DE10061260A1

DE10061260A1 - Dübelsystem

Info

Publication number: DE10061260A1
Application number: DE2000161260
Authority: DE
Inventors: Bernd Ehmke; Peter Proefrock; Juergen Dahlhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-07-04

Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Dübelsystem zur Verankerung eines Gewindeelements (10) in einem Bohrloch (1), wobei durch Aufbringung eines Drehmoments auf das Gewindeelement (10) ein mit dem Gewindeelement (10) verbundenes Klemmelement (3) im Bohrloch (1) verspannbar ist und das Klemmelement (3) zur Erzeugung einer Klemmkraft beim Aufbringen des Drehmoments in Richtung der Wandung des Bohrlochs (1) bewegbar ist. DOLLAR A Dadurch wird ein Dübelsystem geschaffen, das sehr flexibel und kostengünstig einsetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dübelsystem nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

In der Gebäudetechnik ist es eine häufige Aufgabe, Gegen stände, wie z. B. Rohre, Brandschutzdecken, Kabelkanäle, Lüftungskanäle etc., mittels Dübeln an einer Wand oder Decke zu befestigen. Dabei ist wesentlich, daß der zu befe stigende Gegenstand dauerhaft und sicher in der Wand gehal ten wird. Dies ist gerade in Fällen, bei denen hohe Anforde rungen an den Brandschutz gestellt werden schwierig, da in Beton- oder Ziegelwänden oder -decken die Festigkeit der Verbindung Dübel-Baustoff im Brandfall garantiert werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine große Zahl von Dübel-Lö sungen vorgeschlagen worden, die zum Teil eine sehr komple xe Form aufweisen oder eine besondere Behandlung der Bohrlö cher voraussetzen.

Aus der DE G 93 02 897 ist ein mehrteiliger Dübel zur Befe stigung von Lasten an Hohlraumdecken bekannt. Die einzelnen Bestandteile dieses Dübels sind komplex geformt, was die Herstellungskosten erhöht.

Aus der DE OS 29 06 914 ist ein formschlüssig setzbarer Dübel bekannt, der eine Bohrung mit einem Hinterschnitt erfordert. Die Herstellung einer solchen Bohrung ist nicht einfach und erfordert Spezialwerkzeuge aus Hartmetall, so daß auch hier höhere Kosten entstehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dübelsystem zu schaffen, daß sehr flexibel und insbesonde re kostengünstig einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Dübel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das Dübelsystem dient dabei zur Verankerung eines Gewin deelements in einer Wand oder Decke, wobei der zu haltende Gegenstand an diesem Gewindeelement befestigbar ist. Durch Aufbringung eines Drehmoments auf dem Gewindelement ist ein Klemmelement, das ein mit dem Geweindeelement verbundenes Klemmelement ist, im Bohrloch verspannbar, da das Klemmele ment zur Erzeugung einer Klemmkraft beim Aufbringen des Drehmoments in Richtung der Wandung des Bohrlochs bewegbar ist.

Somit wird durch über das Gewindeelement ein Drehmoment auf das Klemmelement übertragen, das sich erfindungsgemäß in Richtung der Wandung des Bohrlochs bewegt und dort die erforderliche Klemmwirkung entfaltet. Die Anzahl der benötigten Teile ist bei dieser Vorrichtung sehr klein und somit kostengünstig, wobei insbesondere auch keine besonde re Behandlung des Bohrlochs erforderlich ist. Ein solches Dübelsystem kann insbesondere auch bei hohen Anforderungen an den Brandschutz verwendet werden, da die erforderliche Verspannung auch bei großer Tiefe des Bohrlochs noch auf bringbar ist.

Vorteilhaft ist es, wenn das Klemmelement beim Aufbringen des Drehmoments mittels einer gegenüber dem Bohrloch schrä gen Führungsfläche einer Hülse im Bohrloch in Richtung der Wandung des Bohrlochs führbar ist. Die Hülse dient dabei als Führung und Widerlager für das Klemmelment beim verspan nen des Dübelsystems. Außerdem stützt die Hülse die Wandung des Bohrlochs in radialer Richtung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Klemmelement eine Führungsfläche auf, die der Führungsfläche der Hülse ange paßt ist. Damit können die Führungsflächen z. B. beim Ver spannen des Dübelsystems aneinander abgleiten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Klemmelement als Kegelstumpf ausgebildet ist, da damit eine leichte Einführ barkeit in das Bohrloch gewährleistet wird und diese Form auch in einfacher Weise herstellbar ist.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Drehachse für das Auf bringen des Drehmoments nicht mit der Mittelachse des Bohr lochs zusammenfällt. Dadurch wird das Klemmelement beim Verspannen des Dübelsystems nicht nur in Richtung der Wandung des Bohrlochs bewegt, sondern auch im Bohrloch verkantet, so daß ein sicherer Sitz entsteht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Drehachse für das Aufbringen des Drehmoments schiefwinklig zur Mittelachse des Bohrlochs an geordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Klemmele ment eine exzentrisch angeordnete Gewindebohrung für das Gewindeelement aufweist.

Besonders vorteilhaft ist es wenn beim erfindungsgemäßen Dübelsystem im Verankerungszustand zwischen dem Klemmele ment und der Hülse eine Kontaktzone mit einem Klebemittel besteht. Das Klebemittel sorgt für eine zusätzliche Verankerung des Dübelsystems und sorgt auch für eine Versie gelung des Bohrloches. Auch dient das Klebemittel als Gleitmittel, um eine leichtere relative Beweglichkeit im Bereich der Kontaktzone zu ermöglichen.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Klebemittel als gelier ter Kleber und/oder als in zerstörbaren Kapseln angeordne ter Kleber ausgebildet ist. In dieser Form ist das Klebe mittel leicht mit dem Dübelsystem verbindbar und auch lange haltbar. Die Kapseln werden durch den beim Verspannen entstehenden Druck zerdrückt, so daß der Kleber in der Kontaktzone frei wird. Durch die Verspannung wird in der Kontaktzone ein solcher Druck erzeugt, das sich das Klebe mittel intensiv mit dem Klemmelement und der Hülse verbin det und auch eine gute Versiegelung erfolgt.

Vorteilhaft ist es auch, wenn in der Kontaktzone ein aufschäumbares Material, insbesondere ein Kunststoff ange ordnet ist. Das aufschäumbare Material entsteht dabei z. B. durch eine chemische Reaktion. Im unverspannten Zustand liegen die erforderlichen Ausgangsstoffe (Edukte) getrennt, z. B. in Kunststoffsäckchen oder einem Glasring verpackt vor. Beim Verspannen des Dübelsystems wird durch den Druck in der Kontaktzone die chemische Reaktion in Gang gesetzt, so daß das Material aufschäumt und das Bohrloch versiegelt.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Klebemittel und/oder das aufschäumbare Material in einem Trägerele ment, insbesondere in Ringform angeordnet ist. Ein ringförmiges Trägerlelment ist in einfacher Form mit der Hülse kombinierbar, so daß ein einfaches Zusammensetzen des Dübelsystems möglich ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das aufschäumbare Materi al und/oder das Klebemittel in mindestens einem Behälter im Zwischenraum zwischen Gewindeelement und Hülse angeord net ist, wobei der Behälter durch eine Lageänderung des Gewindeelements zerstörbar ist. Eine Lageränderung des Gewindeelements, z. B. eine Schrägstellung im Bohrloch, führt zu einer Zerstörung des Behälters und damit zur Freisetzung der im Behälter enthaltenen Stoffe. Diese können dann eine Verklebung herbeiführen oder chemische Reaktionen z. B. zum Aufschäumen auslösen. Besonders vorteil haft ist es, wenn mindestens ein Behälter als Glasring ausgeführt ist, da dieser in einfacher Weise zerstörbar ist.

Mit Vorteil weist die Hülse mindstens eine Verbindungsöff nung zwischen dem Innenraum der Hülse und dem Bohrloch auf. Durch die Verbindungsöffnung kann z. B. im Inneren der Hülse generierte Schaum austreten, um eine erhöhte Verspan nung des Dübelsystems im Bohrloch zu gewährleisten.

Für die Anforderungen im Brandschutz sind das Klemmele ment, die Hülse, das Gewindeelement, das Klebemittel und/ oder das aufschäumbare Material aus hitzebeständigem Materi al gefertigt.

Zur Erhöhung der Sicherheit der Verbindung ist es vorteil haft, ein elastisches Mittel zur Vorspannung des Gewindeele ments in in wesentlichen axialer Richtung vorzusehen. Damit bleibt der Verspannungszustand besonders sicher erhalten. In einfacher Weise ist eine solche Vorspannung mit mindestens einer Tellerfeder erreichbar.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemä ßen Dübelsystem weist ein Gewindeelement auf, dessen Ende zur Befestigung eines Gegenstandes aus dem Bohrloch hinaus ragt.

Als Widerlage beim Verspannen des erfindungsgemäßen Dübelsy stems ist es vorteilhaft, im Bereich der Öffnung des Bohr lochs ein Haltemittel, insbesondere eine Unterlegscheibe anzuordnen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dübelsystems nach dem Einfüh ren in ein Bohrloch mit mittiger Anordnung eines Gewinderelements (Zuganker).

Fig. 1b Schnittansicht nach Fig. 1a, wobei das Dübelsystem im verspannten Zustand dargestellt ist;

Fig. 2a eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform mit einer exzentrischen Anordnung des Gewindeele ments des erfindungsgemäßen Dübelsystems nach dem Einführen in ein Bohrloch;

Fig. 2b Schnittansicht nach Fig. 2a, wobei das Dübelsystem im verspannten Zustand dargestellt ist.

Fig. 3a Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dübelsystems nach dem Einfürhen in ein Bohrloch mit Glasringen enthaltend ein aufschäumbares Material;

Fig. 3b Schnittansicht nach Fig. 3a, wobei das Dübelsystem im verspannten Zustand dargestellt ist und die Glasringe zerstört sind und eine chemische Reakti on eingetreten ist.

In Fig. 1a ist eine erste Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Dübelsystems nach dem Einführen in ein Bohrloch 1 in einer Wand oder Decke 50 dargestellt. Fig. 1a zeigt die Situation im unverspannten Zustand des Dübelsystems.

Das Dübelsystem weist ein Gewindeelement 10 (auch Zuganker genannt) auf, an dem über einen Anschluß 21 ein hier nicht dargestellter Gegenstand befestigbar ist. Das Gewindelement 10 ist über eine Gewindeverbindung 2 mit einem Klemmelement 3 verbindbar, das im verspannten Zustand dafür sorgt, daß das Gewindelement 3 (und damit der daran befestigte Gegen stand) im Bohrloch 1 fest verankert wird (siehe Fig. 1b).

Im Bohrloch 1 ist eine Hülse 4 angeordnet, in der das Gewindeelement 10 angeordnet ist. An dem Ende der Hülse 4, das der Öffnung des Bohrlochs 1 abgewandt ist, weist die Hülse 4 eine abgeschrägte Führungsfläche 32 auf. Das Klemme lement 3, das hier als Kegelstumpf ausgebildet ist, weist an seiner zur Öffnung des Bohrlochs 1 weisenden Seite eine Führungsfläche 31 auf, die in gleicher Weise wie die Füh rungsfläche 32 der Hülse abgeschrägt ist. Somit liegen im verspannten Zustand des Dübelsystems die abgeschrägten Füh rungsflächen 31, 32 parallel zueinander und aufeinander.

Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Führungsflächen 31, 32 eine Kontaktzone 30 dargestellt, in der ein Klebemittel angeordnet ist. Dieses Klebemittel weist einen gelierten Kleber auf, der in eine Ringform gebracht wird. Dieser Ring wird zwischen der Hülse 4 und dem Klemmelement 3 in der Kontaktzone angeordnet. Aufgabe des Klebemittels ist eine zusätzliche Sicherung des Dübelsy stems gegen ein Verrutschen. Alternativ kann das Klebemit tel auch in einem ringförmigen Bauteil (z. B. aus Kunststoff oder Glas) angeordnet sein, in dem die Komponenten eines Zwei-Komponentenklebers jeweils getrennt angeordnet sind.

Fig. 1b zeigt das erfindungsgemäße Dübelsystem im verspann ten Zustand.

Zur Verspannung wird das Gewindeelement 10 mit einem Drehmoment beaufschlagt. Dadurch wird das Klemmelement 3 in Richtung der Öffnung des Bohrlochs 1 gezogen, wobei es sich gegen die abschrägte Führungsfläche 32 der Hülse 4 abstützt. Durch die Schräge wird das Klemmelement 3 beim Aufbringen des Drehmoments in Richtung der Wandung des Bohrlochs 1 geführt, wobei der unterste Rand der schrägen Führungsfläche 31 des Klemmelements 3 in die Wandung ein dringt, so daß eine Verspannung des Dübelsystems eintritt (Widerhakeneffekt).

Somit wird beim Aufbringen des Drehmoments durch die Bewe gung des Klemmelements 3 in Richtung der Wandung des Bohr lochs 1 eine Klemmkraft erzeugt.

Beim Verspannen werden die Führungsflächen 31, 32 gegenein ander gepreßt, so daß eine erhebliche Flächenpressung auf auf das Klebemittel in der Kontaktzone 30 ausgeübt wird. Dabei wird des Klebemittel aus der Kontaktzone 30 hinausge preßt (in der Fig. 1b schwarz angedeutet), so daß ein Teil des Klebemittels zwischen die Hülse 4 und die Wandung des Bohrlochs 1 gelangt. Wird ein Zwei-Komponentenklebersystem verwendet, so wird durch die auftretende Pressung eine Vermengung der Komponenten erreicht, so daß die zur Verkle bung notwendige Reaktion einsetzen kann.

In jedem Fall führt das Klebemittel nach dem Aushärten zu einer weiteren Sicherung des Dübelsystems gegen ein Verrut schen. Insbesondere wird das Bohrloch 1 an dieser Stelle versiegelt.

Eine zweite Ausführungsform, die in Fig. 2a, 2b darge stellt ist, ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform, so daß auf die entsprechende Beschreibung Bezug genommen werden kann.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist hier die Gewindebohrung 2 im Klemmelement 3 exzentrisch angeordnet, so daß das Gewindeelement 10 bereits in der Ausgangslage (Fig. 3a) gegenüber der Mittelachse 11 des Bohrlochs 1 leicht schräg angeordnet ist.

Bei der Aufbringung eines Drehmoments auf das Gewindeele ment 10 verdreht sich das Klemmelement exzentrisch wie es in Fig. 2 dargestellt ist, so daß eine Verspannung des Dübelssystems eintritt. Zusätzlich ist zwischen dem Klemme lement 3 und der Hülse 4 ein Klebemittel angeordnet, so daß die Klebewirkung eintritt, die im Zusammenahang mit Fig. 1a, 1b beschrieben worden ist.

Die dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dübelsystems ist in den Fig. 3a und 3b dargstellt, wobei der Grundaufbau ähnlich zu den ersten beiden Ausführungsfor men ist.

Eine zusätzliche Verklemmung des Dübels im Bohrloch 1 wird dadurch erreicht, daß in zwei Glasringen 61, 62 zwei chemi sche Substanzen angeordnet sind, die bei einer Vermengung einen aushärtbaren Schaum bilden. Die Glasringe liegen konzentrisch um das Gewindeelement 3 im Zwischenraum zwi schen dem Gewindeelement 3 und der Hülse 4.

Beim Aufbringen des Drehmoments auf das Gewindeelement 10 wird das Klemmelement 3, wie oben beschrieben, mit seiner spitzen Kante in die Wand der Bohrung 1 hineingedrückt. Damit wird auch die Lage des Gewindeelements 10 verlagert, d. h. es stellt sich im Inneren der Hülse 4 leicht schräg.

Durch die Schrägstellung werden die Glasringe 61, 62 auf der einen Seite (in Fig. 3b links) zerdrückt, so daß die beiden chemischen Komponenten aus den Glasringen ausfließen und miteinander in Kontakt kommen können. Der bei der chemischen Reaktion der beiden Komponenten entstehende Schaum breitet sich im Zwischenraum zwischen Gewindeelement 3 und Hülse 4 aus und gelangt durch Öffnungen 63 auch in den Raum zwischen Hülse 4 und der Wandung des Bohrlochs 1. Da die Schaumentwicklung zu einer Druckerhöhung führt, wird der Schaum auch in kleiner Zwischenräume gepresst. Dies führt nach dem Aushärten zu einer zusätzlichen Verspannung und Verbindung des Dübelsystems mit dem Bohrloch. In Fig. 3b ist dies durch die schwarzen Bereiche angedeutet.

Die Anordnung der Glasringe 61, 62 und der Öffnungen 63 ist in Fig. 3 nur beispielhaft gewählt. So können auch mehr als zwei Öffnungen und Glasringe verwendet werden. Auch ist es alternativ möglich nur einen Glasring 61, 62 zu verwenden, wobei hier eine Reaktion, der im Glasring 61 enthaltenden Komponente mit der Luft stattfinden würde. Auch ist für den Behälter der chemischen Komponente grundsätzlich anstelle von Glas auch jedes andere Material geeignet, das unter Druck den Hinhalt freigibt. Zur Verbesserung der Zerstörung dieser Behälter kann das Gewindeelement 3 im entsprechenden Bereich einen Dorn aufweisen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispie le. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der des erfindungsgemäßen Dübelsystems auch bei grundsätz lich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims

1. Dübelsystem zur Verankerung eines Gewindeelments in einem Bohrloch, wobei durch Aufbringung eines Drehmoments auf das Gewindeelement ein mit dem Gewindeelement verbundenes Klemmelement im Bohrloch verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet daß das Klemmelement (3) zur Erzeugung einer Klemmkraft beim Aufbringen des Drehmoments in Richtung der Wandung des Bohrlochs (1) bewegbar ist.

2. Dübelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Klemmelement (3) beim Aufbringen des Drehmoments mittels einer gegenüber dem Bohrloch (1) schrägen Führungsfläche (32) einer Hülse (4) im Bohrloch (1) in Richtung der Wandung des Bohrlochs (1) führbar ist.

3. Dübelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das Klemmelement (3) eine Führungsfläche (31) aufweist, die der Führungsfläche (32) der Hülse (4) angepaßt ist.

4. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (3) als Kegelstumpf ausgebildet ist.

5. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (12) für das Aufbringen des Drehmoments nicht mit der Mittelachse (11) des Bohrlochs (1) zu sammenfällt.

6. Dübelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Drehachse (12) für das Aufbringen des Drehmoments schiefwinklig zur Mittelachse (11) des Bohrlochs (1) angeordnet ist.

7. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (3) eine exzentrisch angeordnete Gewin debohrung (2) für das Gewindeelement (10) aufweist.

8. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Veran kerungszustand zwischen dem Klemmelement (3) und der Hülse (4) eine Kontaktzone (30) mit einem Klebe mittel besteht.

9. Dübelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß das Klebemittel als gelierter Kleber und/ oder als in zerstörbaren Kapseln angeordneter Kleber ausgebildet ist.

10. Dübelsystem nach mindestens einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kon taktzone (30) ein aufschäumbares Material, insbeson dere ein Kunststoff angeordnet ist.

11. Dübelsystem nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel und/oder das aufschäumbare Material in einem Trägerelement, insbesondere in Ringform angeordnet ist.

12. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf schäumbares Material und/oder Klebemittel in min destens einem Behälter (61, 62) im Zwischenraum zwischen Gewindeelement (3) und Hülse (4) angeord net ist, wobei der Behälter (61, 62) durch eine La geänderung des Gewindeelements (3) zerstörbar ist.

13. Dübelsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß mindestens ein Behälter (61, 62) als Glasring ausgeführt ist.

14. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) mindstens eine Verbindungsöffnung (63) zwischen dem Innenraum der Hülse (4) und dem Bohr loch (1) aufweist.

15. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (3), die Hülse (4), das Gewindeelement (10), das Klebemittel und/oder das aufschäumbare Material aus hitzebeständigem Material gefertigt sind.

16. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch ein elastisches Mittel zur Vorspannung des Gewindeelements (10) in im wesentlichen axialer Richtung.

17. Dübelsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß das elastische Mittel mindestens eine Tellerfeder aufweist.

18. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Gewindeelements (10) zur Befestigung eines Ge genstandes aus dem Bohrloch (1) hinausragt.

19. Dübelsystem nach mindestens einem der vorhergehen den Anspüche, gekennzeichnet durch ein im Bereich der Öffnung des Bohrlochs (1) angeordnetes Haltemit tel (20), insbesondere eine Unterlegscheibe als Widerlager für das Klemmelement (3) im verspannten Zustand.