DE3807266C2 - Verankerungspatrone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerungspatrone mit einem Zweikom­ ponentenkleber für die Befestigung einer Ankerstange in einem Bohrloch, die nach dem Einschieben in das Bohrloch beim Einschlagen der Anker­ stange durch Zerstören einer die beiden Komponenten voneinander trennenden Zwischenwandung aktivierbar ist, wobei die Verankerungs­ patrone durch die Zwischenwandung in einen vorderen, einführseitigen Patronenbereich für die Harzkomponente und einen hinteren Patronenbe­ reich für die Härterkomponente aufgeteilt ist und wobei die die beiden Komponenten voneinander trennende Zwischenwandung als radialsym­ metrisch in der Verankerungspatrone angeordnete Zwischenwand ausgebil­ det ist, die an ihrem Außenumfang einen ringförmigen Mantel aufweist.

Eine solche Verankerungspatrone ist aus der GB 739 013 bekannt, die eine Verankerungspatrone lehrt, die zwar ein geschlossenes Innenglasrohr aufweist, dieses aber über eine radialsymmetrische Zwischenwandung verfügt, die als Trennwand zwischen den beiden Komponenten fungiert.

Die FR 14 34 308 beschreibt ebenfalls eine Verankerungspatrone, die die Besonderheit aufweist, daß ein länglicher und mit der einen Komponente gefüllter Schlauch in einem Außenglasrohr angeordnet ist.

Im Stand der Technik wird ein länglicher Innenraum in einer Außen­ patrone eingeführt oder das den Innenraum bildende Innenrohr von einem Außenrohr ummantelt. Dies erfordert eine komplizierte und aufwendige Fertigung der Verankerungspatronen.

Nach der DE 34 16 094 A1 wird eine Folie als Trennschicht in die Patrone auf eine erste eingefüllte Harzkomponente aufgelegt, auf welche anschließend eine zweite Harzkomponente aufgefüllt wirkt. Die Härterkomponente wird in einer exzentrisch angeordneten, getrennten Innenpatrone aus Glas in der Verankerungspatrone gelagert. Die Trennschicht nach der DE 34 16 094 A1 trennt nicht die Harz- und Härterkomponenten sondern nur zwei unter­ schiedlich viskose Harzbestandteile der Patrone.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungspatrone der eingangs genannten Art anzuge­ ben, die eine einfachere Herstellung derselben ermöglicht, die zudem eine gute Lagerfähigkeit aufweist und bei der ein ungewolltes Vermischen der Komponenten besser ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Verankerungspatrone nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der ringförmige Mantel außenseitig mit einer Härterbeschichtung versehen ist, mit der die Zwischenwand bei Befüllung der Verankerungspatrone mit der Harzkom­ ponente durch das Aushärten von in den Ringspalt zwischen dem Mantel und der Innenseite der Verankerungspatrone eindringendem Harz in ihrer Lage fixierbar ist.

Die erfindungsgemäße Verankerungspatrone eignet sich nicht nur für Gewindestangen, sondern auch für andere profilierte Ankerstangen, die beispielsweise mehrere glatte Konusabschnitte aufweisen. Beim Einschlagen der Ankerstange werden zunächst die im hinteren Patronen­ bereich vorhandenen mit dem Härter beschichteten Füll­ stoffkörner verdichtet. Die Verdichtung des Füllstoffes bzw. Füllstoffgranulates führt schließlich zur Zer­ störung der den vorderen Patronenbereich von dem hin­ teren Patronenbereich trennenden Zwischenwand, so daß die Füllstoffe mit der Oberfläche des Harzes in Be­ rührung kommen. Durch die infolge der Verdichtung engen Zwischenräume in dem Füllstoff wird eine Kapillarwir­ kung erzielt, die ein schnelles Fließen des Harzes und insbesondere ein Ausfließen des Harzes bei einem ho­ rizontal verlaufenden Bohrloch oder bei einem vertikal verlaufenden Bohrloch mit einer Überkopfmontage ver­ hindert. Beim Eintreiben der Ankerstange werden die Füllstoffe in den um die Ankerstange verbleibenden Ringspalt zwischen der Ankerstange und der Bohrloch­ wandung gespült. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Komponenten in der Verankerungspatrone wird auch bei einem relativ kleinen Durchmesser und geringer Verankerungstiefe ein homogenes Mörtelgefüge erreicht.

Die Füllstoffkörner können an dem von der Zwischen­ wand wegweisenden Ende des hinteren Patronenbereichs thermisch fixiert sein. Dazu können die Füllstoffkörner zusätzlich zur Härterbeschichtung mit einem Gemenge vermischt sein, das zur thermischen Fixierung aufge­ schmolzen wird und nach dem Erstarren die Füllstoff­ körner zusammenbacken läßt.

Die den vorderen Patronenbereich und den hinteren Patronenbereich trennende Zwischenwand ist leicht zerstörbar und besteht vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff. Die Zwischenwand kann als Zwischenstück napfförmig oder topfförmig ausgebildet sein oder durch den Boden eines einseitig geschlossenen Glasrohres gebildet sein. Vor dem Einsetzen in die Patrone wird die Mantelfläche des topfförmigen, napfförmigen oder rohrförmigen Zwischen­ stücks mit dem Härter beschichtet, so daß nach dem Einbringen des Harzes in den vorderen Patronenbereich ein Teil des Harzes in den Ringspalt zwischen der Wand der Verankerungspatrone und der Mantelfläche des als Napf, Topf oder Rohr ausgebildeten Zwischenstückes eindringen kann, um dort auszuhärten und ein vorzei­ tiges Überfließen weiteren Harzes in den hinteren Patronenbereich verhindert. Auf diese Weise wird eine sichere Abdichtung der Harzkomponente im vorderen Patronenbereich von den Stoffen im hinteren Patronenbe­ reich gewährleistet.

Um die Lagerstabilität der Verankerungspatrone zu verbessern kann im vorderen Pa­ tronenbereich neben dem Volumen für die Harzkomponente ein Volumen für Luft vorgesehen sein, da Luft eine inhibierende Wirkung auf das Harz ausübt.

Um zu gewährleisten, daß die Verankerungspatrone zuerst mit ihrem vorderen Ende und dem vorderen Patronen­ bereich in das Bohrloch gesteckt wird, kann am hinteren Ende der Verankerungspatrone eine Abschlußkappe vorge­ sehen sein, die über einen radial hervortretenden Bund verfügt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Verankerungspatrone gemäß der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 2 die als Zwischenstück ausgebildete Zwischen­ wand zwischen dem vorderen und hinteren Patronenbereich in einer vergrößerten Dar­ stellung,

Fig. 2a ein anderes Ausführungsbeispiel für die Verankerungspatrone, bei der ein einseitig geschlossenes Glasrohr als Zwischenstück zum Trennen der Komponenten verwendet wird,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit einem in umgekehrter Richtung fixierten Zwischenstück,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ver­ ankerungspatrone gemäß der Erfindung mit einer Innenpatrone im Längsschnitt,

Fig. 4a ein Ausführungsbeispiel der Verankerungspa­ trone, die eine Innenpatrone aufweist, die im vorderen Patronenbereich auf einer kleineren Füllstoffschicht liegt,

Fig. 5 das hintere Ende einer abgeschweißten Ver­ ankerungspatrone mit einer aufgesetzten Abschlußkappe im Längsschnitt,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Abschlußkappe zur Veranschaulichung der Lage von Sollbruch­ stellen,

Fig. 7 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung eines hinteren Endes einer nicht abgeschweiß­ ten Verankerungspatrone, die durch eine in das Patronenende eingesetzte Abschlußkappe verschlossen ist und

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Abschlußkappe gemäß Fig. 7 zur Veranschaulichung der Lage von Sollbruchstellen im Boden der Abschlußkappe.

In Fig. 1 erkennt man im Längsschnitt eine zerstörbare Verankerungspatrone 1 aus Glas oder Kunststoff, die als Rohr ausgebildet ist und an ihrer in der Zeichnung unten dargestellten vorderen Stirnfläche 2 einen ebenen Boden und an ihrem hinteren Ende 3 durch Abschmelzen eine Halbkugel aufweist. Die Verankerungspatrone 1 ist durch ein napfförmiges Zwischenstück 4 in einen vor­ deren Patronenbereich 5 und einen hinteren Patronen­ bereich 6 aufgeteilt. Der vordere Patronenbereich 5 dient zur Aufnahme eines Harzes 7, insbesondere eines aminvorbeschleunigten Epoxyacrylatharzes. Das gesamte Innenvolumen des vorderen Patronenbereichs 5 ist klei­ ner als die Menge des Harzes 7, so daß ein Luftvolumen 8 mit einer inhibierenden Wirkung auf das Harz eben­ falls im vorderen Patronenbereich 5 eingeschlossen ist.

Der hintere Patronenbereich 6 ist zum größten Teil mit einem Füllstoff 9 gefüllt, wobei in der Nähe des hin­ teren Endes 3 ebenfalls ein Luftvolumen 10 vorhanden ist. Der Füllstoff besteht beispielsweise aus Quarzsand mit einer Korngröße von 0,5 bis 1,2 mm, der mit Ben­ zoylperoxid als Härter beschichtet ist. Wenn die Ver­ ankerungspatrone 1 für die Befestigung einer Konus­ stange mit Gewinde außerhalb des Bohrloches M 10 vor­ gesehen ist, hat sie eine Länge von 60 mm. Der Durch­ messer der Patrone beträgt 10,7 mm, wobei die Füllhöhe der Füllstoffe im hinteren Patronenbereich 6 35 mm und die Füllhöhe des Harzes 7 im vorderen Patronenbereich 20 mm beträgt. Die Masse des Füllstoffes beträgt 2,3 und die des Harzes 1,8 g. Die Luftschichthöhe des Luftvolumens 10 beträgt 5 mm.

Der Füllstoff 9 hat unabhängig von der Lage der Ver­ ankerungspatrone die in Fig. 1 dargestellte zylindri­ sche Gesamtform, da in der Nähe des hinteren Endes 3 die Körner des Füllstoffes 9 unter Verwendung einer schmelzbaren Masse als fixierte Füllstoffschicht 16 thermisch fixiert sind und somit ein Verteilen des Füllstoffes 9 im hinteren Patronenbereich 6 verhindern, wenn beispielsweise eine Überkopfmontage erfolgen soll.

Das Zwischenstück 4 hat die in Fig. 2a gezeigte Gestalt eines einseitig geschlossenen Glasrohres oder eine napfförmige oder topfförmige Gestalt, die in Fig. 2 vergrößert dargestellt und deutlicher zu erkennen ist. Das Zwischenstück 4 weist einen Trennboden 11 sowie einen ringförmigen Mantel 12 auf, dessen Durchmesser in etwa dem Innendurchmesser der Verankerungspatrone 1 entspricht. Die Außenseite des ringförmigen Mantels 12 weist beim Zusammensetzen der Verankerungspatrone 1 eine Härterbeschichtung 13 auf. Nach dem Einfüllen des Harzes 7 dringt ein Teil des Harzes 7 in den Ringspalt zwischen dem Mantel 12 und der Innenseite der Ver­ ankerungspatrone 1 ein und härtet dort aus. Dadurch wird die Lage des Zwischenstücks 4 dauerhaft fixiert sowie ein weiteres Überfließen des Harzes 7 in den mit Füllstoff 9 gefüllten hinteren Bereich 6 der Ver­ ankerungspatrone 1 verhindert und eine sichere Abdich­ tung der Harzkomponente gewährleistet.

Der ringförmige Mantel 12 des Zwischenstückes 4, der in Fig. 2a dargestellt wird, kann bis zur Stirnfläche 2 der Patrone 1 reichen, so daß ein einseitig geschlos­ senes Rohr verwendet wird. Auf dem offenen Ende 13 wird der Mantel 12 mit dem Härter beschichtet und eine sichere Abdichtung der Harzkomponente gewährleistet.

Fig. 3 zeigt ein Zwischenstück 4, das die gleiche Gestalt wie das im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Zwischenstück 4 aufweist. Im Gegensatz zur Anordnung gemäß Fig. 2 ist jedoch bei der Anordnung gemäß Fig. 3 der Trennboden 11 auf der zum Harz 7 weisenden Seite des ringförmigen Mantels 12 vorgesehen. Das Luftvolumen 8 ist oberhalb der Oberfläche des Harzes 7 in Fig. 3 zu erkennen. Zur sicheren Abdichtung der Harzkomponente ist der Ringspalt um den Mantel 12 durch ausgehärtetes Harz verschlossen.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Verankerungspatrone 21, bei der statt eines Zwischenstückes 4 eine Innenpatrone 24 vorgesehen ist, um einen vorderen Patronenbereich 25 von einem hinteren Patronenbereich 26 abzutrennen. Die Veranke­ rungspatrone 21 enthält ebenso wie die Verankerungs­ patrone 1 in der Nähe des hinteren Endes 3 eine ther­ misch fixierte Füllstoffschicht 16, durch die die Volumenform des Füllstoffes 9 fixiert ist. Die Trenn­ wand zwischen dem vorderen Patronenbereich 25 und dem hinteren Patronenbereich 26 wird durch den hinteren Kalottenbereich 27 der Innenpatrone 24 gebildet.

Der Außendurchmesser der Innenpatrone 24 ist gleich oder geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Verankerungspatrone 21. Das vordere Ende 28 der Innen­ patrone 24 liegt gegen die Innenseite der vorderen Stirnfläche 2 der Außenpatrone 21 an. Der Innenraum der Innenpatrone 24 ist wie der vordere Patronenbereich 5 der Verankerungspatrone 1 mit Harz 7 gefüllt, wobei im hinteren Kalottenbereich 27 ein Luftvolumen 29 oder eine Luftblase vorhanden ist, wenn die Verankerungs­ patrone 21 mit ihrer vorderen Stirnfläche 2 in Schwer­ kraftrichtung nach unten zeigt. Selbstverständlich befindet sich das Luftvolumen 29 während einer Über­ kopfmontage am vorderen Ende 28 der Innenpatrone 24.

Bei dem in Fig. 4a gezeigten Ausführungsbeispiel han­ delt es sich um eine Verankerungspatrone 21, bei der das vordere Ende 28 der Innenpatrone 24 auf einer Füllstoffschicht liegt.

Um ein richtiges Einführen der Verankerungspatrone 1 oder 21 zu erreichen und die Führung der einzuschla­ genden Ankerstange zu unterstützen, ist auf das hintere Ende 3 der Verankerungspatrone 1 oder 21 gemäß Fig. 5 eine Abschlußkappe 30 aufgesetzt. Die Abschlußkappe 30 weist einen Rohrabschnitt 31 auf, dessen Innendurch­ messer etwa dem Außendurchmesser der Verankerungspa­ trone 1 bzw. 21 entspricht. An dem freien Ende des Rohrabschnitts 31 ist ein radial abstehender Bund 32 angeformt, dessen Gesamtdurchmesser größer als der Bohrlochdurchmesser ist, so daß es nicht möglich ist, die Verankerungspatrone 1 bzw. 21 falsch herum in das Bohrloch einzuführen.

Die Abschlußkappe 30 verfügt weiterhin über einen Boden 33, der gegenüber dem Bund 32 in axialer Richtung in das Innere des Rohrabschnitts 31 verschoben angeordnet ist und der Sollbruchstellen aufweist, die beim Ein­ schlagen des in der Zeichnung nicht dargestellten Ankers aufbrechen. Fig. 6 zeigt den Verlauf von Soll­ bruchlinien 34, die sich in radialer Richtung über den Boden 33 erstrecken und sich im Mittelpunkt des Bodens 33 kreuzen.

Wenn das hintere Ende 3 der Verankerungspatrone 1 oder 21 nicht abgeschweißt, sondern als offenes Rohrende ausgebildet ist, wird die in Fig. 7 und 8 dargestellte Abschlußkappe 40 verwendet, die über einen Rohrab­ schnitt 41 verfügt, dessen Außendurchmesser in etwa dem Innendurchmesser der Verankerungspatrone 1 bzw. 21 entspricht. Die Abschlußkappe 40 ist mit ihrem Boden 43 gegen den Füllstoff 9 angedrückt, so daß sie diesen fixiert. Das Innere des Rohrabschnitts 41 gestattet eine gute Führung der zu befestigenden Ankerstange. Entsprechend dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungs­ beispiel verfügt die Abschlußkappe 40 über einen radial abstehenden Bund 42 zum Verhindern des Einführens der Verankerungspatrone 1 bzw. 21 in falscher Richtung.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht von hinten auf die Ab­ schlußkappe 40, deren Boden 43 über mehrere sich linienförmig erstreckende Sollbruchstellen 44 verfügt, die den Boden 43 radial überqueren und sich in dessen Mittelpunkt schneiden.

Claims (3)

1. Verankerungspatrone (1) mit einem Zweikomponentenkleber für die Befestigung einer Ankerstange in einem Bohrloch, die nach dem Ein­ schieben in das Bohrloch beim Einschlagen der Ankerstange durch Zer­ stören einer die beiden Komponenten voneinander trennenden Zwischen­ wandung (11) aktivierbar ist, wobei die Verankerungspatrone (1) durch die Zwischenwandung (11) in einen vorderen, einführseitigen Patronenbereich (5) für die Harzkomponente (7) und einem hinteren Patronenbereich (6) für die Härterkomponente (9) aufgeteilt ist und wobei die die beiden Komponenten (7, 9) voneinander trennende Zwischenwandung (4) als radialsymmetrisch in der Verankerungspatrone (1) angeordnete Zwischen­ wand (11) ausgebildet ist, die an ihrem Außenumfang einen ringförmigen Mantel (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Mantel (12) außenseitig mit einer Härterbeschichtung (13) versehen ist, mit der die Zwischenwand (11) bei Befüllung der Veranke­ rungspatrone (1) mit der Harzkomponente (7) durch das Aushärten von in den Ringspalt zwischen dem Mantel (12) und der Innenseite der Ver­ ankerungspatrone (1) eindringendem Harz in ihrer Lage fixierbar ist.

2. Verankerungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den hinteren patronenbereich (6, 26) ausfüllende Härterkom­ ponente mit einem körnigen Füllstoff (9) vermischt ist.

3. Verankerungspatrone nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzvolumen (7) kleiner als das Volumen des vorderen Patronenbereichs (5) ist und daß das restliche Volumen (8) Luft enthält.