DE3401089A1 - Setzverfahren fuer befestigungselemente - Google Patents

Setzverfahren fuer befestigungselemente

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Description

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein
Setzverfahren für Befestigungselemente
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verankerung eines Befestigungselementes in einem Bohrloch eines mineralischen Aufnahmematerials, wie beispielsweise Fels, Beton, Ziegelstein oder dergleichen, mittels einer aushärtenden, vorzugsweise Mehrkomponenten-Masse.
Zur Verankerung von Befestigungselementen mittels aushärtender Massen werden hauptsächlich zwei voneinander unterschiedliche Verfahren angewendet.
Nach einem ersten Verfahren befinden sich die Komponenten in voneinander getrennten Abteilen eines zerstörbaren Behälters, der in das Bohrloch eingeführt und anschliessend durch Eintreiben des Befestigungselementes im Bohrloch zerstört wird. Durch drehendes Eintreiben des Befestigungselementes erfolgt eine Durchmischung der Komponenten im Bohrloch. Diese Relativbewegung hat zur Folge, dass ein Grossteil der nach der Reinigung des Bohrloches noch anhaftende Bohrstaub von der Bohrlochwandung abgetragen und als Füllstoff in die. aushärtende Manne in-
tegriert wird. Sofern der Bohrstaub bei diesem bekannten Verfahren ausreichend abgetragen ist, kommt eine gute adhäsive Verbindung der aushärtenden Masse mit der Bohrlochwandung zustande. Dieses Verfahren ist demnach zum Setzen einzelner Befestigungselemente wirtschaftlich vertretbar. Die Herstellung der Behälter ist jedoch relativ aufwendig und damit entsprechend teuer. Ausserdem ist der Zeitaufwand für den Setz- und Mischvorgang derart gross, dass das Verfahren für Serienbefestigungen nicht wirtschaftlich ist.
Nach einem weiteren Verfahren sind die Komponenten der aushärtenden Masse in grossen, voneinander getrennten Behältern eines Misch- und Dosiergerätes angeordnet. Diese Behälter enthalten die Masse für mehrere Befestigungspunkte. Die Komponenten werden dabei unmittelbar vor der Abgabe zusammengebracht, miteinander vermischt und somit als fertige, aushärtende Mischung in das Bohrloch eingebracht. Nach dem Einbringen der Masse in das Bohrloch kann das zu verankernde Befestigungselement ohne aufwendige Hilfsmittel unter teilweiser Verdrängung der aushärtenden Masse in das Bohrloch eingetrieben werden. In diesem Fall erfolgt praktisch keine Relativbewegung der aushärtenden Masse gegenüber der Bohrlochwandung.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass auch nach intensiver Reinigung des Bohrloches ein Teil des bei der Herstellung des Bohrloches anfallenden Bohrmehls an der Bohrlochwandung haften bleibt. Dieses Bohrmehl bildet eine Trennschicht zwischen der aushärtenden Masse und dem Aufnahmematerial. Dies kann in einzelnen Bereichen der Bohrlochwandung zu Zonen von reduzierter Festigkeit führen. Als Folge dieser Erscheinungen können die Verankerungswerte der Befestigungselemente erheblich reduziert werden. Dies ist von aussen jedoch erst durch entsprechende Belastung feststellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das eine wirtschaft]iche und sichere Verankerung von Befestigungselementen ermöglicht.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in an sich bekannter Weise das Bohrloch gereinigt, danach der an der Bohrlochwandung noch anhaftende Bohrstaub durch Einspritzen einer Grundierungslösung gebunden, anschliessend die aushärtende Masse eingebracht und schliesslich das zu verankernde Befestigungselement in das Bohrloch eingesetzt wird.
Die Reinigung des Bohrloches kann in an sich bekannter Weise durch Bürsten, Ausblasen oder Absaugen erfolgen. Da der nach der Reinigung noch an der Bohrlochwandung anhaftende Bohrstaub durch die Grundierungslösung gebunden wird, sind die Ansprüche an die Reinigung des Bohrloches geringer als bei den bisher üblichen Setzverfahren. Der gebundene Bohrstaub nimmt somit aktiv an der Verankerung teil. Nach dem Binden des Bohrstaubes kann die im Gerät bereits vorgemischte, aushärtende Masse in das Bohrloch eingebracht und schliesslich das Befestigungselement in das Bohrloch eingesetzt werden. Eine nachträgliche Durchmischung der Komponenten im Bohrloch ist nicht notwendig.
Als Grundierungslösungen kommen verschiedene Chemikalien in Frage. Um eine rasche Reaktion zu ermöglichen, ist es beispielsweise zweckmässig, eine unter Lufteinfluss reagierende Grundierungslösung zu verwenden. Dazu sind beispielsweise Lösungen von ungesättigten Oelen verwendbar, deren Trocknungszeit, dh deren Uebergang von der flüssigen zur festen Phase, durch Zugabe von Trocknungsmitteln verringert werden kann. Als Trocknungsmittel können Metallseifen verwendet werden, deren Metalle beispielsweise Kobalt, Mangan oder Blei sind.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, eine unter Feuchtigkeitseinfluss reagierende Grundierungslösung zu verwenden. Dazu kommen beispielsweise Lösungen von Polyurethan-Präpolymeren in Frage, deren Rest-Isocyanatgruppen mit der in der Luft oder im Aufnahmematerial enthaltenen Feuchtigkeit reagieren.
Weiterhin ist es zweckmässig, eine aus mehreren miteinander reagierenden Komponenten bestehende Grundierungslösung zu ver-
wenden. Dabei werden die Komponenten der Grundierungslösung erst unmittelbar vor dem Einspritzen ins Bohrloch zusammengebracht. Dadurch kann ein vorzeitiges Reagieren verhindert werden.
Insbesondere für rissige oder porige Aufnahmematerialien können auch Lösungen von Wachsen, Kohlenwasserstoffharzen, Collodiumwolle, Polyvinylacetat in organischen Lösungsmitteln wie Ester, Kohlenwasserstoff, oder dergleichen verwendet werden. In diesem Fall kann die aushärtende Masse sofort nach dem Einspritzen der Grundierungslösung in das Bohrloch eingebracht werden.
Das Einspritzen der Grundierungslösung kann beispielsweise mittels einer separaten, vom Dosiergerät für die aushärtende Masse getrennten Vorrichtung erfolgen. Dies ist jedoch umständlich und erfordert zusätzlichen Zeitaufwand. Es ist daher vorteilhaft, ein Gerät mit einem Behältnis und einem rohrförmigen Einfüllstutzen für die aushärtende Masse mit einem Behälter und einem Zuführrohr für die Grundierungslösung zu versehen. Somit kann die Vorbehandlung des Bohrloches und das Ausbringen der aushärtenden Masse mit dem selben Gerät erfolgen. Es kann daher praktisch ohne Zeitverlust ein Bohrloch nach dem anderen gereinigt, vorbehandelt und mit aushärtender Masse verfüllt werden. Der Einfüllstutzen und das Zuführrohr sind beispielsweise auswechselbar und können dem zu verfüllenden Bohrloch angepasst werden.
Das Zuführrohr und der Einfüllstutzen können an verschiedenen Stellen des Gerätes angeordnet und nacheinander in das Bohrloch eingeführt werden. Um die Anwendung zu vereinfachen, umgibt zweckmässigerweise das Zuführrohr den Einfüllstutzen unter Bildung eines im Querschnitt etwa ringförmigen Kanals und ist mit radialen Durchtrittsöffnungen für die Grundierungslösung versehen. Das Zuführrohr und der Einfüllstutzen sind somit etwa koaxial zueinander angeordnet und werden gleichzeitig in das zu verfüllende Bohrloch eingeführt. Dadurch wird praktisch verhindert, dass die Vorbehandlung der Bohrlochwandung mit der Grundierungslösung vergessen wird.
Für das Ausbringen der Grundierungslösung ist das Zuführrohr vorteilhafterweise mit einer Druckluftquelle verbindbar. Diese Druckluftquelle kann beispielsweise in Form eines Druckluftspeichers im Gerät selbst angeordnet oder als externes, mit dem Gerät über eine flexible Leitung verbundenes Versorgungsnetz ausgebildet sein. Durch entsprechende Steuerungsmittel kann die Druckluftquelle ausserdem vor dem Einspritzen der Grundierungslösung zum Ausblasen des Bohrloches verwendet werden. Der Verfahrensablauf, dh das Ausblasen des Bohrloches, das Einspritzen der Grundierungslösung und das anschliessende Einbringen der aushärtenden Masse kann auch automatisch gesteuert werden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäs-
sen Verfahrens, teilweise im Schnitt dargestellt,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gerät, entlang der Linie II-II, in vergrössertem Massstab.
Das aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Gerät weist ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Gehäuse mit einem Hinterteil la und einem damit lösbar verbundenen Vorderteil Ib auf. Das Gehäuse 1 ist ferner mit einem seitlich vom Hinterteil la wegragenden Handgriff Ic versehen. Am Handgriff Ic ist eine Drucktaste 2 angeordnet, bei deren Betätigung beispielsweise vom Gerät aushärtende Masse abgegeben wird. Der Handgriff Ic ist ferner mit einem externen Druckluftanschluss 3 versehen. Im Gehäuse 1 sind zwei Behältnisse 4, 5 für die Komponenten einer aushärtenden Mehrkomponenten-Masse angeordnet. Die Behältnisse 4, 5 sind mit Auspresskolben 6, 7 versehen, die beispielsweise durch Druckluft oder mechanisch betätigt werden und dem Herauspressen der Komponenten aus den Behältnissen 4,5 dienen. Die Mündungen der beiden Behältnisse 4, 5 sind über ein Mündungsstück 8 miteinander verbunden. Ein rohrförmiger Einfüllstutzen 9 ist auf einen zylindrischen Ansatz des Mündungsstückes 8 aufgesteckt. Im Ein-
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füllstutzen 9 sind Mischelemente 10 angeordnet, welche die Strömung im Einfüllstutzen 9 mehrmals umlenken und dabei die Komponenten beim Durchfliessen des Einfüllstutzens 9 miteinanr5er vermischen.
Der Einfüllstutzen 9 wird von einem insgesamt mit 11 bezeichneten Zuführrohr umgeben. Zwischen dem Einfüllstutzen 9 unc dem Zuführrohr 11 bleibt ein im Querschnitt etwa ringförmiger Kanal 12. Der Kanal 12 wird teilweise von einem axial beweglichen, insgesamt mit 13 bezeichneten Schieber durchsetzt. In der in Fig. 1 dargestellten, durch eine Druckfeder 14 bewirkten Ausgangslage überragt der Schieber 13 den Einfüllstutzen 9 j;owie das Zuführrohr 11 axial. Im Handgriff Ic ist ein Behälter 15 angeordnet, der eine flüssige Grundierungslösung enthält« Der Behälter 15 steht über eine Leitung 16 mit dem Kanal 12 in Verbindung. Ausserdem besteht eine Druckluftleitung 17, die zum Kanal 12 führt. Die Mündungen der Leitung 16 sowie der Druckluftleitung 17 werden in der in Fig„ 1 dargestellten Ausgangslage durch den Schieber 13 verschlossen.
Wird nun das Zuführrohr 11 in ein Bohrloch eingeführt, so kommt der das Zuführrohr 11 überragende Teil des Schiebers 13 am Grund des Bohrloches zur Anlage und wird beim weiteren Einführen des Zuführrohres 11 entgegen der Kraft der Druckfeder 14 in Richtung des Handgriffes Ic verschoben» Dabei wird durch einen Durchlass 13a im Schieber 13 zunächst die Druckluftleitung 17 und dann die Leitung 16 für die im Behälter 15 enthaltene Grundierungslösung freigegeben. Die Druckluft bzw die Grundierungslösung gelangen vom Kanal 12 durch radiale Durchtrittsöffnungen 11a im Zuführrohr 11 nach aussen. Somit wird das Bohrloch mittels Druckluft zunächst ausgeblasen und anschliessend mit der Grundierungslösung bespritzt»
Beim Zurückziehen des Gerätes gelangt der Schieber 13 durch die Druckfeder 14 automatisch wieder in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage. D.ibei kann gleichzeitig durch Betätigen der Drucktaste 2 aus d'-m Einfüllstutzen 9 aushärtende Masse abgegeben und in das Bohrloch eingefüllt werden.

Claims (7)

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein Patentansprüche
1. Verfahren zur Verankerung eines Befestigungselementes in einem Bohrloch eines mineralischen Aufnahmematerials, wie beispielsweise Fels, Beton, Ziegelstein oder dergleichen, mittels einer aushärtenden, vorzugsweise Mehrkomponenten-Masse, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise das Bohrloch gereinigt, danach der an der Bohrlochwandung noch anhaftende Bohrstaub durch Einspritzen einer Grundierungslösung gebunden, anschliessend die aushärtende Masse eingebracht und schliesslich das zu verankernde Befestigungselement in das Bohrloch eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine unter Lufteinfluss reagierende Grundierungslösung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine unter Peuchtigkeitseinfluss reagierende Grundierungslösung verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus mehreren miteinander reagierenden Komponenten bestehende Grundierungslösung verwendet wird.
5. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Behältnis (4, 5) und einem rohrförmigen Einfüllstutzen (9) für die aushärtende Masse, gekennzeichnet durch einen Behälter (15) und ein Zuführrohr (11) für die Grundierungslösung.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführrohr (11) den Einfüllstutzen (9) unter Bildung eines im Querschnitt etwa ringförmigen Kanals (12) umgibt und mit radialen Durchtrittsöffnungen (lla) für die Grundierungslösung versehen ist.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführrohr (11) mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.
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