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Patent Searching and Data


Title:
ANCHORAGE CARTRIDGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1989/008203
Kind Code:
A1
Abstract:
An anchorage cartridge (1) with a two-component adhesive for fastening an anchorage rod in a borehole comprises a front region (5) filled with resin (7) and a rear region (6) filled with a filler (9) and a hardener. The front region (5) is separated from the rear region (6) by an intermediate piece (4) consisting, like the anchorage cartridge, of a destructible material, in particular glass or plastic. The anchorage cartridge (1) can be activated manually by tapping it with a hammer and is suitable for overhead anchorage assembly in the tension region.

Inventors:
WEBER CHRISTIAN (DE)
RINKLAKE MANFRED (DE)
STEURER PAUL (DE)
FRISCHMANN ALBERT (DE)
Application Number:
PCT/DE1989/000031
Publication Date:
September 08, 1989
Filing Date:
January 21, 1989
Export Citation:
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Assignee:
UPAT MAX LANGENSIEPEN KG (DE)
International Classes:
E21D20/02; F16B13/14; F16B13/00; (IPC1-7): F16B13/14; E21D20/02
Domestic Patent References:
WO1981000549A11981-03-05
Foreign References:
GB1521902A1978-08-16
EP0163019A11985-12-04
DE2705484A11978-08-17
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
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 C5, 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¬ komponentenkleberPatrone 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.
Description:
Verankerungspatrone

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 Uberkopfmontage 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 Uberkopfmontage 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 zeigen:

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 abgeschwei߬ 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- sehe 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 Uberkopfmontage 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.




 
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