CH652806A5 - FASTENING DEVICE. - Google Patents

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CH652806A5
CH652806A5 CH7722/81A CH772281A CH652806A5 CH 652806 A5 CH652806 A5 CH 652806A5 CH 7722/81 A CH7722/81 A CH 7722/81A CH 772281 A CH772281 A CH 772281A CH 652806 A5 CH652806 A5 CH 652806A5
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CH
Switzerland
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granules
anchor rod
plastic
plastic body
borehole
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CH7722/81A
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Gusztav Dr Lang
Erich Leibhard
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Hilti Ag
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/14Non-metallic plugs or sleeves; Use of liquid, loose solid or kneadable material therefor
    • F16B13/141Fixing plugs in holes by the use of settable material
    • F16B13/142Fixing plugs in holes by the use of settable material characterised by the composition of the setting material or mixture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/02Moulding by agglomerating
    • B29C67/04Sintering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29D1/00Producing articles with screw-threads
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Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung mit einer Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, dass das Ankerstange und einem unter Einwirkung von mittels der Granulat in einem zerstörbaren Behälter angeordnet ist. Der The invention relates to a fastening device with a further advantageous possibility is that the anchor rod and one is arranged in a destructible container under the influence of the granulate. The

Ankerstange zugeführter Wärme schmelzbaren Kunststoff- 20 zerstörbare Behälter kann beispielsweise aus Kunststoffolie, körper. Papier oder Glas bestehen. Das Granulat wird lose in den Anchor rod supplied heat fusible plastic 20 destructible container can be made of plastic, for example. Paper or glass. The granules are loose in the

Zur Verankerung eines Befestigungselementes, wie beispiels- Behälter eingefüllt und dieser hierauf verschlossen. Beim Einweise einer Ankerstange in einem Bohrloch, bestehen grundsätz- treiben der erhitzten Ankerstange schmilzt der Behälter oder lieh zwei Möglichkeiten. Nach der ersten Möglichkeit wird die wird mechanisch zerstört. For anchoring a fastening element such as a container and closing it. When instructing an anchor rod in a borehole, the heated anchor rod will basically melt or the container will borrow two options. After the first possibility, it will be mechanically destroyed.

Verankerung durch eine mechanische Spreizung im Bohrloch 25 An das Kunststoffmaterial werden besondere Anforderungen erzielt. Dazu müssen grosse Kräfte aufgebracht werden, um im gestellt. So soll dieses einerseits einen relativ niedrigen Schmelz-Bohrloch den erforderlichen hohen Spreizdruck zu erzeugen. punkt und andererseits eine hohe Festigkeit aufweisen. Um dies Aufgrund dieser Druckverhältnisse ist die Anwendung solcher zu verbessern, ist es zweckmässig, dass der Kunststoffkörper Dübel nicht überall möglich. Beispielsweise bei Befestigungen einen Zusatzstoff aufweist. Der Zusatzstoff kann im Granulat mit geringem Randabstand besteht die Gefahr des Absprengens.30 selbst angeordnet oder mit diesem vermischt werden. Anchoring through mechanical expansion in borehole 25 Special requirements are met for the plastic material. To do this, great forces must be exerted in order. On the one hand, this is intended to generate a relatively low melting well to produce the required high spreading pressure. point and on the other hand have a high strength. In order to improve the application of such due to these pressure conditions, it is expedient that the plastic body dowels are not possible everywhere. For example, has an additive for fasteners. The additive can be in the granules with a small edge spacing, there is a risk of blasting. 30 itself arranged or mixed with it.

In solchen und ähnlichen Anwendungsfällen, bei denen das Der Zusatzstoff kann faserförmig, blättchenförmig oder kugel- In such and similar applications, in which the additive can be fibrous, flaky or spherical.

Erzeugen eines hohen Spreizdruckes im Bohrloch nicht förmig ausgebildet und metallisch, organisch oder anorganisch erwünscht ist, werden sogenannte Verbund- oder Klebeanker sein. Als faserförmiger Zusatzstoff können beispielsweise Glas-, verwendet. Dabei werden die Komponenten eines aushärtbaren Asbest- oder Kohlenstoff-Fasern sowie Stahldraht verwendet Gemisches meist in getrennten, zerstörbaren Behälternins Bohr-35 werden. Alle diese Stoffe weisen eine gewisse Wärmebeständigloch eingebracht und im Bohrloch unter Zerstörung der Behälter keit auf. Die Fasern bilden nach dem Erhärten des Kunststoffs miteinander vermischt. Diese Verankerungsart ist hauptsächlich eine Armierung. Als blättchenförmige Zusatzstoffe kommen wegen der getrennten Verpackung der Komponenten sehr auf- Talkum und Glimmer in Frage. Verwendbare kugelförmige wendig und die erforderliche Durchmischung der Komponenten Zusatzstoffe sind beispielsweise Quarzmehl, Glaskugeln oder im Bohrloch nicht unproblematisch. Ausserdem ist die Aushär- 40 Stahlschrot. Kugelförmige Zusatzstoffe haben den Vorteil, dass tungszeit, während welcher der Dübel noch nicht belastbar ist, sie keine Kerbwirkung ergeben. Generating a high spreading pressure in the borehole that is not shaped and is metallic, organic or inorganic is desirable, so-called composite or adhesive anchors. Glass, for example, can be used as the fibrous additive. The components of a curable asbestos or carbon fibers as well as steel wire are used. Mixtures are usually placed in separate, destructible containers in Bohr-35. All of these substances have a certain heat-resistant hole and speed in the borehole, destroying the container. After the plastic has hardened, the fibers form mixed with one another. This type of anchoring is mainly a reinforcement. Talc and mica are very suitable as flaky additives because of the separate packaging of the components. Usable spherical agile and the required mixing of the components additives, for example quartz powder, glass balls or in the borehole are not without problems. In addition, the curing is 40 steel shot. Spherical additives have the advantage that the time during which the dowel is not yet loadable does not result in a notch effect.

sehr stark von der Umgebungstemperatur abhängig. Als Kunststoffmaterialien können verschiedene Thermoplaste very much dependent on the ambient temperature. Various thermoplastics can be used as plastic materials

Um die geschilderten Schwierigkeiten bei Verbund- oder oder Duroplaste verwendet werden. Besonders geeignet sind To the described difficulties with composite or thermosets are used. Are particularly suitable

Klebeankern zu umgehen, ist es bereits bekannt, einen bei einer Thermoplaste, wie Polyamid oder Polyphenylsulfid (PPS), auch bestimmten Temperatur schmelzbaren Hohlkörper aus Kunst- 45 unter dem Handelsnamen «Rayton» bekannt. Der Volumenan-stoff in das Bohrloch einzusetzen und durch Einführen des teil der Zusatzstoffe kann etwa 15 bis 60 % betragen. Die Dichte erwärmten Befestigungselementes im Bohrloch wenigstens teil- des Kunststoffkörpers kann je nach Anforderung an die Festigweise zu schmelzen. Ein Hohlkörper hat jedoch den Nachteil, keit der Befestigung verändert werden. Entsprechend wird auch dass sein Innendurchmesser auf das einzuführende Befestigungs- die Verdichtung des Kunststoffkörpers beim Einführen der element abgestimmt werden muss. Die Herstellung des Hohlkör-50 Ankerstange mehr oder weniger gross. Für Aufnahmemateria-pers ist relativ aufwendig. Das Schmelzen des massiven Kunst- lien mit hoher Festigkeit können Kunststoffkörper von hoher stoffhohlkörpers erfordert ausserdem viel Energie. Dichte verwendet werden. To bypass adhesive anchors, it is already known to produce a hollow body made of synthetic material, which can also be melted at a certain temperature in a thermoplastic, such as polyamide or polyphenyl sulfide (PPS), under the trade name “Rayton”. The volume of material to be inserted into the borehole and by introducing the part of the additives can be approximately 15 to 60%. The density of the heated fastening element in the borehole of at least part of the plastic body can melt, depending on the requirements of the setting method. However, a hollow body has the disadvantage that the fastening speed can be changed. It also becomes corresponding that its inner diameter must be matched to the fastening to be inserted - the compression of the plastic body when inserting the element. The manufacture of the hollow body-50 anchor rod more or less large. For recording material-pers is relatively complex. Melting the massive plastic with high strength can also plastic bodies of high hollow material requires a lot of energy. Density can be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, aus Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise einer Ankerstange und einem unter Wärmezufuhr schmelzbaren wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es Kunststoffkörper bestehende Befestigungsvorrichtung zu schaf- 55 zeigen: The invention has for its object a simple, from The invention will be explained below with reference to, for example, an anchor rod and a reproducible drawings fusible with heat. It shows plastic body existing fastening device 55 show:

fen, die universell anwendbar ist und nur geringe Schmelzwärme Fig. 1 einen erfindungsgemässen Kunststoffkörper beim Einerfordert. führen in ein Bohrloch; fen, which is universally applicable and only low heat of fusion Fig. 1 requires a plastic body according to the invention in one. lead into a borehole;

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Fig. 2 das Eintreiben der erwärmten Ankerstange in das mit According to the invention, this is achieved in that FIG. 2 drives the heated anchor rod into the

Kunststoffkörper aus Thermoplast- oder Duroplast-Granulat dem Kunststoffkörper versehene Bohrloch. Plastic body made of thermoplastic or thermoset granulate the borehole provided the plastic body.

besteht. 60 Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäss aus Granulat bestehenden consists. 60 Fig. 1 shows a granulate according to the invention

Der Kunststoffkörper ist vorzugsweise als Vollkörper ausge- Kunststoffkörper 1 beim Einsetzen in ein Bohrloch 2. Der bildet und ist somit bei einem bestimmten Aussendurchmesser Kunststoffkörper 1 weist eine zylindrische Form auf und sein für eine bestimmte Bohrung zur Aufnahme verschieden grosser Aussendurchmesser entspricht im wesentlichen dem Durchmes-Ankerstangen geeignet. Der aus Granulat bestehende Kunst- ser des Bohrloches 2. Die Granulatkörner sind zusammengesin-stoffkörper ist leichter schmelzbar als ein entsprechender massi- 65 tert. Der Kunststoffkörper 1 kann ausserdem Zusatzstoffe, wie ver Körper. Bei Erweichen können sich die einzelnen Granulat- beispielsweise Glas- oder Asbestfasern enthalten. Diese Zusatzkörner gegeneinander verschieben, ohne dass sie vollkommen stoffe erhöhen die Festigkeit des Kunststoffkörpers 1. Die Dichte geschmolzen werden. Durch das Einführen der erhitzten Anker- des Kunststoffkörpers 1 kann je nach Anwendungsfall verschie- The plastic body is preferably made as a solid body - plastic body 1 when inserted into a borehole 2. The plastic body 1 forms and is thus at a certain outside diameter, it has a cylindrical shape and its outside diameter for a certain hole for receiving differently sized essentially corresponds to the diameter Anchor rods suitable. The art of the borehole 2, which is made of granulate. The granules are aggregate bodies and are easier to melt than a corresponding solid 65 tert. The plastic body 1 can also additives, such as ver body. If softened, the individual granules - for example glass or asbestos fibers - can be contained. These additional grains move against each other without completely increasing the strength of the plastic body 1. The density is melted. By inserting the heated anchor of the plastic body 1, depending on the application, various

652 806 652 806

den gross gewählt werden. Um Verwechslungen zu vermeiden, kann das Granulat entsprechend der Verwendung, beispielsweise für Beton, Ziegel oder Gasbeton, unterschiedlich eingefärbt werden. which are chosen large. In order to avoid confusion, the granulate can be colored differently depending on the use, for example for concrete, brick or gas concrete.

Fig. 2 zeigt das Eintreiben einer insgesamt mit 3 bezeichneten Ankerstange in den in das Bohrloch 2 eingesetzten Kunststoffkörper 1. Die Ankerstange 3 ist über ihre gesamte Länge mit einem Gewinde 3a versehen und weist an ihrem vorderen Ende eine dachförmige Schneide 3b auf. Sowohl das Gewinde 3a als auch die Schneide 3b sind jedoch lediglich zweckmässige Ausführungen und sind für das Funktionieren der Befestigungsvorrichtung nicht unbedingt erforderlich. Anstelle des Gewindes 3a können zur Erzielung eines Formschlusses beispielsweise auch wulstförmige Rippen am Schaft der Ankerstange 3 vorgesehen werden. Vor dem Eintreiben der Ankerstange 3 in den Kunststoffkörper 1 wird die Ankerstange 3 auf eine knapp unterhalb des Schmelzpunktes des Granulats liegende Temperatur erwärmt. Beim Eintreiben der zuvor auf ca. 180 bis 350° C erwärmten Ankerstange 3 in den Kunststoffkörper 1 wird das Granulat erweicht und in einen plastischen Zustand gebracht, 2 shows the driving in of an anchor rod, denoted overall by 3, into the plastic body 1 inserted into the borehole 2. The anchor rod 3 is provided with a thread 3a over its entire length and has a roof-shaped cutting edge 3b at its front end. Both the thread 3a and the cutting edge 3b are, however, only practical designs and are not absolutely necessary for the fastening device to function. Instead of the thread 3a, for example, bead-shaped ribs can also be provided on the shaft of the anchor rod 3 in order to achieve a positive fit. Before the anchor rod 3 is driven into the plastic body 1, the anchor rod 3 is heated to a temperature just below the melting point of the granulate. When the anchor rod 3 previously heated to approximately 180 to 350 ° C. is driven into the plastic body 1, the granules are softened and brought into a plastic state,

ohne dabei zu schmelzen. Das Eintreiben der Ankerstange 3 erfolgt mittels eines Setzwerkzeuges 4 schlagend oder drehschlagend. Beim Eintreiben der Ankerstange 3 wird das erweichende Granulat im Bohrloch 2 verdichtet und passt sich somit einerseits 5 der Geometrie des Bohrloches 2 und andererseits der Form der Ankerstange 3 an. Durch diese Anpassung bleiben auch grössere Massabweichungen, sowohl des Bohrloches 2 als auch der Ankerstange 3, ohne nennenswerte Nachteile. without melting. The anchor rod 3 is driven in by means of a setting tool 4 in a striking or rotating manner. When the anchor rod 3 is driven in, the softening granules are compressed in the borehole 2 and thus adapt on the one hand 5 to the geometry of the borehole 2 and on the other hand to the shape of the anchor rod 3. This adjustment also leaves larger dimensional deviations, both of the borehole 2 and the anchor rod 3, without any significant disadvantages.

Anstelle des Zusammensinterns der Granulatkörner zu einem 10 Formkörper können die Granulatkörner auch in einem zerstörbaren, beispielsweise aus Folie, Papier oder Glas bestehenden Behälter angeordnet werden. Instead of sintering the granules together to form a shaped body, the granules can also be arranged in a destructible container, for example made of film, paper or glass.

Der Kunststoffkörper 1 kann neben dem Granulat mehr oder weniger grosse Anteile von Zusatzstoffen enthalten. Diese 15 Zusatzstoffe bestehen beispielsweise aus Glas- oder Asbestfasern und erhöhen sowohl die Festigkeit als auch die Temperaturbeständigkeit der Verankerung. Ein wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen Befestigung besteht in der problemlosen Lagerung des Kunststoffkörpers sowie in der sofortigen Belastbarkeit 20 der Befestigung nach dem Setzvorgang. The plastic body 1 can contain more or less large amounts of additives in addition to the granules. These 15 additives consist, for example, of glass or asbestos fibers and increase both the strength and the temperature resistance of the anchoring. A major advantage of the proposed attachment is the problem-free storage of the plastic body and the immediate resilience 20 of the attachment after the setting process.

M M

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (4)

652 806 2 652 806 2 PATENTANSPRÜCHE Stange wird das Kunststoffmaterial gegen das Bohrlochtiefste gedrückt und verdichtet. Bei Duroplastmaterial, wie beispiels- PATENT CLAIMS The plastic material is pressed against the deepest hole and compressed. With thermoset material, such as 1. Befestigungsvorrichtung mit einer Ankerstange und einem weise Epoxidharz oder Polyesterharz, findet beim Setzvorgang unter Einwirkung von mittels der Ankerstange zugeführter durch den dabei aufgebrachten Druck und die Wärme eine Aus-Wärme schmelzbaren Kunststoffkörper, dadurch gekennzeich- 5 härtung statt. Dabei passt sich die Kunststoffmasse der Geo-net, dass der Kunststoffkörper aus Thermoplast- oder Duroplast- metrie des Bohrloches an. Das gegebenenfalls zwischen den Granulat besteht. einzelnen Granulatkörnern vorhandene Luftvolumen wird durch 1. Fastening device with an anchor rod and a white epoxy resin or polyester resin, takes place during the setting process under the action of supplied by means of the anchor rod by the applied pressure and the heat of a heat-fusible plastic body, thereby marked 5 hardening. The plastic mass of the Geo-net adapts to the plastic body made of thermoplastic or thermoset geometry of the borehole. That may exist between the granules. Air volume present through individual granules is determined by 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Ankerstange eingenommen. Das Einführen der Ankerstange dass das Granulat gesintert ist. kann beispielsweise mittels eines Bohrhammers schlagend oder 2. Device according to claim 1, characterized in that the anchor rod is taken. The insertion of the anchor rod that the granules are sintered. can, for example, by hitting a hammer or 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 10 drehschlagend erfolgen. 3. Device according to claim 1, characterized in that 10 take place rotationally. dass das Granulat in einem zerstörbaren Behälter angeordnet ist. Der Kunststoffkörper kann verschiedenartig ausgebildet wer- that the granules are arranged in a destructible container. The plastic body can be designed in different ways 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch den. Aus Handhabungs- aber auch aus Kostengründen ist es gekennzeichnet, dass das Thermoplast- oder Duroplast-Granulat zweckmässig, dass das Granulat gesintert ist. Das Sintern des einen Zusatzstoff enthält. Granulats erfolgt durch Pressen des Körpers unter erhöhter 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that. For reasons of handling, but also for reasons of cost, it is characterized that the thermoplastic or thermoset granules are expedient, that the granules are sintered. The sintering of one additive contains. Granules are made by pressing the body under increased 15 Temperatur. Durch den dabei erzeugten Druck und die Wärme «backen» die einzelnen Granulatkörner zu einem formbeständigen Körper zusammen. 15 temperature. The pressure and heat generated thereby "bake" the individual granules into a dimensionally stable body.
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