EP2288816A1 - Befestigungselement - Google Patents

Befestigungselement

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Publication number
EP2288816A1
EP2288816A1 EP09768929A EP09768929A EP2288816A1 EP 2288816 A1 EP2288816 A1 EP 2288816A1 EP 09768929 A EP09768929 A EP 09768929A EP 09768929 A EP09768929 A EP 09768929A EP 2288816 A1 EP2288816 A1 EP 2288816A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fastening element
insulating material
area
fastener
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09768929A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Lehmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fischerwerke GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischerwerke GmbH and Co KG filed Critical Fischerwerke GmbH and Co KG
Publication of EP2288816A1 publication Critical patent/EP2288816A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/14—Non-metallic plugs or sleeves; Use of liquid, loose solid or kneadable material therefor
    • F16B13/141—Fixing plugs in holes by the use of settable material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/762—Exterior insulation of exterior walls
    • E04B1/7637—Anchoring of separate elements through the lining to the wall

Definitions

  • the invention relates to a fastener with the features of the preamble of claim 1.
  • fasteners made of metal and plastic such as anchor bolts, sleeve anchors, concrete screws or frame dowels are often used, which are fixed in the ground in a borehole.
  • fastening means show, for example, the documents DE 10 2004 053 255 A1, DE 10 2006 053 226 A1, DE 10 2005 058 391 A1 and DE 101 29 733 A1.
  • anchors are known with adhesive mass, which are connected in a borehole through the adhesive mass to the ground.
  • concreting systems are used in which the fasteners are inserted into a formwork prior to the introduction of concrete and connected by pouring concrete with the substrate.
  • fasteners are designed to transfer the largest possible forces from an attachment in the underground.
  • the forces are forces acting parallel to the axis of the fastening element, that is to say tensile and compressive forces which act partly centrically in the axial direction of the fastening elements, but also by forces which act perpendicular to this axis.
  • said fasteners are also used for attachment of facade structures. It often happens that parts of the facade, which are located in front of a thermal insulation layer in the outer area, are fastened with the fasteners in the ground, which lies behind the insulation layer. This penetrate the
  • the fastener is a cast-in anchor made of a material of low thermal conductivity.
  • a material with low thermal conductivity is considered according to this document, a plastic, in particular a polyamide, which may be reinforced by fibers.
  • the embedment anchor consists of a sleeve with a
  • the fastening element also consists of a fiber-reinforced plastic and is rod-shaped. It has at one end a bore extending in the axial direction as load engagement means for receiving a fastening means, for example a bolt anchor, a screw or a in the
  • Fastener glued anchor The fastener itself is fixed in a borehole in the ground with an adhesive mass. It penetrates the insulation layer completely. In order to keep the heat losses through the fastener as small as possible, the bore for receiving the fastener ends in the insulating layer and does not reach to the ground. Thus, here too
  • An also rod-shaped fastener shows the document DE 10 2006 052 648 A1. It is an anchor made of steel, which with a
  • Adhesive mass is fixed in a borehole in the underground.
  • the anchor is at least partially enveloped by a plastic, for example a polyethylene terephthalate (PETP), which forms a large-area insulating jacket.
  • PETP polyethylene terephthalate
  • the object of the invention is therefore to propose a fastener, which continues to be a significant reduction in the heat transfer large forces of a
  • the fastening element according to the invention for transmitting centric tensile forces with a load application means has an anchoring area with a load transfer area and an insulating area.
  • Transfer of forces from the fastener into the substrate is made of a material with a compressive strength greater than 0.5 N / mm 2 . This ensures that relatively large forces can be absorbed by the fastening element and transferred to the underground via the load transfer area of the anchoring area. Based on the realization that not all areas of the
  • the anchoring area also has an insulating region, which consists of an insulating material whose thermal conductivity is less than 0.20 W / (mK), in particular less than 0.15 W / (mK).
  • the insulating material may have a compressive strength which is lower than the compressive strength of the material in the load transfer area. It is irrelevant whether the insulation is introduced with the fastener or subsequently into the ground.
  • the insulating material can be arranged directly on the fastener, or after the
  • Insertion of the fastener for example, by foaming, are attached to the fastener.
  • the thermal conductivity the ability of a substance to transport energy in the form of heat, is defined in this context as the heat flow of the one
  • the thermal conductivity is about 0.24 W / (mK) and for a fiber-reinforced plastic at about 0.35 W / (mK).
  • Typical insulation materials like
  • polystyrene insulation panels or mineral wool are included in one area
  • the compressive strength in this context is the force per area in Newtons per square millimeter (N / mm 2 ), which can absorb a pressure-resistant material virtually compression-free.
  • the compressive strength of steel is about 250-1000 N / mm 2
  • hard foam insulation panels have a compressive strength which is less than 0.1 N / mm 2 .
  • centric tensile force is meant a force that places the fastener as a whole under tensile stresses without causing an additional moment to be absorbed by the fastener
  • an insulating material is used in the fastener according to the invention deliberately, which has a much lower thermal conductivity than plastic.
  • subregions of the anchoring area can be made without insulation material, ie they can not form an insulating area.
  • the anchoring area is thus subdivided into sub-areas for load transfer and / or insulation, which, depending on the task, consist of the material optimal for the task.
  • the insulating region is at least as large as the load transfer region.
  • the contact surface between the substrate and anchoring area which is not Dämm Siemens, kept as low as possible.
  • the thermal conductivity of the insulating material is less than 0.1 W / (mK), in particular less than 0.06 W / (mK).
  • the insulating material is thus an insulating material in the usual sense, with properties such as insulation of buildings, such as insulation boards made of hard foam or
  • An insulation material can in this context, be a subsequently introduced into the anchoring area foam, such as a polyurethane foam.
  • the insulating material has a compressive strength which is greater than
  • Compressive strength of the insulating material is greater than 1, 0 N / mm 2 , in particular greater than 1, 3 N / mm 2 . These values are given for example by a foam glass, the Perinsul-
  • Compressive strength can absorb large forces and transferred to the ground. He prevents by its low thermal conductivity that heat or
  • the fastening element according to the invention can be fastened in a borehole.
  • Figure 1 shows a first inventive fastener in a substrate with an attachment in a sectional view
  • Figure 2 shows a second inventive fastener in one
  • Figure 1 shows an inventive fastener 1 for transmitting centric tensile forces, which is anchored as a bolt anchor 2 in a borehole 3 in a substrate 4.
  • an attachment 5 is attached.
  • a thermal separation layer 6 is arranged, which prevents a transfer of heat between the attachment 5 and the substrate 4.
  • the attachment 5 has a through hole 12 through which the fastener 1 is inserted.
  • the fastening element 1 has a load application means 7 and an anchoring area 8.
  • the load engagement means 7 is formed as an external thread 9, onto which a nut 10 is screwed, with which a washer 11 is pressed against the attachment 5 and this is thus braced against the thermal release layer 6 and the substrate 4.
  • the anchoring area 8 adjoins the load application means 7 in the direction of insertion and has an insulation area 13 with an insulation material 14, a first load removal area 15 and a second load removal area 16.
  • the Dämm Scheme 13 is the cross section of the fastener 1 relative to the
  • the insulating material 14 Dämm Scheme 13 which is at least as large as the load transfer area 15, 16, the contact surface 17 is reduced between the steel-made load-bearing areas 7, 15, 16 of the bolt anchor 2 and the borehole 3, whereby the heat transfer between fastener 1 and substrate 4 is reduced.
  • the insulating material used here can be a foamed material having a thermal conductivity which is less than 0.1 W / (mK), in particular less than 0.06 W / (mK).
  • the power transmission between the fastener 1 and the substrate 4 is via the load transfer regions 15, 16 made of steel or stainless steel having a compressive strength greater than 0.5 N / mm 2 .
  • the second load transfer region 16 at the front end 20 of the bolt anchor 2 in the insertion direction has a spreader clip 18 which is typical for bolt anchors and is pulled over a cone 19 widening in the plug-in direction when the bolt anchor 2 is fastened.
  • the expanding clip 18 is designed in such a way that an annular step 21 attached to its front end is in direct contact with the wall of the borehole 3, whereby centric tensile forces Z from the fastening element 1 in FIG transferred to the underground 4 can be.
  • a part of the spreader clip 18 is enveloped by a cladding 22 with low thermal conductivity, for example made of fiber-reinforced plastic with a thermal conductivity of about 0.35 W / (mK).
  • This low thermal conductivity cladding 22 may also be due to the relatively high compressive strength of fiber reinforced plastic greater than 0.5 N / mm 2
  • the bolt anchor 2 can transmit large forces to the areas 7, 15, 16 necessary for the power transmission, while the insulating area 13, which is not absolutely necessary for the power transmission, is optimized with regard to the lowest possible heat transfer.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a fastening element 1 'according to the invention.
  • the fastening element 1 ' is designed as a Einbetonieranker 23 and consists of a Einbetonierhülse 24 and a threaded rod 25 as Lastangriffsstoff 7', which is fixed in a borehole 3 'by means of adhesive mass 26 in the Einbetonierhülse 24.
  • the Einbetonierhülse 24 consists of a pressure-resistant insulating material 14 'having a compressive strength greater than 0.5 N / mm 2, in particular greater than 0.8N / mm 2, is, for example, of a foamed insulating material.
  • compressive strengths of the insulating material can be realized which are greater than 1.0 N / mm 2 , in particular greater than 1.3 N / mm 2 .
  • the concreting sleeve 24 fulfills the function of
  • the concreting sleeve 24 has a collar 27, which serves as a contact surface and thermal separation layer 6 'between the attachment 5' and substrate 4 '. At the collar 27, a conical region 28 of the Einbetonierhülse 24 and thereon a cylindrical closes
  • the ground 4 ' is made of concrete.
  • the Einbetonierhülse 24 is introduced before the introduction of the concrete in a formwork, not shown, positioned in the formwork and surrounded by the underground 4 'forming concrete. Due to its conical shape, the concreting sleeve 24 is positively anchored in the ground 4 '. After stripping is in the Einbetonierhülse 24 a borehole 3 'with
  • the borehole 3 ' is then filled with an adhesive mass 26 and the threaded rod 25 is inserted into the adhesive mass 26. It is thereby positioned with a cylindrical collar sleeve 30, so that after curing of the adhesive mass 26 tensile forces Z 'and shear forces Q' from the attachment 5 'on the threaded rod 25 and the Einbetonierhülse 24 into the ground 4' can be transmitted.
  • the attachment 5 ' also has a through hole 12' through which the Threaded rod 25 with external thread 9 'is performed so that the attachment 5' with a washer 11 and a nut 10 against the collar 27 of the Einbetonierhülse 24 can be clamped. Due to the configuration of the fastening element V as a concreting sleeve 24, which is produced from a pressure-resistant insulating material 14 ', namely foam glass, relatively high forces can be transmitted into the substrate 4' with minimal heat transfer.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement (1) zur Übertragung von zentrischen Zugkräften (Z) mit einem Lastangriffsmittel (7) und einem Verankerungsbereich (8), wobei das Befestigungselement (1) im Verankerungsbereich (8) einen Lastabtragungsbereich (15,16) aufweist, wobei die Druckfestigkeit des Materials des Lastabtragungsbereichs (15,16) größer als 0,5 N/mm2 ist. Damit das Befestigungselement (1) bei einer signifikanten Verringerung des Wärmedurchgangs weiterhin große Kräfte von einem Anbauteil (5) in einen Untergrund (4) übertragen kann, schlägt die Erfindung vor, dass im Verankerungsbereich (8) zudem ein Dämmbereich (13) aus einem Dämmstoff (14) angeordnet ist und die Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs (14) kleiner als 0,20 W/(mK), insbesondere kleiner als 0,15 W/(mK), ist.

Description

Beschreibung
Befestigungselement
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Zur Befestigung von Bauteilen an einem Untergrund, beispielsweise aus Beton, werden häufig bekannte Befestigungselemente aus Metall und Kunststoff, wie beispielsweise Bolzenanker, Hülsenanker, Betonschrauben oder Rahmendübel eingesetzt, die in dem Untergrund in einem Bohrloch befestigt werden. Derartige Befestigungsmittel zeigen beispielsweise die Druckschriften DE 10 2004 053 255 A1 , DE 10 2006 053 226 A1 , DE 10 2005 058 391 A1 und DE 101 29 733 A1. Zudem sind Anker mit Klebermasse bekannt, die in einem Bohrloch durch die Klebermasse mit dem Untergrund verbunden sind. Darüber hinaus werden Einbetoniersysteme verwendet, bei denen die Befestigungselemente vor dem Einbringen von Beton in eine Schalung eingesetzt und durch Umgießen mit Beton mit dem Untergrund verbunden werden. Diese Befestigungselemente sind dafür ausgelegt, möglichst große Kräfte von einem Anbauteil in den Untergrund zu übertragen. Bei den Kräften handelt es sich um parallel zur Achse des Befestigungselements wirkende Kräfte, also um Zug- und Druckkräfte, die teilweise zentrisch in Achsrichtung der Befestigungselemente wirken, aber auch um Kräfte, die senkrecht zu dieser Achse wirken. Typischerweise werden die genannten Befestigungselemente auch zur Befestigung von Fassadenkonstruktionen verwendet. Hierbei kommt es häufig vor, dass Teile der Fassade, die vor einer thermischen Dämmschicht im Außenbereich angeordnet sind, mit den Befestigungselementen im Untergrund befestigt werden, der hinter der Dämmschicht liegt. Dabei durchdringen die
Anbauteile und/oder die Befestigungselemente die Dämmschicht, wodurch Wärme- bzw. Kältebrücken mit einem relativ großen Wärmedurchgang entstehen, die bei einer ansonsten gut gedämmten Fassade zu signifikanten Wärme Verlusten führen können.
Um die Wärmeverluste durch die Befestigungselemente zu reduzieren, schlägt beispielsweise die Druckschrift DE 298 06 817 U1 ein Befestigungselement mit guter thermischer Isolationswirkung, also mit geringem Wärmedurchgang, vor. Das Befestigungselement ist ein Einbetonieranker, der aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit besteht. Als ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit wird nach dieser Druckschrift ein Kunststoff, insbesondere ein Polyamid angesehen, der durch Fasern verstärkt sein kann. Der Einbetonieranker besteht aus einer Hülse mit einem
Innengewinde als Lastangriffsmittel, in dem eine Schraube befestigbar ist. Die in den Einbetonieranker eingedrehte Schraube ist durch eine dicke Schicht aus Kunststoff umschlossen, wodurch der Wärmedurchgang und somit der mögliche Wärmeverlust durch das Befestigungselement reduziert ist.
Aus der Druckschrift DE 10 2006 017 459 A1 ist ein System bekannt, bei dem das Befestigungselement ebenfalls aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht und stabförmig ausgebildet ist. Es weist an einem Ende eine in Achsrichtung verlaufende Bohrung als Lastangriffsmittel zur Aufnahme eines Befestigungsmittels auf, beispielsweise eines Bolzenankers, einer Schraube oder eines in das
Befestigungselement eingeklebten Ankers. Das Befestigungselement selbst ist in einem Bohrloch im Untergrund mit einer Klebermasse befestigt. Es durchdringt die Dämmschicht vollständig. Um die Wärmeverluste durch das Befestigungselement möglichst klein zu halten, endet die Bohrung zur Aufnahme des Befestigungsmittels in der Dämmschicht und reicht nicht bis zum Untergrund. Somit ist auch hier das
Befestigungsmittel durch eine dicke Schicht aus Kunststoff umschlossen und der Wärmedurchgang ist reduziert.
Ein ebenfalls stabförmiges Befestigungselement zeigt die Druckschrift DE 10 2006 052 648 A1. Es handelt sich um einen Anker aus Stahl, der mit einer
Klebermasse in einem Bohrloch im Untergrund befestigt ist. Der Anker ist zumindest teilweise durch einem Kunststoff, beispielsweise einem Polyethylenterephtalat (PETP), umhüllt, das einen großflächigen Isoliermantel bildet.
Nachteilig an den bekannten Lösungen ist, dass durch den Einsatz von Kunststoffen ein
Kompromiss zwischen reduziertem Wärmedurchgang und übertragbaren Kräften eingegangen werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Befestigungselement vorzuschlagen, das bei einer signifikanten Verringerung des Wärmedurchgangs weiterhin große Kräfte von einem
Anbauteil in den Untergrund übertragen kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Befestigungselement zur Übertragung von zentrischen Zugkräften mit einem Lastangriffsmittel weist einen Verankerungsbereich mit einem Lastabtragungsbereich und einem Dämmbereich auf. Der Lastabtragungsbereich zur
Übertragung der Kräfte von dem Befestigungselement in den Untergrund besteht aus einem Material mit einer Druckfestigkeit die größer als 0,5 N/mm2 ist. Dadurch ist gewährleistet, dass relativ große Kräfte von dem Befestigungselement aufgenommen und über den Lastabtragungsbereich des Verankerungsbereichs in den Untergrund übertragen werden können. Ausgehend von der Erkenntnis, dass nicht alle Bereiche des
Verankerungsbereichs zur Lastabtragung notwendig sind, weist der Verankerungsbereich zudem einen Dämmbereich auf, der aus einem Dämmstoff besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit kleiner als 0,20 W/(mK), insbesondere kleiner als 0,15 W/(mK) ist. Durch den Dämmbereich wird der Wärmedurchgang von einem mit dem Befestigungselement befestigten Anbauteil durch das Befestigungselement in den
Untergrund und in umgekehrter Richtung stark reduziert. Der Dämmstoff kann eine Druckfestigkeit aufweisen, die geringer ist als die Druckfestigkeit des Materials im Lastabtragungsbereich. Dabei ist es unerheblich, ob der Dämmstoff mit dem Befestigungselement oder nachträglich in den Untergrund eingebracht wird. Der Dämmstoff kann direkt am Befestigungselement angeordnet sein, oder nach dem
Einbringen des Befestigungselements, beispielsweise durch Ausschäumen, an das Befestigungselement angebracht werden.
Die Wärmeleitfähigkeit, das Vermögen eines Stoffes Energie in Form von Wärme zu transportieren, ist in diesem Zusammenhang definiert als der Wärmestrom der einen
Körper bestimmter Geometrie pro Zeiteinheit bei einem definierten Temperaturgefälle durchfließt. Die Einheit, in der die Wärmeleitfähigkeit angegeben wird, ist Watt pro Meter und Kelvin, W/(mK). So wird im Allgemeinen die Wärmeleitfähigkeit von Stahl mit circa
50 W/(mK) und die Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl mit circa 15 W/(mK) angegeben. Kunststoffe liegen in Regelfall bei einer Wärmeleitfähigkeit von circa 0,25 W/(mK). Für
PETP liegt die Wärmeleitfähigkeit laut Herstellerangaben bei circa 0,24 W/(mK) und für einen faserverstärkten Kunststoff bei circa 0,35 W/(mK). Typische Dämmstoffe wie
Polystyroldämmplatten oder Mineralwolle liegen beispielsweise in einem Bereich mit
Werten für die Wärmeleitfähigkeit von kleiner 0,1 W/(mK). Die Druckfestigkeit ist in diesem Zusammenhang die Kraft pro Fläche in Newton pro Quadratmillimeter (N/mm2), die ein druckfestes Material praktisch stauchungsfrei aufnehmen kann. So liegt die Druckfestigkeit von Stahl bei circa 250- 1000 N/mm2, wohingegen Hartschaumdämmplatten eine Druckfestigkeit aufweisen, die kleiner als 0,1 N/mm2 ist.
Unter einer „zentrischen Zugkraft" ist eine Kraft zu verstehen, die das Befestigungselement als gesamtes unter Zugspannungen setzt, ohne dabei ein zusätzliches, vom Befestigungselement aufzunehmendes Moment zu verursachen. Diese zentrische Zugkraft würde beispielsweise einen in ein Bohrloch eingeführten
Zylinderstift ohne Verkanten aus dem Bohrloch ziehen. Gerade dies soll bei dem erfindungsgemäßen Befestigungselement durch den Lastabtragungsbereich des Verankerungsbereichs verhindert werden. Dabei schließt die Erfindung jedoch nicht aus, dass zusätzlich zu zentrischen Zugkräften auch Druckkräfte und/oder Querkräfte wirken, was in der Regel der Fall ist. Mit der Übertragbarkeit zentrischer Zugkräfte grenzt sich die Erfindung gegenüber einfachen Auflagern ab.
Im Gegensatz zu dem bekannten Stand der Technik, bei dem Kunststoff zur Wärmeisolation zwischen Befestigungselement und Untergrund vorgesehen ist, wird bei dem erfindungsgemäßen Befestigungselement bewusst ein Dämmstoff verwendet, der eine weitaus geringere Wärmeleitfähigkeit als Kunststoff aufweist. Um möglichst große Kräfte zu übertragen, können Teilbereiche des Verankerungsbereichs ohne Dämmstoff ausgeführt sein, also keinen Dämmbereich bilden. Der Verankerungsbereich wird somit in Teilbereiche zur Lastübertragung und/oder Dämmung unterteilt, die je nach Aufgabe aus dem für die Aufgabe optimalen Material bestehen.
Um den Wärmedurchgang durch das Befestigungselement zu minimieren, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Dämmbereich mindestens so groß ausgebildet wie der Lastabtragungsbereich. Damit wird die Kontaktfläche zwischen Untergrund und Verankerungsbereich, die nicht Dämmbereich ist, möglichst gering gehalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs kleiner als 0,1 W/(mK), insbesondere kleiner als 0,06 W/(mK). Der Dämmstoff ist somit ein Dämmstoff im üblichen Sinne, mit Eigenschaften wie sie von Dämmstoffen für Gebäude, wie beispielsweise von Dämmplatten aus Hartschaum oder
Mineralwolle, bekannt sind. Ein Dämmstoff kann in diesem Zusammenhang beispielsweise auch ein nachträglich in den Verankerungsbereich eingebrachter Schaum sein, beispielsweise ein Polyurethanschaum.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungselements weist der Dämmstoff eine Druckfestigkeit auf, die größer als
0,5 N/mm2, insbesondere größer 0,8 N/mm2 ist. Derartige Eigenschaften sind von druckfesten Dämmstoffen bekannt. Damit wird es möglich, dass der Dämmbereich auch
Kräfte an den Untergrund übertragen kann. Bevorzugt ist hierfür, dass die
Druckfestigkeit des Dämmstoffs größer als 1 ,0 N/mm2, insbesondere größer als 1 ,3 N/mm2 ist. Diese Werte werden beispielsweise durch ein Schaumglas, dem Perinsul-
Dämmstein der Firma FOAMGLAS, erreicht, dessen Druckfestigkeit vom Hersteller mit
1 ,7 N/mm2 angegeben wird.
Durch den Einsatz entsprechender Dämmstoffe ist es möglich, dass in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements der
Lastabtragungsbereich auch Dämmbereich ist. Ein Dämmstoff mit entsprechender
Druckfestigkeit kann große Kräfte aufnehmen und an den Untergrund übertragen. Dabei verhindert er durch seine geringe Wärmeleitfähigkeit, dass Wärme- beziehungsweise
Kältebrücken entstehen.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement kann in einem Bohrloch befestigbar sein.
Grundsätzlich ist dabei jede aus dem Stand der Technik bekannte Ausgestaltungsform von Befestigungselementen denkbar. Alternativ ist eine Ausführungsform als
Einbetonieranker möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes erfindungsgemäßes Befestigungselement in einem Untergrund mit einem Anbauteil in einer Schnittdarstellung; und
Figur 2 ein zweites erfindungsgemäßes Befestigungselement in einem
Untergrund in einer Schnittdarstellung. Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 1 zur Übertragung von zentrischen Zugkräften, das als Bolzenanker 2 in einem Bohrloch 3 in einem Untergrund 4 verankert ist. Mit dem Befestigungselement 1 ist ein Anbauteil 5 befestigt. Zwischen dem Anbauteil 5 und dem Untergrund 4 ist eine thermische Trennschicht 6 angeordnet, die eine Übertragung von Wärme zwischen dem Anbauteil 5 und dem Untergrund 4 verhindert. Das Anbauteil 5 weist eine Durchgangsbohrung 12 auf, durch die das Befestigungselement 1 durchgesteckt ist. Das Befestigungselement 1 weist ein Lastangriffsmittel 7 und einen Verankerungsbereich 8 auf. Das Lastangriffsmittel 7 ist als Außengewinde 9 ausgebildet, auf das eine Mutter 10 aufgeschraubt ist, mit der eine Unterlegscheibe 11 gegen das Anbauteil 5 gedrückt und dieses somit gegen die thermische Trennschicht 6 und den Untergrund 4 verspannt wird. Der Verankerungsbereich 8 schließt sich in Einbringrichtung an das Lastangriffsmittel 7 an und weist einen Dämmbereich 13 mit einem Dämmstoff 14, einen ersten Lastabtragungsbereich 15 und einen zweiten Lastabtragungsbereich 16 auf. Im Dämmbereich 13 ist der Querschnitt des Befestigungselements 1 gegenüber dem
Durchmesser des Lastangriffsmittels 7 und der Lastabtragungsbereiche 15, 16 reduziert, um Raum für den in Dämmstoff 14 zu schaffen. Durch den mit Dämmstoff 14 ausgefüllten Dämmbereich 13, der mindestens so groß wie der Lastübertragungsbereich 15, 16 ist, wird die Kontaktfläche 17 zwischen den aus Stahl gefertigten lastabtragenden Bereichen 7, 15, 16 des Bolzenankers 2 und dem Bohrloch 3 verringert, wodurch auch der Wärmedurchgang zwischen Befestigungselement 1 und Untergrund 4 verringert ist. Als Dämmstoff kann hier ein geschäumtes Material mit einer Wärmeleitfähigkeit verwendet werden, die kleiner als 0,1 W/(mK), insbesondere kleiner als 0,06 W/(mK) ist. Die Kraftübertragung zwischen dem Befestigungselement 1 und dem Untergrund 4 erfolgt über die Lastabtragungsbereiche 15, 16, die aus Stahl oder Edelstahl gefertigt sind, die eine Druckfestigkeit aufweisen, die größer als 0,5 N/mm2 ist. Zur Übertragung von Querkräften Q, die quer zur Längsachse des Befestigungselements 1 wirken, liegt im Bereich des ersten Lastabtragungsbereichs 15 ein Teil des Außengewindes 9 direkt an der Wand des Bohrlochs 3 im Bereich des Bohrlochmundes an. Der zweite Lastabtragungsbereich 16 am in Einsteckrichtung vorderen Ende 20 des Bolzenankers 2 weist einen für Bolzenanker typischen Spreizclip 18 auf, der beim Befestigen des Bolzenankers 2 über einen sich in Einsteckrichtung erweiternden Konus 19 gezogen wird. Der Konus 19 bildet das in Einsteckrichtung vordere Ende 20 des Bolzenankers 2. Der Spreizclip 18 ist derart gestaltet, dass eine an seinem vorderen Ende angebrachte Ringstufe 21 in direktem Kontakt mit der Wandung des Bohrlochs 3 steht, wodurch zentrische Zugkräfte Z von dem Befestigungselement 1 in den Untergrund 4 übertragen werden können. Zur Verringerung des Wärmedurchgangs ist ein Teil des Spreizclips 18 durch ein Umhüllung 22 mit geringer Wärmeleitfähigkeit umhüllt, beispielsweise aus faserverstärkten Kunststoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von circa 0,35 W/(mK). Diese Umhüllung 22 mit geringer Wärmeleitfähigkeit kann auf Grund der relativ großen Druckfestigkeit von faserverstärktem Kunststoff, die größer als 0,5 N/mm2 ist, auch
Kräfte übertragen. Durch diese spezielle Ausgestaltung kann der Bolzenanker 2 an den für die Kraftübertragung notwendigen Bereichen 7, 15, 16 große Kräfte übertragen, während der für die Kraftübertragung nicht unbedingt notwendige Dämmbereich 13 hinsichtlich eines möglichst geringen Wärmedurchgangs optimiert ist.
In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselements 1' dargestellt. Das Befestigungselement 1 ' ist als Einbetonieranker 23 ausgestaltet und besteht aus einer Einbetonierhülse 24 und einer Gewindestange 25 als Lastangriffsmittel 7', die in einem Bohrloch 3' mittels Klebermasse 26 in der Einbetonierhülse 24 befestigt ist. Die Einbetonierhülse 24 besteht aus einem druckfesten Dämmstoff 14' mit einer Druckfestigkeit die größer als 0,5 N/mm2, insbesondere größer als 0,8N/mm2, ist, beispielsweise aus einem geschäumten Dämmstoff. Wird ein besonders druckfestes Schaumglas verwendet, so sind Druckfestigkeiten des Dämmstoffs realisierbar, die größer als 1 ,0 N/mm2, insbesondere größer als 1 ,3 N/mm2, sind. Die Einbetonierhülse 24 erfüllt die Funktion des
Verankerungsbereichs 8', des Lastabtragungsbereichs 15', 16' und des Dämmbereichs 13'. Der Lastabtragungsbereich 15', 16' ist also auch Dämmbereich 13'. Die Einbetonierhülse 24 weist einen Bund 27 auf, der als Anlagefläche und thermische Trennschicht 6' zwischen Anbauteil 5' und Untergrund 4' dient. An den Bund 27 schließt sich ein konischer Bereich 28 der Einbetonierhülse 24 und daran ein zylindrischer
Bereich 29 an. Der Untergrund 4' besteht aus Beton. Die Einbetonierhülse 24 wird vor dem Einbringen des Betons in eine nicht dargestellte Schalung eingebracht, in der Schalung positioniert und von dem den Untergrund 4' bildenden Beton umgössen. Aufgrund ihrer konischen Form ist die Einbetonierhülse 24 formschlüssig im Untergrund 4' verankert. Nach dem Ausschalen wird in die Einbetonierhülse 24 ein Bohrloch 3' mit
Hinterschneidung 31 eingebracht. Das Bohrloch 3' wird dann mit einer Klebermasse 26 gefüllt und die Gewindestange 25 in die Klebermasse 26 eingeführt. Sie wird dabei mit einer zylindrischen Bundhülse 30 positioniert, so dass nach dem Aushärten der Klebermasse 26 Zugkräfte Z' und Querkräfte Q' aus dem Anbauteil 5' über die Gewindestange 25 und die Einbetonierhülse 24 in den Untergrund 4' übertragen werden können. Das Anbauteil 5' weist ebenfalls eine Durchgangsbohrung 12' auf, durch die die Gewindestange 25 mit Außengewinde 9' durchgeführt ist, so dass das Anbauteil 5' mit einer Unterlegscheibe 11 und einer Mutter 10 gegen den Bund 27 der Einbetonierhülse 24 verspannt werden kann. Durch die Ausgestaltung des Befestiguπgselements V als Einbetonierhülse 24, die aus einem druckfesten Dämmstoff 14', nämlich Schaumglas, hergestellt ist, können bei minimalem Wärmedurchgang relativ hohe Kräfte in den Untergrund 4' übertragen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Befestigungselement (1 , 1 ') zur Übertragung von zentrischen Zugkräften (Z, Z) mit einem Lastangriffsmittel (7, T) und einem Verankerungsbereich (8, 8'), wobei das Befestigungselement (1 , 1') im Verankerungsbereich (8 , 8') einen Lastabtragungsbereich (15, 15', 16, 16') aufweist, wobei die Druckfestigkeit des Materials des Lastabtragungsbereichs (15, 15', 16, 16') größer als 0,5 N/mm2 ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Verankerungsbereich (8, 8') zudem ein Dämmbereich (13, 13') aus einem Dämmstoff (14, 14') angeordnet ist und die Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs (14, 14') kleiner als 0,20 W/(mK), insbesondere kleiner als 0,15 W/(mK), ist.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmbereich (13, 13') mindestens so groß wie der Lastabtragungsbereich (15, 15', 16. 16') ist.
3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs (14, 14') kleiner als 0,1 W/(mK), insbesondere kleiner als 0,06 W/(mK), ist.
4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfestigkeit des Dämmstoffs (14') größer als
0,5 N/mm2, insbesondere größer 0,8 N/mm2, ist.
5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfestigkeit des Dämmstoffs (14') größer als 1 ,0 N/mm2, insbesondere größer 1 ,3 N/mm2, ist.
6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmstoff (14, 14') ein geschäumter Dämmstoff, insbesondere ein Schaumglas ist.
7. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastübertragungsbereich (15', 16') auch Dämmbereich (14') ist.
8. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1 ) in einem Bohrloch (3) befestigbar ist.
9. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1 ') ein Einbetonieranker (23) ist.
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