DE20022639U1

DE20022639U1 - Verbundanker zur stoffschlüssigen Halterung eines Befestigungselementes, insbesondere für poröses Mauerwerk

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Publication number: DE20022639U1
Application number: DE20022639U
Authority: DE
Original assignee: TOX DUEBEL WERK
Current assignee: Engesser Werkzeug- U Formenbau De GmbH; Tox-Duebel-Werk Rw Heckhausen & Co Kg De GmbH
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2002-01-03
Anticipated expiration: 2010-03-04

Description

Verbundanker zur stoffschlüssiaen Halterung

eines Befesticrunqselementes, insbesondere für poröses Mauerwerk

Die Erfindung bezieht sich auf und einen Verbundanker zur stoffschlüssigen Halterung eines Befestigungselementes im Bohrloch eines insbesondere porös ausgebildeten Mauerwerks mit hohen Wärmedämmwerten.

Für derartige leichte Baustoffe mit hohen Wärmedämmwerten, wie sie heute häufig Anwendung finden, sind die seit langem bekannten und bewährten Kunststoffspreizdübel und auch die bekannten Allzweckdübel, die sowohl reib- als auch formschlüssig wirken können, nur bedingt anwendbar. Durch die Spreizwirkung bekannter Kunststoffdübel können die porösen 0 Bohrlochwandungen aufgebrochen werden, und formschlüssige Kunststoff- oder Metall-Allzweckdübel können beim Verknoten die relativ dünnen Wandstärken der Mauerstege beschädigen, oder es werden Wärmebrücken im Isoliermaterial gebildet. Die Verhinderung von Wärmebrücken stellt bei dem heutigen Stand der Technik einen wesentlichen Faktor dar, beispielsweise können sich durch Einbau von Befestigungselementen bei der Anbringung von Wärmedämmplatten an den Außenwänden von Passivhäusern Wärmeverluste ergeben, so daß ein besonderes Augenmerk auf die Wärmeisolierung beim Einbau von 0 Dübeln und Befestigungselementen gerichtet werden muß.

Zur Vermeidung einer mechanischen Beschädigung von porösem Mauerwerk oder porösen Wänden ist es bekannt, Befestigungselemente, beispielsweise in Form von Schrauben, durch eine stoffschlüssige Anordnung festzulegen. StoffSchluß bedeutet dabei, daß das Verankerungselement in einem Mörtel oder Reaktionsharz eingebracht wird, wodurch die eingedrehte

Schraube vollständig umhüllt wird und diese nach der Aushärtung verankert wird. Hierdurch entsteht eine spreizdruckfreie, sehr belastbare Verankerung.

Zur Herstellung einer derartigen stoffschlüssigen Verbindung war es bisher üblich und erforderlich, das aus zwei Komponenten bestehende Reaktionsharz zu vermischen und mit einer Spritzpistole in das Bohrloch zu injizieren oder durch andere umständliche Maßnahmen in das Bohrloch einzubringen und danach in diese Masse noch vor dem vollständigen Aushärten eine Schraube einzudrehen, die zumindest im Bereich ihrer Gewindegänge von dem Reaktionsharz umschlossen wird, das sich der Bohrlochwand ohne wesentliche Spreizwirkung vollflächig anlegt und möglicherweise eine Formschlußverbindung in Hohlräumen oder hinter der Wand bewirkt.

Diese Art der Festlegung ist zwar sehr wirksam, aber sehr aufwendig und kompliziert in der Handhabung, wobei spezielle Geräte erforderlich sind, so daß derartige Befestigungen nur vom Fachmann vorgenommen werden können, die nur dann lohnend sind, wenn in einem Arbeitsvorgang mehrere Befestigungselemente auf diese Weise festgelegt werden müssen. 25

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbundanker anzugeben, mit dem eine StoffSchlußverbindung eines Befestigungselementes in einem Bohrloch nur unter Verwendung herkömmlicher Werkzeuge, wie Bohrmaschine und Schraubendreher, möglich wird, wobei auch eine Einzelbefestigung wirtschaftlich möglich wird und auch von einem Laien durchgeführt werden kann.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Anspruch 1 oder 3 angegebenen Merkmale.

Das Wesen der Erfindung besteht demgemäß darin, daß das Komponentenharz, das ein Einkomponentenharz oder ein Mehrkomponentenharz sein kann, in einer Patrone geliefert wird, die in das Bohrloch einsetzbar ist und die derart beschaffen ist, daß beim Eintreiben eines Befestigungsmittels, insbesondere beim Eindrehen einer Schraube, das Komponentenharz unter Volumenvergrößerung austritt oder die die beiden Komponenten enthaltenden Kammern aufgebrochen werden, so daß sich die beiden Komponenten beim Eindrehen der Schraube vermischen und nach außen austreten können und das Bohrloch und entsprechende Hohlräume ausfüllen, um die Schraube stoffschlüssig zu umhüllen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zum Einsatz in den Verbundanker ein Zweikomponenten-Isolierschaum benutzt, dessen Volumen sich bei der Vermischung beträchtlich erhöht. Hierfür können herkömmliche Zweikomponenten-Schäume benutzt werden, die ein Verhältnis von 1:30 bis 1:60 von Ausgangsvolumen zu Schäumvolumen aufweisen, so daß nur geringe Mengen in der Patrone integriert werden müssen. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß ca. 1 bis 2 ml der Schaumkomponenten ausreichend sind, um eine Ausschäumung in Hohlwandlöchern oder im freien Raum hinter einer Wand zu gewährleisten.

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Als besonders vorteilhaft wird gemäß der Erfindung ein Verbundanker vorgeschlagen, der als Kunststoffdübel ausgebildet ist und einen Hohlraum im Schaft aufweist, in den eine den Zweikomponenten-Schaum in getrennten Kammern enthaltende 0 Patrone eingesetzt ist. Dabei ist die Anordnung zweckmäßigerweise so getroffen, daß sich die Befestigungsschraube in die Lochwandung des Dübelschaftes einschneidet, bevor die Schraubspitze den Deckel der Patrone erreicht. Dieser wird beim weiteren Einschneiden und axialem Vorschub aufgebrochen und es werden die Kammerwände zerstört, so daß sich die Komponenten vermischen und der sich bildende Schaum durch Soll-

bruchsteilen der Patrone und Öffnungen der Dübelhülse nach außen und am Dübelfuß austreten kann, wodurch eine zuverlässige Verankerung erreicht wird. Zwar könnte bei entsprechender Ausbildung der Patrone diese auch ohne Kunststoffdübel in das Bohrloch eingesetzt und durch das Befestigungselement aufgebrochen werden, jedoch hat die Anordnung der Patrone innerhalb einer Dübelhülse wesentliche praktische Vorteile. Einerseits wird die das Zweikomponenten-Harz enthaltende Patrone gegen unbeabsichtigtes Aufbrechen geschützt, selbst wenn versehentlich relativ schwere Gegenstände auf den Dübelkörper aufgelegt werden. Außerdem kann durch die Schraubenführung des Dübels ein genau vorbestimmtes und definiertes Aufbrechen der Kammern bewirkt werden, so daß eine optimale Vermischung und StoffSchlußverbindung zustandekommt.

Ferner kann durch an sich bekannte Maßnahmen auf der Außenseite des Dübelschaftes erreicht werden, daß dieser beim Eindrehen einer Schraube am Mitdrehen im Dübelloch gehindert wird. Zu diesem Zweck können entsprechende Rippen auf der Außenseite des Dübelschaftes angebracht werden, die einen Reibungsschluß oder Formschluß mit der Bohrlochwandung herstellen, ohne diese zu beschädigen. Durch Anbringung eines Kopfflansches am Dübel kann erreicht werden, daß die von ihm gehalterte Komponentenpatrone an einer vorbestimmten Stelle im Dübelloch zu liegen kommt und der Schaum sicher im Bereich der Bohrlochwandung und hinter der Wand austritt und sich dort festkrallt.

0 Dabei ist zweckmäßigerweise in der vorderen Hälfte des Dübels, d.h. am Fußende, die Injektionspatrone eingesetzt, die in ihren Kammern die beiden Komponenten des schnell härtenden Zweikomponenten-Isolierschaums aufnimmt. Beim Eindrehen der Schraube zerschneidet diese Schraube dünne Deck- und Trennwände der einzelnen Kammern und durchmischt gleichzeitig durch Adhäsion an der Schraubenoberfläche die beiden Komponenten. Durch Sollbruchstellen an der Außenwand der Patrone,

die deckungsgleich mit Auslaßkanälen in der Dübelhülse angeordnet sind, kann der Schaum austreten und den Dübel und mit ihm die Schraube fixieren.
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Die Kammern der Injektionspatrone können konzentrisch zur Dübelachse angeordnet oder auch durch radiale Längswände unterteilt sein.

Insbesondere in dünnwandigen Hohlkammersteinen bildet sich so ein Ankergrund, der sich flexibel den vorhandenen Raumverhältnissen anpaßt. Durch Führungskanäle an der Innenseite der Dübelhülse kann der Schaum auch entlang der Schraube verteilt werden.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann die Injektionspatrone in die am Fußende offene Dübelhülse eingeschoben werden, wobei sie zweckmäßigerweise sowohl in Achsrichtung als auch in Umfangsrichtung formschlüssig verrastet. Dabei kann die Injektionspatrone auch um einen gewissen Betrag am Fußende aus der Dübelhülse vorstehen, so daß der sich bildende Schaum direkt über Sollbruchstellen am Patronenfuß in den Hohlraum eintreten kann.

Zusätzlich zu der stoffschlüssigen Verbindung ergibt sich so eine wirkungsvolle Wärmeisolierung des Dübels und der Schrauben vom Mauerwerk, wodurch die direkte Wärmeleitung aus dem Mauerwerk über die Schraube nach der Außenseite verhindert wird.

Um eine optimale Vermischung und ein funktionsgerechtes Austreten des Hartschaumes in oder hinter die auszufüllenden Räume zu gewährleisten, ist ein optimales Zusammenspiel der Anordnung und Verteilung der FührungskanäIe und Auslaßdüsen der Dübelhülse sowie der Patronengeometrie und der Sollbruchstellen der Patrone notwendig. Eine ungleichmäßige Durchmischung in der Patrone könnte zu einem partiellen oder

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punktuellen Ausschäumen führen, wodurch die Haltewerte und auch die Isolierwirkung des Dübels beeinträchtigt würden.

Ein besonderes Problem stellt bei der Produktion die Befüllung der Patrone in der Spritzgußform dar, da negative Temperatureinschlüsse auf die Schaumkomponenten vermieden werden müssen. Zusätzlich muß das Zusammenfügen der Dübelteile so präzise durchgeführt werden, daß eine dauerhafte Dichtigkeit der Injektionspatrone erreicht werden kann.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundankers in Gestalt eines Injektionsdübels, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab eine Schnitt-0 ansieht des Dübelfußes mit eingesetzter Injektionspatrone;

Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen der die Mehrkomponenten-Harze enthaltenden Kammern in Querschnitt sansichten;
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Fig. 6 zeigt eine Schnittansieht eines Dübels mit in einen Hohlraum hinter der Wand expandiertem Hartschaum;

Fig. 7 zeigt eine auseinandergezogene perspek-0 tivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kunststoff dübeis mit getrennter Zweikomponenten-Patrone;

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht einer Injektionspatrone mit konzentrisch angeordneten Kammern entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 5, die in den Fußteil eines Kunstoffdübeis einsetzbar ist;

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Fig. 9 zeigt einen Axialschnitt des erfindungsgemäß ausgebildeten Injektionsdübels mit Patrone;

Fig. 10 zeigt in größerem Maßstab die Einzelheit X gemäß Fig. 9.

Der erfindungsgemäße Verbundanker besteht nach einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Kunststoffdübel 10 und einer Injektionspatrone 12, die in einem Durchgangsloch 14 der am Fuß offenen Dübelhülse in diese eingesetzt ist und über den Dübelfuß nach vorn vorsteht. Die Patrone 12 weist wenigstens zwei Kammern zur Aufnahme der beiden Komponenten des Mehrkomponenten-Schaums auf. Verschiedene Kammerformen ergeben sich aus den Fig. 3 bis 5.

Gemäß Fig. 3 ist der Innenraum der Patrone durch eine radial verlaufende Querwand in zwei im Querschnitt halbkreisförmige oder halbelliptische Kammern unterteilt. Gemäß Fig. 4 ist 0 das Innere der Patrone durch zwei sich senkrecht kreuzende radiale Trennwände in vier Kammern unterteilt, die paarweise die Komponentenharze aufweisen. Gemäß Fig. 5 weist die Patrone eine zylindrische Trennwand auf, die von einer Ringkammer umgeben ist, die die erste Komponente aufweist und die in ihrem Inneren die zweite Komponente enthält.

Diese Ausführungen sind jedoch nicht beschränkend. Im Durchgangsloch der Dübelhülse ist in Zweikomponenten-Technik eine Dichtungsscheibe 16 eingespritzt, die beim Eindrehen der 0 Schraube in den Dübelschaft durchbrochen wird, so daß die eingedrehte Schraube die Kammerwände aufbrechen und die Schaumkomponenten vermischen kann, deren Volumen sich um ein Vielfaches vergrößert. Damit der so gebildete Schaum gezielt nach außen austreten kann, weist die Patrone, und in Deckung hier-5 mit die Dübelhülse, düsenartige Auslaßöffnungen 18 auf, wodurch der Schaum seitlich in das Dübelloch austreten kann. Im Fußteil der Patrone sind ebenfalls Sollbruchstellen eingefügt,

so daß sich der Schaum, wie aus Fig. 6 ersichtlich, hinter der Wand 2 0 in den Hohlraum als Isolierschaum 22 expandieren kann. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist auf die relativ dünne Wand 2 0 aus porösem Material mit einem Befestigungselement in Form einer Schraube 26 eine Wärmedämmplatte 23 festgelegt. Ein die Wand 20 und die Wärmedämmplatte 23 durchsetzendes Bohrloch 24 nimmt den Dübel mit der darin angeordneten Patrone 12 auf, und beim Eindrehen der Schraube 26 werden die Komponentenkammerwände aufgebrochen, so daß sich die Komponenten vermischen und der Isolierschaum 22 in den Hohlraum eintreten kann.

In Fig. 7 ist eine Möglichkeit der Ausbildung von Kunststoffdübel 10 und Mehrkomponenten-Patrone 12 dargestellt. Der Kunststoff dübel 10 ist mit axialen Drehsicherungsrippen 34 und umfänglichen Schraubengängen 36 versehen. Ein Kopfflansch 38 begrenzt die Einschubbewegung des Dübels in das Dübelloch.

Vor dem Fußende des Dübels sind die Dichtungsscheibe 16 und die Injektionspatrone 12 ersichtlich. Die Injektionspatrone kann gemäß einer der Fig. 3, 4 oder 5 ausgebildet sein, und sie wird zusammen mit der Dichtungsscheibe 16 im Dübelfuß untergebracht.

Gemäß Fig. 8 weist die Patrone, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, eine zentrale Kammer 3 0 und eine diese umgebende Ringkammer 32 auf, die mit dem Mehrkomponenten-Harz angefüllt und durch die Dichtplatte 16 abgeschlossen sind. Diese Patrone 0 ist in das vorn offene Ende eines Durchgangsloches des Kunststoffdübels eingesetzt und wird von diesem formschlüssig gehaltert.

Fig. 9 zeigt einen axialen Schnitt eines Dübels mit eingesetzter Patrone und Schraubenloch 26.

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Fig. 10 zeigt in größerem Maßstab den Dübelfuß gemäß Fig. 9 mit eingesetzter Patrone 12, die als Einkammerpatrone dargestellt ist, aber auch gemäß Fig. 3, 4, 5 oder 8 als Mehrkammerpatrone ausgebildet sein kann und getrennte Kammern für die beiden Harze des Zweikomponenten-Harzes aufweist. Die Patrone 12 ist über den Rand der Dichtungsscheibe 16 in einer inneren Umfangsnut 40 im Dübelfuß formschlüssig verrastet.

Die Herstellung einer Patrone 12 mit individuellen Kammern für die einzelnen Komponenten kann in Serie mit den folgenden Schritten hergestellt werden: Zunächst werden Kunststoffdübel 10 und Patrone 12 separat im Spritzgußverfahren hergestellt. In einem zweiten Schritt wird die Patrone befüllt, und gleichzeitig wird der Kunststoffdübel mit Dichtelement hergestellt. Im letzten Arbeitsschritt wird dann die befüllte Patrone in den Dübel eingeführt und mittels des eingespritzten Dichtelementes verschlossen.

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Bezugszeichenliste

10 Kunststoffdübel

12 Injektionspatrone

14 Durchgangsloch

16 Dichtungsscheibe, Dichtplatte

18 Auslaßöffnungen

20 Wand

22 Isolierschaum

23 Wärmedämmplatte

24 Bohrloch

26 Schraubenloch

3 0 zentrale Kammer 32 Ri ngkamme r

34 Drehsicherungsrippen

36 S chraubengänge

38 Kopfflansch

4 0 Umfangsnut

Claims

1. Verbundanker zur stoffschlüssigen Halterung eines Befestigungselementes (26) in einem Bohrloch (24), insbesondere in porösem Mauerwerk (20), mit einer in das Bohrloch )einsetzbaren Injektionspatrone (12), die mindestens zwei voneinander getrennte Kammern mit je einer Komponente eines Mehrkomponenten-Harzes aufweist, wobei die Kammern durch das in die Patrone eingeführte Befestigungselement aufgebrochen und eine Vermischung der Komponenten bewirkt wird.

2. Verbundanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweikomponenten-Harz ein Zweikomponenten-Schaum ist, dessen Volumen sich nach der Vereinigung der Komponenten beträchtlich vergrößert.

3. Verbundanker zur stoffschlüssigen Halterung eines Befestigungselementes (26) in einem Bohrloch (24), insbesondere in porösem Mauerwerk (20), mit einer in das Bohrloch einsetzbaren Injektionspatrone (12), die eine abgeschlossene Kammer mit einem Einkomponenten-Harz aufweist, wobei die Patrone durch das in die Patrone eingeführte Befestigungselement aufbrechbar ist.

4. Verbundanker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einkomponenten-Harz Schaum ist, dessen Volumen sich nach Öffnung der Patrone und Luftzutritt beträchtlich vergrößert.

5. Verbundanker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionspatrone (12) wenigstens teilweise von einem Kunststoffdübel (10) umschlossen ist.

6. Verbundanker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionspatrone (12) in den Fußteil des Dübels (10) eingesetzt ist und von dem Dübelfuß umschlossen ist oder aus diesem vorsteht.

7. Verbundanker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dübelhülse und Injektionspatrone (12) miteinander fluchtende, als Sollbruchstellen ausgebildete Austrittsdüsen aufweisen.

8. Verbundanker nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (30, 32) in der Injektionspatrone (12) konzentrisch angeordnet sind.

9. Verbundanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern in axial verlaufenden Sektoren untergebracht sind.

10. Verbundanker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Dübelhülse eine Dichtungsscheibe (16) der Injektionspatrone verrastet (40) ist.

11. Verbundanker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer(n) für das Komponentenharz in einem Kunststoffdübel integriert sind, der durch Trennwände unterteilte Kammern für das Harz aufweist.