DE2407844B1 - Unterlagescheibe aus Kunststoff fuer Befestigungselemente - Google Patents

Description

Bei vielen Befestigungen kann beim Einschrauben des Befestigungselements die Einhaltung von bestimmten Vorspannkräften erforderlich sein, um beispielsweise die optimalen Befestigungs- und Verankerungskräfte zu erreichen. Ferner dürfen bei nahezu allen Befestigungen bestimmte Vorspannkräfte nicht überschritten werden, um einerseits das Befestigungselement und andererseits die zu verbindenden Teile nicht zu beschädigen oder gar zu zerstören.

In der Regel besteht bei den Befestigungselementen ein Zusammenhang zwischen den Vorspannkräften und den zur Erreichung der gewünschten Vorspannkräfte auf die Befestigungsschraube aufzubringenden Drehmomenten. Über Drehmomentschlüssel hat der Handwerker somit die Möglichkeit, die Vorspannkräfte zu kontrollieren. Allerdings sind Drehmomentschlüssel nicht immer zur Hand oder werden wegen ihrer umständlichen Handhabung nicht verwendet.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 19 96317 ist eine Unterlagscheibe für Schraubverbindungen bekannt, die eine unmittelbare Feststellung der Vorspannkräfte ermöglicht. Die Anzeige der Vorspannkraft erfolgt über einen radial an der Unterlagscheibe angeordneten, geschlitzten nasenartigen Vorsprung, der sich beim Anziehen der Schraubverbindung entsprechend der angelegten Vorspannkraft aufspreizt. Eine andere Art der Kontrolle der Vorspannkraft ist bei dem entsprechenden Gebrauchsmuster dadurch verwirklicht, daß die Schmalseite der Unterlagscheibe mit einem umlaufenden Einschnitt versehen ist, der beispielsweise mit einem Farbmittel ausgefüllt ist. Beim Zusammenpressen der Unterlagscheibe wird das Farbmittel als sichtbarer Wulst aus dem Einschnitt herausgequetscht. Beide Lösungen erfordern eine von den üblichen Unterlagscheiben abweichende konstruktive Ausbildung, die zu einer erheblichen Erhöhung der Herstellungskosten führt, was im Hinblick darauf, daß es sich bei diesen Gegenständen um Massenartikel handelt, sehr nachteilig ins Gewicht fällt.

Eine Möglichkeit zur Bestimmung von Druck- bzw. Vorspannkräften ist auch aus der DT-OS 19 20 278 bekannt. Hierbei handelt es sich allerdings um ein Vergleichsverfahren, bei dem über die an einer Prüf-Kraft-Unterlagscheibe gemessenen Druckwerte mittels einer Vergleichsrechnung unter Berücksichtigung der verschiedenen Druckflächen die aufnehmbaren Druckkräfte einer handelsüblichen Unterlagscheibe ermittelt werden. Dieses Verfahren ermöglicht es jedoch nicht, die Vorspannkräfte im eigentlichen Anwendungsfall zu kontrollieren, es sei denn, daß für jede Schraubverbindung eine Prüf-Kraft-Unterlagscheibe als eigentliche Unterlagscheibe verwendet

ίο wird. Die aufwendige Meßdurchführung über Dehnungsmeßstreifen in Verbindung mit der teuren Herstellung der Prüflinge stehen dem jedoch entgegen.

Schließlich offenbart noch die GB-PS 11 19 530 eine

Vorrichtung, mit der Druckbelastungen sichtbar gemacht werden können. Die bekannte Vorrichtung besteht aus einem Druckkörper aus Stahl, der mit einem besonderen Kunststoff beschichtet ist. Wird dieser Druckkörper belastet, erscheinen auf der Kunststoffschicht bei Bestrahlung mit polarisiertem Licht geometrische Spannungslinien, die Rückschlüsse auf die Druckbelastung zulassen. Auch diese Vorrichtung ist vom Aufwand und von den Kosten her für einen Einsatz bei Befestigungen auf dem Bausektor wenig geeignet

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dem Handwerker die Einhaltung von vorgegebenen Vorspannkräften bei der Befestigung eines Bauteils an einem anderen Bauteil auf einfachste und billigste Weise zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch die Anwendung eines Kunststoffes, der in Abhängigkeit von seiner Druckbelastung seine Farbe ändert, für eine als Anzeige für Vorspannkräfte dienende Scheibe bei der Befestigung eines Bauteils an einem anderen Bauteil mittels eines sich mit seinem Kopf oder einer Mutter am zu befestigenden Bauteil abstützenden Befestigungselements, wobei die Scheibe zwischen dem Kopf oder der Mutter und dem zu befestigenden Bauteil angeordnet ist.

Der Effekt, daß sich die Farbe bei einer Druckbelastung des Kunststoffes ändert, tritt insbesondere bei Polyvinylchlorid-Kunststoffen auf, die zur Erhöhung der Elastizität mit einer Weichmachermasse versehen sind. Die Farbveränderung beruht auf der Strukturveränderung der im PVC anteiligen Weichmachermasse. Im wesentlichen ist die Farbänderung als Aufhellung der ursprünglichen Farbe des Kunststoffes wahrnehmbar, wobei der Grad der Aufhellung ein Maß für die Druckbelastung ist.

Diese an sich bekannte Eigenschaft des Kunststoffes wird gemäß der Erfindung für eine Anzeige der Vorspannkraft bei der Befestigung eines Bauteils an einem anderen Bauteil mittels eines Befestigungselements, das sich mit einem Schraubenkopf oder einer Mutter am zu befestigenden Bauteil abstützt, ausgenutzt. Die Anzeige der Vorspannkräfte erfolgt über eine aus dem betreffenden Kunststoff hergestellte Scheibe, die zwischen dem Kopf der Mutter des Befestigungselements und dem zu befestigenden Bauteil angeordnet ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Scheibe aus Kunststoff für eine Befestigung von Bauteilen an einer Wand od. dgl. mit einem Befestigungselement zur Anwendung kommen, das aus einer in ein Bohrloch der Wand einführbaren Spreizhülse besteht, die durch Einziehen eines Spreizkörpers mittels einer als Gegenlager für das Einziehen des Spreizkörpers mit einem Kopf oder einer aufschraub-

baren Mutter versehenen Spreizschraube verankerbar ist.

Durch Drehen der Befestigungsschraube wird der Spreizkörper des Befestigungselements in die Spreizhülse eingezogen. Die Reaktionskraft für das Einziehen ergibt sich durch die Anlage des Kopfes bzw. der Mutter an der Oberfläche des zu befestigenden Bauteils. Abhängig von der Größe der Einziehkraft und damit des Spreizdruckes im Bohrloch verstärkt sich auch die vom Kopf bzw. der Mutter der Spreizschraube aufzubringende Reaktionskraft, die auf die zwischen dem Kopf bzw. der Mutter der Spreizschraube und der Oberfläche des zu befestigenden Bauteils angeordnete Scheibe einen Druck ausübt. Durch die Druckbelastung und der dadurch bewirkten Strukturänderung der im PVC enthaltenen Weichmachermasse hellt sich die in einem dunklen Farbton eingefärbte Kunststoffscheibe auf, wobei der Aufhellungsgrad ein Maß für die durch die Aufspreizung des Befestigungselements auftretende Druckbelastung im Bohrloch ist. Durch den Anteil der Weichmachermasse im PVC kann der Aufhellungseffekt so auf die Druckfestigkeit des Mauerwerkstoffes abgestimmt werden, daß die höchst zumutbare Druckbelastung im Bohrloch dem größten Aufhellungsgrad bzw. einer vollständigen Weißfärbung der Kunststoffscheibe entspricht

Zusätzlich ergibt sich durch die das Befestigungselement unter Spannung haltende Scheibe auch eine Vibrationssicherung, die insbesondere für solche Befestigungen von Vorteil ist, die häufigen Erschütterungen und Wechselbelastungen ausgesetzt sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Das abgebildete Befestigungselement 1 besteht aus einer Spreizhülse 2 und einem die Spreizhülse 2 aufweitenden Spreizteil 3, der an seinem dem Einführende entgegengesetzten Ende durch einen im Außendurchmesser dem kleinsten Durchmesser des Spreizkonus entsprechenden Gewindeabschnitt 4 verlängert ist. Auf diesem Gewindeabschnitt 4 ist die Spreizschraube 5, deren Außendurchmesser dem Durchmesser der ungespreizten Spreizhülse 2 entspricht, mit Innengewinde 6 aufschraubbar. Die Spreizschraube 5 weist Mittel zum Ansetzen deines Drehwerkzeuges auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies eine sich auf der Spreizschraube festsetzende Hutmutter 7.

Zwischen dieser Hutmutter 7 und der Oberfläche des zu befestigenden Bauteils 8 ist die vorzugsweise aus PVC bestehende Scheibe 9 angeordnet Beim Einziehen des Spreizteils 3 in die Spreizhülse 2 ergibt sich an der Hutmutter 7 die entsprechende Reaktionskraft, die zu einer Druckbelastung der Scheibe 9 führt und damit die Farbveränderung bewirkt, deren Intensität ein Maß für die durch die Aufspreizung des Befestigungselements 1 auftretende Druckbelastung im Bohrloch 10 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anwendung eines Kunststoffes, der in Abhängigkeit von seiner Druckbelastung seine Farbe ändert, für eine als Anzeige für Vorspannkräfte dienende Scheibe bei der Befestigung eines Bauteils an einem anderen Bauteil mittels eines mit seinem Kopf oder einer Mutter sich am zu befestigenden Bauteil abstützenden Befestigungselements, wobei die Scheibe zwischen dem Kopf oder der Mutter und dem zu befestigenden Bauteil angeordnet ist.

2. Anwendung der Scheibe aus Kunststoff nach Anspruch 1 für eine Befestigung von Bauteilen an einer Wand od. dgl. mit einem Befestigungselement, bestehend aus einer in ein Bohrloch der Wand einführbaren Spreizhülse, die durch Einziehen eines Spreizkörpers mittels einer als Gegenlager für das Einziehen des Spreizkörpers mit einem Kopf oder einer aufschraubbaren Mutter versehenen Spreizschraube verankerbar ist.