DE102010031636B4 - Ankerschiene mit Zugband - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ankerschiene, die in ein Bauteil eingiessbar ist, mit einem Schienenkörper, der einen sich in Längserstreckung des Schienenkörpers erstreckenden Aufnahmeraum aufweist, einem Füllkörper, der in dem Aufnahmeraum des Schienenkörpers vorgesehen ist, und zumindest einem mit Fasern verstärkten Ausreissband, welches zum Entfernen des Füllkörpers aus dem Aufnahmeraum zwischen dem Schienenkörper und dem Füllkörper angeordnet ist. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass das Ausreissband eine Matrix aus modifiziertem Naturkautschuk aufweist, welche die Fasern zumindest teilweise umgibt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine in ein Bauteil eingiessbare Ankerschiene der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art. Eine solche Ankerschiene ist ausgebildet mit einem Schienenkörper, der einen sich in Längserstreckung des Schienenkörpers erstreckenden Aufnahmeraum aufweist, einem Füllkörper, der in dem Aufnahmeraum des Schienenkörpers vorgesehen ist, und zumindest einem mit Fasern verstärkten Ausreissband, welches zum Entfernen des Füllkörpers aus dem Aufnahmeraum zwischen dem Schienenkörper und dem Füllkörper angeordnet ist.
- Ankerschienen, die vor dem Betonieren in die Schalung eingebracht werden, müssen in der Regel gegen das Eindringen von Beton abgedichtet werden, um ihre Funktion nicht zu verlieren. Dies kann durch das Einbringen von schaumartigen Materialien, wie PE-Schaum, Polystyrol, etc. in die Ankerschienen geschehen. Der schaumartige Füllstoff wird gewöhnlich vor der Benutzung der Ankerschiene wieder entfernt. Ankerschienen mit temporären Füllstoffen sind beispielsweise aus der
DE 87 05 644 U und derUS 4,532,740 A bekannt. Weiter ist aus derDE 295 15 152 U1 eine Kunststoffschaumfüllung für Ankerschienen bekannt, die aus LDPE besteht. - Zur leichteren Entfernung der temporären Schienenfüllung sind beispielsweise aus der
US 4,532,740 A Ausreissbänder bekannt, die in der Längsrichtung der Schiene an der Unterseite des Füllstoffes angebracht sind. Nach derUS 4,532,740 A können die Bänder auch mit Klebstoff versehen sein und Verstärkungsfasern aufweisen. - Bei der Verwendung von faserverstärkten Ausreissbändern in einbetonierten Ankerschienen hat sich allerdings gezeigt, dass die Ausreissbänder teilweise bereits bei Belastungen reissen, die deutlich unter der theoretischen Reisskraft liegen, was zur Folge haben kann, dass die Ausreissbänder versagen, bevor der Füllstoff zuverlässig gelöst ist.
- Ausgehend von der
US 4,532,740 A ist es nun Aufgabe der Erfindung, eine Ankerschiene anzugeben, die eine besonders einfache und zuverlässige Entfernung des Füllmaterials erlaubt. - Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Ankerschiene mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ausreissband eine Matrix aus modifiziertem Naturkautschuk aufweist, welche die Fasern zumindest teilweise umgibt.
- Versuche haben in überraschender Weise gezeigt, dass das teilweise beobachtete Versagen bekannter faserverstärkter Ausreissbänder häufig nicht auf ein Versagen der Fasern selbst zurückzuführen ist, sondern auf ein Versagen der Matrix, in welche die Fasern eingebettet sind. Diese Matrix stellt im unbeschädigten Zustand einen Scherwiderstand zur Verfügung, der es ermöglicht, die Last auf die Fasern zu verteilen, und somit möglichst alle Fasern am Lastabtrag zu beteiligen. Versagt nun die Matrix, so wird die Last nicht mehr auf alle Fasern verteilt, sondern sie liegt lediglich an einigen wenigen Fasern an. Diese Fasern brechen dann vorzeitig, mit der Folge, dass die Last erneut wieder nur an wenigen Fasern anliegt, die erneut brechen, usw. Bei einer geschwächten Matrix brechen die ungleichmässig belasteten Fasern also sukzessive so lange, bis das gesamte Band gerissen ist.
- Die Versuche haben weiter überraschend gezeigt, dass die beobachtete Schwächung der Matrix häufig auf den flüssigen Beton zurückzuführen ist, der z. B. durch seinen hohen, also stark basischen pH-Wert die Matrix angreifen kann. Doch auch Trennmittel, die auf die Schalung aufgebracht werden, um ein Haften des Betons auf den Schaltafeln zu reduzieren, können die Matrix negativ beeinflussen.
- Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Ausreissband sowohl an den überstehenden Laschen und den Stirnseiten der Ankerschiene als auch an seinen Nagellöchern den schädlichen Einflüssen der Betonmilch ausgesetzt sein kann. Es hat sich in den Versuchen gezeigt, dass unter Umständen bereits Nagellöcher mit einem Durchmesser von nur 3 mm eine nachhaltige Schädigung des Bandes erzeugen können, mit der Folge, dass das Band genau an den Stellen der Nagellöcher reisst und die Funktionalität des Bandes nicht mehr gegeben ist. Auch wurde beobachtet, dass in Fällen, in denen das Füllmaterial den Innenraum der Schiene nicht vollständig abgedichtet hat, über die Stirnseiten Betonmilch eindringen konnte, so dass das Ausreissband am Boden der Ankerschiene komplett mit Betonmilch benetzt war. Dies konnte das Band unter Umständen völlig unbrauchbar machen.
- An der überraschenden Erkenntnis, dass das Versagen der Ausreissbänder auf ein Versagen der Matrix zurückzuführen ist, und dass dieses Versagen der Matrix wiederum in schädlichen Einflüssen des Betons selbst begründet sein kann, setzt die Erfindung an. Sie schlägt vor, als Matrixmaterial modifizierten Naturkautschuk zu verwenden. In Versuchen hat sich überraschend gezeigt, dass Naturkautschuk durch den basischen Angriff des Betons allenfalls marginal beeinträchtigt wird.
- Dabei wurde festegestellt, dass der Naturkautschuk nicht nur besonders widerstandsfähig gegen chemische Angriffe ist, sondern dass er in vorteilhafter Weise zugleich dazu dienen kann, das Ausreissband am Füllkörper, der vorzugsweise ein Schaummaterial aufweist, anzuheften. Durch diese Art der Anheftung kann ein Durchrutschen des Bandes unter dem Füllkörper bei kurzen Schienenstücken vermieden werden, ohne dass eine zusätzliche Klebeschicht erforderlich ist. Besonders bevorzugt ist es somit, dass das Ausreissband an seiner Matrix aus modifiziertem Naturkautschuk am Füllkörper angeheftet ist. Geeigneterweise liegt also die Matrix unmittelbar, d. h. ohne dazwischen liegende Schichten wie z. B. Klebeschichten, am Füllkörper an.
- Geeigneterweise weist das Ausreissband ein Trägerband auf, auf dem die Matrix und/oder die Fasern angeordnet sind. Dieses Trägerband kann insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET) aufweisen.
- Vorzugsweise sind die Fasern Glasfasern. Diese sind gegenüber der erfindungsgemässen Naturkautschuk-Matrix, aber auch gegenüber der Betonmilch, chemisch besonders beständig. Insbesondere können Endlosfilamente als Fasern verwendet werden. Die Fasern verlaufen geeigneterweise in Längsrichtung des Ausreissbandes.
- Weiterhin ist es zweckmässig, dass der Füllkörper einen Extruderschaumstoff aufweist, der zumindest im Bereich des Ausreissbandes eine Extrusionshaut aufweist. Eine solche Extrusionshaut gewährleistet eine besonders gute Haftung des Ausreissbandes am Füllkörper. Gleichzeitig kann die Extrusionshaut verhindern, dass Betonmilch unerwünschterweise in den Füllkörper eindringt, was unter Umständen das Herausziehen des Füllkörpers erschweren könnte.
- Insbesondere um einer Ausbreitung von Betonmilch im Füllkörper entgegenzuwirken kann es weiterhin vorteilhaft sein, dass der Füllkörper einen geschlossenzelligen Extruderschaumstoff aufweist.
- Beispielsweise im Hinblick auf die Herstellungskosten kann vorgesehen sein, dass der Füllkörper low density Polyethylen (LDPE) aufweist. Hierbei ist zu beachten, dass LDPE nicht sonderlich zugfest ist, so dass mit einem geschwächten Ausreissband ein Entfernen eines LDPE-Füllkörpers in einem Zug häufig nicht möglich ist. Vielmehr ergeben sich bei einem geschädigten Ausreissband häufig viele einzelne Schaumstücken, die auch einzeln wieder entsorgt werden müssen. Somit ist die erfindungsgemässe Verwendung einer Naturkautschuk-Matrix, welche einer Schwächung des Ausreissbandes entgegenwirkt, gerade im Zusammenhang mit LDPE-Füllkörpern besonders vorteilhaft. Experimente haben gezeigt, dass diese Kombination das Ausbringen des Schaums auch dann ermöglicht, wenn die Schiene angenagelt wurde und die Nägel sowohl durch das Ausreissband als auch durch den Füllkörper durchgedrungen sind.
- Weiter haben Experimente gezeigt, dass ein Ausreissband mit Naturkautschuk-Matrix den Schlägen eines Hammers beim Entfernen der Betonkruste, die sich z. B. bei einer geringfügig zu tief eingebauten Ankerschiene ergibt, oder beim Suchen des Anfangs des Ausreissbandes standhält. In der oben beschriebenen Materialkombination ist das Ausreissband zusammen mit dem Füllkörper in der Lage, eine zugfeste Einheit zu bilden, die beim Entfernen des Füllkörpers zusammenwirkt und ein einfaches Ausbringen des Füllkörpers ermöglicht.
- Eine weitere Verbesserung der Beständigkeit des Ausreissbandes kann durch folgende Lösung erzielt werden: Um die Glasfaser von der äußeren aggressiven Umgebung zu isolieren, können bei der Herstellung des Ausreissbandes zwei Bänder aus Naturkautschuk vorgesehen werden, zwischen denen eine Glasfaserschicht sandwichartig angeordnet wird. Die Naturkautschuk-Bänder können anschließend zusammengerollt werden und durch einen Klebstoff oder durch Hitzeeinwirkung verbunden werden, so dass sie die Glasfaserschicht beidseitig umgeben.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemässe Ankerschiene im Querschnitt; und -
2 eine vergrösserte Querschnittsansicht des Ausreissbandes der Ankerschiene aus1 . - Eine erfindungsgemässe, in ein Bauteil eingiessbare Ankerschiene
11 ist in1 dargestellt. Die gezeigte Ankerschiene11 weist einen Schienenkörper12 auf, der einen sich in Längserstreckung des Schienenkörpers12 erstreckenden Aufnahmeraum13 aufweist, wobei im Fall der Querschnittsansicht der1 und2 die Längserstreckung senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Die Ankerschiene11 weist ferner mehrere an der Unterseite des Schienenkörpers12 abragende Ankerelemente auf, von denen in1 lediglich ein einziges Ankerelemente14 erkennbar ist, welches die verbleibenden Ankerelemente verdeckt. Im Aufnahmeraum13 des Schienenkörpers12 ist ein Füllkörper16 vorgesehen, welcher beispielsweise aus LDPE-Schaum bestehen kann, und der vorzugsweise eine Extrusionshaut aufweist. - Zwischen dem Füllkörper
16 und dem Schienenkörper12 ist im Aufnahmeraum13 ein Ausreissband21 angeordnet, wobei das Ausreissband am Füllkörper16 klebend angeheftet ist. Das Ausreissband21 verläuft an der den Ankerelementen14 zugewanden Unterseite des Aufnahmeraums13 in Längserstreckung des Schienenkörpers12 . Über das Ausreissband21 können Kräfte auf den Füllkörper16 ausgeübt werden, die dazu dienen, den Füllkörper16 zumindest teilweise aus dem Aufnahmeraum13 zu entfernen. -
2 zeigt eine Detailansicht des Ausreissbandes21 . Wie in2 erkennbar ist, weist das Ausreissband21 ein Trägerband30 auf, welches sich in Längserstreckung des Schienenkörpers12 erstreckt, und welches beispielsweise aus einer Polyesterfolie bestehen kann. Auf dem Trägerband30 ist eine Matrix35 aus modifiziertem Naturkautschuk angeordnet, in welche als Endlosfilamente ausgebildete Fasern36 eingebettet sind. Die als Glasfasern ausgebildeten Fasern36 erstrecken sich dabei ebenfalls in Längserstreckung des Schienenkörpers12 . Die Matrix35 dient dazu, bei einer Zugbelastung des Ausreissbandes21 auftretende Kräfte auf die Fasern36 zu verteilen, so dass die Belastung idealerweise von sämtlichen Fasern36 getragen wird. - Die aus modifiziertem Naturkautschuk bestehende Matrix
35 kann darüber hinaus als Klebstoff dienen, so dass das Ausreissband21 unmittelbar an der Oberseite39 der Matrix35 am Füllkörper16 angeheftet werden kann. - Die Breite des Ausreissbandes
21 kann typischerweise 5 mm bis 40 mm betragen. Die Gesamtdicke des Ausreisbandes21 beträgt typscherweise 0.1 mm bis 0.5 mm, insbesondere ca. 0.25 mm. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und beispielsweise um die Funktionsweise auch dann sicherzustellen, wenn die Ankerschiene11 tiefer als üblich einbetoniert ist, und damit höhere Ausreisskräfte für das Ausreissband21 benötigt werden, ist es bevorzugt, dass das Ausreissband21 eine Zugkraft von mindestens 50 kg, insbesondere 100 kg, ertragen kann.
Claims (7)
- Ankerschiene (
11 ), die in ein Bauteil eingiessbar ist, mit einem Schienenkörper (12 ), der einen sich in Längserstreckung des Schienenkörpers (12 ) erstreckenden Aufnahmeraum (13 ) aufweist, einem Füllkörper (16 ), der in dem Aufnahmeraum (13 ) des Schienenkörpers (12 ) vorgesehen ist, und zumindest einem mit Fasern (36 ) verstärkten Ausreissband (21 ), welches zum Entfernen des Füllkörpers (16 ) aus dem Aufnahmeraum (13 ) zwischen dem Schienenkörper (12 ) und dem Füllkörper (16 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausreissband (21 ) eine Matrix (35 ) aus modifiziertem Naturkautschuk aufweist, welche die Fasern (36 ) zumindest teilweise umgibt. - Ankerschiene (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausreissband (21 ) an seiner Matrix (35 ) aus modifiziertem Naturkautschuk am Füllkörper (16 ) angeheftet ist. - Ankerschiene (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausreissband (21 ) ein Trägerband (30 ) aufweist, auf dem die Matrix (35 ) und die Fasern (36 ) angeordnet sind, wobei das Trägerband (30 ) insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET) aufweist. - Ankerschiene (
11 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (36 ) Glasfasern sind. - Ankerschiene (
11 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (16 ) einen Extruderschaumstoff aufweist, der zumindest im Bereich des Ausreissbandes (21 ) eine Extrusionshaut aufweist. - Ankerschiene (
11 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (16 ) einen geschlossenzelligen Extruderschaumstoff aufweist. - Ankerschiene (
11 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (16 ) low density Polyethylen (LDPE) aufweist.
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