DE3909428A1

DE3909428A1 - Zerstoerbare ankerpatrone

Info

Publication number: DE3909428A1
Application number: DE3909428A
Authority: DE
Inventors: Peter Mauthe
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-09-27
Also published as: JPH02292412A; US5098228A; DE59001528D1; EP0389412B1; EP0389412A2; EP0389412A3

Description

Die Erfindung betrifft eine zerstörbare Patrone zur Veran kerung von Befestigungselementen in Bohrlöchern, mit die Komponenten voneinander getrennt enthaltenden Abteilen und einem die Patrone umgebenden Mantel aus einem radial ver formbaren Material.

Dübel der genannten, beispielsweise aus der US-PS 46 59 258 bekannten Art werden zur Verankerung von Ankerbolzen in Ge stein, Mauerwerk oder Beton verwendet. Der die Patrone um gebende Mantel dient dabei der mechanischen Vorverankerung der Ankerstange bis zum Aushärten der Masse. Im Bereich des Mantels kommt keine Klebeverbindung zwischen der Ankerstange und der Bohrlochwandung zustande. Der mittels der aushärt baren Masse verankerbare Bereich der Ankerstange wird um die Länge des Mantels verkürzt. Dies kann zu Reduktionen des Verankerungswertes führen.

Im Unterwasserbereich werden Befestigungen mittels aushärt barer Massen ebenfalls bereits seit einiger Zeit angewendet. Dabei besteht das Problem, daß das im Bohrloch enthaltene Wasser möglichst vollständig aus dem Bohrloch entfernt wer den muß, um eine Beeinträchtigung der Festigkeit der aus härtbaren Masse zu verhindern. So ist es bereits bekannt, vor dem Einführen der Patrone zusätzliche aushärtbare Massen in das Bohrloch einzubringen. Das restliche im Bohrloch ver bleibende Wasser wird dann durch das Einführen der Patrone aus dem Bohrloch verdrängt. Dieses Verfahren ist jedoch um ständlich und zeitaufwendig. Da die Sicht im Unterwasserbe reich oft sehr schlecht ist, ist das Einbringen der aushärt baren Masse oft recht schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zerstörbare Patrone zur Verankerung von Befestigungselementen in Bohr löchern zu schaffen, die auf einfache Weise das Entfernen von Wasser im Bohrloch ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Mantel eine Schaum- oder Faserstruktur aufweist. Ein Schaum- oder Faserstruktur aufweisender Mantel ist nach dem Einbrin gen der Patrone in ein Bohrloch beim Eintreiben der Anker stange relativ leicht zerstörbar. Somit ist gewährleistet, daß eine adhäsive Verbindung der aushärtenden Masse mit der Bohrlochwandung zustandekommt. Der Mantel kann sich auch in der aushärtenden Masse chemisch auflösen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Mantel aus einem Polyurethanschaum besteht. Polyurethanschaumstoffe wie sie als Mantelmaterial verwendet werden können, einschließlich der bevorzugten Hartschaumstoffe, sind z. B. in Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie 4. Aufl. Band 19, S. 317 bis 326 beschrieben.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, für den Mantel Polyisocyanuratschaum, eine Spezialität der Polyurethan schäume, zu verwenden. Weiterhin ist es vorteilhaft, Epoxid harzschäume für den Mantel zu verwenden, insbesondere Epoxid harze, die mit Polyaminen, Polyamiden, Polyimidazolinen oder Ketiminen gehärtet sind. Weiterhin ist es vorteilhaft, für den Mantel radikalisch gehärtete Schäume zu verwenden. Hierzu gehören Schäume auf UP-, MMA- und Epoxyacrylatbasis. Eine weitere zweckmäßige Ausführung besteht darin, daß der Man tel aus Silikonschaum besteht. Dazu können aufschäumbare Zwei komponentensilikone oder quasi Einkomponentensysteme verwen det werden. Alle vorgenannten Schaumstoffe und deren Herstel lung sind bekannt (vgl. z. B. Ullmann, Encyklopädie der tech nischen Chemie, 4. Aufl. Band 15, S. 442; Band 20, S. 418).

Der Mantel hat die Aufgabe, das überschüssige im Bohrloch vorhandene Wasser aus dem Bohrloch zu verdrängen. Es ist daher vorteilhaft, daß die Schaumstruktur des Mantels geschlossenzellig ist. Durch die geschlossenzellige Struktur des Schaumstoffes ist die Wasseraufnahme des Schaumstoffes gering. Für gewisse Anwendungen sind jedoch auch offenzel lige Schaumstrukturen möglich.

Beim Einführen der Patrone mit dem erfindungsgemäßen Mantel soll das überschüssige Wasser aus dem Bohrloch verdrängt werden. Es ist daher zweckmäßig, daß der Mantel an seiner Außenseite in axialer Richtung verlaufenden Rillen auf weist. Solche Rillen dienen dem Abfließen des Wassers, das durch die Patrone aus dem Bohrlochtiefsten verdrängt wird. Bevorzugt sind Hartschäume; deren Bruchstücke können z. B. auch Füllmittelfunktion aufweisen.

Eine weitere vorteilhafte Lösung besteht in einem Mantel aus Fasermaterial bzw. darin, daß der Mantel zumindest eine Fa sern enthaltende Schicht aufweist. Die Fasern können relativ lang sein und sich beim Einführen der Patrone elastisch an den Umfang der Patrone anlegen. Befinden sich kurze Fasern im Bereich von Hohlräumen, so können sich diese bürstenartig aufstellen und bilden eine mechanische Vorverankerung der Patrone. Auch eine Verwendung von Faser-Vlies ist möglich. Neben natürlichen Materialien können vor allem synthetische Materialien (z. B. Nylon) verwendet werden.

Die Erfindung soll nachstehend, anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen, näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Patrone, im Schnitt dargestellt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 darge stellte Patrone, entlang der Linie II-II;

Fig. 3 die Patrone gemäß Fig. 1 und 2, in ein Bohrloch eingesetzt;

Fig. 4 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Patrone.

Die aus Fig. 1 bis 3 ersichtliche Patrone besteht aus einer äußeren Hülle 1 und einer darin angeordneten inneren Hülle 2. Die äußere Hülle 1 weist ein in Setzrichtung vorderes Ende 1 a und ein diesem entgegengesetztes, rückwärtiges Ende 1 b auf. Das vordere Ende 1 a der äußeren Hülle ist gerundet, wodurch das Einführen der Patrone in ein Bohrloch erleich tert wird. Die äußere Hülle 1 enthält eine erste Komponente 3 einer nach dem Mischen der Komponenenten aushärtenden Zweikomponentenmasse. Die zweite Komponente 4 ist in der inneren Hülle 2 angeordnet. Neben der zweiten Komponente 4 enthält die innere Hülle 2 jedoch auch Füllstoffe 5. Diese Füllstoffe 5 sind vorzugsweise Quarzsandkörner, welche auf ihrer Oberfläche mit dem als zweite Komponente 4 dienenden Härter beschichtet sind. Ein Mantel 6 aus Schaumstoff ist auf die äußere Hülle 1 aufgeschoben. Der Mantel 6 weist einen sich in Einführrichtung verjüngenden Außendurchmesser auf. Der Mantel 6 ist außerdem an seiner Außenseite mit in axialer Richtung verlaufenden Rillen 6 a versehen. Die Rillen 6 a dienen beim Einführen der Patrone in ein Wasser enthal tendes Bohrloch dem Entweichen des durch die Patrone ver drängten Wassers.

In Fig. 3 ist die Patrone in ein Aufnahmematerial 7 einge setzt. Das Aufnahmematerial 7 ist mit einem Bohrloch 7 a versehen, dessen Durchmesser etwa dem Außendurchmesser des Mantels 6 entspricht. Beim Einführen der Patrone in das Bohrloch 7 a wird das im Bohrloch enthaltene Wasser durch die Patrone verdrängt. Das Wasser gelangt über die in axialer Richtung verlaufenden Rillen 6 a nach außen. Nach dem Ein setzen der Patrone in das Bohrloch 7 a wird diese durch Ein führen einer Ankerstange zerstört und die darin enthaltenen Komponenten 3, 4 miteinander vermischt. Der vorzugsweise aus Schaumstoff bestehende Mantel 6 wird dabei ebenfalls zer stört, so daß eine adhäsive Verbindung mit der Wandung des Bohrloches 7 a zustandekommt.

Die aus Fig. 4 ersichtliche Patrone entspricht im wesent lichen der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführung. Diese besteht wiederum aus einer äußeren Hülle 11 und einer darin angeordneten inneren Hülle 12. Die äußere Hülle 11 weist ein in Setzrichtung vorderes Ende 11 a und ein rück wärtiges Ende 11 b auf. Die äußere Hülle 11 enthält eine erste Komponente 13 und die innere Hülle 12 enthält eine zweite Komponente 14. Im Unterschied zu der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführung sind Füllstoffe 15 in der äußeren Hülle 11 angeordnet. Auf die äußere Hülle 11 ist ein Mantel 16 aufgebracht, der an seiner Außenseite mit Fasern 16 a ver sehen ist. Die Fasern 16 a dienen beim Einführen der Patrone in ein Bohrloch ebenfalls dem Verdrängen des darin enthal tenen Wassers. Die Fasern 16 a können auch direkt auf die äußere Hülle 11 aufgebracht werden.

Claims

1. Zerstörbare Patrone zur Verankerung von Befestigungs elementen in Bohrlöchern, mit die Komponenten vonein ander getrennt enthaltenden Abteilen und einem die Pa trone umgebenden Mantel (6, 16) aus einem radial ver formbaren Material, dadurch gekenn zeichnet, daß der Mantel (6, 16) eine Schaum- oder Faserstruktur aufweist.

2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (6) aus einem Polyurethanschaum besteht.

3. Patrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (6) aus Polyisocyanurat-Schaum besteht.

4. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (6) aus Epoxidharzschaum besteht.

5. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) aus radikalisch gehärtetem Schaum besteht.

6. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (6) aus Silikonschaum besteht.

7. Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schaumstruktur geschlossenzellig ist.

8. Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Mantel (6) an seiner Außenseite in axialer Richtung verlaufende Rillen (6 a) aufweist.

9. Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schaum ein Hartschaum ist.

10. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (16) zumindest eine Fasern (16 a) enthaltende Schicht aufweist.