DE102006021513A1

DE102006021513A1 - Verfahren zur Befestigung eines flächigen Elementes an einem flächigen Träger, sowie Dübel und Schäum- und Druckgasvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102006021513A1
Application number: DE200610021513
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dr. Jager
Original assignee: DAW SE
Current assignee: DAW SE
Priority date: 2006-05-04
Filing date: 2006-05-04
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2026-05-05
Also published as: DE102006021513B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines flächigen Elementes, insbesondere einer Dämmstoffplatte, an einem flächigen Träger, insbesondere einem Mauerwerk, sowie einen Dübel und eine Schäum- und Druckgasvorrichtung. Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in eine durchgehende erste Aussparung (3) eines flächigen Elementes (1) und eine mit der ersten Aussparung (3) fluchtende zweite Aussparung (4) eines Trägers (2) ein zumindest bis in die zweite Aussparung reichender hohler Dübel (5) mit einem Schaft (6) eingeführt, wobei der Schaft (6) in seinem Mantel zumindest im Bereich, der über das flächige Element (1) hinausragt, Öffnungen (7, 8) mit einem für den Durchtritt einer Schaummasse geeigneten Öffnungsquerschnitt aufweist und eine Schaummasse (9) von außen in den Hohlraum des Dübels (5) unter Druck eingespritzt, derart, dass die Schaummasse (9) teilweise aus den Öffnungen (7, 8) hindurch in den Träger (2) und/oder den Zwischenbereich (10) vom Träger (2) und flächigem Element (1) gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines flächigen Elementes, insbesondere einer Dämmstoffplatte, an einem flächigen Träger, insbesondere an einem Mauerwerk. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Dübel sowie eine Schäum- und Druckgasvorrichtung, welche sich insbesondere für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen.
Die Druckschrift DE 202 21 491 01 beschreibt ein Verfahren zur Befestigung einer Dämmstoffplatte an einem Mauerwerk, gemäß dem zunächst auf die Oberfläche des Mauerwerkes als Kleber ein ausgehärtetes, reaktives, aufschäumbares Ein- oder Mehrkomponentenmaterial flä chig aufgebracht wird. Nach dem Aufbringen dieses Klebers wird die Dämmstoffplatte auf die Klebeschicht aufgelegt und durch Andrücken fixiert.
Die Druckschrift DE 195 47 845 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verklebung von Dämmstoffplatten an einem Mauerwerk, insbesondere einem Mauerwerk mit unebener Oberfläche, gemäß dem zunächst die Dämmstoffplatte auf dem Mauerwerk angeordnet wird, und dann durch Bohrungen in der Dämmstoffplatte Kleber in dem Zwischenraum zwischen Dämmstoffplattenrückseite und Oberfläche des Mauerwerkes eingespritzt wird.
Die Druckschrift DE 200 22 639 01 beschreibt einen Verbundanker zur stoffschlüssigen Halterung eines Befestigungselementes in einem Bohrloch, insbesondere in porösem Mauerwerk, mit einer in das Bohrloch einsetzbaren Injektionspatrone, die mindestens zwei voneinander getrennte Kammern mit je einer Komponente eines Mehrkomponenten-Harzes aufweist. Durch Aufbrechen der Patrone vermischen sich die Komponenten, schäumen auf und treten durch vorgesehene Öffnungen des Verbundankers nach Außen aus, wodurch der Verbundanker mittels des Klebemittels im Mauerwerk verankert wird. Ein ähnliches Verfahren beschreibt auch die Druckschrift DE 100 10 473 A1 .
Die Druckschrift DE 102 40 801 A1 beschreibt eine Vorrichtung von Setzen von Injektionsdübeln, wobei eine Injektionsmörtelkartusche mit einem Ausdrückgerät mit einer Gegenhalterhülse einen damit formschlüssig zusammenwirkenden Ausdrückstößel und einem auf die Kartusche wirkenden Zugorgan kombiniert ist und durch eine Anzahl von Betätigungshüben zum Setzen einer entsprechenden Anzahl von Injektionsdübeln benutzbar ist. Insbesondere kann ein Dübel zunächst auf die Injektionsdüse der Vorrichtung aufgesetzt werden, und mit dieser zusammen in ein Dübelbohrloch eingesteckt werden. Durch Betätigung der Injektionsvorrichtung tritt Injektionsmörtel durch Sieb- oder Gitteröffnungen des Dübels aus und verzahnt sich mit der Innenwand des Dübelbohrloches.
Nachteil der bekannten Verfahren zur Befestigung eines flächigen Elementes an einem Träger durch einen Klebeprozess ist, dass allein der Klebeprozess oftmals keine ausreichende stabile Befestigung von flächigem Element und Träger sicherstellt. In einem weiteren Schritt werden deswegen oftmals weitere Befestigungsmittel, beispielsweise Dübel, zur stabilen Verbindung von flächigem Element und Träger eingesetzt. Des Weiteren ist ein Nachteil derartiger Verfahren, dass während der noch flüssigen Phase des Klebers sichergestellt werden muss, dass das flächige Element nicht verrutscht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein schnelles, kostengünstiges Verfahren zur Befestigung eines flächigen Elements, insbesondere einer Dämmstoffplatte, an einem Träger zu schaffen, welches einen stabilen Verbund zwischen Element und Träger ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, einen Dübel sowie eine Schäum- und Druckgaseinrichtung zu schaffen, mit denen sich ein derartiges Verfahren durchführen lässt.
Die Erfindung löst diese Aufgaben durch ein Verfahren, einen Dübel und eine Schäum- und Druckgasvorrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in eine durchgehende erste Aussparung des flächigen Elementes und eine mit der ersten Aussparung fluchtende zweite Aussparung des Trägers ein zumindest bis in die zweite Aussparung reichender hohler Dübel mit einem Schaft eingeführt, wobei der Schaft in seinem Mantel zumindest im Bereich, der über das flächige Element hinausragt, Öffnungen mit einem für den Durchtritt einer Schaummasse geeigneten Öffnungsquerschnitt aufweist, und eine Schaummasse von Außen in den Hohlraum des Dübels unter Druck eingespritzt, derart, dass die Schaummasse teilweise aus den Öffnungen hindurch in den Träger und/oder den Zwischenbereich von Träger und flächigem Element gelangt.
Träger und flächiges Element werden somit nicht nur stoffschlüssig über den Klebeeffekt der Schaummasse miteinander verbunden, sondern zudem durch den sich in der ersten und zweiten Aussparung befindenden Dübel in ihrer Position stabilisiert. Durch letzteres kann verhindert werden, dass sich das flächige Element während der Verfestigung der Schaummasse relativ zum Träger ungewünscht verschiebt.
Des Weiteren kann durch eine geeignete Gestaltung mit Hinterschnitten der Oberflächen, die durch die Schaummasse bedeckt werden, insbesondere die Innenwand der zweiten Aussparung in dem Träger, eine formschlüssige Verzahnung des Schaums erreicht werden, was die Stärke der Verbindung zusätzlich erhöhen kann.
Die Aussparungen können insbesondere in Form von Bohrungen nachträglich in das flächige Element und den Träger eingebracht werden. Alternativ ist es ebenso möglich, derartige Aussparungen zumindest teilweise beim Herstellungsprozess vorzusehen.
Als flächiges Element können beispielsweise handelsübliche Dämmplatten, beispielsweise aus Polystyrol oder Mineralwolle-Dämmplatten, verwendet werden. Als Schaummasse/Kleber eignen sich in diesem Falle organische/halborganische Kleber wie ein expandierender Polyuretanschaum bzw. Silikonschaum, aber auch schaumartige, wasserbasierende und/oder kunstharzgebundene Klebemassen. Träger können bekannte Verlegeuntergründe sein, beispielsweise ein Mauerwerk.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass Träger und flächiges Element derart angeordnet werden, dass zumindest im Bereich zwischen erster und zweiter Aussparung ein freier Zwischenbereich bleibt.
In diesen freien Zwischenbereich kann Schaummasse über Einspritzen einer Schaummasse in den Dübel und durch dessen Öffnungen hindurch eingebracht werden. Dabei hat die Schaummasse aufgrund der Flächigkeit von Träger und flächigem Element eine große Kontaktfläche zur Verfügung und kann damit eine wirksame Verklebung zwischen Träger und flächigem Element gewährleisten. Der freie Zwischenbereich kann sich dabei auf die unmittelbare Umgebung der ersten und zweiten Aussparung begrenzen, das heißt, beispielsweise können Träger und flächiges Element in anderen Bereichen flächig in direktem Kontakt sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Öffnungen im Mantel des Schaftes sich in erste Öffnungen, die sich in einem ersten Bereich des Mantels, der innerhalb des Trägers zu liegen kommt, befinden, und in zweite Öffnungen, die sich in einem zweiten Bereich des Mantels, der in dem freien Zwischenbereich zu liegen kommt, befinden, unterteilt, wobei der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der zweiten Öffnungen in der Summe größer ist als der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der ersten Öffnungen.
Dies ermöglicht es, dass der Großteil der Schaummasse in den freien Zwischenbereich eindringt, was für eine stabile Klebeverbindung von Träger und flächigem Element, welche von der Kontaktfläche des Klebers abhängig ist, besonders vorteilhaft ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass vor dem Einführen des Dübels oder nach dem Einführen des Dübels unter Druck ein Gas in die Aussparungen geblasen wird zur Reinigung der Aussparungen.
Mit diesem Schritt können die Aussparungen einschließlich der näheren Umgebung der Aussparungen von die Klebewirkung des Schaumes mindernden Partikeln, beispielsweise Bohrstaub, zumindest teilweise befreit werden. Insbesondere kann das Gas nach Einführung des Dübels von Außen in den Dübel geblasen werden, so dass das Gas durch die Öffnungen im Schaft des Dübels austritt.
Als Gas bietet sich bietet sich beispielsweise Luft an.
Anstatt Luft kann selbstverständlich auch ein anderes Gas verwendet werden. Des Weiteren kann ein feinverteilter Haftvermittler dem Gasstrom zugesetzt sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Dübel mit einer Düse einer Schäumvorrichtung verbunden wird, und der mit der Düse verbundenen Dübel in die Aussparung von dem Träger und dem flächigen Element eingeführt wird, und mittels der Schäumvorrichtung die Schaummasse eingespritzt wird.
Ein gesondertes Einführen des Dübels in die Aussparungen entfällt damit.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorteilhaft, wenn Dübel und Düse derart ausgebildet sind, dass ein schaumdichtes Verbinden von Dübel und Düse möglich ist und im Verfahren erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Außenform der Düse und die Innenform des hohlen Dübels entsprechend ausgebildet sind, sodass der Dübel schaumdicht auf die Düse aufgesteckt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Dübel mit einer Düse einer kombinierten Schäum- und Druckgasvorrichtung verbunden wird, und der mit der Düse verbundene Dübel in die Aussparung von dem Träger und dem flächigen Element eingeführt wird, und mittels der Schäum- und Druckgasvorrichtung zunächst unter Druck ein Gas in die Aussparungen geblasen wird und direkt im Anschluss die Schaummasse eingespritzt wird. Das Druckgas kann gegebenenfalls auch weitere Wirkstoffe wie Haftvermittler mitführen und verteilen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass beim Beenden des Schäumvorganges die Düse aus dem Dübel herausgezogen wird und in diesem Zuge der Dübel vollständig ausgeschäumt wird.
Erfindungsgemäß ist es somit möglich, den Dübel mittels der kombinierten Schäum- und Druckgasvorrichtung in die Aussparungen einzubringen, die Aussparungen zu reinigen, die Schaummasse zu injizieren, und den Dübel vollständig auszuschäumen. Aufgrund dessen, dass nur ein "Werkzeug" verwendet wird und die einfüllenden Schritte unmittelbar aufeinander folgen können, ist das erfindungsgemäße Verfahren äußerst schnell durchzuführen.
Des Weiteren schafft die Erfindung einen hohlen Dübel mit einem Schaft, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Schaft in einem ersten Bereich seines Mantels erste Öffnungen mit einem für den Durchtritt einer Schaummasse geeignetem Öffnungsquerschnitt aufweist.
Bevorzugt ist der Dübel einteilig und aus Kunststoff, wodurch eine kostengünstige Herstellung des Dübels möglich ist. Grundsätzlich sind aber auch andere Materialien für den Dübel geeignet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Dübels sieht vor, dass die Außenfläche des Schaftes im Bereich der ersten Öffnungen zur Verankerung des Dübels im Schaum uneben ist.
Neben der Klebewirkung des Schaumes ist es gemäß dieser Weiterbildung möglich, einen Formschluss zwischen der Außenfläche des Schaftes des Dübels und einer dem Bereich der ersten Öffnungen umgebenden Schaummasse zur Verstärkung der Fixierung des Dübels in der Schaummasse herzustellen. Wird die Schaummasse durch den Dübel eingespritzt, so tritt die Schaummasse aufgrund der Lage der ersten Öffnungen unmittelbar in den Bereich, in dem die Außenfläche uneben ist, aus: Es ist somit keine starke Ausbreitung der Schaummasse notwendig, um die Verankerung zu gewährleisten.
Damit die Außenfläche uneben ist, kann diese insbesondere Erhöhungen, Vertiefungen, Rillen, Löcher oder Widerhaken aufweisen, die entsprechend der Belastungsrichtung des Dübels Hinterschnitte formen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Boden des Schaftes geschlossen ist.
Auf diese Weise ist es der Schaummasse nur möglich, durch die Öffnungen im Mantel des Schaftes auszutreten. Insbesondere bei Dübeln mit länglichen Schäften, was bis auf Ausnahmen die Regel ist, ist dies vorteilhaft, weil die Mantelfläche des Schaftes für die Schaummasse eine wesentlich größere Kontaktfläche bietet als die Fläche des Bodens, weswegen ein Verkleben bzw. eine Verankerung des Dübels über die Außenfläche wesentlich effektiver ist als über den Boden des Dübels. Aufgrund dessen, dass der Boden geschlossen ist, wird verhindert, dass Schaummasse in Bereichen "verschwendet" wird, in denen deren Klebewirkung oder Verankerungswirkung schlecht ausgenutzt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Schaft in einem zweiten Bereich seines Mantels über den ersten Bereich des Mantels liegende zweite Öffnungen mit einem für den Durchtritt einer Schaummasse geeigneten Öffnungsquerschnitt aufweist, wobei der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der zweiten Öffnungen in der Summe größer ist als der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der ersten Öffnungen.
Dies ermöglicht es, eine unterschiedliche Menge der Schaummasse in verschiedene Bereiche in der Umgebung des Dübels einzubringen. Diese Weiterbildung ist insbesondere sinnvoll für das erfindungsgemäße Verfahren, um für eine effektive Klebewirkung eine große Menge von Schaum in den Zwischenbereich zwischen Träger und flächigem Element einzubringen, eine relativ kleine Schaummenge aber nur in den Träger selbst.
Eine weiter vorteilhafte Weiterbildung des Dübels sieht vor, dass der Schaft sich zumindest in einen die ersten und zweiten Öffnungen enthaltenden ersten Abschnitt und ein Ende des Schaftes umfassenden zweiten Abschnitt unterteilt, wobei der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts größer ist als der Innendurchmesser des ersten Abschnitts.
Dies ermöglicht es, einen Bereich zu schaffen, der auf eine Düse einer Schäumvorrichtung und/oder einer Druckgasvorrichtung, insbesondere schaumdicht, aufgesteckt werden kann das Innenvolumen des Hohlraumes des Dübels aber klein gehalten wird, um nicht zu viel ungenutzten Schaum im Hohlraum des Dübels vergeuden zu müssen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Dübel am offenen Ende des Schaftes eine über den Rand des Schaftes hinausragende Kappe, insbesondere eine tellerförmige Kappe aufweist.
Durch eine derartige Kappe ist es möglich zu verhindern, dass beim Einführen des Dübels in eine dafür vorgesehene Aussparung der Dübel ungewollt in die Aussparung zu tief hineinrutscht. Durch die erfindungsgemäße Kappe des Dübels kann der Dübel nur so weit eingeführt werden, bis die Kappe auf dem Rand der Aussparung aufliegt. Eine genaue Positionierung des Dübels ist damit gewährleistet. Dies ist insbesondere bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Dübels für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft, weil die Öffnungen in dem Dübel für den Schaumaustritt eine definierte Lage einnehmen müssen, um den Schaumaustritt an den beschriebenen geeigneten Stellen gewährleisten zu können.
Des Weiteren schafft die Erfindung eine kombinierte Schäum- und Druckgasvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer gemeinsamen Düse und einer Umstellvorrichtung, wobei mittels der Umstellvorrichtung die Schäum- und Druckgasvorrichtung zum Spritzen einer Schaummasse oder zum Ausströmen von Druckgas durch die gemeinsame Düse umstellbar ist.
Die kombinierte Schäum- und Druckgasvorrichtung ermöglicht es, beide Prozesse mit einem Werkzeug durchzuführen. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, da die schon oben beschriebenen Schritte Reinigen und Einspritzen der Schaummasse in zwei direkt aufeinander folgenden Schritten möglich ist, insbesondere ohne das Werkzeug wechseln zu müssen. Die Düse der kombinierten Schäum- und Druckgasvorrichtung kann in beiden Prozessschritten mit dem Hohldübel verbunden bleiben.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der kombinierten Schäum- und Druckgasvorrichtung sieht vor, dass die Umstellvorrichtung ein manuell betätigbares Umschaltmittel, insbesondere einen Hebel aufweist, welches von einer ersten Position, in der der Schaumaustritt und Druckgasaustritt durch die Düse unterbunden ist, in eine zweite Position, in der das Ausströmen von Druckgas freigegeben wird, und eine dritte Position, in der der Austritt von Schaummasse freigegeben wird, überführbar ist.
Eine weiter vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Umstellvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das Umschaltmittel von der ersten in die dritte Position und umgekehrt nur über die zweite Position überführbar ist.
Verwendet für das erfindungsgemäße Verfahren führt die erfindungsgemäße Schäum- und Druckgasvorrichtung beim Betätigen des Umschaltmittels die verschiedenen Verfahrensschritte in der verfahrensgemäß vorgesehenen Reihenfolge aus. Zunächst ist die Vorrichtung zum Einführen des Dübels in die Aussparung oder zum Einführung der Vorrichtung in den schon eingeführten Dübel in der Nullstellung. Betätigt man das Umschaltmittel, so wird zunächst Druckgas durch den Dübel geblasen. Bei weiterem Betätigen des Umschaltmittels folgt das Einspritzen der Schaummasse. Schaltet man das Umschaltmittel schnell zurück, so wird ein Druckgasstoß freigegeben, der die Düse von der Schaummasse befreit.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Umstellvorrichtung ein Rückstellmittel, insbesondere eine Feder, aufweist, dass zur Rückführung des Umschaltmittels in die erste Position einen Druck auf das Umschaltmittel ausübt.
Beim Loslassen des Umschaltmittels wird damit die kombinierte Schäum- und Druckgasvorrichtung automatisch in die Nullstellung überführt. Insbesondere wird beim Loslassen des sich in der dritten Position befindenden Umschaltmittels schnell die zweite Position überschritten, wodurch ein kurzer Druckgasstoß, welcher für die Reinigung der Düse vorteilhaft ist, erzeugt wird.
Beschriebener Dübel und beschriebener kombinierte Schäum- und Druckgasvorrichtung können insbesondere für eine Verwendung für das erfindungsgemäßer Verfahren ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles, welches durch mehrere Figuren graphisch dargestellt wird, näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine mit einem Mauerwerk 2 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verbundene Dämmplatte 1,
2 eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Dübels, wie in dem Verfahren verwendet,
3 skizzenhaft eine kombinierte Schäum- und Druckluftvorrichtung in der Nullstellung,
4 die kombinierte Schäum- und Druckluftvorrichtung in der Reinigungsstellung, und
5 die kombinierte Schäum- und Druckluftvorrichtung in der Schäumstellung.
1 zeigt eine flächige Dämmplatte 1, die mittels einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens mit einem Mauerwerk 2 verbunden ist.
Gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine flächige Dämmstoffplatte 1 zunächst an ein Mauerwerk 2 angelegt. Danach werden an geeigneten Stellen, an denen die Dämmstoffplatte 1 mit dem Mauerwerk 2 verbunden werden soll, Bohrungen gesetzt, die bis in den Träger hineinragen. In diese durchgehende erste Aussparung 3 der Dämmstoffplatte 1 und die mit der ersten Aussparung 3 fluchtende zweite Aussparung 4 des Mauerwerkes 2 solch einer Bohrung wird ein bis in die zweite Aussparung reichender hohler Dübel 5 mit einem hohlen, etwa zylinderförmigen Schaft 6 eingeführt.
Im Mantel des Schaftes befinden sich im Bereich der Spitze des Dübels erste Öffnungen 7 und in einem sich dem ersten anschließenden zweiten Bereich zweite Öffnungen 8. Der erste Bereich, in denen die ersten Löcher 7 liegen, ist mit der Dicke der Dämmstoffplatte 1, mit einem freien Zwischenbereich 10, der zwischen erster Aussparung 3 und zweiter Aussparung 4 bei der Anordnung der Dämmstoffplatte 1 belassen wird, und mit der Tiefe der Aussparung 4 über die Länge des Dübels 5 derart abgestimmt, dass der erste Bereich mit den ersten Öffnungen 7 vollständig innerhalb des Mauerwerks 2 bei vollständig eingeführtem Dübel zu liegen kommt. Der zweite Bereich mit den zweiten Öffnungen 8 ist mit der Dicke der Dämmstoffplatte 1 und der Höhe des Zwischenbereiches 10 derart abgestimmt, dass der zweite Bereich mit den zweiten Öffnungen 8 bei vollständiger Einführung des Dübels 5 im Zwischenbereich 10 zu liegen kommt. Der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der zweiten Öffnungen, die sich im Bereich des Zwischenbereiches 10 befinden, ist dabei in der Summe größer als der Öffnungsquerschnitt pro Flä cheneinheit der ersten Öffnungen 7, die sich in dem Träger befinden. Dabei weisen die Öffnungen 7, 8 einen für den Durchtritt einer Schaummasse geeigneten Öffnungsquerschnitt auf.
Der Schaft 6 unterteilt sich im Wesentlichen in einen die ersten und zweiten Öffnungen enthaltenden ersten Abschnitt und einen das Ende des Schaftes 6 umfassenden zweiten Abschnittes, wobei sowohl Außen- und Innendurchmesser des zweiten Abschnitts größer sind als Außen- und Innendurchmesser des ersten Abschnitts.
Der Innendurchmesser der Aussparungen 3 und 4 entspricht in etwa dem Außendurchmesser des ersten Abschnitts des Schaftes, das heißt, des Bereiches des Schaftes, in dem die Öffnungen 7, 8 angeordnet sind. Da die Dämmstoffplatte 1 leicht nachgiebig ist, ist es trotz des Unterschiedes zwischen Innendurchmesser der Aussparung 3 und Außendurchmesser des zweiten Abschnittes des Schaftes 6 möglich, den Dübel 5 vollständig mit dem zweiten Abschnitt in die Dämmstoffplatte 1 einzuführen. In diesem Zusammenhang wird sogar eine vorteilhafte Dichtwirkung zwischen dem Schaft 6 und der Dämmplatte 1 in diesem Bereich erzeugt, welche für die späteren Schritte des Verfahrens vorteilhaft ist.
Der Dübel 5 weist am offenen Ende des Schaftes 6, also am Ende des zweiten Abschnittes, eine über den Außenrand des Schaftes hinausragende tellerförmige Kappe 14 auf. Durch diese Kappe 14 wird ein zu tiefes Einführen des Dübels 5 verhindert, der Anschlag der Unterseite der Kappe 14 auf der Oberfläche der Dämmstoffplatte 1 legt zudem die Position des Dübels 5 eindeutig fest. Dies ist insbesondere für die geeignete Positionierung der Öffnungen 7, 8 von Bedeutung.
Der Boden 13 des Schaftes 6 ist geschlossen. In dem Dübel 5 eingebrachte Schaummasse kann somit ausschließlich über die Öffnungen 7, 8 austreten.
Des Weiteren ist die Außenfläche des Schaftes 6 im Bereich der ersten Öffnungen 7 in axialer Richtung des Schaftes 6 strukturiert, beispielsweise gewellt. Dies ermöglicht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dübel 5 und einer Schaummasse, die den Bereich des Schaftes 6 mit den ersten Öffnungen 7 umgibt, bezüglich einer Belastung des Dübels 5 in einer im Wesentlichen axialen Richtung.
Der Dübel ist zwecks besserer Übersicht nochmals gesondert in 2 dargestellt.
Nach dem Einführen des Dübels 5 in die Aussparungen 3 und 4 wird unter Druck ein Gas, hier Luft, von Außen durch den Schaft 6 geblasen. Die Druckluft tritt durch die Öffnungen 7, 8 aus und reinigt die Aussparungen und die nähere Umgebung der Aussparungen 3, 4 von Partikeln, insbesondere von Bohrstaub. Danach wird in den oberen, aufgeweiteten zweiten Abschnitt des Schaftes 6 eine Düse einer Schäumvorrichtung (hier nicht näher dargestellt) eingeführt. Die Düse der Schäumvorrichtung ist dabei mit einem den Innenradius des zweiten Abschnittes des Schaftes 6 entsprechenden Außendurchmesser gestaltet, dass diese schaumdicht in dem zweiten Abschnitt des Schaftes 6 liegt.
In einem nächsten Schritt wird mittels der Schäumvorrichtung Schaum eingespritzt.
Die Schaummasse tritt sowohl durch die ersten Öffnun gen 7 in den Träger 2 als auch durch die Öffnungen 8 in den Zwischenbereich 10 zwischen Dämmstoffplatte 1 und Mauerwerk 2 aus. Da die Öffnungsfläche der Öffnungen 8 im Zwischenbereich 10 größer ist als die Öffnungsfläche der Öffnungen 7 im Mauerwerk 2, tritt der Großteil der Schaummasse in den Zwischenbereich 10 aus. Die Oberflächen des Mauerwerkes 2 und der Dämmstoffplatte 1 werden im Zwischenbereich 10 großflächig kontaktiert, wodurch eine gute Klebeverbindung zwischen Dämmstoffplatte 1 und Mauerwerk 2 erreicht wird.
Im Bereich der ersten Öffnungen 7 wird die durch die Öffnungen 7 austretende Schaummasse von dem hier porösen Mauerwerk 2 aufgenommen. Neben einer stoffschlüssigen Verbindung aufgrund der Klebewirkung zwischen Mauerwerk 2 und Spitze des Schaftes 6 mit den ersten Öffnungen 7 wird der Dübel 5 aufgrund der welligen Außenfläche in diesem Bereich des Schaftes 6 formschlüssig in der Schaummasse verankert.
Danach wird die Schäumvorrichtung mit der Düse entfernt und in diesem Schritt auch der Dübel 5 vollständig mit der Schaummasse ausgespritzt.
In einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Dübel vor dem Einführen in die Aussparungen 3, 4 auf die Düse 11 einer kombinierten Schäum- und Druckgasvorrichtung, hier einer kombinierten Schäum- und Druckluftvorrichtung 12, aufgesetzt.
Die kombinierte Schäum- und Druckluftvorrichtung 12 ist in ihren verschiedenen funktionellen Positionen skizzenhaft in den 3, 4 und 5 dargestellt.
Die kombinierte Schäum- und Druckluftvorrichtung 12 weist neben einer der Schäum- und Druckluftvorrichtung gemeinsamen Düse 11 eine Umstellvorrichtung auf, wobei mittels der Umstellvorrichtung die Schäum- und Druckluftvorrichtung zum Spritzen einer Schaummasse oder zum Ausströmen von Druckluft durch die gemeinsame Düse 11 umstellbar ist.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Umstellvorrichtung einen ersten Kanal 16 für die Zuführung von Druckluft und einen zweiten Kanal 17 für die Zuführung von Schaummasse zur gemeinsamen Düse 11. Der erste und zweite Kanal unterteilt sich jeweils in einen düsenseitigen Abschnitt 16a bzw. 17a und einen zur Druckluftvorrichtung und Schäumvorrichtung führenden zweiten Abschnitt 16b bzw. 17b. Die düsenseitigen Kanalabschnitte 16a und 17a sind mit der gemeinsamen Düse relativ zu den Kanalabschnitten 16b und 17b verschiebbar. Die Kanalabschnitte 16a und 16b sind gegenüber den Kanalabschnitten 17a und 17b derart versetzt angeordnet, dass durch das Verschieben der Kanalabschnitte 16a und 17a nur jeweils einer der Kanäle 16a, 16b bzw. 17a, 17b geschlossen werden kann. Des Weiteren ist es auch möglich, die Kanalabschnitte 16a, 17a in eine Stellung zu verschieben, in der keiner der Kanäle 16a, 16b bzw. 17a, 17b geschlossen ist, sich die kombinierte Schäum- und Druckluftvorrichtung in einer Nullstellung befindet.
Die verschiedenen relativen Stellungen werden durch die 3 bis 5 gezeigt. Dabei zeigt die 3 die Nullstellung des Systems, 4 die Verbindung der Kanalabschnitte 16a, 16b für das Ausblasen von Druckluft, und 5 die Verbindung von den Abschnitten 17a, 17b zum Spritzen einer Schaummasse.
Des Weiteren weist die Umstellvorrichtung 15 ein manuell betätigbares Umschaltmittel, in diesem Ausführungsbeispiel einen Hebel, auf (in der Skizze nicht dargestellt). Der Hebel ist mit den verschiebbaren Kanalabschnitten 16a und 17a verbunden und ermöglicht es durch Überführung des Hebels von einer ersten Position, in der der Schaum austritt und Druckluft austritt durch die Düse 11 unterbunden ist, in eine zweite Position, in der das Ausströmen von Druckluft freigegeben wird, und eine dritte Position, in der der Austritt von Schaummasse freigegeben wird, zu überführen. Aufgrund der versetzten Anordnung der Kanalabschnitte 16a, 16b und 17a, 17b sowie der translatorischen Bewegung der Kanalabschnitte 16a, 17a ist das Umschaltmittel nur über die zweite Position von der ersten in die dritte bzw. der dritten in die erste Position überführbar. Zwischen Nullstellung der kombinierten Schäum- und Druckluftvorrichtung und Schäumstellung ist somit immer die Druckluftstellung zwischengeschaltet.
Des Weiteren weist die Umstellvorrichtung eine Feder auf (hier nicht dargestellt), die mit dem Hebel verbunden ist und einen Druck auf den Hebel ausübt, der Zurückführung des Umschaltmittels in die erste Position, das heißt, die Nullstellung, geeignet ist.
Nachdem der Dübel 5 auf die Düse 11 der eben beschriebenen kombinierten Schäum- und Druckluftvorrichtung 12 schaumdicht aufgesteckt wurde, wird der Dübel 5 im aufgesteckten Zustand vollständig in die Aussparungen 3, 4 der Dämmstoffplatte 1 bzw. des Mauerwerkes 2 eingeführt. Durch manuelles Betätigen des Hebels wird der Hebel in die zweite Position überführt, und die Druckluft freigegeben, mit der der Bereich der Aussparungen 3, 4 gereinigt wird.
Beim Durchdrücken des Hebels in die dritte Position wird die Druckluftzufuhr unterbunden und die Schaumzufuhr geöffnet. Der Dübel wird in den Aussparungen 3, 4 durch die expandierende Schaummasse fixiert. Gleichzeitig wird der Zwischenbereich 10 zwischen Dämmstoffplatte 1 und Verlegeuntergrund 2 um den Dübel 5 herum ausgeschäumt.
Nach dem Schäumvorgang wird der Hebel in die Nullstellung gebracht. Im selben Schritt wird die Düse 11 aus der Einschaumöffnung herausgezogen. Durch die kurzzeitig freigesetzte Druckluft wird der in der Düse 11 verbliebene Schaumrest zum Ausschäumen der Einschäumöffnung freigegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Dämmplatte 1 eine handelsübliche Dämmplatte aus Polystyrol. Alternativ kann das Verfahren beispielsweise auch auf Mineralwolle-Dämmstoffplatten und Mineralwolle-Mahnellen übertragen werden.
Als Schaummasse wurde in diesem Ausführungsbeispiel ein Polyurethanschaum eingesetzt. Je nach Einsatzgebiet und Materialien können andere Schaummassen geeignet sein, beispielsweise Silikonschaum, aber auch z.B. kunstharzgebundene und/oder wasserverdünnbare Spezialpräparate.
Der Dübel 5 für Bohrungen von ca. 8 mm Bohrloch-Durchmesser ist in diesem Ausführungsbeispiels einteilig und besteht aus Plastik. Die Wandstärke des Schaftes variiert von 0,5 bis 4 mm. Der Innenradius des ersten Abschnitts 1 bis 6 mm, der Innenradius des zweiten Abschnittes ist angepasst an den jeweils gewählten Düsenquerschnitt und gegebenenfalls leicht konisch (14 bis 10 mm sich in der Tiefe verjüngend) hier mit Mittel etwa 12 mm. Die Öffnungen 7 (vornehmlich im flächigen Träger positioniert) haben einen Öffnungsdurchmesser von 0,5 bis 3 mm, die Öffnungen 8 (vornehmlich im Zwischenraum zwischen flächigem Element und flächigem Träger) einen Öffnungsdurchmesser von 1 bis 4 mm. Die Öffnungsfläche der ersten Öffnungen im Bereiche des Trägers 2 und der zweiten Öffnungen im Zwischenbereich 10 stehen im Verhältnis 1:1,5 bis 1:10. Maße für Dübel passend zu anderen Bohrlochdurchmessern und weiteren Düsengeometrien sind analog und sinngemäß angepasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere entsprechend den zulassungsrelevanten Anforderungen dort eingesetzt werden, wo ein "Nur Kleben" möglich ist. Die dabei möglichen konstruktiven Zusatzverankerungen sind im gleichen Arbeitsgang bereits gesetzt. Neben einem geringen Aufwand zum Setzen dieser Verbindungen wird auch eine hohe Sicherheit erreicht.
Sofern die erfindungsgemäße Befestigungstechnik nationale oder internationale Vorgaben für "statisch relevante Befestigungen" bezüglich diverser Träger erfüllen, kann sie auch für statisch relevante Befestigungen eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zur Befestigung eines flächigen Elementes (1), insbesondere einer Dämmstoffplatte (1), an einem flächigem Träger (2), insbesondere einem Mauerwerk (2), gemäß dem in eine durchgehende erste Aussparung (3) des flächigen Elementes (1) und eine mit der ersten Aussparung (3) fluchtende zweite Aussparung (4) des Trägers (2) ein zumindest bis in die zweite Aussparung reichender hohler Dübel (5) mit einem Schaft (6) eingeführt wird, wobei der Schaft (6) in seinem Mantel zumindest im Bereich, der über das flächige Element (1) hinaus ragt, Öffnungen (7, 8) mit einem für den Durchtritt einer Schaummasse geeignetem Öffnungsquerschnitt aufweist und eine Schaummasse (9) von außen in den Hohlraum des Dübels (5) unter Druck eingespritzt wird, derart, dass die Schaummasse (9) teilweise aus den Öffnungen hindurch in den Träger (2) und/oder den Zwischenbereich (10) von Träger (2) und flächigem Element (1) gelangt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Träger (2) und flächiges Element (1) derart angeordnet werden, dass zumindest im Bereich zwischen erster und zweiter Aussparung (3, 4) ein freier Zwischenbereich (10) verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen im Mantel des Schaftes sich in erste Öffnungen (7), die sich in einem ersten Bereich des Mantels, der innerhalb des Trägers (2) zu liegen kommt, befinden, und in zweite Öffnungen (8), die sich in einem zweiten Bereich des Mantels, der in dem freien Zwischenbereich zu liegen kommt, befinden, unterteilt, wobei der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der zweiten Öffnungen in der Summe größer sei kann als der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der ersten Öffnungen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einführen des Dübels (5) oder nach dem Einführen des Dübels (5) unter Druck ein Gas in die Aussparungen (7, 8) geblasen wird zur Reinigung der Aussparungen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dübel (5) mit einer Düse (11) einer Schäumvorrichtung verbunden wird, und der mit der Düse (11) verbundene Dübel (5) in die Aussparung von dem Träger (2) und dem flächigen Element (1) eingeführt wird, und mittels der Schäumvorrichtung die Schaummasse (9) eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dübel (5) mit einer gemeinsamen Düse (11) einer kombinierten Schäum- und Druckgasvorrichtung (12) verbunden wird, und der mit der Düse (11) verbundene Dübel (5) in die Aussparung von dem Träger (2) und dem flächigen Element (1) eingeführt wird, und mittels der Schäum- und Druckgasvorrichtung zunächst unter Druck Gas in die Aussparungen (3, 4) geblasen wird und direkt im Anschluss die Schaummasse (9) eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dass beim Beenden des Schäumvorganges die Düse (11) aus dem Dübel (5) herausgezogen wird und in diesem Zuge der Dübel (5) vollständig ausgeschäumt wird.
Hohler Dübel (5) mit einem Schaft, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schaft (6) in einem ersten Bereich seines Mantels erste Öffnungen (7) mit einem für den Durchtritt einer Schaummasse geeigneten Öffnungsquerschnitt von beispielsweise 0,5 bis 3 mm bei Dübel für ~ 8 mm Bohrung aufweist.
Dübel (5) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Schaftes (6) im Bereich der ersten Öffnungen (7) zur Verankerung des Dübels (5) im Träger uneben ist.
Dübel (5) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (13) des Schaftes (6) geschlossen ist.
Dübel (5) nach einem der Ansprüche 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (6) in einem zweiten Bereich seines Mantels über den ersten Bereich des Mantels liegende zweite Öffnungen (8) mit einem für den Durchtritt einer Schaummasse geeignetem Öffnungsquerschnitt von beispielsweise 1 bis 4 mm bei Dübel für ~ 8 mm Bohrung aufweist, wobei der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der zweiten Öffnungen in der Summe größer ist als der Öffnungsquerschnitt pro Flächeneinheit der ersten Öffnungen (7).
Dübel (5) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (6) sich zumindest in einen die ersten und zweiten Öff nungen enthaltenden ersten Abschnitt und einen ein Ende des Schaftes umfassenden zweiten Abschnitt unterteilt, wobei der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts größer ist als der Innendurchmesser des ersten Abschnitts.
Dübel (5) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dübel (5) am offenen Ende des Schaftes (6) eine über den Außenrand des Schaftes hinausragende Kappe (14), insbesondere eine tellerförmige Kappe (14), aufweist.
Kombinierte Schäum- und Druckgasvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer gemeinsamen Düse (11) und einer Umstellvorrichtung, wobei mittels der Umstellvorrichtung die Schäum- und Druckgasvorrichtung zum Spritzen einer Schaummasse oder zum Ausströmen von Druckgas durch die gemeinsame Düse (11) umstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstellvorrichtung ein manuell betätigbares Umschaltmittel, insbesondere einen Hebel aufweist, welches von einer ersten Position, in der der Schaumaustritt und Druckgasaustritt durch die Düse (11) unterbunden ist, in eine zweite Position, in der das Ausströmen von Druckgas freigegeben wird, und eine dritte Position, in der der Austritt von Schaummasse freigegeben wird, überführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstellvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das Umschaltmittel von der ersten in die dritte Position und umgekehrt nur über die zweite Position überführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstellvorrichtung ein Rückstellmittel, insbesondere eine Feder, aufweist, dass zur Rückführung des Umschaltmittels in die erste Position einen Druck auf das Umschaltmittel ausübt.