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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungssystem zur mechanischen
Verbindung von mindestens zwei Bauelementen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
der Verbindungstechnik ist eine Vielzahl von Verbindungssystemen
z. B. zur Verbindung von Bauelementen wie Natur- oder Kunststeinen
und Trägern
aus Holz oder Metall bekannt.
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Beim
Hausbau werden Last tragende Wände
oft aus Ziegelsteinen, die mit Zementmörtel verbunden sind, aufgebaut.
Das Ergebnis ist eine steif verbundene Wand, die relativ inelastisch
ist. Die Inelastizität
der Verbindung macht derartige Wände
anfällig
für Schwingungen
und Erschütterungen
z. B. eines Erdbebens.
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Der
Aufbau gemörtelter
Ziegelwände
umfasst, zusätzlich
zum Aufschichten der Ziegelsteine, einen Schritt der Zubereitung
des Mörtels,
einen Schritt der Aufbringung des Mörtels auf die Ziegelsteine
und einen Schritt des Abbindens des Mörtels während dessen die Verbindung
der Bauelemente gebildet wird. Der Schritt der Aufbringung des Mörtels muss
innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nach der Zubereitung des Mörtels durchgeführt werden
bevor der Mörtel
beginnt abzubinden. Das Aufschichten der Ziegelsteine ist auf eine
bestimmte Anzahl von Reihen beschränkt, bevor weitere Reihen von
Ziegelsteinen auf die Ziegelsteine, die durch den ausgehärteten Mörtel verbunden
sind, aufgeschichtet werden können.
Dies verursacht Verzögerungen
auf Grund von Pausen beim Bau.
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Umweltbedingungen
schränken
die Verarbeitung des Mörtels
ebenfalls ein, z. B. liegt die typische Verarbeitungstemperatur
von Zementmörtel
oberhalb von 5°C.
Temperaturen unterhalb von 0°C
stellen ein Problem dar, da das Wasser, das gewöhnlich für die Zubereitung des Mörtels benutzt
wird, gefriert. Zusätzlich
können
auch erhöhte
Temperaturen und Luftfeuchtigkeit die Eigenschaften und die Verarbeitung
bestimmter Mörtel
beeinflussen.
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Die
Lage der einzelnen Ziegelsteine wird durch die Positionierung beim
Aufschichten bestimmt. Deshalb ist, zur Erzielung einer akkuraten
Wand, eine gewisse handwerkliche Fertigkeit notwendig und teure,
ausgebildete Arbeitskräfte
werden benötigt.
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Die
Bauelemente von inneren und/oder nicht-Last-tragenden Wänden werden
heutzutage häufig
mit Klebstoff verbunden. Für
die Verarbeitung von Klebstoff gelten ähnliche Einschränkungen
wie oben im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Mörtel diskutiert.
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Insbesondere
im Do-It-Yourself-Bereich gibt es eine Reihe von Systemen für Innenwände mit
Positioniervorrichtungen, die dabei helfen die Bauelemente relativ
zueinander zu positionieren. Derartige Positioniervorrichtungen,
z. B. Nut- und Federsysteme, müssen
an die Bauelemente bei deren Herstellung angebracht werden. Auf
einer Baustelle können
die kompletten, geformten Bauelemente dann zusammengefügt und z.
B. mit Klebstoff verbunden werden.
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Stand der Technik
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Klebstoff-freie
Verbindungen von Bauelementen sind z. B. aus dem Bereich der Holzverbindungen
bekannt. Eine Vielzahl unterschiedlicher Zapfenverbindungen ist
z. B. aus dem Schreinerhandwerk bekannt, so z. B. die Schwalbenschwanzverbindung,
die eine ineinandergreifende Verbindung zweier Bauelemente ermöglicht.
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Die
Verwendung von kebstoff-freien Dübelverbindungen
ist ebenfalls für
Bauelemente aus Holz bekannt. Das deutsche Patent
DE 1 107 910 lehrt eine Verbindung
zweier Bauelemente, welche durch einen biegsamen Dübel erzeugt
wird. Der biegsame Dübel
wird in zwei Löcher
in zwei Bauelementen eingeführt.
Die Achsen der Löcher
sind relativ zur Normalen der Bauelementoberflächen leicht geneigt. Die Löcher in
den Bauelementen bilden einen stumpfen Winkel wenn die Bauelemente
zusammengedrückt
werden und der Dübel wird
entsprechend diesem stumpfen Winkel gebogen. Vorzugsweise werden
zwei oder mehr Dübel
benutzt. Die Neigung der Lochachse zur Oberfläche zeigt in eine andere Richtung
als die Neigung der zugehörigen Lochachse
des Loches im angrenzenden Bauelement. Die Lehre des '910 Patentes beschränkt sich
auf Holz und holzartige Materialien. Das Patent '910 befasst sich insbesondere mit dem
Problem von Lufteinschlüssen zwischen
Dübel und
Loch, welche bei ansteigender Umgebungstemperatur durch die Expansion
dieser eingeschlossenen Luft zu einem explosionsartigen Aufbrechen
der Verbindung führen
kann. Das '910 Patent
beschreibt ein Verfahren, wie diese Lösung der Verbindung durch Einfräsungen im
Dübel verhindert
werden kann.
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Schraubenartige
Verbindungssysteme sind sehr universell einsetzbar. Ein Problem
mit derartigen Verbindungssystemen ist die Zugänglichkeit zum Schraubenkopf
und -mutter, z. B. wenn eine Mehrzahl von Reihen von Bauelementen,
wie z. B. Bausteinen, zusammengefügt wird, um eine Wand zu bilden.
Die Unterseite eines Bausteins ist, nach Befestigung der Reihe,
nicht mehr leicht zugänglich.
Ein weiteres Problem ist das zufällige
Lockern von schraubenartigen Verbindungen. Ein Zugang zu Schrauben,
die entlang der Baurichtung der Mauer eingefügt sind, ist nicht mehr möglich, wenn
die Wand fertig gestellt ist.
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Probleme
mit der Zugänglichkeit
zu Schraubenkopf und -mutter und möglichen Positionen für Schrauben
haben zu Lösungen
geführt,
wie sie in der Europäischen
Patentanmeldung
EP-A-1
389 687 beschrieben werden. Die Anmeldung '687 lehrt ein System
für eine
mechanische Verbindung von Bauelementen bei dem spezielle Verbindungselemente
an den Bauelementen angebracht werden. Die Verbindungselemente werden an
den Bauelementen mit Schrauben befestigt, bevor die Bauelemente
verbunden werden. Die Verbindungselemente sorgen beim Zusammenbau
der Bauelemente für
eine Verzahnung, sodass nach dem Zusammenbau der Bauelemente ein
zerstörungsfreies
Auseinandernehmen der Bauelemente fast unmöglich ist. Solche Systeme können, wie
im Deutschen Patent
DE-A-100
26769 beschrieben, beim Bau von Fertighäusern eingesetzt werden. Das
Patent '769 lehrt
den Einsatz von solchen Verbindungselementen für Gebäude mit sowohl lang- als auch
mittelfristiger Nutzungsdauer, z. B. für Notunterkünfte nach Erdbeben oder Militärgebäude. Die Patentschrift
betont Vorteile bei den Aufbauzeiten, den Kosten und der Möglichkeit,
Häuser
mit nur wenig ausgebildeten Arbeitern zu bauen, im Gegensatz zu
Verfahren wie der Errichtung von Ziegelsteinmauern unter Einsatz
von Mörtel.
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Nachteilig
für die
in den Patenten '769
und '687 beschriebenen
Systeme ist, dass beide zusätzliche Verbindungselemente
zu den Bauelementen hinzufügen.
Diese Verbindungselemente sind selber eher kompliziert aufgebaut.
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Einen
anderen Ansatz für
ein mörtelfreies
Verfahren zur Errichtung von Ziegelsteinwänden stellt ein schraubenartiges
Verbindungssystem für
Bausysteme dar, wie es in der Europäischen Patentanmeldung
EP-A-1 382 761 beschrieben
wird. Ausgehend von ähnlichen
Problemen wie das '769
Patent lehrt die Anmeldung '761
ein Verbindungssystem bei dem, beginnend auf einer Basisplatte,
die einzelnen Ziegelsteine mit Schrauben mit der Ziegelsteinreihe
darunter und darüber
verbunden werden. In einer Ausführungsform
haben obere Befestigungsmittel ein unteres weibliches Gewinde. Untere
Befestigungsmittel beginnen in der Basisplatte und haben eine Länge von
etwas der Ziegelsteinhöhe
und haben ein männliches
oberes Gewinde. Die Ziegelsteine haben Löcher, die für die unteren Befestigungsmittel
des Befestigungssystems angepasst sind. Beim Aufschichten einer
Reihe werden die unteren Befestigungsmittel durch die Löcher der
Ziegelsteine geführt.
Die oberen Befestigungsmittel werden auf die unteren Befestigungsmittel
geschraubt. Der obere Teil der oberen Befestigungsmittel ist derart
ausgeführt,
dass er für
die nächste
Reihe als untere Befestigungsmittel dienen kann. Die Anmeldung '761 beschreibt ein
System, das die zerstörungsfreie
Demontage und Wiedermontage von Bauelementen erlaubt. In bevorzugten
Ausführungsformen
beschreibt die Anmeldung '761
Positioniervorrichtungen, um die Ziegelsteine am richtigen Platz
zu halten. Die Anmeldung 761 ist ausgerichtet auf Ziegelsteinwände für Fassaden
an Häusern
mit Holzrahmenkonstruktion. Es werden keine Angaben zur Tragfähigkeit
der Wände
gemacht.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 24 37 308 ist ein Verbindungssystem, d.
h. eine Befestigungsvorrichtung zum Anbringen von Leichtbauplatten
oder dergleichen an Wänden
bzw. Decken bekannt. Die Befestigungsvorrichtung besteht hierbei
aus einer Ankereinrichtung für
die Leichtbauplatten und einem zugehörigen Spreizdübel, der
in ein entsprechend langes Wandloch eingebracht werden kann, um
durch die Ankereinrichtung die Leichtbauplatten an der Wand sicher
zu befestigen. Die Ankereinrichtung besteht hierbei aus einem abgeflachten,
pilzkopfförmigen
Ankerkopf mit einer Öffnung
sowie einer Ansatzhülse
und einer Zwischenhülse,
welche im eingebauten (zusammengeschobenen) Zustand der Be festigungsvorrichtung
größtenteils
innerhalb der Ansatzhülse
aufgenommen ist. Der Spreizdübel
umfasst eine in Längsrichtung
des Spreizdübels
verlaufende Dübelinnenbohrung.
Die Öffnung
der Dübelinnenbohrung
ist mit einer Anfasung versehen, damit ein in den Spreizdübel hineintreibbarer
zylinderförmiger
Spreizstift bequem eingeführt
werden kann. Beim Zusammenbau werden die Ansatzhülse, die Zwischenhülse und
der Spreizstift teleskopartig ineinandergeschoben, bis das ein Rand
der Ansatzhülse
und der dübelseitige
Rand der Zwischenhülse
an ringförmig
umlaufenden Anschlägen
des Spreizstifts aneinander anliegen. Mit anderen Worten lehrt diese
Offenlegungsschrift eine zwei Hülsen
und einen Stift umfassende Anker-/Dübelbefestigungsvorrichtung,
bei welcher im zusammengebauten Zustand die Hülsen des Anker ineinander verschoben
werden, um unterschiedlichen Wandstärken von Leichtbauplatten gerecht
zu werden.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes, vielseitig
nutzbares, stabiles Verbindungssystem für verschiedene Arten von Bauelementen
zur Verfügung
zu stellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe, eine Verbindung von Bauelementen zu ermöglichen,
die eine elastische Bewegung der Bauelemente gegeneinander ermöglicht.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verbindungssystem, das
einen schnellen und effizienten Aufbau von Bauwerken, wie z. B.
Häusern,
auch unter schwierigen Umweltbedingungen ermöglicht, zur Verfügung zu
stellen.
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Diese
und andere Aufgaben werden durch die Bereitstellung eines Verbindungssystems
zur Befestigung eines ersten Bauelements mit einem zweiten Bauelement
gelöst.
Das Verbindungssystem umfasst einen ersten Dübel mit einem ersten Dübelinnenloch
mit einer ersten Dübelinnenlochachse,
der befestigbar in ein erstes Loch bzw. Sackloch mit einer ersten
Lochachse in einem ersten Bauelement gesteckt wird, und einem zweiten
Dübel mit
einem zweiten Dübelinnenloch
mit einer zweiten Dübelinnenlochachse,
der befestigbar in ein zweites Loch bzw. Sackloch mit einer zweiten
Lochachse in einem zweiten Bauelement gesteckt wird. Eine Hülse mit
einem inneren und einem äußeren Hülsenradius
wird zwischen die Dübel
in das erste Dübelinnenloch
und das zweite Dübelinnenloch
gesteckt. Ein Stift mit einem Stiftradius wird in die Hülse gesteckt.
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Die
Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems
erlaubt die Verbindung von Bauelementen aus einer Vielzahl von Arten
von Materialien, die hinreichend stabile Bohrlöcher ermöglichen. Die Materialien für den Dübel, die
Hülse und
den Stift können
in ihrer Struktur, z. B. der Oberflächenstruktur, angepasst werden.
Die Materialien für
den Dübel,
die Hülse
und den Stift können
auch in ihren Eigenschaften, wie z. B. Elastizität, an die Materialien, aus
denen die Bauelemente bestehen, angepasst werden. Der typische Durchmesser
der Löcher
liegt in einem Bereich, der effiziente Bohrungen von Löchern in
den Materialien der Bauelemente erlaubt.
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Die
Bewegung miteinander verbundener Bauelemente gegeneinander wird
hauptsächlich
durch die elastischen Eigenschaften der Verbindung bestimmt, da
die Verbindung zwischen den Bauelementen nur durch die Verbindungssysteme
an bestimmten Punkten entsteht, sowie zusätzlich durch die Reibungskräfte der
zwischen den verbundenen Bauelementen. Insbesondere können die
elastischen Eigenschaften dieser Verbindungen im Zusammenhang mit
den verwendeten Materialien für
die Verbindungssysteme eingestellt werden. Dadurch ist der Bau einer
nicht-steifen Wand möglich,
die insbesondere für
Gebäude
in erdbebengefährdeten
Gebieten geeignet ist.
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Bauen
mit dem offenbarten Verbindungssystem ist von der Umgebungstemperatur
unabhängig.
Die Bauelemente können
vor dem Transport zu einer Baustelle oder direkt auf der Baustelle
mit Löchern
versehen werden. Der Zusammenbau der Bauelemente kann von ungelernten
Arbeitskräften
durchgeführt
werden. Das Abwarten auf das Aushärten des Mörtels entfällt.
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Die
Verbindung kann z. B. durch Biegung des Stifts und der Hülse in einem
stumpfen Winkel gebildet werden. Die resultierenden elastischen
Kräfte
und plastischen Verformungen im Verbindungssystem verzahnen das
Verbindungssystem zusammen mit den Bauelementen.
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Die
Verbindung kann durch Deformation der Hülse und des Stifts durch eine
Exzentrizität
einer oberen Dübellochachse
gegen eine untere Dübellochachse
gebildet werden. Dadurch werden die Hülse und der Stift gegen die
Dübelwand
gepresst und verkanten das gesamte Verbindungssystem mit den Bauelementen.
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Die
Verbindung kann durch Deformationen und Verspannungen gebildet werden,
die durch Nicht-Übereinstimmung
der Dübelinnenlochachsen
des eingebauten ersten Dübels
mit den Dübelinnenlochachsen
des zweiten Dübels
hervorgerufen wird.
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Die
Verbindung kann durch Deformationen und Verspannungen gebildet werden,
die z. B. durch Zusammenpressung von Hülse, Dübel und Stift, z. B. bei Einstecken
des Stiftes in ein konisch verlaufendes Dübelinnenloch entstehen, wenn
z. B. der Stift einen größeren Durchmesser
besitzt als das konisch verlaufende Dübelinnenloch bei der entsprechenden
Einstecktiefe.
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BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem
in zerlegter Form
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2a zeigt
zwei zweiteilige Dübel
für das
Verbindungssystem
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2b zeigt
das Dübeloberteil
aus 2a
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2c zeigt
das Dübelunterteil
aus 2a
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3 zeigt
ein Verbindungssystem in zusammengesetzter Form
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4 zeigt
ein weiteres Beispiel eines Verbindungssystems in zusammengesetzter
Form
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5 zeigt
ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Dübels
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6 zeigt
ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Dübels
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7 zeigt
ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Dübels
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8 zeigt
ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Hülse
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9a zeigt
ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Stiftes
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9b zeigt
ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Stiftes
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9c zeigt
zwei weitere Beispiele eines erfindungsgemäßen Stiftes
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10 zeigt
vier erfindungsgemäß verbundene
Bauelemente
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11 zeigt
eine Wandkonstruktion mit Einsatz des Verbindungssystems der Erfindung
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12 zeigt
ein Bauwerk aufgebaut mit Einsatz des Verbindungssystems der Erfindung
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13 zeigt
eine Vielzahl von Verbindungen mit dem erfindungsgemäßen Verbindungssystem.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt
ein Verbindungssystem 10 der Erfindung in zerlegter Form.
Ein erstes Bauelement 20 soll mit einem zweiten Bauelement 30 verbunden
werden. Das erste Bauelement 20 und das zweite Bauelement 30 können beliebige
Baumaterialien, einschließlich,
aber nicht darauf beschränkt,
Stein, Ziegel, Beton oder Holz, sein. Ein erstes Loch 40 ist
in das erste Bauelement 20 eingebohrt und ein zweites Loch 50 ist
in das zweite Bauelement 30 eingebohrt. Ein erster Dübel 60 ist
in das erste Loch 40 gesteckt und ein zweiter Dübel 70 ist
in das zweite Loch 50 gesteckt. Der erste Dübel 60 hat
ein erstes Dübelinnenloch 80 und
der zweite Dübel 70 hat
ein zweites Dübelinnenloch 90.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind der erste Dübel 60 und
der zweite Dübel 70 in
zwei Bereiche unterteilt. Der erste Dübel 60 hat ein erstes
Dübeloberteil 62 und
ein erstes Dübelunterteil 64. Das
erste Dübeloberteil 62 schließt an die
Oberfläche
des ersten Bauelements 20 an und das erste Dübelunterteil 64 ist
innerhalb des ersten Bauelements 20. Das erste Dübeloberteil 62 und
das erste Dübelunterteil 64 sind über ein
ko nisch verlaufendes Zwischenstück 66 verbunden.
Der Dübelinnenlochdurchmesser
des ersten Dübeloberteils 62 ist
größer als
der Dübelinnenlochdurchmesser
des ersten Dübelunterteils 64.
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In
gleicher Weise besitzt der zweite Dübel 70 ein zweites
Dübeloberteil 72 und
ein zweites Dübelunterteil 74.
Das zweite Dübeloberteil 72 schließt an die
Oberfläche
des zweiten Bauelements 30 an und das zweite Dübelunterteil 74 ist
innerhalb des zweiten Bauelements 30. Das zweite Dübeloberteil 72 und
das zweite Dübelunterteil 74 sind über ein
konisch verlaufendes Zwischenstück 76 verbunden.
Der Dübelinnenlochdurchmesser
des zweiten Dübeloberteils 72 ist
größer als
der Dübelinnenlochdurchmesser
des zweiten Dübelunterteils 74.
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Die
Länge des
ersten Dübeloberteils 62 und
des zweiten Dübeloberteils 72 sind
im Wesentlichen gleich und sind in 1 mit D
bezeichnet. Die Tiefe des ersten Loches 40 und des zweiten
Loches 50 sind ebenfalls im Wesentlichen gleich und mit
C bezeichnet.
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Eine
Hülse 100 ist
in das erste Dübelinnenloch 80 bis
zu einer Tiefe von etwa 1/3D eingesteckt und ein Stift 110 ist
in das zweite Loch 50 eingesteckt. Die Hülse 100 ist
typischerweise als Hohlzylinder ausgebildet. Der Stift 110 kann
z. B. als Hohlzylinder oder als Vollzylinder ausgebildet sein.
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In
einer exemplarischen Ausführungsform
der Erfindung sind das erste Bauelement 20 und das zweite Bauelement 30 Betonplatten.
Der erste Dübel 60 und
der zweite Dübel 70 sind
aus Kunststoff oder Silikatpolymer. Einem Kunststoff wie z. B. Polyethylen
können
dabei z. B. Silikatpartikel beigefügt werden, um eine Silikatarmierung
zu bilden. Der erste Dübel 60 und
der zweite Dübel 70 können für eine verbesserte
Verbindung auch mit einer Keramikbeschichtung versehen werden. Durch
diese Keramikbeschichtung oder Silikatarmierung kann z. B. die Reibung
zwischen den betreffenden Bauelementen 20 und 30,
den betreffenden Dübeln 60 und 70,
und der betreffenden Hülse 100 und
dem betreffenden Stift 110 erhöht werden.
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Das
erste Dübeloberteil 62 und
das zweite Dübeloberteil 72 haben
eine Länge
von 120 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser
von 25,8 mm und einen Dübelaussendurch messer
von 49,6 mm. Das erste Dübelunterteil 64 und
das zweite Dübelunterteil 74 haben
eine Länge
von 80 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser
von 20,2 mm und einen Dübelaußendurchmesser
von 49,6 mm. Der Stift 110 ist aus Stahl St37 gefertigt mit
einer Länge
von 398 mm und einem Durchmesser von 19 mm. Das erste Loch 40 und
das zweite Loch 50 haben einen Lochdurchmesser von 50 mm
und eine Tiefe von 200 mm.
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Die
Hülse 100 ist
aus Stahl St37 gefertigt mit einem Hülseninnendurchmesser von 19,8
mm, einem Hülsenaußendurchmesser
von 25 mm und einer Länge
von 238 mm. Diese Dimensionierungen sind nur beispielhaft und die
Erfindung ist nicht auf diese Dimensionen beschränkt.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung sind der erste Dübel 60 und
der zweite Dübel 70 aus
einem Stück
gefertigt. In einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist der erste Dübel 60 und
der zweite Dübel 70 aus
jeweils zwei Stücken
gefertigt, entsprechend den Dübeloberteilen 62 und 72 und
den Dübelunterteilen 64 und 74.
Der zweiteilige Dübel
ist unter Herstellungsgesichtspunkten eventuell leichter zu fertigen.
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2a zeigt
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, in welcher sowohl der erste Dübel 60 als auch der
zweite Dübel 70 zweiteilig
ausgeführt
sind. In dieser Ausführungsform
der Erfindung ist der erste Dübel 60 in
ein erstes Dübeloberteil 62 mit
einem ersten oberen Dübelinnenloch 82 und
ein erstes Dübelunterteil 64 mit
einem ersten unteren Dübelinnenloch 84 geteilt
und das erste Dübeloberteil 62 und
das erste Dübelunterteil 64 sind
jeweils als einzelne Werkstücke
ausgeführt.
In gleicher Weise sind der zweite Dübel 70 in ein zweites
Dübeloberteil 72 mit
einem zweiten oberen Dübelinnenloch 92 und
ein zweites Dübelunterteil 74 mit einem
zweiten unteren Dübelinnenloch 94 geteilt
und das zweite Dübeloberteil 72 und
das zweite Dübelunterteil 74 sind
jeweils als einzelne Werkstücke
ausgeführt.
Das erste Dübeloberteil 62 und
das zweite Dübeloberteil 62 sind
jeweils 54 mm lang mit einem Außendurchmesser
von 44 mm und einem Dübelinnenlochdurchmesser
von 21,5 mm. Das erste Dübelunterteil 64 und
das zweite Dübelunterteil 74 sind
36 mm lang mit einem Außendurchmesser
von 44 mm und einem Dübelinnenlochdurchmesser
von 18 mm. Das Dübelinnenloch 82 des
ersten Dübeloberteils 62 und
das Dübelinnenloch 84 des
ersten Dübelunterteils 64 sind
in dieser Ausführungsform
der Erfindung nicht koaxial, d. h. die Dübelinnenlochachse 63 des
ersten Dübeloberteils 62 und
die Dübelinnenlochachse 65 des
ersten Dübelunterteils 64 sind gegeneinander
verschoben und die Dübellinnenlochachse 63 des
ersten Dübeloberteils 62 und
die Dübelinnenlochachse 65 des
ersten Dübelunterteils 64 sind exzentrisch.
In gleicher Weise sind das Dübelinnenloch 92 des
zweiten Dübeloberteils 72 und
das Dübelinnenloch 94 des
zweiten Dübelunterteils 84 in
dieser Ausführungsform
der Erfindung nicht koaxial, d. h. die Dübelinnenlochachse 73 des
zweiten Dübeloberteils 72 und
die Dübelinnenlochachse 75 des
zweiten Dübelunterteils 74 sind
gegeneinander verschoben und die Dübellinnenlochachsen 73, 75 sind
exzentrisch. Beispielsweise können
die Dübelinnenlochachse 63 des
ersten Dübeloberteils 62 und
die Dübelinnenlochachse 73 des zweiten
Dübeloberteils 72 bzw.
die Dübelinnenlochachse 65 des
ersten Dübeloberteils 64 und
die Dübelinnenlochachse 75 zweiten
Dübelunterteils 74 um
etwa des 1 mm gegen die jeweiligen Dübelachsen der Werkstücke, die
mit den Achsen der Bohrlöcher
zusammenfallen, verschoben sein. Das erste Dübeloberteil 72 ist
gegen das erste Dübelunterteil 62 bzw.
das zweite Dübeloberteil 74 gegen
das zweite Dübelunterteil 72 dann
zur Verbindung mit den Exzentrizitäten gegeneinander z. B. um
15° verdreht
im ersten Loch 40 bzw. im zweiten Loch 50. Die
Exzentrizitäten
des ersten Dübels 60 können dann
noch zusätzlich
gegen die Exzentrizitäten
des zweiten Dübels 70 verdreht
eingebaut sein. Für
das Material des ersten Dübels 60 und
des zweiten Dübels 70 kann
Polyethylen mit etwa 8,9 Gewichtsprozent Silikatpartikel verwendet
werden. Das Verbindungssystem 10 wird zusammen mit einem
Stift 110 aus Stahl gefertigt mit einer Länge von
180 mm und einem Durchmesser von 18 mm und einer Hülse 100 aus
Stahl mit einem Hülseninnendurchmesser
von 18 mm, einem Hülsenaußendurchmesser
von 21,5 mm und einer Länge
von 108 mm gebildet.
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In 2b ist
das Dübeloberteil 230,
das den Dübeloberteilen 62, 72 aus 2a entspricht,
für den ersten
oder zweiten Dübel
einzeln dargestellt. In 2c ist
das Dübelunterteil 220,
das den Dübelunterteilen 64, 74 aus 2a entspricht,
für den
ersten oder zweiten Dübel
einzeln dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform ist das Dübelunterteil 220 mit
Federn 232 versehen, die in die Nuten 222 des
Dübeloberteils 230 eingreifen
können
und so ein Verdrehen der Dübeloberteile 230 gegen
die Dübelunterteile 220 verhindern.
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3 zeigt
das Verbindungssystem 10 aus 1 in zusammengesetzter
Form. Der Stift 110 ist vollständig in die Hülse 100 eingesteckt.
Der Stift 110 und die Hülse 100 werden
durch Kräfte
(F) in dieser Position gehalten, die durch den ersten Dübel 60 und
den zweiten Dübel 70 auf
die Hülse 100 ausgeübt werden.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung bei der die Dübelinnenlochachse 63 des
ersten Dübeloberteils 62 und
die Dübelinnenlochachse 65 des
ersten Dübelunterteils 64 sowie
die Dübelinnenlochachse 73 des
zweiten Dübeloberteils 72 und
die Dübelinnenlochachse 75 des
zweiten Dübelunterteils 74 nicht
koaxial ausgebildet sind. Auf diese Weise wird eine größere Kraft
auf die Hülse 100 ausgeübt.
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Weitere
Ausführungsformen
des Verbindungssystems sind in den 5–7 dargestellt.
Sie verwenden für
das Material des ersten Dübels 60 und
des zweiten Dübels 70 Polyethylen
mit etwa 8,9 Gewichtsprozent Silikatpartikel. Der Stift 110 (als
Beispiel separat in 9a dargestellt) ist aus Stahl
gefertigt mit einer Länge
von 180 mm und einem Durchmesser von 18 mm. Die Hülse 100 (als
Beispiel separat in 8 dargestellt) ist aus Stahl
gefertigt mit einem Hülseninnendurchmesser
von 18 mm, einem Hülsenaußendurchmesser von
21,5 mm und einer Länge
von 108 mm. Der erste Dübel 60 und
der zweite Dübel 70 umfassen
jeweils ein Dübeloberteil 62, 72 und
ein Dübelunterteil 64, 74.
Das erste Dübelunterteil 64 und
das zweite Dübelunterteil 74 umfassen
jeweils Widerhaken 240. Widerhaken 240 können z.
B. als 3 mm dicke, 6 mm breite Stäbe mit einer Länge von
33 mm von dem ersten Dübelunterteil 64 und
dem zweiten Dübelunterteil 74 abstehen.
Für dieses
Verbindungssystem 10 gibt es nun verschiedene Ausgestaltungen
des ersten Dübels 60 und
des zweiten Dübels 70:
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1. Beispiel (5):
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Das
Dübeloberteil 230 hat
eine Länge
von 55 mm, einen konisch sich von 24 mm auf 21,5 mm verjüngenden
Dübelinnenlochdurchmesser 250,
der dann auf einer weiteren Länge
von 11 mm bei einem konstanten Wert von 21,5 mm verbleibt und einen
Dübelaußendurchmesser
von 44 mm. Das Dübelunterteil 220 hat
eine Länge
von 33 mm, einen konisch sich von 19 mm auf 18 mm verjüngenden
Dübelinnenlochdurchmesser 225 und
einen Dübelaussendurchmesser
von 44 mm. Der Übergang
zwischen dem Dübeloberteil 230 und
dem Dübelunterteil 220 ist über ein
konisch verlaufendes Zwischenstück 255 auf
einer Länge
von etwa 1 mm realisiert. Das Dübelunterteil 220 kann
eingeschlitzt sein.
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2. Beispiel (6):
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Das
Dübeloberteil 310 hat
eine Länge
von 55 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser 315 von
24 mm und einen Dübelaußendurchmesser
von 44 mm. Das Dübelunterteil 320 hat
eine Länge
von 33 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser 325 von
18 mm und einen Dübelaussendurchmesser
von 44 mm. Der Übergang zwischen
dem Dübeloberteil 310 und
dem Dübelunterteil 320 ist über ein
konisch verlaufendes Zwischenstück 330 auf
einer Länge
von etwa 3 mm realisiert. Die Dübelinnenlochachse 301 des
Dübelunterteils 320 ist
um 2 mm gegen die Dübelinnenlochachse 316 des
Dübeloberteils 310,
die der Dübelachse
entspricht, die in dieser Ausführungsform
mit der Lochachse zusammenfällt,
verschoben. Die Lage der Achsen wird in der Querschnittszeichnung
in 6 veranschaulicht.
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3.
Beispiel:
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Bei
den Massen des Dübels 200 aus
dem ersten Beispiel (5) ist das Dübelinnenloch 415 des
Dübeloberteils 410 und
das Dübelinnenloch 425 des
Dübelunterteils 420 exzentrisch
gegen den Dübel 400 versetzt.
D. h. die gemeinsame Achse 416 eines oberen Dübelinnenlochs 415 und
eines unteren Dübelinnenlochs 425 ist
zum Beispiel um etwa 2 mm gegen die Dübelachse 401 versetzt,
wie in der Querschnittszeichnung von 7 veranschaulicht
ist. Wird dieser Dübel 400 im
erfindungsgemäßen Verbindungssystem
eingesetzt, fällt die
Dübelachse 401 mit
der Lochachse zusammen. Beim Einsatz der Ausführungsform des Dübels 400 als
erster Dübel 60 und
als zweiter Dübel 70 sind
der erste Dübel 60 und
der zweite Dübel 70 zur
Bildung der Verbindung gegeneinander um 15° verdreht, d. h. mit nicht übereinstimmender
Ausrichtung der Exzentrizitäten
der gemeinsamen Achse 416 im ersten Dübel 60 und der gemeinsamen
Achse 416 im zweiten Dübel 70,
in das erste und zweite Loch gesteckt.
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Drei
weitere Ausführungsformen
des Stifts sind in 9b und c dargestellt. In der
Ausführungsform der 9c hat
ein Stift 110 eine Ränderung 810 wie
in der Detaildarstellung in 9c gezeigt
ist. Der Stift 110 hat einen Aussendurchmesser von 18 mm.
Die Tiefe (3,5 mm) der Ränderung 810 ist
größer als
die Exzentrizität
der Dübelinnenlochachsen
des zugehörigen
Dübels 60, 70.
Zwei Ausführungsformen
des Stiftes 110 sind in 9b dargestellt.
Beide Ausführungsformen
des Stiftes 910 und 920 haben Längsrillen
auf der Oberfläche des
Stiftes. In einer Ausfürhrungsform
des Stiftes 910 sind diese Längsrillen 930 tief
in einer anderen Ausführungsform
des Stiftes 920 sind diese Längsrillen 930 flach
ausgebildet.
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10 zeigt
ein System 1000, das zwei Bauelemente 1010 und 1020 mit
vormontierten Dübeln 1030, Hülsen 1040 und
Stiften 1050 umfasst. Die Dübel 1030, Hülsen 1040 und
Stifte 1040 können
in einem der Bauelemente 1010 und 1020 im Voraus
angebracht werden – z.
B. in der Fabrik für
die Bauelemente – und
die Bauelemente 1010, 1020 können dann schnell auf der Baustelle
zusammengebaut werden.
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Eine
andere Ausführung
des Systems 1000 ist in 11 abgebildet.
Eine Wand ist aus einer Mehrzahl von Bauelementen 1110 aufgebaut,
wobei Dübel,
Stifte und Hülsen – gemeinsam
mit 1120 in diesem Beispiel bezeichnet – an den Bauelementen 1110 vormontiert
sind.
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Ein
Haus – oder
eine andere Art von Bauwerk – ist
in
12 abgebildet. Verschiedene Beispiele für die Verbindung
von Bauelementen
1210 mit erfindungsgemäßen Verbindungssystemen sind
dargestellt.
13 zeigt die in
12 dargestellten
Verbindungen vergrößert. Liste der Bezugszeichen
| 10 | Verbindungssystem |
| 20 | Erstes
Bauelement |
| 30 | Zweites
Bauelement |
| 40 | Erstes
Loch |
| 50 | Zweites
Loch |
| 60 | Erster
Dübel |
| 62 | Erstes
Dübeloberteil |
| 63 | Dübelinnenlochachse
des ersten Dübeloberteils |
| 64 | Erstes
Dübelunterteil |
| 65 | Dübelinnenlochachse
des ersten Dübelunterteils |
| 66 | Zwischenstück |
| 70 | Zweiter
Dübel |
| 72 | Zweites
Dübeloberteil |
| 73 | Dübelinnenlochachse
des zweiten Dübeloberteils |
| 74 | Zweites
Dübelunterteil |
| 75 | Dübelinnenlochachse
des zweiten Dübelunterteils |
| 76 | Zwischenstück |
| 80 | Erstes
Dübelinnenloch |
| 82 | Erstes
oberes Dübelinnenloch |
| 84 | Erstes
unteres Dübelinnenloch |
| 90 | Zweites
Dübelinnenloch |
| 92 | Zweites
oberes Dübelinnenloch |
| 94 | Zweites
unteres Dübelinnenloch |
| 100 | Hülse |
| 110 | Stift |
| 200 | Dübel |
| 220 | Dübelunterteil |
| 222 | Nut |
| 225 | Dübelinnenlochdurchmesser
des Dübelunterteils |
| 230 | Dübeloberteil |
| 232 | Feder |
| 240 | Widerhaken |
| 250 | Dübelinnenlochdurchmesser
des Dübeloberteils |
| 255 | Zwischenstück |
| 300 | Dübel |
| 301 | Dübelinnenlochachse
des Dübelunterteils |
| 310 | Dübeloberteil |
| 315 | Dübelinnenlochdurchmesser
des Dübeloberteils |
| 316 | Dübelinnenlochachse
des Dübeloberteils |
| 320 | Dübelunterteil |
| 325 | Dübelinnenlochdurchmesser
des Dübelunterteils |
| 330 | Zwischenstück |
| 400 | Dübel |
| 401 | Dübelachse |
| 410 | Dübeloberteil |
| 415 | Dübelinnenloch
des Dübeloberteils |
| 416 | Gemeinsame
Achse |
| 420 | Dübelunterteil |
| 425 | Dübelinnenloch
des Dübeloberteils |
| 450 | Loch |
| 800 | Stift |
| 810 | Ränderung |
| 910 | Stift |
| 920 | Stift |
| 930 | Längsrillen |
| 1000 | System |
| 1010 | Bauelement |
| 1020 | Bauelement |
| 1030 | Dübel |
| 1040 | Hülse |
| 1050 | Stift |
| 1110 | Bauelement |
| 1120 | Dübel, Hülse und
Stift |