DE3529368A1

DE3529368A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von befestigungszonen fuer haltemittel in mauerwerken

Info

Publication number: DE3529368A1
Application number: DE19853529368
Authority: DE
Inventors: Kurt 7551 Bischweier Fanelsa; Erwin 7867 Wehr Kamps; Manfred 4050 Mönchengladbach Kerbusch
Original assignee: Ciba Geigy GmbH
Current assignee: Ciba Geigy GmbH
Priority date: 1984-08-16
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1986-02-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Befestigungszonen für
Haltemittel in Mauerwerken.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei den früher bekannten Verfahren dieser Art wurden die Bohrungen oder Stemmlöcher mit einer knetbaren Masse gefüllt, in welche nach Verfestigung z.B. Holzschrauben direkt oder nach Vorbohren eingedreht werden konnten. Die verwendeten Knetmassen hatten u.a. den Nachteil einer relativ langen Verfestigungszeit und ungenügenden Ausreissfestigkeit. Insbesondere war es bei den meisten Knetdübeln nicht möglich, Schrauben aus- und wieder einzuschrauben, ohne nicht zumindest eine grosse Einbusse an festem Schraubensitz in Kauf zu nehmen.
Die Knetdübel wurden daher schon vor längerer Zeit durch sogenannte Spreizdübel ersetzt. Die Verankerungskraft der bekannten Spreizdübel hängt vor allem wegen der von ihnen ausgeübten punktförmigen Belastung nachteiligerweise sehr stark von der Eigenfestigkeit des Mauerwerkes ab und ist insbesondere in Leichtbau- und Hohlblocksteinen, Gasbeton, Bimsstein etc. schlecht.
In neuerer Zeit haben daher "Flüssigkeitsdübel" wieder an Bedeutung gewonnen. Zumeist handelt es sich dabei um Dübel aus Polyester. Die Herstellung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines geschlossenen zylinderischen Glasbehälters, welcher Polyesterharz, Quarzsand und einem Härter enthält. Dieser Behälter wird in das Bohrloch eingeschoben. Anschliessend wird durch Einpressen oder Einschlagen des zu fixierenden Haltemittels, z.B. einer Schraube sowohl der Behälter als auch die den Härter enthaltende Kapsel zerstört. Die schnell aushärtende Masse (Harz/Härter/Quarzsand) fixiert dann die Schraube etc. Nachteilig bei solchen Flüssigkeitsdübeln ist, dass ein Teil der Masse aus dem Loch herausfliesst, was z.B. die Anwendung solcher Dübel in Decken praktisch verunmöglicht, und dass das Loch zumeist nur unvollständig gefüllt ist. Der Sitz des Dübels in der Wand und die Verankerung des Haltemittels im Dübel sind oft nicht optimal.
Ausserdem ist nachteilig, dass die Haltemittel sozusagen eingegossen und gleichzeitig mit der Herstellung der Dübel gesetzt werden müssen.
Durch die Erfindung sollen sowohl die herstellungstechnischen als auch die Gebrauchsmängel der bekannten Dübel beseitigt werden. Es soll ein Dübel geschaffen werden, der in allen Arten von Mauerwerken einen optimalen Sitz gewährleistet, in den Schrauben und andere Haltemittel nach dem Setzen eingeschraubt bzw. eingetrieben werden können und Schrauben auch wiederholt aus- und einschraubbar sind.
Das Herstellungsverfahren soll eine Applikation an beliebig geneigten Wänden einschliesslich Decken gewährleisten ohne dass dabei Dübelmasse herausrinnt.
Die gestellte Aufgabe wird werkstoffmässig durch die Verwendung eines Kunstharz-Schaumstoffes, insbesondere eines chemisch und/oder physikalisch getriebenen Epoxidharzschaumstoffsystems, und herstellungsverfahrenstechnisch dadurch gelöst, dass vor dem Aufschäumen die Hohlraumöffnung zumindest bis zum Ende des Aufschäumvorganges verschlossen wird.
Demgemäss ist das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
Weiterer Gegenstände der Erfindung sind die Vorrichtung zur Durchführung des neues Verfahrens gemäss Anspruch 5 und der Dübel gemäss Anspruch 16.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren beispielsweise näher erläutert. Es zeigen jeweils für verschiedenartige Mauerwerke im Schnitt senkrecht durch die Wand und axial durch den Hohlraum bzw. das Bohrloch die Fig. la, 2a und 3a die Situation unmittelbar vor dem Schäumen und die Fig. lb, 2b bzw. 3b nach dem Ausschäumen bzw. den fertigen Kunststoffschaum-Dübel. In den Fig. la und lb handelt es sich um eine Vollwand, insbesondere Gasbetonwand, in den Fig. 2a und 2b um eine Hohlblock-Stein-Wand und in den Fig. 3a und 3b um eine Hohlwand.
Nach Bohren der Löcher 3 wird die flüssige Kunststoff-Schaummasse 4 in ungeschäumtem Zustand in ein Dosierbehältnis 2 bzw. 20 eingefüllt, dessen Wand so ausgebildet, insbesondere fein perforiert ist, dass sie, solange im Behältnis kein Ueberdruck auftritt, im wesentlichen dicht ist, jedoch bei Ueberdruck flüssigkeits- bzw. schaumdurchlässig wird. Das gefüllte Behältnis 2 bzw. 20 wird in das Bohrloch 3 eingeschoben und dieses mittels eines Verschluss teiles 1 verschlossen. Dieser Zustand ist in den Fig. la, 2a und 3a gezeigt.
Die Schäumungs- und Härtungsreaktion setzt ein, und treibt den Schaum durch die Wand des Dosierbehältnisses 2 bzw. 20. Das Volumen des Dosierbehältnisses 2 bzw. 20 ist derart auf das Bohrlochvolumen und den Schäumungsfaktor (Volumenverhältnis Masse ungeschäumt zu Masse geschäumt) der Kunststoff-Schaummasse abgestimmt, dass der fertige Schaum 5 das Bohrloch zum grössten Teil, vorzugsweise mindestens zu etwa 2/3 füllt. Dies gilt auch für anschliessende begrenzte Hohlräume (Fig. 2a, 2b). Dieser Zustand ist in den Fig.
lb, 2b bzw. 3b gezeigt.
Das Verschlussteil 2 besteht aus einem von Schaumstoff leicht trennbaren Werkstoff, wie Polyvenylchlorid (PVC) und kann, wie dargestellt, als Stopfen mit vorzugsweise konischer Aussen-Umfangsfläche ausgebildet sein. Sehr zweckmässig ist auch die Verwendung eines Verschlussteiles, welches das Bohrloch rundum übergreift und dessen hintere, mit der Wand in Kontakt tretende Ringfläche mit der Wand verklebbar ist. Hierzu kann die Klebfläche des Verschlussteiles mit einem geeigneten Kontaktkleber beschichtet sein.
Das Verschlussteil 1 kann, wie dargestellt, mit einer ventilartigen Einfüllöffnung 6 ausgestattet sein, durch welche die flüssige Kunststoff-Schaummasse in ungeschäumtem Zustand eingefüllt wird und welche sich nach Beendigung des Einfülldruckes bzw. bei Auftreten des Schäumungsdruckes selbsttätig schliesst.
Bei Bohrlöchern 3 ohne anschliessende Hohlräume (Fig. la, lb) oder solchen mit anschliessenden relativ kleinen Hohlräumen (Fig. 2a, 2b) kann auf die Verwendung des Dosierbehältnisses 2 verzichtet werden.
Es wird einfach das Bohrloch 3 mit einem mit einer Einfüllöffnung 6 versehenen Verschlussteil 1 verschlossen und anschliessend eine entsprechende Menge Schaumstoffmasse durch die Oeffnung hindurch in das Bohrloch 3 dosiert eingefüllt. Es kann aber auch ein verschliessbares Dosierbehältnis 2 bzw. 20 verwendet werden. Dieses wird nach dem Füllen mit flüssiger ungeschäumter Masse und Verschliessen ganz in das Bohrloch 3 eingeschoben und anschliessend das Bohrloch mit einem Verschlussteil 1 (ohne Einfüllöffnung 6) verschlossen.
Eine Besonderheit der dargestellten Behältnisse/Verschlussteile besteht darin, dass das Verschlussteil 1 für das Bohrloch 3 gleichzeitig den Verschluss des Dosierbehältnisses bildet. Wenn ein solches Behältnis mit dem Verschlussteil 1 nach hinten weisend in das Bohrloch 3 eingeschoben wird, dann wird am Ende des Einschubvorganges das Bohrloch vom Verschlussteil 1 dicht verschlossen. Diese Kombination ermöglicht die Herstellung von Kunststoff-Schaum-Dübel in Hohlwänden (Fig. 3a, 3b), ist aber auch mit Vorteil universell, d.h. für alle Arten von Wänden verwendbar.
Die Wände der Dosierbehältnisse 2 bzw. 20 sind vorzugsweise mit Lochdurchmessern von ca. 0,03 mm bis 0,06 mm perforiert bei Stegbreiten von ca. 0,06 mm bis 0,10 mm. Die Dosierbehältnisse 2 der Fig. la, lb, 2a und 2b sind relativ schlanke zylindrische Hohlkörper und bestehen beispielsweise aus relativ steifem Filterpapier (perforiert) oder Drahtgeweben aus Metall- oder Kunststoffdraht. Das Dosierbehältnis der Fig. 3a und 3b hat die Gestalt eines flexiblen Sackes aus Maschengewebe. Hierbei kann z.B. ein Maschengewebe von der Art eines Damen-Nylonstrumpfes verwendet werden. Sackartige Dosierbehältnisse eignen sich besonders für Hohlwände (Fig. 3a, 3b).
Dosierbehältnis 2 und Verschlussteil 1 können auch einstückig geformt sein (Wand perforiert, Verschlussteil "kompakt").
Das kombinierte Bohrloch/Dosierbehältnisverschlussteil 1 hat ausser seinen beiden Verschlussfunktionen (Dosierbehältnis, Bohrloch) noch eine wesentliche zusätzliche Funktion. Diese besteht darin, dass es das Dosierbehältnis im wesentlichen axial im Bohrloch fixiert. Bei Hohlwänden (Fig. 3a, 3b) ist diese Fixierung unbedingt erforderlich.
Wie bereits erwähnt, sind zur Herstellung der Kunststoffschaum-Dübel chemisch- und/oder physikalisch getriebene flüssige Epoxidharzformulierungen besonders gut geeignet. Derartige Massen expandieren innerhalb von wenigen Minuten gegen die Bohrloch- und Hohlraumwandungen und verbinden sich fest mit diesen. Sie zeichnen sich auch durch eine hohe Ausreissfestigkeit der in ihnen verankerten Elemente aus und es können Schrauben selbstschneidend in sie eingedreht und praktisch ohne Festigkeitsverlust der Verbindung auch wiederholt aus- und eingeschraubt werden.
Als Beispiel einer solchen Formulierung sei die folgende Mischung (100 g) angeführt: 100 Gewichtsteile (GWT) Epoxydharz-Gemisch auf der Basis von epoxydiertem Bisphenol A und epoxydiertem Polypropylenglycol, 0,2 GWT Silikonöl (oberflächenaktive Substanz), 1,5 GWT eines Treibmittels auf der Basis von Polysiloxan mit aktiven Wasserstoffatomen und 30 GWT Härter basierend auf einem Gemisch von Polyaminen und Polyamiden. Die Mischung ist vor der Anwendung mittels eines Rührers während ca. 1 min intensiv zu rühren. Der Schäumungsfaktor dieser Masse beträgt ca. 3,5.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Befestigungszonen (Dübel) für Haltemittel wie Schrauben etc. in Wänden, Decken und Böden von Bauwerken, bei welchem offene Hohlräume, insbesondere Bohr- oder Stemmlöcher mit einer verfestigbaren Masse gefüllt werden, in welcher die Haltemittel veranker- oder einschraubbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass man den Hohlraum dicht verschliesst, anschliessend mit einer Kunststoff-Schaummasse ausschäumt und nach Verfestigung des Schaumes vorzugsweise den Verschluss entfernt.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Kunststoff-Schaumasse in ungeschäumtem Zustand zunächst in ein Dosierbehältnis einfüllt, dessen Wände so ausgebildet, insbesondere porös und/oder derart fein perforiert sind, dass die eingefüllte Masse erst bei Entstehen des Schäumungsdruckes durch die Wände aus dem Behältnis austreten kann, und dass man das gefüllte Dosierbehältnis in den Hohlraum einbringt und diesen vor dem Schäumen dicht verschliesst.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Dosierbehältnis mit einem Verschlussteil verwendet, das so ausgebildet ist, dass, wenn das Behältnis mit dem Verschlussteil nach hinten in den Hohlraum eingebracht wird, das Verschlussteil die Hohlraumöffnung dicht verschliesst.
4. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kunststoff-Schaummasse eine chemisch-und/oder physikalisch getriebene Epoxidharzformulierung verwendet.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet, durch ein in den Hohlraum einschiebbares Dosierbehältnis mit porösen und/oder fein perforierten Wänden und ein Verschlussteil für die Oeffnung des auszuschäumenden Hohlraumes.
6. Vorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Dosierbehältnisses relativ steif sind.
7. Vorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierbehältnis durch einen flexiblen Gewebesack, z.B. aus einem Nylongewebe der bei Damenstrümpfen üblichen Feinheit gebildet ist.
8. Vorrichtung gemäss, einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil zur gleichzeitigen Abdichtung des in den Hohlraum eingeschobenen Dosierbehältnisses und der Oeffnung dieses Hohlraumes ausgebildet ist.
9. Vorrichtung gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil eine ventilartige Oeffnung zum Einfüllen der ungeschäumten flüssigen Kunststoff-Schaummasse hat, welche sich nach dem Einfüllen, insbesondere durch den Schäumungsdruck selbsttätig schliesst.
10. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil aus einem vom Schaumstoff leicht trennbaren Material, z.B. Polyvenylchlorid (PVC) besteht.
11. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation der Wände des Dosierbehältnisses Lochdurchmesser von ca. 0,03 mm bis 0,06 mm und Stegbreiten von ca. 0,06 mm bis 0,1 mm aufweist.
12. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Dosierbehältnisses aus einem, Draht-, insbesondere Kunststoff- oder Metalldrahtgewebe bestehen.
13. Vorrichtung gemäss Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Dosierbehältnisses aus relativ steifere Filterpapier bestehen.
14. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil einen grösseren Durchmesser hat als die Hohlraumöffnung, und dass der übergreifende Teil als Klebfläche ausgebildet und vorzugsweise mit einem Kontaktkleber beschichtet ist.
15. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierbehältnis und Verschlussteil einstückig geformt sind.
16. Dübel, dadurch gekennzeichnet, dass er aus chemisch und/oder physikalisch getriebenem Epoxidharz-Schaumstoff besteht.