DE9407892U1 - Ringdübel-Verbindung - Google Patents
Ringdübel-VerbindungInfo
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- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/48—Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ringdübel-Verbindung,
die zur Aufnahme von Scherkräften bei flächig aneinanderliegenden
Bauteilen dient, wobei mindestens eines der Bauteile aus Holz besteht.
Aus DIN 1052 sind zur Verbindung von zwei Holzbauteilen aus
einer Hülse bestehende Ringdübel bekannt, die konzentrisch zu einer Verbindungsschraube in die Holzbauteile eingepreßt werden,
wobei zur Aufnahme der Hülse in jedem Holzbauteil auch eine Nut vorgesehen sein kann. Diese Ringdübel werden bei noch
feuchtem Bauholz oder weichen Nadelhölzern eingesetzt, da sich dann noch eine Verdrängung des Holzes beim Einpressen der Hülse
erziel en läßt.
Mit der zentralen Verbindungsschraube werden die flächig aneinander!
iegenden Bauteile gegeneinander vorgespannt. Ohne Einsatz
eines Ringdübels werden alle Querkräfte durch die Verbindungsschraube zwischen den Bauteilen übertragen. Durch die geringe
Querschnittsfläche der Verbindungsschraube kommt es im Bereich
der Durchgangsbohrung aufgrund des großen Lochleibungsdruckes
schnell zu Verformungen und Rißbildung im Holz. Mit Verwendung
&igr; ·
eines in die Holzbauteile eingreifenden Ringdübels wird die
Übertragung der zwischen den Bauteilen auftretenden Scherkräfte verbessert, da einerseits die Verbindungsschraube nur noch auf
Zug belastet ist und andererseits der größte Anteil Scherbeanspruchung durch die wesentlich größere Ringfläche der Hülse
zwischen den Bauteilen übertragen werden kann, was einem geringeren Lochleibungsdruck entspricht. Der Ringdübel wirkt somit
Verformungen, Rißbildung und Aufsplittern des Holzes durch die Verbindungsschraube entgegen.
Nachteile entstehen bei den bekannten Ringdübeln vor allem bei
größeren Scherbelastungen. Die Hülsen verformen sich bei zunehmender
Querkraft zu ovalen Querschnitten, wobei das eingeschlossene und angrenzende Holz verformt und beschädigt wird.
Nachteilig ist zudem, daß mit bekannten Ringdübeln nur zwei Holzbauteile miteinander verbunden werden können, nicht jedoch
ein Holzbauteil z.B. mit einem Metall- oder Betonbauteil.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ringdübel der vorgenannten Art derart zu verbessern und auszugestalten, daß
seine Querschnittsform auch bei großen Querbelastungen erhalten
bleibt, damit eine sichere Querverbindung bei geringerem Lochleibungsdruck
im Holzbauteil gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches
1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Ringdübel ist vorwiegend bei trockenen
harten Hölzern verwendbar, kann aber ebenso bei den üblichen Bau- und Nadelhölzern eingesetzt werden. Die Hülse kann sich in
jeder Richtung auf dem Umfang der zwischen den Bauteilen innerhalb der Hülse angeordneten Scheibe abstützen und kann sich bei
Querbelastungen nicht mehr oval verformen; sie bleibt daher
auch bei sehr hohen Querkräften formstabil und gewährleistet eine sichere großflächige Übertragung der Scherkräfte. Im
Unterschied zu den vorgenannten Verbindungen werden die Scherkräfte bei der erfindungsgemäßen Ringdübelverbindung mit der
Verbindungsschraube über die Scheibe auf die Hülse und somit
zwischen den Bauteilen übertragen. Es ist somit möglich, ein mit einer Nut versehenes Holzbauteil mit einem aus Metall bestehenden
Bauteil ohne Nut zu verbinden. Der auftretende höhere Lochleibungsdruck wird in keinem Fall auf das Holz übertragen,
sondern von der Scheibe aufgenommen, die eine wesentlich höhere Festigkeit als Holz aufweist und somit dem größeren Lochleibungsdruck
der Verbindungsschraube standhält.
Indem die Nuttiefe Übermaß hat gegenüber der Hülsenlänge, so ist damit gewährleistet, daß die Bauteile durch Reibschluß
sicher miteinander verbunden sind. Wäre die axiale Erstreckung der Hülse auch nur geringfügig größer als die Tiefe der Nut,
könnten die beiden Bauteile, insbesondere bei Verwendung von harten und trockenen Hölzern, durch die Verbindungsschraube
nicht mehr ausreichend gegeneinander verspannt werden und es
würden Risse und Verformungen im Holz entstehen. - Da die Ausnehmung
Übermaß hat gegenüber Scheibendicke, wird die Verspannung
der Bauteile gegeneinander durch die Verbindungsschraube
nicht behindert.
Aufgrund angefaster Kanten der Hülse läßt sich diese kräftefrei und sehr einfach in die Ringnut einführen;, bei zweiseitiger
Ausführung gilt entsprechendes.
Wenn zur Verbindung von zwei Holzbauteilen eine doppelte Hülsenlänge
vorgesehen ist, können die auftretenden Scherkräfte zwischen den beiden Bauteilen direkt über die Hülse übertragen
werden, wodurch die Verbindungsschraube entlastet und hauptsächlich
nur noch auf Zug belastet ist.
Durch das nur geringe Übermaß der zentrischen Scheibenöffnung
wird erreicht, daß die Verbindungsschraube bei der Montage
leicht durch die Öffnung ohne zu Verkanten durchgesteckt werden kann. Da das Übermaß nur gering ist, kann die Schraube schon
bei geringer Biegung die Scherkräfte auf die Scheibe und somit auf die Hülse übertragen.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ringdübel-Verbindung
ausführlich erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Drauf- und Seitenansicht einer in der Dübelverbindung
verwendeten Ringhülse und einer Scheibe,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine einseitig ausgeführte Ringdübel-Verbindung
und
Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweiseitig ausgeführte Ringdübelverbindung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ringhülse 10 in der
einseitigen Ausführung 10a mit axialer Erstreckung B2 und der zweiseitigen Ausführung 10b mit. axialer Erstreckung Bl
wiedergegeben, sowie eine Scheibe 12 mit einer konzentrischen
Öffnung 24 und einer Dicke S, deren Außendurchmesser Di·1 nur
geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser Di der Ringhülse 10, so daß die Scheibe 12 ohne Spiel in die Hülse 10
einführbar ist.
In Fig. 2 ist eine einseitige Ringdübel-Verbindung dargestellt,
mit der ein Holzbauteil 16 mit einem Bauteil 22, z.B. aus Metall oder Beton, flächig aneinanderliegend verbunden ist. Die
einseitige Ringhülse 10a ist in einer konzentrisch zu einer
Durchgangsbohrung 26 angeordneten Nut 14 eingeführt, die im Holzbauteil in einer Tiefe z.B. eingefräst ist, die etwas größer
ist als die axiale Erstreckung B2 der Hülse 10a ist.
Die Scheibe 12 ist in einer im Holzbauteil 16 konzentrisch zur
Durchgangsbohrung 26 angeordneten kreisförmigen Ausnehmung 18
untergebracht, die bezüglich der Dicke S der Scheibe 12 ein leichtes Übermaß besitzt.
Mit Hilfe einer Verbindungsschraube 20 werden die beiden
Bauteile 16 und 22 gegeneinander verspannt. Aufgrund der Luft
zwischen Ausnehmung 18 und Scheibe 12, sowie zwischen Nut 14 und Hülse 10a liegen die Bauteile 16 und 22 aneinander und sind
reibschlüssig miteinander verbunden.
Wirkt z.B. auf das Holzbauteil 16 eine Querkraft, d.h. eine
Kraft quer zur Längsachse der Verbindungsschraube 20, dann wird diese über die Hülse TOa auf die Scheibe 12, von dort auf die
Verbindungsschraube 20 und somit auch auf das Bauteil 22 übertragen. Die Scheibe 12 verteilt die Kraft auf den gesamten
Hülsenumfang und verhindert eine Verformung der Hülse 10a. Der Druchmesser der Durchgangsbohrung 26 ist bezüglich des Schraubendurchmessers
in Fig. 2 übertrieben dargestellt, damit das beabsichtigte geringe Spiel zwischen der Scheibenöffnung 24 und
der Verbindungsschraube 20 erkennbar ist.
Bei einer in Fig. 3 dargestellten Verbindung zwischen zwei
Holzbauteilen 16 und 30 ist auch im Holzbauteil 30 eine Nut 28
konzentrisch zur Durchgangsbohrung 26 und der Nut 14 gegenüberliegend
angeordnet. Die doppelt lange Ringhülse 10b erstreckt sich in beide Nuten 14 und 28 hinein, wobei auch hier
die gesamte Nuttiefe größere ist als die axiale Länge Bl der
Hülse 10b. Die Ausnehmung 18 für die Scheibe 12 im Bauteil 16 könnte alternativ im Bauteil 30 vorgesehen sein, denn zur radialen
Abstützung {Formhai tigkeit) der Ringhülse 10b reicht
eine Scheibe 12 aus, die in jedem Fall im Bereich der Anlageflächen
beider Bauteile 16, 30 angeordnet ist.
Ein Unterschied besteht jedoch in der Art und Weise, wie die Querkräfte übertragen werden. Wirkt z.B. auf Bauteil 16 eine
Querkraft, dann wird diese von der Hülse 10b aufgenommen und direkt auf Bauteil 30 weitergeleitet. Auch hier verteilt die
Scheibe 12 die Kraft auf dem gesamten Hülsenumfang in alle
Richtungen und verhindert, daß sich die Hülse 10b verformt. Nur
ein sehr geringer Kraftanteil wird von der Verbindungsschraube 20 aufgenommen.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der erfindungsgemäßen Dübelverbindung
ist, daß trotz großer Kräfte nur sehr geringe Verformungen der Ringhülse 10 auftreten und dadurch über die von der
Scheibe 12 stabilisierte Ringhülse 10 gerade das innerhalb der
Hülse 10 stehen bleibende Holz zur Aufnahme von Kräften zur Verfügung steht. Daraus entsteht die Möglichkeit, eine hochbelastbare
Verbindung insbesondere auch in solchen Fällen einzurichten, in denen die Holzüberdeckung außerhalb der Hülse 10
aufgrund der Bauteilmaße sehr gering ist, beispielsweise bei
Treppenstufen aus Holz.
Claims (6)
1. Verbindung zweier flächig aneinanderllegender Bauteile, von
denen mindestens eines aus Holz besteht, mit
a) einer sich durch Bohrungen beider Bauteile erstreckenden und diese mittels einer Mutter gegeneinander verspannenden
Kopfschraube,
b) einer Ringnut in jedem Holzbauteil, die in einem konzentrischen
Abstand zur Bohrung verläuft,
bl ) der etwa dem ein- bis zweifachen Bohrungsdurchmesser
entspricht,
b2) wobei ihre von der Anlagefläche ausgehende axiale Tiefe gering ist und im allgemeinen etwa 1/5 ihres Durchmessers
entspricht und
b3) ihre radiale Breite mindestens etwa 1,5 bis 2,0 mm beträgt,
c) einer den Abmessungen der Nut{en) weitestgehend angepaßten
und in diese zwangsfrei einführbaren Metallhülse,
d) ferner mit einem zwischen Bohrung und Nut um ca. 2 bis 3 mm
eben vertieften Flächenbereich in einem der Holzbauteile
e) und einer der Vertiefung sowie dem Innendurchmesser der Metallhülse
angepaßten und darin kräftefrei einfuhrbaren Metallscheibe, die eine zentrische Schraubendurchgangsöffnung
enthält.
&lgr; um ·« ···* &ngr;* &kgr;
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
flach vertiefte Flächenbereich des einen Holzbauteils gegenüber
der Dicke der Metal 1scheibe ein geringfügiges Übermaß besitzt.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Tiefe der Ringnut mit geringem Übermaß bezüglich
der Länge der Metallhülse ausgeführt ist.
4. Metallhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
aus einem Längsabschnitt eines Rundrohres besteht und an ihren
Stirnseiten zum zwangsfreien Einführen in die Ringnut bzw. zur zwangsfreien Aufnahme der Metallscheibe am Innen- und Außenumfang
jeweils abgegratet oder mit gebrochenen Kanten versehen ist.
5. Metallhülse nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß sie im Fall zweier aneinanderllegender Holzbauteile höchstens
doppelt so lang ist wie die axiale Tiefe einer Ringnut.
6. Metal 1scheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ihre zentrische Öffnung gegenüber dem Schraubendurchmesser mit geringsten Toleranzen versehen ist.
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Also Published As
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ATE168448T1 (de) | 1998-08-15 |
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