DE3147528C2

DE3147528C2 -

Info

Publication number: DE3147528C2
Application number: DE19813147528
Authority: DE
Inventors: Fred 8034 Germering De Morczynski; Armin 8123 Peissenberg De Herb
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1989-10-19
Also published as: DE3147528A1; FR2517385B1; ES276296U; GB2112487A; ES276296Y; FR2517385A1; CH655980A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur formschlüs sigen Verankerung mittels aufschäumender und/oder aushärten der 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 Aufnahmematerialien ergaben bisher stets Probleme. Wegen der von außen nicht ersichtlichen Verteilung der Hohlräume können durch Spreizen oder Hintergreifen mechanisch verankerbare Elemente in sol chen Aufnahmematerialien zumeist nicht verwendet werden.

Sogenannte Verbundanker, d. h. Befestigungselemente, welche mittels Klebstoff in einem Bohrloch verankert werden, sind wegen der sich nur über einen Teil der Oberfläche des Be festigungselementes erstreckenden Wandung des Aufnahme materials ebenfalls nicht einsetzbar. Dagegen ist es be kannt, rohrförmige, mit radialen Durchtrittsöffnungen ver sehene Befestigungselemente zu verwenden und durch die Durchtrittsöffnungen eine aushärtende Masse in die Hohlräume einzupressen. Die ausgehärtete Masse ergibt eine formschlüs sige Verbindung mit dem Aufnahmematerial. Wegen der unter schiedlich großen Hohlräume im Aufnahmematerial ist ein vollständiges Füllen der an den Bereich des Befestigungsele mentes angrenzenden Hohlräume praktisch nicht möglich und aus wirtschaftlichen Gründen auch nicht erwünscht. Bei nur teilweisem Füllen dieser Hohlräume kann die noch nicht ausge härtete Masse, beispielsweise infolge der Schwerkraft, unkon trolliert vom Befestigungselement wegfließen. Eine sichere Verankerung ist dadurch nicht gewährleistet.

Weiterhin ist es bekannt, das Befestigungselement hülsenför mig auszubilden, wobei dieses an seinem Einführende allseitig verschlossen und unter plastischer Verformung durch einen auf dessen Innenseite ausgeübten Überdruck radial aufweit bar ist. Der Überdruck 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 Be festigungselementes besteht daher in der Übergangszone 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 Möglich keiten ist es ferner bekannt, ein mit Durchtrittsöffnungen versehenes Ankerrohr in dem für das Aufnahmematerial vorge sehenen Bereich mit einer ballonartigen Hülle zu umgeben. Durch das Ankerrohr wird eine aushärtende Masse in das Auf nahmematerial eingepreßt. Die aus den Durchtrittsöffnungen austretende, aushärtende Masse wird dabei von der ballon artigen Hülle umgeben und kann somit nicht frei wegfließen. Die Menge der aushärtenden Masse läßt sich somit begrenzen (DE-OS 28 30 073, DE-OS 23 15 859).

Die geschilderte Hülle ist relativ empfindlich, so daß sie beim Einschieben des Befestigungselementes in ein dafür vor gesehenes Bohrloch durch die scharfen Kanten der an die Hohl räume 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 austre ten. 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 Befestigungselementes beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unempfindliches, sicher verankerbares Befestigungselement für Hohlräume auf weisende 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 inner halb 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 angren zenden 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 ist. Dies ist beispielsweise durch Verwendung eines gummi elastischen Materials für die Hülle möglich. Da die Hülle nicht in ihre Ausgangsform zurückkehren muß, kann die Deh nung auch durch plastische Verformung erreicht werden. Neben absolut dichten Materialien können bei Verwendung zähflüs siger 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 Bei spiel 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 erforder lich. Die Verwendung dehnbaren Materials für eine als Falten balg ausgebildete Hülle ergibt jedoch eine vorteilhafte Kom bination.

Bei den bekannten Befestigungselementen werden die Veranke rungskräfte ausschließlich durch die aushärtende Masse auf das Aufnahmematerial übertragen. Für hochbelastbare Befesti gungen 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 Aufnahme material. Dadurch erhält das Befestigungselement auch be reits vor dem Aushärten der Masse und im Brandfall einen relativ hohen Verankerungswert. Die radial aufweitbaren Teile des Ankerrohres können auch eine Zentrierung des An kerrohres in einem ein gewisses Übermaß aufweisenden Bohr loch ermöglichen.

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

Fig. 1 eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Be festigungselementes in perspektivischer Dar stellung,

Fig. 2 das Befestigungselement gemäß Fig. 1 in ver ankertem Zustand, im Längsschnitt,

Fig. 3 eine weitere Ausführung eines erfindungsge mäßen Befestigungselementes, in perspek tivischer Darstellung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Befestigungsele ment gemäß Fig. 3 in unaufgeweitetem Zustand,

Fig. 5 einen Querschnitt gemäß Fig. 4, in aufgeweite tem Zustand,

Fig. 6 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungs form entsprechend Fig. 4,

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Befestigungsele ment gemäß Fig. 6, in aufgeweitetem Zustand.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Befestigungselement besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Ankerrohr, das eine Längs bohrung 1 a sowie von dieser ausgehende, radiale Durchtritts öffnungen 1 b aufweist. Die Durchtrittsöffnungen 1 b sind als in Längsrichtung verlaufende Langlöcher ausgebildet und in Längsreihen angeordnet. Die einzelnen Reihen sind gegeneinan der axial versetzt. In das rückwärtige Ende des Ankerrohres 1 ist eine Gewindehülse 1 c eingepreßt. Die Gewindehülse 1 c ist mit einem Innengewinde 1 d versehen. Die Verbindung der Gewindehülse 1 c mit dem Ankerrohr 1 kann je nach Material, beispielsweise durch Verkleben, Löten oder Schweißen erfol gen. In die Längsbohrung 1 a des Ankerrohres 1 ist eine bal lonartige Hülle 2 eingesetzt.

Fig. 2 zeigt das Ankerrohr 1 im verankerten Zustand in einem Aufnahmematerial 3. Das Aufnahmematerial 3 weist Hohlkam mern 3 a auf. Nach dem Einsetzen des Ankerrohres 1 ins Auf nahmematerial 3 ist eine aufschäumende oder aushärtende Mas se 4 durch die Gewindehülse 1 c in die Hülle 2 eingepreßt worden. Durch den in der Masse 4 entstehenden Innendruck wurde die Hülle 2 im Bereich der Durchtrittsöffnungen 1 b des Ankerrohres 1 nach außen gedrückt. Durch die nach außen gedrückten Teile der Hülle 2 stützt sich das Ankerrohr 1 in axialer Richtung am Aufnahmematerial 3 ab. Die aushärtende Masse 4 schafft eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Ankerrohr 1 und dem Aufnahmematerial 3. Bei ausgehärteter Masse 4 sitzt das Ankerrohr 1 damit in axialer Richtung un verrückbar fest.

Bei der Ausführung gemäß den Fig. 3 bis 5 weist das ins gesamt mit 11 bezeichnete Ankerrohr ebenfalls eine Längsboh rung 11 a auf. Im vorderen Bereich ist das Ankerrohr 11 mit Durchtrittsöffnungen 11 b versehen. Die Durchtrittsöffnun gen 11 b werden durch drei in Längsrichtung verlaufende La mellen 11 c gebildet. Die Ränder der Lamellen 11 c sind zur besseren Verankerung sägezahnförmig ausgebildet.

Wie Fig. 4 zeigt, ist in dem zwischen den Lamellen 11 c ver bleibenden Hohlraum eine ballonartige Hülle 12 angeordnet. Um beim Füllen der Hülle 12 eine größere Ausdehnung zu er reichen, 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 Mas se 14 in die Hülle 12 erreicht. Durch den entstehenden Innen druck werden die Lamellen 11 c des Ankerrohres 11 radial nach außen gedrückt und dabei die zwischen den Lamellen 11 c ange ordneten Durchtrittsöffnungen 11 b aufgeweitet. Die Hülle 12 kann nun örtlich durch die Durchtrittsöffnungen 11 b 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 weitere Ausführung, wobei das Ankerrohr 21 vier Lamellen 21 c aufweist. Zwischen den Lamellen 21 c sind Durchtrittsöffnungen 21 b vorgesehen. In dem durch die Lamel len 21 c 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 21 c durch den von der Masse 24 ausgeübten Innendruck radial auseinandergespreizt worden. Durch die sich weitenden Durchtrittsöffnungen 21 b sind dabei Teile der Hülle 22 nach außen gelangt. Diese Teile überragen die Kon tur des Ankerrohres 21 und ergeben in Hohlkammern aufweisen dem Aufnahmematerial eine formschlüssige Verankerung.

Claims

1. Befestigungselement zur formschlüssigen Verankerung mittels aufschäumender und/oder aushärtender Massen in einem Hohlräume aufweisenden Aufnahmematerial, beste hend 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 gekennzeich net, daß die Hülle (2, 12, 22) in der Längsboh rung (1 a, 11 a) des Ankerrohres (1, 11, 21) ange ordnet ist und unter dem von der Masse (4, 14, 24) aus geübten Innendruck die im Bereich der Durchtrittsöff nungen (1 b, 11 b, 21 b) liegenden Teile der Hülle (2, 12, 22) durch die Durchtrittsöffnungen (1 b, 11 b, 21 b) hin durch in eine die Außenkontur des Ankerrohres (1, 11, 21) radial überragende Stellung preßbar sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hülle (2, 12, 22) dehnbar ist.

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

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Teile (11 c, 21 c) des Anker rohres (11, 21) unter dem Innendruck der in der Hülle (12, 22) enthaltenen Masse (14, 24) radial aufweitbar sind.