在锚定孔中的锚栓的布置结构和固定系统的制作方法

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的在锚定孔中的锚栓的布置结构和一种根据权利要求8的带有锚栓的固定系统。

本发明意义下的锚栓是一种用于固定在锚定基部内的锚定孔中的构件，所述锚定基部例如由石头、混凝土或砌砖构成。这种固定也称为锚定。锚定孔可以钻成、以其他方式产生、或者从一开始就存在。锚定孔可以例如是柱形的，并且也可以具有例如锥形的或阶梯形的底切部，它也可以具有不规则的形状。锚栓可以例如机械地通过膨胀锚定在锚定孔中，或者化学地利用硬化的或硬化了的物质、比如砂浆还有合成树脂砂浆锚定在锚定孔中。机械的锚定意味着在锚定孔内的力配合和/或形状配合，其中，形状配合典型地在锚定孔的底切部中进行。化学锚定意味着材料配合，并且经常还意味着形状配合；这里不排除力配合。本段落中的介绍是示范性的且用来表明可行性，这些介绍并不详尽。

背景技术：

欧洲专利ep2809956b1公开了一种具有膨胀套筒的底切锚栓，该膨胀套筒可在锚栓杆上移动，该锚栓杆具有膨胀头。通过把膨胀头拉入到锚栓套筒中或者将锚栓套筒推到膨胀头上，膨胀套筒膨胀，并且底切锚栓机械地锚定在锚定孔中。为了识别出正确的膨胀，锚栓杆具有标记，该标记在膨胀之后必须位于膨胀套筒的一端部处。为了识别，设置了光学的传感器设备。

国际专利申请wo2015/110201a1公开了一种膨胀螺栓，其可通过旋入膨胀螺钉而膨胀。在膨胀螺栓中布置了测量尺寸检测器，其感应式地检测膨胀螺栓的变形部件对锚定孔的孔壁的压紧力。

技术实现要素：

本发明的目的是，提出一种可行方案，借此可以检测锚定在锚定孔中的锚栓的移位。为了进行检测，特别地，使锚栓在从锚定孔出来的方向上移动，其中，实际上涉及的是一种在毫米范围或更小范围内的移动，这些移动在锚定失效之前很久就可以指明失效。

根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的布置结构和一种根据权利要求8的固定系统得以实现。具有权利要求1的特征的根据本发明的布置结构具有在锚定基部内的锚定孔和锚栓，该锚栓布置、特别是锚定在锚定孔中。此外，在锚定孔中布置了电的例如欧姆的、电感的或电容的位置传感器。该位置传感器以下述方式布置在锚定孔中：当锚栓在从锚定孔出来的方向上移动时，锚栓相对于位置传感器移动。由此可检测锚定在锚定孔中的锚栓的移位，并且可及早地识别出锚定的可能的失效。特别地，锚栓固定地布置在锚定孔中，从而仅仅锚栓相对于锚定孔移动。

优选地，位置传感器在锚定孔中布置在锚栓的位于锚定孔内的端部处。“在…处”也包含把位置传感器布置在锚栓的端部附近或之前，其中，“在…附近”例如是指在一毫米或几毫米之内，或者小于1mm。一方面，位置传感器可以在锚栓的位于锚定孔内的端部处或之前良好地安放在锚定孔中，并且随着锚栓引入到锚定孔中的规定的位置处，并且另一方面，如果在相距孔口的距离为优选多个锚栓直径处，即例如在锚栓的位于锚定孔中的端部处，检测到锚栓在锚定孔中的移位，则可以良好地识别出锚定的可能的失效。

本发明的一种设计规定：化学地锚定锚栓，并且将位置传感器化学地固定在锚定孔中。“化学地锚定”和“固定”意味着，利用硬化了的物质例如砂浆还有合成树脂砂浆、粘结剂或合成树脂进行固定。这种设计能实现本发明的简单的设计和操纵，只需将硬化的物质和位置传感器随着锚栓引入到锚定孔中。

本发明的一种优选的设计设置了位置传感器支架，该位置传感器支架将位置传感器可移动或可松开地保持在锚栓处和/或以抵抗在从锚定孔出来的方向上随着锚栓一同移动的方式将位置传感器保持在锚定孔中。在化学锚定时，可以利用硬化了的物质把位置传感器支架固定在锚定孔中，利用该物质将锚栓锚定在锚定孔中。位置传感器支架能实现随着锚栓将位置传感器引入到锚定孔中。位置传感器支架将位置传感器如此保持在锚定孔中，使得如果锚栓在从锚定孔出来的方向上移动，所述位置传感器不随着锚栓一同移动。本发明的这种设计能实现利用锚栓简单地操纵位置传感器。

本发明的一种设计规定：锚栓具有电的接触部，并且位置传感器具有电的配合接触部。在此，如果锚栓导电，例如是金属杆，则该锚栓本身可以形成电的接触部。当锚栓在从锚定孔出来的方向上移动时，接触部与配合接触部处于或者脱离导电的接触，由此使得电回路闭合或者中断，由此可确定出锚栓在锚定孔中的移动。

本发明的一种改进方案设置了位置传感器的多个电的配合接触部，这些配合接触部在锚定孔的纵向上前后相继地布置。由此不仅可确定出锚栓在锚定孔中移动的事实，而且可确定出锚栓在从锚定孔出来的方向上的路程或经过的距离。由此可以识别出：锚栓是否已经在允许的误差内在锚定孔中移位，或者是否移位如此之大，使得有可能出现锚定失效。

本发明的另一种设计规定，锚栓具有电容器的一部分，并且位置传感器具有电容器的另一部分。锚栓本身可以形成电容器的一部分，或者例如锚栓具有与锚栓电绝缘的电容器板或类似物，如果锚栓导电的话。当锚栓在锚定孔中移位时，电容器的在锚栓上的一部分和电容器的在位置传感器上的另一部分之间的距离发生变化，由此所述电容器的电容变化，由此可测量出锚栓在锚定孔中的移动。

位置传感器支架可以例如具有盖部，该盖部可安置到锚栓的一端部上。特别地，盖部使得锚栓的一部分密封—在该部分处布置着一个或多个配合接触部或者电容器的一部分—和/或使得位置传感器密封，以防在锚栓引入到锚定孔中时引入可硬化的物质。

优选地，位置传感器支架径向地突伸超过锚栓，或者具有径向地突伸超过锚栓的用于把位置传感器支架保持在锚定孔中的保持部件、支座或类似物，从而位置传感器支架保持在锚定孔中，直至硬化的物质已硬化，并且把锚栓和位置传感器支架保持在锚定孔中。在机械地锚定时，位置传感器支架通过其过盈或其保持部件相对于锚栓且优选也相对于锚定孔的过盈，机械地无材料配合地保持在锚定孔中。

附图说明

下面借助于在附图中所示的实施例来详述本发明。其中：

图1示出了根据本发明的第一固定系统；

图2示出了图1的位置传感器支架；

图3示出了锚栓与锚定基部中的锚定孔内的位置传感器支架的根据本发明的布置结构；

图4示出根据本发明的固定系统的第二实施例。

具体实施方式

图1示出了带有锚栓1的根据本发明的固定系统，该锚栓被设置用于锚定在锚定基部3中的锚定孔2内，如在图3中所示的那样，该固定系统带有位置传感器支架4和位置传感器17。锚栓1是被设置用于进行化学锚定的螺杆，也就是说，利用硬化的或硬化了的物质5固定。硬化的或硬化了的物质5例如是水泥砂浆或合成树脂砂浆。位置传感器支架4具有盖部18，该盖部安置到锚栓1的一端部上。在该实施例中，位置传感器支架4由塑料构成，并且在其周缘上具有纵向狭槽，通过这些纵向狭槽形成径向弹性的保持部件6，这些保持部件将位置传感器支架4保持在锚栓1的端部上。保持部件6具有锯齿形的倒钩7，这些倒钩径向地突伸超过锚栓1。在未变形的状态下，保持部件6的倒钩7也径向地突伸超过锚定孔2的孔壁，从而倒钩7把位置传感器支架4保持在锚定孔2中。

位置传感器支架4具有金属垫片、金属化的表面或其他导电的部件作为位置传感器17，所述其他导电的部件形成用于锚栓1的导电的配合接触部8，并且在图2和3中可见。在该实施例中，锚栓1由金属构成，并且其端面形成接触部9，当位置传感器支架4如所规定的那样安置到锚栓1的所述端部上，从而锚栓1的端面接触位置传感器支架4中的配合接触部8时，该接触部与位置传感器支架4的配合接触部8处于导电的接触中。如果锚栓1并非由导电的材料构成，则该锚栓也可以在其端面处具有垫片或其他导电的部件，或者具有金属化的端面，所述其他导电的部件/所述金属化的端面形成接触部9。

除了构造成金属垫片的配合接触部8外，位置传感器17还包括金属环作为另一配合接触部10，当位置传感器支架4如所规定的那样安置到锚栓1的所述的那个端部上时，所述另一配合接触部包围锚栓1并且与锚栓1处于导电的接触中。锚栓1也针对所述另一配合接触部10形成了导电的接触部9。

位置传感器支架4的保持部件6之一具有延长部，当位置传感器支架4如所规定的那样安置到锚栓1的所述的那个端部上时，该延长部轴向平行地沿着锚栓1的周缘伸展。延长部形成了电缆通道11，电缆12在该电缆通道中沿着锚栓1引导，所述电缆导电地与位置传感器支架4的配合接触部8、10连接，并且与锚栓1绝缘。

为了把锚栓1锚定、即固定在锚定基部3中的锚定孔2内，把硬化的物质5并且随后把锚栓1连同安置到其自己的端部上的位置传感器支架4如此地引入到锚定孔2中，使得位置传感器支架4位于锚栓1的沿引入方向靠前的端部处。锚定孔2例如被钻成或者以其他方式产生或者已经存在。锚定基部3例如由石头、混凝土或砌砖构成。在引入锚栓1时，硬化的物质5从孔底部朝向孔口一方面挤入到位置传感器支架4和锚栓1之间的环形间隙中，并且另一方面挤入到位置传感器支架与锚定孔2的孔壁之间的环形间隙中，从而硬化的物质5充满环形间隙，该环形间隙包围位置传感器支架4和锚定孔2中的锚栓1。在此，盖部18防止所述物质5到达位置传感器17。在硬化的物质5硬化之后，该物质于是可称为硬化了的物质5，位置传感器支架4和锚栓1通过材料配合和形状配合固定、也就是说锚定在锚定基部3中的锚定孔2内。电缆通道11在锚栓1和锚定孔2之间的环形间隙内从孔口伸出，在那里可以接触电缆12。

如果锚定在锚定孔2中的锚栓1在轴向的拉应力下，与引入方向相逆地沿拉出方向或者沿从锚定孔2出来的方向，离开孔底部朝向孔口移位，锚栓1的接触部9就首先脱离与位置传感器17的配合接触部8的接触，由此可确定出锚栓1的移位。如果锚栓1继续朝向孔口移位，锚栓1的接触部9就会也脱离与位置传感器17的另一配合接触部10的接触。在该实施例中，在锚栓1移位0.8mm及以上时，锚栓1的接触部9脱离与另一配合接触部10的接触。在该实施例中，形成锚栓1的螺杆具有尺寸为m12的螺纹。在该实施例中，锚栓1朝向锚定孔2的孔口的直至0.8mm的移位被视为处于允许的误差内，更大的移位是不允许的并且需要防护措施，例如安置一个或多个替代锚栓。遵守或者超过锚栓1朝向锚定孔2的孔口移位的允许的误差，可通过锚栓1的接触部9与在锚定基部3外的电缆12处的位置传感器支架4的另一配合接触部10的导电接触或者脱离导电接触来确定出来。

作为电的接触部9的锚栓1和两个配合接触部8、10形成两个电的位置传感器，这些位置传感器在锚定孔2的纵向上前后相继地布置。位置传感器支架4和布置于其中的配合接触部8、10通过硬化了的物质5牢固地锚定在锚定孔2中，并且当锚栓1朝向孔口移位时不随之移动，由此可确定出锚栓1相对于锚定基部3移位。

在锚定孔1之外的位置传感器支架4的未变形的状态下，相比于锚定孔2的直径或者这种锚定孔2的指配给锚栓1的公称直径，保持部件6的倒钩7处于更大的直径上，从而当位置传感器支架4位于锚定孔2中时，保持部件6的倒钩7以预应力顶压到锚定孔2的孔壁上。因此，如果孔直径不大于位置传感器支架4的保持部件6的倒钩7所处的直径，即便没有硬化的物质5，位置传感器支架4也保持在锚定孔2中。因此，位置传感器支架4也可以与如下锚栓、例如膨胀锚栓一起使用：该锚栓在没有硬化的物质的情况下机械地、例如通过膨胀锚定在锚定孔内（未示出）。优选地，如此构造这种锚栓和位置传感器支架4，使得位置传感器支架4可安置到锚栓的端部上，或者能以其他方式可松开地安装在锚栓的端部处，锚栓以该端部向前被引入到锚定孔中。相比于位置传感器支架4以其顶压到孔壁上的倒钩7保持在锚定孔2中，位置传感器支架4与锚栓的可松开的连接更弱，从而当锚栓朝向孔口移位时，位置传感器支架4并不随着该锚栓一同移动。

在图4中，锚栓1同样是螺杆，并且位置传感器支架4与针对图1至3所介绍的情况相同地构造，例外之处是，它没有金属环作为另一配合接触部10。图4的锚栓1在其端面处具有金属垫片作为电容器14的一部分13，并且位置传感器支架4具有金属垫片，该金属垫片布置在径向平面中并且在本发明的该设计中形成电容器14的另一部分15。如果锚栓1由金属或其他导电的材料构成，则形成电容器14的第一部分13的金属垫片与锚栓1电绝缘。电容器14的布置在位置传感器支架4上的另一个第二部分15形成用作位置参考部的位置传感器17。位置传感器支架4具有环绕的向内突伸的凸缘作为用于锚栓1的止挡部16，该止挡部保证了在电容器14的两个部分13、15之间的距离。如果锚栓1在锚定孔2中朝向孔口移位，电容器14的两个部分13、15之间的距离就会增大，并且电容器14的电容减小或者不管怎样都改变。具有电容器14的另一部分15的位置传感器支架4在锚定孔中是固定的，并且在锚栓1朝向孔口移位时并不随之移动。通过测量电容器14的电容，可测量锚栓1的移位。例如测量电容器14的充电时间或放电时间。

为了避免重复，关于图4的介绍补充地参见对图1至3的介绍。相同的部件在图4中标有与在图1至3中相同的附图标记。电容器14以其两个部分13、15形成锚栓1的电的位置传感器，该锚栓带有安置到其一端部上的传感器支架4。

附图标记清单：

1锚栓

2锚定孔

3锚定基部

4位置传感器支架

5硬化的或硬化了的物质

6保持部件

7倒钩

8配合接触部

9接触部

10另一配合接触部

11电缆通道

12电缆

13电容器14的一部分

14电容器

15电容器14的另一部分

16止挡部

17位置传感器

18盖部。