DE4137090A1 - Klebeanker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Klebeanker mit einem langgestreck­ ten Schaft aus Metall, der zumindest in seinem bohrungsäußeren Endbereich mit einem Befestigungsgewinde versehen ist und im bohrungsinneren Endbereich vortretende schaufelartige Ansätze aufweist.

Mittels aushärternder Zweikomponenten-Massen in Bohrungen be­ festigbare, auch als Klebeanker bezeichnete Gewindebolzen haben sich für solche Anwendungsfälle, in denen keine sofortige Bela­ stung des Bolzens nach dem Setzen erfolgt und Beanspruchungen bei höheren Temperaturen nicht zu erwarten sind, bewährt. Zur Erhöhung der Belastbarkeit wurden auch bereits Weiterentwick­ lungen der ursprünglich nur stoffschlüssig, d. h. durch die Haf­ tung der ausgehärteten Zweikomponenten-Masse an der Bohrungs­ wandung gehaltenen Gewindebolzen beschrieben, bei welchen am bohrungsinneren Ende des Gewindebolzens ein Kippsegment ver­ schwenkbar angelenkt ist, welches nach dem Einführen in die Bohrung und dem Auftreffen auf dem Bohrungsgrund von einer den Durchmesser des Gewindebolzens nicht überragenden, in eine beidseitig radial vortretende Lage verschwenkt wird und sich dann an einer zur Bohrungsmündung gewandten Hinterschnittfläche einer in der Tiefe der Bohrung vorgesehenen Erweiterungsbohrung formschlüssig verriegelt. Dieser bekannte Klebeanker (DE-OS 33 25 800) ist also einerseits mittels der ausgehärteten Zweikom­ ponenten-Masse stoffschlüssig und andererseits zusätzlich nach Art eines Kippdübels formschlüssig an der Hinterschnittfläche in der Bohrung gehalten. Die verschwenkbare Anordnung des Kipp­ segmente am bohrungsinneren Ende der Gewindebohrung stellt aber - verglichen mit den nur von einem Gewindebolzen gebildeten reinen Klebeankern - eine Komplizierung und Verteuerung dar, wobei der Setzvorgang von zuverlässigem Personal sehr sorgfäl­ tig durchgeführt werden muß, damit gewährleistet wird, daß das Kippsegment sich auch wirklich in die Verriegelungsstellung verschwenkt.

Bei dem - ebenfalls für die Befestigung in mit einem Hinter­ schnitt versehenen Bohrungen bestimmten - Klebeanker der ein­ gangs erwähnten Art (DE-PS 37 27 154) erstreckt sich das Befes­ tigungsgewinde über die gesamte Länge des Bolzenschafts und ist - nur durch die spanlos angeformten schaufelartigen Ansätze im bohrungsinneren Endbereich unterbrochen, welche die Aufgabe ha­ ben, die beim Einführen des Gewindebolzens in die zugehörige Bohrung noch fließfähige Zweikomponenten-Masse nicht nur innig zu vermischen, sondern - durch Drehen des Gewindebolzens - auch im Bereich der Erweiterungsbohrung ein Fließen der Masse radial nach außen zu erzeugen, um so eine einwandfreie Befüllung der Erweiterungsbohrung und dabei gleichzeitig auch eine feine Ver­ teilung der in den Zweikomponenten-Massen enthaltenen Zuschlag­ stoffe in dem sich im Bereich der Erweiterungsbohrung nach dem Aushärten der Masse bildenden Haltekopf zu bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Klebe­ anker hinsichtlich der Belastbarkeit in gesetztem Zustand noch weiter zu verbessern, ohne daß der Aufbau des Klebeankers we­ sentlich komplexer wird und dadurch die Herstellungskosten steigen. Der Klebeanker soll dabei in gleicher Weise für das Setzen in Bohrungen mit Hinterschnitt als auch in normalen zy­ lindrischen Bohrungen geeignet sein.

Ausgehend von einem Klebeanker der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Befesti­ gungsgewinde sich nur über einen Teilabschnitt des Schafts er­ streckt, daß im bohrungsinnerne Endbereich des Schafts ein im Vergleich zum Befestigungsgewinde gröberes, linksgängiges Ge­ winde stärkerer Steigung vorgesehen ist, und daß die schaufel­ artigen Ansätze im Bereich des linksgängigen Gewindes vom Schaft vortreten. Das relativ feine und in der Regel rechtsgän­ gige Befestigungsgewinde wird bei dem erfindungsgemäßen Klebe­ anker also nur am äußeren Ende vorgesehen, um auf dem gesetzten Anker die gewünschte Befestigung vornehmen zu können. Dagegen ist das am bohrungsinneren Ende vorgesehene Gewinde bewußt grob und mit größerer Steigung ausgebildet und - was besonders wich­ tig ist - hat linksgängigen Gewindesinn. Durch Drehen des Kle­ beankers - beispielsweise mittels einer am bohrungsäußeren Ende angesetzten Bohrmaschine - kann dann in der in die Bohrung ein­ gebrachten, noch fließfähigen Zweikomponenten-Masse eine Pumpwirkung erzeugt werden, welche die Masse in Richtung ins Bohrungsinnere drängt und so für eine vollständige Füllung und demzufolge hochbelastbare Verankerung nach dem Aushärten der Masse sorgt. Durch die schaufelartigen Ansätze wird der Pumpwirkung ins Bohrungsinnere auch eine radiale, nach außen gerichtete Strömungswirkung überlagert und die Ansätze bilden in der ausgehärteten Masse dann auch zusätzliche Verankerunge­ stellen.

In einem zwischen dem Befestigungsgewinde und dem gröberen linksgängigen Gewinde liegenden mittleren Bereich weist der Klebeanker in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen glatten gewindelosen Abschnitt auf, der darüber hinaus auch noch eine das Anhaften von abbindender oder aushärternder Verankerungsmasse zumindest vermindernde Oberflächenpräparie­ rung aufweisen kann.

Die Verankerung des Klebeankers in der, ihrerseits in ausgehär­ tetem oder abgebundenem Zustand in der zugehörigen Bohrung ver­ ankerten Verankerungsmasse erfolgt also im wesentlichen nur im bohrungsinneren, mit dem linksgängigen Gewinde versehenen Be­ reich. Eine Dehnung des glatten mittleren Bereichs durch, auf­ grund von Beanspruchungen in den Klebeanker eingeleitete Zug­ kräfte ist also nicht behindert.

Schaufelartige Ansätze sind bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten des Schafts vorgesehen, obwohl auch eine regelmäßig oder unregelmäßig am Schaftumfang verteilte Anordnung vorstellbar ist.

Dabei treten die schaufelartigen Ansätze vorzugsweise von den Gewindegängen des linksgängigen Gewindes vor.

Die bohrungsinnere Stirnfläche des Klebeankers kann unter einem Winkel zur Längsmittelsachse des Schafts verlaufend angeordnet sein, so daß sie eine Schrägfläche bildet, die beispielsweise beim Einführen des Schafts des Klebeankers in eine zugehörige Bohrung, die die beiden Komponenten der Verankerungsmasse von­ einander getrennt in fließfähiger Form aufnehmende und vor dem Setzen des Klebeankers in die Bohrung eingeführte zweikammerige Patrone zerbricht und die Mischwirkung des sich drehenden Schafts unterstützt.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines in einer Befestigungsbohrung in einem Untergrund gesetzten erfindungsgemäßen Klebe­ ankers, wobei der Untergrund im Schnitt mit durch die Längsmittelachse der Befestigungsbohrung gelegter Schnittebene dargestellt ist; und

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Klebean­ kers.

Den in den Fig. 1 und 2 dargestellte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Klebeanker ist in einer Be­ festigungebohrung 12 in einem Untergrund 14 - beispielsweise einem Betonboden - eingesetzt und durch eine nach Vermischung von zwei Komponenten ausgehärteten Verankerungsmasse 15 unlös­ bar in der Bohrung 12 verankert dargestellt. Die Befestigungs­ bohrung ist im dargestellten Fall eine einfache, mit einem Steinbohrer hergestellte Bohrung, wobei zusätzlich im mündungs­ abgewandten inneren Endbereich der Bohrung eine mit einem spe­ ziellen Hinterschnittwerkzeug hergestellte - nicht dargestellte - Erweiterungsbohrung vorgesehen sein könnte, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Bohrung 12 ist, wodurch dann ein im mündungsabgewandten Bereich erweiterte Befestigungsbohrungen mit einer zur Bohrungsmündung weisenden Hinterschnittfläche entstehen würde.

Der Klebeanker 10 wird im wesentlichen von einem langgestreck­ ten Schaft aus Metall, vorzugsweise einem Stahl hinreichender Belastbarkeit, gebildet, der in drei aufeinanderfolgende unter­ schiedliche Bereiche 18, 18 und 20 unterteilt ist. Der boh­ rungsäußere, nach dem Setzen des Ankers in der Bohrung 12 vor­ stehende Endbereich 18 trägt ein Befestigungsgewinde 22, auf welches beispielsweise eine Befestigungsmutter aufgeschraubt werden kann.

An dem bohrungsäußeren, das Befestigungsgewinde tragenden, End­ bereich 18 schließt sich ein mittlerer gewindeloser zylindri­ scher Abschnitt 18 mit glatter Oberfläche an, der in den boh­ rungsinneren Endbereich 20 übergeht, der mit einem im Vergleich zum Befestigungsgewinde 22 gröberen linksgängigen Gewinde 24 stärkerer Steigung versehen ist. Von den - von der Bohrungsmün­ dung aus gesehenen - ersten drei Gewindegängen des linksgängi­ gen Gewindes 24 tritt jeweils ein schaufelartiger Ansatz 26 vor. Auf der gegenüberliegenden abgewandten Seite des linksgän­ gigen Gewindes sind entsprechende - nicht gezeigte - schaufel­ artige Ansätze 26 von den Gewindegängen vorstehend zu denken.

Die bohrungsinnere Stirnfläche 28 des Klebeankers ist im darge­ stellten Fall eine unter einem Winkel von etwa 450 zur Längs­ mittelachse des Klebeankers geneigt verlaufende Schrägfläche.

Die zur Festlegung des Klebeankers 10 im Untergrund 14 verwen­ dete Verankerungsmasse 16 besteht - wie bei üblichen Klebean­ kern - einerseits aus einer mit Zuschlagstoffen versetzten aus­ härtbaren, im nicht ausgehärteten Zustand fließfähigen Kunst­ harzmasse und andererseits aus einer geringen Menge eines - im nicht ausgehärteten Zustand ebenfalls fließfähigen - Härters, die entweder getrennt voneinander in einer zerbrechbaren Zwei­ kammer-Patrone enthalten oder vor dem Setzen des Klebeankers von getrennten Vorräten her im geeigneten Mengenverhältnis in die Bohrung eingebracht werden. Alternativ kann auch eine in einer Einkammer-Patrone abgefüllte, durch den nach dem Zerbre­ chen der Patrone zutretenden Luftsauerstoff aushärtende Veran­ kerungsmasse eingesetzt werden. Zum Zerbrechen der Patrone und zum anschließenden Vermischen der Komponenten der Verankerungs­ masse wird der Klebeanker zweckmäßig mit seinem rückwärtigen, d. h. das Befestigungsgewinde 22 tragenden bohrungsäußeren Ende in einen Bohrhammer eingespannt und danach bei laufendem Motor des Bohrhammers in die Befestigungsbohrung eingeführt.

Die an der Zweikammer-Patrone anlaufende Schrägfläche 28 zer­ bricht die Patrone, so daß die Kunstharzmasse und der Härter austreten und durch den sich drehenden, mit linksgängigem Ge­ winde versehenen Endabschnitt vermischt werden, wobei die An­ sätze 26 diese Vermischung besonders fördern. Durch den links­ gängigen Gewindesinn und die relativ grobe Ausbildung des Ge­ windes 24 wirkt das Gewinde ähnlich einer Schraubenpumpe, d. h. drängt die Kunstharz-Härter-Masse in Richtung ins Bohrungsin­ nere, so daß der Zwischenraum zwischen dem Klebeanker 10 und der Wandung der Bohrung 12 zumindest über die Länge des den ei­ gentlichen Verankerungsbereich bildenden bohrungsinneren Endbe­ reich 20 vollständig mit der Verankerungsmasse ausgefüllt wird, wobei auch eventuell in der Bohrung - beispielsweise von einem vorausgehenden Naßbohr-Vorgang - enthaltenes Restwasser ver­ drängt wird. Lediglich die überschüssige Verankerungsmasse tritt am glatten mittleren Bereich 18 zur Bohrungsmündung durch und umhüllt den Bereich 18 und isoliert ihn gegen die Wandung der Bohrung 12, ohne jedoch in gleicher Weise mit diesem mitt­ leren Bereich 18 formschlüssig und fest haftend verbunden zu sein. Dieser mittlere Bereich 18, der bei Beanspruchungsfällen mit starken schwingenden Lasten auch - analog den Schäften von Dehnschrauben - im Durchmesser gegenüber den mit Gewinde verse­ henen Endbereichen 18 und 20 verringert sein kann, ist also in seiner Dehnung nicht behindert. Es kann sogar zweckmäßig sein, die Oberfläche des mittleren Bereichs 18 nicht nur möglichst glatt auszubilden, d. h. zu polieren, sondern gegebenenfalls be­ wußt mit einem Trennmittel zu präparieren, welches ein Anhaften der Verankerungsmasse beim Aushärten verhindert. Die Abstützung des Schafts des Klebeankers 10 an der umgebenden Bohrungswan­ dung rechtwinklig zur Längsmittelachse durch die ausgehärtete Verankerungsmasse ist dabei aber auch weiterhin gegeben.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Ab­ wandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Klebeankers möglich sind, welche sich z. B. auf die Ausbildung in der Stirn­ fläche 28 als Schrägfläche beziehen. Alternativ könnte die Schrägfläche 28 durch zwei gegensinnige, eine meißelähnliche Schneide bildende Flächen ersetzt sein, wie bei dem bekannten Klebeanker. Auch die spezielle Anordnung der schaufelartigen Ansätze auf gegenüberliegenden Seiten und ihre Anordnung nur in den ersten Gewindegängen kann abgeändert werden, indem bei­ spielsweise in Winkelabständen von jeweils 120° derartige An­ sätze auf den Gewindegängen ausgebildet werden.

Claims (7)

1. Klebeanker mit einem langgestreckten Schaft aus Metall der zumindest in seinem bohrungsäußeren Endbereich mit einem Befestigungsgewinde versehen ist und im bohrungsinneren Endbe­ reich vortretende schaufelartige Ansätze aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Befestigungsgewinde (22) sich nur über einen äuße­ ren Teilabschnitt (18) des Schafts erstreckt,
daß im bohrungsinneren Endabschnitt (20) des Schafts ein im Vergleich zum Befestigungsgewinde (22) gröberes, linksgängi­ ges Gewinde (24) stärkerer Steigung vorgesehen ist, und
daß die schaufelartigen Ansätze (26) im Bereich des links­ gängigen Gewindes (24) vom Schaft vortreten.

2. Klebeanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft in einem zwischen dem Befestigungsgewinde (22) und dem gröberen linksgängigen Gewinde (24) liegenden mittleren Be­ reich einen glatten, gewindelosen Abschnitt (18) aufweist.

3. Klebeanker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des glatten, gewindelosen Abschnitts (18) eine das Anhaften von abbindender oder aushärtender Verankerungs­ masse zumindest vermindernde Oberflächenpräparierung aufweist.

4. Klebeanker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß schaufelartige Ansätze (26) auf gegenüberlie­ genden Seiten des Schafts vorgesehen sind.

5. Klebeanker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schaufelartigen Ansätze (28) von den Gewindegängen des linksgängigen Gewindes (24) vortreten.

6. Klebeanker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß schaufelartige Ansätze (26) nur an den ersten bohrungsmündungs­ seitigen Gewindegängen (24) vorgesehen sind.

7. Klebeanker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die bohrungsinnere Stirnfläche (28) des Kle­ beankers (10) unter einem Winkel zur Rechtsmittelachse des Schafts verläuft.