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Die Erfindung betrifft einen Dübel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, welcher insbesondere zum Festlegen eines Befestigungselementes wie einer Schraube oder einem anderen, vorzugsweise mit einem Gewinde versehenen externen Befestigungselement wie einem Schraubhaken usw. an dem Bauteil wie einer Wand oder Decke dient.
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Es sind Dübel unterschiedlichster Ausführungsformen für verschiedene Anwendungszwecke bekannt, welche jeweils in eine Aufnahme wie z. B. eine Bohrung eines Bauteils einzuführen sind, um ein externes Befestigungselement an dem Bauteil festzulegen. Das externe Befestigungselement kann hierzu in einer Aufnahme des Dübels festgelegt werden, wenn dieser an dem jeweiligen Bauteil verankert ist. Das externe (separate) erste Befestigungselement kann allgemein im Rahmen der Erfindung in seiner Festlegungsposition an dem Dübel, insbesondere an dessen dem Dübel abgewandten freien Ende, einen Funktionsbereich aufweisen, welcher beispielsweis als Schraubenkopf, Haken oder als stift- oder bolzenförmiger Fortsatz zur Halterung eines anderen Gegenstandes oder dergleichen ausgebildet sein kann. Ein derart ausgebildetes erster Befestigungselement ist auch im Rahmen der Erfindung mit umfasst.
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Es sind vielfältige Typen von Dübeln für verschiedenste Anwendungsfälle bekannt, beispielsweise Hohlraumdübel, Spreizdübel, Holzdübel, Dübel mit Füllungen in der Dübelaufnahme wie mit Gewebeeinlagen oder mit aushärtenden Klebemassen, Gipskartondübel, Dämmstoffdübel, Schwerlastdübel, beispielsweise in Form von Metallspreizdübeln, Verbundankern, Hinterschnittankern oder dergleichen, sowie in weiteren Ausführungsformen.
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Oftmals besteht das Problem, dass ein Dübel an einem Bauteil wie einem Wand- und Deckenbereich eines Gebäudes festzulegen ist, wobei das Bauteil aus einem mehr oder weniger porösen Material mit nur vergleichsweise geringer Festigkeit besteht. Dies kann beispielsweise bei Bauteilen aus Bimsstein, Tuff oder anderen mineralischen Baustoffen der Fall sein, beispielsweise auch bei Bauteilen aus einem körnigen Zuschlagmaterial mit Bindemittel wie Zement oder dergleichen. Hier stellt sich das Problem, dass einerseits aufgrund der gegebenen Porosität des Bauteils dieses nur eine geringe Festigkeit aufweist, welche bei Zugkraftausübung auf den Dübel (bzw. Zugkraftausübung auf das in dem Dübel festgelegte separate Befestigungselement), nur vergleichsweise geringe Kräfte aufnehmen kann, so dass die Gefahr eines Ausreißens des Dübels bereits bei nicht allzu hohen Zugkräften besteht, unter Zerstörung des angrenzenden Bereiches des jeweiligen Bauteils wie porösem Mauerwerk. Andererseits ist eine Erhöhung der Haltekraft des Dübels in dem Bauteil durch Erhöhung dessen Aufspreizung nicht möglich, da das Bauteil beispielsweise aufgrund seiner porösen Struktur diesen Druckkräften nicht standhalten würde, was einer Befestigung des Dübels entgegenstehen würde.
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Um die mechanischen Einwirkungen des Dübels bei dessen Festlegung in dem Bauteil zu verringern, ist es bereits bekannt, den Dübel mit Innenhülse und Außenhülse auszubilden, wobei in dem gegebenen Zwischenraum zwischen den beiden Hülsen eine aushärtende, fließfähige Klebemasse angeordnet ist. Durch Austreten der Klebemasse aus der Außenhülse kann der Dübel somit in der Bauteilausnehmung eingeklebt werden. Diese Dübel werden beispielsweise eingesetzt, um bei einem Bauteil mit vorderer und hinterer Deckplatte, mit in der vorderen Deckplatte angeordneter Aufnahme für den Dübel, den Dübel mittels des Klebemittels an der hinteren Deckplatte festzulegen. Das Bauteil kann hierbei beispielsweise in Stützkernbauweise ausgebildet sein (siehe beispielsweise
DE 10 2006 049 952 A1 ). Die Klebemasse wird hierbei durch Einschlagen eines Keilkörpers in den Dübel aus diesem nach außen verdrängt. Auch derartige Dübel haben sich jedoch nicht bewährt, um an porösen Bauteilen (einschließlich Bauteilen mit materialbedingt ungleichmäßiger Hohlraumstruktur) festgelegt zu werden, da auch hier die Verbindung des Dübels mit den angrenzenden Bereichen des Bauteils nicht ausreichend stark ist, um die gewünschten Haltekräfte aufzunehmen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Dübel zu schaffen, welcher gerade auch in porösen Bauteilen oder Bauteilen mit unregelmäßiger Hohlraumstruktur unter Ermöglichung ausreichender Zugkräfte festgelegt zu werden, wobei das Bauteil gegebenenfalls aus einem Material geringer Festigkeit besteht.
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Überraschenderweise kann diese Aufgabe durch einen Dübel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst werden. Insbesondere ist hierbei die Innenhülse gegenüber der Außenhülse gewindegeführt verdrehbar, unter verdrehendem Vorschub der Innenhülse ausgehend von ihrer ausgefahrenen und gegenüber der Außenhülse vorstehenden Ausgangsstellung in Richtung auf ihre eingefahrene bzw. eingedrehte Endstellung. Es hat sich herausgestellt, dass durch die Gewindeführung der Innenhülse an die Außenhülse des Dübels die Innenhülse vergleichsweise große Druckkräfte auf die in dem Zwischenraum zwischen Innen- und Außenhülse angeordnete fließfähige Klebe- und/oder Füllmasse ausüben kann, so dass die Klebe- und/oder Füllmasse vergleichsweise tief in die Porenstruktur der an den Dübel angrenzenden Bereiche des jeweiligen Bauteils eindringen kann und somit ein vergleichsweise großes Bauteilvolumen um die Dübelaufnahme ausfüllen kann. Dies kann zugleich den Übergangsbereich zwischen dem Dübel und der Bauteilaufnahme umfassen, also beispielsweise ein gewisses Spiel zwischen dem Dübel und dem Bauteil, wie dieses leicht beim Einbringen von Bohrungen in poröse Materialien entsteht, beispielsweise durch Ausbrechen von Bauteilbereichen um die Bohrung. Durch die gewindegeführte Verdrehung der Innenhülse gegenüber der Außenhülse kann zudem erreicht werden, dass die Innenhülse kontrolliert und gegebenenfalls vergleichsweise langsam in die Außenhülse eingeführt wird, also beispielsweise mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit. Hierdurch ist die Innenhülse je Zeiteinheit um einen gewissen Umfangswinkel gegenüber der Außenhülse zu verdrehen. Dies kann gegebenenfalls vergleichsweise langsam erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass der fließfähigen Klebe- und/oder Füllmasse angesichts des Strömungswiderstandes der Poren- bzw. Hohlraumstruktur des Bauteils ausreichend Zeit gelassen wird, die Poren- bzw. Hohlraumstruktur des angrenzenden Bauteils zu durchdringen und auch Poren und Hohlräume in größerem Abstand zu dem Dübel auszufüllen. Da die eingesetzten Klebe- und/oder Füllmassen eine vergleichsweise hohe Viskosität aufweisen können, ist hierzu eine gewisse Zeit erforderlich. Weiterhin kann durch kontinuierliches Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse die fließfähige Klebe- und/oder Füllmasse kontinuierlich unter Druck gehalten werden, beispielsweise unter einem relativ konstanten Druck. Dies ist von Vorteil, um den (vorzugsweise kontinuierlichen) Fließvorgang der Klebe- und/oder Füllmasse aufrechtzuerhalten, insbesondere wenn beispielsweise die Klebe- und/oder Füllmassen thixotrope Eigenschaften haben, also deren Fließfähigkeit mit zunehmendem Druck zunimmt. Es kann dann durch kontinuierliches Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse ein konstanter Druck auf die Klebe- und/oder Füllmasse ausgeübt werden. Da bei dem Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse durch die jeweilige Gewindesteigung ein vergleichsweise geringer Vorschub der Innenhülse je Zeiteinheit bei kontinuierlicher Verdrehung der Innenhülse erzielt werden kann, kann der Druck auf das fließfähige Klebemittel zudem vergleichsweise lange aufrechterhalten werden, so dass das Klebemittel auch in weiter von dem Dübel entfernte Bereiche der Poren- oder Hohlraumstruktur des Bauteils vordringen kann. Nach Aushärten des Klebemittels ist somit nicht nur der verbleibende Hohlraum der Bauteilaufnahme für den Dübel, also der Zwischenraum zwischen Dübel und Bauteil, mit der aushärtenden Klebe- und/oder Füllmasse befüllt bzw. ausgefüllt, was in vielen Fällen aufgrund der vergleichsweise geringen Festigkeit des Bauteils nicht für eine ausreichende Zugfestigkeit der Verbindung zwischen Dübel und Bauteil ausreichen würde. Vielmehr ist die fließfähige Klebe- und/oder Füllmasse in tiefere Bereiche des Bauwerks eingedrungen, so dass das Bauwerk auch in größerem Abstand von dem Dübel durch die schließlich ausgehärtete Klebe- und/oder Füllmasse stabilisiert wird, nämlich durch Eindringen der Klebe- und/oder Füllmasse in diese Bauteilbereiche. Es wird somit der den Dübel umgebende Bauwerksbereich insgesamt durch die Klebe- und/oder Füllmasse stabilisiert, so dass der Dübel trotz der geringen Festigkeit des Bauteils im Bereich der Dübelaufnahme vergleichsweise hohen Zugkräften ausgesetzt werden kann. Die Klebe- und/oder Füllmasse haftet hierbei zugleich an dem Dübel, vorzugsweise an Innen- und Außenhülse desselben, an. Es versteht sich, dass hierdurch nicht nur die Zugkraftaufnahme auf den Dübel erhöht werden kann (Zugkraft in Dübellängsrichtung) sondern auch seitliche Kräfte auf den Dübel, beispielsweise wenn der aus dem Bauteil vorstehende Bereich des an dem Dübel festgelegten ersten Befestigungselementes (bei horizontaler Anordnung desselben) in Schwerkraftrichtung belastet wird, beispielsweise durch Angreifen eines Gewichtes. Auch hier macht sich die großräumige Stabilisierung des Bauteilbereiches mit an sich geringer Festigkeit durch die aushärtende Klebe- und/oder Füllmasse vorteilhaft bemerkbar, insbesondere bezüglich auf den Dübel ausgeübter Zugkräfte aber auch von Querkräften, insbesondere Querkräften auf das von dem Dübel gehalterte (erste) Befestigungselement.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Dübels hat sich insbesondere auch in Bezug auf Dübel vorteilhaft herausgestellt, bei welchen die Innenhülse axial zu der Außenhülse zu verschieben ist, beispielsweise durch Einschlagen der Innenhülse in die Außenhülse. Hierdurch können nur vergleichsweise kurzzeitig Druckkräfte auf die Klebe- und/oder Füllmasse ausgeübt werden, so dass die Klebe- und/oder Füllmasse nicht ausreichend tief in die Poren- oder Hohlraumstruktur des angrenzenden Bauteils eindringen kann, so dass diese Verbindung nicht geeignet ist, um die gewünschten erhöhten Zugkräfte aufzunehmen.
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Die Gewindeführung der Innenhülse mit der Außenhülse kann insbesondere durch eine Gewindeverbindung zwischen Innen- und Außenhülse erfolgen, so dass Innenhülse und Außenhülse korrespondierende Gewindeabschnitte aufweisen. Gegebenenfalls kann die Gewindeführung von Innenhülse und Außenhülse auch durch einen anderen Abschnitt des Dübels erfolgen, beispielsweise einem zwischen Innenhülse und Außenhülse angeordneten Zwischenring oder Adapter, hierbei kann beispielsweise die Innenhülse oder die Außenhülse verdrehgesichert an dem Zwischenring oder Adapter angreifen und der jeweils andere der beiden Dübelteile (d. h. Innenhülse oder Außenhülse) können Gewindeabschnitte aufweisen, welche mit korrespondierenden Gewindeabschnitten des anderen Dübelteils zusammenwirken. Gegebenenfalls kann der Zwischenring oder Adapter auch einen Gewindeabschnitt aufweisen, welcher mit einem korrespondierenden Gewindeabschnitt der Außenhülse zusammenwirkt, wobei der Zwischenring oder Adapter ferner ein Innengewinde aufweist, welches mit einem korrespondierenden Gewindeabschnitt der Innenhülse zusammenwirken kann (also beispielsweise einem Außengewinde der Innenhülse). Der Zwischenring oder Adapter kann beispielsweise auch vorteilhaft eingesetzt werden, um den Zwischenraum zwischen Innenhülse und Außenhülse wahlweise einzustellen, beispielsweise auch um das Volumen der von dem Zwischenraum angeordneten fließfähigen Klebe- und/oder Füllmasse einstellen zu können.
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Vorzugsweise sind Innenhülse und Außenhülse unmittelbar mit zusammenwirkenden korrespondierenden Gewindeabschnitten ausgebildet.
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Als bevorzugt hat es sich herausgestellt, wenn die Gewinde von Innenhülse und Außenhülse eine Ganghöhe aufweisen, welche im Bereich von 5–30 Windungen je Zentimeter Länge des Gewindeabschnittes liegt. Besonders bevorzugt ist die Ganghöhe im Bereich von 7–25 Windungen oder im speziellen 10–20 Windungen je Zentimeter Länge des Gewindeabschnittes. Hierdurch wird die Innenhülse bei einer Umdrehung um 360° beim Einschrauben in die Außenhülse in Richtung auf ihre eingeschobene Endstellung um einen axialen Betrag in die Außenhülse eingeschraubt, und erfährt einen entsprechenden Vorschub, so dass eine Länge an aushärtendem Klebemittel aus der Außenhülse nach außen verdrängt wird, welche leicht in die Poren bzw. Hohlräume des den Dübel umgebenden Bauteils eindringen kann, so dass eine vorteilhafte Verfestigung des Bauwerks eintreten kann. Ferner wird bei Verwendung üblicher Klebe- und/oder Füllmassen durch den genannten Vorschub der Innenhülse aufgrund der gegebenen Ganghöhe ein ausreichender Druck ausgeübt, damit die Klebe- und/oder Füllmasse ausreichend in das angrenzende Bauteil eindringen kann. Bei üblichen Viskositäten der verwendeten Klebe- und/oder Füllmasse wird hierdurch eine geeignete Druckkraft ausgeübt. Andererseits wird bei der gegebenen Ganghöhe beim Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse der Innenhülse bei der üblichen Viskosität der Klebe- und/oder Füllmasse nicht ein zu hoher Gegendruck entgegengesetzt. Dies bewirkt zudem, dass nicht übermäßig hohe Drehmomente auf die Innenhülse ausgeübt werden müssen, was gegebenenfalls zu einem unerwünschten Verdrehen des Dübels gegenüber dem den Dübel aufnehmenden Bauteil führen würde. Weiterhin hat sich ein Gewinde mit der beschriebenen Ganghöhe als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn 2-Komponenten-Klebmassen eingesetzt werden und die Innenhülse an ihrem in die Außenhülse hineinragenden Endbereich mit einem Mischkopf versehen ist, wie unten ausführlich beschrieben ist. Hierdurch kann besonders effektiv eine ausreichende Durchmischung der beiden Komponenten der 2-Komponentenmasse bewirkt werden.
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Die Innenhülse kann an ihrem Kopfende eine Aufnahme für ein Drehmoment übertragendes Werkzeug wie bspw. einen Schraubendreher aufweisen. Hierdurch ist ein Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse besonders einfach möglich. Durch die Aufnahme für das Werkzeug wird eine formschlüssige Wechselwirkung des Innenhülsenkopfes mit dem Werkzeug beim Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse ermöglicht. Gegebenenfalls ist aber auch ein kraftschlüssiger Angriff des Drehmoment übertragenden Werkzeuges an der Innenhülse möglich, wenn auch weniger bevorzugt. Das Kopfende der Innenhülse ist hierbei das Ende, welches aus der Außenhülse herausragt bzw. dem Ende der Innenhülse, welches tiefer in die Außenhülse eingeführt ist, gegenüberliegt.
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Besonders bevorzugt ist das freie, in die Außenhülse eingreifende Ende der Innenhülse (bzw. das tiefer in die Außenhülse eingreifende Ende derselben) als Mischkopf ausgebildet. Der Mischkopf kann beispielsweise als von der Innenhülse radial und/oder axial, vorzugsweise axial, vorstehender Bereich oder Element ausgebildet sein, welches bei Verdrehen der Innenhülse gegenüber der Außenhülse eine gewisse Durchmischung der in der Außenhülse befindlichen Klebe- und/oder Füllmasse bewirkt. Es versteht sich also, dass der Mischkopf beim Einschrauben der Innenhülse in die Außenhülse dann über zumindest eine gewisse Tiefe in die in der Außenhülse angeordneten Klebe- und/oder Füllmasse eindringt, um den Mischeffekt ergeben zu können. Besonders bevorzugt dringt der Mischkopf jedoch in der Ausgangsstellung der Innenhülse, in welcher diese bereits geringfügig in die Außenhülse eingreift bzw. eingedreht ist und in welcher der Dübel bevorratet werden kann, noch nicht in die Klebe- und/oder Füllmasse ein, so dass bspw. bei der Montage des Dübels die Innenhülse ohne Kontakt mit der Klebe- und/oder Füllmasse aus der Außenhülse entfernt werden kann, bspw. damit die Innenhülse unabhängig von der Außenhülse inspiziert werden kann. Besonders bevorzugt ragt der Mischkopf nicht radial außenseitig über die Innenhülse hervor bzw. ragt nicht radial außenseitig über das Gewinde der Innenhülse hervor, welches mit dem Gewinde der Außenhülse zusammenwirkt, um ein Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse zu ermöglichen. Beispielsweise kann der Mischkopf als axial von der Innenhülse vorstehender Vorsprung ausgebildet sein.
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Besonders bevorzugt ist der Mischkopf bzw. der Vorsprung zumindest über einen Teil seiner Länge bogenförmig ausgebildet, in Art einer Mischschaufel. Hierbei kann der Mischkopf einen Bereich mit einer gewissen Verdrillung aufweisen. Insgesamt ist durch die Anordnung des Mischkopfes besonders vorteilhaft eine 2-Komponenten-Klebe- und/oder Füllmasse einsetzbar, welche von der Außenhülse aufgenommen sein kann, und welche mittels Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse aus der Außenhülse herausgedrückt wird. Durch den Mischkopf wird hierbei gleichzeitig eine Durchmischung der zwei Komponenten der Klebe- und/oder Füllmasse bewirkt, wobei eine der beiden Komponenten beispielsweise ein Härter für die anderen Komponente sein kann, oder beispielsweise auch ein Farbmittel, welches die Funktionsweise des Dübels bestätigt, ohne hierauf beschränkt zu sein. Die Ausbildung der Innenhülse mit Mischkopf kann beispielsweise jedoch auch bei Ein-Komponenten-Klebe- und/oder Füllmassen vorteilhaft sein, beispielsweise wenn diese Masse thixotrope Eigenschaften aufweist und somit durch die Einwirkung des Mischkopfes in einen leichter fließfähigen Zustand (d. h. Zustand geringerer Viskosität) überführt wird.
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Vorzugsweise weist der Mischkopf der Innenhülse sich in Axialrichtung der Innenhülse erstreckende, miteinander verbundene Stege auf. Die Stege können beispielsweise an deren freien Ende, welches von der Innenhülse weg weist, miteinander verbunden sein, oder in einem Abstand von den freien Enden der Stege miteinander verbunden sein. Hierdurch weist der Mischkopf eine erhöhte Stabilität auf. Ferner kann gegebenenfalls im Verbindungsbereich der Stege eine Form der Stege vorliegen, welche eine erhöhte Mischeffektivität des Mischkopfes im Verbindungsbereich der Stege ermöglicht.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Stege derart, dass diese in ihrem mittleren Bereich eine erhöhte Verdrillung aufweisen, gegenüber zumindest einem oder beiden Endbereichen der Stege, wodurch die Seitenflächen der Stege in Form gebogener „Mischschaufeln” fungieren.
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Die freien Enden der den Mischkopf zumindest teilweise ausbildenden Stege können auch einen Verbindungsbereich miteinander aufweisen, welcher sich im Wesentlichen quer bzw. senkrecht zu der Längsachse der Innenhülse erstreckt, so dass der Verbindungsbereich selber nur eine geringe Mischwirkung erzeugt und daher auch von mechanischen Belastungen bei einem Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse entlastet wird.
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Der Mischkopf der Innenhülse kann gegebenenfalls ein oder zwei derartige Stege oder anderweitige eine Vermischung der Klebe- und/oder Füllmasse beim Verdrehen der Innenhülse bewirkende Vorsprünge aufweisen, besonders bevorzugt drei oder vier derartige Stege oder Vorsprünge, gegebenenfalls auch fünf oder sechs derartige Stege oder Vorsprünge, gegebenenfalls auch mehr. Eine Anzahl von zwei bis vier derartiger Stege bzw. Vorsprünge, insbesondere drei, hat sich in Bezug auf die Stabilität der Stege bzw. Vorsprünge einerseits und die Erzielung einer guten Vermischung andererseits als besonders bevorzugt herausgestellt.
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Besonders bevorzugt ist die Außenhülse mit Durchtrittsöffnungen in Form von Langlöchern versehen, welche sich vorzugsweise in Längserstreckung der Außenhülse bzw. des Dübels erstrecken. Hierdurch ist ein Austritt der Klebe- und/oder Füllmasse aus der Außenhülse in die Dübelumgebung erleichtert. Prinzipiell ist aber jede Form von Durchbrechungen geeignet, sofern diese ein Heraustreten der Klebe- und/oder Füllmasse aus dem Dübel ermöglicht. Besonders bevorzugt ist die Außenhülse des Dübels mit einer an dem Bauteil, welches die Dübelaufnahme aufweist, festlegbaren Verdrehsicherung versehen. Durch Betätigung der Verdrehsicherung und damit einer verdrehsicheren Festlegung des Dübels in der Bauteilaufnahme können somit Drehmomente auf die Außenhülse aufgefangen werden, welche beispielsweise beim Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse auftreten können. Erhöhte Drehmomente können beispielsweise auftreten, wenn die Innenhülse zu schnell in die Außenhülse eingedreht wird, wobei die Klebe- und/oder Füllmasse nicht ausreichend schnell aus der Außenhülse austritt. Diese Probleme können verstärkt auftreten, wenn das Bauteil aus einem Material geringer Festigkeit besteht, oder beispielsweise wenn die Bauteilaufnahme für den Dübel vergleichsweise groß bemessen ist, so dass aufgrund eines Spiels zwischen Dübel und Aufnahme der Dübel mit nur geringen Kräften in dem Bauteil verdrehbar ist. Auch dies kann insbesondere bei porösen Bauteilen oder Bauteilen mit Hohlräumen auftreten, oder bei Bauteilen, bei welchen beim Einbringen der Aufnahme (wie beispielsweise einer Bohrung) in das Bauteil dieses unerwünscht ausbricht. Durch die Verdrehsicherung ist somit die Anwendung des Dübels auch bei an sich problematischen Bauteilen besonders vorteilhaft gegeben.
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Besonders bevorzugt ist die Verdrehsicherung einstückig an die Außenhülse angeformt. Gegebenenfalls kann die Verdrehsicherung auch stoffschlüssig oder formschlüssig an der Außenhülse festgelegt sein, gegebenenfalls auch kraftschlüssig. Beispielsweise ist es möglich, dass die Verdrehsicherung als separates Bauteil ausgeführt ist, welches in Montageanordnung des Dübels die Außenhülse zumindest teilumfänglich oder vollumfänglich umgibt, wobei beispielsweise die Außenhülse in die Verdrehsicherung einsteckbar sein kann. Die Verdrehsicherung kann dann beispielsweise durch Formschlussmittel an die Außenhülse angreifen oder mit dieser zusammenwirken, wobei der Formschluss eine Verdrehsicherung in Bezug auf die Außenhülse ausbildet. Der Begriff der „Verdrehsicherung” bezieht sich allgemein im Rahmen der Erfindung auf eine Verdrehung der Außenhülse um ihre Längsachse.
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Besonders bevorzugt ist die Verdrehsicherung außenseitig an dem Bauteil festlegbar, also beispielsweise an der freien Bauteiloberfläche, in welcher die Dübelaufnahme eingebracht ist. Hierdurch wird eine Anordnung der Verdrehsicherung innerhalb der Dübelaufnahme vermieden, welche im Rahmen der Erfindung aber ebenfalls prinzipiell möglich ist. Durch die außenseitig an dem Bauteil angeordnete Verdrehsicherung ist diese leicht zugänglich, um diese zu betätigen und die Außenhülse gegen Verdrehung zu sichern. Ferner kann hierdurch der Durchmesser der Aufnahme besonders eng an den Außendurchmesser des Dübels (bzw. der Außenhülse) angepasst werden, was die Einbringung der Aufnahme in das Bauteil erleichtert.
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Besonders bevorzugt ist die Verdrehsicherung als Kragen oder Lasche der Außenhülse ausgebildet, gegebenenfalls auch als Kragen oder Lasche eines separaten Elementes, welches verdrehsicher an der Außenhülse festlegbar ist, beispielsweise durch Kraftschluss-, Formschluss- und/oder Stoffschlussmittel. Der Kragen oder die Lasche kann sich hierbei um einen Bereich des Außenumfanges der Außenhülse radial außenseitig des Schaftes derselben erstrecken, wobei der Kragen bzw. die Lasche an dem der Bauteiloberfläche zugewandten Ende der Außenhülse angeordnet ist. Der Kragen bzw. die Lasche kann hierdurch die freie Oberseite des Bauteils übergreifen und ist so besonders einfach zugänglich. Der Kragen bzw. die Lasche können allgemein verdrehsichernd mit einem anderen Dübelteil oder insbesondere dem Bauteil, besonders bevorzugt der Bauteiloberfläche, zusammenwirken, bspw. durch Formschlussmittel, in das Bauteil bzw. die die Bauteiloberfläche eindringende Haltekrallen (diese Haltekrallen können bspw. in die Bauteiloberfläche eingedrückt werden, um verdrehsichernd zu wirken), gegebenenfalls auch durch Stoffschlussmittel wie Klebemittel oder dergleichen. Der Kragen bzw. die Lasche können hierbei eine Aufnahme für ein weiteres Befestigungselement aufweisen, welches verdrehsichernd an dem Bauwerk festlegbar ist, beispielsweise durch Formschluss oder Stoffschluss, gegebenenfalls auch durch Kraftschluss. Beispielsweise kann hierzu das weitere Befestigungselement als Nagel, Stift oder Schraube ausgebildet sein, welche durch Einbringung in das die Dübelaufnahme aufweisende Bauteil an diesem verdrehsichernd festlegbar ist. Der Dübel kann das weitere Befestigungselement umfassen, beispielsweise durch Zuordnung des weiteren Befestigungselementes zu dem Dübel, insbesondere im Sinne einer Kit-off-parts-Anordnung oder durch Anordnung in einer gemeinsamen Verpackung.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Verdrehsicherung einen manuellen Angriffsbereich bzw. eine Handhabe zur händischen Verdrehsicherung aufweisen. Der Angriffsbereich bzw. die Handhabe können an einem Kragen oder einer Lasche der Außenhülse angeordnet sein, wozu Kragen oder Lasche entsprechend auszubilden sind.
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Besonders bevorzugt ist die Klebe- und/oder Füllmasse eine 2-Komponentenmasse, wobei eine Komponente die Klebe- und/oder Füllmasse und eine zweite Komponente einen Härter für die Klebe- und/oder Füllmasse darstellen kann. Es versteht sich, dass die beiden Komponenten der Klebe- und/oder Füllmasse an dem Dübel in dessen Bevorratungszustand voneinander getrennt angeordnet sind, beispielsweise mit einer Trennung in Form einer Folie oder dergleichen. Das Trennelement der beiden Komponenten der Klebe- und/oder Füllmasse kann durch Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse zur Freigabe der Trennung der beiden Komponenten der Klebe- und/oder Füllmasse verändert werden, beispielsweise durch Lageveränderung oder Zerstörung des Trennelementes, beispielsweise unter Durchbrechung einer Trennfolie oder einer Trennwand oder dergleichen. Gegebenenfalls kann es auch bereits ausreichend sein, die beiden Komponenten der Klebe- und/oder Füllmasse räumlich voneinander getrennt anzuordnen, wobei die beiden Komponenten durch Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse miteinander in Kontakt gebracht werden.
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Besonders bevorzugt sind die beiden Komponenten der Klebe- und/oder Füllmasse in dem Zwischenraum zwischen Innenhülse und Außenhülse angeordnet, ohne hierauf beschränkt zu sein (es versteht sich, dass in diesem Zustand die Innenhülse vorzugsweise nicht in ihrer vollständig in die Außenhülse eingedrehten Endposition vorliegt, sondern zumindest teilweise aus der Außenhülse herausgedreht ist). So ist es beispielsweise denkbar, eine der beiden Komponenten in dem Innenraum der Innenhülse anzuordnen (vorzugsweise die Komponente mit dem geringeren Volumen, bspw. den Härter) und die andere Komponente (vorzugsweise die Komponente mit dem größeren Volumen, bspw. die eigentliche Klebe- und/oder Füllmasse) in dem Zwischenraum zwischen Innenhülse und Außenhülse, wobei die Komponente in dem Innenraum der Innenhülse durch Betätigung eines Werkzeuges oder eines Dübelelementes vom Inneren der Innenhülse in den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenhülse überführt wird. Das Werkzeug bzw. das Dübelelement kann gegebenenfalls ebenfalls als Schraubelement ausgebildet sein, welches durch ein mit der Innenhülse zusammen wirkendes Gewinde in die Innenhülse einführbar, beispielsweise einschraubbar ist, oder gegebenenfalls auch einschiebbar ist.
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Generell kann die Klebe- und/oder Füllmasse aber auch eine aushärtende bzw. abbindende 1-Komponentenmasse sein.
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Die Klebe- und/oder Füllmasse kann allgemein eine solche auf organischer Basis (z. B. enthaltend organische Polymere) oder eine solche auf Basis anorganischer Komponenten (z. B. in Art eines Zementes) sein, oder in Mischform auf organisch-anorganischer Basis. Die Klebe- und/oder Füllmasse kann allgemein in Art eines Blitzzements vorliegen oder ein solcher sein, also ein schnell aushärtender Zement sein. Allgemein im Rahmen der Erfindung härtet die Füll- und/oder Klebemasse vorzugsweise derart aus, dass diese manuell nicht mehr deformierbar und/oder zerteilbar ist und besonders bevorzugt eine hohe Festigkeit aufweist.
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Allgemein im Rahmen der Erfindung sei unter dem Begriff „Klebe- und/oder Füllmasse” eine aushärtende oder abbindende Masse verstanden, welche einerseits stoffschlüssig den Dübel in der Bauteilaufnahme festlegt, andererseits unter Eindringen in die Poren- bzw. Hohlraumstruktur des Materials bzw. Volumenbereiches des angrenzenden Bauteils dieses verfestigt. Die Masse kann hierzu im ausgehärteten und/oder im nicht vollständig ausgehärteten Zustand eine gewisse Klebekraft aufweisen, um eine stoffschlüssige Verbindung zu ergeben. Die Masse kann alternativ hierzu im ausgehärteten Zustand eine gewisse Festigkeit aufweisen, um eine ausreichende Strukturstabilität zu ergeben, wobei ein vollständiges Aushärten (also durchgehendes Hartwerden) besonders zweckmäßig aber nicht immer zwingend notwendig ist, wenn die erforderliche Festigkeitserhöhung des Bauteils bewirkt wird. Derartige Klebe- und/oder Füllmassen sind allgemein bekannt, insbesondere einem Fachmann auf dem Gebiet von Bauzusatzstoffen und Füllmassen bzw. Klebstoffen, und muss hier nicht näher beschrieben werden. Generell ist der Dübel nicht auf eine zweiteilige Ausführungsform bestehend aus Innenhülse und Außenhülse beschränkt, auch wenn diese besonders bevorzugt ist. So kann beispielsweise zwischen Innenhülse und Außenhülse ein Zwischenelement wie ein Zwischenring oder Adapter vorgesehen sein, welcher auch eine Festlegung der Innenhülse an der Außenhülse ermöglichen kann. Unabhängig hiervon oder in Kombination hiermit kann auch ein weiteres separates Dübelelement vorgesehen sein, welches in die Innenhülse einführbar ist, beispielsweise durch Einschieben oder Einschrauben, wobei die Innenhülse mit einer inneren Führung oder einem Innengewinde versehen sein kann. Dieses weitere Dübelelement kann beispielsweise dazu dienen, eine Komponente der Klebe- und/oder Füllmasse in einen Dübelbereich einzuführen oder beispielsweise als Halterung für das separate erste Befestigungselement zu dienen, beispielsweise in Funktion eines Adapters zwischen dem separaten ersten Befestigungselement und der Innenhülse.
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Nach einer Ausführungsform können die Durchtrittsöffnungen der Außenhülse durch eine Folienumhüllung verschlossen sein, um ein Austrocknen der Klebe- und/oder Füllmasse zu verhindern. Die Folienumhüllung kann den Dübel ganz oder teilweise einschließen. Nach Entfernung der Folienumhüllung oder zumindest einer Zerstörung, welche einen Austritt der Klebe- und/oder Füllmasse in die angrenzenden Bereiche des Bauwerks ermöglicht, kann der Dübel in die Bauteilaufnahme eingesetzt werden. Alternativ oder gegebenenfalls zusätzlich kann an der Außenhülse eine Membran vorgesehen, insbesondere an der Außenhülse angeformt sein. Diese Membran kann einstückig an der Außenhülse angeformt sein. Die Membran kann eine nur geringe Dicke aufweisen, so dass beispielsweise beim Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse die Membran durch den auf die Klebe- und/oder Füllmasse ausgeübten Druck, und damit unter dem Druck der Klebe- und/oder Füllmasse auf die Membran, sich öffnet, um ein Austreten der Klebe- und/oder Füllmasse aus dem Dübel zu ermöglichen. Gegebenenfalls kann durch eine derartige Handhabung des Dübels auch eine den Dübel zumindest teilweise umgebende Folienumhüllung geöffnet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft erläutert und anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Darstellung der Innenhülse des Dübels,
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2 eine Darstellung des Dübels mit Innenhülse (siehe 1) und Außenhülse im Querschnitt mit Innendübel in seiner herausgedrehten Ausgangsstellung,
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3 eine Darstellung des Dübels mit Innenhülse und Außenhülse in perspektivischer Ansicht entsprechend 2,
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4 eine Darstellung des Dübels nach 2 bei Anordnung in einer Bauteilaufnahme mit teilweise in die Außenhülse eingedrehter Innenhülse,
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5 eine Darstellung des Dübels im Verpackungszustand in einer Folienumhüllung.
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Die 1 bis 5 zeigen einen erfindungsgemäßen Dübel zur Verwendung in Bauteilen 100 wie Wand- und Deckenbereichen, ohne hierauf beschränkt zu sein. Der Dübel umfasst eine Außenhülse 10 zur Einführung in eine Aufnahme 110 des Bauteils 100 wie z. B. eine Bohrung, in welcher der Dübel 1 festzulegen ist. Ferner umfasst der Dübel eine von der Außenhülse 10 aufnehmbare und zumindest im Wesentlichen koaxial zu dieser anordenbare Innenhülse 20, welche bei Montage des Dübels bzw. zumindest in seinem Endzustand der Befestigung des Dübels von der Außenhülse aufgenommen ist. Vorzugsweise ist allgemein im Rahmen der Erfindung zumindest im Endzustand der Befestigung des Dübels die Innenhülse vollständig von der Außenhülse aufgenommen, unter Umständen bis auf einen Endbereich der Innenhülse wie bzw. einer kopfartigen Verbreiterung 23 oder einem hierfür bestimmten Funktionsbereich wie einem Befestigungsbereich zur Festlegung eines ersten (separaten) Befestigungselementes. Vorzugsweise ist allgemein im Rahmen der Erfindung zumindest im Endzustand der Befestigung des Dübels die Außenhülse zumindest im Wesentlichen vollständig von der Bauteilaufnahme aufgenommen, gegebenenfalls bis auf einen Endbereich der Außenhülse, an welchem auch eine weiter unten beschriebene Verdrehsicherung der Außenhülse angebracht sein kann. Die Innenhülse kann hier bis zum Anschlag in die Außenhülse eingedreht werden.
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Die Innenhülse 20 umfasst einen Befestigungsbereich 22 zur Festlegung eines separaten ersten Befestigungselementes 120 wie einer Schraube, insbesondere in Form einer Aufnahme der Innenhülse 20. Die Innenhülse 20 und die Außenhülse 10 bilden im vormontierten Zustand einen Zwischenraum 18 zueinander aus, in welchem eine aushärtbare, fließfähige Klebe- und/oder Füllmasse 50 angeordnet ist. Die Innenhülse 20 ist in einer ausgefahrenen Ausgangsstellung und einer in die Außenhülse 10 eingeschobenen Endstellung relativ zu der Außenhülse 10 anordenbar, wobei in der Endstellung der Innenhülse 20 der Zwischenraum 18 zwischen Innenhülse 20 und Außenhülse 10 ein kleineres Volumen einnimmt als in der Ausgangsstellung. Die Außenhülse 10 weist Durchtrittsöffnungen 12 auf, welche den Zwischenraum 18 mit der Außenumgebung des Dübels 1 verbinden, unter Ermöglichung eines Durchtritts der Klebe- und/oder Füllmasse 50 vom Zwischenraum in die Außenumgebung des Dübels. Es versteht sich, dass die „Außenumgebung” allgemein im Rahmen der Erfindung insbesondere Teil der Dübelaufnahme des jeweiligen Bauteils sein kann.
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Die Innenhülse 20 ist gegenüber der Außenhülse 10 gewindegeführt verdrehbar, unter verdrehendem Vorschub der Innenhülse 20 in Richtung auf ihre eingeschobene Endstellung. Hierzu sind die Innenhülse 20 und die Außenhülse 10 jeweils mit zusammenwirkenden Gewindebereichen 21, 11 versehen, welche sich im allgemeinen über zumindest einen Teil der Länge der jeweiligen Hülse oder praktisch über die gesamte Länge von Innen- und/oder Außenhülse erstrecken kann, vorzugsweise jeweils über praktisch die gesamte Länge beider Hülsen, zur Bereitstellung einer optimalen Führung der beiden Hülsen gegeneinander. Die Stabilität der Hülsenanordnung insbesondere beim Eindrehen der Innenhülse in die Außenhülse wird hierdurch erhöht, was insbesondere auch bei längeren Hülsen oder höher viskosen Klebe- und/oder Füllmassen vorteilhaft sein kann, im Speziellen bei im Außenbereich eingesetzten Dübeln, wo die Viskosität der Klebe- und/oder Füllmasse bei tieferen Temperaturen relativ hoch sein kann und somit ein Einschrauben der Innenhülse erschwert sein kann.
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Die Gewindebereiche 21, 11 von Innenhülse 20 und Außenhülse 10 weisen nach diesem Ausführungsbeispiel eine Ganghöhe im Bereich von 5–30 Windungen je cm Länge des Gewindeabschnittes auf, bspw. ca. 15 Windungen je cm Länge, was sich für viele Anwendungsfälle als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, ohne hierauf beschränkt zu sein.
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Die Innenhülse 20 weist über ihre Länge eine geschlossene Umfangsfläche 24 auf.
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Das Gewinde 21 der Innenhülse 20 und/oder das Gewinde 11 der Außenhülse 10 sind jeweils in deren Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet, hier das Gewinde beider Hülsen. Die Stabilität der Hülsenanordnung, insbesondere bei höher viskosen Klebe- und/oder Füllmassen, wird hierdurch erhöht.
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Die Innenhülse 20 weist an ihrem Kopfende 23 eine Aufnahme 22 für ein Drehmoment übertragendes Werkzeug auf, bspw. in Form eines Kreuzschlitzes oder Mehrkantaussparung zur Aufnahme eines Inbusschlüssels, ohne hierauf beschränkt zu sein.
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Das freie, in die Außenhülse 10 eingreifende Ende der Innenhülse 20 ist hier als Mischkopf 25 ausgebildet. Der Mischkopf 25 der Innenhülse 20 weist sich in Axialrichtung der Innenhülse 20 erstreckende, verbundene Stege 26 auf, hier drei Stege. Die Stege 26 des Mischkopfes sind im Bereich ihrer freien Enden bzw. hier an ihren freien Enden miteinander verbunden. Die Stege sind verdrillt ausgeführt, um bei Verdrehung der Innenhülse in Art von Mischschaufeln in Bezug auf die Klebe- und/oder Füllmasse 50 wirken zu können.
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Die Durchtrittsöffnungen 12 der Außenhülse 10 können hier optional als Langlöcher ausgebildet sein, um einen Austritt der Klebe- und/oder Füllmasse zu erleichtern, bspw. mit Längserstreckung der Langlöcher in Hülsenlängsrichtung 10a (3). Die Durchtrittsöffnungen können auch eine andere geeignete Form und Größe aufweisen.
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Die Außenhülse 10 weist eine an dem Bauteil 100 festlegbare Verdrehsicherung 15 auf, welche hier außenseitig an dem Bauteil 100 festlegbar ist, also an der freien Außenfläche des Bauteils, wie der Wand- oder Deckenfläche einer Wand oder Decke. Die Verdrehsicherung 15 ist hier als Kragen oder Lasche 15a der Außenhülse 10 oder eines an die Außenhülse 10 festgelegten Elementes ausgebildet. Der Kragen oder die Lasche erstreckt sich um einen Bereich des Umfanges der Außenhülse 10 und radial außenseitig an dem Schaft 14 der Außenhülse 10 an dem der Bauteiloberfläche zugewandten Ende derselben. Die Lasche oder der Kragen (oder allgemein im Rahmen der Erfindung, die Verdrehsicherung) weist eine Aufnahme 15c für ein weiteres Befestigungselement 15b wie einen Nagel, Stift oder Schraube auf, wobei das weitere Befestigungselement 15b verdrehsichernd an dem die Dübelaufnahme aufweisenden Bauteil festlegbar ist, bspw. durch Einschlagen des Nagels in das Bauteil. Alternativ oder zusätzlich kann eine Verdrehsicherung auch durch händischen Angriff an der Außenhülse oder an einem mit dieser verdrehgesichert verbundenem Bauteil erfolgen oder durch andere geeignete Maßnahmen. Um den händischen Angriff zu erleichtern ist die Außenhülse vorzugsweise mit einer geeigneten Handhabe versehen, als welche bspw. auch bei geeigneter Ausgestaltung der Kragen oder die Lasche dienen kann.
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Die Klebe- und/oder Füllmasse 50 ist besonders bevorzugt im Rahmen der Erfindung eine 2-Komponentenmasse, welche somit einerseits im noch nicht ausgehärteten Zustand leicht aus der Außenhülse nach außen verdrängt werden kann, andererseits im ausgehärteten Zustand eine sehr hohe Festigkeit aufweist und auch den Bereich des Bauteils, in den diese eingedrungen ist, stabilisiert.
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Die Durchtrittsöffnungen 12 der Außenhülse 10 sind vorzugsweise durch eine Folienumhüllung 60 luft- und/oder feuchtigkeitsdicht umgeben bzw. verschlossen (5). Die Folienumhüllung 60 kann die gesamte Außenhülse oder den gesamten Dübel (Innen- und Außenhülse) aufnehmen. Die Folienumhüllung ist vorzugsweise vor Einführung des Dübels in die Bauteilaufnahme zu entfernen. Innen- und Außenhülse können vormontiert in der Folienumhüllung vorliegen, also bspw. mit einem in den Außendübel eingreifenden Ende des Innendübels, bspw. unter Gewindeeingriff der beiden Bauteile miteinander. Dies kann auch unabhängig von der Folienumhüllung im vorkonfektionierten Zustand des Dübels der Fall sein. Alternativ können die Durchtrittsöffnungen 12 durch eine an der Außenhülse 10 vorgesehene, insbesondere an die Außenhülse 10 angeformte, Membran (nicht dargestellt) verschlossen sein. Hierdurch wird jeweils ein Austrocknen der Klebe- und/oder Füllmasse oder eine vorzeitige Reaktion der Klebe- und/oder Füllmassekomponenten miteinander bei der Lagerung des Dübels verhindert.
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Ferner betrifft die Erfindung allgemein ein Bauteil mit einem an diesem festgelegten Dübel gemäß der Erfindung.
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Ersichtlich ist in den 2 bis 5 die Innenhülse nur teilweise in die Außenhülse eingedreht, um das Funktionsprinzip zu erläutern. Genauer gesagt ist in den 2, 3 und 5 die Innenhülse nur teilweise (vergleichsweise geringfügig) in die Außenhülse eingedreht, um eine Vormontage der beiden Dübelteile zu ergeben, wobei die Klebe- und/oder Füllmasse 50 noch nicht aus den Durchbrechungen der Außenhülse austritt. In 4 ist die Innenhülse etwas weiter in Richtung auf ihre Endstellung in die Außenhülse eingedreht, so dass die Masse 50 bereits teilweise aus den Durchbrechungen austritt. In der Praxis ist im Endzustand der Dübelmontage die Innenhülse zumeist bis zum Anschlag in die Außenhülse eingedreht, also vorzugsweise zumeist so weit eingedreht, bis der Kopf der Innenhülse mit dem Kopf der Außenhülse zur Anlage kommt. Der Kopf der Außenhülse weist hier beispielhaft eine Einbuchtung 10d zur zumindest teilweisen Aufnahme des Kopfes der Innenhülse auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006049952 A1 [0005]
