Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver¬ ankern, Schubverstärken, Befestigen und/oder Zusammenhalten von Bau- und Maschinenteilen, Konstruktionsteilen, Bauwerken und dgl. und/oder zum Einleiten mindestens einer Zug-Kraft¬ komponente, umfassend ein schlaufenartiges Verankerungs- bzw. Halte- element, eine Vorrichtung zum Verankern von Bauwerks¬ teilen, wie insbesondere Maueranker, Felsanker, Anker im Brückenbau, usw., ein Bau oder Maschinenteil für das Ueber- tragen von Zug-Kraftkomponenten, eine Pleuelstange für Ver¬ brennungsmotoren, ein Stabilisierungselement an Bauwerken so¬ wie ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Anordnen einer Vorrichtung.

Sogenannte Felsanker, Anker im Tunnel-, Brücken- und Stras- senbau bzw. generell im Hoch- und Tiefbau sind besten bekann¬ te Mittel, um Bauwerken die notwendige Festigkeit zu verlei¬ hen bzw. um diese zu stützen, zu befestigen oder zu halten. Aber auch im Maschinen- und Apparatebau werden ähnliche Mit¬ tel eingesetzt, um Teile davon zusammenzuhalten, aneinander zu befestigen, oder um Kräfte einzuleiten, zu übertragen oder abzulenken.

In der Regel werden dazu stabförmige Zugelemente verwendet, welche je endständig verankert bzw. befestigt werden, sei dies mittels verschraubter Plattenelemente, Keilelemente, Schraubverbindungen, Bolzen, mittels Kleben, etc. In der Re¬ gel wirken im montierten Zustand Zug- bzw. Druckkräfte auf das bzw. die Ankerelement(e) .

Diese stabförτnigen Ankerelemente bzw. Rundstäbe bzw. Rund¬ stähle sind aus Metallen gefertigt und weisen deshalb ein ho-

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hes Gewicht auf. Auch werden in der Regel Anker verwendet, welche endständig mittels Schraubverbindungen bzw. Gewinden oder Bolzen befestigt bzw. "verankert" werden, was vor allem im Bauwesen unerwünscht ist, da Gewinde leicht durch Staub, Sand, Kies, etc. verschmutzt werden können, und somit rasch unbrauchbar werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher eine einfachere, leichte, korrosionsbeständige Verankerung von Bauwerken er¬ möglicht wird oder welche dazu geeignet ist, ebenfalls bei der Herstellung von Maschinen und Konstruktionsteilen zum Befestigen, Halten und Zusammenhalten verwendet zu werden.

Die erfindungsgemäss gestellte Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung gemäss dem Wortlaut nach einem der Ansprüche 1 oder 2 gelöst.

Vorgeschlagen wird, dass anstelle beispielsweise der übli¬ cherweise verwendeten, stabförmigen Ankerzugelemente bzw. Rundstähle längsausgedehnte, schlaufenförmige Zugelemente verwendet werden, welche im Bereich der beiden endständigen Schlaufeinbogen befestigt bzw. verankert werden.

Diese schlaufenförmigen Ankerzugelemente werden vorzugsweise aus verstärkten Kunststoffen, wie sogenannten Verbundwerk¬ stoffen, gefertigt, womit eine wesentliche Gewichtsreduktion und Korrosionsbeständigkeit erzielt werden können. Selbstver¬ ständlich ist aber auch nach wie vor eine Fertigung aus Stahl möglich. Ein wesentlicher Vorteil dieser schlaufenförmigen Ankerelemente liegt darin, dass das endständige Befestigen bzw. Verankern gewindefrei erfolgen kann, was vor allem auf Baustellen sehr erwünscht ist.

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Beim Anlegen von sehr hohen Zugkräften hat es sich nun ge¬ zeigt, dass diese schlaufenförmigen Ankerzugelemente, im Be¬ reich der endständigen Schlaufenbogen, unter Zugbeanspruchung infolge Spannungskonzentration, vorzeitig versagen. Unter an¬ derem ergibt sich bei faserverstärkten Schlaufen im Bereich der endständigen Zugschlaufen bei zu geringem Querschnitt bzw. bei zu hohen angelegten Kräften ein Versagen, d.h. die endständigen Zugschlaufen bzw. Schlaufenbogen bilden das kri¬ tische Teil des schlaufenförmigen Elementes. Wohl kann durch Erhöhen der Dicke bzw. des Querschnittes des Schlaufenbandes die Zugkraft etwas erhöht werden, prozentual jedoch nimmt die Belastbarkeit im Bereich der endständigen Zugschlaufen ab im Vergleich zu derjenigen in den Längsbändern. Damit bringt eine Querschnittserhöhung nicht die gewünschte Verbesserung in bezug auf Zugfestigkeit.

Es ist deshalb eine weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung mit schlaufenförmigem Zugelement zu schaffen, bei welcher die Zugtraglast, speziell im Bereich der endständigen Zugschlaufen, entscheidend verbessert werden kann, ohne dass der Schlaufenquerschnitt vergrössert werden muss. Erfindungsgemäss wird diese weitere Aufgabe mittels einer Vorrichtung gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 3 gelös .

Vorgeschlagen wird nun, dass das schlaufenförmige Verankerungs- bzw. Zugelement mehrere übereinanderliegende nicht verbundene Schlaufenschichten bzw. -lagen aufweist. Da¬ bei handelt es sich um dünne Lagen bzw. Schichten, damit der Gesamtquerschnitt des Schlaufenbandes, gebildet durch die mehreren Lagen bzw. Schichten, ebenfalls relativ dünn gehal¬ ten werden kann. In Theorie und Praxis hat es sich nämlich gezeigt, dass bei gleichem Gesamtquerschnitt des Schlaufen¬ bandes die Zugkraft bzw. die Zugfestigkeit des schlaufenför¬ migen Elementes wesentlich erhöht werden kann, wenn das Band

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durch mehrere übereinanderliegende Schichten bzw. Lagen ge¬ bildet wird, anstelle eines einzigen, einlagigen Schlaufen¬ bandes.

Das erfindungsgemäss vorgeschlagene, schlaufenfδrτnige Element ist längsausgedehnt und weist je endständig, vorzugsweise eine gebogene, wenigstens nahezu halbkreisförmige Zugschlaufe auf, welche im montierten Zustand auf einem Lager- oder Ver¬ ankerungsorgan aufliegen kann. Allerdings kann die je end¬ ständige Schlaufe auch beispielsweise je zwei viertelkreis¬ förmige Schlaufensegmente aufweisen, wie dies unter Bezug auf die nachfolgenden Ausführungen zu den beigefügten Figuren näher erläutert wird. Die Vielzahl der erwähnten Schlaufen¬ schichten bzw. Lagen können durch mehrere, einzelne in sich geschlossene Schlaufen gebildet werden, welche derart dimen¬ sioniert sind, dass sie auf einer benachbarten Schlaufe an- bzw. aufliegen.

Die Anzahl Schlaufenschichten bzw. Lagen können aber auch durch ein einziges Band gebildet werden, welches mehrfach übereinander geschlauft ist, wobei die beiden Enden des Ban¬ des je mit der direkt benachbarten Schlaufenschicht verbunden sind. Dieses Verbinden kann durch Schweissen, Kleben, Vernie¬ ten, etc. erfolgen. Allerdings kann es auch vorteilhaft sein, das innere und das äussere Schlaufenende je im benachbarten Bereich, d.h. nahe an der Schlaufe "extern" im die Schlaufe umgebenden Material zu fixieren. Dies beispielsweise bei der Verwendung als Ankerelement bei Bauwerken. Ebenso ist es mög¬ lich, das innere Ende lose zu belassen und das äussere Ende nur schwach, beispielsweise mittels eines flexiblen bzw. ela¬ stischen Klebers an der darunterliegenden, benachbarten Schicht zu befestigen, welche Befestigung nach Spannen des schlaufenförmigen Elementes entweder gedehnt wird oder gänz¬ lich unterbrochen wird.

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Damit die Erhöhung der Zugfestigkeit des schlaufenfόrmigen Elementes infolge der Verwendung von mehreren Lagen bzw. Schichten wirksam wird, ist es insbesondere im Bereich der beiden endständigen Zugschlaufen wesentlich, dass die über¬ einanderliegenden Schichten bzw. Lagen nicht aneinanderhaf¬ tend ausgebildet sind. Gemäss einer Ausführungsvariante ist es sogar möglich, im Bereich der endständigen Zugschlaufen bzw. halbkreisförmig ausgebildeten Bogen zwischen den einzel¬ nen Lagen bzw. Schichten eine Zwischenschicht, beispielsweise aus Teflon, vorzusehen, damit die einzelnen Schichten bzw. Lagen beim Auftreten hoher Zugkräfte aufeinander bzw. anein¬ ander noch besser gleiten können. Selbstverständlich sind an¬ stelle von Teflon auch andere Materialien verwendbar, welche einerseits sicherstellen, dass keine Haftung zwischen den Lagen auftritt, und andererseits ein möglichst reibungsloses Gleiten der einzelnen Schichten an- bzw. aufeinander ermög¬ lichen. Um insbesondere bei schlaufenförmigen Elementen mit mehrfach geschlauftem Band die Befestigung bzw. Verankerung des äusseren Bandendes weniger zu beanspruchen kann es aber auch vorteilhaft sein, das Gleiten der Schichten in den end¬ ständigen Zugschlaufen eher zu verringern bzw. zu variieren, beispielsweise durch Beschichten der Schlaufenschichten oder durch Einlegen von Folien mit erhöhtem Reibungskoeffizienten. Denkbar ist auch im radial äusseren Bereich der Endschlaufen die Reibung zwischen den Schichten zu erhöhen, gegen die Mit¬ te hin zu reduzieren bzw. die Gleitung zu erhöhen, um dann radial innen eher wieder Folien bzw. Zwischenschichten vor¬ zusehen, welche eine erhöhte Reibung ergeben.

Aufgrund von Experimenten konnte festgestellt werden, dass mit zunehmender Dicke der Zugschlaufen im endständigen Umlenkbereich die Zugfestigkeit, verglichen mit derjenigen der im wesentlichen geraden Längspartien derselben Schlaufen, verhältnismässig stark abnimmt. In der in Figur 14 darge-

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stellten Graphik ist die Effizienz der Krafteinleitung in Funktion der Dicke der Zugschlaufe bzw. in Funktion der Ra¬ dienverhältnisse dargestellt, wobei r _a der äussere Radius der Zugschlaufe im Endbereich und r^ der innere Radius der Zug¬ schlaufe im Endbereich bedeutet. Dabei ergibt sich aus dem in Fig. 14 dargestellten Diagramm, dass bereits bei einem Radienverhältnis von ca. 1,2 die Effizienz der Krafteinlei¬ tung, im wesentlichen entsprechend der Zugfestigkeit weniger als 50% beträgt, verglichen mit derjenigen im Bereich des geraden, längsausgedehnten Zugelementes. Damit wird nun aber deutlich, dass bei mehr oder weniger gleichbleibender Dicke des Zugelementes, jedoch der Wahl mehrerer Schichten, die Effizienz der Krafteinleitung bzw. die Zugfestigkeit des Zug¬ elementes im Endbereich wesentlich gesteigert werden kann.

Anhand eines konkreten Beispieles konnte dieser Sachverhalt erhärtet werden:

1) Systemtraglast bei einer Strangschlaufe, bestehend aus einem einzigen Laminat mit folgender Geometrie:

Dicke des Laminates: 2 mm

Breite der Schlaufe: = 10 mm

Innenradius r^ : = 10 mm

Fmax = maximale Traglast: = 23,3 kN

2) Systemtraglast einer Strangschlaufe analog zu 1) , beste¬ hend jedoch aus acht Schichten ohne Verbund:

Fmax = maximale Traglast: = 46,2 kN

Damit ergibt sich eine mehr als doppelt so hohe, maximale Traglast, womit der Vorteil der erfindungsgemäss vorgeschla¬ genen Ausbildung des Zugbandes erhärtet ist.

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Die einzelnen Lagen bzw. Schichten des schlaufenförmigen Ver- ankerungs- bzw. Halteelementes können aus einem faserver¬ stärkten Kunststoff bzw. einem sogenannten Verbundwerkstoff gefertigt sein, wie insbesondere einem kohlenstoffaser-ver¬ stärkten Verbundwerkstoff. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle von Kohlenstoffasern andere Verstärkungs¬ fasern zu verwenden; letztlich ist es aber auch möglich, die einzelnen Schichten und Lagen beispielsweise aus Metall her¬ zustellen.

Die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Vorrichtungen eignen sich insbesondere zum Verankern von Bauwerken im Strassen-, Brücken- oder Tunnelbau, beispielsweise in Form von sogenann¬ ten Felsankern. Die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Vorrich¬ tungen eignen sich aber beispielsweise auch zum Stabilisieren von Hochbauten, wie Häusern, Kirchen und dgl. sowie in Bau¬ oder Maschinenteilen als Element für das Uebertragen von Zug- Kraftkomponenten und zum Dämpfen von auftretenden, schwingen¬ den Zugbelastungen. Als Beispiel hierzu sei eine Pleuelstange erwähnt, welche ein erfindungsgemäss vorgeschlagenes schlau- fenförmiges Halteelement aufweist. Auch zum Stabilisieren von Bauwerken, wie beispielsweise von Bauwerken in erdbebenge¬ fährdeten Zonen oder von sanierungsbedürf igen Bauwerken, sowie von Dachkonstruktionen, usw. eignen sich die erfin- dungsgemäss vorgeschlagenen, schlaufenförmigen Halteelemente. Der Einsatzmöglichkeiten sind keine Grenzen gesetzt, da über¬ all dort wo Zugkräfte auftreten, die Erfindung sinnvoll ein¬ gesetzt werden kann. Sei dies beispielsweise zum Verhindern des Durchbiegens eines Maschinenrahmens, wie beispielsweise eines Webschaftes oder aber zur Erhöhung der Festigkeit und Steifigkeit in einer Bodenkonstruktion in einem Flugzeug.

Im übrigen sei auf den Wortlaut der abhängigen Ansprüche 2 - 12 bzw. auf den Wortlaut der Ansprüche 13 bis 15 verwiesen.

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θ -

Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Herstellen eines schlaufenförmigen Verankerungs- bzw. Halteelementes, insbe¬ sondere geeignet für eine erfindungsgemässe Vorrichtung. Da¬ bei wird ein dünnes, längsausgedehntes Band mehrmals um zwei voneinander beabstandete Auflageorgane geschlauft und die beiden Enden des Bandes werden je mit derjenigen Schicht bzw. Lage des Bandes, auf welchem das jeweilige Ende auf- bzw. anliegt, mittels Schweissen, Kleben, Vernieten, etc. verbun¬ den. Die Enden des längsausgedehnten Bandes können aber auch lose belassen werden oder mittels eines flexiblen bzw. ela¬ stischen Klebers mit der am Ende anliegenden Schicht verbun¬ den werden. Damit das Band um die beiden endständigen Halte- organe geschlauft werden kann, uss es über ausreichende Fle¬ xibilität bzw. Elastizität verfügen, damit im Bereich der endständigen Zugschlaufen kein vorzeitiges Versagen auftreten kann. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, indem das Band sehr dünn ausgebildet ist, ein Material verwendet wird, welches bei dünner Wandstärke relativ hohe Flexibilität auf¬ weist, wie beispielsweise ein Blechband, oder aber, dass das Bandmaterial aus einem thermoplastischen oder nicht ausgehär¬ teten duromeren Matrixmaterial besteht, welches nach dem Her¬ stellen und Spannen des schlaufenförmigen Verankerungs- bzw. Zugelementes, beispielsweise durch Nachtempern, teilweise vernetzt bzw. leicht versteift werden kann. So ist es bei¬ spielsweise möglich, ein längs ausgedehntes Band aus einem faserverstärkten Thermoplasten oder Duroplasten herzustellen, welch letzterer nach wie vor thermoplastische Eigenschaften aufweist und entsprechend fliessfähig ist und somit eine ge¬ wisse Flexibilität aufweist. Dieses Band wird um die endstän¬ digen Halteorgane geschlauft, die beiden Enden mit der daran anstossenden Schicht verschweisst und anschliessend, falls erwünscht, das so hergestellte Band bei erhöhter Temperatur nachgetempert, wodurch bei Verwendung eines Duromeren mittels Vernetzung innerhalb der Bandmatrix eine gewisse Steifigkeit

des schlaufenförmigen Verankerungs- bzw. Halteelementes er¬ halten werden kann, falls dies erforderlich ist.

Damit die einzelnen Schichten, insbesondere im Bereich der endständigen Zugschlaufen aneinander gleiten können, ist es vorteilhaft, entweder im Bereich der endständigen Zugschlau¬ fen zwischen den Schichten eine Zwischenschicht, beispiels¬ weise aus Teflon anzuordnen, oder aber das Band vor dem Er¬ stellen des schlaufenförmigen Elementes mit einem Material zu beschichten, welches einerseits Haftung zwischen den Schich¬ ten verhindert und andererseits gute Gleiteigenschaften auf¬ weist.

Selbstverständlich handelt es sich bei der oben erwähnten Methode zum Herstellen eines schlaufenförmigen Verankerungs- bzw. Halteelementes nur um ein Beispiel, welches auf vielfäl¬ tigste Art und Weise ergänzt bzw. abgeändert werden kann. Insbesondere ist eine andere Herstellmethode zu verwenden, falls das erfindungsgemässe Verankerungs- bzw. Halteelement aus mehreren übereinanderliegenden, in sich geschlossenen Endlosschlaufen gebildet wird. In diesem Falle ist darauf zu achten, dass die einzelnen Schichten derart unterschiedlich dimensioniert werden, dass das zu innerst liegende Band eine kürzere Länge aufweist als die äusserste Bandschleife. Zudem sollten die einzelnen Bandschlaufen wenigstens nahezu direkt aneinander aufliegen, damit beim Auftreten von Zugkräften nicht die inneren Bandschleifen verstärkt belastet werden, währenddem äussere Schlaufen noch gar nicht belastet werden. Auch bei dieser Konstruktion ist es möglich, zwischen den einzelnen Endlosschlaufen, speziell im Bereich der endständi¬ gen Zugschlaufen Gleitmaterialien anzuordnen, damit keine Haftung auftreten kann.

AT

Um nun ein derartig hergestelltes, schlaufenförmiges Veranke¬ rungs- bzw. Halteelement, beispielsweise als Felsanker ver¬ wenden zu können, muss sichergestellt sein, dass das im Bohr¬ loch eingeführte Zugschlaufenende auch verankert werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Veranke¬ rungs- bzw. Halteelement in das Bohrloch eingeführt wird, und wie bei herkömmlichen Rundstahlfelsankern mit einer Verguss- masse im Bohrloch vergossen wird. Es ist aber auch möglich im Bereich des einzuführenden Zugschlaufenendes feder- bzw. keilartige Elemente anzuordnen, welche sich leicht in das Bohrloch einführen lassen, jedoch ein Zurückziehen aus dem Bohrloch durch entsprechende Verkeilung verunmöglicht wird. Auf das Anordnen im speziellen von Verankerungs- bzw. Halte¬ elementen, beispielsweise in Felsankern, wird nachfolgend un¬ ter Bezug auf die beigefügten Figuren eingegangen.

Die Erfindung wird nun anschliessend beispielsweise unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig.l in Perspektive, schematisch dargestellt, ein schlaufenförmiges Verankerungs- bzw. Zugelement,

Fig. 2 im Schnitt den endständigen Schlaufenbogen einer und 2a einlagigen Zugschlaufe,

Fig. 3 im Schnitt den endständigen Schlaufenbogen einer und 3a erfindungsgemäss ausgebildeten mehrlagigen Zugschlaufe,

Fig. 4 einen Felsanker im Längsschnitt, umfassend ein schlaufenförmiges Verankerungselement entsprechend Fig. 1,

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Fig. 5 im Querschnitt das Ende eines Bohrloches eines Felsankers analog Fig. 4, umfassend Mittel zum Festlegen des schlaufenfδrmigen Elementes im endständigen Bereich des Bohrloches,

Fig. 6a schematisch dargestellt das Anordnen eines und 6b schlaufenartigen Schubverstärkungselementes an ei¬ nem Betonbauwerk mit Tragfunktionen,

Fig. 7a in Perspektive und im Längsschnitt ein und 7b schlaufenförmiges Verankerungs- bzw. Zugelement, umfassend mehrere, abgesehen von den Enden nicht verbundene Bandschichten bzw. Lagen,

Fig. 7c ein schlaufenförmiges Verankerungselement ähnlich Fig. 7a und 7b jedoch mit losen Enden,

Fig. 7d ein schlaufenförmiges Verankerungselement analog Fig. 7a und 7b mit einer äusseren elastischen Um¬ hüllung,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungs- gemässen schlaufenförmigen Elementes, umfassend mehrere Bandschichten bzw. Lagen,

Fig. 9 im Querschnitt ein schlaufenförmiges Verankerungs- bzw. Halteelement mit zwischen den einzelnen Schichten bzw. Lagen angeordnetem Gleitmaterial,

Fig. 10a mögliche Ausführungsvarianten der erfindungsgemäss und 10b dargestellten Schlaufen bzw. einzelnen Lagen der

Schlaufen in den Fig. 7 und 8 in bezug auf die

Bandbreite,

ERSATZBLÄTT REGEL26

Fig. 11 das Anordnen einer erfindungsgemäss ausgebildeten Zugschlaufe analog derjenigen, dargestellt in Fig. 8,

Fig. 12 eine weitere Verwendung eines erfindungsgemässen schlaufenförmigen Verankerungs- bzw. Halteelementes anhand des Beispieles einer Pleuelstange,

Fig. 13 die Verwendung der erfindungsgemässen, schlaufen¬ förmigen Halteelemente für die Stabilisierung einer Dachkonstruktion von einem sanierungsbedürftigen Bauwerk, und

Fig. 14 graphisch dargestellt die Effizienz der Kraftein¬ leitung in Funktion der Dicke einer Zugschlaufe bzw. in Funktion der Radienverhältnisse.

Fig. 1 zeigt in Perspektive ein erfindungsgemässes, längsaus¬ gedehntes, schlaufenförmiges Verankerungs- bzw. Halteelement 1, welches jeweils endständig halbkreisförmig ausgebildete Zugschlaufenenden bzw. Rundbögen 3 aufweist.

In den Fig. 2 und 3 ist der Grundgedanke der Erfindung sche¬ matisch durch je einen endständigen Schnitt durch eine Zugschlaufe des Halteelementes dargestellt. Dabei zeigt Fig. 2 eine endständige Zugschlaufe 3 des Halteelementes 1, umfas¬ send nur eine einzige Lage, wie vergrόssert in Fig. 2a er¬ kennbar. Demgegenüber zeigt Fig. 3 ein mehrlagig ausgebilde¬ tes Halteelement 1, umfassend mehrere Lagen bzw. Schichten 2, wie erneut in Vergrösserung in Fig. 3a deutlich erkennbar. Zudem ist in den beiden Vergrosserungsfiguren 2a und 2b durch Pfeile, die an den einzelnen Lagen bzw. Schichten auftretende Zug- bzw. Schubkräfte dargestellt, wobei sofort erkennbar ist, dass durch die relativ grosse Schichtdicke in Fig. 2a

ERSATZBLÄΓT(REGEL26)

bei Auftreten von Zugkräften ein Versagen der Zugschlaufe wesentlich wahrscheinlicher ist als beim Verwenden von mehre¬ ren Schichten bzw. Lagen, wie in Fig. 3a dargestellt.

In Fig. 4 ist ein derartiges schlaufenförmiges Verankerungs- bzw. Halteelement 1 als Felsanker verwendet, im montierten Zustand im Längsschnitt dargestellt. Dabei ist das Veranke¬ rungselement 1 in einem Bohrloch 25 in einem Untergrund 23 eingelassen angeordnet. Der im Bohrloch 25 endständige Zugschlaufenbogen 3 des Verankerungselementes 1 verläuft um ein beispielsweise zylinder- oder stabförmiges Halteelement 7, mittels welchem das Verankerungselement bei der Montage eingeführt bzw. provisorisch verankert worden ist. An der Oberfläche 21 des Untergrundes wird der aus dem Untergrund herausragende Zugschlaufenbogen 3 mittels eines Keilelementes 9 bzw. einer Halteplatte 11 befestigt bzw. verankert, nachdem das Bohrloch 25, beispielsweise mit einer Mörtel- oder Ver¬ gussmasse 15 ausgefüllt worden ist.

Wie aus Fig. 4 erkennbar, ist an sich die Funktionsweise ei¬ nes erfindungsgemäss ausgebildeten, schlaufenförmigen Veran¬ kerungselementes 1 analog derjenigen einer herkömmlichen Verankerungsvorrichtung, welche einen Rundstahlanker auf¬ weist. Auch in letzterem Falle wird nach Einbringen und Ver- giessen des Rundstabes dieser von aussen her verankert bzw. befestigt, beispielsweise mittels des Anbringens einer Grund¬ platte, welche über ein Gewinde über den Rundstab angeordnet und mittels einer Schraubenmutter befestigt wird.

In Fig. 4 handelt es sich wohl um einen sogenannten Felsan¬ ker, doch kann ein schlaufenförmiges Verankerungs- bzw. Hal¬ teelement 1, wie in Fig. 1 dargestellt, auch in anderen Ver¬ ankerungssystemen verwendet werden, wie allgemein üblich im Hoch- und Tiefbau. Derartige Halteelemente bzw. Zugschlaufen

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können z.B. auch zum Vorspannen von Betonquerschnitten ver¬ wendet werden, insbesondere zur nachträglichen Schubverstär¬ kung, beispielsweise von Tragfunktionen erfüllende Bauwerks¬ teilen, wie Brücken, Deckenelementen und dgl. In diesem Zu¬ sammenhang sei verwiesen auf die internationale Patentanmel¬ dung WO93/20296, in welcher die Verankerung von Vorspannmit¬ teln zur Schubverstärkung beschrieben wird.

In Fig. 5 ist im Schnitt ein Ende eines Bohrloches 25 darge¬ stellt, analog des Bohrloches aus Fig. 4. Wiederum wird das schlaufenformige Element 1 endständig, beispielsweise durch ein zylinder- oder stabförmiges Zugelement 7 gehalten, wobei weiter ein sich im Bohrloch festkrallendes, federndes Halte¬ element 8 angeordnet ist, welches leicht in das Bohrloch 25 einführbar ist, jedoch ein Zurückziehen des schlaufenförmigen Verankerungselementes 1 verunmöglicht.

In den Fig. 6a und 6b ist eine weitere Anordnung eines schlaufenförmigen Verstärkungs- bzw. Zugelementes darge¬ stellt, beispielsweise um ein Tragfunktionen erfüllendes Bau¬ werksteil 41 nachträglich in bezug auf Schub zu verstärken. Dabei kann das schlaufenformige Verstärkungselement l, wie in Fig. 6a dargestellt, in Längsrichtung verlaufend angeordnet sein, oder aber wie in Fig. 6b dargestellt, in Querrichtung in bezug auf das Bauwerksteil 41. Dabei zeigt sich nun deut¬ lich beim Anordnen der schlaufenförmigen Schubverstärkungs- elemente 1, dass endständig keine halbkreisförmigen Schlaufen ausgebildet sind, sondern je zwei viertelkreisfδrmige Schlau¬ fensegmente 3a. Die dabei bestehende Problematik in bezug auf die Verwendung einer oder mehrerer Schlaufenschichten bleibt aber dieselbe wie beim Ausbilden eines halbkreisförmigen Schlaufenendes. Im Zusammenhang mit der Schubverstärkung ei¬ nes Tragfunktionen erfüllendes Bauwerksteiles 41 sei erneut auf die internationale Patentanmeldung WO93/20296 verwiesen.

ERSÄΓZBLAΓT (REGEL 26)

In den Fig. 7a und 7b ist ein schlaufenförmiges Verankerungs- bzw. Halteelement 1 dargestellt, umfassend mehrere, überein¬ ander angeordnete Schlaufenschichten bzw. Schlaufenlagen 2. Dabei zeigt Fig. 7a das Verankerungselement 1 in Perspektive analog der Darstellung von Fig. 1, währenddem Fig. 7b das Verankerungselement 1 im Längsschnitt darstellt. Dabei sind deutlich die einzelnen Bandschichten bzw. Lagen 3 erkennbar, wobei die einzelnen Schichten bzw. Lagen durch ein einziges, längsausgedehntes Band gebildet werden. Die beiden Enden 4a und 4b dieses einzigen längsausgedehnten Bandes sind jeweils mit der direkt darunterliegenden bzw. daran anstossenden Schicht des schlaufenförmigen Elementes verbunden, beispiels¬ weise durch Kleben, Schweissen oder unter Zuhilfenahme mecha¬ nischer Verbindungsmittel, wie Nieten, Schrauben und dgl.

Fig. 7c zeigt ein analoges schlaufenförmiges Verankerungsele¬ ment bzw. Halteelement 1, aufweisend ein einziges längs- ausgedehntes Band, wobei jedoch die beiden Enden 4a und 4b lose belassen sind. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass insbesondere bei der Verwendung des schlaufenförmigen Veran¬ kerungselementes bei Bauwerken das äussere Ende vorzugsweise beispielsweise im umliegenden Mauerwerk oder Fels verankert wird, währenddem das innere Ende lose belassen werden kann, da beim Anspannen des Verankerungselementes ein "Nachrut¬ schen" in der innersten Bandschlaufe ausbleibt.

Fig. 7d zeigt wiederum ein schlaufenförmiges Verankerungsele¬ ment 1, wobei für das "Befestigen" des äusseren Bandendes 7a eine Umhüllung 10 vorgesehen ist, welche beispielsweise aus einem weitgehendst schlaff anliegenden elastischen Material bestehen kann. Der Vorteil der Varianten, dargestellt in den Fig. 7c und 7d, liegt darin, dass beim Anspannen des Veranke¬ rungselementes 1 die über dem äusseren Ende 4a angeordnete Schlaufenschicht im Bereich der Verbindung mit dem äusseren

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Ende nicht über ässig beansprucht wird. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei über ässiger Beanspruchung der Schlaufe in den meisten Fällen ein Bruch der äussersten Schlaufe im Bereich der Verbindung mit dem äusseren Schlau¬ fenende eintritt. Um diese Beanspruchung im Bereich des äus¬ seren Endes zu reduzieren ist es aber auch möglich, das äus¬ sere Ende 4a beispielsweise mittels eines elastischen Klebers auf der darunterliegenden Bandschicht zu befestigen.

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die einzelnen Schlaufenschichten bzw. Lagen 2 jeweils durch in sich ge¬ schlossene Endlosschlaufen zu bilden, wie dies im Längs¬ schnitt in Fig. 8 dargestellt ist. Es ist bei der Herstellung des erfindungsgemässen, schlaufenförmigen Verankerungselemen¬ tes darauf zu achten, dass die einzelnen Endlosbänder in ih¬ rer Länge genau dimensioniert werden, um zu verhindern, dass beispielsweise die innerste Bandschlaufe zu lang ausgebildet ist, oder das äusserste Band zu kurz ausgebildet wird, womit beim Auftreten von Zugkräften keine Verteilung der auftreten¬ den Kraft auf die einzelnen Bandschichten gewährleistet ist. In diesem Zusammenhang sei auf die nachfolgenden Figuren 10a, 10b und 11 verwiesen. Damit der Vorteil des mehrlagigen Aus- bildens eines schlaufenförmigen Verankerungselementes gegen¬ über einer Schlaufe mit dickerem Querschnitt voll wirksam wird, ist es wesentlich, dass auftretende Zugkräfte auch weitgehendst gleichmässig von den verschiedenen Schichten aufgenommen werden können. Dabei ist es wesentlich, wie be¬ reits oben erwähnt, dass speziell im Bereich der endständigen Zugschlaufen bzw. Schlaufenbogen die einzelnen Schichten an¬ einander gleiten können. Dies wird beispielsweise dadurch ermöglicht, wie in Fig. 9 im Schnitt und schematisch darge¬ stellt, dass zwischen den einzelnen Schichten 2 ein gleitfä¬ higes Material 6 angeordnet wird, welches Material entweder

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zusätzlich zwischen den Schichten angeordnet wird, oder aber durch direktes Beschichten der einzelnen Bandschichten. Durch dieses Zusatzmaterial 6 wird einerseits verhindert, dass die einzelnen Bandschichten aneinander haften und andererseits wird sichergestellt, dass die einzelnen Schichten optimal auf- bzw. aneinander gleiten können.

Insbesondere bei der Verwendung eines schlaufenförmigen Ver¬ ankerungselementes mit einem mehrfach geschlauften, einzigen, längsausgedehnten Band hat es sich gezeigt, dass es auch vor¬ teilhaft sein kann, anstelle der Erhöhung des Gleitens auch ein Erhöhen der Reibung zwischen den einzelnen Bandschichten in den endständigen Schlaufen zu bewirken. Dies insbesondere bei den radial aussenliegenden Bandschichten, da diese Band¬ schichten stärker beansprucht werden als die innenliegenden Bandschichten. Diese Erhöhung der Reibung kann beispielsweise durch das Einlegen von Folien bewirkt werden, wie beispiels¬ weise das Einlegen von sehr dünnen, sogenannten Trennfolien mit einer Foliendicke im Bereich von ca. 0,02 mm. Denkbar ist aber auch den Reibungskoeffizienten zu variieren, d.h. dass die Zwischenlagen zwischen den Schlaufenschichten im radial äusseren Bereich des Schlaufenendes einen höheren Reibungs¬ koeffizienten aufweisen, währenddem insbesondere im mittigen Bereich des Schlaufenendes der Reibungskoeffizient kleiner ist bzw. dass ein erhöhtes Gleiten zwischen den Schichten möglich ist.

In den Fig. 10a und 10b ist schematisch dargestellt, wie vor¬ zugsweise im Falle der Verwendung eines einzigen, mehrfach- geschlauften Schlaufenbandes, wie in den Fig. 7a und 7b dar¬ gestellt, oder bei der Verwendung mehrerer in sich geschlos¬ sener Endlosschlaufen, wie in Fig. 8 dargestellt, die Breite des Schlaufenbandes von der äusseren Schlaufenschicht zur innersten Schlaufenschicht verändert wird. Fig. 10a zeigt ein

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quasi "abgerolltes" Schlaufenband 1, verlaufend vom äusseren Schlaufenende 4a zum inneren Schlaufenende 4b. Um bei auftre¬ tenden Zugkräften auf die Zugschlaufe 1 eine möglichst gleichmässige Verteilung der einzelnen Zugkraftkomponenten auf die verschiedenen Schlaufen zu gewährleisten ist vorzugs¬ weise die Breite der äussersten Schlaufe breiter als dieje¬ nige der innersten Schlaufe. Da ein abgestuftes Verringern der Bandbreite vom äusseren Ende 4a zum inneren Bandende 4b problematisch ist, wird bevorzugt die Breite vom äusseren Ende 4a zum inneren Bandende 4b kontinuierlich verringert, wie in Fig. 10a dargestellt.

Beim Verwenden mehrerer in sich geschlossener Endlosschlaufen 2 bzw 2', 2" und 2"', wie in Fig. 8 dargestellt, ist das Va¬ riieren der Bandbreite wesentlich einfacher, als die Breite der äussersten Schlaufe 2"' breiter gewählt werden kann als diejenige der Bandschlaufe 2" und schliesslich derjenigen der innersten Bandschlaufe 2' .

Eine andere Möglichkeit um möglichst eine gleichmässige Kräf¬ teverteilung in den verschiedenen Schlaufenlagen zu erzielen ist schematisch im Schnitt in Fig. 11 dargestellt, indem ebenfalls die beiden längsausgedehnten, die beiden Endschlau¬ fen 3 verbindenden Schenkel 5 des Halte- bzw. Zugelementes 1 gebogen werden. Durch diese, wie in Fig. 11 dargestellte, Einwärtsbiegung werden die Längenunterschiede zwischen den verschiedenen Schichten 2 beim Auftreten von Zugkräften mini¬ mal. Wesentlich ist jedoch erneut, dass die verschiedenen Schichten nicht aneinander haftend in der erfindungsgemässen Zugschlaufe 1 angeordnet sind.

Eine andere Möglichkeit der gleichmässigen Kraftverteilung besteht auch darin, dass der Zugmodul variiert wird, d.h. dass beispielsweise bei Verwenden von mehreren, ineinander-

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geschlauften Endlosschlaufen der Zugmodul von Schlaufe zu Schlaufe variiert. Bei Verwendung eines einzigen mehrfach- geschlauften Schlaufenbandes kann durch beispielsweise Ver¬ ändern des Anteiles von Verstärkungsfasern bzw. des Modul- Werkstoffes der Zug- oder E-Modul von innen nach aussen ver¬ ändert werden, um wiederum eine gleichmässige Kraftverteilung zwischen den verschiedenen Schlaufenschichten zu erzielen.

In den Fig. 12 und 13 sind schematisch zwei mögliche weitere Anwendungen von erfindungsgemässen Halteelementen bzw. Zug¬ schlaufen dargestellt. Anhand dieser Beispiele soll weiter verdeutlicht werden, in welch verschiedenartigen Anwendungen das erfindungsgemäss definierte Halte- bzw. Zugelement Ver¬ wendung finden kann.

In Fig. 12 ist schematisch eine Pleuelstange 31 dargestellt, welche ein erfindungsgemäss ausgebildetes Zugelement 1 auf¬ weist, welches nun nicht nur zwei endständige Schlaufungen aufweist, sondern zwei endständige Schlaufungen 3' und zwei mittige Schlaufungen 3". Bei Konstruktions- bzw. Maschinen¬ teilen, wie beispielsweise der in Fig. 12 dargestellten Pleu¬ elstange hat es sich nämlich gezeigt, dass seitlich am Ma¬ schinenteil gestützte Schlaufen wesentlich höhere Lasten tra¬ gen können als dies beispielsweise durch die mittig verlau¬ fende Pleuelstange der Fall ist. Damit wird es möglich, Ma¬ schinenteile anstelle von Gusseisen, beispielsweise aus koh¬ lenstoffaser-verstärkten Kunststoffen herzustellen, und die dadurch entstehende Verringerung der Belastbarkeit, bei¬ spielsweise mittels seitlich gestützter Schlaufen, aufgebaut aus dünnen Lagen ohne Verbund, zu kompensieren. Auch diese schlaufenförmigen Zugelemente können, wie oben erwähnt, bei¬ spielsweise aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden, vorzugsweise aus C-Fasern mit thermoplastischer Ma¬ trix oder aber aus anderen geeigneten Materialien. Auch im

Falle von Maschinenteilen kann es vorteilhaft sein, wenn die verwendeten, schlaufenförmigen Elemente mehrschichtig ausge¬ bildet sind, um speziell im endständigen Bereich der Zug¬ schlaufenrundungen oder aber, wie im dargestellten Beispiel in Fig. 12, auch im mittigen Bereich der Schlaufungen höhere Zugfestigkeiten zu erreichen. Somit ist es möglich mittels erfindungsgemäss vorgeschlagener, schlaufenfδrmiger Halteele¬ mente im Maschinen- und Apparatebau erhöhte Festigkeit zu erzielen bzw. Kräfte einzuführen bzw. abzulenken, und damit die entsprechenden Maschinen- und Apparateteile leichter mit¬ tels einer sogenannten Leichtbauweise zu fertigen.

Eine ganz andere Anwendung ist in Fig. 13 dargestellt, wo schematisch und vereinfacht die Stabilisierung eines Bauwer¬ kes bzw. einer Dachkonstruktion dargestellt ist. Die Dach¬ konstruktion 31, bestehend aus in bekannter Art und Weise miteinander verbundenen Holzpfosten, Pfetten, usw. liegt auf Seitenwänden 35 auf, beispielsweise Seitenwände eines zu sa¬ nierenden Bauwerkes, wie einer Kirche, einer grösseren Halle eines schlossartigen Bauwerkes und dgl. In der Regel sind derartige Mauern 35 von sanierungsbedürftigen Bauwerken nicht mehr in der Lage, die durch das Aufliegen des Dachstuhles 31 nach aussen wirkenden und mit Pfeilen 37 dargestellten Kräfte aufzufangen, weshalb die Gefahr des Einstürzens der beiden Aussenmauern 35 besteht. Durch das Anbringen von erfindungs¬ gemässen Zugelementen 1 in der Dachkonstruktion 31, wie in Fig. 13 dargestellt, ist es nun möglich, die durch den Dach¬ stuhl auf die beiden Mauern 35 ausübenden Kräfte aufzufangen. Um die Halte- bzw. Zugelemente 1 zu spannen können mittige Spanner 33 verwendet werden, wie in Fig. 13 dargestellt.

Bei den in den Fig. 4, 12 und 13 dargestellten Beispielen handelt es sich selbstverständlich nur um einige Anwendungs- möglichkeiten, weitere Anwendungen sind natürlich auch ög-

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lieh. So ist es beispielsweise auch möglich einen Webschaft mittels erfindungsgemässen Halte- bzw. Zugelementen zu ver¬ stärken, um ein Durchbiegen zu verhindern. Dadurch wird es aber auch möglich massive Maschinenrahmenkonstruktionen we¬ sentlich leichter zu bauen bzw. Leichtbauwerkstoffe zu ver¬ wenden, und zusätzlich den Maschinenrahmen mittels den er¬ wähnten, erfindungsgemässen Halte- bzw. Zugelementen zu ver¬ stärken. Auch Bauwerke, beispielsweise in erdbeben gefährde¬ ten Gebieten können mittels erfindungsgemässen Halte- oder Zugelementen verstärkt werden.

Bei den Darstellungen in den Fig. 1 bis 13 handelt es sich selbstverständlich nur um Beispiele, welche auf x-beliebige Art und Weise ergänzt, modifiziert oder abgeändert werden können. Insbesondere die für die Herstellung der schlaufen¬ förmigen Elemente vorgeschlagenen Materialien beziehen sich auf spezifische Beispiele, welche entsprechend weiterer An¬ wendungsmöglichkeiten angepasst werden können. Ob es sich bei den Verstärkungsfasern um Kohlenstoffasern, Glasfasern, Ara- midfasern oder andere Verstärkungsmittel handelt, und ob als Matrix Epoxydharze, Polyurethanharze, PEEK, PA, PP, PPS (Po- lyphenylensulfid) usw. verwendet werden, ist schlussendlich eine Frage der Anforderungen an das zu verwendende schlaufen- förmige Element. Es ist aber auch möglich, Metallbänder für die Herstellung eines schlaufenförmigen Elementes zu verwen¬ den. Auch die endständige Verankerung des schlaufenförmigen Elementes kann auf vielfältigste Art und Weise gewählt wer¬ den.

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