(19)
(11)EP 0 292 425 A1

(12)EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43)Veröffentlichungstag:
23.11.1988  Patentblatt  1988/47

(21)Anmeldenummer: 88810198.7

(22)Anmeldetag:  25.03.1988
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC)4F16B 13/14, F16B 35/00
// E01B9/10
(84)Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

(30)Priorität: 19.05.1987 DE 3716703

(71)Anmelder: HILTI Aktiengesellschaft
9494 Schaan (LI)

(72)Erfinder:
  • Bisping, Heinz
    D-8000 München 50 (DE)
  • Mauthe, Peter
    D-8065 Kleinberghofen (DE)
  • Leibhard, Erich
    D-8000 München 71 (DE)

(74)Vertreter: Wildi, Roland 
Hilti Aktiengesellschaft Patentabteilung
9494 Schaan
9494 Schaan (LI)


(56)Entgegenhaltungen: : 
  
      


    (54)Verbundanker mit elektrischer Isolation


    (57) Das aus einem Kernstück (1) und einer dieses umgebenden Um­mantelung (2) aus einem elektrisch nicht leitenden Kunst­stoff bestehende Befestigungselement wird mittels einer aus­härtenden Masse (4) in einem Bohrloch (3a) eines Aufnahme­materials (3) verankert. Beim Einführen des Befestigungs­elementes kommt die Ummantelung (2) mit ihrer Spitze (2d) im Zentrum des Bohrlochgrundes (3b) zur Anlage. Durch diese zentrische Anlage der Ummantelung (2) wird eine Zerstörung der Ummantelung (2) bei drehendem Eintreiben des Befesti­gungselementes verhindert.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein mittels aushärtender Massen in einem Aufnahmematerial verankerbares Befestigungselement, mit einem ein Anschlussgewinde aufweisendem Kernstück aus Metall, das in dem sich in verankertem Zustand im Aufnahme­material befindlichen Bereich eine Ummantelung aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff trägt.

    [0002] Befestigungselemente der genannten Art werden hauptsächlich im Geleisebau zur Befestigung von elektrischen Strom lei­tenden Schienen auf einem beispielsweise aus Beton be­stehenden Unterbau verwendet. Dabei wird zunächst eine aus­härtende Masse in bereits vorgemischtem Zustand oder in separaten Abteilen einer zerstörbaren Patrone in das Bohr­loch einbracht und anschliessend das Befestigungselement in das Bohrloch eingeführt. Beim Einführen des Befestigungs­elementes - meist unter Drehbewegung - erfolgt eine Durchmi­schung der Komponenten sowie eine gleichmässige Verteilung der aushärtenden Masse entlang des Bohrloches. Dabei wird das Befestigungselement so tief in das Bohrloch eingeführt, bis es mit seiner setzrichtungsseitigen Stirnseite am Grund des Bohrloches zur Anlage gelangt.

    [0003] Bei bisher bekannten, beispielsweise aus der DE-OS 33 20 429 ersichtlichen Befestigungselementen ist die setzrichtungsseitige Stirnseite der Ummantelung als quer zur Achsrichtung ver­laufende Dachschneide ausgebildet. Bei dieser Art der Aus­bildung der Ummantelung kommt das Befestigungselement zuerst mit den radial äussersten Punkten der setzrichtungsseitigen Stirnseite am Grund des Bohrloches zur Anlage. Dabei kann insbesondere beim Einführen des sich drehenden Befestigungs­elementes die Ummantelung an ihrer Stirnseite beschädigt oder ganz zerstört werden, so dass die Isolationswirkung gegenüber dem Kernstück mangelhaft wird.

    [0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mittels aushär­tender Massen verankerbares Befestigungselement zu schaffen, dessen isolierende Ummantelung beim Setzvorgang nicht zer­stört wird.

    [0005] Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Ummantelung im Zentrum Ihrer setzrichtungsseitigen Stirn­seite einen sich am Grund des Bohrloches im Aufnahmematerial abstützenden Anschlag aufweist.

    [0006] Das Anbringen eines im Zentrum der setzrichtungsseitigen Stirnseite angeordneten Anschlages, dessen Querschnitts­fläche nur einen kleinen Bruchteil der Fläche der Stirnseite beträgt, gewährleistet, dass das Befestigungselement im Zen­trum und nicht an der Peripherie zur Anlage am Bohrloch­grund kommt. Die Relativbewegung zwischen der Ummantelung des Befestigungselementes und dem Bohrlochgrund ist somit gering. Dadurch wird verhindert, dass die Ummantelung im Bereich der setzrichtunsseitigen Stirnseite beim Auflaufen des Befestigungselementes am Bohrlochgrund beschädigt wird.

    [0007] Zweckmässigerweise ist der Anschlag von der Spitze der eine kegelförmige Kontur aufweisenden, setzrichtungsseitigen Stirnseite der Ummantelung gebildet. Die Spitze kann als Kreiskegel oder beispielsweise vierseitige Pyramide ausge­bildet werden. Um eine gleichmässige Wandstärke der Umman­telung zu erreichen, ist vorzugsweise auch die setzrich­tungsseitige Stirnseite des Kernstückes als Kegel ausge­bildet.

    [0008] Der Kegelwinkel der Spitze der Ummantelung ist vorteilhaft kleiner als derjenige des Bohrlochgrundes. Durch diesen Win­kelunterschied wird sichergestellt, dass die Ummantelung im Zentrum der Bohrloches zur Anlage kommt. Der Winkelunter­schied zwischen der Spitze der Ummantelung und dem Bohrloch­grund kann gering sein. Dadurch ist auch der Anteil der aus­härtenden Masse an der setzrichtungsseitigen Stirnseite des Befestigungselementes gering. Im Falle einer pyramidenförmig ausgebildeten Spitze ist darauf zu achten, dass der grösste Winkel, dh der Winkel zwischen den diametral gegenüberlie­genden Kanten der Pyramide kleiner ist als derjenige des Bohrlochgrundes.

    [0009] Eine weitere zweckmässige Ausführung besteht darin, den An­schlag als zapfenartigen Fortsatz auszubilden. Ein solcher zapfenartiger Fortsatz kann an der Ummantelung selbst ange­formt oder nachträglich angebracht werden. Der zapfenartige Fortsatz kann auch über eine Sollbruchstelle mit der Umman­telung verbunden sein, so dass er von der Ummantelung ab­getrennt wird, sobald er am Grund des Bohrloches zur Anlage kommt.

    [0010] Das Kernstück kann als Ankerbolzen mit die Ummantelung ent­gegen der Setzrichtung überragendem Aussengewinde ausgebil­det werden. Für solche Ankerbolzen können beispielsweise Gewindestangen als Meterware verwendet und entsprechend der Anwendung auf die jeweilige Länge zugeschnitten werden, was eine wirtschaftliche Herstellung der Befestigungselemente ermöglicht. Das Gewinde des Ankerbolzens im Bereich der Um­mantelung ergibt ausserdem eine gute formschlüssige Verbin­dung mit dem elektrisch nicht leitenden Kunststoff der Um­mantelung.

    [0011] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Kernstück als Gewindehülse mit Innengewinde auszubilden, wobei das In­nengewinde der Aufnahme einer Befestigungsschraube dient. Ein solches Befestigungselement weist den Vorteil auf, dass es nach dem Herausdrehen der Befestigungsschraube das Auf­nahmematerial nicht überragt. Um während der Bauarbeiten ein Eindringen von Verschmutzungen in das Gewinde zu verhindern, kann das Innengewinde mittels eines lösbaren Stopfens abge­deckt werden.

    [0012] Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

    Fig. 1 ein erfindungsgemässes Befestigungs­element, teilweise im Schnitt darge­stellt,

    Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der des in Fig. 1 dargestellten Befestigungsele­mentes, in Richtung des Pfeiles II,

    Fig. 3 eine fertige Verankerung mittels eines Befestigungselementes gemäss Fig. 1 und 2,

    Fig. 4 ein weiteres erfindungsgemässes Be­festigungselement,

    Fig. 5 eine weitere Ausführung eines er­findungsgemässen Befestigungselementes, teilweise im Längsschnitt dargestellt.



    [0013] Das aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche Befestigungselement besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten, als Gewinde­hülse ausgebildetem Kernstück und einer dieses umgebenden, insgesamt mit 2 bezeichneten Ummantelung aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff. Die Gewindehülse 1 weist ein in Setzrichtung vorderes Ende 1a und ein rückwärtiges Ende 1b auf. Vom rückwärtigen Ende 1b her erstreckt sich ein Innen­gewinde 1c gegen das vordere Ende 1a der Gewindehülse 1. Die Ummantelung 2 weist ebenfalls ein in Setzrichtung vorderes Ende 2a und ein rückwärtiges Ende 2b auf. Die äussere Mantel­fläche der Ummantelung 2 ist mit einer pfeilförmigen Profilie­rung 2c versehen. Das vordere Ende 2a der Ummantelung 2 ist als pyramidenförmige Spitze 2d ausgebildet. In Fig. 3 ist das aus der Gewindehülse 1 und Ummantelung 2 bestehende Be­festigungselement in ein Bohrloch 3a eines insgesamt mit 3 bezeichneten Aufnahmematerials eingeführt. In das Bohrloch 3a wurde vor dem Einführen des Befestigungselementes eine aushärtende Masse 4 eingebracht. Die aushärtende Masse 4 dient zur Verankerung des Befestigungselementes im Aufnahme­ material 3. Das Befestigungselement ist so weit in das Auf­nahmematerial 3 eingeführt, bis die Spitze 2d am Bohrloch­grund 3b zur Anlage kommt. Der Kegelwinkel A der Spitze 2d der Ummantelung 2 ist kleiner als der Kegelwinkel B des Bohrlochgrundes 3b. Somit kommt das Befestigungselement immer im Zentrum des Bohrloches 3a zur axialen Anlage am Aufnahmematerial 3. Eine Berührung im Umfangsbereich der Ummantelung 2 mit dem Bohrlochgrund 3b ist ausgeschlossen. Somit wird bei einem drehenden Eintreiben des Befestigungs­elementes eine Zerstörung der Ummantelung 2 verhindert.

    [0014] Nach dem Aushärten der Masse 4 ist eine insgesamt mit 5 be­zeichnete Kopfschraube durch ein zu befestigendes Bauteil 6 hindurch in das Innengewinde 1c der Gewindehülse 1 einge­schraubt. Die Kopfschraube 5 weist einen Sechskantkopf 5a sowie einen teilweise mit Gewinde versehenen Schaft 5b auf. Zwischen dem Kopf 5a der Kopfschraube 5 und dem zu befesti­genden Bauteil 6 ist eine Unterlagscheibe 7 angeordnet. Durch Festziehen der Kopfschraube 5 kann das Bauteil 6 gegen das Aufnahmematerial 3 gepresst werden. Die Profilierung 2c der Ummantelung 2 schafft einen Formschluss mit der aushär­tenden Masse 4. Im Bohrloch 3a erfolgt in erster Linie eine adhäsive Verbindung der aushärtenden Masse mit dem Aufnahme­material 3.

    [0015] Das aus Fig. 4 ersichtliche Befestigungselement besteht aus einem insgesamt mit 8 bezeichneten, mit einem Aussengewinde 8a versehenen Ankerbolzen und einer diesen im vorderen Be­reich umgebenden, insgesamt mit 9 bezeichneten Ummantelung. Die Ummantelung 9 weist an ihrem Umfang ebenfalls eine Pro­filierung 9a auf, die als pfeilförmig angeordnete Rippen ausgebildet ist. Diese Profilierung 9a schafft ebenfalls einen Formschluss mit einer der Verankerung dienenden, aus­härtenden Masse. Das in Setzrichtung vordere Ende der Um­mantelung 9 ist als kegelförmige Spitze 9b ausgebildet. Der Kegelwinkel C der Spitze 9b ist ebenfalls kleiner als der übliche Kegelwinkel des Bohrlochgrundes im Aufnahmematerial.

    [0016] Das aus Fig. 5 ersichtliche Befestigungselement besteht aus einem insgesamt mit 8 bezeichneten Ankerbolzen und einer diesen im vorderen Endbereich umgebenden, insgesamt mit 10 bezeichneten Ummantelung aus einem elektrisch nicht lei­tenden Kunststoff. Die Ummantelung 10 weist an ihrem Um­fang eine Profilierung 10a und an ihrem vorderen Ende einen zapfenartigen Fortsatz 10b auf. Der Fortsatz 10b dient beim Einführen des Befestigungselementes in ein Bohrloch als axialer Anschlag. Der Fortsatz 10b kann so dimensioniert werden, dass er bei zu starkem Eintreiben des Befestigungs­elementes in ein Bohrloch abgetrennt wird, ohne dass dabei die Ummantelung 10 selbst zerstört wird.


    Ansprüche

    1. Mittels aushärtender Massen (4) in einem Aufnahmema­terial (3) verankerbares Befestigungselement, mit einem ein Anschlussgewinde aufweisenden Kernstück (1, 8) aus Metall, das in dem sich in verankertem Zustand im Auf­nahmematerial (3) befindlichen Bereich eine Ummantelung (2, 9, 10) aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (2, 9, 10) im Zentrum ihrer setz­richtungsseitigen Stirnseite einen sich am Grund des Bohrloches (3a) im Aufnahmematerial (3) abstützenden Anschlag aufweist.
     
    2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Anschlag von der Spitze (2d, 9b) der eine kegelförmige Kontur aufweisenden, setzrichtungs­seitigen Stirnseite der Ummantelung (2, 9) gebildet ist.
     
    3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Kegelwinkel (A, C) der Spitze (2d, 9b) der Ummantelung (2, 9) kleiner ist als derjenige (B) des Bohrlochgrundes (3b).
     
    4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag als zapfen­artiger Fortsatz (10b) ausgebildet ist.
     
    5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernstück als Anker­bolzen (8) mit die Ummantelung (9, 10) entgegen der Setzrichtung überragendem Aussengewinde (8a) ausgebil­det ist.
     
    6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernstück als Gewinde­hülse (1) mit Innengewinde (1c) ausgebildet ist.
     




    Zeichnung







    Recherchenbericht