DE3740813C2 - - Google Patents
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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