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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagewerkzeug sowie ein Verfahren zur oberflächenbündigen Montage von Tellerdübeln in einem Dämmstoff und einer Unterkonstruktion.
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Aus der
DE 93 11 122 U1 ist ein Befestigungselement für die Befestigung einer wärme- und schallisolierenden Platte an einem Untergrund bekannt, mit einem vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildeten Halteteil, das aus einem mittels eines Setzgeräts in die Platte eintreibbaren hohlen Schaftstück und einer an das Schaftstück quer zu dessen Achse einstückig angeformten Druckplatte besteht, die gegenüber dem Schaftstück großflächig ausgebildet ist. Das Halteteil ist mittels einer in das Schaftstück einführbaren Hülse des Setzgeräts mindestens so weit in die Platte einführbar, dass die Druckplatte in etwa an deren Oberfläche anliegt. Das Befestigungselement weist zudem einen Stift auf, der in das Schaftstück einsetzbar ist und von dem Setzgerät mittels eines in der Hülse längsbeweglichen Schlagstößels in den Untergrund treibbar ist. Dabei ist eine formschlüssige, auf die gegenseitige axiale Beweglichkeit zwischen dem Schaftstück und der Hülse des Setzgeräts gerichtete Kupplung vorgesehen, welche zumindest dann wirksam herstellbar ist, wenn das Halteteil mittels des Setzgeräts in die Platte eingeführt ist. Die Kupplung ist nur nach Überwindung einer vorgegebenen Haltekraft des Befestigungselements überwindbar.
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In der
DE 10 2006 037 025 A1 wird ein Befestigungssystem zur Montage von Dämmstoffplatten beschrieben. Das System besteht aus einem Spreiznagel mit einem Spreiznagelkopf und einem Spreiznagelschaft sowie einem Dübel mit einem Druckteller und einem daran anschließenden Dübelschaft. Der Spreiznagel ist aus Kunststoff gebildet. An dem in Einführrichtung unteren Ende des Drucktellers sind radial abstehende Stege angeordnet, welche durch Unterbrechungen voneinander getrennt sind und eine Verbindung mit dem Dübelschaft herstellen. Die Stege sind derart ausgestaltet, dass sie beim Einbringen des Spreiznagels abreißen. Dadurch können zu hohe Axiallasten während der Montage abgepuffert werden.
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Aus der
DE 198 40 521 ist schließlich ein zweiteiliges Montagewerkzeug bekannt, welches eine äußere Führungshülse und einen Kern aufweist, der in der Führungshülse verschoben werden kann. Der Bereich der freien Verschiebbarkeit des Kerns in der Führungshülse ist allerdings begrenzt. Der zylinderförmige Kern weist ungefähr in der Mitte einen umlaufenden, vorspringenden Ring auf, aufgrund dessen der gesamte Kern nur über die Länge einer in der Führungshülse speziell für den Ring vorgesehenen Ausnehmung auf und ab bewegbar ist. Die Enden der Ausnehmung stellen somit jeweils einen Anschlag für die Verschiebbarkeit des Kerns in der Führungshülse dar. Ragt der Kern nach oben über die Führungshülse hinaus, so können an dem gegenüberliegenden Ende der Führungshülse ein Dübel und ein Spreizelement eingebracht werden. Schiebt man den Kern in die Führungshülse hinein, so wird zunächst der Dübel nach unten aus der Führungshülse gedrückt und dabei gleichzeitig in ein entsprechend dafür vorgesehenes Bohrloch in der Unterkonstruktion eingebracht. Bei einer Verschiebung des Kerns innerhalb der Führungshülse hin bis zum Anschlag des Rings am unteren Ende der Ausnehmung – so dass der Kern gerade an seinem oberen Ende mit dem oberen Ende der Führungshülse abschließt – wird das Spreizelement in den Dübel, d. h. in dessen Spreizzone eingetrieben. Die Endposition des Spreizelementes innerhalb des Dübels ist somit durch das erfindungsgemäße Montagewerkzeug vorgegeben, d. h. man erreicht dadurch eine Montagekontrolle bzw. eine Rückversicherung, dass das Spreizelement ordnungsgemäß in dem Dübel verankert ist. Dieses Montagewerkzeug sorgt allerdings nicht für eine einheitliche Setztiefe der Druckplatte in der Dämmstoffplatte.
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Es ist daher die Aufgabe der vorlegenden Erfindung, ein Montagewerkzeug bereitzustellen, mit dem auf vordefinierte Weise eine oberflächenbündige Montage eines Tellerdübels unabhängig vom Geschick, der Muskelkraft oder der Erfahrung einer Bedienperson gewährleistet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Montagewerkzeug gemäß Anspruch 1, ein Montagewerkzeug gemäß Anspruch 6 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Kolbenelement zumindest einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste Teil ist dabei mit dem zweiten Teil verschraubt oder verrastet oder in sonstiger Weise lösbar verbunden, um eine Auswechslung in Abhängigkeit von der Länge des verwendeten Dübels bzw. von dessen Spreizelement zu ermöglichen.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kopplungselement als federndes Druckstück ausgebildet, welches üblicher Weise eine Kugel und eine Feder umfasst. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Kolbenelement erst freigegeben wird, wenn eine durch die Feder des Druckstücks vorgegebene Kraft erreicht bzw. überschritten wird, welche zur oberflächenbündigen Montage des Tellerdübels im Dämmstoff erforderlich ist. Der Teller des Dübels kann somit nach der Montage nicht ungewollt aus der Dämmstoffoberfläche hervorstehen. Es können im Übrigen auch mehrere umfänglich am Grundkörper bzw. Gehäuse angeordnete federnde Druckstücke vorgesehen sein. Außer einem oder mehreren federnden Druckstücken sind auch andere Feder- oder Haltemechanismen denkbar (z. B. reibschlüssige, magnetische, elektromagnetische oder hydraulische Mechanismen).
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Grundkörper ein Stoppelement für das Kolbenelement auf. Auf diese Weise wird der Verschiebeweg des Kolbenelements innerhalb des Grundkörpers bzw. des Gehäuses begrenzt, was wiederum eine vorgegebene einheitliche Setztiefe des verwendeten Spreizelements zur Folge hat.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Grundkörper eine Schutzkappe an seinem hinteren Ende auf. Dadurch wird das Montagewerkzeug vor Beschädigungen geschützt, die sich aufgrund der Wirkung eines Schlagwerkzeugs ergeben können, welches zum Aufbringen einer Schlagkraft auf das hintere Ende des Kolbenelements verwendet wird. Bevorzugt ist die Schutzkappe so ausgebildet, dass sie auch das bzw. die federnden Druckstücke umgibt. Als Material für die Schutzkappe kommen Gummi bzw. ein geeigneter elastischer Kunststoff in Frage.
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In einer bevorzugten Ausführungsform eines alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs weist das Kolbenelement wiederum zumindest einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste Teil ist dabei entsprechend mit dem zweiten Teil verschraubt oder verrastet oder in sonstiger Weise lösbar verbunden, um eine Auswechslung in Abhängigkeit von der Länge des verwendeten Dübels bzw. von dessen Spreizelement zu ermöglichen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs umfasst das erste Sicherungsmittel eine Führungshülse mit einer Verriegelung. Durch die Führungshülse bzw. die Verriegelung wird insbesondere der hintere bzw. erste Teil des Kolbenelements im Vormontagezustand fixiert gehalten. Dies bedeutet, dass das Kolbenelement nur in begrenztem Umfang innerhalb des Grundkörpers bzw. des Gehäuses beweglich ist und insbesondere keine Relativbewegung bezüglich der Führungshülse selbst ausführen kann. Die Verriegelung kann auf die Führungshülse aufgesteckt sein, mit dieser verschraubt oder verrastet oder in sonstiger geeigneter Weise verbunden sein.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs weist die Verriegelung aufspreizbare Hakenmittel auf. Diese sind regelmäßig so ausgestaltet, dass sie mittels eines Vorsprungs mit der Stirnseite des hinteren Teils des Kolbenelements in Eingriff stehen. Die Hakenmittel können allerdings so verschwenkt bzw. aufgespreizt werden, dass sie den ersten Teil des Kolbenelements freigeben. So kann beispielsweise der Vorsprung aus dem Eingriff mit der Stirnseite des ersten Teils des Kolbenelements geschwenkt werden, so dass das Kolbenelement auch eine Relativbewegung bezüglich der Führungshülse vollführen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs umfasst das zweite Sicherungsmittel einen Hohlzylinder mit abgeschrägter Anschlagfläche. Wenn nun das erste Sicherungsmittel bzw. die Führungshülse mit der Verriegelung mit den vorderen Enden der Hakenmittel auf die abgeschrägte Anschlagfläche des Hohlzylinders trifft, wird die Verriegelung auseinandergespreizt bzw. verschwenkt, so dass das hintere Ende des Kolbenelements freigegeben wird. Hierzu kann freilich auch jeder andere Mechanismus eingesetzt werden, bei dem es nach einer definierten Verschiebung eines oder mehrerer Elemente zur Freigabe eines oder mehrerer dieser oder anderer Elemente des Mechanismus kommt, unabhängig davon ob dieser Mechanismus auf Formschluss oder Reibschluss oder aber auf elektrischen, magnetischen bzw. elektromagnetischen oder hydraulischen Prinzipien beruht.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs umfasst der Grundkörper eine Anschlagplatte mit einer Ausnehmung für einen Teller eines Tellerdübels. Auf diese Weise kann die vorgegebene oberflächenbündige Montage des Tellerdübels besonders effizient erreicht werden, denn die Tiefe der Ausnehmung entspricht in etwa der Dicke des Tellers des Tellerdübels und folglich in etwa der Wegstrecke, die bis zur Freigabe des hinteren Teils des Kolbenelements von dem ersten Sicherungselement zurückgelegt werden muss. Während dieser – kurzen – Wegstrecke ist das Kolbenelement noch durch das erste Sicherungsmittel fixiert.
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Anhand der beigefügten Zeichnungen werden das erfindungsgemäße Montagewerkzeug sowie das erfindungsgemäße Montageverfahren im Detail veranschaulicht. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs;
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2 eine Querschnittsansicht eines auf einen Tellerdübel aufgesteckten erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs im Vormontagezustand;
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3 eine Querschnittsansicht eines auf einen Tellerdübel aufgesteckten alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs im Vormontagezustand;
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4 eine Querschnittsansicht eines alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs während eines Setzvorgangs.
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Montagewerkzeugs mit einem Grundkörper 1, welches mit seinem Tiefenanschlag 3 auf den Teller 31 eines Dübels 30 mit anschließender Dübelhülse 32 aufgesteckt ist. Auf das hintere Ende des Gehäuses 2 des Grundkörpers 1 ist eine Schutzkappe 5 mit einer Öffnung aufgebracht, durch die sich ein Kolbenelement 4 hindurch erstreckt. Bei denn Dämmstoff und der Unterkonstruktion, in denen der Dübel montiert wird (nicht gezeigt) handelt es sich regelmäßig um handelsübliche Isolierstoffplatten bzw. Mauerwerk.
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Der Aufbau des Montagewerkzeugs wird genauer in 2 dargestellt. Wie zu sehen, ist hier das Kolbenelement 4 mittels eines Kopplungselements 6 in Form eines federnden Druckstücks in dem Grundkörper 1 fixiert. Diese Fixierung hält so lange an, bis eine z. B. durch die Federstärke des federnden Druckstücks 6 vorbestimmte Kraft durch einen entsprechenden Schlagimpuls auf das hintere Ende des Kolbenelements 4 überwunden wird. Das Kolbenelement 4 weist zumindest einen ersten Teil 4a und einen zweiten Teil 4b auf. Dabei weist der zweite Teil 4b des Kolbenelements 4 einen Gewindeabschnitt 8 an seinem hinteren Ende auf, welcher mit einer korrespondierenden Gewindebohrung 9 am vorderen Ende des ersten Teils 4a des Kolbenelements 4 verschraubt ist. Der Gewindeabschnitt 8 ist in der Regel etwas kürzer ausgebildet als die Gewindebohrung 9. Das vordere Ende des zweiten Teils 4b des Kolbenelements 4 ragt in die Hülse 32 des Dübels 30 hinein und liegt am hinteren Ende des Spreizstifts 33 an. Der Außendurchmesser von zumindest dem vorderen Ende des zweiten Teils 4b des Kolbenelements 4 entspricht in etwa dem Innendurchmesser der Dübelhülse 32, in welche der Spreizstift 33 eingesteckt ist. Die Dübelhülse 32 weist bis auf die Spreizzone 34 am vorderen Ende der Dübelhülse 32 durchgehend in etwa den gleichen Innendurchmesser auf. Insofern braucht der Spreizstift 33 keinen Kopf aufzuweisen. Der am vorderen Ende des Gehäuses 2 des Grundkörpers 1 des Montagewerkzeugs angeordnete Tiefenanschlag 3 weist regelmäßig einen größeren Durchmesser auf als der Teller 31 des Dübels 30, damit beim Montagevorgang der Dübel 30 ohne Verletzung des umgebenden Dämmstoffmaterials oberflächenbündig gesetzt werden kann. Wird durch einen entsprechenden Schlagimpuls das federnde Druckstück 6 aus einer korrespondierenden Ausnehmung 6a im ersten Teil 4a des Kolbenelements 4 herausgedrückt, ist das Kolbenelement 4 innerhalb des Gehäuses 2 des Grundkörpers 1 um die Länge bzw. Wegstrecke X verschiebbar, bis es an einem Stoppelement 7 in Form einer Madenschraube anschlägt, welche in die Bohrung 1a des Grundkörpers 1 hineinragt. Dazu ist im hinteren Bereich des zweiten Teils 4b des Kolbenelements 4 – welcher regelmäßig einen größeren Durchmesser aufweist als der vordere Bereich, der in die Dübelhülse 32 hineinragt – eine Aussparung 7a vorgesehen, die die Verschiebbarkeit des Kolbenelements 4 und somit auch die Einschlagtiefe des Spreizstifts 33 auf die Länge X beschränkt. Auf das hintere Ende des Gehäuses 2 ist eine Schutzkappe 5 aufgebracht, welche auch das federnde Druckstück 6 umgibt und durch welche der erste Teil 4a des Kolbenelements 4 im Vormontagezustand entsprechend um die Länge X hervorragt.
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3 zeigt detailliert den Aufbau eines alternativen erfindungsgemäßen Montagewerkzeugs in der Vormontageposition mit einem in die Ausnehmung 22 der Anschlagplatte 12 des Grundköpers 10 eingebrachten Teller 31 eines Dübels 30. Wie zu sehen, ist das Kolbenelement 14 mittels eines ersten Sicherungsmittels 16, 17 innerhalb des Grundkörpers 10 fixiert. Das erste Sicherungsmittel besteht aus einer Führungshülse 16 und einer Verriegelung 17. Die Führungshülse 16 umgibt den vorderen Bereich des ersten Teils 14a des Kolbenelements 4 und ist mit der Verriegelung 17 verbunden. Die Verriegelung 17 umfasst aufspreizbare Hakenmittel 17a und Vorsprünge 17b. Um die Verriegelung 17 herum kann zur Halterung beispielsweise ein O-Ring 20 vorgesehen sein. Die Verriegelung 17 blockiert in der Vormontageposition mittels der Vorsprünge 17b die Stirnseite des ersten Teils 14a des Kolbenelements 14, so dass das Kolbenelement 14 keine Relativbewegung gegenüber dem ersten Sicherungsmittel 16, 17 ausführen kann. Die vorderen Enden der Hakenmittel 17a der Verriegelung 17 sind mit dem hinteren Ende eines Schubelements bzw. einer Schubhülse 23 in Eingriff, welche(s) mit dem Schubteller 23a auf der Oberseite des Tellers 31 des Dübels 30 aufliegt. Der Schubteller 23a der Schubhülse 23 weist einen kleineren Durchmesser auf als der der Teller 31 des Dübels 30. Mit anderen Worten, die Ausnehmung 22 der Anschlagplatte 12 nimmt sowohl den Teller 31 des Dübels 30 auf als auch den kleineren Schubteller 23a der Schubhülse 23. Der zweite Teil 14b des Kolbenelements 14 ist mit einem Gewindeabschnitt 18 an seinem hinteren Ende wiederum mit einer Gewindebohrung 19 im vorderen Bereich des ersten Teils 14a des Kolbenelements 14 verschraubt, wobei wiederum der Gewindeabschnitt 18 die Gewindebohrung 19 nicht vollständig ausfüllt. Der zweite Teil 14b des Kolbenelements 14 ragt durch das Gehäuse 11 hindurch in die Dübelhülse 32 hinein und liegt am hinteren Ende des Spreizstifts 33 an, welcher bis kurz vor Beginn der Spreizzone 34 in die Dübelhülse 32 eingesteckt ist. Dabei verläuft der erste Teil 14a auch durch eine Bodenplatte 21 hindurch, welche bündig mit dem Schubteller 23a im Schubelement 23 angeordnet ist und mit einem O-Ring 20 gegenüber dem Kolbenelement 14 abgedichtet ist. Die Anschlagplatte 12, welche das Schubelement 23 an seiner Außenseite umgibt, weist an ihrem hinteren Ende ein zweites Sicherungselement 13 in Form eines Hohlzylinders 13 mit einer abgeschrägten Anschlagfläche 13a auf. Zwischen der Außenwand des Schubelements 23 und der Innenwand der Anschlagplatte 12 ist ein weiterer O-Ring angeordnet. Das hintere Ende des Gehäuses ist mit einer Schutzkappe 15 verschraubt, durch die der erste Teil 14 des Kolbenelements 14 mit dem Stößelanschlag 14c hindurchragt. Zwischen der Öffnung der Schutzkappe 15 und dem ersten Teil 14a kann ein O-Ring vorgesehen sein.
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Wird nun, wie in 4 dargestellt, ein Schlagimpuls auf den Stößelanschlag 14c des Kolbenelements 14 aufgebracht, werden das Kolbenelement 14 samt Führungshülse 16 und Verriegelung 17 sowie das Schubelement 23 mit Schubteller 23a und Bodenplatte 21 um eine Länge bzw. Wegstrecke X1 (vgl. 3) nach vorne geschoben, bis die Hakenmittel 17a der Verriegelung 17 mit ihren vorderen Enden an der abgeschrägten Anschlagfläche 13a des ersten Sicherungselements bzw. Hohlzylinders 13 der Anschlagplatte 12 anschlagen. Die Länge X1 entspricht in etwa der Dicke des Tellers 31 bzw. der Tiefe der Ausnehmung 22. Die Hakenmittel 17a gleiten anschließend an der abgeschrägten Anschlagfläche 13a nach außen, so dass die Verriegelung 17 aufspreizt und die Vorsprünge 17b den ersten Teil 14a und damit das gesamte Kolbenelements 14 freigeben. Die Fixierung des Kolbenelements 14 innerhalb des Grundkörpers durch die Führungshülse 16 und die Verriegelung 17 ist damit aufgehoben (die Führungshülse 16 kann ggf. Aussparungen für die hinteren Enden der Verriegelung 17 aufweisen). Nun kann das Kolbenelement 14 um die Länge bzw. Wegstrecke X2 bis zum Anschlag der Stirnfläche des ersten Teils 14a des Kolbenelements 14 an der Bodenplatte 21 verschoben werden. Um diese Länge X2 wird entsprechend auch der Spreizstift 33 (nicht dargestellt) eingeschlagen, so dass er über die Spreizzone 34 (nicht dargestellt) eine Verankerung des Dübels 30 (nicht dargestellt) in der jeweiligen Unterkonstruktion (nicht dargestellt) gewährleisten kann. Die Hakenmittel 17a sind regelmäßig so ausgestaltet, dass sie mit dem hinteren Ende des Schubelements 23 auf geeignete Weise in Eingriff gelangen können, wenn das Kolbenelement für einen neuen Setzvorgang zurückgezogen wird (Repitierfunktion). Das Kolbenelement kann also auch nur ein definiertes Stück weit zurückgezogen werden.
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Für beide Montagewerkzeuge 1, 10 verläuft die Montage des Dübels 30 nach einem gemeinsamen Grundprinzip, welches aus den folgenden Schritten besteht: a) Bohren eines Bohrlochs in die Unterkonstruktion, b) Aufsetzen des Montagewerkzeugs auf den Dübel 30, c) durch Werkzeugeinstellung vorbestimmtes Eintreiben des Dübels 30 um etwa die Dicke des Tellers 31 in den Dämmstoff, d) Entkoppeln des Kolbenelements 4, 14 von dem Werkzeug, sowie e) Eintreiben des Spreizelements 33 in die Unterkonstruktion. Bei der ersten Alternative erfolgt jedoch das Eintreiben des Dübels 30 nach Schritt c) unter Überwindung einer vorbestimmten Kraft, wobei eine Fixierung des Kolbenelements 4 innerhalb des Grundkörpers 1 gelöst wird (Kraftübertragungskupplung). Bei der zweiten Alternative erfolgt das Eintreiben des Dübels 30 nach Schritt c) unter Überwindung einer vorbestimmten Wegstrecke X1, wobei eine Fixierung des Kolbenelements 14 innerhalb des Grundkörpers 10 gelöst wird (Kraft-Weg-Kupplung). Dem Fachmann ist klar, dass das oben geschilderte gemeinsame Grundprinzip auch durch entsprechende mechanische, elektrische, magnetische, elektromagnetische oder hydraulische Modifikationen erreicht werden kann, ohne von dem durch die vorliegende Erfindung vorgegebenen Rahmen abzuweichen.
