DE102005016097A1

DE102005016097A1 - Befestigungs-Anker

Info

Publication number: DE102005016097A1
Application number: DE102005016097A
Authority: DE
Inventors: Toni Gerhard
Original assignee: Toge Duebel A Gerhard KG
Current assignee: Toge Duebel GmbH and Co KG
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2006-10-12
Also published as: DE502006000722D1; ATE394606T1; EP1710453B1; EP1710453A1

Abstract

Ein Befestigungs-Anker zum Einschrauben in ein Bohrloch (16) in einem porösen Werkstoff (15), insbesondere Asphalt oder Beton, umfasst einen zylindrischen Kern (2) mit einem Einführende (3), einem diesem gegenüberliegenden Außenende (4), einer Einschraub-Richtung (5) und einer dazu parallelen Mittel-Längs-Achse (7), ein einstückig mit dem Kern (2) ausgebildetes, sich vom Einführende (3) entgegen der Einschraub-Richtung (5) entlang eines Außen-Gewinde-Abschnitts (A_G) erstreckendes Außen-Gewinde (8) zum Einschrauben desselben in den Werkstoff (15), ein einstückig mit dem Kern (2) ausgebildetes, in Einschraub-Richtung (5) vor dem Außen-Gewinde (8) angeordnetes, sich entlang eines Befestigungs-Gewinde-Abschnitts (A_B) erstreckendes Befestigungs-Gewinde (10) zur Befestigung von Gegenständen an dem Befestigungs-Anker (1) und mindestens eine auf das Befestigungs-Gewinde (10) aufgeschraubte, in radialer Richtung gegenüber dem Kern (2) hervorstehende Scheibe (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungs-Anker zum Einschrauben in ein Bohrloch in einem porösen Werkstoff, insbesondere Asphalt oder Beton.

Seit einiger Zeit werden mit einem selbstschneidenden Gewinde versehene Betonanker verwendet, die direkt in ein Betonloch eingeschraubt werden. Diese weisen an ihrem äußeren Ende ein Befestigungs-Gewinde auf, auf das normalerweise eine Mutter aufgeschraubt, eine Unterlegscheibe aufgeschoben, der zu befestigende Gegenstand aufgeschoben, eine weitere Unterlegscheibe aufgeschoben sowie eine weitere Mutter aufgeschraubt werden. Diese Anordnung wird gewählt, damit der Betonanker beim Festziehen der oberen Mutter nicht Zugkräften gegenüber dem Untergrund ausgesetzt wird. Dieser negative Effekt träte auf, wenn der Gegenstand sich direkt gegenüber dem Untergrund abstützen würde. Die geschilderte Lösung führt dann zu einer relativ großen Gesamtbauhöhe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befestigungs-Anker zu schaffen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Der Kern der Erfindung besteht darin, auf einen Befestigungs-Anker eine Scheibe aufzuschrauben und gegenüber dem Anker festzulegen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Befestigungs-Ankers.
Ein Befestigungs-Anker 1 ist zum Einschrauben in einen porösen Werkstoff, insbesondere Asphalt oder Beton, bestimmt und hinsichtlich des Materials entsprechend dimensioniert. Als Material kann je nach den Erfordernissen normaler Stahl, kohlenstoffhaltiger Stahl oder Edelstahl verwendet werden. Dies hängt vor allem auch von der geforderten Korrosionsresistenz des Ankers 1 ab. Der Anker 1 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Kern 2 mit einem Einführende 3, einem diesem gegenüberliegenden Außenende 4, einer Einschraub-Richtung 5, einem Außenumfang 6 und einer parallel zur Richtung 5 verlaufenden Mittel-Längs-Achse 7 auf. Einstückig mit dem Kern 2 ist ein Außen-Gewinde 8 ausgebildet, das sich vom Einführende 3 entgegen der Richtung 5 entlang eines Gewinde-Abschnitts A_G erstreckt. Das Gewinde 8 ist entlang eines sich vom Einführende 3 entgegen der Richtung 5 erstreckenden Schneid-Abschnitts A_S selbstschneidend und weist hierfür im Gewinde 8 Schneid-Elemente 9 auf. An den Schneid-Abschnitt A_S schließt sich ein Normalgewinde-Abschnitt A_N an, wobei gilt A_S + A_N = A_G. Es ist auch möglich, dass das Gewinde 8 keine Schneid-Elemente 9 aufweist. An den Gewinde-Abschnitt A_G schließt sich ein zylindrischer Zylinder-Abschnitt A_Z an, der eine im wesentlichen glatte Oberfläche aufweist. Das Gewinde 8 ist so dimensioniert und gestaltet, dass es in einen porösen Werkstoff, wie z. B. Stahl oder Asphalt, eingeschraubt werden kann.
An den Zylinder-Abschnitt A_Z schließt sich ein Befestigungs-Gewinde-Abschnitt A_B an. Dieser weist ein als normales Metallgewinde ausgebilde tes Befestigungs-Gewinde 10 auf. In Richtung 5 vor dem Befestigungs-Gewinde 10 befindet sich im Bereich des Außenendes 4 ein Mehrkant-Kopf 11, insbesondere ein Sechskantkopf. Dieser weist einen maximalen Außendurchmesser S_Max auf, der kleiner ist als der minimale Durchmesser G_Min des Befestigungs-Gewindes 10. Dies bedeutet, dass eine Mutter über den Mehrkant-Kopf 11 geschoben werden kann, um anschließend auf das Befestigungs-Gewinde 10 geschraubt zu werden.
Der Befestigungs-Anker 1 weist eine Scheibe 12 mit einer mittigen Bohrung 13 auf, wobei in der Bohrung 13 ein Scheiben-Gewinde 14 angeordnet ist, das zu dem Befestigungs-Gewinde 10 passt. Die Scheibe 12 ist auf das Befestigungs-Gewinde 10 bis zu dessen in Richtung 5 liegenden Ende aufgeschraubt und festgelegt. Es ist darüber hinaus möglich, die Position der Scheibe 12 auf dem Gewinde 10 durch einen speziellen, zur Verbindung von Metall geeigneten Klebstoff zu verbinden. Die Scheibe 12 weist einen Außendurchmesser D_S auf. Der Kern 2 weist einen Außendurchmesser D_K auf. Für das Verhältnis der Durchmesser gilt: D_S/D_K ≥ 2,0, insbesondere ≥ 2,5, insbesondere ≥ 3,0, insbesondere ≥ 3,5, insbesondere ≥ 4,5. Es ist insofern wichtig, dass die Scheibe 12 ausreichend über den Kern 2 in radialer Richtung hervorsteht. Es ist ferner wichtig, dass die Scheibe eine Dicke T_S besitzt, die so gewählt ist, dass das Scheiben-Gewinde 14 lang genug ist und eine Stabilisierung der Scheibe 12 auf dem Kern 2 gewährleistet. Insofern sollte die Scheibe 12 eine Dicke T_S besitzen, die mindestens der einfachen Ganghöhe H_A des Befestigungs-Gewindes 10 entspricht. Besser ist eine Dicke T_S, die das Doppelte oder Dreifache der Ganghöhe H_A beträgt. Die Scheibe 12 besitzt eine ringzylindrische Form mit einem im Querschnitt kreisförmigen Rand. Für das Verhältnis der Außendurchmessers der Scheibe D_S zur Dicke der Scheibe T_S gilt beispielsweise, dass dieses ungefähr gleich 10 ist.
Im Folgenden wird die Anordnung des Ankers 1 beispielsweise in Beton oder Asphalt beschrieben. In einem Werkstoff 15, der insbesondere Beton oder Asphalt ist, wird ein im Wesentlichen zylindrisches Bohrloch 16 eingebracht. Das Bohren kann mittels eines Elektro-Bohr-Hammers erfolgen. Das Bohrloch 16 hat einen Durchmesser D_B, der geringfügig größer ist als der Kern-Durchmesser D_K, jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Außen-Gewindes 8. In das Bohrloch 16 wird gegebenenfalls eine selbstaushärtende Verbundmasse eingefüllt, die in der Regel aus styrolfreiem Phenylesther oder dergleichen und Härter besteht. Es ist auch möglich, ohne eine entsprechende Verbundmasse zu arbeiten. Im Anschluss daran wird ein Schlagschrauber auf den Mehrkant-Kopf 11 gesetzt und der Anker 1 in das Bohrloch 16 eingeschraubt, wobei sich das Gewinde 8 in die Wand des Bohrloches 16 schneidet. Das Einschrauben erfolgt soweit, bis die Scheibe 12 auf dem Rand 17 des Bohrloches 16 zu liegen kommt. Dies ist bereits ein erster Vorteil des erfindungsgemäßen Ankers 1. Durch die fixierte Scheibe 12 wird erreicht, dass der Anker 1 genau in eine vorbestimmte Tiefe eingeschraubt wird und nicht zu weit eingeschraubt wird oder zu weit hervorsteht. Anschließend wird ein zu befestigender Gegenstand auf das Gewinde 10 aufgeschoben, eine weitere Beilagscheibe 18 über das Gewinde 10 geschoben und anschließend eine Mutter 19, die zu dem Befestigungs-Gewinde 10 passt, aufgeschraubt und festgezogen.
Die erfindungsgemäße Anordnung des Ankers 1 besitzt den Vorteil, dass die Befestigung eines Gegenstandes an dem Anker 1 zu keinen dauerhaften Spannungen zwischen dem Anker 1 und dem Werkstoff 15 führen. Dies wäre besonders bei Asphalt, der vor allem bei wärmeren Temperaturen fließfähig wird, nachteilhaft. Vielmehr wird der zu befestigende Gegenstand zwischen der Scheibe 12 und der Mutter 19 fixiert und nicht, wie bei einer normalen Schraube, zwischen dem oberen Rand des Werkstoffs und dem Schraubenkopf. Die fixierte Scheibe 12 erhöht die Querstabilität des Ankers 1, die insbesondere in Asphalt von Bedeutung ist. Sie verhindert, dass bei von außen auf den Anker 1 wirkenden Querkräften diese gegenüber der Vertikalen gekippt werden kann. Durch die Scheibe 12 wird ferner ein Einsinken des Ankers 1 in Asphalt bei höheren Temperaturen verhindert. Die Scheibe 12 hat ferner den Vorteil, dass, wenn mit Verbundmasse gearbeitet wird, Verbundmasse, die über den Rand 17 des Bohrloches 16 hinausgedrückt wird, in radialer Richtung nach außen umgelenkt wird und die Scheibe 12 mit der Oberfläche des Werkstoffs 15 verklebt, wodurch das Bohrloch 16 z. B. gegen Feuchtigkeit versiegelt wird.

Claims

Befestigungs-Anker zum Einschrauben in ein Bohrloch (16) in einem porösen Werkstoff (15), insbesondere Asphalt oder Beton, umfassend a. einen zylindrischen Kern (2) mit i. einem Einführende (3), ii. einem diesem gegenüberliegenden Außenende (4), iii. einer Einschraub-Richtung (5) und iv. einer dazu parallelen Mittel-Längs-Achse (7), b. ein einstückig mit dem Kern (2) ausgebildetes, sich vom Einführende (3) entgegen der Einschraub-Richtung (5) entlang eines Außen-Gewinde-Abschnitts (A_G) erstreckendes Außen-Gewinde (8) zum Einschrauben desselben in den Werkstoff (15), c. ein einstückig mit dem Kern (2) ausgebildetes, in Einschraub-Richtung (5) vor dem Außen-Gewinde (8) angeordnetes, sich entlang eines Befestigungs-Gewinde-Abschnitts (A_B) erstreckendes Befestigungs-Gewinde (10) zur Befestigung von Gegenständen an dem Befestigungs-Anker (1), und d. mindestens eine auf das Befestigungs-Gewinde (10) aufgeschraubte, in radialer Richtung gegenüber dem Kern (2) hervorstehende Scheibe (12).
Befestigungs-Anker gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Scheibe (12) am in Einschraub-Richtung (5) liegenden Ende des Befestigungs-Gewindes (10) festgelegt ist.
Befestigungs-Anker gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (12) eine Bohrung (13) mit einem Schei ben-Innen-Gewinde (14) aufweist, das zu dem Befestigungs-Gewinde (10) passt.
Befestigungs-Anker gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (12) einen Außendurchmesser (D_S) aufweist, der Kern (2) einen Außendurchmesser (D_K) aufweist und für das Verhältnis D_S/D_K gilt: D_S/D_K ≥ 2,0, insbesondere ≥ 2,5, insbesondere ≥ 3,0, insbesondere ≥ 3,5.
Befestigungs-Anker gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außen-Gewinde (8) eine Ganghöhe (H_A) besitzt und die Scheibe (12) eine Dicke (T_S) besitzt, wobei gilt: T_S ≥ H_A.
Befestigungs-Anker gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Außenendes (4) ein Drehmoment-Übertragungs-Mittel zur Übertragung eines Einschraub-Drehmoments von einem Einschraub-Werkzeug auf den Kern (2) zum Einschrauben desselben in den Werkstoff (15) vorgesehen ist.
Befestigungs-Anker gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment-Übertragungs-Mittel als Außen-Mehrkant ausgebildet ist.
Befestigungs-Anker gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungs-Gewinde (10) einen minimalen Durchmesser (G_Min) aufweist und das Drehmoment-Übertragungs-Mittel einen maximalen Außendurchmesser (S_Max) aufweist, so dass gilt: S_Max ≤ G_Min.
Befestigungs-Anker gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außen-Gewinde (8) entlang eines Schneid-Gewinde-Abschnitts (A_S) als Schneid-Gewinde mit Schneid-Elementen (9) ausgebildet ist.