DE202011110234U1

DE202011110234U1 - Blindniet und System zum Befestigen eines Paneels an einer Unterkonstruktion

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Publication number: DE202011110234U1
Application number: DE201120110234
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-03-11
Anticipated expiration: 2021-12-23

Abstract

Blindniet (4) zum Befestigen eines Paneels (1) an einer Unterkonstruktion (2), im Baubereich zur Verkleidung von Innen- und Außenwänden oder von Decken oder zur Herstellung von Dacheindeckungen, mit: einem Kopf (4a) mit einer ersten Schulter (7) zur Abstützung an einer Fläche des Paneels (1), einer hülsenartigen Erweiterung (5; 6) des Kopfes (4a) mit einer zweiten Schulter (8) zur Abstützung an einer Fläche der Unterkonstruktion (2), und einem zur Verformung bestimmten Schaft (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (4a) mit der hülsenartigen Erweiterung (5; 6) und dem Schaft (9) als integrales Bauteil ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Blindniet zum Befestigen eines Paneels an einer Unterkonstruktion im Baubereich zur Verkleidung von Innen- und Außenwänden oder von Decken oder zur Herstellung von Dacheindeckungen, sowie ein System zum Befestigen eines Paneels an einer Unterkonstruktion im Baubereich zur Verkleidung von Innen- und Außenwänden oder von Decken oder zur Herstellung von Dacheindeckungen unter Verwendung eines solchen Blindniets.
Der Begriff „Paneel” wird nachfolgend als Oberbegriff für Tafeln und Platten aus Materialien wie Faserzement, Gipskarton, Ton, Holz, Naturstein usw. verwendet. Solche Paneele werden im Baubereich in unterschiedlichen Dicken in großem Umfang im Trockenbau sowie zur funktionalen und/oder dekorativen Verkleidung von Innen- und Außenwänden sowie von Decken oder zur Herstellung von Dacheindeckungen verwendet.
Solche Paneele üblicherweise über konstruktiv vorgesehene Fest- und Lospunkte an einer Unter- oder Tragkonstruktion, beispielsweise aus Metallprofilen, befestigt, wobei die Festpunkte das Eigengewicht der Paneele und die Windlasten aufnehmen und an die Unterkonstruktion ableiten, während die Lospunkte thermisch und/oder Materialbedingte Verformungen ausgleichen.
Eine bekannte, übliche Befestigungstechnik besteht darin, das Paneel an den Festpunkten mit Bohrungen eines ersten Durchmessers und an den Lospunkten mit Bohrungen eines zweiten, größeren Durchmessers zu versehen. Zur Befestigung an den Festpunkten und den Lospunkten dienen Blindniete, die vor Ort an der Baustelle mit einer auf den Nietschaft aufgesetzten separaten Hülse versehen werden, wobei die Hülse einen Außendurchmesser besitzt, der nahezu gleich dem Durchmesser der Festpunktbohrungen ist. Zwischen der Hülse und der größeren Bohrung für die Lospunkte verbleibt somit ein Ringspalt zur Aufnahme von Dehnungen des Paneels, die insbesondere durch Wärme und/oder absorbierte Feuchtigkeit entstehen können. Nachteilig ist hierbei, dass die Paneele an genau vorgegebenen Punkten mit den Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers versehen werden müssen. Wird ein falscher Bohrer gewählt, ist das Paneel u. U. nicht mehr zu verwenden.
Außerdem ist die Tragfähigkeit und zulässige Setzkraft der Blindnieten begrenzt, und die Montage ist sehr aufwändig und fehlerträchtig, weil ein Sortiment unterschiedlicher Hülsen vorgehalten und richtig eingebaut werden muss.
Aus der CH 692750 A ist ein Befestigungsverfahren bekannt, bei dem alle Bohrungen des Paneels den gleichen, großen Durchmesser haben, der für die Aufnahme von Bewegungen des Paneels an den Lospunkten bemessen ist. Für die Festpunkte werden auch hier Blindniete verwendet, auf deren Schaft eine Hülse aufgeschoben wird, deren Außendurchmesser gleich dem Bohrungsdurchmesser und deren Länge jedoch kleiner als die Dicke des Paneels ist, so dass die Hülse lediglich die betreffende Festpunktbohrung ausfüttert. An den Lospunkten wird der gleiche Blindniet aber ohne Hülse gesetzt. Die Unterkonstruktion wird durch kastenartige Hohlprofile gebildet, die an einer in Längsrichtung durchgehenden Nut in einer Seitenfläche offen sind. Diese Art der Befestigung hat den Nachteil, dass sich dünnwandige Metallprofile der Unterkonstruktion beim Setzen des Niets um das Bohrloch herum in Richtung des Paneels trichterartig verformen können. Dadurch verringert sich der Auszugswiderstand des Blindniets und der Montageabstand kann nicht mehr sicher eingehalten werden. Außerdem kann es zu einer unerwünschten reibschlüssigen Verspannung des Paneels mit der Unterkonstruktion an den Lospunkten kommen. Zur Lösung dieser Probleme muss die Materialstärke der Profile der Unterkonstruktion durchgehend vergrößert werden, was zu erheblich höheren Kosten und zu einer aufwändigeren Befestigung der dann schwereren Unterkonstruktion an dem zu verkleidenden Objekt führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden und einen verbesserten Blindniet sowie ein verbessertes System zum Befestigen eines Paneels an einer Unterkonstruktion im Baubereich zur Verkleidung von Innen- und Außenwänden oder von Decken oder zur Herstellung von Dacheindeckungen in Vorschlag zu bringen.
Erfindungsgemäß gelingt dies mit einem Blindniet gemäß Anspruch 1 und mit einem System gemäß Anspruch 11. Bevorzugte Ausgestaltungen des Blindniets sowie des Systems und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Dadurch dass bei dem erfindungsgemäßen Blindniet im Vergleich zu einem gattungsgemäßen Blindniet der Kopf mit einer hülsenartigen Erweiterung und dem Schaft als integrales Bauteil ausgebildet ist, besitzt der Blindniet – bei ansonsten etwa gleichem Materialverbrauch – eine deutlich höhere Zugfestigkeit und Tragfähigkeit, weil die bei bisherigen Blindnieten aufgrund der großen Durchmesseränderung vorhandene Schwachstelle am Übergang von Schaft zu Kopf vermieden ist und ein abgestufter Übergang von Schaft zu hülsenartiger Erweiterung und dann zum Kopf gebildet ist.
Durch das Vorsehen der hülsenartigen Erweiterung des Blindniets wird auch sichergestellt, dass auch bei Verwendung von z. B. relativ dünnwandigen Metallprofilen der Unterkonstruktion beim Setzen des Niets das Material der Unterkonstruktion um das Bohrloch oder die Öffnung herum nicht in Richtung des Paneels verformt wird, da sich die über den Dorn eingebrachte Kraft an der Schulter der hülsenartigen Erweiterung abstützt und auf eine größere Fläche verteilt wird. Zusätzlich verringert sich der Auszugswiderstand des Blindniets und die Genauigkeit der Montage.
Außerdem entfällt durch den integralen Aufbau die getrennte Bereitstellung und Bevorratung von Hülsen und Nieten und die Verarbeitung vor Ort an der Baustelle ist erheblich vereinfacht und zeitsparend, was sich auch auf das Befestigungssystem und -verfahren auswirkt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Blindniet im eingebauten Zustand als Festpunkt,
2 einen erfindungsgemäßen Blindniet im eingebauten Zustand als Lospunkt, und
3 einen erfindungsgemäßen Blindniet in einer Schnittdarstellung.
Der in 3 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Blindniet 4 besitzt einen Kopf 4a, der eine erste Schulter 7 aufweist, die zur Abstützung an einer Fläche eines zu befestigenden Paneels 1 dient (siehe 1 und 2). Der Kopf bzw. die Schulter 7 ist so groß bemessen, dass sie die Bohrung in dem Paneel, in das der Niet einzusetzen ist, vollständig abdeckt und die Kontaktfläche im Verhältnis zur Stärke des Materials des Kopfes und den Materialeigenschaften so bemessen, ist, dass die beim Einbau und im Einsatz auftretenden axialen Kräfte aufgenommen werden können.
Der Kopf 4a weist erfindungsgemäß eine hülsenartige Erweiterung 5, 6 auf, die einerseits mit dem Kopf 4a und andererseits mit einem Schaft 9 integral, d. h. über den gesamten Niet durchgehend aus einem einheitlichen Material bestehend, ausgebildet ist. Die hülsenartige Erweiterung 5, 6 verlagert also einen Teil der Wirkfläche des Nietkopfes in Längsrichtung des Blindniets und sie besitzt dazu eine zweite Schulter 8, die zur Abstützung an einer Fläche einer Unterkonstruktion 2 bestimmt ist (siehe 1 und 2).
Die erste und die zweite Schulter befinden sich in zwei vorzugsweise parallelen, in Richtung der Längsachse X des Blindniets 4 beabstandeten zu dieser orthogonal verlaufenden Ebenen. Abweichend davon sind aber auch konisch geformte oder geneigte Schulterflächen denkbar. Erfindungsgemäß wird die zweite Schulter 8 von der ersten Schulter 7 – in einer Projektion entlang der Längsachse X des Blindniets 4 betrachtet – radial zumindest bereichsweise überlagert, was sowohl runde als auch andersförmige Schulterformen wie oval, mehreckig, sternförmig, viereckig, etc. für beide Schultern umfasst.
In einer weiteren Ausführungsform können die Schulterflächen am Nietkopf 4a und/oder an der hülsenartigen Erweiterung 5, 6 und/oder die Außenflächen der hülsenartigen Erweiterung 5, 6 mit einer Funktionsschicht versehen sein. Diese Funktionsschicht kann verschiedene, einem jeweiligen gewünschten Zweck dienende Eigenschaften aufweisen. So sind korrosionshindernde, elastische, vibrationsdämmende, adhäsive, thermisch, galvanisch oder elektrisch isolierende Eigenschaften sowie Kombinationen hiervon denkbar.
In einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform kann die hülsenartige Erweiterung über die axiale Länge verteilt mehrere Bereiche mit radial unterschiedlichen Schultergrößen aufweisen. Diese Ausführungsform ermöglicht das Abstützen mit unterschiedlichen Schulterflächen auf mehreren axial beabstandeten Flächen einer stufenartigen Bohrung, was z. B. bei Laminat-Paneelen sinnvoll sein kann, wobei die Schultern unterschiedlichen Schichten und ggf. Materialien des Paneels zugeordnet sind.
Erfindungsgemäß werden für die Herstellung des Blindniets ein Werkstoff und geometrische Abmessungen der hülsenartigen Erweiterung gewählt, so dass eine Stauchung der hülsenartigen Erweiterung während des Setzens des Blindniets weitgehend vermieden wird.
Der zur Verformung bestimmte Schaft 9 kann allein aufgrund seiner Materialstärke verformbar sein, aber auch in an sich bekannter Weise mit Einkerbungen und/oder Schlitzen versehen sein, um die Verformung zu erleichtern und definiert ablaufen zu lassen. Zur Verformung beim Setzen des Niets verfügt dieser in an sich bekannter Weise über einen Dorn 11 mit einem Dornkopf 10, der sich durch den Blindniet 4 in der Längsrichtung erstreckt und an der Kopfseite vorsteht, wo er mit einem entsprechenden Werkzeug gegriffen werden kann. Der Dorn kann nach dem Setzen durch das Werkzeug abgetrennt werden oder eine vorgeformte Bruchstelle besitzen, an der der Dorn beim Überschreiten einer definierten Zugkraft abreißt.
Der erfindungsgemäße Blindniet 4 ist vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, kann aber auch aus einer geeigneten Aluminiumlegierung oder aus einem Kunststoffmaterial integral hergestellt sein.
Der vorbeschriebene erfindungsgemäße Niet wird vorzugsweise zur Herstellung der Festpunkt-Befestigung von Paneelen an der Unterkonstruktion eingesetzt. Eine solche Einbausituation als Festpunkt ist in 1 gezeigt. Die 2 zeigt demgegenüber eine Einbausituation des erfindungsgemäßen Blindniets als Lospunkt, wobei als Lospunkt auch herkömmliche Blindnieten ohne die hülsenartige Erweiterung zwischen Schaft und Kopf eingesetzt werden können.
Damit umfasst die Erfindung auch ein System zum Befestigen eines Paneels 1 an einer Unterkonstruktion 2 mittels Blindnieten 4 in Bohrungen oder andere geeignete Öffnungen des Paneels 1 und der Unterkonstruktion 2 an vorgegebenen Festpunkten A und Lospunkten B, wobei der Durchmesser D der Bohrungen des Paneels 1 gleich dem für die Lospunkte B festgelegten Durchmesser ist, und für die Bohrungen an den Festpunkten A die erfindungsgemäßen Blindnieten 4 vorgesehen sind. Die axiale Länge l der hülsenartigen Erweiterung 5 dieser Blindnieten 4 an den Festpunkten A ist mindestens gleich der Dicke s des Paneels 1 und der Außendurchmesser der hülsenartigen Erweiterung 5 entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser D der Bohrungen.
Damit stützt sich die erste Schulter 7 des Nietkopfes 4a an der Außenfläche des Paneels ab und die zweite Schulter 8 der hülsenartigen Erweiterung 5 stützt sich an einer Fläche der Unterkonstruktion 2 ab.
Sofern zwischen der Anlagefläche der Unterkonstruktion 2 und der Rückseite des Paneels, wie in den 1 und 2 gezeigt, konstruktiv ein Abstand vorgegeben ist, in den z. B. Unter- oder Zwischenlagen 3 eingebracht werden, ist die axiale Länge l der hülsenartigen Erweiterung 5, 6 der Blindnieten 4 an den Fest- und ggf. den Lospunkten gleich der Dicke s des Paneels zuzüglich dieses Abstandes.
Der erfindungsgemäße Blindniet bzw. das erfindungsgemäße System zum Befestigen eines Paneels 1 an einer Unterkonstruktion 2 wird entsprechend durch ein Verfahren eingebaut, das die folgenden Schritte aufweist:

– das Paneel 1 wird an konstruktiv vorgegebenen Festpunkten A und Lospunkten B mit Bohrungen gleichen Durchmessers D versehen, wobei der Durchmesser D der Bohrungen gleich dem für die Lospunkte B festgelegten Durchmesser D ist, und
– in jede Bohrung des Paneels, die für einen Festpunkt A bestimmt ist, und in eine Öffnung in der Unterkonstruktion wird ein erfindungsgemäßer Blindniet 4 eingeführt, wobei die hülsenartige Erweiterung 5 dieser Blindnieten 4 einen Außendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem Durchmesser D der Bohrungen des Paneels 1 entspricht, und die axiale Länge l der hülsenartigen Erweiterung 5 jeweils mindestens gleich der Dicke s des Paneels 1 ist (oder wie beschrieben um einen konstruktiv vorgesehenen Abstand zwischen Unterkonstruktion und Paneel verlängert ist).

In jede Bohrung, die als Lospunkt B (2) bestimmt ist, wird ein erfindungsgemäßer Blindniet eingesetzt, wobei der Blindniet einen Außendurchmesser der hülsenartigen Erweiterung aufweist, der geringer als der Durchmesser D der Bohrung des Paneels 1 ist, so dass ein Ringspalt zur Aufnahme von Dehnungen des Paneels gebildet ist, welche insbesondere durch Wärme und/oder absorbierte Feuchtigkeit entstehen. Die axiale Länge l der hülsenartigen Erweiterung 6 für den Lospunkt entspricht der der Blindnieten für die Festpunkte. Alternativ können für die Lospunkte Blindnieten herkömmlicher Bauart, also ohne die hülsenartige Erweiterung verwendet werden, weil auch bei diesen der Ringspalt zur Aufnahme von Dehnungen des Paneels gewährleistet ist. Nachteilig ist hierbei die fehlende Abstützfläche in der Unterkonstruktion für die beim Setzen auftretenden Zugkräfte.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CH 692750 A [0006]

Claims

Blindniet (4) zum Befestigen eines Paneels (1) an einer Unterkonstruktion (2), im Baubereich zur Verkleidung von Innen- und Außenwänden oder von Decken oder zur Herstellung von Dacheindeckungen, mit: einem Kopf (4a) mit einer ersten Schulter (7) zur Abstützung an einer Fläche des Paneels (1), einer hülsenartigen Erweiterung (5; 6) des Kopfes (4a) mit einer zweiten Schulter (8) zur Abstützung an einer Fläche der Unterkonstruktion (2), und einem zur Verformung bestimmten Schaft (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (4a) mit der hülsenartigen Erweiterung (5; 6) und dem Schaft (9) als integrales Bauteil ausgebildet ist.
Blindniet (4) gemäß Anspruch 1, wobei die erste Schulter (7) und die zweite Schulter (8) auf parallelen, in Richtung der Längsachse (X) des Blindniets (4) beabstandeten Ebenen angeordnet sind.
Blindniet (4) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste Schulter (7) die zweite Schulter (8), in einer Projektion entlang der Längsachse (X) des Blindniets (4) betrachtet, in radialer Richtung zumindest bereichsweise überlagert.
Blindniet (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eine der Schultern (7, 8) und/oder die Außenfläche der hülsenartigen Erweiterung (5; 6) mit einer Funktionsschicht versehen ist/sind.
Blindniet (4) gemäß Anspruch 4, wobei die Funktionsschicht korrosionshindernde, elastische, adhäsive, galvanisch, thermisch und/oder elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist.
Blindniet (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die hülsenartige Erweiterung (5; 6) mehrere Schultern unterschiedlichen Außendurchmessers aufweist.
Blindniet (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Blindniet (4) einen Dorn (11) mit einem Dornkopf (10) aufweist, der sich durch den Blindniet (4) in der Längsrichtung erstreckt und zur Verformung des Schaftes (9) bestimmt ist.
Blindniet (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Werkstoff des Blindniets (4) und die Abmessungen der hülsenartigen Erweiterung (5; 6) so gewählt sind, dass eine Stauchung der hülsenartigen Erweiterung (5; 6) während des Setzens des Blindniets (4) weitgehend vermieden wird.
Blindniet (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Blindniet (4) aus Edelstahl, einer Aluminiumlegierung oder aus einem geeigneten Kunststoffmaterial integral hergestellt ist.
Blindniet (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das zu befestigende Panel (1) eine Tafel oder Platte aus Faserzement, Gipskarton, Ton, Holz oder Naturstein ist, und die Unterkonstruktion (2) aus Metallprofilen gebildet ist.
System zum Befestigen eines Paneels (1) an einer Unterkonstruktion (2), im Baubereich zur Verkleidung von Innen- und Außenwänden oder von Decken oder zur Herstellung von Dacheindeckungen, mittels Blindnieten (4) in Bohrungen des Paneels (1) und Öffnungen der Unterkonstruktion (2) an vorgegebenen Festpunkten (A) und Lospunkten (B), wobei der Durchmesser (D) der Bohrungen des Paneels (1) gleich dem für die Lospunkte (B) festgelegten Durchmesser ist, und für die Bohrungen an den Festpunkten (A) Blindnieten (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen sind, wobei die axiale Länge (l) der hülsenartigen Erweiterung (5) dieser Blindnieten (4) mindestens gleich der Dicke (s) des Paneels (1) ist und der Außendurchmesser der hülsenartigen Erweiterung (5) im Wesentlichen dem Durchmesser (D) der Bohrungen entspricht.
System nach Anspruch 11, wobei die axiale Länge (l) der hülsenartigen Erweiterung (5) der Blindnieten (4) an den Festpunkten (A) gleich der Dicke (s) des Paneels zuzüglich eines vorgegebenen Abstands (3) zwischen der Unterkonstruktion (2) und dem Paneel (1) ist.
System gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das zu befestigende Panel (1) eine Tafel oder Platte aus Faserzement, Gipskarton, Ton, Holz oder Naturstein ist, und die Unterkonstruktion (2) aus Metallprofilen gebildet ist.