DE2538821A1

DE2538821A1 - Klebeanker

Info

Publication number: DE2538821A1
Application number: DE19752538821
Authority: DE
Inventors: Gusztav Dipl Ing Dr Lang
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1975-09-01
Filing date: 1975-09-01
Publication date: 1977-03-03
Also published as: JPS5229828A; US4098166A; FR2322289A1; CA1059414A; GB1547279A; CH600181A5; FR2322289B1

Description

DR. BERG D IPl--IN G. STAPF DIPL.-ING. SCMWABt-: DP.. DH. SANDWAIR

ΡΛΤΓ.'.ΤΑ NV/Äl.TS 8 MÜNCHEN 60 · M AU ERKIRC HEBSTR. 45

Antfaltsakte 26 401 1. September 1975

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

Klebeanker

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen eines Klebeankers, wobei der Klebstoff, bzw. die Kleberkomponenten unter Anwendung axial auf eine Ankerstange wirkender Kräfte im Bohrloch verteilt, bzw. miteinander vermischt werden, sowie Mittel zur Durchführung, des Verfahrens.

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Bei bekannten Klebeankern wird die dosierte Klebstoffmenge beispielsweise in einer zerstörbaren Patrone in das Bohrloch eingebracht. Die Patrone enthält die beiden Komponenten eines Zweikomponenten-Klebers sowie allfällige Füllstoffe von zumeist mineralischer Zusammensetzung. Anschliessend wird die sehr oft über ihre ganze Länge mit Gewinde versehene Ankerstange in das Bohrloch eingetrieben. Beim reinen Einschlagen der Ankerstange werden die Kleberkomponenten jedoch nur in axialer Richtung miteinander vermischt. Dies ergibt in den meisten Fällen infolge ungenügender /Durchmischung der Komponenten eine unvollständige Aushärtung der Klebstoffmasse, weshalb es bei diesen Klebeankern zur Erzielung ausreichender Auszugswerte unerlässlich ist, der Ankerstange zusätzlich eine Drehbewegung zu erteilen.

Bei weiteren bekannten Klebeankern sind die Kleberkomponenten in Teilmengen zerlegt und in einzelnen Kapseln eingeschlossen. In verkapselter Form werden die Komponenten miteinander vermischt. Das Aushärten wird durch die Zerstörung der Kapselwände mit Hilfe der Ankerstange eingeleitet. Da zwischen Ankerstange und Bohrlochwandung meist ein gewisses Spiel besteht, ist es jedoch auch in diesem Fall zweckmässig, wenn die Ankerstange zusätzlich eine Drehbewegung ausführt.

Schliesslich ist es auch bekannt, die Komponenten mittels eines Dosiergerätes direkt ins Bohrloch einzubringen. Wegen der kurzen Topfzeit ist es jedoch auch hier üblich, die Komponenten erst im Bohrloch miteinander zu vermischen. Auch in diesem Fall können nur mit einer sich drehenden Ankerstange zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden.

Aufgrund der unerlässlichen Drehbewegung werden die erläuterten, bekannten Klebeanker mit Hilfe eines Handwerkzeuges, zum Bei-

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spiel mittels eines Bohrhammers oder dergleichen gesetzt. Ein solches Handwerkzeug erteilt der Ankerstange nebst Schlagen auch eine Rotationsbewegung. Auf Baustellen stehen jedoch zumeist solche Maschinen nur in begrenztem Umfang zur Verfügung, sodass es unwirtschaftlich ist, zum Setzen des Klebeankers solche aufwendigen Geräte zu verwenden. Ausserdem wirkt sich das Ein- und Ausspannen der Ankerstange in derartige Maschinen aufgrund der dazu benötigten Zeit nachteilig aus.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, sowie Mittel zu dessen Durchführung zu schaffen, das ohne speziellen Geräteaufwand eine genügende Verteilung und Durchmisphung der Kleberkomponenten im Bohrloch ermöglicht.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zur Ueberlagerung der Axialbewegung mit einer Rotationsbewegung die an ihrem Schaft mit Wendelgängen versehene Ankerstange in einer Führung geführfcwird, die mit den Wendelgängen in Eingriff steht und die an der Oberfläche des Aufnahmeweikstoffes abgestützt wird.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird der Ankerstange beim Einschlagen, infolge der Zwangsführung zusätzlich eine Rotationsbewegung erteilt. Zum Setzen des Klebeankers sind also keine aufwendigen Mittel notwendig, sondern die Ankerstange kann mit einem gewöhnlichen Hammer eingeschlagen werden. Die auf der Oberfläche des Aufnahmewerkstoffes abgestützte Führung kann zudem das Austreten des Klebstoffes aus dem Bohrloch verhindern.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens verwendeten Mittel bestehen mit Vorteil aus einer Ankerstange, die zumindest längs· einem Teil ihres Schaftes mit Wendelgängen versehen ist und

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einem auf ihrem Schaft angeordneten, in seinem Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der Ankerstange entsprechenden und mit zu den Wendelgängen komplementär ausgebildeten Führungsring aufweist. Die Rotationsbewegung der Ankerstange beim Einschlagen derselben entsteht durch das Zusammenwirken des Führungsringes mit den Wendelgängen der Ankerstange. Zudem kann der Führungsring gleichzeitig auch zum Abstreifen von Verschmutzungen auf der Ankerstange dienen.

Zur Aufnahme des Klebstoffes bzw. einer die Klebkomponenten enthaltenden Klebstoffpatrone kann die Ankerstange auch als Hohlzylinder ausgebildet sein. Hinter der Klebstoffpatrone befindet sich dann ein in seiner Länge der Ankerstange entsprechender, in der Bohrung der Ankerstange geführter Stössel. In diesem Fall wird in einer ersten Stufe durch das Einschlagen des Stössels der Klebstoff aus der Ankerstange ins Bohrloch verdrängt. Ist das rückwärtige Ende des Stössels dann bündig mit demjenigen der Ankerstange, so erfolgt durch weitere Schläge auf das rückwärtige Ende der Ankerstange das Eintreiben derselben unter erzwungener Rotationsbewegung. Der Führungsring kann vom Hersteller bereits auf den Schaft der Ankerstange vormontiert, geliefert werden.

Zweckmässig ist eine Ausführungsform, bei der die Wendelgänge auf der Ankerstange als Wendelnuten ausgebildet sind und der Führungsring den Wendelnuten entsprechende Vorsprünge aufweist. Der Querschnitt der Wendelnuten kann im Prinzip beliebig sein, doch ist es vorteilhaft, diese nicht scharfkantig auszubilden. Dadurch wird die Ankerstange relativ unempfindlich gegen Schläge und Verschmutzung. Die Vorsprünge des Führungsringes können auch durch einzelne, in die Bohrung des Führungsringes ragende Stifte gebildet werden. Die Wendelnuten in der Ankerstange können durch spanabhebende Bearbeitung oder spanlose Verfor-

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mung hergestellt werden. Dabei ist jedoch die spanlose Verformung vorzuziehen, da sie gleichzeitig eine Verfestigung der Oberfläche ergibt.

Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform bei der die Wendelgänge auf der Ankerstange als wendeiförmige Rippen ausgebildet sind und der Führungsring den Rippen entsprechende Wendelnuten aufweist. Die an der Oberfläche der Ankerstange angeordneten Rippen ergeben auch eine verbesserte Durchmischung der Kleberkomponenten im Bohrloch. Aus Festigkeitsgründen ist es zweckmässig, die Rippen durch spanlose Verformung der Ankerstange zu erzeugen. Bei grossen Abmessungen ist es auch möglich, eiqe Drahtwendel auf die glatte Oberfläche der Ankerstange aufzuschweissen, bzw. diese auf andere Weise mit ihr zu verbinden.

Um bei den unterschiedlichen Reibungsverhältnissen die Drehung der Ankerstange sicherzustellen und ein gleichzeitiges Mi tdrehen des Führungsringes zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den Steigungswinkel der Wendelgänge so zu wählen, dass er wenigstens 30° beträgt. Um einem Mitdrehen des Führungsringes weiterhin entgegenzuwirken, kann die auflageseitige Fläche des Führungsringes zusätzlich aufgerauht, bzw. mit in die Oberfläche des Aufnahmemateriales eingreifenden Zacken versehen werden.

Zur von der Tiefe des Bohrloches unabhängigen Begrenzung der Eindringtiefe der Ankerstange ist es zweckmässig, dass an ihrem Schaft ein Anschlag vorgesehen ist. Der Eintreibvorgang ist dann beendet, wenn der Anschlag den Führungsring erreicht hat. Bei normalerweise vorhandenem Spiel zwischen Führungsring und Ankerstange gewährleistet der Anschlag den senkrechten Sitz der Ankerstange im Führungsring und somit auch zur Oberfläche des Aufnahmematerials.

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Zur Verbesserung der Führung der Ankerstange im Führungsring ist es vorteilhaft, dass der Führungsring als Muffe, mit im wesentlichen dem Durchmesser des Bohrloches entsprechendem, zapfenförmigem Teil und einem diesen im Durchmesser überragenden Bund ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung kann die Führungslänge vergrössert werden, ohne dass dabei das optische Aussehen der Befestigung beeinträchtigt wird. Durch entsprechende Gestaltung des Führungsringes ist es ausserdem möglich, die Ankerstange bis zum Aushärten des Klebstoffes im Bohrloch zu verklemmen. Dies wird erreicht durch eine sich in Eintreibrichtung der Ankerstange leicht konisch verjüngende Ausbildung der Bohrung der Muffe. Beim Eintreiben der Ankerstange weitet sich dann der ins Bohrloch eingeschobene Teil der Muffe auf und verspreizt sich im Bohrloch. Weiterhin wird hierdurch einem Mitdrehen des Führungsringes entgegengewirkt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. la einen in ein Bohrloch eingesetzten Klebeanker gemäss der Erfindung vor dem Einschlagen der Ankerstange

Fig. Ib den Klebeanker gemäss Fig. la mit eingetriebener Ankerstange

Fig. 2a eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Klebeankers mit in der Ankerstange angeordneter Klebstoffpatrone, vor Beginn des Setzvorganges

Fig. 2b den Klebeanker gemäss Fig. 2a, nach dem Ausstossen der Klebstoffpatrone aus der Ankerstange

Fig. 2c den Klebeanker gemäss Fig. 2a, nach Beendigung des Setzvorganges.

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Fig. la zeigt eine insgesamt mit 1 bezeichnete Ankerstange eines Klebeankers. Diese weist einen im wesentlichen zylindrischen Schaft la auf, der über seine gesamte Länge mit einer Wendelnut Ib versehen ist. Die Wendelnut Ib weist einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt auf. Das vordere Ende der Ankerstange 1 ist keilförmig mit einer quer zur Eintreibrichtung verlaufenden Schneide Ic ausgebildet. Der rückwärtige Teil der Ankerstange 1 weist ein Gewinde Id auf. Um das Gewinde Id vor Beschädigung durch die axial wirkenden Schläge zu schützen, ist das rückwärtige Ende mit einem Zapfen Ie versehen. Der Zapfen Ie kann mit der Ankerstange 1 in einem Stück ausgebildet oder auch aus einem anderen Werkstoff hergestellt und in die Ankerstange 1 eingesetzt sein. Das Gewinde Id weist einen etwas geringeren Aussendurchmesser als der Schaft la auf, sodass eine Schulter If entsteht·. Auf das Gewinde Id ist ein als Scheibe ausgebildeter, mit entsprechendem Innengewinde versehener Anschlag 2 aufgeschraubt, welcher sich an der Schulter If in axialer Richtung abstützt. Dieser Anschlag 2 dient als axiale Begrenzung beim Eintreiben der Ankerstange 1. Das vordere, mit einer Schneide Ic versehene Ende der Ankerstange befindet sich in einem insgesamt mit 3 bezeichneten Führungsring. > Der Führungsring 3 weist ein zapfenförmiges Teil 3a und einen Bund 3b auf. Das zapfenförmige Teil 3a entspricht in seinem Aussendurchmesser der Grosse des Bohrloches 4 und wird zu Beginn des Setzvorganges in dieses eingesetzt. Mit dem Bund 3b liegt der Führungsring 3 an der Oberfläche des Aufnahmematerials 5 auf. Die Bohrung des Führungsringes 3 ist in Eintreibrichtung der Ankerstange 1 leicht konisch verjüngt und mit zur Wendelnut Ib auf der Ankerstange 1 komplementär ausgebildeten Vorsprüngen 3c versehen. Das Zusammenwirken der Vorsprünge 3c mit der Wendelnut Ib ergibt beim Eintreiben der Ankerstange 1- eine erzwungene Rotationsbewegung derselben um ihre Längsachse. Um das radiale Aufweiten des zapfenförmigen Teils 3a zu erleichtern, ist dieses mit Längsschlitzen 3d versehen.

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Fig.. Ib zeigt den Klebeanker nach Fig. la in gesetztem Zustand. Die Ankerstange 1 ist soweit eingetrieben worden, bis der Anschlag 2 am Bund 3b des Führungsringes 3 zur Anlage kommt. Eine Riffelung 3e am Umfang des zapfenförmigen Teils 3a verhindert beim Eintreiben der Ankerstange 1 ein Verdrehen des Führungsteils 3. Durch das Eintreiben der Ankerstange 1 wird das zapfenförmige Teil 3a des Führungsringes radial aufgeweitet, was durch den Längsschlitz 3d deutlich ersichtlich ist. Dies bewirkt eine Verklemmung des Ankers im Bohrloch, sodass keine zusätzlichen Mittel zur Sicherung der Ankerstange 1 bis zum Aushärten eines Klebers 6 im Bohrloch 4 erforderlich sind. Beim Eintreiben der Ankerstange 1 werden die vorher beispielsweise mittels einer Patrone aus zerstörbarem Material oder mit Hilfe eine.s Dosiergerätes direkt ins Bohrloch eingebrachten Kleberkomponenten unter Zerstörung der allfälligen Klebstoffpatrone durch die Schneide Ic miteinander vermischt. Der an der Oberfläche des Aufnahmematerials 5 anliegende Führungsring kann ein Austreten des Klebers 6 aus dem Bohrloch 4 verhindern. Durch die Wendelnut Ib am Schaft la der Ankerstange entsteht zusätzlich ein Formschluss zwischen der Ankerstange 1 und der sie umgebenden Schicht des Klebers 6. Anstelle des als Aussengewinde ausgebildeten Gewindes Id kann die Ankerstange 1 jedoch auch mit einem Innengewinde oder sonstigen Mitteln zur Aufnahme eines daran zu .. befestigenden Teiles versehen werden.

Fig. 2a zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Klebeankers. Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Ankerstange ist mit einer durchgehenden Bohrung 10a versehen. Der vordere Teil der Bohrung 10a ist im Durchmesser etwas grosser als der rückwärtige Teil und dient zur Aufnahme einer die Komponenten eines Klebers 11 enthaltenden Klebstoffpatrone 12. Hinter der Klebstoffpatrone 12 befindet sich in der Bohrung 10a

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der Ankerstange 10 ein insgesamt mit 13 bezeichneter Stössel. Der Stössel 13 entspricht in seiner Länge der Ankerstange 10 und ragt in der gezeigten Stellung mit einem rückwärtigen Teil 13a über das hintere Ende der Ankerstange 10 hinaus, während ein im Durchmesser gegenüber dem rückwärtigen Teil 13a etwas vergrösserter Kopf 13b an der Rückseite der Klebstoffpatrone 12 anliegt. Die Ankerstange 10 ist an ihrem rückwärtigen Ende mit einem Aussengewinde 10b versehen und weist einen Schaft 10c auf, an dessen Mantelfläche wendeiförmige Rippen 1Od angeordnet sind. Zwischen dem Schaft 10c und dem Aussengewinde 10b ist ein mit der Ankerstange 10 einstückig ausgebildeter Anschlag 1Oe vorgesehen. Auf dem Schaft 10c der Ankerstange befindet sich ein insgesamt mit 14 bezeichneter Führungsring, weicher auf der Oberfläche des Aufnahmematerials 15 aufliegt'und eine Führung der Ankerstange 10 bildet. Die Bohrung 14a des Führungsringes 14 ist mit einer zu den wendeiförmigen Rippen 1Od komplementär ausgebildeten Wendelnute 14b versehen.

Fig. 2b zeigt den Klebeanker gemäss Fig. 2a nach dem Einbringen der Klebstoffpatrone 12 in ein Bohrloch 16. Infolge von axialen Schlagen auf das rückwärtige Teil 13a des Stössels 13 wird die Klebstoffpatrone 12 durch den Kopf 13b des Stössels aus der Bohrung 10a der Ankerstange 10 ausgestossen. Ist das hintere Ende des rückwärtigen Teils 13a des Stössels 13 bündig mit dem hinteren Ende der Ankerstange 10, so verschliesst der Kopf 13b des Stössels 13 die Bohrung 10a der Ankerstange bohrlochseitig. Weitere axiale Schläge erfolgen nun auf die Ankerstange 10 selbst. Durch die Zwangsführung mittels des Führungsringes 14 wird der Ankerstange 10 beim Eintreiben gleichzeitig eine Rotationsbewegung erteilt. Unter Zerstörung der Klebstoffpatrone 12 werden nun die Komponenten des darin enthaltenden Klebers 11 miteinander vermischt und im Bohrloch 16 verteilt.

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Fig. 2c zeigt den fertig gesetzten Klebeanker gemäss Fig. 2a. Der Setzvorgang ist dann beendet, wenn der Anschlag 1Oe auf
den Führungsring 14 trifft. Die wendeiförmigen Rippen 1Od ergeben eine zusätzliche Führung der Ankerstange 10 im Bohrloch 16. Bei geeignetem Aufnahmematerial 15 sowie entsprechender
Dimensionierung des Bohrloches 16 ist es möglich, dass die
Ankerstange 10 bereits vor Aushärten des Klebers 11 einen begrenzten Haltewert im Bohrloch 16 besitzt. Auch hier ergeben
die wendeiförmigen Rippen 1Od eine formschlüssige Verankerung mit dem erhärteten Kleber 11. Das Aussengewinde 10b dient
zur Befestigung eines zu verankernden Gegenstandes.

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Claims

Patentansprüche

( 1. /Verfahren zum Setzen eines Klebeankers, wobei der Kleb -

— stoff, bzw. die Kleberkomponenten unter Anwendung axial auf eine Ankerstange wirkender Kräfte im Bohrloch verteilt, bzw. miteinander vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ueberlagerung der Axialbewegung mit einer Rotationsbewegung die an ihrem Schaft mit Wendelgängen versehene Ankerstange in einer Führung geführt wird, die mit den Wendelgängen im Eingriff steht und die an der Oberfläche des Aufnahmewerkstoffes abgestützt wird.
2. * Klebeanker, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens

nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerstange (1, 10) zumindest längs einem Teil ihres Schaftes (la, 10c) mit Wendelgängen versehen ist und auf ihrem Schaft ein in seinem Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der Ankerstange entsprechender und zu den Wendelgängen komplementär ausgebildeten Führungsring (3, 14) angeordnet ist.
3. Klebeanker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendelgänge der Ankerstange als Wendelnuten (Ib) ausgebildet sind und der Führungsring (3) den Wendelnuten entsprechende VorSprünge (3c) aufweist.
4. Klebeanker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendelgänge der Ankerstange als wendeiförmige Rippen (lOd) ausgebildet sind und der Führungsring (14) den Rippen entsprechende Wendelnuten (14b) aufweist.

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5. Klebeanker nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel der Wendelgänge wenigstens 30 beträgt.
6. Klebeanker nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Schaft (la, 10c) der Ankerstange (1, 10) ein Anschlag (2, 1Oe) vorgesehen ist.
7. Klebeanker nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (3) als Muffe, mit zapfenformigem Teil (3a) und diesen im Durchmesser überragenden Bund (3b), ausgebildet ist.

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