DE3641502A1 - Befestigungselement mit ankerstange und formkoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit Anker­ stange und aus einer Dübelmasse bestehendem Formkörper.

Aus der DE-AS 10 12 562 ist ein Formkörper aus einer Dübel­ masse bekannt. Dieser bekannte Formkörper wird unter Er­ hitzung aus einem wässrigen Masseteig hergestellt und unter erneuter Wasseraufnahme für die Befestigung von Ankerstangen weiter verarbeitet.

Nachdem der Erhitzungsprozess zur Herstellung dieses be­ kannten Formkörpers bis zu fünf Stunden in Anspruch nehmen kann, handelt es sich, insbesondere vom zeitlichen Aufwand her gesehen, um eine mit wesentlichen wirtschaftlichen Nach­ teilen behaftete Lösung. Ein Abgehen von diesem langwierigen Erhitzungsprozess ist nur unter Inkaufnahme weiterer Nach­ teile möglich, die beispielsweise in einer wesentlichen Ver­ längerung der Abbindezeit liegen.

Aus der DE-OS 34 17 171 ist eine weitere Möglichkeit bekannt, Ankerstangen mittels einer wasseraufnehmenden Dübelmasse zu befestigen. Bei dieser bekannten Dübelmasse sind die herstel­ lungsbedingten Nachteile behoben, allerdings unter Inkauf­ nahme von Umständlichkeiten bei der Anwendung. So handelt es sich bei dieser weiteren bekannten Dübelmasse um Schüttgut, welchem nach Plazierung an die Einsatzstelle Wasser zugefügt werden muss. Je nach Lage der Einsatzstelle, beispielsweise an Decken, ist die Plazierung sowohl der Dübelmasse als auch des Wassers kaum bis nahezu gar nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungs­ element zu schaffen, dessen Dübelmasse sowohl wirtschaftlich herstellbar als auch lageunabhängig unproblematisch einsetz­ bar ist.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Formkörper die Ankerstange umgibt und eine quellfähige hy­ draulische Dübelmasse sowie ein Bindemittel enthält.

Die Beimengung eines Bindemittels zur Dübelmasse ermöglicht die Bildung von Formkörpern mit ausreichender Festigkeit, um eine problemlose Handhabung zu ermöglichen. Die Herstellung der Formkörper erfolgt nach gutem Durchmischen der in pul­ veriger Form vorliegenden Dübelmasse und des Bindemittels in einem Pressvorgang. Dabei kommen zweckmässig Drücke von über 1000 bar zur Anwendung.

Durch Beigabe von Wasser zu dem in eine Aufnahmebohrung eingeführten Formkörper wird dieser aktiviert und schafft durch Aufquellen die erforderlichen hohen Verankerungswerte für die vor der Flüssigkeitszugabe eingebrachte Ankerstange.

Vorzugsweise enthält die Dübelmasse einen eine Volumens­ vergrösserung gewährleistenden Quellbestandteil. Als Quell­ bestandteil kommt in erster Linie Branntkalk in Betracht.

Die Dübelmasse enthält ferner mit Vorteil einen hydraulischen Bestandteil, wie Portlandzement oder Tonerdezement.

Zweckmässig sind in der Dübelmasse auch schnell abbindende Bestandteile enthalten. Ein solcher Bestandteil ist bei­ spielsweise Calciumchlorid.

Nach einem weiteren Vorschlag enthält die Dübelmasse auch die Erhöhung der Porösität gewährleistende Füllmittel. Hier­ für kommt beispielsweise Kieselgur in Betracht, welches der Dosierung und Beschleunigung der Wasseraufnahme dienlich ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Formkörpers setzt sich aus 50 bis 90 Gewichtsprozent Quellbestandteile, 10 bis 40 Gewichtsprozent hydraulische Bestandteile, 0 bis 10 Gewichts­ prozent Schnellabbinder, 0 bis 25 Gewichtsprozent Füllmittel und 1 bis 5 Gewichtsprozent Bindemittel zusammen. Ein ge­ eignetes Bindemittel ist beispielsweise unter der Markenbe­ zeichnung UNIVEST erhältlich und besteht aus einem Poly­ butadien.

Zweckmässig weist der Formkörper eine hohlzylindrische Form auf. Gleichzeitig mit oder nach dem Einführen des Formkörpers in eine Aufnahmebohrung wird eine beispielsweise aus Stahl bestehende Ankerstange mit Gewinde in die Zentralbohrung des Formkörpers eingebracht werden. Der Formkörper zentriert auf diese Weise die Ankerstange in der Aufnahmebohrung, so dass letztlich eine über den Umfang der Ankerstange gleichmässige Verbindung zum Untergrund erzielt wird. Es können auch, je nach Länge der Aufnahmebohrung, mehrere hohlzylindrische Formkörper hintereinander eingeführt werden, wobei für unter­ schiedlich lange Aufnahmebohrungen so nur eine bestimmte Länge von Formkörpern bereitstehen müssen. Ebenso ist es möglich, einen quasi endlosen hohlzylindrischen Formkörper zu verwenden, der auf die jeweils erforderliche Länge ab­ geschnitten wird.

Eine ideale Zufuhr von die Aktivierung des Formkörpers aus­ lösender Flüssigkeit, insbesondere Wasser, kann durch die Flüssigkeit enthaltende, zerstörbare Behältnisse gewähr­ leistet werden. Solche Behältnisse sind beispielsweise in Form eines ringförmigen Schlauches aus Kunststoff zwischen axiale Abschnitte des Formkörpers eingelegt und werden unter äusserer Druckausübung zum Platzen gebracht. Dadurch tritt die Flüssigkeit, auf die Länge des Formkörpers günstig ver­ teilt, zum Auslösen des Aktivierungsvorganges aus. Die Druck­ ausübung kann beispielsweise durch das Verankerungsmittel, insbesondere eine mit Gewinde versehene Ankerstange und Mut­ tern, erzielt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform umgibt der Formkörper die Ankerstange mit Abstand, unter Bildung eines Ringspaltes. Der Ringspalt ist zweckmässig beispielsweise durch Deckel nach aussen teilweise verschlossen und kann so der Aufnahme von Füllgut dienen, das den Aktivierungsvorgang des Form­ körpers günstig beeinflusst. So ist der Ringspalt bevorzugt mit loser Dübelmasse angefüllt. Die Dübelmasse liegt hier zweckmässig in pulveriger Form vor und zeichnet sich durch besonders gute Wasseraufnahmefähigkeit aus. Durch kurz­ zeitiges Eintauchen des Befestigungselementes in Wasser dringt dieses durch Oeffnungen in den Deckeln zu der Dübel­ masse vor, welche das Wasser aufsaugt, ohne dass dabei der Formkörper seine Form ändert, da der Formkörper aufgrund des Bindemittels wesentlich langsamer Wasser aufnimmt. Das Be­ festigungselement mit durchnässter innerer Dübelmasse, aussen aber noch festem Formkörper, kann alsdann in die Aufnahmeboh­ rung eingebracht werden, wo sohin durch das Bindemittel ver­ zögert auch die Quellung des Formkörpers stattfindet.

Die zwischen dem Umfang der Ankerstange und dem Umfang des Formkörpers eingeschlossene Querschnittsfläche beträgt höchstens 200 Quadratmillimeter. Diese Dimensionierung ge­ währleistet hohe Verankerungswerte und maximale Verankerungs­ sicherheit.

Die Länge des hohlzylindrischen Formkörpers entspricht zweck­ mässig dem Sechs- bis Siebenfachen des Innendurchmessers. Der Formkörper kann sich dabei zum Beispiel aus mehreren axialen Abschnitten zusammensetzen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die Ausführungsbeispiele wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Befestigungselement im gesetzten Zustand;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Befesti­ gungselementes im Verwendungseinsatz, vor dem Verankern;

Fig. 3 die Anordnung gemäss Fig. 2 nach dem Verankern;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Befestigungs­ elementes.

Die Fig. 1 zeigt ein Befestigungselement mit einem insgesamt mit 1 bezeichneten hohlzylindrischen Formkörper und einer Ankerstange 2. Der Formkörper 1 setzt sich aus einer quell­ fähigen hydraulischen Dübelmasse und einem Bindemittel zusam­ men, ist in sechs axiale Abschnitte 3 unterteilt und weist eine Länge L auf, die etwa dem Sechsfachen des Innendurch­ messers entspricht.

Der Formkörper 1 ist in eine Aufnahmebohrung 4 eines Unter­ grundes 5 eingeführt. Am Bohrungsgrund 6 befindet sich ein mit Wasser getränkter saugfähiger Pfropfen 7, beispielsweise aus Watte. Die Ankerstange 2 mit Aussengewinde durchragt den Formkörper 1 und übersteht den Untergrund 5.

Das im Pfropfen 7 gespeicherte Wasser wird nach dem Einführen des Formkörpers 1 von diesem aufgesaugt. Dadurch kommt es zur Expansion des Formkörpers 1 durch Aufquellen und in der Folge zum Aushärten desselben. Dies führt zu einem form- und reib­ schlüssigen Festlegen der Ankerstange 2 mit hohem Veranke­ rungswert.

In Fig. 2 ist wiederum ein Befestigungselement mit einem insgesamt mit 11 bezeichneten Formkörper gezeigt, dessen Zu­ sammensetzung jener des Formkörpers 1 entspricht. Hier sind zwischen axialen Abschnitten 12 ringförmige, zerstörbare, Wasser enthaltende Behältnisse 13 vorgesehen. Der in einer Aufnahmebohrung 14 eines Untergrundes 15 sitzende Formkörper 11 ist von einer Ankerstange 16 mit Aussengewinde durchragt. Die Bohrungsmündung wird von einer auf der Ankerstange 16 sitzenden Dichtscheibe 17 nach aussen verschlossen, während eine weitere Dichtscheibe 18 eine Dichtung zum Bohrungsgrund hin bewirkt. An den Enden der Ankerstange 18 sind Muttern 19, 21 aufgeschraubt. Zwischen der äusseren Mutter 19 und der mündungsseitigen Dichtscheibe 17 ist eine Unterleg­ scheibe 22 angeordnet, an welcher sich die Dichtscheibe 17 abstützt, während die andere Dichtscheibe 18 an der anderen Mutter 21 aufliegt.

Zur Erzielung der Verankerung wird unter Drehen der Mutter 19 der Axialdruck auf das aus den Abschnitten 12 und den Behältnissen 13 bestehende Paket eingeleitet. Dadurch platzen die Behältnisse 13 und das Wasser wird zur Aktivierung des Formkörpers 11 freigesetzt.

Die Fig. 3 zeigt den zu einer kompakten Einheit verkürzten Formkörper 11 in verankertem Zustand. Allfällige zu befesti­ gende Gegenstände lassen sich zwischen Unterlegscheibe 22 und Untergrund 15 spannen.

Das der Fig. 4 entnehmbare Befestigungselement verfügt über einen hohlzylindrischen Formkörper 31 und eine Ankerstange 32. Die Ankerstange 32 ist hinter- und vorderseitig durch Deckel 33 zentrisch im Formkörper 31 gehalten. Die Deckel 33 weisen Durchtrittsbohrungen 34 auf. Bin zwischen dem Umfang der Ankerstange 32 und der Innenseite des Formkörpers 31 vorhandener Ringspalt 35 ist mit loser, quellfähiger, hy­ draulischer Dübelmasse in Pulverform gefüllt.

Für den Verankerungsvorgang wird das Befestigungselement kurzzeitig in Wasser eingetaucht. Das Wasser dringt über die Durchtrittsbohrungen 34 zur pulverförmigen Dübelmasse vor und aktiviert diese. Das befeuchtete Befestigungselement wird sodann in eine Aufnahmebohrung eingebracht, worauf das in der pulverförmigen Dübelmasse vorhandene Wasser auch die Aktivierung der Dübelmasse des Formkörpers 31 bewirkt. So kommt es, wie zu den anderen Ausführungsformen voran erläutert, zur Verankerung.

Claims (10)

1. Befestigungselement mit Ankerstange (2, 16, 32) und aus einer Dübelmasse bestehendem Formkörper (1, 11, 31), dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1, 11, 31) die Ankerstange (2, 16, 32) um­ gibt und eine quellfähige hydraulische Dübelmasse sowie ein Bindemittel enthält.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Dübelmasse einen eine Volumensver­ grösserung gewährleistenden Quellbestandteil enthält.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dübelmasse einen hydraulischen Bestandteil enthält.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dübelmasse schnell abbindende Bestandteile enthält.

5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dübelmasse die Erhö­ hung der Porösität gewährleistende Füllmittel enthält.

6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1, 11, 31) aus 50 bis 90 GewichtsprozentQuellbestandteile, 10 bis 40 Gewichtsprozenthydraulische Bestand-
teile,  0 bis 10 GewichtsprozentSchnellabbinder,  0 bis 25 GewichtsprozentFüllmittel und  1 bis  5 GewichtsprozentBindemittel besteht.

7. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1, 11, 31) hohlzylindrisch ist.

8. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (31) die Ankerstange (32) mit Abstand, unter Bildung eines Ring­ spaltes (35), umgibt.

9. Befestigungselement nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Ringspalt (35) mit loser Dübelmasse angefüllt ist.

10. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Umfang der Ankerstange (2, 16, 32) und dem Umfang des Form­ körpers (1, 11, 31) eingeschlossene Querschnittsfläche höchstens 200 Quadratmillimeter beträgt.