DE3740813C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerungspatrone zum Befestigen eines Gegenstandes gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Verankerungspatrone ist aus DE-OS 34 42 383 bekanntgeworden.

Diese bekannte Patrone umfaßt außer den Bauteilen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 einen inneren Behälterkörper, der ebenfalls zertrümmerbar ist. Der innere Körper ist an eine Behälterkappe angeschlossen. Beide, nämlich innerer Behälterkörper und Kappe enthalten den Härter - die Kappe enthält außerdem noch einen Füllstoff. Im Ringraum zwischen dem inneren Behälterkörper und dem äußeren Behälterkörper befindet sich die Hauptkomponente. Diese Ausführungsform ist sehr aufwendig und daher teuer in der Herstellung.

Aus DE-AS 15 36 024 ist eine weitere Verankerungspatrone bekanntgeworden - siehe dort Fig. 3. Diese Patrone weist wiederum einen äußeren Behälterkörper auf, ferner an seinen beiden Enden zwei Kappen, sowie im Innenraum des Behälters die Hauptkomponente. Der äußere Behälterkörper enthält dabei ein als Härter dienendes Material.

Bei dieser Verankerungspatrone muß zum Zwecke des Zertrümmerns des Behälterkörpers ein bohrerartiger Stab in den Innenraum eingeführt werden. Dies ist umständlich und erschwert daher die Anwendung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungspatrone gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 derart zu gestalten, daß sie einfach im Aufbau, kostengünstig in der Herstellung sowie einfach in der Anwendung ist, und daß sie dennoch hohe Zugkräfte zu übertragen vermag.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung werden im einzelnen die folgenden Vorteile erzielt:

• 1. Bei herkömmlichen Patronen ist ein Verdrehen und Einschlagen oder Eintreiben notwendig. Die erfindungsgemäße Patrone jedoch läßt sich an einem Bauwerk oder dergleichen lediglich durch Eintreiben oder Einhauen befestigen, ohne die Notwendigkeit einer doppelten Mutter oder einer Unterlegscheibe zum Befestigen einer Schraube sowie ohne eine elektrische Bohrmaschine. Das Fixieren der Patrone ist somit wesentlich einfacher.
• 2. Die Herstellungskosten einer Patrone gemäß der Erfindung sind wesentlich geringer als diejenigen einer herkömmlichen Patrone.
• 3. Durch Anwendung der Erfindung bedarf es lediglich eines Schlages mit dem Hammer oder dergleichen auf die Ankerschraube; ein Verdrehen ist nicht notwendig. Deshalb kann auch die Bohrung im Bauwerk, also beispielsweise in der Wand aus Beton usw., von verringertem Durchmesser sein. Ist es z. B. bei Anwendung des Standes der Technik notwendig, eine M 10-Schraube mit einer Bohrung von 13 mm Durchmesser zu verwenden, so erzielt man bei Anwendung der Erfindung ein zufriedenstellendes Ergebnis mit einer Bohrung von 11,5 bis 12 mm. Ein verformter Stab (M10) bei Anwendung des Standes der Technik verlangt eine Bohrung von 13 mm, während gute Ergebnisse bei Anwendung der Erfindung auch mit einer Bohrung von 11,5 bis 12 mm erzielt werden.
• 4. Da sich somit eine Bohrung kleineren Durchmessers bei Anwendung der Erfindung verwenden läßt, ist auch die notwendige Klebstoffmenge geringer als seither. Es lassen sich mit kleineren Patronen bei geringeren Kosten absolut ausreichende Bindekräfte erzielen.
• 5. Bei Anwendung der Erfindung werden auch dann gute Ergebnisse erzielt, wenn man eine Ankerschraube mit einem flachen Ende verwendet. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es nicht notwendig, daß die Ankerschraube ein Ende aufweist, das im Hinblick auf gutes Durchmischen geneigt ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine erste bzw. zweite Ausführungsform in einer Schnittansicht.

Fig. 2 zeigt eine dritte Ausführungsform in einer Schnittansicht.

Fig. 3 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Kapsel in einer Schnittansicht.

Fig. 4 bis 6 sind perspektivische Darstellungen von Behälterkörpern, die der Riß- und Spannungsbearbeitung ausgesetzt wurden.

Fig. 7 und 8 sind perspektivische Ansichten von Behälterkörpern, die einer Zug- oder Einschnürungsbehandlung unterworfen wurden.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Gegenstandes von Fig. 8, wobei ein Härter in die eingeschnürten Teile fest eingefügt wurde.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer gebrauchsfertigen Veränderungspatrone.

In den Figuren sind die Bezugszeichen 1, 2, 3 und 4 jeweils für den Behälterkörper, die Hauptkomponente und die Kappe verwendet.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 ist eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform der Kapsel gemäß der Erfindung. Vierzig Teile einer 30%igen Lösung aus Benzoyperoxid, das als Härtungskomponente wirkt, werden gründlich durchmischt mit 30 Teilen Kalziumkarbonat, das als anorganisches Material wirkt, sowie mit 10 Teilen einer Stärkepaste und Wasser, das als Verfestigungsmittel wirkt. Die Mischung wird in eine Form gegeben, um eine Kappe 3 von zylindrischer Gestalt herzustellen, enthaltend einen Abschnitt von 9,5 mm Durchmesser und 7 mm Höhe sowie einen weiteren Abschnitt von 10,5 mm Durchmesser und 25 mm Höhe. Ungesättigtes Polyester-Kunstharz wird als Hauptkomponente 2 bis zu einer Höhe von 45 mm in den Glasbehälterkörper 1 eingefüllt mit einem Durchmesser von 10,5 mm (und einem inneren Durchmesser von 9,5 mm) sowie einer Höhe von 55 mm. Körper 1 wird sodann mit der zuvor gebildeten Kappe 3 abgesperrt, um eine Patrone zu erhalten.

Weiterhin wird eine Bohrung von 11,5 mm Durchmesser und 80 mm Tiefe in Beton eingebracht. Der Beton hat eine Druckfestigkeit von 210 kp/cm²; die Bohrung wird im Inneren gesäubert. Die Patrone wird sodann mit der der Kappe 3 gegenüberliegenden Seite in die Bohrung eingebracht. Ein abgeflachter Stab von 500 mm Länge wird sodann mittels eines Hammers bis zum Boden der Bohrung eingetrieben. Nach dem Aushärten während 3 Stunden erhält man eine Zugfestigkeit von 2100 kp.

Unabhängig von diesem Experiment wurde ein flachgeformter Stab in einer Bohrung befestigt, die in einem transparenten Kunstharz- Gußstück auf dieselbe Weise wie zuvor gebildet wurde. Es konnte genau festgestellt werden, daß die Patronenbestandteile gleichförmig pulverisiert und durchmischt waren.

Zweite Ausführungsform

Es wurden dreißig Teile einer 30%igen Lösung aus Benzoyperoxid, das als Härtungsmittel wirkte, gründlich mit 40 Teilen Siliciumsand durchmischt, der als anorganisches Material diente, mit 20 Teilen kalziniertem Gips, der als Verfestigungsmittel diente, sowie mit 10 Teilen Wasser. Mit diesem Gemisch wurde die mit dem Härtungsmittel angefüllte Kappe 3 auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform gebildet.

Dasselbe Prüfverfahren wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde mit dieser Patrone durchgeführt. Es wurde eine Zugspannung von 2400 kp gemessen.

Dritte Ausführungsform

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der dritten Ausführungsform der Verankerungspatrone. Es wurden sechzig Teile einer 30%igen Benzoyperoxid-Lösung, das als Härtungsmittel diente, gründlich mit 30 Teilen kalzinierten Gipses gemischt sowie mit 10 Teilen Wasser, was als anorganisches Materialverfestigungsmittel diente, um eine erste, mit Härtungsmittel gefüllte Kappe 3 zu erzeugen. Die Kappe 3 war von zylindrischer Gestalt mit einem Abschnitt von 9,5 mm Durchmesser und 7 mm Höhe, und einem weiteren Abschnitt von 10,5 mm Durchmesser und 25 mm Höhe; ferner wurde eine zweite, mit Härtungsmittel gefüllte Kappe 3 von zylindrischer Gestalt mit einem Durchmesser von 9,5 mm und einer Höhe von 7 mm gebildet. Der Behälterkörper 1 aus Glas, der an seinen beiden Seiten offen war, wurde auf einer Seite mit der zweiten Kappe 3 abgesperrt. Als Hauptkomponente dienendes Acrylat-Kunstharz wurde bis zu einer Höhe von 55 mm in den Behälterkörper eingeführt, der seinerseits mit der ersten Kappe 3 abgesperrt wurde.

Nachdem die Verankerungspatrone in eine Bohrung eingeführt worden war, wobei sich die erste Kappe oben befand, wurde dieselbe Prüfung wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt. Es wurde eine Zugfestigkeit von 2400 kp gemessen. Als man einen flach verformten Stab in einer Bohrung fixierte, die in einer transparenten Kunstharzform auf gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform gebildet wurde, konnte man ganz klar erkennen, daß die Patronenbestandteile zerteilt und durchmischt waren.

Vierte Ausführungsform

Fig. 3 ist eine Schnittansicht der vierten Ausführungsform der Kapsel gemäß der Erfindung. Ein Gemisch aus 50 Teilen einer 25%igen Benzoyperoxid-Lösung, das als Härtungsmittel diente, wurden mit 50 Teilen Siliciumsand, das als anorganisches Material diente, bis zu einer Höhe von 23 mm in einen mit einem Kragen versehenen Kappenbehälter 4 aus Kunststoff eingefüllt, mit einem Außendurchmesser von 9,5 mm und einer Stärke von 0,15 mm. Die Kappe 3 wurde sodann thermisch mit einem laminierten Film abgedichtet, der Polyäthylen sowie eine Aluminiumfolie enthielt, um eine mit einem Härter gefüllte Kappe zu erhalten, wobei dem Härter ein Verfestigungsmittel zugesetzt wurde, so daß die Kappe insgesamt fest wurde. Ungesättigtes Polyester- Kunstharz, das als Hauptkomponente 2 wirkte, wurde sodann in den Behälterkörper 1 aus Glas bis zu einer Höhe von 45 mm eingefüllt; der Behälter hatte einen Durchmesser von 10,5 mm, einen Innendurchmesser von 9,5 mm, eine Höhe von 55 mm und wurde sodann mit der zuvor gebildeten Kappe abgesperrt, um die Verankerungspatrone zu erhalten.

Mit dieser Patrone wurde dieselbe Prüfung vorgenommen wie bei der ersten Ausführungsform. Es wurde eine Zugfestigkeit von 1800 kp gemessen.

Es wurde ein flachgeformter Stab in einer Bohrung fixiert, die in transparentem Kunstharz geformt wurde, und zwar auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Es war ganz klar zu erkennen, daß die Patronenbestandteile sauber zerteilt und gemischt wurden.

Fünfte Ausführungsform

Es wurde pastöses Benzoyperoxid, der als Härtungsmittel diente, bis zu einer Höhe von 23 mm in einen mit einem Kragen ausgestatteten Kappenbehälter 4 aus Kunststoff eingefüllt, der seinerseits thermisch mit einem laminierten Film abgesperrt war, enthaltend Polyäthylen und eine Aluminiumfolie, um eine Härtungsmittel-gefüllte Kappe zu bilden. Ein Gemisch aus gleichen Anteilen von Polyester-Kunstharz und Kalziumkarbonat, als Hauptkomponente 2 wirkend, wurde bis zu einer Höhe von 55 mm in den Behälterkörper 1 aus Glas eingefüllt; dieser hatte einen Durchmesser von 10,5 mm, eine lichte Weite von 9,5 mm und eine Höhe von 80 mm; er wurde sodann mit der zuvor gebildeten Kappe abgesperrt, um die Veränderungspatrone zu erhalten.

Mit dieser Patrone wurde dieselbe Prüfung wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt. Es wurde eine Zugspannung von 1600 kp gemessen.

Sechste Ausführungsform

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen in perspektivischer Darstellung drei Alternativen des Behälterkörpers der Patrone gemäß der Erfindung. Der Behälterkörper ist ein Behälter aus Glas von der Gestalt eines mit einem Boden versehenen Zylinders. Er hat einen Durchmesser von 10,5 mm, eine lichte Weite von 9,5 mm und eine Höhe von 60 mm. Auf seiner Außenfläche hatte er eine gitterartige Anordnung von Nuten oder Rillen mit einer Tiefe von 0,3 mm im Abstand von 3 mm, aufgebracht mit einem Diamanten. Das als Hauptkomponente dienende Methacrylat-Kunstharz wurde bis zu einer Höhe von 50 mm in den Behälter eingefüllt. Außerdem wurden zwanzig Teile einer 50%igen Lösung aus Benzoyperoxid, das als Härtungsmittel diente, gründlich mit 4 Teilen selbsthärtenden Kalziumsilicates gemischt und die Mischung wurde in eine Form bei einem Druck von 300 kp/cm² eingeführt, um eine von Härtungsmittel angefüllte Kappe zylindrischer Form mit einem Durchmesser von 9,5 mm und einer Höhe von 15 mm herzustellen. Der mit der Hauptkomponente gefüllte Behälter wurde mit der Härtemittel enthaltenden Kappe abgesperrt, um eine Veränderungspatrone zu bilden.

Es wurde weiterhin eine Bohrung von 12 mm Durchmesser und 80 mm Tiefe in Beton einer Druckfestigkeit von 210 kp/cm² eingebracht und im Inneren gereinigt. Die Patrone wurde in die Bohrung mit oben befindlicher Kappe eingesetzt. Ein verformter flacher Stab von 500 mm Länge wurde bis zum Boden der Bohrung mit einem 1,5 kg schweren Hammer eingeschlagen. Nach dem Aushärten und Reifen bei 20°C während 24 Stunden wurde eine Zugfestigkeit von 3100 kp gemessen. Wird ein flacher, verformter Stab in einer Bohrung befestigt, die aus einer transparenten Kunstharzform auf die gleiche Weise geformt ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel, so läßt sich klar erkennen, daß das Glas des Behälterkörpers der sechsten Ausführungsform gleichförmig verteilt und gemischt wird.

Wurde hingegen ein aus Glas bestehender Behälterkörper verwendet, der keinerlei Bearbeitung unterworfen worden war, im übrigen aber gemäß der sechsten Ausführungsform gearbeitet, so wurde eine Zugfestigkeit von 2400 kp gemessen. Wurde ein flacher, verformter Stab in einer Bohrung befestigt, die in einer transparenten Kunstharzform auf dieselbe Weise wie oben erwähnt hergestellt wurde, so wurden zahlreiche Glasstücke von einer Größe von etwa 5 mm × 10 mm gefunden.

Siebte Ausführungsform

Es wurde aus einer Glasröhre oder Ampulle von 10,5 mm Durchmesser und 9,5 mm lichter Weite mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 53 × 10⁻⁷ bei einer Schmelztemperatur von 775°C und einer Vergütungstemperatur von 560°C ein Glasbehälter von 60 mm Höhe gebildet. Durch bekannte Verfahren des Siebdruckes wurden Gittermuster in einem Abstand von 3 mm auf die Mantelfläche des Glasbehälters aufgebracht, und zwar mit einem Glasbeschichtungsmaterial von einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 90 × 10⁻⁷ und einer Erweichungstemperatur von 460°C (bestehend aus 45% Bleioxid, 25% Siliciumsand, 8% Boroxid, 8% eines Opakmachers und 4% eines Alkalimetalloxids). Der derart behandelte Glasbehälter wurde auf 620°C erhitzt, was dessen Vergütungstemperatur ist, und zwar über mehrere Tage hinweg, zwecks Verschmelzen des gläsernen Beschichtungsmaterials, und sodann auf Normaltemperatur abgekühlt. Aufgrund der Differenz zwischen den Ausdehnungskoeffizienten der Glashülse für Ampullen einerseits und des Glasbeschichtungsmaterials andererseits wurde sodann eine hohe Zugfestigkeit auf den aufgedruckten Teil des Glasbeschichtungsmateriales aufgebracht, um den Glasbehälter zu versteifen und dessen Festigkeit zu erhöhen.

Bei dem Behälter gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel wurde eine Verankerungspatrone auf dieselbe Weise wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel hergerichtet und derselben Prüfung wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel unterworfen. Es wurde eine Zugfestigkeit von 3000 kp erzielt. Als ein flachverformter Stab in einer Bohrung befestigt worden war, die aus einer transparenten Kunstform auf dieselbe Weise wie beim sechsten Ausführungsbeispiel hergestellt worden war, konnte man ganz klar erkennen, daß das Glas des Behälterkörpers der siebten Ausführungsform fein verteilt und gemischt war.

Die Fig. 7 und 8 sind jeweils perspektivische Darstellungen von Behälterkörpern. Diese wurden jeweils aus Glas in einer mit einem Boden versehenen zylindrischen Form ausgeformt. Die Form hatte einen Durchmesser von 10,5 mm eine lichte Weite von 9,5 mm und eine Höhe von 60 mm. Sie war mit sechs Einschnürungen (Fig. 7) bzw. mit drei Einschnürungen (Fig. 8) versehen.

Fig. 9 zeigt wiederum den Gegenstand von Fig. 5, wobei ein Härtungsmittel 31 zusätzlich in die Einschnürungen eingebracht ist.

Claims (3)

1. Verankerungspatrone zum Befestigen eines Gegenstandes, z. B. eines Zugankers in eine Wand, mit einem in eine Bohrung in der Wand einsetzbaren, zertrümmerbaren Behälterkörper, der eine aushärtbare Hauptkomponente enthält, und mit einer Kappe, die zusammen mit dem Behälterkörper einen zylindrischen Körper bildet und einen Härter enthält, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• (a) die Kappe (3) ist durch den durch ein Verfestigungsmittel verfestigten Härter selbst gebildet:
• (b) der Behälterkörper (1) weist zur leichten Zertrümmerbarkeit Sollbruchstellen auf.

2. Verankerungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstellen durch spannungserhöhende Maßnahmen gebildet sind.

3. Verankerungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstellen durch Rillen oder dergleichen gebildet sind.