DE2423433C2 - In ein Bohrloch in einem Bauteil eines Gebäudes o.dgl. einzusetzendes Verbindungsmittel und Verfahren zu dessen Versetzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein in ein Bohrloch in einen Bauteil eines Gebäudes od. dgl. einzusetzendes Verbin dungsmittel mit einem Ankerstab, der von seinem Um fang im wesentlichen radial abstehende, aus elasti schem Werkstoff gefertigte Verankerungselement« aufweist, deren radiale Erstreckung vor dem Einsetzet zumindest teilweise größer ist als der kleinste Bohr lochradius. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahret zum Versetzen des Verbindungsmittels.

Bei einem bekannten Verbindungsmittel dieser Ar (DT-AS 19 45 377) ist auf dem Ankerstab ein Kunst stoffmantel mit in Ausziehrichtung widerhakenartigei Ansätzen angeordnet. Diese widerhakenartigen Ansät ze können jedoch nur in geringem Maß ein Herauszie hen des Verbindungselements aus dem Verankerungs loch verhindern. Der Kunststoffmantel wird durch Rei bung auf Grund seiner flächigen, durch die Spitzen de Ansätze allenfalls etwas aufgerauhten Anlage an de Bohrlochwandung festgehalten. Darüber hinaus ist di< Anzahl der Ansätze begrenzt, so daß nur eine gering« Anzahl von Ansatzhaken zum Erhöhen des Anzieh wiederStandes zur Verfügung stehen.

Bei einem anderen bekannten Verbindungsmitte dieser Art (US-PS 16 29 880) werden die Veranke rungselemente von auf den Ankerstab aufgeschobener radial geschlitzten Metallscheiben gebildet. Solchi Scheiben sind viel zu biegesteif, um in Funktionsstel lung die zahlreichen Vorsprünge einer bekanntlich un ebenen, rauhen Bohrlochwandung hinterfassen zu kön nen. Dadurch werden auf den Ankerstab einwirkend* Zugkräfte nur auf relativ wenige Aufrauhungen de Bohrlochwand verteilt, die unter den somit gegebenei Spitzenbelastungen abbrechen oder zerrieben werder so daß auch der Anziehwiderstand bei einer solchei Verbindung nur gering sein wird.

Es besteht sogar bei diesem bekannten Verbindungs mittel die Gefahr, daß diese relativ biegesteifen Schei ben mit ihren Rändern die Bohrlochwandung in uner wünschter Weise glätten, so daß die kraftschlüssig'

Verankerung herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verbindungsmittel der eingangs näher beschriebenen Art mit dem Ziel zu verbessern, daß der Halt im Bohrloch wesentlich erhöht ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verankerungselemente Metallborsten od. dgl. sind. Beiii! Einführen eines solchen; Verbindungsmittels in ein Bohrloch streifen die Metallborsten od. dgl. an der Bohrlochwand entlang und passen sich den Rauhigkeiten der Wandung an. Dabei können die Metallborsten eine große Anzahl auch kleinster Aufrauhungen an der Bohrlochwandung erfassen, so daß sich ein entsprechend fester Sitz mit entsprechend hohen Auszugkräften erreichen läßt. Bohrlochdurchmessertoleranzen gleichen die Borsten in relativ weiten Grenzen aus, doch muß zur· Sicherung einer einwandfreien Kraftübertragung auf kleine Bohrlochtoleranzen geachtet werden. Außerdem gleiten die Borsten auch schonender an der Bohrlochwandung entlang, weil sie nur bürsten und nicht schaben. Sie können sich dann an einer viel größeren Anzahl von Stellen verhaken und eine größere Kraftübertragung bewirken, als dies bei Scheiben möglich erscheint.

Dei Ausziehwiderstand des Verbindungsmittels irr» Bohrloch kann dadurch noch erheblich gesteigert werden, wenn zumindest ein Teil der Metallborsten od. dgl. ■ von einem aushärtenden oder abbindenden Stoff umgeben ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Ausweichen der Borsten unter Belastung verhindert wer- jo den. Gleichzeitig bilden die Borsten eine Bewehrung des im Bohrloch ausgehärteten bzw. abgebundenen Stoffes.

Bei dem aus der US-PS 16 29 880 bekannten Verbindungsmittel mit Verankerungselementen in Form von axial hintereinander liegenden Scheiben ist zwar das Einbetten in einem abbindenden Werkstoff gegeben, wobei zunächst das Bohrloch mit Zement bzw. Mörtel gefüllt und hiernach das bekannte Verankerungselement eingeschoben wird. Nachteilig ist dabei aber, daß sich der Mörtel bereits in den Schlitzen der ersten innersten Scheiben festsetzt, so daß dann eine Verdrängung des Mörtels und eine entsprechend vollständige Einbettung der Verankerungselemente nicht zu erwarten ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, deren Vorteile in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele angeführt sind.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt in voneinander unterschiedlichen Maßstäben

F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungsmittels mit spiralförmiger Anordnung der Metallborsten und konstantem Ankerstab-Querschnitt,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Verbindungsmittel gemäß der Linie 11-11 in F i g. 1,

F i g. 3 einen etwa der Darstellung der F i g. 2 entsprechenden Querschnitt einer abgewandelten Ausführungsform eines Verbindungsmittels,

F i g. 4 einen Querschnitt durch eine wiederum abgewandelte Ausführungsform eines Verbindungsmittels gemäß der Schnittlinie I-I in den F i g. 1 und 11, wobei eine geringere Borstendichte und größere Querschnittsfläche des Ankerstabs vorgesehen ist,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch das Verbindungsmittel gemäß F i g. 1 in versetztem Zustand,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführunesform eines Verbindungsmittels mit spiralförmiger Anordnung der Metallborsten,

F i g. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungsmittels mit ringförmiger Anordnung der Metallborsten in einer Seitenansicht,

F i g. 8 einen Abschnitt eines Verbindungsmittels mit büschelartig angeordneten Metallborsten in einer Seitenansicht,

F i g. 9 ein Ausführungsbeispiel eines halbseitig in ein sich zum Lochgrund konisch erweiternden Bohrloch eingesetzten Verbindungsmittels mit radial angeordneten Metallborsten zur Hälfte im Längsschnitt, zur anderen Hälfte in einer Seitenansicht,

F i g. 10 einen Längsschnitt durch eine zweikammerige Verpackungskartusche, in deren einer Kammer die eine Komponente eines im Einbauzustand das Bohrloch füllenden Stoffs und in der anderen Kammer die zweite Komponente dieses Stoffes eingelegt sind, sowie

F i g. 11 einen noch unverformten Ankerstab ohne Borsten, welcher zwei sich verjüngende und miteinander zu verdrillende Schenkel besitzt, in einer Seitenansicht.

In den F i g. 1 bis 5 ist ein Verbindungsmittel zum Einsetzen in ein Bohrloch in einem Bauteil eines Gebäudes od. dgl. im ganzen mit 100 bezeichnet. Sein Ankerstab 101 wird im wesentlichen von einem verdrillten Draht 101' od. dgl. von beliebigem Querschnitt gebildet, wobei zwischen die nebeneinanderliegenden Stäbe 101' (F i g. 3) zunächst Metallborsten 2 od. dgl., im folgenden Borsten 2 genannt, gelegt sind. In F i g. 2 erkennt man Stäbe 10Γ mit rundem, in den F i g. 3 und 4 mit halbkreisförmigem Querschnitt.

Um das Verbindungsmittel 100 gemäß F i g. 1 bis 5 herzustellen, werden die Stäbe 101' miteinander verdrillt, wie aus F i g. 1 zu erkennen ist und in der Technik auch allgemein bei der Herstellung von Flaschenbürsten bekannt ist. Die Borsten 2 erhalten durch den Verdrillvorgang eine schraubenlinienartige Verteilung über den Einsteckbereich des Verbindungsmittels 100. Die Schraubenlinie hat eine konstante Steigung, wenn die Borsten 2 in gleicher Menge über die ganze Länge des Einsteckbereichs hinweg eingelegt werden. Bei ungleicher Menge ändert sich die Steigung entsprechend, wie in F i g. 1 dargestellt; im Ausführungsbeispiel nimmt hier die Borstendichte zum Verankerungsende 11 des Verbindungsmittels 100 hin zu. Mit der Borstenlänge und -dicke läßt sich die Elastizität und der Einschlagwiderstand festlegen, aber auch die Neigung im eingebauten Zustand.

Fig. 11 zeigt einen Ankerstab 101" mit einem von seinem Verankerungsende ausgehenden, etwa keilförmigen Schlitz 31, so daß zwei sich entsprechend verjüngende Schenkel 30 gebildet sind. In den Schlitz 31 werden Metallborsten 2 eingelegt, wonach die beiden Schenkel 30 des geschlitzten Ankerstabs 101" verdrillt werden. Es ergibt sich dann ein Ankerstab, dessen Querschnitt zum Verankerungsende 11 hin abnimmt, wobei gleichzeitig die Anzahl der Metallborsten 2 in diese Richtung hin zunimmt.

F i g. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Verbihdungsmittels 100. Dieses besitzt einen Ankerstab 1, bei dem die Borsten 2 in eine schraubenförmig umlaufende, zur Stabachse senkrechte oder geneigte Nut 10 eingesetzt sind. Die Nutenbreite b kann konstant sein oder gemäß F i g. 6 zum Verankerungsende 11 des Ankerstabs 1 hin breiter ausgebildet sein, so daß dort — auf eine Längeneinheit des Ankerstabs bezogen — verhältnismäßig mehr Borsten 2 unterge-

bracht sind als im Bereich nahe der Lochausmündung 12.

In F i g. 7 ist eine weitere Variante einer Borstenanordnung dargestellt. Dort hat der Ankerstab la kreisringförmige Nuten 13, deren Abstände {/zum Veranke- rungsende 11 des Ankerstabs la hin kleiner werden. Die Borstenringe sind ebenfalls geneigt zur Stabachse angeordnet. Die Borstenlängen je Ring können gleich lang oder unterschiedlich lang sein. Durch eine entsprechende Differenzierung der Borstenlänge kann eine gleichmäßige Druckverteilung auf der Bohrlochwandung 15 erzielt werden.

In Fig.8 ist ein Ankerstab \b mit in Büscheln 14 angeordneten Borsten 2 dargestellt, etwa mit den Borstenbüscheln bei der Bürstenherstellung vergleichbar. Die Büscheldichte und -anordnung kann, wie bereits an anderen Beispielen erläutert, über die Einstecklänge des Ankerstabes 16 konstant, radial oder geneigt abstehend, gleich lang oder ungleich lang sein.

Den verschiedenen Ausführungsformen der Verbindungsmittel 100 ist gemeinsam, daß die Borsten 2 nach dem Eintreiben des Verbindungsmittels 100 in ein Bohrloch 16 in Art von Widerhaken in Auszugsrichtung schräg gestellt sind, wie aus den F i g. 6 bis 8 ersichtlich ist, so daß sie sich (vgl. insbesondere Fig.6) gegen die Lochwandung 15 des Bohrloches 16 abstützen.

Zwischen den Borsten 2 ist ein aushärtbarer bzw. abbindender Stoff 3 vorgesehen. Dieser Stoff soll vor und während des Eintreibens gewisse Bewegungen der Borsten 2 zulassen, so daß der Eintreibvorgang nicht behindert ist. Eine nach dem Eintreiben des Verbindungsmittels 100 an dem Ankerstab angreifende Zugbelastung wird durch die sich widerhakenartig an der Lochwandung 15 abstützenden Borsten in diese eingeleitet, wo- bei eine an den Borsten 2 entstehende Knickgefahr durch den ausgehärteten bzw. abgebundenen Stoff 3 verhindert ist.

Hygroskopische Zementgranulate sind eine Hilfe für eine gleichmäßige Durchfeuchtung des zwischen den Borsten 2 eingelagerten Füllungsstoffs. Der durch die Durchfeuchtung eingeleitete Zerfall der Granulate ermöglicht die elastische Biegung der Borsten, das Einführen des Verbindungsmittels 100 ins Bohrloch 16 und die Verdichtung des Zements. Nachfolgend ist ein Stoff 3 mit diesen Eigenschaften als »aushärtender Füllwerkstoff 3« bezeichnet

In F i g. 9 ist eine besondere Ausführungsform des Verbindungsmittels 100 dargestellt Bei dieser Form übernehmen die Borsten la zusätzlich die Aufgabe einer Bewehrung des das Bohrloch 16 ausfüllenden Stoffs 3, der hier primär die Aufgabe der Kraftübertragung übernimmt. Auch sind die Borsten 2a hier noch zusätzlich ein Hilfsmittel, eine Mischung im hinterschnittenen Bohrloch 16 bewerkstelligen zu können. In den einzelnen Borstenreihen sind dazu Lücken 4 vorgesehen, die — in axialer Richtung des Ankerstabs 1 gesehen — versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch sind im wesentlichen sich radial erstreckende, ringabschnittartige Borstengruppen 20 entstanden, von denen eine Anzahl nicht mehr bis an dessen Lochwandung 15 reichen.

Die Aufgabe des Füllstoffs 3 ist für diesen Fall primär die Übertragung der auf das Verbindungsmittel einzuwirkenden Kräfte auf die Lochwandung 15 des Bohrlochs 16.

Das Verbindungselement kann auf folgende Weise in einem Bohrloch verankert werden:

Auf dem Ankerstab 1 im Bereich der Borsten 2 ist eine der beiden Komponenten eines aushärtenden Stoffs 3 bzw. 5 angebracht. Vor dem Eintreiben des Verbindungsmittels in ein Bohrloch ist die zweite Komponente zum Einleiten des Aushärtevorgangs anzubringen. Beispielsweise kann der Ankerstab 1 in eine entsprechende Flüssigkeit eingetaucht werden. Es kann aber auch eine solche Menge in das Bohrloch 16 eingebracht werden, daß die am Ankerstab 1 befindliche Komponente ausreichend damit benetzt wird. Es können auch noch zusätzliche Maßnahmen vorgesehen sein, die eine gute Durchmischung und sichere Reaktion des Zwei-Komponenten-Werkstoffs gewährleisten.

Fi g. 10 zeigt ein Beispiel für ein Setzverfahren mit Hilfe einer zweikammerigen Verpackungskartusche 25, in deren einer Kammer der mit Borsten 2 versehene Teil des Ankerstabs 1 zusammen mit der einen Komponente des Stoffs 3 und in deren anderer Kammer die zweite Komponente des Zwei-Komponenten-Werkstoffs transport- und lagerungssicher eingebracht sind. Nach dem Ansetzen der so gefüllten Verpackungskartusche 25 an das Bohrloch 16 wird auf das äußere Ende des Ankerstabs 1 geschlagen, der dabei in die zweite Kammer eindringt, wodurch über Nuten 26 ein Teil der zweiten Komponente in die erste Kammer überströmt und dort sich mit der ersten Komponente vermischt. Die Kartusche 25 dient gleichzeitig als Transport- und Lagerbehälter.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

1. Patentansprüche:

   ί. In ein Bohrloch in einem Bauteil eines Gebäudes od. dgl. einzusetzendes Verbindungsmittel mit einem Ankerstab, der von seinem Umfang im wesentlichen radial abstehende, aus elastischem Werkstoff gefertigte Verankerungselemente aufweist, deren radiale Erstreckung vor dem Einsetzen zumindest teilweise größer ist als der kleinste Bohrlochra- dius, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente Metallborsten (2) od. dgl. sind.
2. 2. Anordnung des Verbindungsmittels nach Anspruch 1 in einem Bohrloch, dadurch gekennzeich- net, daß zumindest ein TeiJ der Metallborsten 2 von einem aushärtenden oder abbindenden Stoff (3, 5) umgeben ist
3. 3. Verbindungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallborsten (2) ge- genüber der Achse des Ankerstabs vom Einsteckende wegweisend schräg angeordnet sind.
4. 4. Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallborsten (2) od. dgl. büschelweise auf der Mantelfläche des Ankerstabs (1) angeordnet sind (F i g. 8).
5. 5. Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallborsten (2) in an dem Ankerstab (1) ring- oder schraubenlinienförmig umlaufenden, hinterschnittenen Nuten (10) mittels eines in die Nuten (10) formschlüssig eingeklemmten Drahts festgelegt sind.
6. 6. Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ankerstabs (10Γ) zu dem Verankerungsende (U) hin abnimmt und die Anzahl der Metallborsten (2) in diese Richtung hin zunimmt.
7. 7. Verbindungsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerstab (101") von seinem Verankerungsende ausgehend etwa keilförmig geschlitzt ist, die Metallborsten (2) in den Schlitz (31) eingesetzt und die beiden Schenkel des geschlitzten Ankerstabs (101") verdrillt sind.
8. 8. Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche

   1,3 und 5 bis 7 in der Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ring- oder schraubenlinienförmiger Anordnung der Metallborsten (2) in der Borstenreihe Lücken (4) vorgesehen sind, die, in axialer Richtung des Ankerstabs (1) gesehen, versetzt zueinander angeordnet sind. so
9. 9. Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallborsten (2) und/orter der Ankerstab (1, 101, 10Γ, 101") mit einem Korrosionsschutz überzogen oder korrosionsbeständig ausgebildet oder beides sind.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Bohrloch füllende Stoff (3,5) ein Zweikomponentenwerkstoff ist.
11. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff (3, 5) aus einem Zwei- Komponentenelastomer oder -polymer besteht.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der das Bohrloch füllende Stoff (3, 5) ein mineralisches Bindemittel wie Zement, Gips od. dgl. enthält.
13. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff (3, 5) bereits vor dem Einbringen des Ankerstabs (1) in das Bohrloch (16) auf diesem zwischen den Metall borsten (2) angeordnet ist
14. 14. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11,'dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Ankerstal (1) angeordnete Stoff (3, 5) die eine Komponente des Zweikomponentenwerkstoffs ist und auf den Ankerstab (1) mit Hilfe einer Folie, vorzugsweise ir Beutelform od. dgl., gehalten ist
15. 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß der Beutel od. dgl. leicht entfern bar ausgebildet ist
16. 16. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet <iaß der einen Komponente des Zwei komponentenwerkstoffs eine Aushärte- oder Gra nulierhilfe untermischt ist, z. B. bei Zement ein hy groskopischer Stoff.
17. 17. Verfahren zum Einsetzen des Verbindungs mittels nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 9 it d<?r Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet daß der Stoff (3,5) Zement mit Zuschlaget in trockner Konsistenz ist und daß der Ankerstab (1 101,10Γ, 101") vor dem Einsetzen in das Bohrlocl (16) aus einer Schutzverpackung entnommen, dant in Wasser getaucht und sodann in das Bohrloch (16 eingetrieben wird.