Die Erfindung betrifft einen Anker, der in einem Bohrloch festlegbar ist, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Anker ist ausgebildet mit einer Spreizhülse zur Verankerung an einer Wand des Bohrlochs, und mit einem Ankerbolzen, der durch die Spreizhülse durchgeführt ist, und der einen Spreizbereich zum Aufspreizen der Spreizhülse sowie einen Anschlag aufweist, der eine axiale Verschiebung der Spreizhülse vom Spreizbereich hinweg begrenzt.

In der Befestigungstechnik im Untergrund Beton unterscheidet man zwischen Einlegeelementen, welche in den Beton eingegossen werden, und nachträglich installierten Dübeln, welche im bereits ausgehärteten Beton verankert werden. Bei den nachträglich installierten Dübeln sind verschiedene Dübeltypen bekannt, z.B. Spreizanker (bekannt beispielsweise aus US5176481 A), Schraubanker (bekannt beispielsweise aus DE102010063675A1 ), chemische Dübelsysteme (bekannt beispielsweise aus US6029417A) und Hinterschnittanker (bekannt beispielsweise aus US6238128B).

Hinterschnittanker verankern sich im Untergrund durch einen Formschluss, was sie besonders geeignet für dynamische Lasten und grosse Rissweiten macht, und relativ hohe Lastwerte bei zentrischem Zug ermöglicht. Zudem bieten Hinterschnittanker ein ähnliches Lasttrageverhalten wie eingelegte Kopfbolzen. Hinterschnittanker gelten aufgrund dieser Eigenschaften als sehr sicher und zuverlässig und werden deshalb häufig für hoch- sicherheitsrelevante Anwendungen eingesetzt.

Allerdings kann die Installation von Hinterschnittankern relativ komplex und aufwändig sein, da in der Regel spezielles Zubehör für die Installation erforderlich ist, z.B. Bundbohrer, Hinterschnittwerkzeuge und/oder Setzwerkzeuge. Die Kosten für diese Spezialwerkzeuge müssen häufig in die Kosten pro installiertem Befestigungspunkt eingerechnet werden, so dass sich bei Hinterschnittankern häufig höhere Kosten pro installiertem Befestigungspunkt ergeben als bei anderen Dübeln, zum Beispiel bei Bolzenankern. Zudem ist für die Installation eines Hinterschnittankers häufig ein relativ hoher Zeitaufwand erforderlich. Wegen der häufig vergleichsweise hohen Kosten und der häufig relativ aufwändigen Installation begrenzt sich das Einsatzgebiet gewöhnlich auf die Nische der hoch- sicherheitsrelevanten Anwendungen oder auf Anwendungen, bei welchen aufgrund erhöhter Anforderungen, z.B. dynamische Lasten oder grosse Rissweiten, andere Ankertypen nicht verwendet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Anker anzugeben, der bei hoher Zuverlässigkeit und hohen Lastwerte besonders günstig setzbar und herstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Anker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein erfindungsgemässer Anker ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Drehmitnehmer vorgesehen ist, der die Spreizhülse drehfest mit dem Ankerbolzen koppelt, und dass die Spreizhülse zumindest einen Schneidvorsprung zum Erzeugen eines Hinterschnitts in der Wand des Bohrlochs aufweist.

Ein Grundgedanke der Erfindung kann in einem Spreizanker gesehen werden, bei dem die Spreizhülse zumindest einen Schneidvorsprung aufweist und drehfest mit dem Ankerbolzen verbunden ist. Damit kann die Spreizhülse im Bohrloch über den Ankerbolzen in Drehung versetzt werden und die drehende Spreizhülse wiederum kann im Bohrloch einen Hinterschnitt erzeugen. Der Anker kann somit eine Doppelfunktion erfüllen. Einerseits kann er wie üblich zur Verankerung im Bohrloch dienen, andererseits kann er aber auch als Hinterschnittbohrer wirken. Somit kann erfindungsgemäss eine besonders zuverlässige Verankerung an einem Hinterschnitt erzielt werden, ohne dass ein zusätzlicher Hinterschnittbohrer erforderlich ist. Es können also erfindungsgemäss besonders hohe Lastwerte erzielt werden, wobei zugleich eine besonders einfache, schnelle und günstige Installation ohne Spezial- werkzeuge möglich ist.

Vorzugsweise bestehen die Spreizhülse und/oder der Ankerbolzen aus einem Metallmaterial. Im Spreizbereich verjüngt sich der Ankerbolzen in Richtung zum Anschlag hin, das heisst im Spreizbereich nimmt der Querschnitt des Ankerbolzens mit zunehmendem Abstand vom Anschlag zu. Im unverspreizten Ausgangszustand befindet sich die Spreizhülse zwischen dem Spreizbereich und dem Anschlag. Im gesetzten Zustand ist der Spreizbereich in die Spreizhülse eingezogen. Der Spreizbereich kann insbesondere zumindest bereichsweise konisch ausgebildet sein. Soweit hier von der Axialrichtung und der Radialrichtung die Rede ist, kann sich dies insbesondere auf die Längsachse des Ankerbolzens beziehen. Der Drehmitnehmer koppelt die Spreizhülse drehfest, aber axial verschiebbar mit dem Ankerbolzen. Die Drehung des Ankerbolzens und/oder der Spreizhülse erfolgt vorzugsweise um die Längsachse des Ankerbolzens und die drehfeste Kopplung durch den Drehmittnehmer bezieht sich somit vorzugsweise ebenfalls auf eine Drehung um die Längsachse des Ankerbolzens. Für eine besonders zuverlässige Kopplung sind bevorzugt mehrere Drehmitnehmer vorgesehen.

Durch eine axiale Verschiebung der Spreizhülse relativ zum Ankerbolzen kann der Spreizbereich des Ankerbolzens in die Spreizhülse eingezogen und die Spreizhülse dabei zum Erstellen eines Hinterschnitts und zur Verankerung aufgeweitet werden. Besonders bevorzugt ist es, dass der Spreizbereich endnäher am Ankerbolzen angeordnet ist als der Anschlag. Das Bohrloch kann insbesondere in einem Betonsubstrat ausgebildet sein. Die Bohrlochwand, in der der Hinterschnitt erzeugt wird, kann bevorzugt etwa zylindrisch ausgebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, dass die Spreizhülse zumindest einen Schlitz aufweist. Dies kann die Fertigung vereinfachen. Vorzugsweise können mehrere, bevorzugt parallel verlaufende, Schlitze vorgesehen sein. Hierdurch kann das Spreizverhalten der Hülse verbessert werden. Der zumindest eine Schlitz kann sich insbesondere in Axialrichtung erstrecken und vorzugsweise parallel zur Axialrichtung verlaufen.

Grundsätzlich könnte der Drehmitnehmer an der Spreizhülse ausgebildet sein, beispielsweise als Vorsprung, der in eine Nut im Ankerbolzen eingreift. Besonders bevorzugt ist es aber, dass der Drehmitnehmer ein vom Ankerbolzen vorstehender Vorsprung ist, der in den Schlitz eingreift. Gemäss dieser Ausführungsform kann der Schlitz eine Doppelfunktion übernehmen und sowohl zur Drehkopplung als auch zur Verbesserung des Spreizverhaltens dienen, so dass bei geringem Aufwand eine hohe Funktionalität gegeben ist. Sofern mehrere Schlitze vorhanden sind, kann jedem der Schlitze, aber auch nur einem Teil der Schlitze, ein korrespondierender Vorsprung am Bolzen als Drehmitnehmer zugeordnet sein. Einem einzelnen Schlitz können auch mehrere Vorsprünge am Bolzen als Drehmitnehmer zugeordnet sein.

Der Schneidvorsprung steht an der Aussenseite der Spreizhülse vor. Besonders bevorzugt ist es, dass die Spreizhülse am Schlitz eine Abbiegung aufweist, die den Schneidvorsprung bildet. Dies kann fertigungstechnisch vorteilhaft sein. Die Abbiegung ist vorzugsweise um eine oder mehrere Biegeachsen gebogen, die parallel zur Längsachse des Ankerbolzens verläuft beziehungsweise verlaufen. Sofern mehrere Schlitze vorhanden sind, kann an allen Schlitzen eine Abbiegung als Schneidvorsprung vorhanden sein, oder auch nur an einem Teil der Schlitze.

Besonders bevorzugt ist es, dass der vom Ankerbolzen vorstehende Vorsprung, der den Drehmitnehmer bildet, ein Steg ist. Vorteilhafterweise erstreckt sich der Steg zumindest bereichsweise im Spreizbereich. Hierdurch kann eine besonders zuverlässige und kostengünstige Drehkopplung bereitgestellt werden. Der Steg verläuft geeigneterweise in Axialrichtung. Er kann sich vorzugsweise mit zunehmendem Abstand vom Anschlag aufweiten. Hierdurch kann er das Aufspreizen der Hülse vorteilhaft unterstützen.

Vorteilhaft ist es weiterhin, dass der Ankerbolzen ein Drehangriffsmittel aufweist. Das Drehangriffsmittel ist vorzugsweise ein Mehrkant, insbesondere ein Aussenmehrkant, beispielsweise ein Aussensechskant, oder ein Innenmehrkant. Mittels des Drehangriffsmittels kann ein Setzwerkzeug formschlüssig drehfest an den Ankerbolzen angekoppelt werden. Somit kann ein Drehmoment vom Setzwerkzeug auf den Ankerbolzen übertragen werden und der Ankerbolzen zum Erzeugen des Hinterschnitts in Drehung versetzt werden. Das Drehangriffsmittel kann insbesondere an dem Ende des Ankerbolzens angeordnet sein, welches dem Spreizbereich gegenüberliegt.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Ankerbolzen ein Aussengewinde aufweist, an dem eine Mutter mit einem zum Aussengewinde korrespondierenden Innengewinde angeordnet ist. Die Mutter kann einerseits in üblicher Art und Weise zum formschlüssigen Festlegen eines Anbauteils am Ankerbolzen dienen. Andererseits kann die Mutter zusammen mit dem Aussengewinde des Ankerbolzens ein Schraubgetriebe bilden, welches eine zum Beispiel am Drehangriffsmittel aufgebrachte Drehung des Ankerbolzens in eine Axialbewegung des Ankerbolzens umsetzt, durch welche wiederum der Spreizbereich in die Spreizhülse eingezogen und die Spreizhülse aufgespreizt werden kann. Das Schraubgetriebe, welches durch die Mutter und das Aussengewinde des Ankerbolzens gebildet wird, kann also eine reine Drehbewegung am Setzwerkzeug in eine kombinierte Dreh- und Axialbewegung am Bolzen umsetzen, welche eine kontinuierliche Hinterschnitterstellung ermöglicht. Somit kann ein besonders einfaches Setzwerkzeug verwendet werden, welches lediglich eine Drehbewegung erzeugen muss, das heisst es ist ein besonders geringer Aufwand beim Setzen erforderlich. Das Setzwerkzeug kann beispielsweise ein Tangentialschlagschrauber sein.

Die Erfindung kann einen Spreizanker zur Verfügung stellen, welcher beim Verspreizvorgang selbsttätig einen Hinterschnitt erstellt und damit zum Hinterschnittanker wird. Da die Spreiz- hülse einen Hinterschnitt in der Bohrlochwand erzeugt, kann sie auch als Schneidhülse bezeichnet werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Setzen eines erfindungsgemässen Ankers in einem Bohrloch, bei dem der Anker in das Bohrloch eingeführt wird und mittels des Ankers ein Hinterschnitt im Bohrloch erstellt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind. In den Figuren zeigen schematisch:

Figur 1 : eine Seitenansicht eines Beispiels eines erfindungsgemässen Ankers in einem

Bohrloch zu Beginn des erfindungsgemässen Setzvorgangs;

Figur 2: eine Querschnittsansicht A-A des Ankers aus Figur 1 ; und

Figur 3: eine Detailansicht von der Seite des Ankers aus Figur 1 im Bereich der Spreizhülse nach Abschluss des Setzvorgangs.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Ankers, in Figuren 1 und 2 zu Beginn des Setzvorgangs und in Figur 3 nach Abschluss des Setzvorgangs.

Der Anker 1 weist einen Ankerbolzen 20 sowie eine Spreizhülse 10 auf, wobei die Spreizhülse 10 den Ankerbolzen 20 umgibt. An seinem unteren Ende weist der Ankerbolzen 20 einen Spreizbereich 38 auf, in welchem der Querschnitt des Ankerbolzens 20 zum Aufweiten der Spreizhülse 10 nach unten hin kontinuierlich zunimmt. Vorzugsweise kann der Ankerbolzen 20 im Spreizbereich 38 konisch ausgebildet sein. Der Ankerbolzen 20 weist ferner einen Anschlag 22 auf, der eine Axialbewegung der Spreizhülse 10 nach oben, vom Spreizbereich 38 hinweg begrenzt. Der Anschlag 22 ist an einer Ringschulter 23 gebildet, welche den Ankerbolzen 20 umläuft.

An seinem dem Spreizbereich 38 gegenüberliegenden oberen Ende weist der Ankerbolzen 20 ein Drehangriffsmittel 31 auf, welches als Aussensechskant ausgebildet ist. Zwischen dem Drehangriffsmittel 31 und dem Anschlag 22 und/oder der Ringschulter 23 weist der Ankerbolzen ein Aussengewinde 34 auf, auf dem eine Mutter 40 mit korrespondierendem Innengewinde angeordnet ist. Die Spreizhülse 10 weist mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel vier, Schlitze 13 auf, welche sich von der Stirnseite der Spreizhülse 10, die dem Spreizbereich 38 zugewandt ist, in die Spreizhülse 10 hinein erstrecken. Zwischen diesen Schlitzen 13 sind vier Spreizlappen gebildet. Die Spreizhülse 10 weist auf ihrer Aussenseite ferner vier Schneidvorsprünge 14 auf. Diese Schneidvorsprünge 14 sind durch Abbiegungen der Spreizhülse 10 gebildet, die längs der Schlitze 13 verlaufen.

Der Ankerbolzen 20 weist vier Drehmitnehmer 24 auf, welche die Spreizhülse 10 drehfest, aber axial verschiebbar, mit dem Ankerbolzen 20 koppeln. Die Drehmitnehmer 24 sind als Stege ausgebildet, wobei jeweils ein Steg in einen der Schlitze 13 der Spreizhülse 10 eingreift. Die in Axialrichtung verlaufenden Stege weiten sich mit zunehmendem Abstand vom Anschlag 22 auf, so dass sie das Aufspreizen der Spreizhülse 10 unterstützen können.

Der Setzvorgang des Ankers ist in den Figuren 1 und 3 illustriert: Zunächst wird der Ankerbolzen 20 durch ein Anbauteil 6 durchgeführt und mit dem Spreizbereich 38 voraus in ein Bohrloch 2 in einem Substrat 5 eingebracht. Der Anschlag 22 verhindert dabei, dass sich die Spreizhülse 10 am Ankerbolzen 20 verschiebt. Der Ankerbolzen 20 wird so tief in das Bohrloch 2 eingeschoben, bis die Mutter 40 das Anbauteil 6 an das Substrat 5 presst. Dieser Zustand ist in Figur 1 dargestellt.

Sodann wird am Drehangriffsmittel 31 ein nicht dargestelltes Setzwerkzeug, zum Beispiel ein Tangentialschlagschrauber, angesetzt, und der Ankerbolzen 20 hiermit in Drehung versetzt. Da zwischen dem Ankerbolzen 20 und der Mutter 40, welche am Anbauteil 6 und somit am Substrat 5 anliegt, ein Schraubgetriebe gebildet ist, führt diese Drehung zu einer Axialbewegung des Ankerbolzens 20, die den Ankerbolzen 20 aus dem Substrat 5 zurückzieht (eventuell muss hierbei die Mutter 40 zum Beispiel mit einem Ring- oder Gabelschlüssel drehfixiert werden). Durch diese Axialbewegung wird der Spreizbereich 38 des Ankerbolzens 20 in die Spreizhülse 10, die im Substrat 5 axial reibschlüssig festliegt, eingezogen, und die Spreizhülse 10 aufgespreizt. Gleichzeitig wird durch die Drehmitnehmer 24 auf dem Ankerbolzen 20 die Spreizhülse 10 mitgedreht. Die Schneidvorsprünge 14 an den Spreizlappen der Spreizhülse 10 werden gegen die Bohrlochwand 3 gedrückt und meisseln durch den tangentialen Schlag Material aus dem Betonsubstrat 5. Dadurch entsteht ein etwa konusförmiger Hinterschnitt 4, in welchem sich die Spreizhülse 10 automatisch formschlüssig verankert. Dieser verankerte Zustand am Ende des Setzvorgangs ist in Figur 3 gezeigt.