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Die Erfindung betrifft einen Fugendübel, bestehend aus dem eigentlichen metallischen Dübel und einer mehrteiligen Kunststoffhülle.
Derartige Fugendübel werden in Betondecken verwendet, um im Bereich von Fugen zwischen den einzelnen, benachbarten Betonfeldern den Höhenversatz dieser Felder relativ zueinander zu verhindern und temperaturbedingten Längenänderungen nahezu zwängungsfrei aufnehmen. Eine bedeutsame Unterscheidung benachbarter Felder bzw. der sie trennenden Fugen kann man dahingehend vornehmen, ob es sich um eine Raum- bzw. oder mittels Schalung hergestellter Fuge handelt, bei der die benachbarten Felder einen gewissen Abstand voneinander aufweisen oder um eine Scheinfuge, die während des Aushärtens und damit des Schwindens des Betons durch entsprechende Massnahmen an dafür vorgesehenen Stellen initiert wird und wesentlich geringere Breiten aufweisen als die erstgenannten Fugen.
Ein wesentlicher Unterschied ist hier deswegen zu beachten, weil bei Raumfugen die die Fuge überbrückenden Dübel zwischen den einzelnen Betonfeldern immer einen ausreichenden Zwischenraum zur Verfügung haben in dem die Hülle der Dübel eine entsprechende elastische Deformierung erfahren kann.
Anders ist es bei den Scheinfugen, bei denen üblicherweise die aneinandergrenzenden Betonfelder"auf Knirsch"stehen und die Hüllen der Dübel in diesem Normalzustand keine Bereiche aufweisen können, in denen eine elastische Deformation problemlos möglich wäre.
Die Dübel selbst haben im Laufe ihrer Verwendung eine zunehmende Verbesserung erfahren, insbesondere was ihre Umhüllung betrifft. Waren die ersten derartigen Dübel in der
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frühen Zwischenkriegszeit noch einfach in Bitumen gebettet und besonders bei der Verwendung auf Flughäfen, Fahrbahnen und dergleichen der Korrosion nach kürzester Zeit preisgegeben, so wurde schon 1937 in der US 209 50 61 A geoffenbart, dass die Dübel in Hülsen unterzubringen wären, die im Bereich der Fugen eine entsprechende Längs-Dehnbarkeit aufweisen sollten. Diese Dehnbarkeit, eine Teilung der Hülsen mit Überlappung, macht die Verwendung ausschliesslich in Raumfugen möglich. Eine Variante mit kugelförmiger Umhüllung und einem am Äquator angeordneten, radialen Wulst ist zum Einsatz bei Knirschfugen vorgesehen.
In diesem Fall geht die Hülle über die gesamte Dübellänge durch und weist im zentralen Bereich, der von der kugelförmigen Abdeckung geschützt ist, Längsschlitze auf und ist in diesem Bereich leicht aufgewölbt, um den Bewegungen der Betonfelder folgen zu können. An den Enden der Dübel sind Kappen aufgesetzt, die Ausnehmungen aufweisen durch die Bewehreisen gesteckt werden können die paralell zur Fuge verlaufen und so die Dübel an ihrem Platz halten.
Diese Abdeckungen bzw. Kappen bieten keinerlei Widerstand gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und setzen die Dübel nahezu ungehindert der Korrosion aus.
Aus der DE 353 92 87 A ist eine Scherbewehrung bekannt, bei der ein Rundstahl oder Rundeisen von einer mehrfach in sich getrennten Kunststoffhülse überzogen ist. Auch dieser Dübelaufbau liefert keinerlei Schutz gegen das Auftreten von Korrosion.
Die EP 0 633 356 A, entsprechend dem DE G 931 01 29. 5 U, offenbart einen Fugendübel, der aus einem Grundelement aus Rundmetall und einer Kunststoffhülle besteht, wobei die Kunststoffhülle als geschlossene Einheit in Axialrichtung länger und im Durchmesser grösser als das Grundelement ist und wobei die Kunststoffhülle mindestens eine Knautschzone aufweist.
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Es wird dieser Fugendübel als geeignet für Dehn-, Schnitt-, Bewegungs- oder Tagesfugen bezeichnet, doch macht die Notwendigkeit, eine Knautschzone in der Kunststoffhülle vorzusehen, diesen Dübel tatsächlich nur für Raumfugen geeignet, da die Knautschzone zumindest im wesentlichen ausserhalb beider Betondeckenteile liegen muss um ihre Funktion erfüllen können.
Es besteht somit ein Bedarf an der Schaffung eines Fugendübels, der sowohl für Raum- als auch für Scheinfugen verwendet werden kann und der die an ihn gestellten Anforderungen betreffend Lebensdauer und Festigkeit erfüllt.
Die Erfindung bezweckt, einen solchen Fugendübel zu schaffen und erreicht diese Ziele dadurch, dass die Kunststoffhülle aus zumindest zwei Teilen besteht, die zumindestens im wesentlichen in der Mitte der Längserstreckung des Fugendübels einander gegenüber stehen und in diesem Bereich von einem in Umfangsrichtung auf Zug beanspruchten Kunststoffschlauch umgeben sind, wobei die zumindest zwei Teile der Kunststoffhülse an ihrer äusseren Oberfläche vorstehende und rückspringende Bereiche aufweisen.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird sichergestellt, dass die Kunststoffhüllen nach dem Einlegen oder von dem betonieren der Decken auf einer Hilfskonstruktion die Lage der Dübel, in den angrenzenden Betondeckenfeldern vorgeben, und in den noch flüssigen Beton beim Aushärten desselben formschlüssig festgehalten werden und die Bewegung des Betonfeldes, in dem sie eingebettet sind, zuverlässig mitmachen. Durch den Kunststoffschlauch, der vor der Montage einen Innendurchmesser aufweist der kleiner ist als der Aussendurchmesser der Kunststoffhülle in diesem Bereich und der somit im montierten Zustand im Umfangsrichtung auf Zug beansprucht ist, wird sichergestellt, dass beim Vergie- ssen des Kunststoffdübels bzw. beim Einlegen in den flüssi-
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gen Beton keine Fremdkörper ins innere der Kunststoffhülle gelangen können.
Bevorzugt wird der Kunststoffschlauch aus Silikonmaterial (auch als Silikonmaterial bezeichnet, insbesondere als Silikonkautschuk) gefertigt und ist in der Lage, extreme Längendehnungen zu ertragen, auch wenn sich diese oft und oft wiederholen. Es ist auf diese Weise sichergestellt, dass der eigentliche Dübel, der Stahlstab im Inneren der Kunststoffhülle sich in der Kunststoffhülle bewegt und diese gegenüber dem jeweiligen Betonfeld unbeweglich bleibt. Dies ist eine Grundvoraussetzung zum Erhalt der Dichtheit des Gesamtsystems und damit zum Verhindern der Korrosion.
Das bevorzugt verwendete Silikonmateial ist ein hochpolymeres, vernetztes Polysiloxan, gegebenenfalls mit anorganischen Füllstoffen. Ein derartiges Produkt ist von der Fa. Rehau unter der Bezeichnung RAU-SIK erhältlich.
Gemäss einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung besteht die Kunststoffhülle aus zwei gleich aufgebauten Teilen und die vorragenden bzw. zurückspringenden Oberflächenteile sind entlang von mindestens drei, bevorzugt vier, gegebenenfalls mehr sich in axialer Richtung erstreckenden Rippen angeordnet.
In einer vorteilhaften Variante enden diese Rippen auf der Seite der offenen Hüllenenden im Abstand von den Hüllenenden, so dass der Kunststoffschlauch auf eine glatte zylindrische Mantelfläche aufgesteckt werden kann, wobei gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung die richtige axiale Lage des Kunststoffschlauches durch eine nach aussen ragende Umfangsschulter markiert und gesichert wird.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
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die Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Fugendübels in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt und einer Stirnansicht, die Figur 2a eine erfindungsgemässe Montageplatte in Draufsicht und Fig. 2b die erfindungsgemässe Montageplatte in drei Schnittansichten.
Ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneter erfindungsgemässer Fugendübel besteht aus zwei Kunststoffhüllen 2, die an jeweils einem Ende einen Boden 3 einstückig mit ihnen ausgebildet haben und am anderen Ende offen enden.
Entlang Erzeugender der Kunststoffhüllen 2 sind gleichmä- ssig um den Umfang verteilt vier Rippen 5 angeordnet. Diese Rippen sind an ihren äusseren Oberflächen nicht glatt ausgebildet, sondern weisen vorragende Bereiche 6 und rückspringende Bereiche 7 auf. Diese Rippen 5 erstrecken sich vom Boden 3 ausgehend über den grösseren Teil der Länge der Kunststoffhülle 2, enden aber im Abstand vom offenen Ende 8 der Kunststoffhülle 2.
Vom diesem offenen Ende 8 der Kunststoffhülle 2 ausgehend weist diese eine glatte zylindrische Oberfläche auf, die in einem vorbestimmten Abstand vom freien Ende 8 in eine Ringwulst oder Ringschulter 9 übergeht. Zwischen dieser Ringschulter 9 und dem Boden 3 erstrecken sich die Rippen 5.
Im wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung zwischen den beiden Ringschultern 9 der beiden Kunststoffhüllen 2 erstreckt sich im fertigmontierten Zustand ein Kunststoffschlauch 10. Dieser Kunststoffschlauch ist im montierten Zustand, wie er in der Figur dargestellt ist, in Umfangsrichtung leicht gedehnt (elastisch vorgespannt) und liegt daher eng und dicht auf der äusseren Oberfläche der Kunststoffhüllen 2 im Bereich zwischen den Schultern 9 auf.
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Der Kunststoffschlauch 10 besteht bevorzugt aus Silikon oder einem anderen Kunststoffmaterial mit grosser Dehnfähigkeit und kann daher beim Aufreissen der Fuge (wenn er nicht im Bereich einer Raumfuge eingesetzt wird) auch über den geringen dann freikommenden axialen Bereich sehr grosse Längenänderungen ertragen.
Silikon oder das andere zu verwendende Material ist auch in der Lage, derartige Längenänderungen und deren Rückverformung nahezu beliebig oft zu ertragen, das Material ist diesbezüglich dauerfest.
Im Inneren der beiden so miteinander verbundenen Kunststoffhüllen 2 befindet sich der eigentliche metallische Dübel 4, der je nach Verwendung entsprechend der zuständingen Norm noch korrosionsgeschützt sein kann. Üblicherweise füllt er im montagebereiten Zustand den Innenraum der beiden Kunststoffhüllen 2 in axialer Länge zur Gänze aus, er erhält bei Knirschfugen sein axiales Spiel nur über die Schwindung des Betons während dessen Trocknung.
Es selbstverständlich möglich, einen erfindungsgemässen Dübel auch anders als abgebildet auszugestalten : So kann die Anzahl der Rippen 5 geändert werden, es kann der Boden 3 der Kunststoffhüllen 2 angeklebt oder angeschweisst werden, es kann dieser Boden napfartig ausgebildet sein und über die dann als Rohr ausgebildete Kunststoffhülle geschoben werden, wobei auch dann die Verbindung durch elastische Deformation, durch Vorsehen entsprechender elastisch zu verbiegender Bauelemente (widerhakenartig) erfolgen kann.
Es kann schliesslich auch statt der Rippen 5 eine Oberflächentextierung vorgesehen werden, doch wird dies wegen der komplizierten Herstellung nicht bevorzugt.
Es kann die Ringschulter 9 anders als abgebildet ausgebildet sein oder überhaupt weggelassen werden, wodurch die Enden der Rippen 5 oder andere vorspringende Elemente der Kunststoffhülle 2 die Fixierung und Justierung des Kunststoffschlauches 10 übernehmen, bei geeigneten Montagewerk-
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zeugen kann auf die Anordnung solcher Justierhilfen überhaupt verzichtet werden.
Es ist auch denkbar, über dem (ausserhalb des) Kunststoffschlauch (es) 10 eine mechanische Schutzhülle anzuordnen, die es auch ermöglicht, dass sich Längenänderungen des Kunststoffschlauches 10 gleichmässiger als beim oben beschriebenen Beispiel über dessen gesamte Länge verteilen.
Es ist auch möglich, den eigentlichen Fugendübel, nämlich den Stahlstab 4, kürzer als die freie Innenlänge des fertig montierten Fugendübels auszubilden, so dass er mit Luft in der Kunststoffhülle steckt, es ist anderseits auch möglich ihn etwas länger auszubilden, so dass die offenen Enden 8 der beiden Kunststoffhüllen 2 einander nicht berühren bzw. nicht unmittelbar aneinanderstossen.
Der erfindungsgemässe Fugendübel 1 wird bevorzugt, wie in Fig. 2a und 2b schematisch dargestellt, folgendermassen montiert : Es wird der Kunststoffschlauch 10 zwischen die Kunststoffhüllen 2 plaziert und es wird sodann der Dübel 1 auf einem brettartigen Arbeitsplatz bzw. einer Montageplatte 14 zwischen zwei seitliche Erhebungen 13, die aufeinander zulaufen, eingelegt (Position I). Sodann wird er in der Richtung in der die beiden seitlichen Erhebungen 13 aufeinander zulaufen, rollend fortbewegt, wobei in dem Bereich, in dem sich der Kunststoffschlauch 10 befindet, eine Vertiefung bzw. Rille 13 vorgesehen ist.
Durch das Auflaufen auf die seitlichen schräg aufeinander zulaufenden Erhebungen 14 werden die beiden Kunststoffhüllen 2 in die Mitte gedrängt und deformieren den Kunststoffschlauch 10 balgartig (Position II).
Noch bevor die beiden Kunststoffhüllen 2 so aneinander genähert sind, wie es der Position III entspricht (fertigmontierter Dübel) endet die Rille 13, so dass von unten her in radialer Richtung ein Druck auf den
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Kunststoffschlauch 10 ausgeübt wird, der bei der drehenden Bewegung des Dübels entlang des Umfangs fortlaufend in einem schmalen Bereich wirkt. Durch diesen Druck, verbunden mit dem seitlichen Druck und der balgartigen Verformung, wird der Kunststoffschlauch dazu gebracht, praktisch schlagartig über die Kunststoffhüllen 2 zu springen und wieder seine im wesentlichen kreiszylinderförmige Gestalt anzunehmen.
Beim restlichen axialen Aufeinanderzuschieben der Kunststoffhüllen 2 wird durch seine geringe Reibung der Kunststoffschlauch 10 durch das Abrollen am nunmehr Klappenuntergrund in seine Endposition gebracht und der Dübel ist fertig montiert.
Interessanterweise wird bei dieser erfindungsgemässen Montageform kein Überdruck im Dübel gebildet, sondern es entsteht durch das stossartige Ausbringen der Luft im Balg ein geringer Unterdruck innerhalb des von den beiden Kunststoffhüllen 2 und dem Kunststoffschlauch 10 gebildeten Umhüllung, was zur mechanischen Stabilität des erfindungsgemässen Fugendübels beiträgt.