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Die
Erfindung betrifft eine eingiessbare Ankerschiene der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art. Eine solche Ankerschiene, die in
ein Bauteil eingiessbar ist, 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.
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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 der
US
4,532,740 A bekannt. Weiter ist aus der
DE 295 15 152 U1 eine Kunststoffschaumfüllung
für Ankerschienen bekannt, die aus LDPE besteht.
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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 der
US 4,532,740 A können
die Bänder auch mit Klebstoff versehen sein und Verstärkungsfasern
aufweisen.
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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.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Ankerschiene anzugeben, die eine besonders
einfache und zuverlässige Entfernung des Füllmaterials
erlaubt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Ankerschiene mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen
sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ausreissband eine
Matrix aus modifiziertem Naturkautschuk aufweist, welche die Fasern
zumindest teilweise umgibt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Insbesondere
um einer Ausbreitung von Betonmilch im Füllkörper
entgegenzuwirken kann es weiterhin vorteilhaft sein, dass der Füllkörper
einen geschlossenzelligen Extruderschaumstoff aufweist.
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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.
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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.
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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.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden
Figuren dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine
erfindungsgemässe Ankerschiene im Querschnitt; und
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2 eine
vergrösserte Querschnittsansicht des Ausreissbandes der
Ankerschiene aus 1.
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Eine
erfindungsgemässe, in ein Bauteil eingiessbare Ankerschiene 11 ist
in 1 dargestellt. Die gezeigte Ankerschiene 11 weist
einen Schienenkörper 12 auf, der einen sich in
Längserstreckung des Schienenkörpers 12 erstreckenden
Aufnahmeraum 13 aufweist, wobei im Fall der Querschnittsansicht
der 1 und 2 die Längserstreckung senkrecht
zur Zeichenebene verläuft. Die Ankerschiene 11 weist
ferner mehrere an der Unterseite des Schienenkörpers 12 abragende
Ankerelemente auf, von denen in 1 lediglich
ein einziges Ankerelemente 14 erkennbar ist, welches die
verbleibenden Ankerelemente verdeckt. Im Aufnahmeraum 13 des
Schienenkörpers 12 ist ein Füllkörper 16 vorgesehen,
welcher beispielsweise aus LDPE-Schaum bestehen kann, und der vorzugsweise
eine Extrusionshaut aufweist.
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Zwischen
dem Füllkörper 16 und dem Schienenkörper 12 ist
im Aufnahmeraum 13 ein Ausreissband 21 angeordnet,
wobei das Ausreissband am Füllkörper 16 klebend
angeheftet ist. Das Ausreissband 21 verläuft an
der den Ankerelementen 14 zugewanden Unterseite des Aufnahmeraums 13 in Längserstreckung
des Schienenkörpers 12. Über das Ausreissband 21 können
Kräfte auf den Füllkörper 16 ausgeübt
werden, die dazu dienen, den Füllkörper 16 zumindest
teilweise aus dem Aufnahmeraum 13 zu entfernen.
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2 zeigt
eine Detailansicht des Ausreissbandes 21. Wie in 2 erkennbar
ist, weist das Ausreissband 21 ein Trägerband 30 auf,
welches sich in Längserstreckung des Schienenkörpers 12 erstreckt,
und welches beispielsweise aus einer Polyesterfolie bestehen kann.
Auf dem Trägerband 30 ist eine Matrix 35 aus
modifiziertem Naturkautschuk angeordnet, in welche als Endlosfilamente
ausgebildete Fasern 36 eingebettet sind. Die als Glasfasern
ausgebildeten Fasern 36 erstrecken sich dabei ebenfalls in
Längserstreckung des Schienenkörpers 12.
Die Matrix 35 dient dazu, bei einer Zugbelastung des Ausreissbandes 21 auftretende
Kräfte auf die Fasern 36 zu verteilen, so dass
die Belastung idealerweise von sämtlichen Fasern 36 getragen
wird.
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Die
aus modifiziertem Naturkautschuk bestehende Matrix 35 kann
darüber hinaus als Klebstoff dienen, so dass das Ausreissband 21 unmittelbar
an der Oberseite 39 der Matrix 35 am Füllkörper 16 angeheftet
werden kann.
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Die
Breite des Ausreissbandes 21 kann typischerweise 5 mm bis
40 mm betragen. Die Gesamtdicke des Ausreisbandes 21 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 Ankerschiene 11 tiefer
als üblich einbetoniert ist, und damit höhere
Ausreisskräfte für das Ausreissband 21 benötigt
werden, ist es bevorzugt, dass das Ausreissband 21 eine
Zugkraft von mindestens 50 kg, insbesondere 100 kg, ertragen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 8705644
U [0002]
- - US 4532740 A [0002, 0003, 0003]
- - DE 29515152 U1 [0002]