DE1536024B

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Die Erfindung betrifft eine Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen u. dgl. mit einem Harz und einem Härter sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Patrone. Solche Harzpatronen wer^ den zum Festlegen bzw. Fixieren von Verbindungsoder Befestigungselementen, wie Verankerungsbolzen od. dgl., insbesondere bei der Absicherung der Dekken von Stollen, Tunnels usw. gebraucht.The invention relates to a resin cartridge for fixing anchor bolts and the like with a resin and a hardener and a method for manufacturing such a cartridge. Such resin cartridges who ^ those for setting or fixing connecting or fastening elements, such as anchoring bolts or the like, especially when securing the ceilings of tunnels, tunnels, etc. used.

Die Verwendung von synthetischen Harzen für die Fixierung von Verankerungsbolzen ist allgemein bekannt. Diese Harze, die bei Gebrauch in das innere Ende der zur Aufnahme der Bolzen bestimmten Bohrungen zu bringen sind, wurden bisher in verschiedener Weise konditioniert:The use of synthetic resins for fixing anchor bolts is well known. These resins are used in the inner end of the holes intended to receive the bolts are to be brought have been conditioned in various ways:

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 erzielt wird, das ein' oder mehrere solche Doppelpackungen enthält. Man hat jedoch in der Praxis festgestellt, daß die Durchmischung von Harz und Härter infolge von Schwierigkeiten beim Zerreißen der Umhüllungen mit dem Bolzenkopf nur mangelhaft erreicht wird.So cartridges were in the form of double packs with resin and hardener in two separate compartments used in which the mixture of both components by inserting the bolt into the drilled Hole is obtained that contains one or more such double packs. However, one has in practice found that the mixing of resin and hardener was due to difficulty in tearing the sheaths with the bolt head are poorly achieved.

Es sind deshalb auch schon Patronen hergestellt worden, die eine äußere, das Harz enthaltende Umhüllung und eine dazu koaxiale innere Umhüllung mit dem Härter aufweisen. Auch bei diesen Anordnungen muß man jedoch den Bolzen relativ lange Zeiten rotieren lassen, um eine genügende Durchmischung von Harz und 'Härter zu erreichen.For this reason, cartridges have also been manufactured which have an outer casing containing the resin and have an inner casing coaxial therewith with the hardener. Even with these arrangements however, the bolt must be allowed to rotate for relatively long times in order to ensure sufficient mixing of resin and 'hardener to achieve.

Ziel der Erfindung ist es, eine Harzpatrone der eingangs genannten Art zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß durch die Wirkung eines rotierenden Bolzenstiftes Harz und Härrei-'der Patrone rasch und wirksam gemischt werden.The aim of the invention is to create a resin cartridge of the type mentioned at the outset, which is designed in this way is that by the action of a rotating pin pin Resin and Härrei-'der cartridge quickly and effectively be mixed.

Die erfindungsgemäße Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen u. dgl. ist dadurch gekennzeichnet, daß der Härter mit einem inerten Füllstoff gemischt und die Mischung direkt mit dem in einer Hülle enthaltenden Harz in Kontakt gebracht ist.The resin cartridge according to the invention for fixing anchoring bolts and the like is characterized in that that the hardener mixed with an inert filler and the mixture directly with the in one Sheath containing resin is brought into contact.

Die Verpackung von'zwei unterschiedlichen Massen in einer gemeinsamen Hülle ohne zwischengeschaltete Trennwand ist zwar prinzipiell aus den Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters 1807 885 bekannt.. Hier handelt es sich jedoch um die Anordnung zweier gewöhnlicher Pasten innerhalb einer Tube, die sich zwar gegebenenfalls beim Ausdrücken aus der Tub.e chemisch beeinflussen sollen, jedoch soll die Beeinflussung in der Tube durch eine relativ kleine Berührungsfläche weitgehend vermieden sein. Eine Harzpatrone zum Fixieren von Verankerungsbolzen u. dgl. ist überhaupt nicht in dem Gebrauchsmuster 1 807 885 erwähnt, geschweige denn, daß ein Harzpatrönerihärter mit einem inerten Füllstoff gemischt sein soll. The packaging of 'two different masses in a common shell without an intermediate partition wall is in principle off the documents of the German utility model 1807 885. This is, however, to the arrangement of two ordinary pastes within a tube, which may be different when squeezed out from the Tub.e should chemically influence, however, the influence in the tube by a relatively small contact area can be largely avoided. A resin cartridge for fixing anchor bolts etc. is not mentioned at all in utility model 1 807 885, let alone that a resin cartridge hardener should be mixed with an inert filler.

Da Harz und Härter üblicherweise relativ rasch miteinander reagieren, mußte der mit der Herstellung von Harzpatronen betraute Fachmann damit rechnen, daß die aus dem Gebrauchsmuster 1807 885 bekannte Anordnung beim System Harz-Härter nicht anwendbar sein würde.Since resin and hardener usually react relatively quickly with one another, it had to be used with production experts entrusted with resin cartridges reckon that the one known from utility model 1807 885 Arrangement in the resin-hardener system would not be applicable.

Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß Harz und Härter in einer Harzpatrone oder -packung direkt miteinander in Berührung gebracht werden können und bei einer Lagerung über relativ lange Zeiten hinweg stabil bleiben. Sie können indessen bei Vermischung mit einem rotierenden Bolzenkopf rasch und wirksam innerhalb einer Bohrung zum Härten gebracht werden.Surprisingly, however, it has been found that resin and hardener in one resin cartridge or pack can be brought into direct contact with one another and when stored for a relatively long time Remain stable over times. You can, however, quickly when mixed with a rotating bolt head and effectively hardened within a bore.

Man kann annehmen, daß sich in einer solchen Packung zwischen dem Härter und dem synthetischen Harz eine dünne Zwischenschicht aus polymerisiertem Produkt ausbildet, die ein weiteres Fortschreiten der Polymerisation des Harzes verhindert. Bei Kontakt der Patrone mit einem rotierenden Bolzenkopf . wird diese dünne Schicht zerstört, und das Harz kannOne can assume that in such a pack there is between the hardener and the synthetic Resin forms a thin intermediate layer of polymerized product, which further progresses prevents the polymerisation of the resin. When the cartridge comes into contact with a rotating bolt head . this thin layer is destroyed and the resin can

ίο mit dem Härter vermischt werden und aushärten.ίο be mixed with the hardener and harden.

Die Zeichnung (Fig. 1 bis 3) zeigt drei verschie-' dene Varianten der erfindungsgemäßen Patrone im Längsschnitt.The drawing (Fig. 1 to 3) shows three different dene variants of the cartridge according to the invention in longitudinal section.

Gemäß F i g. 1 besteht die Patrone aus einer längliehen Hülle 1 aus »zerbrechlichem« Material,, in die eine Härtermischung 2 eingebracht ist, die" durch einen passenden Härter mit einem inerten Füllstoff gebildet wird. Diese Mischung kann Wasser enthalten und in Form einer Paste vorliegen. Nach Einbringen der Härtermischung wird die Hülle 1 mit dem synthetischen Harz 3 gefüllt und verschlossen.According to FIG. 1 the cartridge consists of an elongated Cover 1 made of "fragile" material, into which a hardener mixture 2 is introduced, which "passes through a suitable hardener is formed with an inert filler. This mixture can contain water and in the form of a paste. After introducing the hardener mixture, the shell 1 with the synthetic Resin 3 filled and sealed.

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 sie eine Ablagerung im unteren Teil der Hülle bildet.The hardener mixture, if it is in the form of powder, is introduced into the vertical casing and then spread it horizontally by shaking the envelope so that it forms a deposit forms in the lower part of the shell.

Das vorzugsweise gleichfalls mit einem inerten Füllstoff gemischte Harz kann dann über der Härterschicht eingespritzt bzw. eingefüllt werden, wobei es auf diese Weise über die ganze Länge der Hülle mit der Oberfläche der Härtermischnug in Kontakt kommt.The resin, which is also preferably mixed with an inert filler, can then be applied over the hardener layer be injected or filled, with it in this way over the entire length of the shell the surface of the hardener mixture comes into contact.

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 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.It is sometimes difficult to get the resin into the shell without affecting the hardener deposition. However, this difficulty can be countered by converting the hardener mixture into a thin-walled one Introduces tube made of a material soluble in the resin used, such as made of polystyrene if a resin made of polyester and monomers is used. It is then very easy to bring the resin into the shell without affecting the hardener mix. The The thin-walled pipe is loosened by the resin, which then comes into contact with the hardener mixture as before comes.

Das für die Harzpatronen verwendete synthetischeThe synthetic one used for the resin cartridges

Harz kann irgendein üblicherweise für derartige Harzpatronen zum Fixieren von Deckenbolzen ver-. wendetes Harz sein. Es ist allerdings aus Gründen der Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit vorzuziehen, eine Mischung von Phthalsäureester und Styrol zu verwenden.Resin can be any conventionally used for such resin cartridges for fixing ceiling bolts. turned resin. However, for reasons of effectiveness and economy, it is preferable to to use a mixture of phthalic acid ester and styrene.

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 Dimethylanilin sein.Possible hardeners for such a mixture are benzoyl peroxide or methyl ethyl ketone peroxide. To If desired, an accelerator can be used in addition to the hardener. The accelerator can with be mixed with the resin and be, for example, dimethylaniline.

Obgleich für die Herstellung solcher Patronen normalerweise flüssiges 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.Although liquid resin is normally used in the manufacture of such cartridges, it is preferable to mixing the resin with an inert filler in such a way that a mastic or putty is formed which can be inserted more comfortably into the casing and more easily stable until use remains.

Als Füllstoffe kann man beispielsweise Kreide, Talkum, Sand, Calciumsulfat und Calciumsilikat verwenden. Für den Härter wird vorzugsweise derChalk, talc, sand, calcium sulfate and calcium silicate, for example, can be used as fillers. For the hardener, the

gleiche inerte Füllstoff verwendet wie für das Harz, obgleich das nicht notwendigerweise so ist.same inert filler used as for the resin, although it is not necessarily so.

Die »zerbrechliche« Hülle der Patrone kann aus beliebigem Material hergestellt werden, das bei Zusammendrücken mit dem rotierenden Bolzenkopf zerbrechen, zerreißen oder durch Abrieb zerstört werden kann und so eine innige Mischung von Harz und Härter ermöglicht. Brauchbare Materialien sind z. B. synthetische thermoplastische Materialien wie beispielsweise Polyäthylen oder Papier, Glas oder Kunstdarmmaterial.The "fragile" shell of the cartridge can be made of any material that can be compressed when it is squeezed with the rotating bolt head can break, tear or be destroyed by abrasion and thus an intimate mixture of resin and hardener possible. Usable materials are e.g. B. synthetic thermoplastic materials such as for example polyethylene or paper, glass or synthetic casing material.

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.It should be noted that the hardening time of the resin used in the cartridge should be adjusted as necessary Changes in the amounts of resin, hardener and accelerator can be changed.

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Zusammensetzung einer Harzpatrone.The following example illustrates the composition of a resin cartridge.

Aus einem als Kunstdarm verwendeten fibrösen bzw. faserigen Material wurde ein an einem Ende geschlossenes Rohr hergestellt. Dieses Rohr hatte einen Durchmesser von etwa 31,7 mm und eine Länge von etwa 229 mm.A fibrous material used as an artificial casing became one at one end closed tube manufactured. This tube was approximately 31.7 mm in diameter and length of about 229 mm.

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 so lange geschüttelt wurde, bis die Mischung über die gesamte Länge des Rohres verteilt war.By mixing 3.5 hydrated benzoyl peroxide (with about 1 g water) and 6.5 »Microdol« (microdol) a hardener mixture was produced; this was put in a tube that lasted so long was shaken until the mixture was distributed along the entire length of the tube.

Durch Mischen eines Polyesterharzes mit Microdol und Dimethylanilin in den nachfolgenden Anteilen:By mixing a polyester resin with Microdol and dimethylaniline in the following proportions:

26 Gewichtsprozent Norsodyne,
73,7 Gewichtsprozent Microdol und
0,3 Gewichtsprozent Dimethylanilin,26 percent by weight Norsodyne,
73.7 percent by weight Microdol and
0.3 percent by weight dimethylaniline,

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 Metallspange bzw. -klammer verschlossen.a mastic or putty was made. In the horizontally held pipe, which already has a layer of the Containing hardener, 340 g of putty were poured in to fill the pipe. The open end of the tube was then closed with a metal clasp or clip.

Diese Patronen wurden in einem Bergwerk bzw. in einem Stollen in folgender Weise untersucht:These cartridges were examined in a mine or in a tunnel in the following way:

In die Decke bzw. das Gewölbe einer Abbaustrecke wurde ein zylindrisches Loch von 38,1 mm und 1,22 m Länge gebohrt; in diese Bohrung wurden zwei Harzpatronen und dann ein Stift bzw. Stab von 19 mm Durchmesser eingebracht.A cylindrical hole of 38.1 mm and 1.22 m length drilled; in this hole two resin cartridges and then a pin or rod of 19 mm diameter introduced.

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 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.The rod was fitted with a rubber scraper to remove the resin at the bottom of the hole hold back. The end of the rod was inserted into a drill press that worked in for about 50 seconds Rotation has been offset. This rotation completely destroyed the shell of the cartridge and one complete mixing of putty and hardener achieved.

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 1 Stunde später Zugkräfte von mehr als 3,5 t/cm² aufnehmen.After 50 seconds the resin was sufficiently hardened that the bolt could be loosened from the drill. After 3 minutes the rod was fixed and about 1 hour later it could absorb tensile forces of more than 3.5 t / cm ² .

Die soeben beschriebenen Patronen können normalerweise unter guten Stabilitätsbedingungen mehr als 3 Monate aufbewahrt werden, und sie sind ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen zu handhaben.The cartridges just described can normally do more under good stability conditions than 3 months and they should be handled without special precautions.

Eine solche Patrone zeigt indessen eine gewisse Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit und kann gegebenenfalls schwierig in eine Bohrung einführbar sein. Aus diesem Grunde umfaßt eine andere in F i g. 2 gezeigte'und den genannten Nachteil nicht aufweisende Patrone eine das synthetische Harz 3 enthaltende Hülle 1, wobei der Härter hier-die Form eines Stabes 4 hat, der in das Harz 3 eingebettet ist.
Zur Herstellung eines solchen Stabes wird der Härter mit einem inerten Füllstoff aus siliciumhaltigem Sand oder Dolomit einer Korngröße, die durch ein Sieb mit 500 μ Maschenweite hindurchgeht, gemischt sowie mit einem Bindemittel, wie Ton, Bentonit oderSuch a cartridge, however, shows a certain flexibility or suppleness and can possibly be difficult to insert into a bore. For this reason, another in FIG. 2, and which does not have the disadvantage mentioned, a casing 1 containing the synthetic resin 3, the hardener here being in the form of a rod 4 which is embedded in the resin 3.
To produce such a rod, the hardener is mixed with an inert filler made of silicon-containing sand or dolomite with a grain size that passes through a sieve with a mesh size of 500 μ, as well as with a binding agent such as clay, bentonite or

ίο Fayence- bzw. Steingutmasse, die durch geringe Mengen an gewöhnlichem Zement verstärkt und mit Wasser versetzt sind.ίο Faience or earthenware mass caused by small quantities reinforced with ordinary cement and mixed with water.

Die so erhaltene Masse wird in einer üblichen mechanischen Vorrichtung extrudiert und dann im Trockenschrank bei einer Temperatur unter dem Zersetzungspunkt des Härters getrocknet, wodurch ein harter und steifer Stab erhalten werden kann.The mass obtained in this way is extruded in a conventional mechanical device and then im Drying cabinet dried at a temperature below the decomposition point of the hardener, whereby a hard and rigid rod can be obtained.

Als Beispiel kann man eine Masse folgender Zusammensetzung nennen:A mass of the following composition can be cited as an example:

7,5 g reines Benzoylperoxyd,7.5 g of pure benzoyl peroxide,

50 g Sand,
40 g Ton,
20 g Wasser.50 g sand,
40 g clay,
20 g of water.

Die Masse wird extrudiert und dann im Trockenschrank getrocknet.The mass is extruded and then dried in a drying cabinet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 3 gezeigt ist, besteht die erfindungsgemäße Patrone aus einem Rohr 5, das aus einer härterhaltigen Masse gebildet und im Trockenschrank getrocknet wird; dieses Rohr 5 enthält das synthetische Harz 3 und ist an seinen Enden durch Stopfen oder Kappen 6 verschlossen.According to a further embodiment, shown in Fig. 3, there is the cartridge according to the invention from a tube 5, which is formed from a hardener-containing mass and dried in a drying cabinet will; this tube 5 contains the synthetic resin 3 and is closed by plugs or caps 6 at its ends locked.

In diesem Falle braucht die Patrone keinerlei Hülle mehr. Man kann jedoch, um eine solche Patrone zu schützen, das Rohr 5 von außen mit einer Lackschicht überziehen.In this case, the cartridge no longer needs any casing. One can, however, order such a cartridge To protect, coat the tube 5 from the outside with a layer of lacquer.

Die beiden zuletzt genannten Ausführungsarten waren Gegenstand von Fixierungs- bzw. Verkittungs-Prüfungen an Versuchsblöcken aus Beton, bei denen der Zustand der Verkittung untersucht werden konnte; auf Grund dieser Prüfungen kann gesagt werden, daß die Vermischung von Harz und Härter in allen Fällen vollkommen war, während man bei Anwendung bekannter Patronen mit zwei konzentrischen Hüllen bzw. Abteilen nicht selten Zusammenballungen von nichtgemischtem Härter beobachtete.The last two types of execution were the subject of fixation and cementation tests on test blocks made of concrete, in which the condition of the cement is examined could; On the basis of these tests it can be said that the mixing of resin and hardener in was perfect in all cases, while the known cartridges with two concentric cartridges were used Casings or compartments not infrequently observed agglomerations of unmixed hardener.

Claims

Patent claims:

1. Resin cartridge for fixing anchor bolts and the like with a resin and a Hardener, characterized in that the hardener (2) is mixed with an inert filler and bringing the mixture directly into contact with the resin (3) contained in a shell (1) is.

2. Resin cartridge according to claim 1, characterized in that the hardener consists of a through Mixing with the inert filler and water consists of formed mass or paste.

3. Resin cartridge according to claims 1 and 2, characterized by one by extrusion and drying in the form of a rigid rod (4) produced hardener mass, which in the in the shell (1) contained resin (3) is embedded.

4. resin cartridge according to claims 1 and 2, characterized by one by extrusion

and drying produced hardness wet in Fofffl a tube (5); which surrounds the Här2 (3) and that is closed at both ends:

5. Häfzpätrorie according to claim 4, characterized Jeiceiinzeichäet; that the tube (5) outside Wed one Protective coating is coated;

6: procedure zlim manufacturer! .a Harz Patrorie according to ÄttsprucH 1; characterized by daiß man 'the Häitenniächvifig in eiii from one in the Harz soluble. Material existing thin-walled pipe sinfulltj ürid ansChließönd the resin into the the shell containing the filled tube introduces:

1 sheet of drawings