EP0804661B1 - Vorrichtung und verfahren zur auskleidung eines statischen trägers mit kunststoffplatten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur auskleidung eines statischen trägers mit kunststoffplatten Download PDF

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EP0804661B1
EP0804661B1 EP95908246A EP95908246A EP0804661B1 EP 0804661 B1 EP0804661 B1 EP 0804661B1 EP 95908246 A EP95908246 A EP 95908246A EP 95908246 A EP95908246 A EP 95908246A EP 0804661 B1 EP0804661 B1 EP 0804661B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
anchor
plastic
static support
anchors
holes
Prior art date
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Application number
EP95908246A
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English (en)
French (fr)
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EP0804661A1 (de
Inventor
Ernst Rohringer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steuler Industriewerke GmbH
Original Assignee
Steuler Industriewerke GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Steuler Industriewerke GmbH filed Critical Steuler Industriewerke GmbH
Publication of EP0804661A1 publication Critical patent/EP0804661A1/de
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Publication of EP0804661B1 publication Critical patent/EP0804661B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0801—Separate fastening elements
    • E04F13/0832—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
    • E04F13/0833—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable
    • E04F13/0835—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements extending into the back side of the covering elements
    • E04F13/0837—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements extending into the back side of the covering elements extending completely through the covering elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/18—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of organic plastics with or without reinforcements or filling materials or with an outer layer of organic plastics with or without reinforcements or filling materials; plastic tiles

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for covering e.g. Apparatus or structures from e.g. Sheet steel or concrete as a static beam using a superior large plastic plates.
  • the attachment of the Plastic plates on the surface are made using metal anchors or dowels, which are pre-assembled in a fixed division on the surface or when mounting on a plate.
  • the Plastic plates are attached to the anchor or dowel with the Connected underground in a material-appropriate manner.
  • Plastic sheets in particular made of polyolefins such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP) are suitable as a result their special material properties, such as chemical resistance, Abrasion resistance, anti-adhesive surface, Weldability etc., for linings to protect the static Carrier in particular, but with the restriction, that the very high thermal expansion is difficult to control is.
  • Pre-screwed linings made of plastic sheets, especially from thermoplastics have in the past regularly fails if they are larger and / or regular Were exposed to temperature fluctuations. Tightening welding affects the frequency of damage or glue the panels together. Thereby otherwise becomes possible at least at the edges of the plates Thermal expansion of the material with changes in temperature prevented.
  • Prevented thermal expansion i.e.
  • Lining techniques with plastic sheets have been developed, which avoid the disadvantages described.
  • plates are provided with a large number of plates on the back distributed plastic anchors and as lost Formwork poured into concrete or mortar. By the Pouring the anchors into concrete or mortar will make them complete embedded. All anchors therefore bear the same Divide. Linings produced in this way, which are described in EP-A-0 059929 are capable of considerable, unevenly distributed and rugged temperature changes as permanent stress to resist.
  • the disadvantage is too see that to fix the plates always with a full surface Mortar or concrete support layer can be worked must what the assembly technology economic and technical Sets limits. This is especially true when lining Sheet steel apparatus the case.
  • the invention is based on the object Device and method for lining a static Carrier with plastic sheets on a static
  • a mortar or concrete carrier layer for the lining can be and instead known, inexpensive and simple fastening techniques using pre-assembled anchors or dowels can be used without the so far associated disadvantages are to be feared.
  • a particular advantage of the device according to the invention lies in their easy disassembly and thus repairability.
  • the invention is particularly suitable for liquid-tight Lining of containers or channels.
  • a plastic can be used as material 5 workable putty or flowable injection mortar be used by a in the clamping disc 4th existing opening 23 is injected.
  • the annulus can too filled before filling with a putty 5 become.
  • the putty hardens so quickly that changes the ambient temperature is not in a strain-related Change in position of the annular gap can affect. In many cases, this will result from the strains in the lining plate expected hole reveal pressure the permissible Material values exceed.
  • the lining plate 2 must then in the area of the hole reveal 8 by welding or sticking reinforcing rings 7 reinforced or the plates are already in one operation provided with reinforcement rosettes during manufacture. By correct dimensioning of the anchor and hole reveal dimensions the required number of anchors can be minimized.
  • the Joining seam 12, with which the reinforcement ring 7 on the lining plate 2 should be applied through the entire surface Schuelement- oaer rotation or friction welding or by full-surface adhesive can be produced.
  • the clamping disc 4th is equipped with a deep profile 14, which by the contact pressure of the nut 13 or by special Measures such as Heat, ultrasound or milling in the surface of the lining plate 2 at the moment of Assembly of each individual anchor is sunk.
  • lining panels 2 with or without reinforcement ring (s) are 7 via countersunk screws 22 screwed into welded nuts 21.
  • the annuli are in turn over the Fill holes 23 in the screws 22 with putty 5 pressed.
  • the lining is in the area of the screws 22 to the load side with welded or glued Cover caps 15 closed over the joining seam 16.
  • As an alternative option for the design of the hole reveal 8 is a tapering towards the stress side Hole shown. This facilitates the replacement of lining panels in the event of a repair, since there is lining panel 2 Slightly pull off after loosening the screws 22 leaves. With sufficient thickness of the lining panels and Arithmetical check of the perforation reveal pressure can be made on the reinforcement rings 7 are dispensed with.
  • reinforcement rings on the other side of the plate be arranged, otherwise the same execution.
  • the lining panels are attached 2 via anchor 3 on the static support 1.
  • the anchors 3 are sufficient into an opening of the welded to the lining plate 2, glued or molded in any other way Reinforcement rings 7.
  • Both the surface 10 of the anchor 3 and the hole reveals 8 is profiled so that the putty 5 injected through openings 26 a mutual anchorage causes. This profiling is in particular at Thermoplastics such as polyolefins are necessary for power transmission, since no adhesive contacts are possible on their surface are.
  • the filling openings 26 are then through Welding or adhesive plugs closed. This results in a smooth, dense lining surface on the load side.
  • the lining panels are attached 2 via anchor 3 on a serving as a static support Sheet metal jacket 1 from the inside.
  • the anchors 3 are fixed in Division through the holes 28 of the sheet metal jacket 1 as Pre-assembled screw insert from the outside.
  • the lining plate 2 is attached with their, in the same division Reinforcement rings 7 pushed onto the armature 3.
  • the between Armature 3 and reinforcement ring 7 predetermined annular gap allows thermal expansion-related tolerances in the division between Anchor 3 and reinforcement ring 7 during assembly.
  • the annular gap is used to create a direct material bridge between anchor 3 and the hole reveal 8 of the reinforcement ring 7 filled with a material 5, as under Fig. 4 described. Power transmission in the axial direction the anchor is profiled by the 10 and the profile 10 of the hole reveal via the material filling 5.
  • the armature 3 with its part 27 in the Opening 28 of the reinforcement rings 7 of the lining plate 2 fitted so that a material fit with a non-positive Profileing 10 in the hole reveal 8 of the reinforcement ring 7 for full-area power transmission.
  • Part 27 of the armature 3 could also be used in an alternative embodiment formed in the form of a single or double tube and be pushed over the reinforcement ring 7.
  • the prepared one Lining plate is with the anchors 3 in holes 24 of the static support 1 inserted so that one end the anchor 3 protrudes and in this position by nuts 13 is screwed tightly over the clamping disks 4.
  • the on Lining plate 2 acting forces, in particular suppressed thermal expansion, i.e.
  • the lining plates are attached 2 on the static support 1 by prefabricated Retaining rings 6, which are pressed onto the armature 3 or be screwed on a thread 11. So that the retaining rings 6 despite the eccentricity to be expected during assembly and dimensional accuracy of the annular gaps 9 on each of the Attachment points can be used so precisely that a full-surface adhesion on the perforations 8 achieved is, the annular gap 9 immediately before the assembly of the corresponding Retaining ring drilled with a cutting tool 25. The retaining ring 6 is then inserted immediately. The diameter of the milling cutter or drill 25 must be the maximum precalculated eccentricity of the perforations 8 correspond.
  • the lining is covered by welding or sticking cover caps 15 with welding or Adhesive seam 16.
  • the shape of the perforations 8 can be conical or in another way so that with insertion the spacer rings 6 a screwing of the lining plate 2 with the static support 1.
  • holes 24 are made in the static support 1 brought in.
  • the anchors 3 are in the holes 28 of the lining plates 2 inserted so precisely that in the hole reveal 8 a snug fit and thus a frictional connection takes place.
  • a Part of the anchors extends into the holes 24.
  • the annular gap 9 between holes 24 and armature 3 are over with material 5 Filling openings 23, which lead through the armature 3, filled. After the immediate solidification of the material fillings 5 results there is a frictional connection between anchor 3, lining plate 2 and static support 1.
  • the anchor surface 10 which in the Hole 24 extending into the anchor can be threaded Be profiled.
  • anchor 3 can later in the event of a repair can be turned out of material 5, which facilitates disassembly. With a snug fit of the cap 15 on the anchor 3 are additional over the hole reveal in the cover Forces wasted.
  • the caps 15 with a snug fit pushed in the hole reveals 8 over the anchors 3 and cover the holes in the lining plates 2 28.
  • the cover caps are over the seam 16 with the Lining plate 2 connected and thus serve as a material bridge.
  • the mating surface in the hole reveal 8 can be profiled that a during the joining process Connection between anchor 3 and cover cap 15 via the profiling by melting or gluing.
  • attachment points can be used accordingly combine, both in relation to the individual Attachment point as well as related to different versions within the same lining.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verkleidung von z.B. Apparaten bzw. Bauwerken aus z.B. Stahlblech oder Beton als statischem Träger mittels vorgesetzter großflächiger Kunststoffplatten. Die Befestigung der Kunststoffplatten am Untergrund erfolgt über Metallanker oder Dübel, die in festgelegter Teilung am Untergrund vormontiert oder bei der Plattenmontage gesetzt werden. Die Kunststoffplatten werden über diese Anker oder Dübel mit dem Untergrund in materialgerechter Weise verbunden.
Kunststoffplatten, insbesondere aus Polyolefinen wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), eignen sich infolge ihrer besonderen Materialeigenschaften, wie chemische Beständigkeit, Abriebfestigkeit, antiadhäsive Oberfläche, Schweißbarkeit etc., für Auskleidungen zum Schutz des statischen Trägers in besonderem Maße, aber mit der Einschränkung, daß die sehr hohe Wärmeausdehnung schwierig zu beherrschen ist. Vorgeschraubte Auskleidungen aus Kunststoffplatten, insbesondere aus Thermoplasten, haben in der Vergangenheit regelmäßig dann versagt, wenn sie größeren und/oder regelmäßigen Temperaturschwankungen ausgesetzt waren. Verschärfend auf die Schadenshäufigkeit wirkt sich ein Verschweißen oder Verkleben der Platten miteinander aus. Dadurch wird eine sonst zumindest an den Plattenrändern mögliche Wärmedehnung des Materials bei Temperaturänderungen unterbunden. Verhinderte Wärmedehnungen, also Zwangsspannungen in den Kunststoffplatten, führten in den Verankerungspunkten, meistens Schraubbefestigungen, zu hohen mechanischen Belastungen. Ein paßgenaues Vorbohren von Ankerlöchern in den Kunststoffplatten, eine Voraussetzung für eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Anker, ist in der Praxis nicht möglich. Bereits kleine Temperaturschwankungen während der Montage bewirken infolge der hohen Materialdehnung Maßänderungen der Lochteilung im Verhältnis zur Ankerteilung. Um die Platten dennoch über die Anker schieben zu können, müssen die Löcher großer gebohrt werden als es dem Durchmesser der Anker entspricht. Dadurch entsteht ein Ringspalt zwischen Anker und Plattenbohrung. Bei einer Plattendehnung während der Montage bewirkt diese eine Mittelpunktsverschiebung der Bohrungen im Verhältnis zu den Ankern. Dies führt zu einer Exzentrizität des Ringspaltes. Da die Wärmedehnung der vorgesetzten Kunststoffplatten das bis zu 15-fache des statischen Trägers und damit der Ankerteilung beträgt, sind erhebliche Toleranzzuschläge und damit Ringspaltbreiten vorzusehen. Dies verhindert das Einpassen der Anker in die Bohrungen mit kraftschlüssiger Paßfuge zwischen Anker und Lochlaibung. Dieser Kraftschluß ist jedoch Voraussetzung für eine gleichmäßige Lastverteilung der in den Platten auftretenden, und auf die Vielzahl der Anker einwirkenden Zwangsspannungen. Die bei anderen Materialien, wie z.B. Stahl, wirkende Kraftübertragung durch Haftreibung in der Verschraubung ist bei Kunststoffplatten, insbesondere aus Polyolefinen, aufgrund der besonderen Materialeigenschaften nicht möglich, die Kunststoffplatten können also sich in der durch den Ringspalt vorgegebenen Toleranz weiter bewegen. Dadurch ergeben sich ungleiche Lochlaibungspressungen, die im ungüngstigen Fall zu einem Materialversagen, zu Einrissen in den Bohrungen, führen. Das Versagen einzelner Befestigungspunkte führt zu einer zusätzlichen Belastung anderer Punkte, die nun ihrerseits überlastet werden. Diese Schadensdynamik führt zu einem schnellen und irreparablen Versagen der gesamten Auskleidung.
Es wurden Auskleidungstechniken mit Kunststoffplatten entwickelt, welche die beschriebenen Nachteile vermeiden. Die Platten werden zu diesem Zweck mit einer vielzahl plattenrückseitig verteilter Kunststoffanker versehen und als verlorene Schalung in Beton oder Mörtel eingegossen. Durch das Eingießen der Anker in Beton oder Mörtel werden diese vollständig eingebettet. Sämtliche Anker tragen also zu gleichen Teilen. Dieserart hergestellte Auskleidungen, die in der EP-A-0 059929 beschrieben sind, sind in der Lage, erheblichem, ungleich verteiltem und schroffem Temperaturwechsel als Dauerbeanspruchung zu widerstehen. Der Nachteil ist darin zu sehen, daß zur 3efestigung der Platten immer mit einer vollflächigen Mörtel- oder Betonträgerschicht gearbeitet werden muß, was der Montagetechnik wirtschaftliche und technische Grenzen setzt. Dies ist besonders bei der Auskleidung von Stahlblechapparaten der Fall.
Aus der US-A-3 435 573 ist eine Gebäudeverkleidung aus wetterfesten Verkleidungsplatten bekannt. Dabei werden die Platten an Ankern mit Mörtel befestigt. Es sind keine zusätzlichen Einrichtungen vorgesehen, die die Platten während der Montage bis zum Erhärten des Mörtels exakt und bewegungsfrei in Position halten können. Die Plattenmontage läßt sich nicht anwenden bei der Befestigung von Thermoplastplatten auf Beton oder Stahlblech, wobei durch den hohen Ausdehnungskoeffizienten von Thermoplastplatten gegenüber Beton oder Stahlblech schon bei geringen Temperaturschwankungen während der Montage Differenzbewegungen auftreten.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Auskleidung eines statischen Trägers mit Kunststoffplatten auf einem statischen Träger zur Verfügung zu stellen, bei welchem auf eine Mörtel- oder Betonträgerschicht für die Auskleidung verzichtet werden kann und anstelle dessen bekannte, kostengünstige und einfache Techniken der Befestigung durch vormontierte Anker oder Dübel angewendet werden können, ohne daß die bisher damit verbundenen Nachteile zu befürchten sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Bei der Lösung geht die Erfindung von folgendem Grundgedanken aus:
Auf den mit einer Auskleidung (Kunststoffplatten) zu versehende Flächen eines statischen Trägers wird eine entsprechende Anzahl von Ankern gesetzt. Bei Betonkonstruktionen in der Regel Dübel und bei Stahlkonstruktionen Schweißbolzen. Die zur Auskleidung vorgesehenen Kunststoffplatten werden mit einer in Zahl und Teilung den gesetzten Ankern entsprechenden Lochung versehen. Es ist aber auch möglich, die Kunststoffplatten mit Ankern und den statischen Träger mit einer entsprechenden Lochung zu versehen. Hierbei wird der Durchmesser der Lochung so groß gehalten, daß die Platten bzw. der Träger trotz der während der Montage möglichen Temperaturschwankungen, und der damit verbundenen Änderung der Lochteilungsmaße, noch über bzw. auf die vormontierten Anker geschoben werden können. Zwischen Anker und Lochlaibung (Lochinnenwand) der Bohrung verbleibt ein Ringspalt, dessen Form abhängig ist von der Plattendehnung und der exzentrisch zu den Ankern umlaufen wird. Zur Fixierung der Plattenposition und Sicherung einer gleichmäßigen Lastaufnahme durch die Vielzahl der Anker ist es erforderlich, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Lochlaibungen einerseits und den Ankern andererseits, über die variablen Ringspalte hinweg, zu sichern. Dem Erfindungsgedanken zufolge wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen allen Ankern und Lochlaibungen, über den Ringspalt hinweg, im Moment der Montage eine tragende Materialbrücke so paßgenau eingebaut wird, daß die Kräfte über die Gesamtheit der Oberfläche des Ankers und der Lochlaibung als gleichmäßige Flächenpressung abgeleitet werden. Dadurch werden die auftretenden Flächenpressungen berechenbar und können im voraus durch konstruktive Maßnahmen, z.B. durch Vergrößerung der Lochlaibung, in der zulässigen Höhe begrenzt werden. Ein statischer Nachweis der Ankerkonstruktion unter besonderer Berücksichtigung der materialspezifischen Eigenschaften von Kunststoffen wird möglich. Ergänzend kann in den Platten durch besondere Maßnahmen eine Reduzierung der aus unterdrückter Wärmedehnung herrührenden Zwangsspannungen erreicht werden. Aus montagetechnischen Gründen wird in der Regel eine Vielzahl von Ankern am statischen Träger vormontiert, worauf die vorgebohrten Auskleidungsplatten zur Befestigung über die Anker geschoben und mit den erfindungsgemäßen Techniken befestigt werden. Die gleichen Befestigungstechniken lassen sich jedoch auch anwenden bei gleichzeitigem Bohren von Auskleidungsplatte und Beton als statischem Träger.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in ihrer leichten Demontage und damit Reparierbarkeit.
Die Erfindung ist besonders geeignet zur flüssigkeitsdichten Auskleidung von Behältern oder Kanälen.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 6
verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen,
Fig. 7 und 8
Verfahrensschritte zur Herstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, und
Fig. 9 und 10
weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen.
Allen Darstellungen gemeinsam ist der grundsätzliche Erfindungsgedanke, nach dem an den Befestigungspunkten ein in seiner Form unterschiedlicher Ringspalt zwischen Auskleidungsplatte bzw. Träger und Anker durch eine auf Paßfuge sitzende Materialbrücke überbrückt werden muß.
Gemäß Fig. 1 wird eine der Beanspruchungsseite zugewandte Auskleidungsplatte 2, die mit einer Vielzahl von Bohrungen 28 versehen ist, mit Schraubverbindungen, bestehend aus Ankern 3, Muttern 13 und Klemmscheiben 4, auf den zu verkleidenden Träger 1 aufgeschraubt. Im Falle von Stahlblech als statischem Träger 1 handelt es sich bei den Ankern 3 in der Regel um Schweißbolzen, im Falle von Beton um Dübel, beide in bekannter Technik gesetzt. Die Auskleidungsplatte 2 aus Kunststoff kann nicht einfach durch Niederschrauben am Träger 1 fixiert werden, da die besonderen Eigenschaften von Kunststoffen, insbesondere den hauptsächlich verwendeten Thermoplasten, nämlich geringe Oberflächenfestigkeit und teilweise wachsige Oberfläche, eine für die Unterdrückung der Wärmedehnung ausreichende Haftreibung nicht ermöglichen. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu Stahlteilen. Dort müssen bei einer korrekten Schraubverbindung die Kräfte durch Haftreibung übertragen werden. Eine Kraftübertragung durch Flankenkontakt setzt auch bei Stahlverbindungen besondere Maßnahmen voraus, wie z.B. das früher übliche Nietverfahren, bei dem der vollflächige Flankenkontakt durch "Nieten", also einem Aufstauchen des Ankers in der Lochlaibung, erzielt wurde. Die Abtragung der auftretenden Zwangsspannungen muß also über eine tragende, formschlüssige Verbindung zwischen Kunststoffplatte 2 und Anker 3 erfolgen. Zu diesem Zweck wird der zwischen Anker 3 und Lochlaibung 8 vorhandene Ringraum 9 mit einem sich der Form des Ringraumes anpassenden Material 5 verfüllt. Durch schnelles Erstarren des Materials 5 wirkt dieses als Materialbrücke zwischen Lochlaibung 8 und Anker 3, es wird also ein kraftübertragender Formschluß hergestellt. Als Material 5 kann ein plastisch verarbeitbarer Kitt oder fließfähiger Injektionsmörtel verwendet werden, der durch eine in der Klemmscheibe 4 vorhandene öffnung 23 injiziert wird. Der Ringraum kann auch vor der Verschraubung durch Einspachteln eines Kittes 5 gefüllt werden. Der Kitt erhärtet so schnell, daß sich Änderungen der Umgebungstemperatur nicht in einer dehnungsbedingten Positionsänderung des Ringspaltes auswirken können. In vielen Fällen wird die aus den Dehnungen in der Auskleidungsplatte zu erwartende Lochlaibungspressung die zulässigen Materialwerte übersteigen. Die Auskleidungsplatte 2 muß dann im Bereich der Lochlaibung 8 durch werkmäßiges Aufschweißen oder Aufkleben von Verstärkungsringen 7 verstärkt werden oder die Platten werden in einem Arbeitsgang bereits bei der Herstellung mit Verstärkungsrosetten versehen. Durch richtige Auslegung der Anker- und Lochlaibungsdimensionen läßt sich die erforderliche Anzahl der Anker minimieren. Die Fügenaht 12, mit der der Verstärkungsring 7 auf die Auskleidungsplatte 2 aufgebracht wird, sollte vollflächig durch Heizelement- oaer Rotations- bzw. Reibschweißung oder durch vollflächige Klebung hergestellt werden. Eine weitere Möglichkeit des erforderlichen Formschlusses zwischen Kunststoff latte 2 und Anker 3 besteht darin, daß Klemmscheibe 4 mit einer tiefen Proflierung 14 ausgerüstet ist, welche durch den Anpreßdruck der Mutter 13 oder durch besondere Maßnahmen, wie z.B. Hitze, Ultraschall oder Einfräsung in die Oberfläche der Auskleidungsplatte 2 im Augenblick der Montage jedes einzelnen Ankers eingesenkt wird. Durch den in der Einsenkung hergestellten Materialkontakt zwischen Anker 3 in Verbindung mit Klemmscheibe 4 einerseits und der Platte 2 andererseits, wird eine paßgenaue Kraftübertragung von der Platte 2 auf den Anker 3 erreicht. Je nach Höhe der in den Einsenkungen 14 auftretenden Flächenpressungen kann die Kraftübertragung durch die Einsenkung alleine oder als alternative Unterstützung der anderen beschriebenen Techniken verwendet werden. Durch diese mechanische Verkrallung wird eine Abtragung von Zwangsspannungen direkt zwischen Auskleidungsplatte 2 und Anker 3 über die Klemmscheibe 4 erreicht. Um das Entweichen der Luft aus dem Ringraum während des Einfüllen des Kittes 5 zu ermöglichen, sind an der Unterseite des Verstärkungsringes 7 Entlüftungsrillen 17 angeordnet. Zur dichten Abdeckung der Schraubmutter 13 wird eine Abdeckkappe 15 über Schweißnaht oder Klebenaht 16 oder mittels einer Dichtung auf die Auskleidungsplatte 2 aufgesetzt. Der statische Träger 1 kann durch einen Anstrich 19 gegen evtl. Luftfeuchtigkeit geschützt werden. Bedingt durch den Verstärkungsring 7 oder durch einen zu diesem Zweck aufgesetzten Distanzhaltering entsteht zwischen statischem Träger 1 und Auskleidungsplatte 2 ein Spalt 18, der als thermische Isolierung oder als Überwachungsraum dienen und in seiner Lage durch Distanzhalter 20 stabilisiert werden kann. Als Maßnahme zur Verminderung von Zwangs spannungen durch unterdrückte Wärmedehnung und damit der in den Befestigungspunkten auftretenden Kräfte, besonders bei Verwendung dicker Kunststoffplatten und zu erwartenden hohen Temperaturdehnungen, kann zwischen den Ankern 3 die Auskleidungsplatte 2 mit leicht schüsselförmigen Vertiefungen 29 vorgeformt werden. Spätere Temperaturdehnungen der Auskleidungsplatte 2 wirken dann materialgerecht in einer weiteren und reversiblen Ausprägung oder Abflachung der Schüsselförmigkeit. Alternativ zu der dargestellten Ausführung lassen sich die Verstärkungsringe 7 auch auf der anderen Seite der Auskleidungsplatte, also der Beanspruchungsseite zugekehrt anordnen, bei sonst sinngemäß gleicher Ausführung.
Gemäß Fig. 2 werden Auskleidungsplatten 2 über die mit dem statischen Träger 1 verbundenen Anker 3 geschoben. Der Ringraum zwischen den profilierten Ankeroberflächen und den Lochlaibungen 8 wird mit Material 5 gefüllt. Durch die besondere Profilierung bzw. Gestaltung der Ankeroberflächen 10 und Lochlaibungen 8 wird durch das erstarrte Material 5 eine in jeder Richtung wirkende Kraftübertragung erzielt, und zwar über einen paßgenauen Materialpreßsitz. Die Bohrungen 28 in der Platte 2 werden durch aufgeschweißte oder aufgeklebte Abdeckkappen 15 abgedeckt.
Gemäß Fig.3 werden Auskleidungsplatten 2 mit oder ohne Verstärkungsring(en) 7 über versenkt angeordnete Schrauben 22 in aufgeschweißten Muttern 21 festgeschraubt. Bei Beton als statischem Träger können anstelle von Muttern Dübel in den Beton gesetzt werden. Die Ringräume werden wiederum über die in den Schrauben 22 vorhandenen Füllöffnungen 23 mit Kitt 5 verpreßt. Die Auskleidung wird im Bereich der Schrauben 22 zur Beanspruchungsseite hin mit aufgeschweißten oder aufgeklebten Abdeckkappen 15 über die Fügenaht 16 geschlossen. Als Alternativmöglichkeit für die Gestaltung der Lochlaibung 8 ist eine zur Beanspruchungsseite hin sich konisch verjüngende Bohrung dargestellt. Diese erleichtert die Auswechslung von Auskleidungsplatten im Reparaturfall, da sich Auskleidungsplatte 2 nach Lösen der Schrauben 22 leicht abziehen läßt. Bei genügender Stärke der Auskleidungsplatten und rechnerischer Überprüfung der Lochlaibungspressung kann auf die Verstärkungsringe 7 verzichtet werden.
Alternativ können Verstärkungsringe auf der anderen Plattenseite angeordnet sein, bei sonst sinngemäß gleicher Ausführung.
Gemäß Fig. 4 erfolgt die Befestigung der Auskleidungsplatten 2 über Anker 3 auf dem statischen Träger 1. Die Anker 3 reichen in eine Öffnung der mit der Auskleidungsplatte 2 verschweißten, verklebten oder in sonstiger Weise angeformten Verstärkungsringe 7. Sowohl die Oberfläche 10 der Anker 3 als auch der Lochlaibungen 8 ist so profiliert, daß der durch Öffnungen 26 injizierte Kitt 5 eine gegenseitige Verankerung bewirkt. Diese Profilierung ist insbesondere bei Thermoplasten wie den Polyolefinen zur Kraftübertragung nötig, da an deren Oberfläche keinerlei Klebekontakte möglich sind. Die Einfüllöffnungen 26 werden anschließend durch Schweiß- oder Klebestopfen verschlossen. Dieserart ergibt sich beanspruchungsseitig eine glatte, dichte Auskleidungsoberfläche.
Gemäß Fig. 5 erfolgt die Befestigung der Auskleidungsplatten 2 über Anker 3 auf einem als statischen Träger dienenden Blechmantel 1 von innen. Die Anker 3 werden in festgelegter Teilung durch die Bohrungen 28 des Blechmantels 1 als Schraubeinsatz von außen her vormontiert. Die Auskleidungsplatte 2 wird mit ihren, in gleicher Teilung angebrachten Verstärkungsringen 7 auf die Anker 3 aufgeschoben. Der zwischen Anker 3 und Verstärkungsring 7 vorgegebene Ringspalt erlaubt wärmedehnungsbedingte Toleranzen in der Teilung zwischen Anker 3 und Verstärkungsring 7 während der Montage. Der Ringspalt wird zur Herstellung einer direkten Materialbrücke zwischen Anker 3 und der Lochlaibung 8 des Verstärkungsringes 7 mit einem Material 5 ausgefüllt, wie unter Fig. 4 beschrieben. Die Kraftübertragung in axialer Richtung des Ankers wird durch dessen Profilierung 10 und der Profilierung 10 der Lochlaibung über die Materialfüllung 5 bewirkt. Bei einem Auswechseln der Auskleidungsplatte 2 kann der Anker 3 aus dem statischen Träger 1 und dem Material 5 von außen her in einfacher Weise herausgeschraubt werden.
Gemäß Fig. 6 werden die Anker 3 mit ihrem Teil 27 in die Öffnung 28 der Verstärkungsringe 7 der Auskleidungsplatte 2 so eingepaßt, daß ein Materialpaßsitz mit einer kraftschlüssigen Profilierung 10 in der Lochlaibung 8 des Verstärkungsringes 7 zur vollflächigen Kraftübertragung zustandekommt. Teil 27 des Ankers 3 könnte in alternativer Ausführung auch in Form eines Einfach- oder Doppelrohres ausgebildet und über den Verstärkungsring 7 geschoben werden. Die vorbereitete Auskleidungsplatte wird mit den Ankern 3 in Bohrungen 24 des statischen Trägers 1 so eingeschoben, daß ein Ende der Anker 3 übersteht und in dieser Position durch Muttern 13 über die Klemmscheiben 4 festgeschraubt wird. Die auf Auskleidungsplatte 2 wirkenden Kräfte, insbesondere aus unterdrückter Wärmedehnung, werden also über direkten Materialkontakt auf den Verstärkungsring 7 und von diesem auf den paßgenau eingesetzten Teil 27 des Ankers 3 übertragen. Dieser wiederum leitet die auftretenden Kräfte über eine konventionelle Verschraubung mit Haftreibung Metall - Metall in den statischen Träger ab. Zur Sicherung der Ankerposition in der Bohrung des statischen Trägers kann der dort zum Toleranzausgleich erforderliche Ringspalt mit Material 5 gefüllt werden, welches durch die Einfüllöffnung 23 der Klemmscheibe injiziert wird.
Gemäß Fig. 7 und Fig. 8 erfolgt die Befestigung der Auskleidungsplatten 2 auf dem statischen Träger 1 durch vorgefertigte Halteringe 6, welche auf die Anker 3 aufgepreßt oder über ein Gewinde 11 aufgeschraubt werden. Damit die Halteringe 6 trotz der während der Montage zu erwartenden Exzentrizität und Maßgenauigkeit der Ringspalte 9 an jedem der Befestigungspunkte so paßgenau eingesetzt werden können, daß ein vollflächiger Kraftschluß an den Lochlaibungen 8 erzielt wird, wird der Ringspalt 9 direkt vor der Montage des entsprechenden Halteringes mit einem Schneidwerkzeug 25 nachgebohrt. Sofort anschließend wird der Haltering 6 eingesetzt. Der Durchmesser des Fräsers bzw. Bohrers 25 muß der maximal vorkalkulierten Exzentrizität der Lochlaibungen 8 entsprechen. Die Abdeckung der Auskleidung erfolgt durch Aufschweißen oder Aufkleben von Abdeckkappen 15 mit Schweißoder Klebenaht 16. Die Formgebung der Lochlaibungen 8 kann konisch oder in anderer Weise so erfolgen, daß mit dem Einsetzen der Distanzringe 6 eine Verschraubung der Auskleidungsplatte 2 mit dem statischen Träger 1 erfolgt.
Gemäß Fig. 9 werden in den statischen Träger 1 Bohrungen 24 eingebracht. Die Anker 3 werden in die Bohrungen 28 der Auskleidungsplatten 2 so paßgenau eingefügt, daß in der Lochlaibung 8 ein Paßsitz und damit ein Kraftschluß erfolgt. Ein Teil der Anker reicht in die Bohrungen 24. Die Ringspalte 9 zwischen Bohrungen 24 und Anker 3 werden mit Material 5 über Einfüllöffnungen 23, die durch die Anker 3 führen, gefüllt. Nach dem sofortigen Erstarren der Materialfüllungen 5 ergibt sich ein Kraftschluß zwischen Anker 3, Auskleidungsplatte 2 und statischem Träger 1. Die Ankeroberfläche 10 der in die Bohrung 24 hineinreichenden Anker kann mit einer gewindeartigen Profilierung versehen sein. Wird sie zudem mit einem Trennmittel so vorbereitet, daß keine Haftung an dem Material 5 zustandekommt, kann Anker 3 später im Reparaturfall aus Material 5 herausgedreht werden, was eine Demontage erleichtert. Bei einem Paßsitz der Abdeckkappe 15 auf dem Anker 3 werden über die Lochlaibung in der Abdeckkappe zusätzliche Kräfte abgetragen.
Gemäß Fig. 10 werden die Abdeckkappen 15 mit paßgenauem Sitz in den Lochlaibungen 8 über die Anker 3 geschoben und überdecken die in den Auskleidungsplatten 2 befindlichen Bohrungen 28. Die Abdeckkappen werden über die Fügenaht 16 mit der Auskleidungsplatte 2 verbunden und dienen somit als Materialbrücke. Bei einem als Fügemethode möglichen Rotationsschweißvorgang dient der Paßsitz in der Lochlaibung 8 gleichzeitig der Führung der Abdeckkappe 15 während des Schweißvorganges. Die Paßfläche in der Lochlaibung 8 kann so profiliert werden, daß sich während des Fügevorganges eine Verbindung zwischen Anker 3 und Abdeckkappe 15 über die Profilierung durch Einschmelzen oder Einkleben ergibt.
Die in den verschiedenen Figuren dargestellten Ausführungsformen der Befestigungspunkte lassen sich nach Bedarf sinngemäß kombinieren, und zwar sowohl bezogen auf den einzelnen Befestigungspunkt als auch bezogen auf unterschiedliche Ausführungen innerhalb derselben Auskleidung.

Claims (14)

  1. System aus auf statische Träger (1) aus Beton oder Stahlblech aufgeschraubten Kunststoffplatten (2), mit:
    (a) Bohrungen (28) in den Kunststoffplatten (2); an dem statischen Träger (1) befestigten Ankern (3) , die die Bohrungen (28) durchdringen; Verstärkungsringen (7) zwischen den Kunststoffplatten (2) und den statischen Trägern (1) im Bereich der Lochlaibung (8); Schrauben (13), die über Klemmscheiben (4) auf den Kunststoffplatten (2) aufsitzen; und Mörtel (5) in einem Ringspalt (9) zwischen der Lochlaibung (8), dem Anker (3), dem statischen Träger (1) und der Klemmscheibe (4), der einen Kraftschluß sowohl in seitlicher Richtung zwischen der Lochlaibung (8) und dem Anker (3) als auch in Richtung der Ankerachse zwischen dem statischen Träger (1) und der Klemmscheibe (4) bewirkt;
    wobei
    (b) der Durchmesser der Bohrungen (28) so bemessen ist, daß, trotz der während der Montage dehnungsbedingt zu erwartenden Positionsänderungen die Bohrungen über die Anker (3) geschoben werden können; und die Durchmesser der Bohrungen (28) und die Verstärkungsringe (7) so bemessen sind, daß die Flächenpressung innerhalb der Lochlaibung (8) materialgerecht begrenzt ist.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmscheibe (4) eine Profilierung (14) aufweist, welche in die Oberfläche der Kunststoffplatte (2) eingesenkt ist.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (28) in den Auskleidungsplatten (2) mit den darin befindlichen Ankern mit Abdeckkappen (15) durch Aufschweißen, Aufkleben oder Aufschrauben mit zwischengesetzter Dichtung flüssigkeits- und gasdicht verschlossen sind.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsringe (7) im Bereich der Bohrungen (28) der Kunststoffplatten (2) aufgeschweißt, aufgeklebt oder bereits bei der Plattenherstellung angeformt sind.
  5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsringe (7) an ihren Berührungsflächen mit dem statischen Träger (1) Entlüftungsnuten (17) aufweisen.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochlaibung (8) in der Kunststoffplatte (2) und im Verstärkungsring (7) eine konische Form aufweist, so daß die Kunststoffplatte (2) nach Lösen der Verschraubung (22) leicht über den Anker (3) und den Mörtel (5) abgezogen werden kann.
  7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Ankers (3) mit einer Profilierung (10) und/oder die Lochlaibung (8) mit einer Profilierung oder sonstigen Formgebung (140) ersehen sind, wodurch sich nach Injizieren des Mörtels (5) ein auch in axialer Richtung wirkender Form- und Kraftschluß zwischen Anker (3), Verstärkungsring (7) und Auskleidungsplatte (2) ergibt.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Träger (1) einen Schutzanstrich, eine Beschichtung oder einen anderen Schutz (19) aufweist.
  9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Kunststoffplatte (2) und dem statischen Träger (1) vorhandene Spalt (18) als Überwachungsraum für Leckagen benutzt wird.
  10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Kunststoffplatte (2) und dem statischen Träger (1) vorhandene Spalt (18) als thermische Isolierung mit oder ohne Isoliermaterialfüllung benutzt wird.
  11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Kunststoffplatte (2) und dem statischen Träger (1) vorhandene Spalt (18) in seiner Breite durch Distanzhalter (20) oder durch Einlage sonstiger Zwischenlagen gesichert ist.
  12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der Kunststoffplatte (2) zwischen benachbarten Ankern (3) leicht schüsselförmig (27) vorgeformt sind, wodurch die Dehnrichtung bei thermischen Dehnungen vorgegeben ist und ein Abbau von Zwangsspannungen durch eine weitere, vorgerichtete und reversible Dehnung ermöglicht wird.
  13. Verfahren zur Herstellung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mörtel (5) durch eine Injektionsöffnung (23 oder 26), die sich in der Platte (2) oder in der Klemmscheibe (4) oder im statischen Träger (1) oder im Anker (3) befindet, injiziert und die Injektionsöffnung (26) anschließend durch einen Verschlußstopfen verschlossen wird.
  14. Verfahren zur Herstellung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffplatten (2) durch die Verschraubungen mindestens solange in Position gehalten werden, bis der in den Ringspalt (9) eingefüllte Mörtel (5) gehärtet und tragfähig geworden ist.
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