DE10152908A1

DE10152908A1 - Dübel

Info

Publication number: DE10152908A1
Application number: DE2001152908
Authority: DE
Inventors: Ulrich Joeckel; Frank Schaller
Original assignee: TOX DUEBEL WERK
Current assignee: TOX DUEBEL WERK
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-08

Abstract

Es wird ein Dübel, vorzugsweise mit einer Kabelschelle, beschrieben, der einteilig ausgebildet ist und auf der Außenseite des Schaftes Mikrokapseln trägt, die Ein- oder Mehrkomponentenharze enthalten, die durch Reibung beim Einschlagen in ein Dübelloch aufbrechen und eine stoffschlüssige Festlegung bewirken. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Dübel zweiteilig ausgebildet und besteht aus einer Dübelhülse und einem Befestigungselement, das einen angeformten Schaft trägt, der in ein Einsatzloch der Dübelhülse einsteckbar ist. Die Dübelhülse weist eine Injektionspatrone auf, die mit einem Ein- oder Mehrkomponentenharz ausgefüllt ist. Einsatzloch und Schaft sind so ausgebildet, daß beim Einstecken des Schaftes die Injektionspatrone aufgebrochen wird und der Inhalt einerseits in den verbleibenden Zwischenraum zwischen Lochwandung und Schaft eintritt und andererseits über Öffnungen im Hülsenmantel in das Bohrloch tritt und eine stoffschlüssige Festlegung der Dübelhülse im Bohrloch bewirkt, wobei gleichzeitig eine zuverlässige Abdichtung erhalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dübel zur stoffschlüssigen Halterung eines Befestigungselementes in einem Bohrloch.
Unter einer stoffschlüssigen Festlegung soll hierbei eine Anordnung verstanden werden, bei der ein Befestigungselement in einem noch nicht voll ausgehärteten Reaktionsharz in ein Bohrloch eingebracht ist und nach der Aushärtung eine formschlüssige Festlegung gewährleistet ist.

Die deutsche Patentanmeldung 100 10 473.8 beschreibt einen Dübel, in dem eine Injektionspatrone enthalten ist. Beim Eindrehen einer Schraube in das Schraubenloch der Dübelhülse wird durch die Schraube die Patrone aufgebrochen, und das Reaktionsharz tritt durch Schlitze im Dübelmantel in das Bohrloch aus und bewirkt eine Festlegung und Verankerung, wobei ein als Schaumbildner ausgeführtes Reaktionsharz auch in einem porösen Mauerwerk eine zuverlässige Festlegung bewirkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dübel zu schaffen, der ohne Verwendung einer Schraube in einem Bohrloch unter Abdichtung gegenüber der Bohrlochwandung manuell oder vorzugsweise durch einen Roboter einschlagbar ist und eine selbsttätige Verankerung und Abdichtung gegenüber der Bohrlochwandung gewährleistet.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 4 angegebenen Merkmale.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Dübel, bei dem das Befestigungselement als Kabelschelle ausgebildet ist, wie diese beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 199 34 562.7 beschrieben ist. Diese Kabelschelle ist insbesondere zum Einsatz beim Verlegen von Glasfaserkabeln an der Wandung von Abwasserkanälen durch Roboter bestimmt. In diesen Abwasserkanälen, die einen Durchmesser von ca. 50 cm haben, wird das Glasfaserkabel verlegt, wobei der Roboter mit einem Dübel versehene Kabelschellen in vorgebohrte Löcher einpreßt. Bei diesem Einsatzzweck besteht außer der Forderung nach einer dauerhaften Verankerung noch die Notwendigkeit einer zuverlässigen Abdichtung gegenüber der Bohrlochwandung, was durch die Erfindung in zuverlässiger Weise gewährleistet werden kann.

Die Kabelschelle gemäß der deutschen Patentanmeldung 199 34 562.7 ist einteilig ausgebildet, und der Dübel wird in das Bohrloch eingetrieben und in diesem Bohrloch im wesentlichen durch Reibungsschluß gehalten, wobei Dichtungsringe eine Abdichtung gegenüber der Bohrlochwandung gewährleisten. Durch die vorliegende Erfindung wird durch die stoffschlüssige Festlegung gleichzeitig eine zuverlässige Halterung und sichere Abdichtung erreicht. Mit dem gleichen Einschlagvorgang, mit dem die Dübelhülse mit dem Schaft in das Bohrloch eingetrieben wird, erfolgt gleichzeitig eine Aktivierung des Reaktionsharzes. Der mit den Mikrokapseln versehene Dübel ist derart ausgebildet, daß die Kapseln erst dann aufbrechen, wenn ein strenger Reibungsschluß mit der Bohrlochwandung zustandekommt. Bei der Lagerung sind die Kapseln am Aufbrechen gehindert.

Der zweiteilige Dübel wird zweckmäßigerweise im vormontierten Zustand geliefert, wobei die das auszuhärtende Material aufnehmende Patrone im Einsatzloch der Dübelhülse am Dübelfuß zu liegen kommt, und der Schaft des Befestigungselementes ist fabrikatorisch so weit eingeführt, daß die Patrone vom Einschlagende des Schaftes noch nicht oder gerade berührt ist und erst beim Einschlagen im Dübelloch aufbricht.

Des Einschlagen des Dübels kann per Hand oder durch einen Roboter erfolgen. Durch das Einschlagen wird der Schaft des Befestigungselementes in das Einsatzloch voll eingedrückt, wodurch das Reaktionsharz aktiviert wird und sich dieses über das Bohrloch ergießt, wodurch sich eine zuverlässige Verklebung mit Formschluß und eine hermetische Abdichtung gegenüber der Bohrlochwand ergibt.

Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von Kabelschellen begrenzt, sondern es können in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Dübel Befestigungselemente beliebiger Art benutzt werden oder auch lediglich Einsatzschäfte für den Dübel mit einem verbreiterten Kopf, mit dem Gegenstände an Wänden einfach festlegbar sind.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Kabelschelle mit an der Dübelhülse festgelegten Mikrokapseln;
Fig. 2 ist eine Grundrißansicht der in Fig. 1 dargestellten Kabelschelle;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1;
Fig. 4 zeigt die Einzelheit A gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab;
Fig. 5 zeigt als Einzelheit B die Dübelhülse in größerem Maßstab;
Fig. 6 zeigt in mehreren Ansichten den ersten Teil des eine Dübeleinheit bildenden Befestigungselementes in Form einer Kabelschelle;
Fig. 7 zeigt in mehreren Ansichten in größerem Maßstab eine den zweiten Teil der Dübeleinheit bildenden Dübelhülse, in die der Schaft des Befestigungselementes gemäß Fig. 6 einsteckbar ist.
Der Dübel gemäß den Fig. 1 bis 5 weist eine Dübelhülse 2 auf, die einstückig mit einer Kabelschelle 4 geformt ist. Dieser von der Dübelhülse gebildete Schaft weist infolge des inneren Hohlraums eine vorbestimmte radiale Elastizität auf. Dieser Schaft kann jedoch auch massiv ausgebildet sein. Unter dem in der Beschreibung benutzten Ausdruck "Dübelhülse" soll demgemäß sowohl ein hohler als auch ein massiver Schaft verstanden werden. Auf der Außenseite des Schaftes sind Ringrippen 5 angebracht, zwischen denen Ringnuten 6 verbleiben. Diese Ringnuten sind mit Mikrokapseln aufgefüllt, die Komponentenharze beinhalten, die beim Freisetzen entweder als Einkomponentenharze oder als Mehrkomponentenharze eine Festlegung im Bohrloch und eine Abdichtung gegenüber diesem Bohrloch gewährleisten. Diese Mikrokapseln 7 erstrecken sich in mehreren Schichten rings um die Dübelhülse und auch über die Ringrippen 5 und über die Stirnseite des Dübelfußes. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß beim Einschlagen der Dübelhülse in das Bohrloch durch die Reibung an der Bohrlochwandung die Mikrokapseln aufbrechen und ihr Inhalt sich verbindet und die stoffschlüssige Festlegung gewährleistet.
Die Kabelschelle 4 ist als offener Bügel ausgebildet und dem Durchmesser des jeweils zu verlegenden Kabels, insbesondere eines Glasfaserkabels, angepaßt. Der freie Schenkel des U-förmigen Bügels ist mit unsymmetrischen Abflachungen 8 gemäß Fig. 4 versehen. Löcher 9 in der Kabelschelle dienen zum Einstecken entsprechender Stifte einer benachbarten Kabelschelle, die auf der den Löchern 9 gegenüberliegenden Seite mit Stiften versehen ist.
Das in den Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen zweiteiligen Dübel, der aus einem Befestigungselement 10 in Form einer Kabelschelle und einer Dübelhülse 12 besteht.
Die Kabelschelle 10 besteht aus einem U-förmigen Bügel 14, der in Form und Größe dem festzulegenden Kabel, insbesondere einem Glasfaserkabel, angepaßt ist und der einen an dem einen Bügelschenkel 16 ansetzenden Verankerungsteil in Form eines Schaftes 18 aufweist. Der Schaft weist vier im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete axial verlaufende Rippen 20 auf. Am Übergang zwischen Bügelschenkel 16 und Schaft 18 befindet sich ein Anschlagflansch 19.
Die Dübelhülse 12 weist einen geschlossenen Boden 22 und ein als Sackloch ausgebildetes Einsatzloch 24 auf, das mit vier im gleichen Winkelabstand zueinander angeordneten Axialnuten 26 versehen ist. Der Boden 22 der Dübelhülse ist massiv und außen konisch verlaufend ausgebildet. Im Bereich der Axialnuten 26 sind im wesentlichen in radialer Richtung verlaufende Durchgangslöcher 27 in der Nähe des Hülsenbodens 22 angeordnet. Größe und Form von Einsatzloch und Axialnuten sind auf Größe und Form des Schaftes 18 mit seinen Rippen 20 derart abgestimmt, daß der Schaft des Befestigungselementes mit Reibungsschluß in die Hülse eingesteckt werden kann, wobei die axialen Rippen 20 in die Axialnuten 26 eingreifen und eine Drehsicherung bewirken.
Die Dübelhülse 12 weist auf zwei diametral gegenüberliegenden Seiten widerhakenartig ausgebildete Verankerungslippen 28 auf, von denen die vorderste Lippe mit einer Fase 30 versehen ist. Zwischen den Lippen 28 ist der Hülsenmantel mit jeweils einer Abrundung 32 versehen. Die Dübelhülse weist einen Anschlagflansch 25 auf, der nach Einstecken des Schaftes 18 in das Einsatzloch 24 der Dübelhülse 12 am Anschlagflansch 19 anliegt und das Einstecken der Dübelhülse 12 in das Bohrloch begrenzt.
Versetzt zu den Verankerungslippen 28 sind diametral gegenüberliegend am Dübelmantel im wesentlichen radial vorstehende Rippen 34 angeformt.
In das Einsatzloch 24 ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Injektionspatrone eingefügt, die mit einem Einkomponentenharz angefüllt oder zweiteilig ausgebildet und mit einem Zweikomponentenharz angefüllt ist. Beim Einstecken des Schaftes 18 des Befestigungselementes 10 in das Einsatzloch 24 der Dübelhülse 12 wird diese Patrone aufgebrochen und der Inhalt freigegeben, der sich innerhalb des verbleibenden Raums innerhalb der Dübelhülse ausbreitet und über die Löcher 28 oder andere Ausnehmungen im Dübelmantel nach außen in das Bohrloch austritt und eine stoffschlüssige Halterung der Dübelhülse im Bohrloch gewährleistet, wobei der Stoffschluß zwischen Bohrloch und Dübelhülse eine zuverlässige Haltewirkung und Abdichtung gewährleistet. Im Falle eines Zweikomponentenharzes erfolgt beim Aufbrechen durch den Schaft 18 des Befestigungselementes eine Vermischung und Aushärtung, nachdem die überschüssige Masse nach außen in das Bohrloch ausgetreten ist und dort unter Abdichtung erhärtet. Die in der Injektionspatrone enthaltene Kunstharzmasse kann auch als Schaumbildner ausgebildet sein, wodurch eine Festlegung, beispielsweise in Leichtbauwänden, ermöglicht wird. Die Patrone kann als Hohlkugel ausgebildet sein, die dem Durchmesser des Einsatzloches 24 angepaßt ist.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Befestigungselement der Dübeleinheit als Kabelschelle ausgebildet. Dieses Befestigungselement kann jedoch auch eine andere Gestalt aufweisen, und es ist lediglich erforderlich, daß das Befestigungselement einen in das Einsatzloch 24 einpassenden Schaft aufweist. Dieser Schaft kann einen beliebig geformten Kopfflansch zur Festlegung beliebiger Elemente aufweisen oder Halterungen in Gestalt von Haken, Ösen oder dergleichen tragen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 wird die Dübelhülse 2 bzw. der Schaft zur Erhöhung der Haltewerte und zur Versiegelung des Bohrloches folgendermaßen modifiziert: Ein Kunstharz (Polyester-, Vinylester-; Vinylesterurethan-, Epoxid-), welches in den Mikrokapseln eingeschlossen ist, wird auf den Dübel aufgetragen. Die Mikrokapseln, die eine flüssigkeitsdichte Abtrennung vom Härtersystem gewährleisten, bestehen aus Gelatine, Salzen oder Polymeren. Weiterhin wird ein für das jeweilige Harz geeignetes Härtersystem (Peroxide, Ketone, Amine, Anhydride) entweder in seiner Reinform oder ebenfalls in Mikrokapseln auf dem Dübel verklebt. Die Einrichtung ist so beschaffen, daß beim Eintreiben des Dübels in das Bohrloch die Mikrokapseln zerstört werden und sich das Harz mit dem Härtersystem vermengt. Durch diese Reaktion ergibt sich eine wasserdichte Versiegelung des Bohrloches.
Diese Ausbildung der Dübelhülse mit Mikrokapseln kann auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7 Anwendung finden. Bezugszeichenliste 2 Dübelhülse
4 Kabelschelle
5 Ringrippen
6 Ringnuten
7 Mikrokapseln
8 Abflachung
9 Löcher
10 Befestigungselement (Kabelschelle)
12 Dübelhülse
14 Bügel
16 Bügelschenkel
18 Schaft
19 Anschlagflansch
20 axiale Rippen
22 Boden
24 Einsatzloch
25 Anschlagflansch
26 Axialnuten
27 Öffnungen
28 Verankerungslippen
30 Fase
32 Abrundung
34 Stützrippen

Claims

1. Dübel zur stoffschlüssigen Festlegung in einem Dübelloch mit den folgenden Merkmalen:
1 der Dübel trägt auf seinem äußeren Umfang verteilt Mikrokapseln (7), die Ein- oder Mehrkomponentenharze enthalten;
die Mikrokapseln (7) sind derart angeordnet und ausgebildet, daß sie bei einem Reibungsschluß, z. B. an einer Bohrlochwandung, aufbrechen und den Dübel im Bohrloch nach Aushärtung festlegen und abdichten.

2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln (7) in den Ringnuten (6) zwischen den am Dübelmantel vorgesehenen Ringrippen (5) angeordnet sind.

3. Dübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln (7) in mehreren Lagen über den äußeren Durchmesser der Dübelhülse und über den Durchmesser der Ringrippen (5) verlaufend angeordnet sind.

4. Dübel zur stoffschlüssigen Festlegung in einem Dübelloch mit den folgenden Merkmalen:
die Dübeleinheit weist eine Dübelhülse (12) und ein Befestigungselement (10) auf;
die Dübelhülse (12) weist ein Einsatzloch (24) auf, in das ein entsprechend dimensionierter Schaft (18) des Befestigungselementes (10) reibungsschlüssig einsteckbar ist;
in das Einsatzloch (24) der Dübelhülse (12) ist eine Injektionspatrone eingesetzt oder einsetzbar;
die Injektionspatrone ist durch Einschub des Schaftes (18) aufbrechbar und enthält ein Ein- oder Mehrkomponentenharz;
die Dübelhülse (12) weist im Mantel durchgehende Öffnungen (27) auf, durch die das nach Aufbrechen der Patrone austretende Komponentenharz in das Bohrloch unter Festlegung und Abdichtung der Dübelhülse eintreten kann.

5. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement als Kabelschelle (10) ausgebildet ist.

6. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) einen Anschlagflansch (19) aufweist.

7. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen im Dübelmantel als Löcher (27) ausgebildet sind, die in der Nähe des Dübelbodens (22) angeordnet sind.

8. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelmantel mehrere parallel zueinander verlaufende diametral angeordnete Stützrippen (34) trägt.

9. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelmantel widerhakenartige diametral gegenüberliegend angeordnete Verankerungslippen (28) aufweist.

10. Dübel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Hülsenboden (2) zugewandte Lippe mit einer Fase (30) versehen ist.

11. Dübel nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrippen (34) gegenüberliegend zwischen den Verankerungslippen (28) angeordnet sind.

12. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzloch (24) axial verlaufende Nuten (26) aufweist.

13. Dübel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) des Befestigungselementes in die Nuten (26) einpassende, als Drehsicherung wirkende Axialrippen (20) aufweist.

14. Dübel nach den Ansprüchen 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (27) im Bereich der Nuten (26) angeordnet sind.

15. Dübel nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß vier im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Nuten (26) und Rippen vorgesehen sind.

16. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (22) des Dübels massiv und konisch verlaufend ausgebildet ist.

17. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelhülse (12) einen Anschlagflansch (25) aufweist, der das Einstecken der Dübelhülse (12) in das Bohrloch begrenzt.

18. Dübel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübelmantel zwischen den Ansätzen der Verankerungslippen (28) abgerundete Nuteinschnitte (32) aufweist.

19. Dübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone als Hohlkugel ausgebildet ist, die dem Durchmesser des Einsatzloches (24) angepaßt ist.

20. Dübel nach einem der Ansprüche 4 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Komponentenharz ein Kleber ist.

21. Dübel nach einem der Ansprüche 4 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Komponentenharz ein Mehrkomponentenharz ist.

22. Dübel nach einem der Ansprüche 4 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Komponentenharz ein Dichtmittel ist.

23. Dübel nach einem der Ansprüche 4 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Komponentenharz ein bei Freisetzung unter Druck stehender Schaumstoff ist.

24. Dübel nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunstharz (Polyester-, Vinylester-, Vinylesterurethan-, Epoxid-), welches in Mikrokapseln eingeschlossen ist, auf dem Dübel aufgetragen ist.

25. Dübel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die eine flüssigkeitsdichte Abtrennung vom Härtersystem gewährleistenden Mikrokapseln aus Gelatine, Salzen oder Polymeren bestehen.

26. Dübel nach den Ansprüchen 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein für das jeweilige Harz geeignetes Härtersystem (Peroxide, Ketone, Amine, Anhydride) entweder in seiner Reinform oder in Mikrokapseln auf dem Dübelmantel verklebt ist.