DE3147528A1

DE3147528A1 - Befestigungselement zur formschluessigen verankerung

Info

Publication number: DE3147528A1
Application number: DE19813147528
Authority: DE
Inventors: Armin 8123 Peissenberg Herb; Fred 8034 Germering Morczynski
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1983-06-09
Also published as: CH655980A5; ES276296Y; GB2112487A; FR2517385B1; FR2517385A1; DE3147528C2; ES276296U

Description

DHW. ΒΕΒβ OIPL-Ηίβ. α STAPF Ü5PUSG. SCHWABE DS.DH.SAr/MASf!

"Innenschlauch"

Änwaltsakte:31 975 1. Dezember 1981

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Befestigungselement zur formschlüssigen Verankerung

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur formschlüssigen Verankerung mittels aufschäumender und/oder aushärtender Massen in einem Hohlräume aufweisenden Aufnahmematerial, bestehend aus einem am rückwärtigen Ende mit Angriffsmitteln zur Lastaufnahme versehenen, eine Längsbohrung sowie von dieser ausgehende, radiale Durchtrittsöffnungen für die Masse aufweisenden Ankerrohr und einer die Masse umgebenden Hülle.

Befestigungen in Hohlräume aufweisenden Äufnahmematerialien ergaben bisher stets Probleme. Wegen der von aussen nicht ersichtlichen Verteilung der Hohlräume können durch Spreizen oder Hintergreifen mechanisch verankerbare Elemente in solchen Äufnahmematerialien zumeist nicht verwendet werden.

Sogenannte Verbundanker, dh Befestigungselemente, welche mittels Klebstoff in einem Bohrloch verankert werden, sind wegen der sich nur über einen Teil der Oberfläche des. Befestigungselementes erstreckenden Wandung des Aufnahmematerials ebenfalls nicht einsetzbar. Dagegen ist es bekannt , rohrförmige, mit radialen Durchtrittsöffnungen versehene Befestigungselemente zu verwenden und durch die Durchtrittsöffnungen eine aushärtende Masse in die Hohlräume einzupressen. Die ausgehärtete Masse ergibt eine formschlüssige Verbindung mit dem Aufnahmematerial. Wegen der unterschiedlich grossen Hohlräume im Aufnahmematerial ist ein vollständiges Füllen der an den Bereich des Befestigunselementes angrenzenden Hohlräume praktisch nicht möglich und aus wirtschaftlichen Gründen auch nicht erwünscht. Bei nur teilweisem Füllen dieser Hohlräume kann die noch nicht ausgehärtete Masse,, beispielsweise infolge der Schwerkraft, unkontrolliert vom Befestigungselement wegfliessen. Eine sichere VeranJcerung ist dadurch nicht gewährleistet.

Weiterhin ist es bekannt„ das Befestigungselement hülsenförmig auszubilden, wobei dieses an seinem Einführende allseitig verschlossen und unter plastischer Verformung durch einen auf dessen Innenseite ausgeübten Ueberdruck radial aufweitbar ist. Der ueberdruck wird beispielsweise ausserhalb durch einen Druckstoss erzeugt und mittels eines flüssigen oder gasförmigen Mediums auf das Innere des Befestigungselementes übertragen. Daneben kann auch im Befestigungselement selbst durch eine chemische Reaktion eine Volumensvergrösserung, beispielsweise infolge von Aufschäumen, erreicht werden. Die örtliche Verformbarkeit des Befestigungselementes erfordert eine sehr geringe Wandstärke. Bei Belastung des Befestigungselementes besteht daher in der üebergangszone zum Lastaufnahmebereich die Gefahr des Abreissens. Für das Auf-

weiten des Befestigungselementes ist im allgemeinen ein sehr hoher Druck erforderlich, was zur Möglichkeit des Platzens führt.

Praktisch als Kombination der beiden letztgenannten Möglichkeiten ist es ferner bekannt, ein mit Durchtrittsöffnungen versehenes Ankerrohr in dem für das Aufnahmematerial vorgesehenen Bereich mit einer ballonartigen Hülle zu umgeben. Durch das Ankerrohr wird eine aushärtende Masse in das Aufnahmematerial eingepresst. Die aus den Durchtrittsöffnungen austretende, aushärtende Masse wird dabei von der ballonartigen Hülle umgeben und kann somit nicht frei wegfliessen. Die Menge der aushärtenden Masse lässt sich somit begrenzen.

Die geschilderte Hülle ist relativ empfindlich, so dass sie beim Einschieben des Befestxgungselementes.in ein dafür vorgesehenes Bohrloch durch die scharfen Kanten der an die Hohlräume angrenzenden Stege beschädigt werden kann. Dies ist von aussen meist nicht sofort ersichtlich. Hat die Hülle jedoch ein oder mehrere Lecks, so kann durch diese die Masse unkontrolliert -in die Hohlräume des Aufnahmematerials austreten. Wenn überhaupt, bemerkt der Anwender dies meist erst nach dem Auspressen der Masse. Ausser im Bohrloch kann die Hülle auch bereits beim Transport oder bei der Handhabung des Befestxgungselementes beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unempfindliches, sicher verankerbares Befestigungselement für Hohlräume aufweisende Aufnahmematerialien zu schaffen.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Hülle in der Längsbohrung des Ankerrohres angeordnet ist und unter dem von der Masse ausgeübten Innendruck die im Bereich der Durchtrittsöffnungen liegenden Teile der Hülle durch, die Durchtrittsöffnungen hindurch in eine die Aussenkontur des Ankerrohres radial überragende Stellung pressbar sind.

Die Hülle befindet sich somit während des Transports, der Handhabung und dem Einsetzen ins Bohrloch geschützt innerhalb des Ankerrohres.. Beschädigungen der Hülle sind somit praktisch ausgeschlossen. Erst durch einen von der Masse ausgeübten Innendruck werden einzelne Bereiche der Hülle durch die Durchtrittsöffnungen des Ankerrohres hindurch nach aussen gedrückt. Die im Bereich der an das Bohrloch angrenzenden Hohlräume liegenden Teile der Hülle hintergreifen gegebenenfalls vorhandene Stege, während die übrigen Teile sich an der Bohrlochwandung abstützen.

Damit die Hülle ausreichend durch die Durchtrittsöffnungen hindurchtreten kann, ist es zweckmässig, dass sie dehnbar istο Dies ist beispielsweise durch Verwendung eines gummielastischen Materials für die Hülle möglich. Da die Hülle nicht in ihre Ausgangsform zurückkehren muss, kann die Dehnung auch durch plastische Verformung erreicht werden. Neben absolut dichten Materialien können bei Verwendung zähflüssiger Massen auch Gewebe, Vliese oder dgl verwendet werden. Dies ergibt den Vorteil, dass durch die Masse die in der Hülle enthaltene Luft verdrängt werden kann. Ein zum Beispiel mehr oder weniger engmaschiges Gewebe ist mit Vorteil hauptsächlich in radialer Richtung dehnbar»

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Hülle als Faltenbalg ausgebildet ist. Zum 'Erreichen einer radialen Ausdehnung weist der Faltenbalg vorzugsweise in Längsrichtung verlaufende Falten auf. Bei Verwendung eines Faltenbalges ist dehnbares Material nicht unbedingt erforderlich. Die Verwendung dehnbaren Materials für eine als Faltenbalg ausgebildete Hülle ergibt jedoch eine vorteilhafte Kombination.

Bei den bekannten Befestigungselementen werden die Verankerungskräfte ausschliesslich durch die aushärtende Masse auf das Aufnahmematerial übertragen. Für hochbelastbare Befestigungen ist es zweckmässig, wenn Teile des Ankerrohres unter dem Innendruck der in der Hülle enthaltenen Masse radial aufweitbar sind. Durch die radiale Aufweitung von Teilen des

Ankerrohres erfolgt somit zusätzlich zur formschlüssigen Verankerung eine Verspreizung des Ankerrohres im Aufnahmematerial. Dadurch erhält das Befestigungselement auch bereits vor dem Aushärten der.Masse und im Brandfall einen relativ hohen Verankerungswert. Die radial aufweitbaren Teile des Ankerrohres können auch eine Zentrierung des Ankerrohres in einem ein gewisses üebermass aufweisenden Bohrloch ermöglichen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigenr

Fig. 1 Eine Ausführung eines erfindungsgemässen Befestigungselementes in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 das Befestigungselement gemäss Fig. 1 in verankertem Zustand, im Längsschnitt,

Fig. 3 eine weitere Ausführung eines erfindungsge-■ massen Befestigungselementes, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Befestigungselement gemäss Fig. 3 in unaufgeweitetem Zustand,

Fig. 5 einen Querschnitt gemäss Fig. 4, in aufgeweitetem Zustand,

Fig. 6 einen Querschnitt einer weiteren Äusführungsform entsprechend Fig. 4,

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Befestigungselement gemäss Fig. 6, in aufgeweitetem Zustand.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Befestigungselement besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Ankerrohr, das eine Längsbohrung la sowie von dieser ausgehende, radiale Durchtrittsöffnungen Ib aufweist. Die Durchtrittsöffnungen Ib sind als

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in Längsrichtung verlaufende Langlöcher ausgebildet und in Längsreihen angeordnet. Die einzelnen Reihen sind gegeneinander axial versetzt, in das rückwärtige Ende des Ankerrohres ist eine Gewindehülse Ic eingepresst. Die Gewindehülse Ic ist mit einem Innengewinde Ib versehen. Die Verbindung der Gewindehülse Ic mit dem Ankerrohr 1 kann je nach Material _r beispielsweise durch Verkleben, Löten oder Schweissen erfolgen» In die Längsbohrung la des Ankerrohres 1 ist eine ballonartige Hülle 2 eingesetzt.

Fig- 2 zeigt das Ankerrohr 1 im verankerten Zustand in einem Äufnahmematerial 3. Das Aufnahmematerial 3 weist Hohlkammern 3a auf» Nach dem Einsetzen des Ankerrohres 1 ins Aufnahmematerial 3 ist eine aufschäumende oder aushärtende Masse 4 durch die Gewindehülse Ic in die Hülle'2 eingepresst worden. Durch den in der Masse 4 entstehenden Innendruck wurde die Hülle 2 im Bereich der Durchtrittsöffnungen Ib des Ankerrohres 1 nach aussen gedrückt. Durch die nach aussen gedrückten Teile der Hülle 2 stützt sich das Ankerrohr 1 in axialer Richtung am. Äufnahmematerial 3 ab. Die aushärtende Masse 4 schafft eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerrohr 1 und dem Äufnahmematerial 3. Bei ausgehärteter Masse 4 sitzt das Ankerrohr 1 damit in axialer Richtung unverrti-stebar fest»

Bei der Ausführung gemäss den Figuren 3 bis 5 weist das insgesamt mit 11 bezeichnete Ankerrohr ebenfalls eine Längsbohrung 11a auf. Im vorderen Bereich ist das Ankerrohr 11 mit Durchtrittsöffnungen 11b versehen. Die Durchtrittsöffnungen 11b werden durch drei in Längsrichtung verlaufende Lamellen lic gebildet. Die Ränder der Lamellen lic sind zur besseren Verankerung sägezahnförmig ausgebildet.

Wie Fig. 4 zeigt, ist in dem zwischen den Lamellen lic verbleibenden Hohlraum eine ballonartige Hülle 12 angeordnet. Um beim Füllen der Hülle 12 eine grössere Ausdehnung zu erreichen, ist die Hülle 12 als Faltenbalg ausgebildet.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt entsprechend Fig. 4, jedoch in aufgeweitetem Zustand des Dübels. Dieser Zustand wird durch Einpressen einer aufschäumenden und/oder aushärtenden Masse 14 in die Hülle 12 erreicht. Durch den entstehenden Innendruck werden die Lamellen lic des Ankerrohres 11 radial nach aussen gedrückt und dabei die zwischen den Lamellen lic angeordneten Durchtrxttsöffnungen 11b aufgeweitet. Die Hülle 12 kann nun örtlich durch die Durchtrxttsöffnungen 11b nach aussen treten. Neben der Verankerung durch die nach aussen tretende Hülle 12 erfolgt dabei eine zusätzliche Verankerung durch das Aufweiten des Ankerrohres 11 selbst.

Fig. 6 zeigt eine v/eitere Ausführung, wobei das Ankerrohr 21 vier Lamellen 21c aufweist. Zwischen den Lamellen 21c sind . Durchtrxttsöffnungen 21b vorgesehen. In dem durch die Lamellen 21c gebildeten Hohlraum ist eine Hülle 22 angeordnet, die beispielsweise faltenbalgartig ausgebildet ist.

Fig. 7 zeigt den Querschnitt entsprechend Fig. 6. Dabei sind die vier Lamellen 21c durch den von der Masse 24 ausgeübten Innendruck radial auseinandergespreizt worden. Durch die sich weitenden Durchtrittsöffnungen 21b sind dabei Teile der Hülle 22 nach aussen gelangt. Diese Teile überragen die Kontur des Ankerrohres 21 und ergeben in Hohlkammern aufweisendem Aufnahmematerial eine formschlüssige Verankerung.

Leerseite

Claims

3 U 7528

Patentansprüche

Befestigungselement zur formschlüssigen Verankerung mittels aufschäumender und/oder aushärtender Massen in einem Hohlräume aufweisenden Aufnahmematerial, bestehend aus einem am rückwärtigen Ende mit Angriffsmitteln zur Lastaufnahme versehenen, eine Längsbohrung sowie von dieser ausgehende, radiale Durchtrittsöffnungen für die Masse aufweisenden Ankerrohr und einer die Masse umgebenden Hülle, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2, 12, 22) in der Längsbohrung (la, 11a, 21a) des Ankerrohres (1, 11, 21) angeordnet ist und unter dem von der Masse (4, 14, 24) ausgeübten Innendruck die im Bereich der Durchtrittsöffnungen (Ib, 11b, 21b) liegenden Teile der Hülle (2, 12, 22) durch die Durchtrxttsoffnungen (Ib, 11b, 21b) hindurch in eine die Aussenkontur des Ankerrohres (1, 11,

21) radial überragende Stellung pressbar sind.

Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2, 12, 22) dehnbar ist.

Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (12, 22) als Faltenbalg ausgebildet ist.

Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Teile (lic, 21c) des Ankerrohres (11, 21) unter dem Innendruck der in der Hülle (12,

22) enthaltenen Masse (14, 24) radial aufweitbar sind.