einem Verankerungsabschnitt zwischen dem hinteren und einem vorderen Ende mindestens eine Querschnittsaufweitung in Richtung eines vorderen Endes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Ende der Ankerstange (12) ein durch eine Spreizhülse (34, 34a) und einen Spreizkörper (42) gebildeter Spreizbereich angeordnet ist, der einen in Längsrichtung der Ankerstange (12) verlaufenden Mörtelkanal (44) aufweist.

2. Verbundanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtelkanal (44) durch eine in Längsrichtung verlaufende Nut an der Ankerstange (12) gebildet ist.

3. Verbundanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtelkanal (44) durch in Längsrichtung verlaufende durchgehende Schlitze der Spreizhülse (34, 34a) gebildet ist.

4. Verbundanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse (34a) aus zwei auf den Spreizkörper (42) aufclipsbaren Spreizschenkeln (60) besteht, die stirnseitig über einen Steg (62) miteinander verbunden sind.

5. Verbundanker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche der Spreizschenkel (60) vorsprungartige Sperrelemente (64) angeordnet sind.

6. Verbundanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundanker (10) eine Lochscheibe (20) zum Aufsetzen auf einen zu befestigenden Gegenstand (52) aufweist, die eine Mörtelaustrittsöffnung (24) aufweist.

7. Verbundanker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochscheibe (20) ein schlüssellochförmiges Loch (22) aufweist.

8. Verbundanker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite der Lochscheibe (20) selbstklebend ist.