DE3815551A1 - Einrichtung zum ausfuehren eines ankers zwischen zwei oder mehr mauerelementen, insbesondere maueranker - Google Patents
Einrichtung zum ausfuehren eines ankers zwischen zwei oder mehr mauerelementen, insbesondere mauerankerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Einrichtung zum Verankern und/oder Fixieren von Mauerwand
elementen.
In vielen Mauerkonstruktionen bzw. -bauwerken müssen zwei
oder mehr Elemente verankert oder zusammen "verstiftet"
werden, um sie zu befestigen, zu bewehren, zu stärken,
zu verfestigen, zu verstärken, zu versteifen, o.dgl., und
zwar entweder während des anfänglichen Bauens bzw. während
ihres Baues, oder während nachfolgender Reparatur, oder
während der Befestigung von Zusatzelementen an der Mauer
struktur bzw. an dem Maueraufbau. Eine solche typische
Anwendung, die auch das Verfahren nach dem Stande der Tech
nik und die gegenwärtig verwendete Einrichtung veranschau
licht, ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Hier ist ein
Betonblockwandaufbau 10 mit einer Ziegel- bzw. Mauerstein
fassade 12 verblendet, und eine Lücke 14 ist entweder
durch die Gestaltung oder aufgrund einer normalen Verschie
bung des Fundaments wegen eines Versagens der Original
mauersteinbefestigungselemente vorhanden. Nach der Ver
fahrensweise gemäß dem Stande der Technik wird ein Loch
18 sowohl durch die Fassade 12 als auch den Betonblock 10
gebohrt, in den eine rohrförmige hohle Siebhülse 20 ein
gefügt wird. Die Hülse 20 ist an ihrem vorderen Ende 22
verengt, jedoch nicht vollständig geschlossen, indem der
Rand des Siebs überlappt ausgebildet ist, und sie ist an
ihrem hinteren Ende 24 geöffnet. Beim Einführen oder sogar
nach dem Einführen wird die Hülse 20 mit einer härtbaren
Klebstoff- oder Zementierungsmasse 26 gefüllt. Vor dem
Härten der Masse 26 wird ein Metallstab 28 oder Anker
in die Hülse so eingefügt, daß ein Kolbendruck auf die
Klebstoff- oder Zementierungsmasse 26 ausgeübt wird, wel
cher das Material durch die Hülse und radial nach auswärts
drängt.
Ein Anker, der die Hülse 20, die Klebstoff- oder Zementie
rungsmasse 26, die Fassade 12 und den Betonblock 10 bein
haltet, ist bei den Einrichtungen nach dem Stande der Tech
nik nur teilweise wirksam. Wie man aus Fig. 1 ersieht,
wird sehr wenig Klebstoff- bzw. Zementierungsmaterial zwi
schen der Hülse 20 und der Fassade 12 extrudiert bzw. her
ausgedrückt. Daher wird eine ungenügende Verankerung zwi
schen der Hülse 20 und der Fassade 12 erzeugt.
Der vorstehende Nachteil erwächst aus der Tatsache, daß
alle bekannten Hülsen nach dem Stande der Technik gleich
förmig durchlässig sind, d.h. eine gleichförmige Maschen
oder Lochverteilung entlang ihrer gesamten Länge haben.
Als Ergebnis hiervon wird, wie man aus Fig. 2 ersieht,
dann, wenn der mit Gewinde versehene Stab 28 in die Hülse
20 eingefügt wird, durch die Verteilung des Klebstoffs
oder Zementierungsmaterials entlang der Länge des Rohrs
eine konische Verjüngung, die generell mit dem Bezugszei
chen 30 bezeichnet ist, erzeugt, worin sich das Material
frei und gleichförmig nach dem vorderen Rand zu bewegt,
anstatt daß es sich vielmehr in einer signifikant radialen
Richtung durch die Hülse bewegt. Nur dann, wenn der Druck
gegen den Pfropfen von Klebstoff- bzw. Zementierungsmate
rial innerhalb der Hülse groß wird, wird das Material in
irgendeinem Grad radial von der Hülse weggedrückt. Das
tritt nur nach dem vorderen Ende der Hülse 2 auf. Als Fol
ge des konischen Musters 30 ergibt es sich, daß ein sehr
schwacher, geringer und schlechter Kontakt zwischen der
Hülse 20 und der Fassade 12 vorhanden ist obwohl es ge
nau dieser Bereich ist in dem eine maximale Haftung ge
wünscht wird.
Illustrativ für die Verankerungshülse nach dem Stande der
Technik ist diejenige, die in der US-Patentschrift
46 20 406 von HUGEL gezeigt ist, denn diese Druckschrift
zeigt eine Hülse, die aus einem Drahtsieb ausgebildet ist,
das gleichförmige Maschengröße entlang seiner gesamten
Länge bzw. entlang der gesamten Länge der Hülse hat. Diese
Einrichtung weist außerdem einen Bund an ihrem hinteren
Ende auf, der dazu geeignet ist, in Preßsitzkontakt mit
der Bohrung gebracht zu werden, welche in der Mauer aus
gebildet ist, so daß dadurch eine Gesamtbewegung der Hülse
während der Extrusion bzw. des Herausdrückens der härtba
ren Masse verhindert wird. Gleichförmige Maschenhülsen
oder gleichförmig perforierte Hülsen sind außerdem in den
US-Patentschriften 45 28 792 und 16 46 457 gezeigt. Nach
der britischen Anmeldung bzw. Patentschrift 21 12 487 wird
eine Verankerungshülse ähnlich einem Sockel ausgebildet,
worin offene Schlitze oder Perforationen gleichförmig an
geordnet sind. Die Hülse wird mit einem Klebstoffmaterial
gefüllt, das dazu gebracht wird, in situ zu schäumen, so
daß es durch die Schlitze oder Löcher expandiert. Diese
Art von Anker wird keinen Stempelkräften unterworfen, wel
che durch den Ankerstab erzeugt werden.
Generell werden bei den Mauerbefestigungssystemen, auf die
sich die vorliegende Erfindung bezieht, thixotropische
oder gelartige härtbare Massen, wie beispielsweise Poly
esterharze, Epoxies bzw. Epoxyharze, etc. angewandt, wel
che in dem nicht gehärteten Zustand von der porösen bzw.
durchlässigen Hülse oder einem einfachen Loch abgestützt
bzw. getragen werden können, und zwar vor und während des
Einfügens des Verankerungsstempels bzw. des Ankerstabs.
Die Härtungseigenschaften wie auch die Haftungs- und
Fließeigenschaften solcher härtbarer Massen variieren in
Abhängigkeit von deren speziellen Rezeptur und Zusammen
setzung. Nichtsdestoweniger ist es so, daß ein üblicher
Gewindestab, wenn er in die mit ungehärteter härtbarer
Masse gefüllte Hülse gerammt bzw. hineingestopft wird,
wesentlich mehr von der härtbaren Masse verdrängt als das
aktuelle Volumen des Gewindestabs beträgt. Auf diese Weise
wird praktisch alle härtbare Masse axial durch die Poren
oder Löcher in der Hülse verlagert, so daß nur eine ver
nachlässigbare Menge der härtbaren Masse zwischen dem Ge
windestab und dem Innendurchmesser der Hülse verbleibt.
Infolgedessen wird die Haftung des Gewindestabs wesent
lich vermindert.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Veranke
rungssystem zur Verfügung zu stellen, in dem ein gleich
förmigerer und besserer Kontakt des Klebstoff- bzw. Bin
demittelmaterials mit der Mauer erzielt wird, als das ge
genwärtig möglich ist, insbesondere dann, wenn es beabsich
tigt ist, die Bauwerksfassade an dem Basisbetonblock zu
befestigen oder wiederzubefestigen. Das ist absolut not
wendig, wo keine Befestigung am hinteren Ende erwünscht
ist, wie durch eine Mutter, eine Rosette bzw. Wandrosette
oder eine andere Flanscheinrichtung.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
verbessertes Verankerungssystem zur Verfügung zu stellen,
in dem eine wahlweise Verteilung des Bindemittel- bzw.
Klebstoffmaterials entlang der Länge der Verankerungshülse
erzeugt wird. Es ist ein spezielles Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Siebhülse zur Verwendung mit einem härt
baren Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial und einem Ver
ankerungsbolzen zur Verfügung zu stellen, die dazu geeig
net sind, eine Mauerstein-zu-Mauerstein-, Block-zu-Block
oder Mauerstein-zu-Block-Mauerbefestigung zu erhalten
(oder eine Befestigung irgendwelcher anderer Mauer- oder
Steinelemente).
Es ist weiter ein spezielles Ziel der vorliegenden Erfin
dung, einen Verankerungsstift bzw. -bolzen zur Verfügung
zu stellen, der, wenn er in eine poröse Hülse oder ein
Verbindungsloch eingefügt wird, die bzw. das mit einem
thixotropen Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial gefüllt
ist, als solches Element nicht wesentlich mehr von dem
Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial verdrängt, als sein
Eigenvolumen beträgt, so daß dadurch eine verbesserte Haf
tung zwischen dem Verankerungselement und der Mauer si
chergestellt wird.
Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung folgendes zur
Verfügung gestellt:
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und
eine Einrichtung zum Verankern von Mauerstrukturen anein
ander zur Verfügung gestellt, umfassend die Verwendung von
perforierten rohrförmigen Verankerungselementen, die ein
vorderes Ende und ein hinteres Ende haben. Das rohrförmi
ge Element ist an seinem vorderen Ende so beschränkt bzw.
verengt bzw. verstopft oder in sonstiger Weise ausgebil
det, daß ein Durchgang von Bindemittel- bzw. Klebstoffma
terial verhindert wird, und es ist an seinem hinteren Ende
für das Einführen einer härtbaren Masse von Bindemittel
bzw. Klebstoffmaterial offen. Das Bindemittel- bzw. Kleb
stoffmaterial wird durch einen stempelartigen Verankerungs
stift bzw. -bolzen der dahingehend wirkt, daß er das Bin
demittel- bzw. Klebstoffmaterial radial aus dem Rohr ex
trudiert bzw. herausdrückt, komprimiert. Das Rohr ist ent
lang seiner Länge wahlweise in wenigstens zwei axiale Ab
schnitte unterteilt, wobei in einem Abschnitt Perforationen
vorgesehen sind, die insgesamt einen Weg von weniger Wider
standsfähigkeit gegen radiale Extrusion bzw. gegen radiales
Herausdrücken als in dem anderen Abschnitt haben, so daß
auf diese Weise die Auswahl von relativ unterschiedlichen
Mengen an Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial, das von den
ausgewählten Längen extrudiert bzw. aus den ausgedrückten
Längen herausgedrückt wird, ermöglicht wird. Vorzugsweise
wird der Abschnitt mit der geringsten Widerstandsfähig
keit gegen radiale Extrusion bzw. radiales Herausdrücken
an dem hinteren Ende des Rohrs angeordnet, wo die anfäng
liche Stempelwirkung auftritt.
Vorzugsweise hat der Verankerungsstift bzw. -bolzen eine
verjüngte oder konische Form, wobei sein kleinerer Durch
messer am vorderen Ende ist und im Querschnittsbereich
allmählich nach dessen rückwärtigem Ende hin zunimmt, wobei
der Verankerungsstift bzw. -bolzen durch die härtbare Mas
se in die Hülse einfügbar ist.
Weiter wird es bevorzugt, daß das Rohr aus einem zylin
drisch geformten Drahtsieb ausgebildet ist, und daß der
Unterschied in der Porosität und daher die Widerstands
fähigkeit gegen radiale Extrusion bzw. radiales Heraus
drücken von Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial durch
Variieren der Maschengröße in unterschiedlichen axialen
Abschnitten des Rohrs erzielt wird.
Es wird bevorzugt daß das vordere Ende des Rohrs voll
ständig geschlossen ist wie beispielsweise durch Setzen
bzw. Anbringen eines massiven bzw. undurchlässigen Metall
propfens an dem vorderen Ende.
Es ist ersichtlich, daß die axialen Abschnitte in jeder
Anzahl und Weise gewählt werden können, um eine Anpassung
an die Art und Abmessung der Mauerstrukturen, bei denen
das erfindungsgemäße Verankerungselement verwendet werden
soll, zu erzielen. Durch eine solche Auswahl kann die Hül
se so vorgesehen bzw. ausgebildet sein, daß ausgewählte
Mengen an Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial in ausgewähl
ten axialen Abschnitten innerhalb der Struktur extrudiert
bzw. herausgedrückt werden, und zwar so, daß die vorteil
hafteste und optimale Befestigung erzielt werden kann.
Die Verwendung des verjüngten Verankerungsstifts bzw.
-bolzens in dem System, in dem eine poröse bzw. durchläs
sige Hülse verwendet wird, die mit einer härtbaren (aus
härtbaren) Bindemittel- bzw. Klebstoffmasse gefüllt ist,
ist in hohem Maße vorteilhaft, da sie ein einfacheres,
leichteres und weniger kostenaufwendiges Verfahren zum
Herstellen eines einheitlichen Ankers ermöglicht. Wenn
das Ende kleineren Durchmessers des verjüngten Stifts bzw.
Bolzens in das offene Ende der porösen bzw. durchlässigen
Hülse, die mit einer härtbaren unausgehärteten Masse ge
füllt ist, eingefügt wird, dann verlagert bzw. verdrängt
dieser Stift bzw. Bolzen nicht wesentlich mehr als sein
Eigenvolumen, weil das allmähliche Zunehmen des Quer
schnittsbereichs des Stifts bzw. Bolzens zunehmend den
Hohlraum aufnimmt bzw. ausfüllt, der während des Einführens
eines zylindrisch geformten Elements erzeugt werden würde.
Da die Strömungsmitteldynamik des verjüngten Stifts bzw.
Bolzens zu einer Verlagerung bzw. Verdrängung von im we
sentlichen seinem Eigenvolumen führt, bleibt mehr von der
härtbaren Masse innerhalb der Hülse zwischen dem Veranke
rungselement und der porösen bzw. durchlässigen Hülse. Es
ist daher eine bessere Haftung der härtbaren Masse an dem
Verankerungselement vorhanden. Außerdem wird, da die härt
bare Masse, die poröse bzw. durchlässige Hülse und der
verjüngte Stift bzw. Bolzen nun alle integral in Eingriff
miteinander sind, die Festigkeit des gesamten Ankers ver
bessert, und die Infiltration von Feuchtigkeit sowie die
Beanspruchung bzw. Belastung werden merklich bzw. wesent
lich vermindert.
Vorzugsweise ist der verjüngte Stift bzw. Bolzen aus Me
tall hergestellt, wie beispielsweise rostfreiem Stahl,
und er hat bevorzugt eine im wesentlichen glatte äußere
Oberfläche. Jedoch können auch andere Arten von Materiali
en verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie angemessene
Zug- und Scherfestigkeiten aufweisen. Verschiedene Poly
mermaterialien, wie beispielsweise Nylons oder Polyester
weisen ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften bei nied
rigeren Herstellungskosten als mit Gewinde versehene Me
tallstäbe auf. Die Oberflächentextur des verjüngten Ver
ankerungselements kann auch in Abhängigkeit von den Binde
eigenschaften der härtbaren Masse variiert sein, um die
Haftung zu maximalisieren.
Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger bevorzugter
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen solche Ausführungsformen der Erfin
dung veranschaulicht sind, näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Mauerkonstruktion,
welche die Verwendung des Verfahrens und der
Einrichtung nach dem Stande der Technik ver
anschaulicht;
Fig. 2 eine Ansicht der konventionellen Siebhülse
nach dem Stande der Technik, welche die nor
male Verteilung des härtbaren Klebstoffmate
rials unter der Wirkumg des Stabstempels ver
anschaulicht;
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Figur, welche
ein Maschendrahtrohr der vorliegenden Erfin
dung im Gebrauch zeigt;
Fig. 4 eine Ansicht eines Maschendrahtrohrs, das ge
mäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet
ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des konventio
nellen, mit Gewinde versehenen Verankerungs
stabs nach dem Stande der Technik;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines z.B. entlang
der Linie 6-6 der Fig. 1 ausgeführten Quer
schnitts, welche die normale Verteilung des
härtbaren Klebstoffmaterials zeigt, die sich
aufgrund der Wirkung des mit Gewinde versehenen
Verankerungsstabs nach dem Stande der Technik
ergibt;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines verjüngten
bzw. konischen Verankerungsstifts bzw. -bolzens
nach der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 8 eine Querschnittsansicht, die derjenigen der
Fig. 6 entspricht und einen Schnitt entlang
der Linie 8-8 der Fig. 3 veranschaulicht und
hierbei die verbesserte Verteilung des härt
baren Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterials bei
der vorliegenden Erfindung zeigt.
Indem zunächst auf die Beschreibung des Maschendrahtrohrs
zum Ausführen der vorliegenden Erfindung, wie es aus Fig.
4 ersichtlich ist, übergegangen wird, läßt sich das erfin
dungsgemäße Verfahren leicht verstehen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird die Erfindung in einem
Maschendrahtrohr oder in einer Maschendrahthülse verwirk
licht bzw. durch ein Maschendrahtrohr oder eine Maschen
drahthülse ausgeführt, das bzw. die mit 32 bezeichnet ist;
dieses Maschendrahtrohr bzw. diese Maschendrahthülse ist
an seinem bzw. ihrem vorderen Rand bzw. Ende 34 mittels
eines massiven Pfropfens, Stopfens, Metallstücks o.dgl.,
der bzw. das vorzugsweise an Ort und Stelle angelötet oder
angeschweißt ist, verschlossen, und dieses Maschendraht
rohr oder diese Maschendrahthülse ist an seinem bzw. ihrem
hinteren Ende 36 zum Einführen der Ankerstange 42, wie
beispielsweise der in Fig. 3 gezeigten geraden Stange bzw.
gleichbleibenden Durchmesser aufweisenden Stange oder der
abgeschrägten bzw. konischen Stange nach der vorliegenden
Erfindung, die in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, je nach
dem was für eine Stange jeweils gewünscht ist, offen.
Das vordere Ende 34 kann auch begrenzt bzw. verschlossen
sein, ohne daß ein Pfropfen, Stopfen, Metallstück o.dgl.
vorgesehen oder ein Verschluß angespeist ist, und zwar z.B.
durch Bördeln, Falten, Eindrücken oder Zusammendrücken,
Zusammenquetschen o.dgl. des vorderen Endes 34. Von dem
hinteren Ende 36 erstreckt sich ein Streifen 38 nach vor
wärts oder rückwärts, welcher es ermöglicht, das Rohr 32
für das Einfügen desselben in das Mauerloch 18 manuell zu
halten, und welches es ermöglicht, das Rohr 32 gegen eine
Axialbewegung, die unter der Kraft des schließlich bzw.
zuletzt eingeführten Ankerstempels bzw. -dorns 42 bzw. 60
erfolgen könnte, zu besfestigen bzw. zu sichern. Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist das Rohr 32 bzw. die Hülse 32
in wenigsten zwei axiale Abschnitte unterteilt, nämlich
einen vorderen Abschnitt 32 a und einen hinteren Abschnitt
32 b, von denen jeder eine unterschiedliche Maschengröße
und daher eine unterschiedliche Durchlässigkeit oder Poro
sität hat. Der vordere Abschnitt 32 a hat eine kleinere
Maschengröße und auf diese Weise einen kleineren offenen
Bereich als der hintere Abschnitt 32 b. Die beiden Abschnit
te 32 a und 32 b sind miteinander verbunden, und zwar in der
Ausführungsform der Fig. 4 durch eine Überlappungsnaht
40, in welcher das rückwärtige Ende des Abschnitts 32 a
kleinerer Maschen das vordere Ende des Abschnitts 32 b
größerer Maschen auf der äußeren Oberfläche überlappt. Die
beiden Teile der Überlappungsnaht 40 sind vorzugsweise
verschweißt, verschmort, verlötet, verklammert oder auf
andere Weise miteinander verbunden. Bevorzugt erstreckt
sich der hintere Abschnitt 32 b (gröbere Maschen) axial
nicht zu tief entlang dem Rohr 32 bzw. entlang der Hülse
32 (aus Abkürzungsgründen wird nachstehend der Begriff
"Rohr" hierfür verwendet).
Die Verwendung der in Fig. 4 gezeigten Einrichtung ist in
Fig. 3 veranschaulicht. Das Rohr 32 wird anfänglich in der
normalen Weise bis zu dem Ausmaß mit Bindemittel- bzw.
Klebstoffmaterial gefüllt, daß sich keine Hohlräume oder
Lufträume in der Füllung befinden. Das gefüllte Rohr wird
dann durch eine eng passende Bohrung 18 eingeführt (das
Loch bzw. die Bohrung 18 sollte im Durchmesser klein genug
sein, so daß das extrudierte bzw. herausgedrückte Binde
mittel- bzw. Klebstoffmaterial ausreicht, um das Loch bzw.
die Bohrung zu füllen) und über den Hohlraum 14, der zwi
schen dem Betonblock 10 und der Mauer- bzw. Ziegelfassade
12 ausgebildet ist, hinaus und vollständig durch den Be
tonblock 10 geführt bzw. geschoben, wie das bei den Ein
richtungen nach dem Stande der Technik der Fall ist. Ein
stab- bzw. stangenartiger Stempel 42 und/oder Stift- bzw.
Bolzenelement wird in das hintere Ende eingeführt. Der
Stempel 42 kann glatt sein, oder er kann geprägt bzw. mit
Vorsprüngen, Reliefs o.dgl. versehen sein, wie es für eine
größere Haft- oder Haltekraft erforderlich ist.
Der Stempel 42 wird von dem hinteren Ende 36 nach dem vor
deren Ende 34 zu eingefügt, wodurch das Bindemittel- bzw.
Klebstoffmaterial 26 innerhalb der Hülse 32 bzw. des Rohrs
32 nach dem vorderen Ende 34 zu gedrängt wird. Da die Ma
schen in dem hinteren Abschnitt 32 b wesentlich gröber
sind als in dem vorderen Abschnitt 32 a, wird das gelartige
Bindemittel- bwz. Klebstoffmaterial in dem Bereich der
Fassade 12, wie bei 46, radial extrudiert bzw. herausge
preßt, selbst wenn die Stempelkraft und -druckdauer rela
tiv klein ist.
Die größeren Löcher in dem grobmaschigen Abschnitt 32 b
an dem hinteren Ende 36 ergeben eine Kompensation für die
kurze Zeitdauer und Druckdauer, welche sich durch den Stempel
42 beim Hindurchbewegen durch das hintere Ende im Gegen
satz zu der längeren Zeitdauer und Druckdauer ergibt, die durch
den Stempel 42 an dem vorderen Ende 32 a der Hülse bzw. des
Rohrs bewirkt wird. Als Ergebnis wird eine Form, die sich
deutlich von einem Konus (wie er beispielsweise in Fig.
2 gezeigt ist) unterscheidet und die ein gleichförmigeres
Volumen an Bindemittel- bzw. Klebstoffmasse hat, entlang
der Länge der Hülse bzw. des Rohrs extrudiert bzw. heraus
gedrückt, als das sonst mit einer konventionellen Hülse
bzw. einem konventionellen Rohr möglich ist. Wenn der
Stempel 42 seine Bewegung fortsetzt, wird das Bindemittel
bzw. Klebstoffmaterial nach dem vorderen Ende zu gedrückt.
Wegen der beschränkteren bzw. verstopften Wand 34 am
vorderen Ende des Rohrs 32 wird die Axialströmung des Ma
terials dadurch gesperrt bzw. verhindert, so daß sich das
Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial innerhalb des Rohrs
32 zurückbewegt, wodurch bewirkt wird, daß es leicht in
einer Radialrichtung strömt, und zwar viel mehr als in der
Axialrichtung. Das ergibt eine signifikante Radialströ
mung des Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterials zwischen der
äußeren Oberfläche des Rohrs 32 und der massiven Oberflä
che des Betonblocks 10, wie an den Stellen 48 und 50 er
sichtlich ist, wie auch innerhalb der hohlen Kammern 15
des Betonblocks.
Infolgedessen bildet das Bindemittel- bzw. Klebstoffmate
rial eine Verschränkung, ein Gelenk, eine Verbindung o.dgl.
zwischen den Mauerelementen, und es wird ein größerer Bin
demittel- bzw. Klebstoffkontakt bzw. Haftkontakt zwischen
der Mauer- bzw. Ziegelfassade 12 und dem Verankerungsrohr
32 erhalten, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Man verglei
che dieses mit dem wesentlich geringeren Kontakt, der
mach dem Stande der Technik erhalten wird, wie aus Fig.
1 ersichtlich ist. Dieser erhöhte Kontakt wird ohne jede
Notwendigkeit, zusätzliches Bindemittel- bzw. Klebstoff
material vorzusehen, bewirkt. Daher wird das Bindemittel
bzw. Klebstoffmaterial effektiver bzw. wirksamer verwendet.
Wenn es gewünscht wird, sich weiter gegen Vergeudung von
Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial zu versichern und Be
reiche von Nichtextrusion bzw. Nichtherausdrücken entlang
der Länge des Rohrs 32 vorzusehen, wird ein undurchlässi
ges Band 44 aus Metall, Kunststoffband oder ein anderes
Mittel um die Hülse bzw. das Rohr herumgewickelt. Das Band
44 fluchtet nach der Darstellung der Fig. 3 bei 41 mit dem
Hohl- bzw. Leerraum 14 zwischen der Fassade 12 und dem
Block 10, und es wirkt dahingehend, daß es gewisse Berei
che von der Extrusion bzw. dem Herausdrücken von Binde
mittel- bzw. Klebstoffmaterial ausschließt, wobei die Po
sition des Bands oder mehrerer Bänder in Abhängigkeit von
der Art der Struktur bzw. des Bauwerks, die bzw. das ver
ankert werden soll, ausgewählt wird, wie auch die Breite
des Bands oder der Bänder.
In einer typischen Anwendung, beispielsweise Mauerstein-
Verbandreparatur bzw. Mauerstein-Verbindungsstückrepara
tur, ist das Rohr nach der vorliegenden Erfindung unge
fähr 20,32 cm lang, wobei es an seinem vorderen Ende über
16,51 cm hinweg von Maschendrahtgewebe aus rostfreiem
Stahldraht von 0,36 mm Durchmesser, welches eine lichte
Maschenweite von 0,85 mm hatte, gebildet war. Die rest
lichen 3,81 cm am hinteren Ende sind aus Maschendraht mit
einer lichten Maschenweite von 1,17 mm, der aus rostfreiem
Stahldraht von 0,43 mm Durchmesser bestand, gebildet. Die
Überlappungsnaht ist verschweißt, so daß auf diese Weise
die beiden Abschnitte verbunden wurden, wobei das Materi
al mit der lichten Maschenweite von 0,85 mm außen von dem
Maschenmaterial mit der lichten Maschenweite von 1,17 mm
lag. Das Rohr wird, damit es einen Stempel von 9,53 mm
Durchmesser aufnimmt und damit es in ein Loch von 12,7 mm
eingefügt werden kann, unter Verwendung eines Schweißdorns
ausgebildet, der einen Durchmesser von 9,91 mm hat. Der
Streifen 38 am hinteren Ende kann aus jedem Material her
gestellt sein, nämlich sowohl aus Maschenmaterial als auch
aus massivem bzw. undurchlässigem Material, und er ist in
seiner Abmessung so dimensioniert, daß er es dem Benutzer
ermöglicht, die Hülse bzw. das Rohr festzuhalten, während
es gefüllt wird, und daß sichergestellt wird, daß die
Hülse bzw. das Rohr bündig mit der Außenseite der Fassade
ist, so daß es während des Stempel-Extrusions-Vorgangs
bzw. während des Eintreibens des Stempels und des Heraus
drückens von Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial nicht
axial bewegbar ist. Wenn der Anker vollendet ist, kann der
Streifen gebogen und in das Loch gestopft werden, und spä
ter kann der Anker bzw. der Streifen mit Mörtel überdeckt
werden, um zu erreichen, daß die verankerten Mauerteile
gut zu dem umgebenden Mauerwerk passen.
Die hier zur Erläuterung angegebenen Dimensionen können
natürlich in Abhängigkeit von den Notwendigkeiten, die
für jede spezielle Anwendung bestehen, variiert werden.
Die spezifizierten Maschengrößen sind für eine thixotro
pische Klebstoffpaste, wie sie den meisten Epoxy- und Poly
esterharzen gemeinsam ist. Die Maschengrößen können auch
in Abhängigkeit von der Viskosität und/oder der Thixotropie
des Klebstoffmaterials variiert werden. Weiter kann, an
statt daß ein Maschendrahtsieb verwendet wird, ein zylin
drisches Rohr verwendet werden, das aus Platten- bzw.
Blechmaterial ausgebildet ist, welches mit Löchern, Per
forationen, Schlitzen oder foraminösen oder sonstigen
Öffnungen in unterschiedlichen diskreten axialen Abschnit
ten versehen ist, die unterschiedliche Offenbereichsabmes
sungen anstatt Maschen haben. Das Rohr kann aus Metall
oder Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Das Konzept der
vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines in Ab
schnitte unterteilten Rohres mit mehreren Maschengrößen
oder mehreren Durchlässigkeiten, worin diskrete axiale
Abschnitte unterschiedlich verteilte Öffnungen oder Ma
schengrößen haben, bzw. unterschiedliche Durchlässigkei
ten, wodurch mittels einer nichtgleichförmigen axialen
Verteilung von Lochgrößen, Maschen bzw. Maschengrößen,
etc. eine gleichförmige oder gewählt ungleichförmige
axiale Verteilung von Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial
erreicht wird, und zwar so, daß ein gewünschterer und se
lektiver Kontakt in dem Verfahren des strukturellen bzw.
baulichen Verstiftens und/oder Verankerns erzielt wird.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt
sich in Kombination mit dem Stempel insofern, als sich
der Stempel oder der Ankerstab vorteilhafterweise mit dem
Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial kombiniert bzw. ver
einigt und einen integraleren Teil des Ankers bildet, der
in der Lage ist, Belastungen aufzunehmen und zu tragen,
die von der Mauerstein- und Fassadenstruktur und/oder an
deren äußeren Fassadenanbringungen auf ihn ausgeübt wer
den. Außerdem erhöht das am hinteren Ende hinzugefügte
Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial den Kontakt mit dem
Stempel, wodurch jede Lockerungswirkung minimalisiert
wird, die durch die Belastungsbedingungen erzeugt werden
könnte.
Es wurde gefunden, daß dann, wenn der Stempel 42 (Fig. 3)
gemäß dem Stand der Technik, wie in Fig. 5 veranschau
licht, ausgebildet wird, nämlich als eine langgestreckte
massive zylindrische Stange 52 von gleichförmigem Durch
messer, die auf ihrer äußeren Oberfläche 54 mit Gewinde
versehen ist, die Querschnittsverteilung der härtbaren
Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterialmasse die in Fig. 6
veranschaulichte Querschnittskonfiguration annimmt, bei
welcher der ringförmige Raum zwischen dem Stempel und der
porösen Hülse bzw. dem porösen Rohr voll von Hohlräumen
oder leeren Räumen 56 ist und worin sich keine oder nur
relativ kleine Mengen an Bindemittel- bzw. Klebstoffmate
rial befinden. Als Ergebnis hiervon ergibt sich nur wenig
Eingriff der Stange 52 mit der Maschenhülse 20, und es wird
auf diese Weise mit der Bindemittel- bzw. Klebstoffmate
rialmasse ein schlechtes Verankerungssystem erzeugt (siehe
Fig. 1 und 2). Diese Hohlräume oder leeren Räume 56, die
durch die Axialbewegung der Stange 52 durch das plastische
oder weiche formbare Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial
30 gebildet werden, bewirken Kavitation und Durchlüftung
innerhalb der Masse. Schließlich werden die Hohlräume 56
fixiert, wenn die Masse 30 härtet. Die thixotropische
Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterialmasse 30 die, wie wei
ter oben bereits bemerkt wurde, sogar in dem nicht gehär
teten Zustand selbsttragend ist, härtet dann, ohne daß
sie sich zu einer zusammenhaftenden Masse vereinigt. Im
Ergebnis ist beim Einfügen des Stabs 52 das Niveau des
Kontakts dieses Stabs mit dem Bindemittel- bzw. Klebstoff
material auf dem höchsten Wert, den es erlangt, und es
bleibt während des gesamten Härtungsprozesses auf dieser
Höhe stehen.
Die Nachteile, die bei der Verwendung der Stempelstabein
richtungen nach dem Stande der Technik erhalten werden,
werden durch die vorliegende Erfindung in der Weise über
wunden, wie in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht ist.
In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt ein Anker
stift bzw. -stab 60 vorgesehen, der eine abgeschrägte bzw.
sich verjüngende oder konische Form hat. Die Verjüngung
bzw. Konizität des Stifts bzw. Stabs 60 ist gleichförmig
ausgebildet und nimmt längs dessen Länge vom rückwärtigen
Ende 64 zum vorderen Ende 62 entlang der mittigen Achse
zu. Das Ende 62 kleineren Durchmessers ist an dem vorde
ren Ende bezüglich der Richtung des Einführens in die
Hülse 32 bzw. das Rohr 32. Das Ende 64 von weitestem bzw.
größtem Durchmesser ist natürlich an dem rückwärtigen
Ende desselben. Die Länge des sich verjüngenden Stifts
bzw. Stabs 60 approximiert natürlich diejenige der rohr
förmigen Maschenhülse 32, in die er eingefügt werden soll,
oder er ist so abgelängt, daß er sich von der Außenfläche
der Mauer aus erstreckt. Auf diese Weise können die Länge
wie auch die Durchmesser des Stifts bzw. Stabs so gewählt
sein, daß sie konform mit der Anwendung sind, in welcher
der Stift bzw. Stab verwendet wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Verjüngung
zu leicht bzw. zu gering ist, die vorteilhafte Wirkung
verlorengeht, und daß dann, wenn die Verjüngung zu groß
ist, nicht genügend härtbare Masse radial verlagert wird,
um den ringförmigen Raum zwischen dem Stempel und den
Oberflächen der Bohrung in der Mauer zu füllen.
Vorzugsweise ist der sich verjüngende bzw. konische Stift
bzw. Stab 60 aus Metall, wie beispielsweise besonders be
vorzugt aus rostfreiem Stahl, hergestellt. Er kann aus an
deren Materialien hergestellt sein, die genügend Zug- und
Scherfestigkeit für die vorgesehenen Zwecke haben. Nylon
und ähnliche Polyester können verwendet werden. Die Ober
fläche des sich verjüngenden, abgeschrägten oder konischen
Stifts bzw. Stabs wird vorzugsweise im wesentlichen glatt
gelassen, obwohl sie auch texturiert oder mit geeigneten
Schichten für eine bessere Haftung an der härtbaren Masse
versehen sein kann. Gewindegänge oder Grobbearbeitung der
Oberfläche sind nicht notwendig, so daß deren Kosten aus
geschaltet werden können.
Auf diese Weise ist, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, dann,
wenn der sich verjüngende, insbesondere konische, Stift
bzw. Stab 60 nach der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, d.h. stempelartig in eine Hülse 32 eingefügt wird,
die mit härtbarer Masse 30 gefüllt ist, die Querschnitts
strömung der Masse voll bzw. kräftig und vollständig ent
lang der gesamten Länge der Hülse. Keine Hohlräume oder
leeren Räume werden erzeugt, die Masse kavitiert nicht,
und es wird ein vollständiger Kontakt und eine vollständi
ge Haftung zwischen dem Stift bzw. Stab, der Hülse und der
Masse entlang der gesamten Hülse erzielt. Da der sich ver
jüngende, abgeschrägte oder konische Stift bzw. Stab im
wesentlichen nicht mehr verdrängt als sein Volumen ist,
werden keine Hohlräume erzeugt, und infolgedessen wird
eine gleichförmigere Verdrängung und Extrusion bzw. ein
gleichförmigeres Verlagern und Herausdrücken der Masse
durch die Poren in der Hülse erreicht.
Die sich verjüngende, abgeschrägte oder konische Konfigu
ration des Ankerstifts bzw. -stabs 60 harmoniert in her
vorragender Weise mit der Strömungsmitteldynamik, die sich
während der Stempelinstallation eines mittigen Befesti
gungselements ergibt, wodurch maximalisierte Haftung mit
den umgebenden Oberflächen und eine ausreichende Pilzwir
kung in Hohlräumen erzeugt wird.
Die gleiche grundsätzliche Strömungsmitteldynamik gilt
für alle Abmessungen bis zu wenigstens 38,10 mm Durchmes
ser. In einem typischen Anwendungsfall, der die Stabili
sierung einer Mauersteinfassade über einer Blockwand mit
einem Hohlraum beinhaltete, wurde ein mit Gewinde verse
hener zylindrischer Stab von 9,53 mm×20,32 cm in Verbin
dung mit einem Siebrohr, das mit Epoxygel gefüllt war,
in üblicher Weise spezifiziert bzw. angewendet (siehe die
Fig. 1 und 2). Typischerweise haben Zugtests dieser
Konfiguration einen Siebausfall bei weniger als 907,19 kg
Spannung zur Folge. Der Grund für den übereinstimmenden
und folgerichtigen Siebausfall in solchen Installationen
ist eine schlechte bzw. geringe Verteilung von Epoxy zwi
schen dem zylindrischen Bolzen und dem Innendurchmesser
des Siebrohrs (es ist zu viel Epoxy axial verdrängt wor
den, wodurch ein wesentlicher Hohlraum entlang der Länge
des zylindrischen mittigen Befestigungselements und dem
Innendurchmesser des Siebrohrs verbleibt) (siehe Fig.
5 und 6). Bei der Verwendung des abgeschrägten, sich ver
jüngenden oder konischen Stifts bzw. Stabs nach der vor
liegenden Erfindung anstelle des mit Gewinde versehenen
Bolzens aus rostfreiem Stahl von der Abmessung von 9,53 mm
×20,32 cm ergeben die gleichen Zugtests eine durchschnitt
liche Tragfähigkeit von ungefähr 1360,8 kg bis 2268,0 kg
Spannung in Abhängigkeit von der Dichte des gewählten
Mauerblocks (nun findet ein Ausfall aktuell in dem Zement
block statt, anstatt daß er in bzw. an dem Sieb stattfin
det, und zwar aufgrund der zusätzlichen Beteiligung des
mittigen Ankerelements an der Gesamtankerleistungsfähig
keit).
Typischerweise bzw. bevorzugt können abgeschrägte, sich
verjüngende oder konische Stifte bzw. Stäbe durch Doppel
scheibenschleifen von in der Länge zugeschnittenen, mit
Gewinde versehenen Bolzen mit einer Verjüngungsrate bzw.
Konizitätsrate von 3,175 mm Durchmesser pro 19,05 cm Län
ge hergestellt werden. Diese Konizität stellt die gewünsch
ten Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterialströmungscharakte
ristika sicher. Rostfreier Stahl, der generell verwendet
wird, bietet die größte bzw. beste Kombination von Lei
stungsfähigkeit und Marktfähigkeit aufgrund seiner Kor
rosionswiderstandsfähigkeit.
Die Verbindungen von härtbarer Masse sind generell Zwei-
Teil-Epoxies bzw. Zwei-Teil-Epoxyharze, welche eine aus
gezeichnete Haftung an Metall- und Maueroberflächen bie
ten. Außerdem löscht der Prozeß des Doppelscheibenschlei
fens von vorher zugeschnittenen, mit Gewinde versehenen
Stäben nicht vollständig das Gewinde entlang der gesamten entstehenden
abgeschrägten bzw. sich verjüngenden bzw. konischen Länge.
Das gibt dem Benutzer den Eindruck von zusätzlichem me
chanischem Halten durch Epoxyeindringen in die übrigen
Gewindetiefen bzw. Gewindevertiefungen.
Der abgeschrägte, sich verjüngende oder konische Stift
bzw. Stab 60 kann, wenn es gewünscht wird, wirksam ohne
die Maschen oder das Sieb in Situationen verwendet wer
den, in denen der Vertragspartner die Verfahrensweise
wählt, bei welcher direkt in Mauerwerk bzw. Mauerwerksub
strate injiziert wird, welches bzw. welche eine oder mehre
re Bohrungen oder ein oder mehrere Löcher enthält bzw.
enthalten (anstatt daß Siebrohre vorher gefüllt werden,
wie es generell getan wird). Dieses Verfahren gibt dem
Vertragspartner eine Verbilligungsmöglichkeit. Einerseits
spart er die Kosten für das Siebrohr, während andererseits
jedes Loch blind am Ort gefüllt werden muß, wobei sich das
Risiko des übermäßigen oder zu geringen Füllens der Mauer
bzw. der Substrate ergibt.
Der vorliegende abgeschrägte, sich verjüngende oder ko
nische Stift bzw. Stab beeinflußt die Strömungsmitteldy
namik des thixotropischen Epoxies bzw. Epoxyharzes rela
tiv zu dem Bereich zwischen sich selbst und dem Sieb. Er
schaltet eingefangene Luft über seine gesamte Ankerlänge
in dem erwähnten Bereich aus, so daß er auf diese Weise
seine Festigkeit zu der Gesamtbefestigung hinzufügt. Er
hilft auch beim radialen Eintreiben des thixotropischen
Epoxies bzw. Epoxyharzes aufgrund seiner Keilform. Der
abgeschrägte oder sich verjüngende oder konische Stift
bzw. Stab addiert, wenn er gemeinsam mit der mehrere Ma
schenweiten oder Lochgrößen aufweisenden Siebhülse verwen
det wird, zu der Wirkung, welche durch die Hülse erreicht
wird, weitere vorteilhafte Wirkung dadurch, daß er eine
gleichförmigere Verteilung von Epoxy bzw. Epoxyharz bzw.
allgemeinem Bindemittel- bzw. Klebstoffmaterial zwischen
der Hülse und dem Substrat bzw. der Mauer fördert.
Claims (8)
1. Einrichtung zum Ausführen eines Ankers zwischen zwei
oder mehr Mauerelementen, und zwar in Kombination mit ei
ner härtbaren thixotropischen Bindemittel- bzw. Klebstoff
masse, wobei zwischen den Mauerelementen axial Hohlräume
oder Zwischenräume angeordnet sind, wobei die Einrichtung
ein axial langgestrecktes perforiertes Rohr umfaßt, das
ein vorderes Ende und ein rückwärtiges Ende hat, und wo
bei das Rohr an seinem vorderen Ende verengt oder eingeschränkt oder
verstopft oder verschlossen ist, während es an seinem hin
teren Ende für das Einführen einer Stempeleinrichtung bzw.
eines Stempels zum Extrudieren bzw. Herausdrücken des Bin
demittel- bzw. Klebstoffmaterials aus dem Rohr offen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (32) wahl
weise entlang seiner Länge in eine Mehrzahl von porösen
bzw. durchlässigen axialen Abschnitten (32 a, 32 b) unter
teilt ist, wobei jeder Abschnitt (32 a, 32 b) eine Porosi
tät bzw. Durchlässigkeit hat, die sich von derjenigen sei
nes benachbarten Abschnitts (32 a, 32 b) unterscheidet, so
daß eine ausgewählte Verteilung des Bindemittel- bzw.
Klebstoffmaterials (30) in ausgewählten Bereichen der
Hohlräume oder Zwischenräume ermöglicht wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der Abschnitt (32 b), welcher die
größere Porosität bzw. Durchlässigkeit hat, an dem hinte
ren Ende des Rohrs (32) befindet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Rohr (32) einen Zylinder
umfaßt oder ein Zylinder ist, der aus Platten- bzw. Blech
material ausgebildet ist, das mit Öffnungen in jedem Ab
schnitt versehen ist, die gleichförmig um den Umfang ver
teilt sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Rohr (32) aus einem zylin
drisch geformten Maschendraht ausgebildet ist, und daß es
einen massiven undurchlässigen Stopfen an seinem vorderen
Ende hat.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß es ein ringförmiges
Band (44) von undurchlässigem Material aufweist, welches
ausgewählt entlang der Länge des Rohrs (32), insbesondere
des Drahtrohrs, angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbe
sondere Anker dadurch gekennzeichnet daß die
Stempeleinrichtung bzw. der Stempel (60) einen langge
streckten konisch geformten abgeschrägten bzw. sich ver
jüngenden Stift bzw. Stab umfaßt oder ein langgestreckter,
konisch geformter, abgeschrägter bzw. sich verjüngender
Stift bzw. Stab ist, wobei der abgeschrägte bzw. sich ver
jüngende Stift bzw. Stab (60) härtbare Masse (30) im we
sentlichen gleich seinem Volumen verdrängt, so daß dadurch
die Hülse (32) vollständig gefüllt mit härtbarer Masse
(30) und dem Stempel (60) aufrechterhalten wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, insbesondere Be
festigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ankerstift bzw. -stab (60) eine Abschrägungs- bzw.
Konizitätsrate von 3,175 mm Durchmesser pro 19,05 cm Länge
hat.
8. Einrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, insbesondere
Befestigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ankerstift bzw. -stab (60) eine im wesentlichen
glatte Oberfläche hat.
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