DE1536024A1 - Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen od.dgl. - Google Patents

Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen od.dgl.

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DE1536024A1 DE1966E0032607 DEE0032607A DE1536024A1 DE 1536024 A1 DE1536024 A1 DE 1536024A1 DE 1966E0032607 DE1966E0032607 DE 1966E0032607 DE E0032607 A DEE0032607 A DE E0032607A DE 1536024 A1 DE1536024 A1 DE 1536024A1
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Explosives & Chem Prod
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Description

Patentanwalt· DIpI.-Ing. R. Beetz u. Dipl.-Ing. Uanprecht . o n
München 22, Stelnadwfftr. 10 I O O O U £
96-11.8O5P 3.10.1966
THE EXPLOSIVES & CHEMICAL PRODUCTS,LTD., L ο η d r e B (Großbrit.)
und
HOUILLERES DU BASSIIi DU NORD & DU PAS-DE-CALAIS, D ο u a i (Frankr.)
Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen o.dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Harzpatronen zum Festlegen bzw. Fixieren von Verbindungs- oder Befestigungselementen, wie Verankerungsbolzen o.dgl., insbesondere für die Absicherung der Decken von Stollen, Tunnels usw.
Die Verwendung von synthetischen Harzen für die Fixierung von Verankerungsbolzen ist allgemein bekannt. Diese Harze, die bei Gebrauch an das (innere) Ende der zur Aufnahme der Bolzen bestimmten Bohrungen zu bringen sind, wurden bisher in verschiedener Weise konditioniert.
So wurden Patronen in Form von Doppelpackungen mit Harz und Härter in zwei getrennten Abteilen benutzt, bei denen die Mischung beider Komponenten durch Einführung des Bolzens in das gebohrte Loch hergestellt wird, das ein oder mehrere solche Doppelpackungen enthält. Man hat jedoch in der Praxis
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festgestellt, daß die Durchmischung von Harz und Härter infolge von Schwierigkeiten "beim Zerreißen der Umhüllungen mit dem Bolzenkopf nur mangelhaft erreicht wird.
Es wurde daher bereits vorgeschlagen, Patronen herzustellen, die eine äußere, das Harz enthaltende Umhüllung (Beutel oder Hülse) und eine dazu koaxiale innere Unhüllung mit dem Härter aufweisen, die aus Polyäthylen sein können. Auch bei diesen Anordnungen muß man jedoch den Bolzen relativ lange Zeiten rotieren lassen, um eine genügende !Durchmischung von Harz und Härter zu erreichen.
Ziel der Erfindung ist daher primär eine solche Patrone bzw. Packung für Harz und Härter, daß diese durch die Wirkung eines rotierenden Bolzenstiftes rasch und wirksam gemischt werden können.
Die erfindungsgemäße Harzpatrone zum Fixieren von Yerankerungsbolsen u.dgl. mit einem Harz und einem Härter, ist daher im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der gegebenenfalls mit einem inerten Füllstoff gemischte Härter direkt mit dem in einer Hülle enthaltenen Harz in Kontakt gebracht ist.
Es ist ziemlich überraschend, daß die verschiedenen Bestandteile einer solchen HarzpatroBe bzw. -packung bei einer Lagerung über relativ lange Zeiten hinweg stabil bleiben, Sie
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können indessen bei Vermischung mit einem rotierenden Bolzenkopf rasch und wirksam innerhalb einer Bohrung zum Härten gebracht werden.
Man» kann annehmen, daß sich in einer solchen Packung zwischen dem gegebenenfalls mit Füllstoff gemischten Härter und dem synthetischen Harz eine dünne Zwischenschicht aus polymerisiertem Produkt ausbildet, die ein weiteres Portschreiten der Polymerisation (bzw. Polymerbildung) des Harzes verhindert. Bei Kontakt der Patrone mit einem rotierenden Bolzenkopf wird diese dünne Schicht zerstört und das Harz kann mit dem Härter vermischt werden und aushärten.
Weitere zusätzliche Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervorgehen, die sich auf.die angefügten Zeichnungen bezieht. Selbstverständlich werden Beschreibung und Zeichnung nur zur Erläuterung und keinesfalls einschränkend angegeben.
Die angefügte Zeichnung (Pig.1 bis >) zeigt drei verschiedene Varianten der erfindungsgenä£en Patrone im Längsschnitt.
Genau ?ig. 1 besteht die Patrone aus einer länglichen Hülle 1 aus "zerbrechlichen" Ilaterial, in die eine Härtermiscliung 2 eingebracht ist, die durch einen passenden Härter mit einem inerten Füllstoff gebildet wird; diese Mischung
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BAD OnICSNAL
kann Wasser enthalten und in Form einer Paste vorliegen. Nach Einbringen der Härtermischung wird die Hülle mit dem synthetischen Harz 3 gefüllt und verschlossen.
Die Härtermischung wird, wenn sie in Form von Pulver vorliegt, in die senkrecht gehaltene Hülle eingebracht und dann durch Schütteln der Hülle in waagerechter Lage ausgebreitet, so daß axe eine Ablagerung im unteren Teil der Hülle bildet.
Das vorzugsweise mit einem inerten Füllstoff gemischte Harz kann dann über der Härtersehicht eingespritzt bzw. eingefüllt werden und zwar obgleich es auf diese Weise über die ganze Länge der Hülle mit der Oberfläche der Härtermischung in Kontakt kommt.
Bisweilen ist es schwierig, das Harz in die Hülle einzubringen, ohne die Härterablagerung zu beeinflussen. Dieser Schwierigkeit kann man jedoch dadurch begegnen, daß man die Härtermischung in ein dünnwandiges Rohr einbringt, das aus einem im angewendeten Harz löslichen Material besteht, wie beispielsweise aus Polystyrol, wenn man ein Harz aus Polyester und Monomeren (polyester-manome're) verwendet. Es ist dann sehr einfach, das Harz in die Hülle einzubringen, ohne die Härtermischung zu beeinträchtigen. Das dünnwandige Rohr wird durch das Harz gelöst, das dann wie zuvor mit der Härtermischung in Kontakt kommt.
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Das für die erfindungsgemäßen Patronen verwendete synthetische Harz kann irgendein üblicherweise für derartige Harzpatronen zum Fixieren von Deckenbolzen (boulon de toits) verwendetes Harz sein. Es ist allerdings aus Gründen der Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit vorzuziehen, eine Mischung von Phthalsäureester und Styrol zu verwenden.
Mögliche Härter für eine solche Mischung sind Benzoylperoxyd oder Methyläthylketonperoxyd. Nach Wunsch kann man einen Beschleuniger zusätzlich zum Härter verwenden. Der Beschleuniger kann mit dem Harz gemischt werden und beispielsweise Dirnethylanilin sein.
Obgleich für die Herstellung solcher Patronen normalerweisefflüssiges Harz verwendet wird, ist es vorzuziehen, das Harz mit einem inerten Füllstoff in der Weise zu mischen, daß ein Mastix oder Kitt gebildet wird, der bequemer in die Hülle eingebracht werden kann und bis zum Gebrauch leichter beständig bleibt.
Als Füllstoffe kann man beispielsweise Kreide, Talkum, Sand, Calciumsulfat und Calciumsilikat verwenden. Für den Härter wird vorzugsweise der gleiche inerte Füllstoff verwendet, wie für das Harz, obgleich das nicht notwendigerweise so ist.
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Die "zerbrechliche" Hülle der Patrone kann aus beliebigem Material hergestellt werden, dasbei Zusammendrücken mit dem rotierenden Bolzenkopf zerbrechen, zerreißen oder durch Abrieb entweigehen kann und so eine innige Mischung von Harz und Härter ermöglicht. Brauchbare Materialien sind z.B. synthetische thermoplastische Materialien und beispielsweise Polyäthylen, Papier, Glas oder Kunstdarmmaterial.
Es ist zu bemerken, daß die Härtungszeit des in der Patrone verwendeten Harzes nach Bedarf durch angemessene Veränderungen der Mengen von Harz, Härter und Beschleuniger geändert werden kann.
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Erfindung:
Aus einem als Kunstdarm verwendeten, unter dem Hamen "Yiskose-Papier" bekannten fibrösen bzw. faserigen Material wurde ein an einem Ende geschlossene Rohr hergestellt. Dieses Rohr hatte einen Durchmesser von etwa 31,7 mm und eine Länge von etwa 229
Durch Vermischen von 3,5 hydratisiertem Benzoylperoxyd (mit etwa 1 g Wasser) und 6,5 "Microdol" (microdol) wurde eine Härtermischung hergestellt; diese wurde in ein Rohr gebracht, das solange geschüttelt wurde, bis die Mischung über die gesamte Länge des Rohres verteilt war.
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Durch Mischen einee im Handel unter dem Namen "Norsodyne" käuflich erhältlichen Polyesterharzes mit Microdol und Dimethylanilin in den nachfolgenden Anteilen:
26 Gew."/j Norsodyne
(3/1 Gew.# Microdol und 0,3 Gew.'/ί Dimethylanilin
wurde ein Mastix oder Kitt hergestellt. In das horizontal gehaltene Rohr, das bereits eine Schicht des Härters enthielt, wurden 340 g Kitt eingebracht, der das Rohr ausfüllt. Das offene Ende des Rohres wurde dann mit einer lletallspange bzw. -klammer verschlossen.
Diese Patronen wurden in einem Bergwerk bzw. in einem Stollen in folgender Weise untersucht:
In die Decke bzw. das Gewölbe einer Abbaustrecke (toit de galerie) wurde ein zylindrisches Loch von 58,1 mm und 1,22 m Länge gebohrt; in diese Bohrung wurden zwei Harzpatronen eingebracht und dann ein Stift bzw. Stab von 19 mm Durchmesser, dessen Ende durch ein Blatt mit Aussparungen gebildet wurde.
Der Stab wurde mit einem Abstreifer aus Kautschuk versehen, um das Harz am Boden des Loches zurückzuhalten. Das Ende des Stabes wurde in eine Bohrmaschine gesteckt, die
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etwa 50 Sekunden lang in Rotation versetzt wurde. Durch diese Rotation wurde die Hülle der Patrone vollständig zerstört und eine vollkommene Vermengung von Kitt und Härter erreicht.
Nach 50 Sekunden war das Harz genügend gehärtet, so daß man den Bolzen von der Bohrmaschine lösen konnte. Nach 3 Minuten war der Stab fixiert und konnte etwa eine Stunde
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später Zugkräfte von mehr als 3,5 t/cm aufnehmen.
Die soeben beschriebenen Patronen können normalerweise unter guten Stabilitätsbedingungen mehr als drei Monate aufbewahrt werden, und sie sind ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen zu handhaben,
Hach Wunsch können diese Patronen in versenkten Löchern bzw. Kernlöchern (trous noyes) verwendet werden.
Eine solche Patrone bzw. Packung zeigt indessen eine gewisse Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit und kann gegebenenfalls schwierig in eine Bohrung einführbar sein. Aus diesem Grunde umfaßt eine andere in Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Patrone eine Hülle 1, die das synthetische Harz 3 enthält;· der Härter hat liier jedoch die Form eines Prügels oder Stabes 4, der in das Harz 3 eingebettet ist.
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Zur Herstellung eineB solchen Stabes wird der Härter mit einem inerten Füllstoff aus siliciumhaltigen Sand oder Dolomit einer Korngröße, die durch ein Sieb mit 500 /U Maschenweite hindurchgeht, gemischt sowie mit einem Bindemittel, wie Ton, Bentonit oder Fayence- bzw. Steingutmasse, die durch geringe Mengen an gewöhnlichem Zement verstärkt und mit Wasser versetzt sind.
Die so erhaltene Masse wird in einer üblichen mechanischen Torrichtung extrudiert und dann im Trockenschrank bei einer Temperatur unter dem Zersetzungspunkt des Härters getrocknet, wodurch ein harter und steifer Stab erhalten werden kann.
Als Beispiel kann man eine Masse folgender Zusammensetzung nennen:
7,5 g reines Benzoylperoxyd 50 g Sand
40 g Ton
20 g Wasser
Die Masse wird extrudiert und dann im Trockenechrank getrocknet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in Pig. '5 gezeigt ist, besteht die erfindungsgemäße Patrone aus einem Rohr 5, das aua einer hart erhalt igen Masse gebildet \ind im
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- ίο -
Trockenschrank getrocknet wird; dieses Rohr 5 enthält das synthetische Harz 3 und ist an seinen Enden durch Stopfen oder Kappen 6 verschlossen.
In diesem Falle braucht die Patrone keinerlei Hülle mehr.
Man kann jedoch, um eine solche Batron3 zu Benützen, das
zu Rohr 5 von außen mit einer Lacksehicht/überziehen.
Die beiden zuletzt genannten Ausführungsarten waren * Gegenstand von Fixierungs- bzw. Yerkittungsprüfungen an Versuchsblöcken aus Beton, bei denen der Zustand der Verkittung untersucht werden konnte; auf G-rund dieser Prüfungen kann gesagt werden, daß die Vermischung von Harz und Härter in allen Pällen vollkommen war, während man bei Anwendung bekannter Patronen mit zwei konzentrischen Hüllen (bzw. Abteilen) nicht selten Zusammenballungen von nichtgemischtem Härter beobachtet.
Die Erfindung ist selbstverständlich, nicht auf die be- ^ schriebenen und gezeigten Atisführungsarten beschränkt, sondern umfaßt vielmehr alle möglichen Varianten.
0 9 S 3 U / cn 3-

Claims (7)

153602^ Patentansprüche
1. Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen u.dgl. mit einem Harz und einem Härter, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter (2) direkt mit dem in einer Hülle (1) enthaltenen Harz (';>) in Kontakt gebracht ist.
2..Harzpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Härter (2) ein inerter füllstoff beigemischt ist.
3. Harzpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter als eine durch Mischen mit inertem Füllstoff und Wasser gebildete Masse oder Paste vorliegt.
4. Harzpatrone nach den Ansprüchen 1 bis 3, Gekennzeichnet durch eine durch Extrudieren und Trocknen in Form eines steifen Stabes (4) hergestellte Härtermasse, die in das in der Hülle (1) enthaltene Harz (3) eingebettet ist.
5. Harzpatrone nach den Ansprüchen 1 bis 3, eekennzeiclmet durch eine durch Extrudieren und Trocknen hergestellte Härtermasse in Form eines Rohres (5), in dem das Harz (3) untergebracht und das an seinen beiden Enden verschlossen ist.
6. Harzpatrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (5) außen mit einem Schutzlack überzogen ist.
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153602^
7. Verfahren zur Fixierung von Verankerungsbolzen unter Verwendung von Harzpatronen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter und das Harz in dem Verankerungsloch mittels eines Bolzens vermischt werden, dessen Ende spateiförmig ausgebildet ist.
DE1966E0032607 1965-10-05 1966-10-03 Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen od.dgl. Granted DE1536024A1 (de)

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