CH655980A5

CH655980A5 - Befestigungselement zur formschluessigen verankerung.

Info

Publication number: CH655980A5
Application number: CH549982A
Authority: CH
Inventors: Fred Morczynski; Armin Herb
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1982-09-17
Publication date: 1986-05-30
Also published as: DE3147528C2; ES276296U; FR2517385A1; GB2112487A; ES276296Y; DE3147528A1; FR2517385B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur formschlüssigen Verankerung mittels aufschäumender und/oder aushärtender Massen in einem Hohlräume aufweisenden Aufnahmematerial, bestehend aus einem am rückwärtigen Ende mit Angriffsmitteln zur Lastaufnahme versehenen, eine Längsbohrung sowie von dieser ausgehende, radiale Durchtrittsöffnungen für die Masse aufweisenden Ankerrohrund einer die Masse umgebenden Hülle. Befestigungen in Hohlräume aufweisenden Aufnahmematerialien ergaben bisher stets Probleme. Wegen der von aussen nicht ersichtlichen Verteilung der Hohlräume können durch Spreizen oder Hin-tergreifen mechanisch verankerbare Elemente in solchen Aufnahmematerialien zumeist nicht verwendet werden.

Sogenannte Verbundanker, d.h. Befestigungselemente, welche mittels Klebstoff in einem Bohrloch verankert werden, sind wegen der sich nur über einen Teil der Oberfläche des Befestigungselementes erstreckenden Wandung des Aufnahmematerials ebenfalls nicht einsetzbar. Dagegen ist es bekannt, rohrförmige, mit radialen Durchtrittsöffnungen versehene Befestigungselemente zu verwenden und durch die Durchtrittsöffnungen eine aushärtende Masse in die Hohlräume einzupressen. Die ausgehärtete Masse ergibt eine formschlüssige Verbindung mit dem Aufnahmematerial. Wegen der unterschiedlich grossen Hohlräume im Aufnahmematerial ist ein vollständiges Füllen der an den Bereich des Befestigungselementes angrenzenden Hohlräume praktisch nicht möglich und aus wirtschaftlichen Gründen auch nicht erwünscht. Bei nur teilweisem Füllen dieser Hohlräume kann die noch nicht ausgehärtete Masse, beispielsweise infolge der Schwerkraft, unkontrolliert vom Befestigungselement weg-fliessen. Eine sichere Verankerung ist dadurch nicht gewährleistet.

Weiterhin ist es bekannt, das Befestigungselement hülsen-förmig auszubilden, wobei dieses an seinem Einführende allseitig verschlossen und unter plastischer Verformung durch einen auf dessen Innenseite ausgeübten Überdruck radial aufweitbar ist. Der Überdruck wird beispielsweise ausserhalb durch einen Druckstoss erzeugt und mittels eines flüssigen oder gasförmigen Mediums auf das Innere des Befestigungselementes übertragen. Daneben kann auch im Befestigungselement selbst durch eine chemische Reaktion eine Volumens-vergrösserung, beispielsweise infolge von Aufschäumen, erreicht werden. Die örtliche Verformbarkeit des Befesti-s gungselementes erfordert eine sehr geringe Wandstärke. Bei Belastung des Befestigungselementes besteht daher in der Übergangszone zum Lastaufnahmebereich die Gefahr des Abreissens. Für das Aufweiten des Befestigungselementes ist im allgemeinen ein sehr hoher Druck erforderlich, was zur io Möglichkeit des Platzens führt.

Praktisch als Kombination der beiden letztgenannten Möglichkeiten ist es ferner bekannt, ein mit Durchtrittsöffnungen versehenes Ankerrohr in dem für das Aufnahmematerial vorgesehenen Bereich mit einer ballonartigen Hülle zu xs umgeben. Durch das Ankerrohr wird eine aushärtende Masse in das Aufnahmematerial eingepresst. Die aus den Durchtrittsöffnungen austretende, aushärtende Masse wird dabei von der ballonartigen Hülle umgeben und kann somit nicht frei wegfliessen. Die Menge der aushärtenden Masse lässt 20 sich somit begrenzen.

Die geschilderte Hülle ist relativ empfindlich, so dass sie beim Einschieben des Befestigungselementes in ein dafür vorgesehenes Bohrloch durch die scharfen Kanten der an die Hohlräume angrenzenden Stege beschädigt werden kann. 25 Dies ist von aussen meist nicht sofort ersichtlich. Hat die Hülle jedoch ein oder mehrere Lecks, so kann durch diese die Masse unkontrolliert in die Hohlräume des Aufnahmemate-rials austreten. Wenn überhaupt, bemerkt der Anwender dies meist erst nach dem Auspressen der Masse. Ausser im 30 Bohrloch kann die Hülle auch bereits beim Transport oder bei der Handhabung des Befestigungselementes beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unempfindliches, sicher verankerbares Befestigungselement für Hohl-3s räume aufweisende Aufnahmematerialien zu schaffen.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Hülle in der Längsbohrung des Ankerrohres angeordnet ist und unter dem von der Masse ausgeübten Innendruck die im Bereich der Durchtrittsöffnungen liegende Teile der Hülle 40 durch die Durchtrittsöffnungen hindurch in eine die Aussenkontur des Ankerrohres radial überragende Stellung pressbar sind.

Die Hülle befindet sich somit während des Transports, der Handhabung und dem Einsetzen ins Bohrloch geschützt 45 innerhalb des Ankerrohres. Beschädigungen der Hülle sind somit praktisch ausgeschlossen. Erst durch einen von der Masse ausgeübten Innendruck werden einzelne Bereiche der Hülle durch die Durchtrittsöffnungen des Ankerrohres hindurch nach aussen gedrückt. Die im Bereich der an das so Bohrloch angrenzenden Hohlräume liegenden Teile der Hülle hintergreifen gegebenenfalls vorhandene Stege, während die übrigen Teile sich an der Bohrlochwandung abstützen.

Damit die Hülle ausreichend durch die Durchtrittsöff-55 nungen hindurchtreten kann, ist es zweckmässig, dass sie dehnbar ist. Dies ist beispielsweise durch Verwendung eines gummielastischen Materials für die Hülle möglich. Da die Hülle nicht in ihre Ausgangsform zurückkehren muss, kann die Dehnung auch durch plastische Verformung erreicht 60 werden. Neben absolut dichten Materialien können bei Verwendung zähflüssiger Massen auch Gewebe, Vliese oder dgl. verwendet werden. Dies ergibt den Vorteil, dass durch die Masse die in der Hülle enthaltene Luft verdrängt werden kann. Ein zum Beispiel mehr oder weniger engmaschiges 65 Gewebe ist mit Vorteil hauptsächlich in radialer Richtung dehnbar.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Hülle als Faltenbalg ausgebildet ist. Zum Erreichen einer

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radialen Ausdehnung weist der Faltenbalg vorzugsweise in Längsrichtung verlaufende Falten auf. Bei Verwendung eines Faltenbalges ist dehnbares Material nicht unbedingt erforderlich. Die Verwendung dehnbaren Materials für eine als Faltenbalg ausgebildete Hülle ergibt jedoch eine vorteilhafte Kombination.

Bei den bekannten Befestigungselementen werden die Verankerungskräfte ausschliesslich durch die aushärtende Masse auf das Aufnahmematerial übertragen. Für hochbelastbare Befestigungen ist es zweckmässig, wenn Teile des Ankerrohres unter dem Innendruck der in der Hülle enthaltenen Masse radial aufweitbar sind. Durch die radiale Aufweitung von Teilen des Ankerrohres erfolgt somit zusätzlich zur formschlüssigen Verankerung eine Verspreizung des Ankerrohres im Aufnahmematerial. Dadurch erhält das Befestigungselement auch bereits vor dem Aushärten der Masse und im Brandfall einen relativ hohen Verankerungswert. Die radial aufweitbaren Teile des Ankerrohres können auch eine Zentrierung des Ankerrohres in einem ein gewisses Übermass aufweisenden Bohrloch ermöglichen.

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

Fig. 1 Eine Ausführung eines erfindungsgemässen Befestigungselementes in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 das Befestigungselement gemäss Fig. 1 in verankertem Zustand, im Längsschnitt,

Fig. 3 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Befestigungselementes, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Befestigungselement gemäss Fig. 3 in unaufgeweitetem Zustand,

Fig. 5 einen Querschnitt gemäss Fig. 4, in aufgeweitetem Zustand,

Fig. 6 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform entsprechend Fig. 4,

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Befestigungselement gemäss Fig. 6, in aufgeweitetem Zustand.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Befestigungselement besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Ankerrohr, das eine Längsbohrung la sowie von dieser ausgehende, radiale Durchtrittsöffnungen lb aufweist. Die Durchtrittsöffnungen lb sind als in Längsrichtung verlaufende Langlöcher ausgebildet und in Längsreihen angeordnet. Die einzelnen Reihen sind gegeneinander axial versetzt. In das rückwärtige Ende des Ankerrohres 1 ist eine Gewindehülse lc eingepresst. Die Gewindehülse lc ist mit einem Innengewinde ld versehen. Die Verbindung der Gewindehülse lc mit dem Ankerrohr 1 kann je nach Material, beispielsweise durch Verkleben, Löten oder Schweissen erfolgen. In die Längsbohrung la des Ankerrohres 1 ist eine ballonartige Hülle 2 eingesetzt.

Fig. 2 zeigt das Ankerrohr 1 im verankerten Zustand in einem Aufnahmematerial 3. Das Aufnahmematerial 3 weist Hohlkammern 3 a auf. Nach dem Einsetzen des Ankerrohres 1 ins Aufnahmematerial 3 ist eine aufschäumende oder aus-s härtende Masse 4 durch die Gewindehülse lc in die Hülle 2 eingepresst worden. Durch den in der Masse 4 entstehenden Innendruck wurde die Hülle 2 im Bereich der Durchtrittsöffnungen lb des Ankerrohres 1 nach aussen gedrückt. Durch die nach aussen gedrückten Teile der Hülle 2 stützt sich das io Ankerrohr 1 in axialer Richtung am Aufnahmematerial 3 ab. Die aushärtende Masse 4 schafft eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerrohr 1 und dem Aufnahmematerial 3. Bei ausgehärteter Masse 4 sitzt das Ankerrohr 1 damit in axialer Richtung unverrückbar fest.

15 Bei der Ausführung gemäss den Figuren 3 bis 5 weist das insgesamt mit 11 bezeichnete Ankerrohr ebenfalls eine Längsbohrung IIa auf. Im vorderen Bereich ist das Ankerrohr 11 mit Durchtrittsöffnungen 1 lb versehen. Die Durchtrittsöffnungen 1 lb werden durch drei in Längsrichtung ver-20 laufende Lamellen 1 lc gebildet. Die Ränder der Lamellen 11c sind zur besseren Verankerung sägezahnförmig ausgebildet. Als Angriffsmittel zur Lastaufnahme ist hier ein Aussengewinde 11 d vorgesehen.

Wie Fig. 4 zeigt, ist in dem zwischen den Lamellen 11c ver-25 bleibenden Hohlraum eine ballonartige Hülle 12 angeordnet. Um beim Füllen der Hülle 12 eine grössere Ausdehnung zu erreichen, ist die Hülle 12 als Faltenbalg ausgebildet.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt entsprechend Fig. 4, jedoch in aufgeweitetem Zustand des Dübels. Dieser Zustand wird 30 durch Einpressen einer aufschäumenden und/oder aushärtenden Masse 14 in die Hülle 12 erreicht. Durch den entstehenden Innendruck werden die Lamellen 11c des Ankerrohres 11 radial nach aussen gedrückt und dabei die zwischen den Lamellen 11c angeordneten Durchtrittsöffnungen 1 lb 35 aufgeweitet. Die Hülle 12 kann nun örtlich durch die Durchtrittsöffnungen 1 lb nach aussen treten. Neben der Verankerung durch die nach aussen tretende Hülle 12 erfolgt dabei eine zusätzliche Verankerung durch das Aufweiten des Ankerrohres 11 selbst.

40 Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführung, wobei das Ankerrohr 21 vier Lamellen 21c aufweist. Zwischen den Lamellen 21c sind Durchtrittsöffnungen 21b vorgesehen. In dem durch die Lamellen 21c gebildeten Hohlraum ist eine Hülle 22 angeordnet, die beispielsweise faltenbalgartig ausgebildet ist. 45 Fig. 7 zeigt den Querschnitt entsprechend Fig. 6. Dabei sind die vier Lamellen 21 c durch den von der Masse 24 ausgeübten Innendruck radial auseinandergespreizt worden. Durch die sich weitenden Durchtrittsöffnungen 21b sind dabei Teile der Hülle 22 nach aussen gelangt. Diese Teile so überragen die Kontur des Ankerrohres 21 und ergeben in Hohlkammern aufweisendem Aufnahmematerial eine formschlüssige Verankerung.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

655980 PATENTANSPRÜCHE

1. Befestigungselement zur formschlüssigen Verankerung mittels aufschäumender und/oder aushärtender Massen in einem Hohlräume aufweisenden Aufnahmematerial, bestehend aus einem am rückwärtigen Ende mit Angriffsmitteln zur Lastaufnahme versehenen, eine Längsbohrung sowie von dieser ausgehende, radiale Durchtrittsöffnungen für die Masse aufweisenden Ankerrohr und einer die Masse umgebenden Hülle, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2,12, 22) in der Längsbohrung (la, 1 la) des Ajikerrohres (1,11,21) angeordnet ist und unter dem von der Masse (4,14,24) ausgeübten Innendruck die im Bereich der Durchtrittsöffnungen (lb, 1 lb,21b) liegenden Teile der Hülle (2,12,22) durch die Durchtrittsöffnungen (lb, IIb, 21b) hindurch in eine die Aussenkontur des Ankerrohres (1,11,21) radial überragende Stellung pressbar sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2,12,22) dehnbar ist.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (12,22) als Faltenbalg ausgebildet ist.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Teile (1 lc, 21c) des Ankerrohres (11,21) unter dem Innendruck der in der Hülle (12,22) enthaltenen Masse (14,24) radial aufweitbar sind.