DE3326348A1

DE3326348A1 - Vorrichtung, verfahren und system zur steuerung der eindringung

Info

Publication number: DE3326348A1
Application number: DE19833326348
Authority: DE
Inventors: Richard J. 60067 Palatine Ill. Ernst; Kent B. 60521 Hinsdale Ill. Godsted
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1984-01-26
Also published as: FR2530749A1; GB8319668D0; SE8304079L; IE54362B1; GB2124528B; IE831712L; US4543763A; GB2124528A; SE8304079D0; CA1219757A

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf den Einbau von Mauerwerksverankerungen, insbesondere auf den Einbau mit Schraubgewinde versehener Mauerwerksverankerungen, welche Gewinde in Mauerwerks strukturen bilden.

Bekannte Vorrichtungen und Verfahren waren mit zwei ausgesprochenen Problemen behaftet, bei denen es sich um die Rate des axialen Eindringens derartiger Verankerungen handelt. Zunächst kann ein Arbeiter, der eine mit Gewinde versehene Verankerung in Mauerwerk installiert, das entweder hart ist oder keine im Vorhinein eingebrachte Bohrung aufweist, unter Umständen Schwierigkeiten haben bei der Ausübung einer ausreichenden axial gerichteten Kraft zur Gewährleistung einer gleichbleibenden Rate axialer Eindringung. Wenn die Verankerung nicht kontinuierlich eindringt, tritt bei den in der Struktur gebildeten Gewinden ein Überdrehen auf. Zweitens kann ein Arbeiter bei einem weicheren Mauerwerk unbeabsichtigt ein Übermaß an axialer Kraft ausüben und dadurch ein zu schnelles Eindringen des Ankers verursachen. Diese Schwierigkeiten sind insbesondere beschwerlich, wenn die Eigenschaften einer bestimmten Struktur veränderlich und nicht augenscheinlich sind. Es kann für einen Arbeiter schwierig sein, das richtige Ausmaß einer axialen Kraft zu bestimmen, um ein fortgesetztes Eindringen sicherzustellen und gleichzeitig innezuhalten, um ein Überdrehen infolge übermäßiger axial gerichteter Kräfte zu verhindern. Bekannte

Vorrichtungen und Verfahren verwenden allgemein in der Struktur geformte Gewinde zur Gewährleistung eines Widerstandes gegenüber axial gerichteten Kräften. Hierbei wird das Überdrehen geformter Gewinde zu einem Hauptproblem.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein System zur Steuerung der axialen Eindringrate eines mit Gewinde versehenen Mauerwerksankers zur Verhinderung des Überdrehens in der Mauerwerksstruktur gebildeter Gewinde zu schaffen.

Insbesondere richtet sich die Erfindung auf die Schaffung einer wieder verwendbaren Vorrichtung zur Steuerung der axialen Eindringrate eines mit Gewinde versehenen Mauerwerksarikers.

Diese Merkmale werden erfüllt durch Anordnen einer Platte zwischen einem mit Gewinde versehenen Mauerwerksanker und einer Mauerwerksstruktur. Eine Öffnung in der Platte ermöglicht eine Zusammenwirkung des Ankers mit der Platte. "Während axial gerichtete und Umlaufkräfte auf den Anker aufgebracht werden, wird eine Drehbewegung der Platte verhindert. Beim Durchgang des Ankers durch die Platte kann die Platte benutzt werden, um axial auf den Anker gerichteten Kräften in beiden axialen Richtungen Widerstand entgegenzusetzen. Durch Verwendung der Platte als ein Zwischenmedium von bekannter Festig-

keit kann ein Arbeiter die axiale Eindringrate des Ankers steuern und das Überdrehen in der Mauerwerksstruktur gebildeter Gewinde ausschließen.

Es zeigen:

Figuren 1 und 2 Ansichten der Erfindung bei Darstellung verschiedener zugeordneter Elemente in einem Teilschnitt,

Figuren 3 und h Draufsichten auf wahlweise mögliche Ausführungsfonnen einer in der Erfindung verwendeten Platte,

Figuren 5 und 6 Ansichten der Platten nach den Figuren 3 bzw. 4,

Figuren 7 und 8 Ansichten zur Darstellung wahlweiser Ausführungsformen, der Erfindung,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie 9-9 der Fig. 8.

Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Zur Regulierung der Vorwärtsbewegung eines Ankers 10 kommt eine Platte 20 zur Anwendung. Der Anker 10 enthält einen langgestreckten Hals 11, spiralförmige Gewinde 12, einen sich von einem Ende des Halses radial forterstreckenden Kopf 13» sowie eine Spitze 30 an dem anderen Ende des Halses. Ein auf der

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Struktur 1 zu befestigender Gegenstand 5 enthält eine Öffnung 6. Eine Platte 20 enthält eine Öffnung 21. Wenn der Anker 10 gedreht wird und axial gerichtete Kräfte auf ihn übertragen werden, dann wird der Anker 10 durch die Öffnung 21 hindurchgetrieben, und die Gewinde 12 erfassen die Platte 20. Eine Drehbewegung der Platte 20 wird durch VorSprünge 22 verhindert. Wenn sich der Anker 10 in die Struktur 1 hinein vorwärtsbewegt, dann werden in der Struktur Gewinde 2 gebildet. Die Öffnung 21 in der Platte 20 weist vorzugsweise Gewinde 15 auf, die passend zu den Gewinden des Ankers geschnitten sind, um eine Zusammenwirkung zwischen der Platte und dem Anker zu gestatten.

Pig. 1 zeigt einen Anker 10 beim Eintreiben durch eine Platte 20 in eine Struktur 1, um einen Gegenstand 5 ^an der Struktur zu befestigen. Die Struktur hat ein vorgebohrtes Loch 3 mit einem geringeren Durchmesser als dem Kammdurchmesser des Ankers. Die Außengewinde 12 auf dem Anker bilden Innengewinde 2 in dem Loch 3» während der Anker sich drehend in die Struktur eingetrieben wird. Die Außengewinde 12 erfassen auch die Platte 20, so daß die Platte ein vorzeitiges Vorschieben des Ankers verhindert. Wenn die Platte 20 gegenüber einer Drehbewegung durch die Vorsprünge 22 festgehalten wird, dann schreitet das Eindringen des Ankers 10 bei einer gesteuerten Rate fort. Durch Verwendung einer Platte gemäß der Erfindung,braucht der Arbeiter das Ausmaß der von ihm auf den Anker aufgebrachten axialen Kraft nicht zu messen, um einer einwandfreien Ausbildung von Gewinden sicher zu sein.

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Fig. 1 zeigt den Gewindeeingriff zwischen der Verankerung und der Platte 20, der durch Vorsehen eingeschnittener Gewinde 15 in der Öffnung 21 der Platte 20 erzielt wird. Es ist zu beachten, daß dieser Gewindeeingriff auch lediglich, durch Vor-

sehen einer spiralförmigen Öffnung in einer dünnen Platte erreicht werden könnte, solange die Festigkeit der Platte ausreichend ist, um den während der Installation von dem Anker auf sie übertragenen axialen Kräften zu widerstehen.

Es sei darauf verwiesen, daß die in Fig. 1 gezeigte Platte auch als eine Zwischenlegscheibe zur Verstärkung der Klemmfähigkeit des Ankers 10 wirkt.

Eine bedeutende Funktion der Platte besteht darin, daß sie die Neigung hat, einen Bruch der Gewinde 2 durch Überdrehen zu verhindern, wenn die Verankerung 10 vollständig eingetrieben wird. Wenn der Kopf 13 des Ankers 10 gegen die Platte 20 aufsitzt, dann verursacht der Gewindeeingriff zwischen der Verankerung und der Platte eine Übertragung des Antriebsdrehmoments auf die Platte. Da der Vorsprung 22 zwangsläufig den Gegenstand 5 erfaßt, bietet die Platte einen erheblichen Widerstand gegenüber einer Drehbewegung. Verankerungen nach dent Stand der Technik verlassen sich allgemein auf den Gewindeeingriff zwischen einem Anker und einer Struktur als Widerstand gegenüber einem Überdrehen des Ankers. Das heißt, auf Anker nach dem Stand der Technik ausgeübten

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Drehkräften wird durch die in der Struktur gebildeten Gewinde Widerstand entgegengesetzt. Gemäß der Erfindung widersteht die Platte 20 der Drehbewegung des Ankers, und die Spannungen, die auf die vorher in der Struktur gebildeten Gewinde 2 einwirken, werden daher erheblich reduziert. Dies ist wichtig, da in einigen Fällen erhebliche Eintreibdrehmomente erforderlich sind, um einen Anker in eine Struktur einzutreiben. Es ist daher wünschenswert, den Unterschied zwischen dem Eintreibdrehmoment und dem zum Überdrehen der Verankerung nach vollem Einsitzen derselben erforderlichmDrehmoment zu erhöhen. Der Doppeleingriff zwischen der Platte 20 und dem Anker 10 sowie zwischen der Platte 20 und dem Gegenstand 5 erzeugt das erwünschte erhöhte Überdrehungsdrehmoment.*

Fig. 2 zeigt eine wahlweise mögliche Ausführungsform der Erfindung, in welcher der Anker 10 eine Bohrspitze 30 enthält und die Struktur ohne ein vorgebohrtes Loch ist. Die Platte 20 wird zwischen dem Gegenstand 5 und der Struktur 1 angeordnet. Die VorSprünge 22 können entweder den Gegenstand oder die Struktur erfassen, um eine Drehbewegung der Platte zu verhindern. Die Öffnung 21 kann vorgeformt sein oder kann durch die Bohrspitze 30 gebildet werden. Wie in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, erfaßt die Platte 20 der Fig. 2 die Gewinde 12, während der Anker 10 und die Gewinde 12 beim Vorwärtstreiben des Ankers in einer Drehbewegung Innengewinde 2 in der Struktur bilden. In ähnlicher Weise wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verhindert die Platte 20 eine vor-

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zeitige Vorwärtsbewegung des Ankers in die Struktur hinein und verhindert dadurch eine Zerstörung der gebildeten Gewinde 2.

Eine weitere Funktion der in Fig. 2 gezeigten Platte 20 besteht darin, daß sie als ein Mittel zur Ausübung einer axial auf den Anker 10 gerichteten Eintreibkraft benutzt werden kann. Ohne ein vorgebohrtes Loch kann der Anker auf einen bedeutenden Eindringwiderstand treffen. Die Verwendung der Platte 20 stellt eine einwandfreie Ausbildung der Gewinde 2 sicher. Wegen der Zusammenwirkung der Gewinde 12 mit der Platte 20 werden die Gewinde 12 gezwungen, sich auf einem kontinuierlichen spiralförmigen Weg in die Struktur 1 hinein vorwärtszubewegen. Wenn einmal die Gewinde 12 von der Platte 20 erfaßt sind, können nach unten gerichtete Kräfte, wie beispielsweise das Gewicht eines Arbeiters, leicht von dem Gegenstand 5 auf die Platte 20 und dann auf den Anker 10 übertragen -werden. Die maximal verfügbaren axial gerichteten Eintreibkräfte, zum Beispiel das Gewicht eines Arbeiters, kommen nur dann ins Spiel, wenn ein erheblicher Eindrxngwiderstand gegeben ist. Wenn sie einem solchen Widerstand nicht begegnet, dann führt die Platte 20 die Funktion der Verhinderung einer vorzeitigen Weiterbewegung des Ankers 10 aus.

Es ist zu beachten, daß durch Ausübung der axial gerichteten Eintreibkräfte auf den Anker 10 mit der Platte 20 die Wahrscheinlichkeit eines Ausbuckelns des Ankers geringer ist, als

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wenn die axial gerichtete Eintreibkraft an dem Kopf 13 des Ankers ausgeübt wird. Es ist ebenso zu beachten, daß die Platte 20 nicht zwischen dem Gegenstand 5 und der Struktur 1 angeordnet zu werden braucht, um als ein Mittel zur Ausübung axialer Eintreibkräfte benutzt zu werden. Die Platte könnte bei ihrer Anordnung in Fig. 2 zur Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft und zum Widerstand gegenüber einem vorzeitigen Eindringen benutzt werden.

Figuren 3 und 4 zeigen Platten 23 in kreisförmiger und vieleckiger Gestalt. Die Einrichtungen zur Verhinderung einer Drehbewegung der Platte enthalten VorSprünge 22. Die Figuren 5 und 6 zeigen Profilansichten der Platten der Figuren 3 bzw. h. Die VorSprünge 22 erstrecken sich von der Ebene der Platte in Aufwärts- und Abwärtsrichtung nach außen. Die Vorsprünge 22 können entweder die Struktur 1 oder den an der Struktur zu befestigenden Gegenstand 5 erfassen, um eine Drehbewegung der Platte 20 zu verhindern. Es ist zu beachten, daß bei bestimmten Umgebungen die Reibung allein zwischen der Platte 20 und entweder der Struktur 1 oder dem Gegenstand 5 oder beiden zur Verhinderung einer Drehbewegung der Platte 20 ausreichend sein kann.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Einrichtungen zur Verhinderung einer Drehbewegung der Platte 20 drehfeste Verlängerungen 4o eines Eintreibwerkzeugs

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k"\ enthalten. Die Platte 20 hat eine nicht kreisförmige Gestalt, so daß ein gegenseitiger Eingriff zwischen der Platte und den Verlängerungen 4θ eine Drehbewegung der Platte verhindert. Die Verlängerungen ho sind gleitend an dem axialen Ende des Werkzeugs gelagert, so daß sie eine Axialbewegung des Werkzeugs ^l relativ zu der Struktur 1 zulassen. Das Werkzeug bewegt den Anker in einer Drehbewegung in die Struktur hinein vorwärts, während die Verlängerungen 4θ eine Drehbewegung der Platte verhindern. Die Platte 20 kann zur Ausübung axial auf den Anker gerichteter Kräfte oder zur Verhinderung einer vorzeitigen Vorwärtsbewegung desselben benutzt werden. In jedem Fall besteht der Zweck der Platte 20 in der Steuerung der Eindringrate des Ankers 10, um die einwandfreie Ausbildung von Gewinden 2 sicherzustellen.

Fig. 8 zeigt eine wahlweise mögliche Ausfuhrungsform der Erfindung, welche wieder verwendbare Einrichtungen zur Steuerung der axialen Eindringrate einer mit Gewinde versehenen Mauerwerksverankerung beinhaltet. In dieser Ausführungsform ist die Platte 20 in eine Anzahl Teile 20, 20a, 20b etc. unterteilt, wie in Fig. 9 gezeigt. Die Teile ,sind mit einer entsprechenden Anzahl drehfester Verlängerungen 4o eines Eintreibwerkzeugs 4i verbunden. Die Verlängerungen ho sind schwenkbar und gleitbar an dem Werkzeug 41 gelagert, um eine Radialbewogung der Plattenteile relativ zueinander zu gestatten, sowie eine Axialbewegung des Werkzeugs relativ

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zu der Struktur 1 zuzulassen. Der Zweck der Schwenkverbindung der Verlängerungen 20 mit dem Werkzeug 4i besteht darin, den Plattenteilen 20a, 20b etc. eine Loslösung von der Verankerung vor vollendeter Installation des Ankers zu ermöglichen.

Die Installation eines Ankers unter Anwendung der Lehren und der Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie folgt. Es wird eine Platte 20 zwischen der Struktur 1 und einem mit Gewinde versehenen Mauerwerksanker 10 angeordnet. Ein an der Struktur zu befestigender Gegenstand 5 wird entweder zwischen der Struktur 1 und der Platte 20 oder zwischen der Platte 20 und dem Anker 10 angeordnet. Der Umlauf der Platte 20 wird durch beliebige der verschiedenen oben offenbarten Einrichtungen verhindert. Die Gewinde 2 auf dem Anker 10 erfassen die Platte 20 und die entsprechende Form ihres Innengewindes. Beim Aufbringen der Umlaufkräfte und der axial gerichteten Kräfte auf die Verankerung werden in der Struktur 1 Gewinde gebildet. "Wenn die Festigkeit der Mauerwerksstruktur hoch ist oder wenn ein selbstbohrender Anker zur Anwendung kommt, dann kann die Platte 20 als ein Mittel zum Aufbringen einer axial nach unten gerichteten Kraft auf den Anker 10 benutzt werden, oder als Mittel zum Widerstand gegenüber seinem Eindringen, um ein kontinuierliches axiales Eindringen des Ankers in die Struktur 1 sicherzustellen. In jedem Fall besteht die Funktion der Platte in einer Steuerung der axialen Eindringrate des Ankers. Ein zusätzlicher Schritt zur Entfernung der Platte

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aus ihrem Eingriff mit dem Anker kann vor vollendeter Installation des Ankers durchgeführt werden, wenn eine wahlweise mögliche Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung kommt.

Eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Verwendung eines selbstbohrenden oder selbstschneidenden Ankers. Die Platte könnte daher in dieser Ausführungsform keine vorgeformte Öffnung oder kein Führungsloch aufweisen, und die Zusammenwirkung zwischen dem Anker und der Platte könnte aufgrund der Ausbildung von Gewinden durch den Anker in der Platte erfolgen.

Es ist zu beachten, daß, während die vorliegende Erfindung insbesondere anwendbar ist bei Mauerwerksstrukturen, sie doch keineswegs auf derartige Strukturen begrenzt ist. Es liegt auf der Hand, daß die Erfindung anwendbar ist, wenn immer er sich um eine Befestigung an verschiedenen anderen Materialien einschließlich Beton, Holz und Kunststoff handelt. Und während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hier gezeigt und beschrieben sind, liegt doch auf der Hand, daß zahlreiche strukturelle Einzelheiten verändert werden können, ohne von dem Gedanken und Bereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

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Claims

Ansprüche :

1. Vorrichtung zur Steuerung und Unterstützung der Eindringung einer mit Gewinde versehenen Mauerwerksverankerung in eine Mauerwerksstruktur, gekennzeichnet durch eine Platte, eine Öffnung in der Platte zur Zusammenwirkung mit den Gewinden der Verankerung, Einrichtungen zur Verhinderung einer Drehbewegung der Platte, wenn der Anker relativ zu der Platte gedreht wird, wodurch axial auf die Verankerung gerichteten Kräften durch die Platte Widerstand entgegengesetzt wird, um einen Bruch der durch Verankerung in der Mauerwerksstruktur

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gebildeten Gewinde zu verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung mit einem Gewinde zur Aufnahme eines passenden Außengewindes auf der Mauerwerksverankerung versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Vorsprünge aufweist, die sich von der Ebene der Platte nach außen zur Zusammenwirkung mit der Struktur erstrecken.

h. Vorrichtung nach Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Vorsprünge aufweist, die sich von der Ebene der Platte nach außen erstrecken, um einen an der Struktur zu befestigenden Gegenstand zu erfassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine drehfeste Verlängerung eines Eintreibwerkzeugs zur Zusammenwirkung mit der Platte und zur Verhinderung einer Drehbewegung derselben enthält.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in eine Anzahl Abschnitte unterteilt ist, und die Einrichtung mit den Abschnitten verbundene drehfeste Verlängerungen eines Eintreibwerkzeugs enthält, die schwenkbar mit dem Eintreibwerkzeug verbunden sind, wodurch die Platte

von der Verankerung gelöst und' erneut verwendet werden kann.

7. Verfahren zum Einbau einer Mauerwerksverankerung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Beistellen einer mit Gewinde versehenen Mauerwerksverankerung, Beistellen einer Mauerwerksstruktur, die so beschaffen ist, daß von der Verankerung Gewinde in ihr gebildet werden können, Anordnen einer Platte zwischen der Verankerung und der Struktur zur Steuerung und Unterstützung der axialen Vorwärtsbewegung des Ankers, Anwendung von Mitteln zur Verhinderung einer Drehbewegung der Platte, Aufbringen axial und in Umlaufrichtung gerichteter Kräfte auf die Verankerung zum Eintreiben der Verankerung durch die Platte in die Struktur, Anwenden der Verankerung zur Bildung von Gewinden in der Struktur, Anwenden der Platte, um axial auf den Anker gerichteten Kräften Widerstand entgegenzusetzen und dadurch Verhinderung eines Bruches der von der Verankerung gebildeten Gewinde.

8. Verfahren nach Anspruch 7» in. welchem die Platte eine Anzahl Abschnitte enthält und die Einrichtungen zur Verhinderung einer Drehbewegung mit den Abschnitten verbundene drehfeste Verlängerungen eines Eintreibwerkzeugs enthalten, die derart beweglich sind, daß die Platte erneut verwendet werden kann, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Entfernung der Platte aus ihrem Eingriff mit der Verankerung.

9. Verfahren nach Anspruch 71 "bei welchem die Platte aus einer Anzahl Abschnitte besteht und die Einrichtungen zur Verhinderung einer Drehbewegung mit den Abschnitten einstückig geformte Verlängerungen enthalten, die derart beweglich sind, daß die Platte erneut verwendet werden kann, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Schritte der Entfernung der Platte aus ihrem Eingriff mit der Verankerung und des fortgesetzten Aufbringens von Umlaufkräften und axial gerichteten Kräfte'n auf den Anker.

10. System zum Einbau einer selbstbohrenden Mauerwerksverankerung, gekennzeichnet durch eine selbstbohrende Mauerwerksverankerung mit einem Kopf, welcher mit Einrichtungen zum Drehen der Verankerung ausgestattet ist, die ihrerseits einen Hals mit spiralförmigen Gewinden darauf aufweist, eine Mauerwerksstruktur, in die von der Verankerung ein Gewinde eingeschnitten werden kann, eine zwischen der Verankerung und der Struktur angeordnete Platte zur Unterstützung und Steuerung der axialen Vorwärtsbewegung der Verankerung, wobei die Platte mit einer Öffnung zur Zusammenwirkung mit den Gewinden der Verankerung ausgestattet ist und Elemente in ihrer Kombination so ausgelegt sind, daß axial und in UmIaufrichtung auf den Anker gerichtete Kräfte diesen veranlassen, sich in Gewindeeingriff mit der Platte in axialer Richtung zu bewegen, während die Platte von einer Drehbewegung zurückgehalten wird und die Rate der axialen Eindringung der

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Verankerung durch die Platte und in das Mauerwerk steuert.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine drehfeste Verlängerung eines Eintreibwerkzeugs enthält, welche mit der Platte in Eingriff kommt.

12. System nach Anspruch 10, bei welchem die Platte in eine Anzahl Abschnitte unterteilt ist und die Einrichtung mit den Abschnitten verbundene drehfeste Verlängerungen eines Eintreibwerkzeuges enthalten, die schwenkbar mit dem Eintreibwerkzeug verbunden sind, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Entfernung der Platte aus ihrem Eingriff mit der Verankerung.

13. System nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des fortgesetzten Aufbringens von in Umlaufrichtung und axial gerichteten Kräften auf die Verankerung.

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