DE3807266A1 - Verankerungspatrone - Google Patents
VerankerungspatroneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verankerungspatrone mit
einem Zweikomponentenkleber für die Befestigung einer
Ankerstange in einem Bohrloch, die nach dem Einschieben
in das Bohrloch beim Einschlagen der Ankerstange durch
Zerstören der die beiden Komponenten voneinander tren
nenden Zwischenwandung aktivierbar ist.
Eine derartige Verankerungspatrone mit einer sich aus
einer Innen- sowie einer Außenampulle zusammensetzenden
Zweikomponentenkleber-Patrone ist aus der DE-OS 27 05 484
bekannt. Die Innenpatrone erstreckt sich über fast
die gesamte Länge der Außenpatrone und enthält entweder
den Füllstoff, insbesondere Quarzsand zusammen mit der
Härterkomponente, oder die Harzkomponente, wenn der
Füllstoff und die Härterkomponente außerhalb der Innen
ampulle innerhalb der Außenampulle vorliegen. Die
beiden aus Glas bestehenden Ampullen werden beim Ein
treiben einer Ankerstange zerstört, die beim Rotieren
eine Verquirlung und Durchmischung der beiden Kompo
nenten des Zweikomponentenklebers bewirkt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Er
findung die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungspatrone
der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich für
die Befestigung eines Ankers auch in der Zugzone des
Befestigungsgrundes eignet und durch Einschlagen der
Ankerstange von Hand mit einem Hammer auch bei einer
Überkopfmontage einfach zu handhaben ist und hohe
Verankerungswerte gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die die beiden Komponenten voneinander trennende Zwi
schenwand die Verankerungspatrone in einen vorderen
Patronenbereich für die Harzkomponente und einem hin
teren Patronenbereich für die mit einem körnigen Füll
stoff vermischte Härterkomponente aufteilt.
Die erfindungsgemäße Verankerungspatrone eignet sich
nicht nur für Gewindestangen, sondern auch für andere
profilierte Ankerstangen, die beispielsweise mehrere
glatte Konusabschnitte aufweisen. Beim Einschlagen der
Ankerstange werden zunächst die im hinteren Patronen
bereich vorhandenen mit dem Härter beschichteten Füll
stoffkörner verdichtet. Die Verdichtung des Füllstoffes
bzw. Füllstoffgranulates führt schließlich zur Zer
störung der den vorderen Patronenbereich von dem hin
teren Patronenbereich trennenden Zwischenwand, so daß
die Füllstoffe mit der Oberfläche des Harzes in Be
rührung kommen. Durch die infolge der Verdichtung engen
Zwischenräume in dem Füllstoff wird eine Kapillarwir
kung erzielt, die ein schnelles Fließen des Harzes und
insbesondere ein Ausfließen des Harzes bei einem ho
rizontal verlaufenden Bohrloch oder bei einem vertikal
verlaufenden Bohrloch mit einer Überkopfmontage ver
hindert. Beim Eintreiben der Ankerstange werden die
Füllstoffe in den um die Ankerstange verbleibenden
Ringspalt zwischen der Ankerstange und der Bohrloch
wandung gespült. Durch die erfindungsgemäße Anordnung
der Komponenten in der Verankerungspatrone wird auch
bei einem relativ kleinen Durchmesser und geringer
Verankerungstiefe ein homogenes Mörtelgefüge erreicht.
Bei einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel der Erfin
dung sind die Füllstoffkörner an dem von der Zwischen
wand wegweisenden Ende des hinteren Patronenbereichs
thermisch fixiert. Dazu können die Füllstoffkörner
zusätzlich zur Härterbeschichtung mit einem Gemenge
vermischt sein, das zur thermischen Fixierung aufge
schmolzen wird und nach dem Erstarren die Füllstoff
körner zusammenbacken läßt.
Die den vorderen Patronenbereich und den hinteren
Patronenbereich trennende Zwischenwand ist leicht
zerstörbar und besteht vorzugsweise aus Glas oder
Kunststoff. Bei einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das Zwischenstück napfförmig oder
topfförmig ausgebildet. Bei einem anderen Ausführungs
beispiel wird das Zwischenstück durch den Boden eines
einseitig geschlossenen Glasrohres gebildet. Vor dem
Einsetzen in die Patrone wird die Mantelfläche des
topfförmigen, napfförmigen oder rohrförmigen Zwischen
stücks mit dem Härter beschichtet, so daß nach dem
Einbringen des Harzes in den vorderen Patronenbereich
ein Teil des Harzes in den Ringspalt zwischen der Wand
der Verankerungspatrone und der Mantelfläche des als
Napf, Topf oder Rohr ausgebildeten Zwischenstückes
eindringen kann, um dort auszuhärten und ein vorzei
tiges Überfließen weiteren Harzes in den hinteren
Patronenbereich verhindert. Auf diese Weise wird eine
sichere Abdichtung der Harzkomponente im vorderen
Patronenbereich von den Stoffen im hinteren Patronenbe
reich gewährleistet.
Um die Lagerstabilität der Verankerungspatrone zu
verbessern, ist es vorteilhaft, wenn im vorderen Pa
tronenbereich neben dem Volumen für die Harzkomponente
ein Volumen für Luft vorgesehen ist, da Luft eine
inhibierende Wirkung auf das Harz ausübt.
Um zu gewährleisten, daß die Verankerungspatrone zuerst
mit ihrem vorderen Ende und dem vorderen Patronen
bereich in das Bohrloch gesteckt wird, ist am hinteren
Ende der Verankerungspatrone eine Abschlußkappe vorge
sehen, die über einen radial hervortretenden Bund
verfügt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Verankerungspatrone gemäß der Erfindung
im Längsschnitt,
Fig. 2 die als Zwischenstück ausgebildete Zwischen
wand zwischen dem vorderen und hinteren
Patronenbereich in einer vergrößerten Dar
stellung,
Fig. 2a ein anderes Ausführungsbeispiel für die
Verankerungspatrone, bei der ein einseitig
geschlossenes Glasrohr als Zwischenstück zum
Trennen der Komponenten verwendet wird,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit
einem in umgekehrter Richtung fixierten
Zwischenstück,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ver
ankerungspatrone gemäß der Erfindung mit
einer Innenpatrone im Längsschnitt,
Fig. 4a ein Ausführungsbeispiel der Verankerungspa
trone, die eine Innenpatrone aufweist, die im
vorderen Patronenbereich auf einer kleineren
Füllstoffschicht liegt.
Fig. 5 das hintere Ende einer abgeschweißten Ver
ankerungspatrone mit einer aufgesetzten
Abschlußkappe im Längsschnitt,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Abschlußkappe zur
Veranschaulichung der Lage von Sollbruch
stellen,
Fig. 7 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung
eines hinteren Endes einer nicht abgeschweiß
ten Verankerungspatrone, die durch eine in
das Patronenende eingesetzte Abschlußkappe
verschlossen ist und
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Abschlußkappe gemäß
Fig. 7 zur Veranschaulichung der Lage von
Sollbruchstellen im Boden der Abschlußkappe.
In Fig. 1 erkennt man im Längsschnitt eine zerstörbare
Verankerungspatrone 1 aus Glas oder Kunststoff, die als
Rohr ausgebildet ist und an ihrer in der Zeichnung
unten dargestellten vorderen Stirnfläche 2 einen ebenen
Boden und an ihrem hinteren Ende 3 durch Abschmelzen
eine Halbkugel aufweist. Die Verankerungspatrone 1 ist
durch ein napfförmiges Zwischenstück 4 in einen vor
deren Patronenbereich 5 und einen hinteren Patronen
bereich 6 aufgeteilt. Der vordere Patronenbereich 5
dient zur Aufnahme eines Harzes 7, insbesondere eines
aminvorbeschleunigten Epoxyacrylatharzes. Das gesamte
Innenvolumen des vorderen Patronenbereichs 5 ist klei
ner als die Menge des Harzes 7, so daß ein Luftvolumen
8 mit einer inhibierenden Wirkung auf das Harz eben
falls im vorderen Patronenbereich 5 eingeschlossen ist.
Der hintere Patronenbereich 6 ist zum größten Teil mit
einem Füllstoff 9 gefüllt, wobei in der Nähe des hin
teren Endes 3 ebenfalls ein Luftvolumen 10 vorhanden
ist. Der Füllstoff besteht beispielsweise aus Quarzsand
mit einer Korngröße von 0,5 bis 1,2 mm, der mit Ben
zoylperoxid als Härter beschichtet ist. Wenn die Ver
ankerungspatrone 1 für die Befestigung einer Konus
stange mit Gewinde außerhalb des Bohrloches M 10 vor
gesehen ist, hat sie eine Länge von 60 mm. Der Durch
messer der Patrone beträgt 10,7 mm, wobei die Füllhöhe
der Füllstoffe im hinteren Patronenbereich 6 35 mm und
die Füllhöhe des Harzes 7 im vorderen Patronenbereich
20 mm beträgt. Die Masse des Füllstoffes beträgt 2,3
und die des Harzes 1,8 g. Die Luftschichthöhe des
Luftvolumens 10 beträgt 5 mm.
Der Füllstoff 9 hat unabhängig von der Lage der Ver
ankerungspatrone die in Fig. 1 dargestellte zylindri
sche Gesamtform, da in der Nähe des hinteren Endes 3
die Körner des Füllstoffes 9 unter Verwendung einer
schmelzbaren Masse als fixierte Füllstoffschicht 16
thermisch fixiert sind und somit ein Verteilen des
Füllstoffes 9 im hinteren Patronenbereich 6 verhindern,
wenn beispielsweise eine Überkopfmontage erfolgen soll.
Das Zwischenstück 4 hat die in Fig. 2a gezeigte Gestalt
eines einseitig geschlossenen Glasrohres oder eine
napfförmige oder topfförmige Gestalt, die in Fig. 2
vergrößert dargestellt und deutlicher zu erkennen ist.
Das Zwischenstück 4 weist einen Trennboden 11 sowie
einen ringförmigen Mantel 12 auf, dessen Durchmesser in
etwa dem Innendurchmesser der Verankerungspatrone 1
entspricht. Die Außenseite des ringförmigen Mantels 12
weist beim Zusammensetzen der Verankerungspatrone 1
eine Härterbeschichtung 13 auf. Nach dem Einfüllen des
Harzes 7 dringt ein Teil des Harzes 7 in den Ringspalt
zwischen dem Mantel 12 und der Innenseite der Ver
ankerungspatrone 1 ein und härtet dort aus. Dadurch
wird die Lage des Zwischenstücks 4 dauerhaft fixiert
sowie ein weiteres Überfließen des Harzes 7 in den mit
Füllstoff 9 gefüllten hinteren Bereich 6 der Ver
ankerungspatrone 1 verhindert und eine sichere Abdich
tung der Harzkomponente gewährleistet.
Der ringförmige Mantel 12 des Zwischenstückes 4, der in
Fig. 2a dargestellt wird, kann bis zur Stirnfläche 2
der Patrone 1 reichen, so daß ein einseitig geschlos
senes Rohr verwendet wird. Auf dem offenen Ende 13 wird
der Mantel 12 mit dem Härter beschichtet und eine
sichere Abdichtung der Harzkomponente gewährleistet.
Fig. 3 zeigt ein Zwischenstück 4, das die gleiche
Gestalt wie das im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene
Zwischenstück 4 aufweist. Im Gegensatz zur Anordnung
gemäß Fig. 2 ist jedoch bei der Anordnung gemäß Fig. 3
der Trennboden 11 auf der zum Harz 7 weisenden Seite
des ringförmigen Mantels 12 vorgesehen. Das Luftvolumen
8 ist oberhalb der Oberfläche des Harzes 7 in Fig. 3 zu
erkennen. Zur sicheren Abdichtung der Harzkomponente
ist der Ringspalt um den Mantel 12 durch ausgehärtetes
Harz verschlossen.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt
es sich um eine Verankerungspatrone 21, bei der statt
eines Zwischenstückes 4 eine Innenpatrone 24 vorgesehen
ist, um einen vorderen Patronenbereich 25 von einem
hinteren Patronenbereich 26 abzutrennen. Die Veranke
rungspatrone 21 enthält ebenso wie die Verankerungs
patrone 1 in der Nähe des hinteren Endes 3 eine ther
misch fixierte Füllstoffschicht 16, durch die die
Volumenform des Füllstoffes 9 fixiert ist. Die Trenn
wand zwischen dem vorderen Patronenbereich 25 und dem
hinteren Patronenbereich 26 wird durch den hinteren
Kalottenbereich 27 der Innenpatrone 24 gebildet.
Der Außendurchmesser der Innenpatrone 24 ist gleich
oder geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der
Verankerungspatrone 21. Das vordere Ende 28 der Innen
patrone 24 liegt gegen die Innenseite der vorderen
Stirnfläche 2 der Außenpatrone 21 an. Der Innenraum der
Innenpatrone 24 ist wie der vordere Patronenbereich 5
der Verankerungspatrone 1 mit Harz 7 gefüllt, wobei im
hinteren Kalottenbereich 27 ein Luftvolumen 29 oder
eine Luftblase vorhanden ist, wenn die Verankerungs
patrone 21 mit ihrer vorderen Stirnfläche 2 in Schwer
kraftrichtung nach unten zeigt. Selbstverständlich
befindet sich das Luftvolumen 29 während einer Über
kopfmontage am vorderen Ende 28 der Innenpatrone 24.
Bei dem in Fig. 4a gezeigten Ausführungsbeispiel han
delt es sich um eine Verankerungspatrone 21, bei der
das vordere Ende 28 der Innenpatrone 24 auf einer
Füllstoffschicht liegt.
Um ein richtiges Einführen der Verankerungspatrone 1
oder 21 zu erreichen und die Führung der einzuschla
genden Ankerstange zu unterstützen, ist auf das hintere
Ende 3 der Verankerungspatrone 1 oder 21 gemäß Fig. 5
eine Abschlußkappe 30 aufgesetzt. Die Abschlußkappe 30
weist einen Rohrabschnitt 31 auf, dessen Innendurch
messer etwa dem Außendurchmesser der Verankerungspa
trone 1 bzw. 21 entspricht. An dem freien Ende des
Rohrabschnitts 31 ist ein radial abstehender Bund 32
angeformt, dessen Gesamtdurchmesser größer als der
Bohrlochdurchmesser ist, so daß es nicht möglich ist,
die Verankerungspatrone 1 bzw. 21 falsch herum in das
Bohrloch einzuführen.
Die Abschlußkappe 30 verfügt weiterhin über einen Boden
33, der gegenüber dem Bund 32 in axialer Richtung in
das Innere des Rohrabschnitts 31 verschoben angeordnet
ist und der Sollbruchstellen aufweist, die beim Ein
schlagen des in der Zeichnung nicht dargestellten
Ankers aufbrechen. Fig. 6 zeigt den Verlauf von Soll
bruchlinien 34, die sich in radialer Richtung über den
Boden 33 erstrecken und sich im Mittelpunkt des Bodens
33 kreuzen.
Wenn das hintere Ende 3 der Verankerungspatrone 1 oder
21 nicht abgeschweißt, sondern als offenes Rohrende
ausgebildet ist, wird die in Fig. 7 und 8 dargestellte
Abschlußkappe 40 verwendet, die über einen Rohrab
schnitt 41 verfügt, dessen Außendurchmesser in etwa dem
Innendurchmesser der Verankerungspatrone 1 bzw. 21
entspricht. Die Abschlußkappe 40 ist mit ihrem Boden 43
gegen den Füllstoff 9 angedrückt, so daß sie diesen
fixiert. Das Innere des Rohrabschnitts 41 gestattet
eine gute Führung der zu befestigenden Ankerstange.
Entsprechend dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungs
beispiel verfügt die Abschlußkappe 40 über einen radial
abstehenden Bund 42 zum Verhindern des Einführens der
Verankerungspatrone 1 bzw. 21 in falscher Richtung.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht von hinten auf die Ab
schlußkappe 40, deren Boden 43 über mehrere sich
linienförmig erstreckende Sollbruchstellen 44 verfügt,
die den Boden 43 radial überqueren und sich in dessen
Mittelpunkt schneiden.
Claims (12)
1. Verankerungspatrone mit einem Zweikomponenten
kleber für die Befestigung einer Ankerstange in
einem Bohrloch, die nach dem Einschieben in das
Bohrloch beim Einschlagen der Ankerstange durch
Zerstören der die beiden Komponenten voneinander
trennenden Zwischenwandung aktivierbar ist, da
durch gekennzeichnet, daß die die
beiden Komponenten (7, 9) voneinander trennende
Zwischenwand (11, 27) die Verankerungspatrone (1,
21) in einen vorderen Patronenbereich (5, 25) für
die Harzkomponente (7) und einem hinteren Patro
nenbereich (6, 26) für die mit einem körnigen
Füllstoff (9) vermischte Härterkomponente auf
teilt.
2. Verankerungspatrone nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (11)
als Zwischenstück (4) ausgebildet ist, das die
Gestalt eines Napfes hat, dessen äußere Mantel
fläche (12) mit der Innenseite der Verankerungs
patrone (1) verklebt ist.
3. Verankerungspatrone nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß das Harzvo
lumen (7) kleiner als das Volumen des vorderen
Patronenbereichs (5) ist und daß das restliche
Volumen (8) Luft enthält.
4. Verankerungspatrone nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllstoffkörner (9, 16) am hinteren Ende
des hinteren Patronenbereichs (6) unter Einsatz
eines schmelzbaren Stoffes thermisch fixiert sind.
5. Verankerungspatrone nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllstoffkörner (9) am hinteren Ende des
hinteren Patronenbereichs (6) durch eine in das
Patroneninnere einschiebbare Abschlußkappe (40)
fixiert sind.
6. Verankerungspatrone nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenwand (27) durch eine in den vor
deren Patronenbereich eingefügte und diesen aus
füllenden zerstörbare Innenpatrone (24) gebildet
ist.
7. Verankerungspatrone nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem hinteren abgeschweißten Ende (3) der
Verankerungspatrone (1, 21) eine Abschlußkappe
(30) mit einem Rohrabschnitt (31) und einem radial
überstehenden Bund (32) vorgesehen ist, die einen
gegebenüber dem Bund (32) axial vertieften, sich
in dem Rohrabschnitt (31) radial erstreckenden
Boden (33) aufweist.
8. Verankerungspatrone nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das hintere Ende der Verankerungspatrone (1,
21) als nicht abgeschweißtes Rohr ausläuft, in das
eine rohrförmige Abschlußkappe (40) mit einem
gegen den Füllstoff (9) angedrückten Boden (43)
eingesetzt ist.
9. Verankerungspatrone nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem aus dem Pa
tronenende herausragenden Ende der Abschlußkappe
(40) ein radial nach außen abstehender Bund (42)
angeformt ist.
10. Verankerungspatrone nach einem der Ansprüche 7 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Boden (33, 43) mit sich radial erstreckenden
Sollbruchstellen (34, 44) versehen ist.
11. Verankerungspatrone nach Anspruch 1 oder 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Zwischen
wand durch das hintere Ende einer allseitig ge
schlossenen Innenpatrone (24) gebildet ist, die
mit ihrem vorderen Ende auf einer Füllstoffschicht
ruht, deren Länge in axialer Richtung der Patrone
wesentlich kürzer ist als die Länge des hinteren
Patronenbereichs.
12. Verankerungspatrone mit einer sich aus einer
Innen- und Außenpatrone zusammensetzenden Zwei
komponentenkleber-Patrone zum Befestigen eines
Ankers in einem Bohrloch, wobei die Harzkomponente
in der Innenpatrone und die Härterkomponente mit
einem Füllstoff in der Außenpatrone untergebracht
sind, dadurch gekennzeichnet, daß der
Außendurchmesser der Innenpatrone (24) dem Innen
durchmesser der Außenpatrone (21) entspricht und
die Anordnung der Innenpatrone (24) im Innern der
Außenpatrone so vorgesehen ist, daß die Innen
patrone (24) im vorderen Patronenbereich auf einer
kleineren Füllstoffschicht liegt, während der
größte Teil des Füllstoffes im hinteren Patronen
bereich (6) untergebracht ist, wobei in der Ver
ankerungspatrone (21) in der Nähe des hinteren
Endes (3) eine thermisch fixierte Füllstoffschicht
(16) vorgesehen ist, durch die die Volumenform des
Füllstoffes (9) fixiert ist.
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