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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein schraubenförmige Mauerwerkanker zur Befestigung
an Mauerwerk, wobei der Anker in ein in das Mauerwerk gebohrtes
Loch eingeschraubt wird, um ihn mechanisch in diesem festzuhalten,
und spezieller betrifft sie einen Anker dieses Typs mit mehreren
angeschnittenen Schneidgewinden, die die Haltefestigkeit des Ankers
erhöhen.
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Stand der
Technik
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Um
Montageeinrichtungen und andere Befestigungen an Mauerwerk zu befestigen,
ist es bekannt, zu diesem Zweck einen schraubenförmigen Anker zu verwenden,
wie die Anker, die in den Patenten 5,118,496 und 5,282,708 von Giannuzzi
offenbart sind. Bei Ankern dieses Typs ist am Schaft des Ankers
ein schraubenförmiges
Schneidgewinde ausgebildet, das so wirkt, dass es die Wand eines
in das Mauerwerk eingebohrten Lochs schneidet und mit einem Gewinde
versieht, wenn der Anker in dieses Loch eingeschraubt wird; dadurch
wird der Anker mechanisch darin festgehalten. Der Widerstand dieses Ankers
gegenüber
axialen Herausziehkräften
repräsentiert
seine Haltekraft.
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Der
Begriff Mauerwerk gilt gattungsmäßig für alle steinartigen
Gebäudematerialien,
wie Zement und Ziegel. Wie es im britischen Patent
GB 2115511 A für Godsted
dargelegt ist, ist wenn Mauerwerk extrem hart ist, wie Mauerwerk,
dessen Aggregat aus Granit besteht, zum Einschrauben eines schraubenförmigen Mauerwerkankers
in das eingebohrte Loch ein sehr hohes Drehmoment erforderlich.
Es ist tatsächlich
so hoch, dass dann, wenn versucht wird, einen anderen Anker in das
Mauerwerkloch zu schrauben, der Anker brechen könnte.
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Um
einen Anker zu erzeugen, der in ein in extrem hartes Mauerwerk eingebohrtes
Loch eingeschraubt werden kann, ist der Anker gemäß Godsted mit
einem Schraubengewinde mit V-förmiger
Querschnittskonfiguration versehen, bei der sich die Flanken des
Gewindes mit einem Einschlusswinkel von 50 bis 65° schneiden.
Während
dieses scharfe Gewinde in hartes Mauerwerk ein schneiden kann, ist
es relativ spröde
und kann daher reißen,
wenn es in das Mauerwerkloch eingeschraubt wird.
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Der
im Patent 3,937,119 für
Ernst offenbarte schraubenförmige
Mauerwerkanker verfügt über ein Schraubengewinde
mit scharfem Scheitel, wobei im Gewindescheitel Kerben ausgebildet
sind, um das Einbetten des Scheitels in die Wand des eingebohrten
Mauerwerklochs zu erleichtern. Aggregatteilchen, die durch die Kerben
im Scheitel aus der Wand des Mauerwerklochs herausgeschnitten werden, sammeln
sich in einem Aufnahmeraum im Raum zwischen aufeinanderfolgenden
Windungen des Gewindes.
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Gemäß Ernst
erzeugen die Teilchen, da sie eingesammelt werden, keine Torsionsreibung,
und sie ermöglichen
es, den Anker mit relativ niedrigen Drehmomentwerten in ein Loch
zu schrauben. Auch gilt gemäß Ernst,
dass das Festhalten dieser Teilchen in den Aufnahmeräumen "die Herausziehkraft
des Ankers verbessern würde". Jedoch erläutert Ernst nicht,
wie lose Teilchen in diesem Aufnahmeraum wirken, um den Widerstand
des Ankers gegenüber axialen
Herausziehkräften
zu verbessern.
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Das
Patent 5,531,553 von Bickford offenbart einen selbstschneidenden
Mauerwerkanker mit schraubenförmigem
Schneidgewinde um den Schaft des Ankers herum. Dieses Schneidgewinde
besteht aus einem Paar paralleler Schraubenrippen mit dazwischen
vorhandener vertiefter Rille, die dazu dient, Substratschutt zu
sammeln, der durch den Schneidvorgang entfernt wurde.
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Um
die Selbstschneidewirkung zu erleichtern, verfügt der schraubenförmige Bodenabschnitt, der
aufeinanderfolgende Windungen der parallelen Rippen unterteilt, über eine
axial in Bezug auf den Schaft gemessene Breite von mindestens 4
mm und mindestens 50 % des Schaftdurchmessers im Bodenabschnitt.
Der Schraubenwinkel der schraubenförmigen Rippe gemäß Bickford
beträgt
mindestens 10 %.
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Gemäß Bickford
würde teilchenförmiger Schutt,
wie er sich in der Rille des schraubenförmigen Schneidgewindes ansammelt,
selbst dann, wenn er dort verdichtet würde, nur dazu dienen, einer
Verstellung des schraubenförmigen
Gewindes in Bezug auf das entsprechende Innengewinde zu widerstehen,
das in die Lochwand eingeschnitten ist. Jedoch würde dies die Haltekraft des
Ankers nicht wesentlich erhöhen.
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Auch
stehen gemäß Bickford,
dessen Schneidgewinde über
zwei parallele Rip pen verfügt, diese
Rippen in enger Nachbarschaft zueinander, mit einem breiten Bodenabschnitt
zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Gewindes. Die enge Nachbarschaft
der Rippen ermöglicht
es nicht, dass jede einzelne Rippe die maximale Scherkraft nutzt, wie
sie im Mauerwerkmaterial verfügbar
ist.
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Von
größerem Interesse
aus dem Stand der Technik ist das Patent 4,652,194 von Tajima, gemäß dem durch
die Schneidwirkung eines schraubenförmigen Ankers erzeugte Teilchenschutt
dazu dient, die Haltekraft des Ankers zu erhöhen. Tajima weist darauf hin,
dass es vor seiner Erfindung bekannt war, den Raum zwischen aufeinanderfolgenden
Windungen eines Gewindes dazu zu nutzen, Schutt zu sammeln und zu
verdichten, der durch das Schneidgewinde erzeugt wurde, um den Herausziehwiderstand des
Ankers zu erhöhen.
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Gemäß Tajima
waren die Räume
bei bekannten Ankern übermäßig groß, weswegen
es nicht möglich
war, dass diese Räume
zwischen aufeinanderfolgenden Windungen vollständig gefüllt werden konnten und Teilchen
eng verdichten konnten, um eine Verkeilung des Ankers im Loch zu
erzielen.
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Um
diesen Nachteil zu überwinden,
ist durch Tajima eine dreieckige Vertiefung im Bodenabschnitt zwischen
aufeinanderfolgenden Windungen dieses schraubenförmigen Gewindes geschaffen.
Diese Vertiefung füllt
sich mit Teilchen, die von der Wand des Mauerwerklochs durch die
Schneidwirkung des Gewindes abgekratzt werden. Jedoch erzeugt ein vertiefter
Bodenabschnitt einen relativ großen Raum, und es ist möglich, dass
die Teilchen im Raum nicht eng verdichtet werden, um den Anker im
Loch zu verkeilen.
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US-A-4439077
offenbart einen selbstschneidenden Mauerwerkanker, der in ein Loch
vorbestimmten Durchmessers in Mauerwerk einzusetzen ist. Der Anker
ist mit einem Kernabschnitt geringeren Durchmessers als dem des
Lochs und einem Schneid-Außengewinde
um diesen herum versehen. Das Schneidgewinde verfügt über einen
Scheiteldurchmesser, der größer als
der vorbestimmte Lochdurchmesser ist. Das Außengewinde schneidet ein Innengewinde
in die Lochwand, um den Anker mechanisch festzuhalten, und um Widerstandskräften zu
widerstehen, um zu Haltefestigkeit zu führen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Angesichts
des Vorstehenden ist es die Hauptaufgabe der Erfindung, einen selbstschneidenden
schraubenförmigen
Anker zum Befestigen eines Anbrin gungsteils an Mauerwerk zu schaffen,
wobei dieser Anker in ein in das Mauerwerk eingebohrtes Loch eingeschraubt
wird und er in diesem mechanisch festgehalten wird, um Herausziehkräften standzuhalten,
wobei die Haltefestigkeit des Ankers durch verdichteten Teilchenschutt
verstärkt
wird, der eine Masse erzeugt, die den Anker im Loch verkeilt.
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Gemäß der Erfindung
ist Folgendes geschaffen: ein schraubenartiger selbstschneidender
Maueranker zum Befestigen eines Gegenstands in bröckligem
Mauerwerk, in das ein Loch mit vorgegebenem Durchmesser zur Aufnahme
des Ankers gebohrt ist, umfassend: einen Schaft mit einem Kern,
dessen Durchmesser bei Benutzung kleiner ist als der Durchmesser
des Lochs, einen mit dem Schaft einstückigen Kopf zum Ansetzen eines
ein Drehmoment erzeugenden Werkzeugs, mehrere den Kern umgebende
schraubenförmige
schneidende Gewindestege, deren Scheiteldurchmesser größer ist
als der Durchmesser des Lochs und die beim Ansetzen des Werkzeugs
an dem Kopf und Einschrauben des Ankers in das Loch Gewindegänge in die
Lochwand schneiden, um den Anker mechanisch zu halten, Herausziehkräften zu
widerstehen und dem Anker Haltefestigkeit zu verleihen, wobei zwischen
den Windungen der Gewindestege ein schraubenförmiger Kernbereich besteht,
gekennzeichnet durch eine Rippe, die auf dem schraubenförmigen Kernbereich
ausgebildet ist und sich vom Kern nach außen erstreckt, so dass zwischen
der Rippe und der Lochwand eine enge Verdichtungszone entsteht,
wodurch beim Schneidvorgang entstehender Teilchenschutt aus dem
bröckligen
Mauerwerk in diese Zone abgegeben wird und eine dichte Masse erzeugt
wird, die den Anker in dem Loch verkeilt und so seine Haltefestigkeit
erhöht.
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Daher
kann bei einer Ausführungsform
der Erfindung ein Anker vom obigen Typ vorliegen, der durch mehrere
angeschnittene Schneid-Außengewinde,
die den Schaft des Ankers umgeben und mit in die Lochwand eingeschnittenen
Innengewinden kämmen,
mechanisch im Loch festgehalten wird, und bei dem durch diesen Schneidvorgang
erzeugter Teilchenschutt verdichtet wird, um eine dichte Masse zu
erzeugen, die den Anker im Loch festklemmt.
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Unter
den wesentlichen Vorteilen eines erfindungsgemäßen Ankers befinden sich die
Folgenden:
- A. Da der Anker über mehrere schraubenförmige Schneidgewinde
verfügt,
wird es möglich,
seine Haltekraft dadurch zu maximieren, dass die Gewinde in optimalem
Grad beabstandet werden, um die größte Scherfestigkeit des Mauerwerkmaterials
zu erzielen.
- B. Da der Anker über
mehrfach angeschnittene Schneid-Außengewinde ver fügt, ist
es möglich, über ein
hohes Schraubgewinde und damit schnelles Eindringen zu verfügen, wobei
dennoch über
die Länge
des Ankers eine große
Anzahl von Windungen vorliegt, die eine ähnliche Anzahl von Innengewinden
in die Wand des Mauerwerklochs einschneiden. Dadurch entsteht ein
hoher Widerstand gegen axiale Herausziehkräfte.
- C. Da der Anker über
mehrfach angeschnittene schraubenförmige Schneidgewinde verfügt, bestehen
geringere Drehmomenterfordernisse als bei einem Anker mit einem
Gewinde mit Einfach- oder Doppelrippe, und er ist einfacher installierbar.
- D. Da der Anker im Mauerwerkloch verkeilt wird, zeigt er eine
hohe Widerstandskraft gegen Drehmomente in der Rückwärtsrichtung, und daher unterliegt
er keiner Lockerung durch Schwingungs- oder Schlagkräfte.
- E. Wegen der mehrfach angeschnittenen Gewinde bleibt der Anker
entlang der Mittellinie des eingebohrten Mauerwerklochs während der
Installation korrekt ausgerichtet. Demgemäß wird verhindert, dass der
Anker nach einer Richtung ausgelenkt wird, wie es geschehen kann,
wenn ein Anker mit einem einzelnen schraubenförmigen Schneidgewinde verwendet
wird.
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Kurz
gesagt, werden diese Aufgabe durch einen schraubenförmigen selbstschneidenden
Mauerwerkanker zum Befestigen einer Montageeinrichtung oder eines
anderen anzubringenden Teils an Mauerwerk, in das ein Loch zum Aufnehmen
des Ankers eingebohrt ist, gelöst.
Der Anker ist mit einem Schaft mit einem Kernabschnitt versehen,
der von mindestens zwei schraubenförmigen Schneid-Außengewinden
umgeben ist, deren Scheiteldurchmesser den Durchmessers des Lochs überschreiten,
wodurch dann, wenn der Anker in das Loch eingeschraubt wird, die
Schneidgewinde entsprechende Innengewinde in die Lochwand schneiden,
um den Anker dort mechanisch festzuhalten, um ihm eine Haltefestigkeit zu
verleihen, die axialen Herausziehkräften standhält.
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Am
Kern im schraubenförmigen
Bodenabschnitt zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Gewindes
befindet sich eine Rippe, die bis über den Kern des Gewindes angehoben
ist, um zwischen der Rippe und dem Bodenabschnitt eine Verdichtungszone
auszubilden. Teilchenschutt, der durch den Schneidvorgang erzeugt
wird und in den Bodenabschnitt ausgegeben wird, wird in die Verdichtungszone
gedrückt,
um eine dichte Masse zu bilden, die den Anker im Loch verkeilt und
dadurch die Haltefestigkeit desselben verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung, sowie hinsichtlich anderer Auf gaben und weiterer Merkmale
derselben, wird auf die folgende detaillierte Beschreibung Bezug
genommen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist.
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1 zeigt
einen schraubenförmigen, selbstschneidenden
Mauerwerkanker gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung, der in einem in Mauerwerk eingebohrten Loch installiert
ist, um an diesem ein zu befestigendes Teil zu befestigen;
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1A ist
eine schematische Stirnansicht des Ankers;
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2 ist
ein Profil des in der 1 dargestellten Ankers;
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3 veranschaulicht
die Weise, gemäß der Teilchenschutt,
wie er durch die Schneidwirkung des Ankers erzeugt wird, so wirkt,
dass er den Anker im Mauerwerkloch verklemmt;
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4 ist
eine zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Ankers;
und
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5 ist
eine dritte Ausführungsform
des Ankers.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Erste Ausführungsform
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Es
wird nun auf die 1, 1A und 2 Bezug
genommen, in denen ein selbstschneidender, schraubenförmiger Anker
gemäß der Erfindung
dargestellt ist, der in einem in einen Mauerwerkkörper 11 eingebohrten
Loch 10 installiert ist, um eine Montageeinrichtung F oder
ein anderes zu befestigendes Teil daran zu befestigen. Der Anker
wird durch ein Montageloch in der Montageeinrichtung in Ausrichtung
mit dem Mauerwerkloch in dieses eingeführt. Das Mauerwerk besteht
aus Beton oder einem anderen steinartigen Mauerwerkmaterial.
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Der
Anker, der aus wärmebehandeltem,
gehärtetem
Stahl oder einem anderen korrosionsbeständigen Metall hoher Festigkeit
besteht, verfügt über einen
vergrößerten Kopf 12 von
Sechseckform, damit an ihm durch einen Schraubenschlüssel oder ein
anderes ein Drehmoment erzeugendes Werkzeug angegriffen werden kann,
um ihn in das Loch einzudrehen. Die Unterseite 12A des
Kopfs 12 ist gezahnt, um durch Reibung an der Oberfläche der
Montageeinrichtung anzugreifen, wenn diese angezogen wird.
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Die
hier offenbarten Mauerwerkanker sind alle vom Schraubentyp mit vergrößertem Kopf.
In der Praxis kann jedoch der Anker vom Bolzentyp sein, bei dem
das obere Ende desselben mit einem Außengewinde versehen ist und
er sich durch das Montageloch der Montageeinrichtung erstreckt,
um festgezogen zu werden, wobei eine auf das obere Ende des Bolzens
aufgedrehte Schraube gegen die Oberfläche der Montageeinrichtung
angezogen wird.
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Einstückig mit
dem Kopf 12 des Ankers, und sich axial ausgehend von diesem
erstreckend, existiert ein Schaft 13 mit kurzem oberen
Abschnitt 135, dessen Durchmesser etwas kleiner als der
des eingebohrten Mauerwerklochs 10 ist. Der restliche Teil des
Schafts ist durch einen zylindrischen Kernabschnitt 13R gebildet,
dessen Durchmesser gegenüber
dem des oberen Abschnitts 13S geringfügig verkleinert ist. Der Kernabschnitt 13R des
Schafts endet an seinem Vorderende in einer Spitze 13T mit
Kegelstumpfform, um das vordere Ende des Schafts in das Mauerwerkloch
zu führen.
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Um
den Kernabschnitt 13R herum, und sich über dessen volle Länge erstreckend,
existieren zwei schraubenförmige
Schneid-Außengewinde 14 und 15 mit
identischen Ganghöhen,
wobei jedes Gewinde über
eine Reihe von Windungen verfügt.
Aufeinanderfolgende Windungen der zwei Gewinde sind gleich beabstandet,
so dass das äußere Aussehen des
Ankers dasjenige eines Einzelgewindes ist. Wie es in der 1A dargestellt
ist, sind die Anschnitte 14L und 15L der zwei
Gewinde 14 und 15 um 180° phasenversetzt; demgemäß erfolgen
die Schneidwirkung des Gewindes 14 und diejenige des Gewindes 15 gleichzeitig.
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Der
Scheiteldurchmesser der Windungen der zwei Schneidgewinde 14 und 15 ist
etwas größer als
der Durchmesser des eingebohrten Lochs 10. Demgemäß schneiden,
wenn der Anker in das Loch geschraubt wird, die Gewinde in die Wand 10B des Lochs
und schneiden ein Gewinde in dieses, so dass zwei Innengewinde in
diesem ausgebildet werden. Die Außengewinde und die Innengewinde,
die ineinandergreifen, halten den Anker mechanisch im Mauerwerkloch
fest, und sie bieten einen hohen Widerstand gegen axiale Herausziehkräfte. Während der Scheiteldurchmesser
der Gewinde 14 und 15 bei der Darstellung in der 1 identisch
ist, können
sie in der Praxis verschieden sein, solange sie den Durchmesser
des eingebohrten Lochs überschreiten.
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Wie
es am besten aus den 2 und 3 erkennbar
ist, ist im schraubenförmi gen
Bodenabschnitt, der zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der
zwei Schneidgewinde 14 und 15 verläuft, eine
Rippe 16 vorhanden, die über den Kern 13R des Ankers
erhöht
ist. Demgemäß liegt
die flache Oberseite der Rippe benachbart zur Wand 10B des
in das Mauerwerk eingebohrten Lochs 10. Der Raum zwischen
der abgeschnittenen Fläche
des Kamms 16 und der Lochwand bildet eine Verdichtungszone
Z.
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Wenn
der Anker in das Mauerwerkloch eingeschraubt wird, schneiden die
zwei Schneid-Außengewinde 14 und 15 in
die Wand 10B des Lochs und erzeugen ein Gewinde. Da das
Material, das das Mauerwerk bildet, brüchig ist, erzeugt dieser Schneidvorgang
Teilchenschutt, der in den Bodenabschnitt zwischen aufeinanderfolgenden
Windungen der zwei Gewinde eingegeben wird. Der Teilchenschutt,
der sich im Bodenabschnitt angesammelt hat, wird in die Verdichtungszone
Z gedrückt,
um eine dichte Masse zu bilden, die die Haltekraft des Ankers verstärkt.
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Während der
Anker dahingehend dargestellt ist, dass er über zwei Schneidgewinde verfügt, deren Anschnitte
um 180° getrennt
sind, kann in der Praxis ein Gewindeanker mit mehreren Anschnitten über drei
schraubenförmige
Schneidgewinde verfügen, deren
Anschnitte um 120° gegeneinander
versetzt sind. Auch kann der Anker abhängig vom Mauerwerk, in dem
er zu installieren ist, eine größere Anzahl
von Mehrfachgewinden aufweisen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
eines Doppelgewindeankers gemäß der Erfindung
beträgt
die Gewindeganghöhe
3/4 Zoll (19,05 mm); der Raum zwischen aufeinanderfolgenden Windungen beträgt 3/8 Zoll
(9,53 mm); demgemäß ist die
Breite des Bodenabschnitts relativ klein im Vergleich zum Durchmesser
des Kerns und zur Ganghöhe
des Gewindes. Die Ganghöhe
des Ankers bestimmt das Ausmaß seines
axialen Vorschubs bei jeder vollständigen Umdrehung desselben.
Mit jeder vollständigen Umdrehung
dieser Ausführungsform
eines Ankers bewegt dieser um 3/4 Zoll (19,05 mm) in das Mauerwerkloch.
Dies ermöglicht
eine relativ schnelle Installation sowie eine verstärkte Haltekraft.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass zwischen jeder Flanke des Schneidgewindes
und dem benachbarten Ende der erhöhten Rippe 16 eine
im Wesentlichen dreieckige Aussparung vorhanden ist, um den Teilchenschutt
aufzunehmen, der durch das Schneidgewinde aus dem Gewindeloch herausgeschnitten wird.
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Die
mehrfach angeschnittenen Gewinde des Ankers halten ihn korrekt entlang der
Mittellinie des während
der Installation eingeschraubten Ankers ausgerichtet, um dadurch
zu verhindern, dass er nach einer Seite hängt, wie dies auftreten kann,
wenn ein Anker mit einem einzelnen angeschnittenen Gewinde verwendet
wird. Außerdem
ist der Anker wegen der Keilwirkung, wie sie durch die dichte Masse verdichteten
Teilchenschutts, der zwischen der schraubenförmigen Rippe des Ankers und
der Wand des Mauerwerklochs eingeklemmt ist, erzeugt wird, der Anker
gegen rückwärts wirkende
Drehmomentkräfte
widerstandsfähig,
und daher unterliegt er keiner Lockerung als Ergebnis von Schlag-
und Schwingungskräften,
denen die Installation ausgesetzt ist.
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Es
ist wesentlich, darauf hinzuweisen, dass der schraubenförmige Bodenabschnitt
zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Gewindes über eine
axial gemessene Breite verfügt,
die deutlich kleiner als die Hälfte
der Ganghöhe
des Gewindes ist, wie es aus der 2 deutlich
erkennbar ist. Demgemäß existieren
mehrere dichte Massen von Teilchenmaterial über dem Bodenabschnitt zwischen
aufeinanderfolgenden Windungen entlang der Länge des Ankers. Dies dient
zum festen Verkeilen des Ankers im Mauerwerkloch.
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Betriebsprinzipien
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Betreffend
die mechanische Konstruktion und den mechanischen Vorschub ist eine
Schraube eine geneigte Ebene, die so um einen Zylinder gewunden
ist, dass die Höhe
der Ebene parallel zur Achse desselben verläuft. Der mechanische Vorteil eines
schraubenförmigen
Mauerwerkankers besteht im Verhältnis
der Kraft, wie sie durch ihn erzeugt wird, wenn er in ein in Mauerwerk
eingebohrtes Loch eintritt, um in die Lochwand zu schneiden und
in ihr ein Gewinde auszubilden, zur Kraft, wie sie auf den Anker
ausgeübt
wird, um diese Wirkung zu erzielen.
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Bei
einem schraubenförmigen
Mauerwerkanker mit schraubenförmigem
Schneidgewinde muss eine Drehmomentkraft auf den Anker aufgebracht
werden, damit sich dieser in das Mauerwerkloch eindreht. Demgemäß ist die
erforderliche Drehmomentkraft zum Eindrehen des Ankers in das eingebohrte
Mauerwerkloch um so kleiner, je höher der mechanische Vorschub
eines schraubenförmigen
Ankers ist.
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Die
Ganghöhe
des Schneidgewindes des Ankers bestimmt das Ausmaß, gemäß dem derselbe axial
mit jeder seiner Umdrehungen in das eingebohrte Loch fortschreitet.
Wenn daher die Ganghöhe des
Gewindes dergestalt ist, dass entlang der Länge des Ankerschafts eine große Anzahl
von Windungen vorliegt, erfordert es eine gleiche Anzahl von Umdrehungen,
um den Anker vollständig
in das eingebohrte Mauerwerkloch vorzuschieben. Demgemäß ist in
diesem Fall die Installationszeit relativ lang.
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Die
Ganghöhe
einer Schraube ist durch die Steigung oder den Schraubwinkel des
Gewindes bestimmt, und je größer der
Winkel ist, desto größer ist der
Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Windungen. Der Vorteil eines
schraubenförmigen
Mauerwerkankers mit einem einzelnen schraubenförmigen Schneid-Außengewinde,
dessen Gewindewinkel dergestalt ist, dass der Anker entlang seiner
Länge über eine
große
Anzahl von Windungen verfügt,
besteht darin, dass dieser Anker eine entsprechend große Anzahl
von Innenwindungen in die Wand des eingebohrten Lochs einschneidet,
wodurch ein hoher Widerstand gegen axiale Herausziehkräfte geschaffen wird.
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Der
Nachteil eines Einzelgewindeankers dieses Typs besteht darin, dass
viele Umdrehungen desselben erforderlich sind, um ihn in einem Mauerwerkloch
zu installieren. Dies schließt
eine schnelle Installation des Ankers aus, wie dies auf einer Baustelle
häufig
erforderlich ist, wo hunderte von Ankern installiert werden müssen.
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Bei
einem Doppelgewindeanker mit mehreren Anschnitten gemäß der Erfindung
ist die Ganghöhe
des Gewindes so, dass eine schnelle Installation des Ankers bei
relativ niedrigen Drehmomentkräften möglich ist.
Jedoch gehen die schnelle Installation und das niedrige Drehmoment
nicht zu Lasten der Haltekraft des Ankers, da das Doppelgewinde
für eine
große
Anzahl gleich beabstandeter Windungen entlang der Länge des
Ankerschafts sorgt. Dies in Verbindung mit den in die Lochwand eingeschnittenen
Innenwindungen sorgt für
einen hohen Herausziehwiderstand.
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Dieser
Herausziehwiderstand, der die Haltekraft des Ankers bestimmt, wird
durch die dichten Massen von Teilchenschutt deutlich verstärkt, der zwischen
jeder Rippe im Bodenabschnitt zwischen aufeinanderfolgenden Windungen
der zwei Gewinde und der Lochwand verkeilt ist.
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In
Zusammenhang mit einem selbstschneidenden Anker, der in ein in Mauerwerk
eingebohrtes Loch eingeschraubt wird, zeigt ein erfindungsgemäßer Anker
mit mehrfach angeschnittenen Schneidgewinden viele hochbedeutende
Vorteile gegenüber
einem Anker mit nur einem einzelnen schraubenförmigen Schneidgewinde.
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Die
Haltekraft eines Stahl-Mauerwerkankers mit einem Schneid-Außengewinde,
das ein Innengewinde in die Wand des Bodenabschnitts einschneidet,
ist eine Funktion der Tiefe des Einschnitts. Wenn z.B. die Tiefe
des Einschnitts 0,015 Zoll beträgt,
weist der Anker eine bestimmte Haltekraft auf, und er erzeugt eine
kleine Menge an Mauerwerk-Teilchenschutt. Wenn es jedoch erwünscht ist,
die Haltekraft zu verdoppeln, ist es erforderlich, die Tiefe des
Einschnitts gerade ungefähr
zu verdoppeln.
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Das
typische Schneid-Außengewinde
verfügt über einen
Querschnitt eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen Spitze die
Schneidflanke bildet. Demgemäß ist für ein Einschneiden
in die Lochwand bis auf eine Tiefe, die das Doppelte von 0,015 Zoll (d.h.
das Doppelte von 0,38 mm) ist, das Entfernen der vierfachen Menge
an Teilchenmaterial aus der Lochwand erforderlich, da in der dreieckigen
oberen Hälfte
des Dreiecks viel weniger Fläche
als in der trapezförmigen
unteren Hälfte
desselben existiert.
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Infolgedessen
führt ein
Mauerwerkanker mit zwei schraubenförmigen Schneid-Außengewinden, die
bis auf eine Tiefe von 0,015 Zoll in die Wand des Mauerwerklochs
einschneiden, zur selben Haltekraft wie ein Einzelgewinde, das mit
einer Tiefe von 0,030 Zoll (0,762 mm) einschneidet. Jedoch wirken
durch diese Vorgehensweise die zwei Gewinde so, dass sie nur halb
so viel Mauerwerkmaterial aushöhlen,
und demgemäß ist weniger
Drehmoment dazu erforderlich, den Anker in das Loch einzuschrauben.
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Demgemäß benötigt ein
erfindungsgemäßer Mauerwerkanker
mit mehrfach angeschnittenen Gewinden Installations-Drehmomente,
die stark verringert sind, wobei jedoch dieselbe Haltekraft erzielt wird
wie bei einem Anker mit Einzelgewinde. Außerdem ist es mit mehrfach
angeschnittenen Gewinden möglich,
einen großen
Schraubenwinkel zu verwenden, um eine schnelle Installation des
Ankers zu bewerkstelligen, wobei immer noch ausreichend Gewindeeingriff
an allen Gewindeflankenflächen
besteht, um die volle Scherfestigkeit des Mauerwerks auszunutzen.
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Andere Ausführungsformen
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Bei
der in der 1 dargestellten ersten Ausführungsform
eines Mauerwerkankers verfügt
die Rippe 16, die über
den schraubenförmigen
Kern-Bodenabschnitt erhöht
ist, einen Querschnitt mit flacher Oberseite. Die verdichtete, dichte
Teilchenmasse in der Verdichtungszone Z zwischen der Rippe und der Wand
des Mauerwerklochs dient dazu, den Anker im Loch zu verkeilen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass ein Loch, wie es durch einen herkömmlichen
Bohrer mit Carbidspitze in Mauerwerk gebohrt wird, im Allgemeinen nicht
vollkommen gerade ist sondern Unregelmäßigkeiten enthält. Der
Grund dafür
besteht darin, dass der Schaft der Bohrerspitze einen wesentlich
kleineren Durchmesser als der Einsatz mit Carbidspitze aufweist.
Demgemäß kann,
wenn der Bohrer auf ein hartes Aggregat im gebohrten Beton trifft,
der Bohrer zu einer Seite ausgelenkt werden, und er bohrt kein vollkommen
gerades Loch.
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Infolge
von Unregelmäßigkeiten
im eingebohrten Loch ist der Abstand zwischen der Lochwand und der
Oberfläche
der schraubenförmigen
Rippe entlang der Länge
des Ankers nicht gleichmäßig. Die sich
ergebende Konfiguration dieses Raums kann dergestalt sein, dass
dadurch die Entstehung übermäßiger Antriebsdrehmomente
hervorgerufen wird.
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Um
zu vermeiden, dass sich ein derartiges Drehmoment in großen Ankern
aufbaut, stimmt der in der 4 dargestellte
Anker mit dem in der 2 dargestellten mit der Ausnahme überein,
dass die flache Oberseite der schraubenförmigen Rippe 16 mit einer
Rille 16G versehen ist, die in der Längsrichtung entlang der Mittellinie
der schraubenförmigen
Rippe verläuft.
Teilchenmaterial, das in diese Rille eingedrückt wird, steht einer derartigen
Entwicklung entgegen.
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Der
in der 5 dargestellte Anker ist mit dem in der 2 dargestellten
mit der Ausnahme identisch, dass die schraubenförmigen Rippen 16C statt
mit einer flachen Oberseite mit einer konvexen Oberseite versehen
sind. Demgemäß passt
die dichte Teilchenmasse in der Verdichtungszone zur konvexen Oberseite,
wodurch einer Verschiebung der Masse entgegengewirkt wird.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen, die
Festigkeit erhöhenden, schraubenförmigen Mauerwerkankers
dargestellt und beschrieben wurden, ist es zu beachten, dass daran
innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung viele Änderungen vorgenommen werden
können,
vorausgesetzt, dass die Erfindung durch die Ansprüche definiert
bleibt.