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Hülsenförmiger Maueranker mit Spannbolzen Die Erfindung bezieht sich
auf einen hülsenförmigen Maueranker mit einem Spannbolzen, der über seine Länge
zwei mit Schrägflächen versehene Spreizkörpergruppen aufweist und der in einer aus
zwei Schalen bestehenden Hülse geführt ist.
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Derartige Anker werden für eine Vielzahl von Verwendungszwecken, z.
B. zum Befestigen von Gegenständen an Wänden, Decken od. dgl., von Maschinen in
ihren Fundamenten, benutzt. Insbesondere werden solche Anker auch im Bergbau zur
Sicherung des Hangenden, der Stöße und des Liegenden verwendet.
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Bei diesen verschiedenen Anwendungsfällen, insbesondere im Bergbau,
ist der Anker häufig sehr erheblichen Zugbeanspruchungen ausgesetzt, die durch die
Reibung zwischen den Hülsenschalen ;des Mauerankers und der Bohrlochwandung aufgefangen
werden müssen.
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Um diese Reibung zu erhöhen, sind bei einer Reihe von Mauerankern
die Mantelflächen der Hülse mit Aufrauhungen, z. B. widerhakenartigen Zacken, Ringen
od. dgl., versehen worden.
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Ferner haben die beiden über die Länge des Spannbolzens angeordneten
und mit Schrägflächen versehenen Spreizkörpergruppen der bekannten Maueranker die
Aufgabe, den Anpreßdruck der Hülse an die Bohrlochwandung über eine größere Fläche
zu verteilen, was insbesondere bei schlechtem Material der Wand, Decke od. dgl.,
z. B. bei einem Hohlräume aufweisenden Beton oder brüchigem Gestein, erforderlich
ist.
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Bei den bekannten Mauerankern erfolgt das Aufspreizen jedoch stets
diametral in zwei oder vier Richtungen. Die Hülsenschalen behalten daher auch beim
Spreizen im wesentlichen ihre im Querschnitt segmentbogenartige Form bei.
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Bei schlechtem Material der Wand, Decke od. dgl. kann somit beim Nachgeben
der Bohrlochwandung die Zugbeanspruchung die Reibung zwischen Hülse und Bohrlochwandung
überwinden, so daß der Anker zu gleiten beginnt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen
Maueranker derart zu verbessern, daß auch bei Nachlassen der Reibung das Gleitendes
Ankers verhindert ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem hülsenförmigen
Maueranker die eine Spreizkörpergruppe keilförmig ausgebildet ist und mit an den
Kanten der beiden Hülsenschalen angeordneten Schrägflächen zusammenwirkt, so daß
die Schalen der Hülse über idiesen Bereich in zwei einander entgegengesetzten, jedoch
in einer Ebene liegenden Richtungen gespreizt werden, während die zweite Spreizkörpergruppe
im wesentlichen pyramidenförmig verlaufende Spreizflächen aufweist und mit Schrägflächen
zusammenwirkt, die auf den Innenflächen der beiden in diesem Bereich längsgeschlitzten
Hülsenschalen angeordnet sind, so daß die Hülse über ihren geschlitzten Teil in
vier Richtungen ge-
spreizt wird.
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Durch diese Ausbildung der beiden über die Länge des Spannbolzens
angeordneten Spreizkörpergruppen werden die beiden Hülsenschalen über einen Teil
ihrer Länge diametral in einer Richtung und über den anderen Teil ihrer Länge in
zwei im Winkel dazu stehenden Richtungen gespreizt. Dabei werden die Hülsenschalen
zumindest über ihren Mittelabschnitt derart verformt, daß sie dort ihre im Querschnitt
segmentbogenartige Form verlieren und somit die Gleitgefahr vermindern.
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Bei einem bekannten Befestigungsmittel ist es zwar schon bekannt,
die beiden Schalen der Hülse über einen Teil ihrer Länge mit einem Längsschlitz
zu versehen. Dieses bekannte Befestigungsmittel ist für Platten bestimmt, wobei
der längsgeschlitzte Abschnitt der Hülsenschalen zum nietkopfartigen Hintergreifen
der Platte dient; dieser Abschnitt wird mittels eines gesonderten Gliedes gespreizt.
An ein Verformen der Hülsenschalen des bekannten Befestigungsmittels im erfindungsgemäßen
Sinne ist nicht gedacht. Außerdem erschöpft sich die Erfindung nicht in der Anwendung
der bekannten Hülsenschalen allein,
sondern es ist noch erforderlich,
daß ein Spannbolzen mit über seiner Länge zwei mit Schrägflächen versehenen Spreizkörpergruppen
angewendet wird, wobei die Spreizkörpergruppen in .der erfindungsgemäßen Art ausgebildet
sein und mit entsprechend gestalteten Schrägflächen der Hülsenschalen zusammenwirken
müssen, um den Vorteil des erhöhten Widerstandes gegen -Gleiten zu erreichen.
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In zweckmäßiger Ausbildung kann die erste Spreizkörpergruppe an dem
in der Mauerbohrung liegenden Ende des Spannbolzens angeordnet sein, während die
zweite Spreizkörpergruppe unmittelbar vor der ersten Spreizkörpergruppe liegt. Dies
hat den Vorteil, daß der beim Spreizen der Hülse tiefer in das das Bohrloch umgebende
Material eindringende Abschnitt der Hülsenschalen beim Auftreten von Zugbeanspruchungen
in statisch günstiger Weise hinter den weniger tief eindringenden Abschnitt der
Hülsenschalen zu liegen kommt.
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Vorteilhaft können die beiden Spreizkörpergruppen einander teilweise
überschneiden, wobei die keilförmige Spreizkörpergruppe mit ihrer Keilspitze in
die Grundfläche der im wesentlichen pyramidenstumpfförmigen zweiten Spreizkörpergruppe
eindringt.
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Durch: diese Maßnahme kann die Länge des zu spreizenden Teiles des
Mauerankers verringert werden, ohne daß die Haltekraft beeinträchtigt wird.
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In -den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Mauerankers gemäß
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Maueranker in seine Einzelteile
zerlegt in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 «den Maueranker in ein Bohrloch eingesetzt
in Seitenansicht, die Hülsenschalen im Längsschnitt, Fig.3 und 4 den in ein Bohrloch
eingesetzten Maueranker in zwei Querschnitten nach den Linien 3-3 und 4-4
in Fig. 2 und Fig.5 den Maueranker entsprechend der Fig.2, jedoch in gespreizter
Stellung.
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Der Anker gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel, der z. B. zum
Ausbau untertägiger Strecken und Grubenräume dienen kann, besteht aus zwei Schalen
1 und 2, die aneinandergesetzt eine geteilte Hülse bilden, in welcher der Spannbolzen
3 geführt ist, der über seine Länge zwei Spreizkörpergruppen A und B trägt.
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Durch Einwirkung eines Zugmittels, z. B. durch Anziehen einer auf
den mit einem Gewinde versehenen freien Endabschnitt 5 des Spannbolzens aufgesetzten
Spannmutter 4, wird dieser in den Hülsenschalen in den Zeichnungen nach unten bewegt,
wobei sich die Spannmutter 4 über eine Unterlagsplatte 6 gegen die Stirnseite eines
Bohrlochs T abstützt.
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Die Hülsenschalen 1 und 2 sind an ihren Außenflächen mit Kerben, Rasten
7 versehen, die dazu dienen, die Reibung zwischen der gespreizten Hülse und der
Bohrlochwandung zu erhöhen. Sie weisen außerdem über ihrem unteren Abschnitt zu
einem im folgenden noch zu beschreibenden Zweck Längsschlitze 8 auf.
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Die Hülsenschalen 1 und 2 werden auf dem Spannbolzen 3 mittels eines
elastischen Bandes 9 gehalten, das in einer der Rasten 7 oder einer besonders für
diesen Zweck vorgesehenen Ausnehmung liegt.
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Die Spreizkörpergruppe A ist durch die einander gegenüberliegenden
Seitenflächen 10 eines Keiles 11 gebildet. Diese Seitenflächen 10 wirken mit an
den Kanten der beiden Hülsenschalen 1 und 2 angeordneten Schrägflächen 12 zusammen.
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Die SpreizkörpergruppeB ist durch die Seitenflächen 14 eines Pyramidenstumpfes
13 gebildet und wirkt mit auf den Innenflächen der beiden in diesem Bereich längsgeschlitzten
Hülsenschalen angeordneten Schrägflächen 15 zusammen.
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Der Pyramidenstumpf 13 weist an. den Stellen, die an den Längsschlitzen
8 liegen, kegelförmige Nuten 16 und an den Stellen, die an den Fugen zwischen den
zusammengesetzten Hülsenschalen 1 und 2 liegen, gekrümmte Schrägflächen 17 auf.
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Die beiden Spreizkörpergruppen A und B überschneiden
sich teilweise derart, daß die Keilspitze 18 der keilförmigen Spreizkörpergruppe
A in die Grundfläche des Pyramidenstumpfes 13 der Gruppe B eindringt, so daß hierdurch
die gesamte Länge der Spreizkörper und demzufolge der Hülsenschalen 1 und 2 verringert
ist, ohne daß die Anpreßflächen der Hülsenschalen 1 und 2 verkleinert werden.
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In Fig. 2 ist der in ein Bohrloch T eingeschobene Anker vor Beginn
des Verankerungsvorganges dargestellt. Der Spannbolzen 3 spreizt durch sein eigenes
Gewicht oder durch einen von Hand auf ihn ausgeübten Zug die Hülsenschalen 1 und
2 leicht, und zwar so weit auseinander, daß diese sich gegen die Wandungen des Lochs
T mit ihren Rasten 7 verspreizen. Hierfür ist Voraussetzung, daß das Bohrloch T
etwa den gleichen Durchmesser wie die zusammengesetzten Hülsenschalen 1 und 2 aufweist.
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Nunmehr wird die Unterlagsplatte 6 auf den Endabschnitt 5 des Bolzenschafts
aufgesetzt und. mit einer Mutter 4 auf diesem befestigt.
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In einer ersten Phase wird nunmehr durch das Aufschrauben der Spannmutter
4 das Spiel beseitigt, welches zwischen der Platte 6 und der Stirnseite des Bohrlochs
T vorhanden ist.
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Nach dem Anlägen der Unterlagsplatte 6 an der Stirnseite des Bohrlochs
T wird beim Anziehen der Spannmutter 4 der Bolzen 3 gegenüber den Schalen 1 und
2 herabgezogen, wobei durch das Zusammenwirken der Seitenflächen 10 und 14 der beiden
Spreizkörpergruppen A und. B mit den zugehörigen Schrägflächen 12
und 15 der Hülsenschalen 1 und 2 die Spreizhülse gespreizt wird.
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Fig.3 veranschaulicht die Wirkung der Spreizkörpergruppe A. Die Flächen
10 wirken auf die Schrägflächen 12 in dem Sinne ein, daß die Schalen 1 und 2 über
diesen Bereich in zwei einander entgegengesetzten, jedoch in einer Ebene liegenden
Richtungen auseinandergespreizt werden, wobei die Druckrichtung der auf die Schalen
1 und 2 hierbei ausgeübten Beanspruchungen durch die Pfeile f1 angedeutet ist.
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Wie ersichtlich, findet eine diametrale Ausdehnung es _ oberen. Teils
der- Hülsenschalen 1 und 2 statt, während-eine radiale Ausdehnung des unteren Teils
unter der Wirkung der Seitenflächen 14 der Spreizkörpergruppe B erfolgt, die mit
den Schrägflächen 15 der Schalen 1, 2 (Fig. 4) zusammenwirken. Diese Umfangsausdehnung
ist durch die Schlitze 8 möglich und ist in der Fig. 4 durch die Pfeile f 2 angedeutet.
Im Bereich der Schlitze 8 der Hülsenschalen 1 und 2 entsteht eine ringförmige Druckzone,
die zusammen mit der Wirkung der Spreizkörpergruppe A eine Verformung der Hülsenschalen
1 und 2 bewirkt. In Fig.5 ist der Maueranker nach Beendigung des
Spreizvorganges
der Hülsenschalen 1 und 2 dargestellt.
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Die Spreizkörpergruppen A und B und die zugehörigen
Schrägflächen 12 und 15 können derart miteinander zusammenwirken, daß entweder eine
gleichzeitige oder eine am Anfang des Verankerungsvorganges zeitlich nacheinander
erfolgende Spreizung erfolgt.
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So kann im letzteren Falle die Gruppe B zunächst wirksam werden, um
eine anfängliche Verspreizung der Schalen gegen die Wandungen des Bohrlochs T zu
bewirken.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Abbildungen
dargestellte bzw. im einzelnen beschriebene Ausführungsform beschränkt, die nur
als Beispiel anzusehen ist.
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So könnten auch weitere Spreizkörpergruppen zusätzlich zu den beschriebenen
und dargestellten Gruppen A und B vorgesehen werden, wobei in diesem
Falle die Gruppen A und B durch eine oder mehrere Gruppen von Spreizkörpern
voneinander getrennt sein könnten, die entweder in diametraler oder in radialer
Richtung spreizend wirken. Als an dem unteren Teil des Spannbolzens 3 angreifendes
Spannmittel könnten an Stelle einer Mutter 4 auch andere Vorrichtungen verwendet
werden, und schließlich kann die Spreizkörpergruppe B auch durch die Seitenfläche
eines Kegelstumpfes statt durch die eines Pyramidenstumpfes gebildet werden.