DE2330792A1 - Chemischer duebel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen chemischen Dübel unter Verwendung einer aushärtenden Mischung zur Verankerung eines Befestigungselementes in einem Substrat, zum Beispiel eines Ankerbolzens in einem Bohrloch in einem Gesteinsmaterial.

Die Verankerung von Verbindungs- oder Befestigungselementen in einem Loch in einem Substrat mittels synthetischer Harzmischungen, die unmittelbar am Einsatzort hergestellt werden, ist bekannt. Eine solche Verfahrensweise kann wegen der Unzugänglichkeit des Einsatzortes unbequem und unzweckmäßig sein; darüber hinaus erfordert das Abmessen genauer Mengen der Komponenten der Mischung geschulte hochbezahlte Facharbeit.

Für den gleichen Verwendungszweck wurden bereits Patronen vorgeschlagen, die vorproportionierte Mengen der Komponenten in

309882/0582

der Weise enthalten, daß die Komponenten nicht vor Bedarf miteinander reagieren. Beispielsweise kann bei einem Polyesterharz eine Komponente mit einem Gehalt an ungesättigtem Harz, einem Beschleuniger und einem Füllmaterial in einem Teil des Behälters enthalten sein, während die andere Komponente, der Härter, in einem anderen getrennten Teil des Behälters enthalten ist. Insbesondere kann das ungesättigte Harz ein Polyester und der Beschleuniger Dimethylanilin oder Cobaltnaphthenat sein, während ein dafür geeigneter Härter ein Acylperoxid wie Benzoylperoxid, Methyläthylketonperoxid oder Cyclohexanonperoxid sein kann. Die GB-PS 953 056 beschreibt einen röhrenförmigen Behälter aus Glas, in dem ein anderes Glasrohr angeordnet ist. Der Härter ist in dem inneren und das Harz in dem äußeren Glasbehälter enthalten. Die Verwendung von Glasbehältermaterial für Härter bzw. Harz ist nicht befriedigend, weil die Glasröhren leicht zufällig zerbrochen werden können; gleichzeitig besteht eine Tendenz, daß beim Zerbrechen des Glases im Bohrloch große Glassplitter bestehen bleiben und dadurch das Mischen beeinträchtigt wird.

Ebenfalls bekannt ist ein Dübel, der aus einer getrennten Klebstoffpatrone, die das Kunstharz enthält, und einem Härterbehälter besteht, der sich zumindest über ein Teil der Länge der Klebstoffpatrone erstreckt. Eine Klebstoffpatrone dieser Art, bei der der Härter nach Quantität oder Qualität unter-

309882/0582

schiedlich auf die Länge der Klebstoffpatrone verteilt ist, wird in der DT-OS 1 935 150 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird der zusätzliche Behälter für den Härter, sofern er auf der Klebstoffpatrone liegt, durch mechanische Befestigungsmittel wie Bänder und ähnliches gehalten. Sowohl für die härtbare Mischung wie auch für den Härter werden röhrchenförmige Behälter verwendet. Bei dieser Ausfuhrungsform wirkt sich nachteilig aus, daß das Befestigen der Behälter durch Umwickeln ein fertigungstechnisch relativ aufwendiger Schritt ist. Darüber hinaus muß diese Wicklung ausgesprochen präzise und fest angelegt werden, damit sich die Behälter nicht gegeneinander während der Einführung in das Bohrloch verschieben und damit nicht eine ungleichmäßige Durchmischung von Härter und härtbarer Mischung eintritt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Mischung von in zwei nebeneinander liegenden Behältern enthaltenen Komponenten sehr viel gründlicher und intensiver erfolgen muß als bei Verwendung von Behältern, die einander teilweise oder ganz umschließen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Berücksichtigung des bereits sehr speziellen Standes der Technik die offensichtlichen Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen zu überwinden. Zur Lösung wird ein chemischer Dübel vorgeschlagen, der mindestens zwei miteinander reagierende Komponenten einer selbsthärtenden Mischung enthält, die

309882/0582

in getrennten Behältern aus leicht zerstörbarem Material enthalten sind, wobei der chemische Dübel mindestens aus zwei Behältern besteht, die sich in Richtung der Längsachse des chemischen Dübels in der ganzen Länge oder einem Teil der Länge berühren und der dadurch gekennzeichnet ist, daß der oder die das kleinere Volumen, normalerweise den Härter, enthaltende(n) Behälter mit einer konkav ausgebildeten Fläche dem weiteren, das größere Volumen, normalerweise die Harzkomponente, enthaltenden Behälter dessen Außenfläche mindestens teilweise umgreifend anliegt oder anliegen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dübels bestehen beide Behälter aus flexiblem Material, liegen aufgrund der gegeneinander gewölbten Form mit den Wandflächen umfassend aneinander und sind durch Verkleben an der Wandfläche, beispielsweise durch Kleber oder Klebefolie oder beidseitig klebendes Klebeband in dieser Anordnung miteinander verbunden. Die Verwendung von Klebematerial ist deswegen vorteilhaft, weil die getrennten Behälter erst kurz vor dem Einführen in das Bohrloch miteinander verbunden werden können. Auf diese Weise ist die Herstellung der Behälter, ihre Füllung und das Herstellen des chemischen Dübels erheblich erleichtert. Außerdem können die auf diese Weise getrennt hergestellten und gefüllten Behälter getrennt gelagert werden.

309882/0582

Die flexiblen Behälter werden vorzugsweise aus synthetischen Kunststoffolien, z.B. aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Polyäthylenterephthalat oder einem Viskosepapier gebildet.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dübel wird die Folie vorzugsweise endlos und schlauchförmig ausgebildet, wobei dann die jeweilige Komponente eingefüllt wird. In bekannter Weise werden aus gefülltem Endlosschlauch an den Enden verschlossene Behälter gewünschter Länge gebildet. Ein an beiden Enden verschlossener Behälter, der mit der einen Komponente gefüllt ist, wird dann durch Verkleben mit einem anderen an beiden Enden verschlossenen Behälter verbunden, der die andere Komponente enthält. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß der chemische Dübel gebildet. Die Behälter können jedoch auch vor dem Füllen miteinander verbunden werden. Beispielsweise können parallele Röhrenpaare mit den jeweiligen Komponenten gefüllt werden, wobei dann in bekannter Weise Abschnitte, die an den Enden geschlossen sind, gebildet werden. Normalerweise kann dieses in einem Arbeitsgang geschehen, jedoch ist es auch möglich, daß die jeweiligen Behälterenden unabhängig voneinander verschlossen werden. Der Klebstoff kann zwischen die Röhren bzw. Schläuche eingebracht werden.

Die miteinander reagierenden Komponenten bilden normalerweise ein synthetisches Harz wie einen Polyester, ein Epoxy- oder

309882/0582

ein Polyurethanharz. Eine der Komponenten kann ein Harz und einen Beschleuniger oder Modifier mit einem Füller enthalten, während die andere einen Härter oder einen Härtungskatalysator _s gegebenenfalls ebenfalls mit einem Füller, enthält. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, drei oder mehr Komponenten in verschiedenen Behältern zu verwenden. Im allgemeinen und insbesondere im Fall des Polyesterharzes besitzt der Härter ein relativ geringeres Volumen, so daß der Härterbehälter vergleichsweise kleiner ist oder ein kleineres Volumen enthält. Der Behälter, der die Komponente mit größerem Volumen enthält, besitzt in gefüllter Form normalerweise einen kreisförmigen Querschnitt, während der andere Behälter in einer die Außenwand des größervolumigen Behälters umfassenden Weise angeordnet ist. Bezogen auf den Querschnitt des mit dem erfindungsgemäßen Dübel gefüllten Bohrloches entsteht auf diese Weise eine asymmetrische Verteilung von Härter und härtbarer Masse im Bohrloch, wodurch die Vermischung der Komponenten beim Eintreiben und Eindrehen des Befestigungselementes in das Bohrloch beim Zerstören der flexiblen Behälterwände begünstigt wird.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.

Fig. 1 gibt die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen chemischen Dübels wieder.

309882/0582

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang den Linien II-II der Pig. Fig. 3 ist wiederum ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 2.

Der chemische Dübel besteht aus zwei Behältern 1 und 2, die durch ein beidseitig klebendes Klebeband 3 zusammengehalten sind. Jeder Behälter besteht aus einem schlauchförmigen Beutel . aus einer Kunststoffolie oder Haut, vorzugsweise aus einem gesättigten Polyester, der an Jedem Ende durch eine Metallklammer oder eine ähnliche Verschlußvorrichtung k verschlossen ist. Der untere Behälter besitzt einen fast kreisförmigen Querschnitt und ist mit einem ungesättigten Polyester, Füllern und einem Beschleuniger gefüllt, während der obere Behälter fast völlig mit einer Härtermischung, d.h. einem Peroxid und Füllern gefüllt ist. Ein durch Amin beschleunigter ungesättigter Polyester (handelsüblich unter dem Handelsnamen "Crystic") ist geeignet und kann mit einer Mischung von feinem Kieselsäuresand und Kalkstein im Gewichtsverhältnis von 1·Λ gefüllt sein; ein hierfür geeigneter Härter kann ein Benzoylperoxid, gelöst in Dibutylphthalat sein, der mit einem Füller aus gemahlenem Kalkstein und Kieselsäure in einem Gewichtsverhältnis von 1:2 gemischt ist. Das Band 3 ist auf dem oberen Wandteil des Behälters 2 und auf dem unteren Wandteil des Behälters angebracht, um die beiden Behälter entlang ihrer Berührungsfläche miteinander zu verbinden. Der erfindungsgemäße chemische

30 98827058 2

Dübel kann einen Gesamtdurchmesser von nur 8 mm besitzen, obwohl im allgemeinen ein Durchmesser von nicht weniger als 16 mm gebraucht wird; seine Länge kann beispielsweise von 60 mm bis 1 m oder mehr betragen.

Da die miteinander reagierenden Komponenten in getrennten Behältern enthalten sind, entspricht die Lagerungsfähigkeit des erfindungsgemäßen chemischen Dübels der Beständigkeit der jeweiligen Komponenten und kann bis zu einem Jahr und mehr in Abhängigkeit von der herrschenden Temperatur betragen.

Zur Bestimmung der Verankerungsfestigkeit der erfindungsgemäßen chemischen Dübel wurden unter Verwendung einer Schlagbohrmaschine Löcher mit in Tabelle 1 angegebener Tiefe und ange-

gebenem Durchmesser in Zement (etwa 210 kg/cm ) gebohrt. In jedes Loch wurde ein erfindungsgemäßer chemischer Dübel des unten angegebenen Durchmessers eingeführt. Ein Bolzen (GK 60 rebar, Guest Keen and Nettleford, England) wurde in das Loch eingedreht, so daß die Behälter zerstört und die miteinander reaktionsfähigen Komponenten gemischt wurden und sich die selbsthärtende Mischung zur Verankerung des Ankerbolzens bildete. Nach 2U Stunden wurde der Bolzen belastet, um festzustellen, welcher Belastung der Bolzen standhält. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt:

309882/0582

Loch Bolzen maximale Kraft

Dübeldurch- Durchmesser Tiefe Durchmesser zum Herausziehen messer mm mm _ mm mm (Newtons)

22	25	100	13	8.900
22	25	100	16	8.900
22	25	152	20	13-1IpO
32	40	228	25	17.800
32	HO	228	32	17.800

309882/068?

Claims (3)

Patentansprüche

1. Chemischer Dübel, bestehend aus mindestens zwei miteinander

•s

zu einer festen Masse sich umsetzenden Komponenten, die in mindestens zwei voneinander getrennten geschlossenen Behältern aus leicht zerstörbarem Material enthalten sind, welche sich in Richtung der Längsachse des chemischen Dübels in der ganzen Länge oder einem Teil der Länge berühren, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die das kleinere Volumen, normalerweise den Härter, enthaltende(n) Behälter mit einer konkav ausgebildeten Fläche an dem anderen, das größere Volumen, normalerweise die Harzkomponente, enthaltenden Eehälter dessen Außenfläche mindestens teilweise umgreifend anliegt oder anliegen.

2. Chemischer Dübel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter klebend miteinander verbunden sind.

3. Chemischer Dübel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich berührenden Flächen der Behälter durch ein beidseitig klebendes Klebeband miteinander verbunden sind.

¹I, Chemischer Dübel nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die das kleinere Volumen enthaltenden Behälter flexibel ausgebildet sind.

309882/058?
ugs:rew:kö