EP2551423A2

EP2551423A2 - Mauerstopfen

Info

Publication number: EP2551423A2
Application number: EP12177821A
Authority: EP
Inventors: Leopold Möschl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2013-01-30
Also published as: DE102011052285A1; EP2551423A3; DE102011052285B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mauerstopfen, der nach Einbringung in eine Maueröffnung mit bohrungsartigem Querschnitt, welche beispielsweise hervorgerufen wurde von Spannbolzen des Schalungsmaterials eines betonierten Mauerwerks, die Maueröffnung dauerhaft und flüssigkeitsdicht verschließt. Der Mauerstopfen ist mehrteilig aufgebaut und umfasst eine Spannschraube als ein inneres Teil des Mauerstopfens, die einen kraftdosierenden Schraubenkopf aufweist. Weiter Teile können eine Tragstruktur und eine Hülse sein, die zur Abdichtung mittels Spannschraube mit einer dosierten Spannkraft aufgeweitet werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mauerstopfen, der nach Einbringung in eine Maueröffnung mit bohrungsartigem Querschnitt die Maueröffnung insbesondere dauerhaft verschließt.

Technisches Gebiet

Die Form von gegossenen Wänden, wie z. B. Betonwänden, wird häufig durch Schalungselemente hergestellt, die gegenseitig, z. B. während des Betonierens durch Spannspindeln oder Anker, zu verspannen sind. Hierbei bleiben durch die Bolzen und das Verspannungsmaterial in der Regel Wanddurchführungen erhalten.
Wie solche Wände hergestellt werden, lässt sich z. B. aus der WO 98/041 714 A1 (Anmelder: De Le Fevre; Prioritätstag: 14.03.1997) entnehmen, in der ein wiederverwendbares Schalungssystem beschrieben wird. Die Schalungspanele weisen in einer Wabenstruktur angeordnete Öffnungen auf. Die Öffnungen sind mittels Blindstopfen verschlossen, wobei die Blindstopfen entfernt werden können, somit auch als Verbindungsstöpsel genutzt werden können. Während des Gießens des Betons zwischen die Schalungspanele können die Schalungspanele durch Anker oder Eisenstäbe in Form gehalten werden. Nach dem Ausschalen verbleiben - so wie in Figur 15 der WO 98/041 714 A1 zu sehen - betonfreie Bereiche, hervorgerufen durch die Verbindungsstöpsel, durch die Anker und durch die Eisenstäbe als Wanddurchführungen.
Für den Verschluss von Wanddurchführungen, die beispielsweise für Verankerungen in Wänden vorgesehen waren, aber nicht mehr benötigt werden, sind verschiedene Methoden bekannt.
Ein sehr einfaches Verfahren, wie dies beispielsweise von Gipsern oder Verputzern angewendet wird, ist das Verschmieren der Öffnungen zu den wanddurchgängigen Kanälen, die in Aufsicht als Öffnung erscheinen und daher als Kanalöffnungen bezeichnet werden können, mit einem Füllstoff, wie Gips oder Putz, der nach Aushärtung die Öffnungen optisch verbirgt. Bei derartigen Abdeckungen wird allerdings häufig ein Austritt von Wasser beobachtet. Es können mehrere Liter Wasser pro Jahr allein aufgrund von Kondenswasserbildung aufgrund des steilen Temperaturgradienten über die Spachtelmasse aus der Maueröffnung innwandig austreten.
Auf der Arbeitstechnik der Betonbauer und Gipser aufbauend schlägt die DE 200 04 790 U1 (Inhaberin: Rudolf Wolf GmbH; Anmeldetag: 15.03.2000) vor, einen vorkonfektionierten Betonkegel mit einer mit einer Zugvorrichtung ausgestatteten Achse zu versehen, sodass der Betonkegel in die gegengleiche Maueröffnung eingeklebt werden kann. Die Zugvorrichtung hilft bei der Aufrechterhaltung des Anpressdrucks während des Aushärtens des Klebers. Im Ergebnis wird ein materialgleicher Verschluss mittels Betonkegel in einer Betonwand geschaffen. Die DE 295 13 136 U1 (Inhaberin: Peri GmbH; Anmeldetag: 16.08.1995) beschreibt gleichartige Öffnungen, die aufgrund der Schalung entstehen, und konzentriert sich auf Gestaltungen des Klebers.
Eine andere Möglichkeit, Öffnungen zu verschließen, besteht darin, einen durchgängigen verschraubbaren Hülsenanker, wie in der Patentschrift DD 249 302 A1 (Inhaberin: VEB BMK Ingenieurhochbau Berlin; Anmeldetag: 19.05.1986) verwendet, in der durchgängigen Öffnung einer Wand zu belassen und ggf. noch eine umgehende Fuge um die Rohrhülse nach außen durch einen Kitt zu verschließen. Neben einem unter ästhetischen Aspekten oft nicht wünschenswerten Überstand des Ankers über der Wand ist auch hier nur ein eher dekorativ wirkender Verschluss durch den Kitt zu erzielen.
Zum Verschluss einer durchgängigen Öffnung in Wänden kann auch ein pastenartiges Material mit einer Tülle in die Öffnungen bis zu einer durch die Tüllenlänge begrenzten Tiefe eingebracht werden. Ein entsprechendes Produkt ist beispielsweise von dem Unternehmen Hilti Deutschland GmbH, Kaufbeuren, Deutschland, bekannt, das als Zweikomponentenmaterial eingebracht in den Wänden ausquillt und hierdurch einen gewissen Verschluss bewirkt. Wie die Erfahrung zeigt, ergeben sich bei dem handwerklich etwas aufwändig gestalteten Vorgang zur gezielten Einbringung der Quellsubstanz in den zu füllenden Kanal gelegentlich Dosierungsprobleme. Undichtigkeiten können aufgrund der durch die Dosierungsproblematik unbestimmten Porengrößen oder aufgrund von Aushärtungs- oder Wärmedehnungseffekten entstehen, sodass es fraglich ist, ob der gewünschte Verschluss der Wanddurchführung mit anhaltender Güte insbesondere unter Druckbelastung besteht.
Für die Anwendung bei Öffnungen in Wänden, die sich üblicherweise mit der Verwendung von Spannspindeln, die als Mauerstärkenhalter für Schalungen von Betonguss eingesetzt werden, ergeben, wurde in der Patentanmeldung DE 69 42 231 U (Anmelder: Ulrich Baumann; Anmeldetag: 29.10.1969) ein spezieller Schalungsspanner vorgestellt. Der Schalungsspanner umfasst zwei Spannspindeln, die in einen in den Beton einzugießenden, verlorenen Mittelstab einzuschrauben sind. Der Mittelstab wird als ein variables Längenstück aus Eisen beschrieben, der an die jeweilige Mauerstärke angepasst sein kann und insbesondere nach Entfernung der Verschalungen in der Mauer verbleibt. Der Mittelstab ist aus verhältnismäßig teurem Baustahl gefertigt, mit dem eine Wasserdichtigkeit der Wände zu erzielen sein soll. Ein mittlerer Abschnitt des Mittelstabs ist zur Förderung der Dichtigkeit von einer Seite auf die andere Seite der Wand mit Gewindegängen versehen. Fraglich ist, inwieweit ein Betonverguss die Struktur des Mittelstabs vollumfänglich umschließt, insbesondere, weil Beton üblicherweise eine definierte Körnung aufweist. Aufgrund materialbedingt unterschiedlicher Wärmedehnung, hervorgerufen durch über Tag- und Nachttemperaturverläufe, können Mittestab und Beton gegeneinander arbeiten und mit der Zeit Durchlässigkeiten, z. B. in Form von Rissen, ausbilden.
Schraubstopfen aus Edelstahl zur Abdichtung von Wandöffnungen, die nach Entfernung von Ankern oder Abstandshaltern von Verschalungen in den Wänden verbleiben, werden auch von dem Unternehmen Peri GmbH, Weißenhorn, Deutschland, angeboten. Wie dem Warensortiment entnommen werden kann, sind die Schraubstopfen als in die Öffnung einbringbare Zylinderkörper ausgebildet, an deren äußeren Ende eine Scheibe mit größerem Radius als der Zylinderkörper angebracht ist, an welcher ein Schlüssel zur Verschraubung angesetzt werden kann. Aufgrund einer gegenüber den üblicherweise verwendeten Wandmaterialien, wie Beton, erhöhten Wärmeleitfähigkeit eines solchen Schraubstopfens aus Edelstahl können sich über den Wanddurchmesser hinweg abweichende Temperaturgradienten ausbilden, die bei starken Schwankungen der Umgebungstemperatur eine Bildung von Kondenswasser an der Wand bzw. in dem hinter dem Schraubstopfen liegenden Hohlraum bewirken können, was zu einem ungünstigen Auftreten von Verfärbungen auf Wandoberflächen bis hin zu Flüssigkeitsaustritt oder feuchtigkeitsbedingte Schimmelbildung führen kann. Unterschiedliche Wärmedehnung oder korrosive Begleiterscheinungen bei der Verwendung zur Abdichtung von Auffangbehältern z. B. im chemischen Bereich können auch längerfristig zu Undichtigkeiten an den abzudichtenden Wandöffnungen und zur Freisetzung z. B. von umweltschädlichen Substanzen führen. Temperaturgradienten zwischen Schraubstopfen und Wand führen zu Wärmedehnungseffekten und einem "Arbeiten" des Schraubstopfens in der Wandöffnung, wobei vereinzelt sogar beobachtet worden sein soll, dass sich ein Stopfen in der Öffnung sogar mit der Zeit lösen kann.

Aufgabenstellung

Die beschriebenen bekannten Verschlusstechniken für Wandöffnungen weisen mehrere praktische Probleme auf, weshalb bei deren Einsatz zum dauerhaften Verschluss von wanddurchgängigen Öffnungen oder Bohrungen gegenüber Flüssigkeitsaustritt im längerfristigen Bestand von Bauwerken eine erhöhte Gefahr von Undichtigkeiten latent vorhanden ist.

Erfindungsbeschreibung

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Mauerstopfen nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Eine Verbesserung im Vergleich zu vielen bekannten Mauerverschlusssystemen schafft ein erfindungsgemäßer Mauerstopfen. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Mauerstopfens wird dem Bauhandwerker, z. B. einem Betonbauer, ein gut zu handhabendes, beständiges und kostengünstiges Verschlussmittel an die Hand gegeben ist.
Ein erfindungsgemäßer Mauerstopfen lässt sich vorteilhafterweise zum Abdichten von Maueröffnungen in fertig gegossenen Wänden, z. B. in fertig betonierten Betonwänden, einsetzten. Er ist also dazu bestimmt, Öffnungen in Mauerwerken, insbesondere in fertig betonierten Mauerwerken, zu verschließen. Neben Beton gibt es natürlich noch weitere Gußmassen für die Erstellung des Bauwerks wie Schlacken, Leichtbetonmischungen und Fertigmörtel, für die vorliegende Erfindung gleichermaßen anwendbar ist. Der Mauerstopfen wird dazu genutzt, nach dem Entfernen von Schalungsmaterial verbleibende Maueröffnungen permanent zu verschließen. Der Mauerstopfen wird als die Haut der Mauer durch Verschluss fertigstellender Füllkörper nach der Herstellung der Mauer verwendet.
Wie zuvor schon kurz angesprochen, werden zur Erstellung eines solchen Mauerwerks Verschalungen zueinander angeordnet, die einen Raum begrenzen, der für die Errichtung des Mauerwerks vorgesehen ist. Die Stellung des Schalungsmaterials bewirkt eine zumindest zweiseitige Begrenzung eines mit einem aushärtenden, gießbaren Material auszufüllenden Bereichs. Eine Weite dieses Bereichs wird durch eine Länge der Spannbolzen bestimmt. Als auszuhärtendes Material kommt beispielsweise Beton zum Einsatz. Andere Materialien mit Bestandteilen von organischen Bestandteilen wie Holz oder Zellulose, wie Metall, wie Materialien mit mineralische Bestandteile wie Lehm oder Stein oder auch Kunststoffe, die nach einem Aushärtungsprozess wie z. B. Trocknung, Polymerisation oder Kristallisation einen festen Verbund einnehmen, können ebenfalls als Vergussmaterialien zur Wandbildung von Gebäudebereichen genutzt werden.
Nach Erstellung des sogenannten betonierten Mauerwerks, beispielsweise in der Gestalt eines geometrischen Körpers, und erfolgter Aushärtung in der ausgegossenen Schalungsstruktur, wird das Schalungsmaterial entfernt. Dabei werden insbesondere die verwendeten Spannbolzen aus dem betonierten Mauerwerk gezogen. Zurück bleiben Öffnungen, die sich durch das Mauerwerk erstrecken und die je nach Einsatzort anpassungsfähig mit einem Mauerstopfen abzudichten sind. Weil eine Mauer in vielen Fällen den Zweck erfüllt, einen Raum auf einer Seite der Mauer von einem Raum auf der anderen Seite der Mauer abzugrenzen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Mauerwerk so dicht ist, dass keine Leckage auftritt. Ein flüssigkeitsdichtes Mauerwerk verhindert einen Durchtritt von Flüssigkeiten wie Wasser, z. B. Regenwasser, oder Öl oder andere flüssige Chemikalien, die mit dem betonierten Mauerwerk abzugrenzen sind. Ein abgedichtetes Mauerwerk besitzt weitere Vorteile, indem z. B. ein Durchtritt von Partikeln oder Gasen, elektromagnetischer Strahlung oder Schall, welche sich bei Durchtritt in einen Raum schädlich auswirken können, ganz oder zumindest zu einem erheblichen Anteil unterbunden wird. Öffnungen im Mauerwerk, die durch die Anordnung der Spannbolzen nach der Erstarrung des Baumaterials der Mauer wie Beton zurückbleiben, können durch erfindungsgemäße Mauerstopfen dicht verschlossen werden. Bohrungen im Mauerwerk, die für eine Mauerdurchführung hergestellt wurden, können mit einem Mauerstopfen wieder verschlossen werden.
Der erfindungsgemäße Mauerstopfen ist mehrteilig aufgebaut. Der Mauerstopfen wird als eine Komponente in der Öffnung des Mauerwerks angeordnet. Diese kompakte Ausführung des Mauerstopfens ermöglicht ein schnelles, insbesondere einhändiges Einsetzen in der Öffnung. Ein inneres Teil des Mauerstopfens bildet eine Spannschraube. Die Spannschraube erstreckt sich zunächst im Innern des Mauerstopfens. Die Spannschraube umfasst einen Schaft mit einem Gewinde, wobei an einem Ende des Schafts ein Schraubenkopf angeordnet ist. Das Gewinde der Spannschrauben greift im Inneren des Mauerstopfens in ein mutterartiges Gewinde des Mauerstopfens ein. Durch Drehung der Spannschraube im Mauerstopfen bewegt sich das Gewinde der Spannschraube translatorisch relativ zu dem komplementären Gewinde im Mauerstopfen. Im bzw. am Mauerstopfen wird eine Spannung erzeugt. Die durch die Spannschraube erzeugte Spannung verformt einen äußeren Bereich des Mauerstopfens. Die Verformung des Mauerstopfens kann dosiert erfolgen. Durch Drehung der Spannschraube lässt sich eine Kraft zur Verformung des Mauerstopfens einstellen. Die Spannschraube wird am Schraubenkopf mit einem für das Spannen vorgesehen handelsüblichen Werkzeug wie einem Schraubenschlüssel gedreht, wobei sich eine Spannung, der eine Spannkraft zugeordnet werden kann, aufbaut. Der Schraubenkopf ist ein kraftdosierender Schraubenkopf, welcher insbesondere eine Begrenzung der über die Spannschraube eingebrachten Spannkraft ermöglicht. Es ist vorteilhaft, wenn der Mauerstopfen durch Drehung der Spannschraube gestaucht wird. Der Mauerstopfen lässt sich z. B. aufweiten, bis der Mauerstopfen an der Wandung der Öffnung anliegt. In einer Ausgestaltung vergrößert sich durch die Verspannung ein äußerer Durchmesser bzw. ein zylindrischer Durchschnitt des Mauerstopfens zumindest in einer Mehrzahl von zylinderartigen Bereichen. Im verspannten Zustand wird der Mauerstopfen über die Spannschraube an die Wandung des Kanals der Aufnahmeöffnung im Mauerwerk mit einer Kraft, die proportional einer Spannkraft sein kann, angedrückt.
Die Dosierung der Kraft erfolgt mittels Schraubenkopf. Für den allgemein als rau angesehen Alltag auf Baustellen ist es vorteilhaft, wenn kein Drehmoment bestimmendes Werkzeug erforderlich ist, welches beim Verschrauben eine Kraftmessung oder eine Kraftbegrenzung ermöglichen würde. Die durch den Spannschlüssel auf die Spannschraube aufgebrachte Kraft bzw. das Drehmoment wird durch eine Materialeigenschaft oder Materialfestigkeit des Schraubenkopfs in einem vorbestimmten Bereich von Kräften begrenzt. Wenn durch das Widerlage des Mauerstopfens in der Mauerwerköffnung dem Drehmomenteintrag ein Widerstand entgegensteht, ist zur Drehung der Spannschraube ein erhöhtes Drehmoment anzuwenden. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentwertes wird das einbringbare Drehmoment begrenzt durch eine Verformung des Schraubenkopfs der Spannschraube. Eine Strukturänderung des Schraubenkopfs unterbindet den Übertrag von Drehmoment zwischen dem Spannschlüssel und der Spannschraube. Eine solche Strukturverformung kann beispielsweise eine Abrundung von Angriffsflächen am Schraubenkopf sein. In anderen Spannschraubenausführungen können auch Sollbruchstellen von Angriffskörpern am Kopf der Spannschraube vorgesehen sein. Bei Überschreiten einer Kraftdosis geben die Strukturen nach, sodass ein Kraftschluss zwischen Spannschlüssel und Spannschraube durch eine Deformation, wie ein Sollbruch, unterbrochen wird.
Weitere vorteilhafte Gestaltungsmerkmale erfindungsgemäßer Mauerstopfen, die in sich erfinderische Aspekte darstellen können, sind im Folgenden beschreiben.
Ein Mauerstopfen ist aus mehreren funktionalen Elementen gebildet. Die funktionalen Elemente wurden vor dem Einbringen des Mauerstopfens in das Mauerwerk zusammengefügt. Ein Bauhandwerker auf einer Baustelle handhabt vorzugsweise die kompakte Einheit eines Mauerstopfens. Die einzelnen Teile eines Mauerstopfen werden in eine äußere Hülse, die zur Vermittlung einer Spannkraft auf die Wandung der aufnehmenden Öffnung vorgesehen ist, und in weitere Teile wie eine Tragstruktur unterschieden. Die Spannkraft wird über eine Tragstruktur auf die äußere Hülse übertragen. Die Tragstruktur ist eine vermittelnde Einheit zwischen einer inneren Spannschraube und der äußeren Hülse. Die Tragstruktur bildet das Rückgrat des Wandstopfens. Die Tragstruktur trägt die äußere Hülse und die Spannschraube. Über eine Stellungsänderung der inneren Spannschraube wird auch eine Stellung der vermittelnden Tragstruktur geändert, wobei vorzugsweise die äußere Hülse verspannt wird.
Die Spannschraube weist wenigstens eine Oberflächenformgebung auf. Der Kopf der Spannschraube wird in einem Herstellungsverfahren in eine vorbestimmte Gestalt gebracht. Auch der Schaft der Spannschraube ist an der Oberfläche mit einer Formgebung einer Gewindesteigung versehen. Kopf und Schaft der Spannschraube dienen zur Führung der Spannschraube in der vermittelnden Tragstruktur. Der Kopf der Spannschraube besitzt wenigstens eine Oberflächenformgebung, vorzugsweise zwei Oberflächenformgebungen. Eine eingearbeitete Oberflächenformgebung dient der kraftschlüssigen Aufnahme eines Spannschlüssels, welcher die Spannschraube in einer radialen Richtung bewegt. Die Übertragung der Kraft erfolgt vorzugsweise an mindestens einer ebenen Angriffsfläche des Schraubenkopfs. Eine weitere Oberflächenformgebung dient einer radialen Arretierung der Spannschraube vorzugsweise gegenüber einem weiteren Teil des Mauerstopfens. Mit dieser Oberflächenformgebung wird ein radialer Widerstand begründet, sodass die Spannschraube gegenüber einem weiteren Teil des Mauerstopfens vorzugsweise in einer Richtung, nämlich in Anzugsrichtung drehbar ist. Eine Kraftanwendung in entgegengesetzter radialer Richtung führt die Oberflächenformgebung der Spannschraube z. B. gegen ein komplementär gearbeitetes Widerlager an der vermittelnden Tragstruktur. Nach Art eines Rückschlagventils ist somit ein Bewegungsfluss der Spannschraube nur in eine Richtung möglich. Damit wird ein unerwünschtes Lösen der Spannschraube eines Mauerstopfens im montierten Zustand im Mauerwerk unterbunden. Eine unerwünschte Drehbewegung könnte in konventionellen Verschraubungen zur Entlastung einer Schraubenspannung führen. Eine Lösung der Spannschraube eines erfindungsgemäßen Mauerstopfens wird jedoch verhindert Mauervibrationen oder thermische Spannungen können eine lösende Schraubenbewegung gegen die Arretierung nicht antreiben. Auch Gleitmittel wie Feuchtigkeit oder Öle, aus dem Umgebungsbereich eingetragen, können eine Spannschraubenlösung nicht befördern. Die radiale Arretierung der Spannschraube kann auch mit einem Arretierkörper, wie eine Zahnscheibe, ein Federring, eine Tellerfeder oder eine Wellenscheibe, hergestellt werden, welcher die Spannschraube, vorzugsweise den Kopf der Spannschraube gegenüber der Tragstruktur des Mauerstopfens in einer radialen Drehrichtung blockiert oder zumindest zurückhält.
Eine zuverlässige Form der Schraubenarretierung wird durch hohe Haftreibung bewirkt. Die Unterseite des Schraubenkopfes kann von einer reibbehafteten Fläche gebildet werden. Eine Reibhaftung wird insbesondere zwischen der vermittelnden Tragstruktur und der inneren Spannschraube erzeugt, vorzugsweise wenn die innere Spannschraube angezogen und somit die vermittelnde Tragstruktur mit der äußeren Hülse verspannt ist. An der Unterseite des Schraubenkopfes ist eine Konturierung eingeformt. Die Konturierung dient einer Abstützung des Schraubenkopfes gegenüber der vermittelnden Tragstruktur. Es ist auch möglich, dass die Konturierung des Schraubenkopfes sich in die vermittelnde Tragstruktur nach Verspannen des Mauerstopfens einformt. Dabei bildet nach Einnahme einer Montagestellung des Mauerstopfens die Kontur des Schraubenkopfes einen Abdruck auf der vermittelnden Tragstruktur. In einer weiteren Ausführung ist die Tragstruktur zu einer Stellung des Schraubenkopfes deckungsgleich ausgeformt, sodass die Tragstruktur in eine Konturierung der inneren Spannschraube eingreifen kann. Auf diese Weise wird der Spannschraube ein Halt an der Tragstruktur vermittelt.
Verschiedene Formen der Konturierung des Mauerstopfens bzw. der Tragstruktur des Mauerstopfens sind möglich. Eine Konturierung kann einer Sägezahnform entsprechen. Eine Sägezahnform kann insbesondere an der Unterseite des Schraubenkopfes angebracht sein. Die Konturierung der Sägezahnform kann sich in einer glatten Oberfläche eindrücken, wenn der Schraubenkopf auf der Tragstruktur verspannt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Sägezahnform des Schraubenkopfes in einer Sägezahnform des Lagerendes der Tragstruktur einrastet. Durch die Sägezahnform wird eine Abdichtung zwischen Schraubenkopf und Mauerwerköffnung verbessert, weil der Sägezahn eine Dichtkante bereitstellt.
Eine andere Möglichkeit einen guten Reibungsschluss an einem Mauerstopfen zu erzielen besteht in einer Konturierung mit einer Wellenform. Dabei ist mindestens eine Welle am Mauerstopfen eingeformt. Vorzugsweise verläuft die Welle zwischen der Tragstruktur und der Spannschraube. Dabei kann die Unterseite des Schraubenkopfes oder eine Seite des Schraubenkopfes eine Welle aufweisen, die zu einer Welle in der vermittelnden Tragstruktur angeordnet ist. In einem arretierten Zustand greift ein Wellenberg am Schraubenkopf in ein Wellental an der Tragstruktur ein. Wellenberge behindern gegenseitig eine gleitende Bewegung. Eine Wellenform erhöht die Haftreibung zwischen der inneren Spannschraube und der vermittelnden Tragstruktur und unterbindet ein autonomes Lösen des Mauerstopfens in der Öffnung des Mauerwerks. Eine Wellenform des Mauerstopfens kann weiterhin eine Angleichung an unebene Ausformungen von Öffnungen in Mauerwerken verbessern, insbesondere solche Öffnungen die von einem idealen Kreisquerschnitt abweichen.
Der Schraubenkopf der Spannschraube besitzt mindestens eine Angriffsfläche für ein Spannwerkzeug. Das Spannwerkzeug ist an die Angriffsfläche des Schraubenkopfs zur Übertragung eines Drehmoments auf die Spannschraube anlegbar. Nach Einsetzen des Spannwerkzeuges in einer Eingriffsöffnung am Mauerstopfen liegt mindestens eine Fläche des Spannwerkzeugs an einer Fläche des Schraubenkopfs an. Die Angriffsfläche des Schraubenkopfs widersteht mit einer Festigkeit der Krafteintragsfläche des Spannwerkzeugs. Die Festigkeit der durch eine Struktur des Schraubenkopfs gebildeten Angriffsfläche ist begrenzt. Die Spannkraft, die mit der Spannschraube an der Tragstruktur des Mauerstopfens angelegt werden kann, um den Mauerstopfen in der Öffnung des Mauerwerks zu befestigen und abzudichten, ist vorzugsweise ebenfalls begrenzt, sodass eine möglichst gute Abdichtung bewirkt wird. Die Festigkeit der Struktur des Schraubenkopfs kann auf die maximal einzustellende Spannkraft abgestimmt werden, sodass kein Überdrehen der Spannschraube im Mauerstopfen erfolgt. Bei Einstellen eines mit dem Spannwerkzeug am Schraubenkopf angelegten Drehmoments bzw. einer angewendeten Kraft, die der maximalen Spannkraft entspricht, versagt die Festigkeit der Kraftübertragungsstruktur am Schraubenkopf. Dabei kann eine Angriffsfläche von einer anfänglich ebenen Ausbildung zu einer gewölbten Ausbildung übergehen. An einer gewölbten Angriffsfläche des Schraubenkopfes findet ein Spannwerkzeug keinen Halt. Es kann aber auch ein Bruch einer Struktur am Schraubenkopf, die zum Ansatz des Spannwerkzeugs dient, bei einer maximalen eingetragenen Kraft erfolgen, wobei die eingetragene Kraft der maximalen Spannkraft der Spannschraube zur Aufwölbung des Mauerstopfens in der Öffnung ungefähr gleicht. Der Schraubenkopf im Wandstopfen besitzt eine Lagerfunktion zum Lagerende der Tragstruktur für die Aufrechterhaltung der Spannung des Wandstopfens gegen die Wand, welche unbeeinträchtigt bleibt.
Als Eingriffsöffnung ist an der Spannschraube eine Öffnung vorgesehen, über die das Spannwerkzeug mit der Spannschraube eine kraftschlüssige Anlageverbindung eingehen kann. Es eignet sich hierzu ein Innensechskant, der beispielsweise einen Inbusschlüssel als Spannwerkzeug aufnehmen kann. Weitere Ausbildungen der Eingriffsöffnung können günstig dafür eingesetzt werden, um unterschiedliche maximale Spannkräfte der Spannschrauben zu kennzeichnen, sodass jeweils ein Mauerstopfen mit einer passenden maximalen Spannkraft einer Mauerwerköffnung gezielt zugeführt werden kann. Eine Verwechslungsgefahr mit einem Mauerstopfen, der mit einer zweiten, beispielsweise niedrigeren, Spannkraft für ein zweites Mauerwerk vorgesehen ist, ist ausgeschlossen. Eine zweite maximale Spannkraft einer Spannschraube kann beispielsweise mit einem Innenachtkant erzeugt werden, der nur in eine entsprechende Spannschraube passt. Vorzugsweise werden Angriffsstrukturen am Schraubenkopf vorgesehen, die mit üblicherweise auf Baustellen verfügbaren Werkzeugen wie Schraubendreher oder Gabelschlüssel angezogen werden können. Eine Deformation des Schraubenkopfes, die nach Anzug der Spannschraube mit dem Spannwerkzeug erfolgt, sichert gleichfalls bei öffentlich zugänglichen Baustellen den Mauerstopfen gegen unbedachte Manipulation.
Eine andere Möglichkeit zur Abstimmung einer maximalen Spannkraft besteht neben der Wahl einer Festigkeitsstruktur in der Wahl eines Materials mit abgestimmter Festigkeit. Die Spannschraube kann aus einem Polyamidwerkstoff hergestellt sein. Durch Beimischung eines festgelegten Anteils an Kohlefasern lässt sich eine Festigkeit des Polyamids vorbestimmen. Auch andere Materialien, wie beispielsweise Glasfasern eignen sich zur Beimischung in Materialien aus denen Spannschrauben hergestellt werden. Ein solches Material ist beispielsweise PA 6 (Polycaprolactam), welches vielfach zur Ausbildung von Kunststoffteilen verwendet wird. Die Festigkeit von Kunststoffmaterialien kann neben einer Beimischung von verstärkenden Faserstrukturen auch durch die Kettenbildung innerhalb des Kunststoffes im Zuge der Aushärtung oder Polymerisation des Kunststoffs beeinflusst werden. Mit Herstellungsverfahren dieser Art ist es möglich Spannschrauben bereitzustellen, die in einem ersten Bereich, wie dem Schaftbereich, eine erste Härte aufweisen und in einem zweiten Bereich, wie den Angriffsstrukturen für einen Spannschlüssel, eine zweite Härte aufweisen. Die zweite Härte kann auf eine maximale Spannkraft der Spannschraube abgestimmt sein und die erste Härte eine Beständigkeit einer angelegten Spannkraft aufgrund z. B. einer Dehnungsresistenz der Spannschraube sicherstellt. Auch Keramiken können sich für die Herstellung von Spannschrauben oder Tragstrukturen eignen, wie beispielsweise mechanisch bearbeitbare Keramiken. Eine Oberflächenkörnung von Keramiken kann dazu ausgenutzt werden eine Reibhaftung der Spannschraube insbesondere an einer Unterseite zu verbessern. Materialien wie Polyamid mit und ohne Faserverstärkung, oder PA 6 mit oder ohne Faserverstärkung, oder Keramiken zum Beispiel auch als Beimischung zu Kunststoffen können zumindest bereichsweise die Körperform der vermittelnden Tragstruktur bilden. Die Materialien werden vorzugsweise so ausgewählt, dass die vermittelnde Tragstruktur eine für die Verspannung des Mauerstopfens hinreichende Festigkeit bzw. Steifigkeit besitzt. Ein geeignetes Material für eine Tragstruktur ist ein Nitrilkautschuk, kurz NBR. Nitrilkautschuk wird durch Copolymerisation von Acrylnitril (ACN) und 1,3-Butadien gewonnen. Durch Wahl des Acrylnitrilanteils können die Eigenschaften wie Elastizität, Kälte-Flexibilität, Gasdurchlässigkeit und Druckverformungsrest beeinflusst werden. Der Acrylnitrilanteil in NBR liegt gewöhnlich zwischen 18 % und 50 %. Bei niedrigem Acrylnitrilanteil weist der Werkstoff eine sehr gute Tieftemperatur-Flexibilität und einen geringen Druckverformungsrest auf. Es hat sich gezeigt, dass Acrylnitrilanteile zwischen 18 % und ungefähr 42 % gute Materialeigenschaften hervorbringen. Eine im Wesentlichen aus Kunststoff hergestellte Tragstruktur kann dabei auch Komponenten bzw. Strukturelemente aus Metall enthalten, vorzugsweise in Form von Längsverstrebungen oder Gerüstelementen innerhalb des Zugendes bzw. des Lagerendes. Ein für die Materialauswahl zurate zu ziehender Aspekt ist auch die Witterungsbeständigkeit bzw. chemische Beständigkeit. Die Herstellfeuchtigkeit eines Wandstopfens bzw. Schraubstopfens aus Polyamid und Kohlefasern beträgt 0,01% des Gewichts. Der Wandstopfen kann Feuchtigkeit bis 0,1 % aufnehmen, wodurch ein zusätzlicher Schutz gegen Wasseraustritt entsteht. Derartige Wandstopfen eignen sich auch zum Einschluss von Flüssigkeiten hinter gegossenen Wandungen, die z. B. aus Gründen der Qualitätssicherung nicht mit Wasser in Kontakt kommen sollen.
Die äußere Hülse, die über der Tragstruktur angeordnet ist, wird bei einer Verspannung des Mauerstopfens faltenartig aufgeworfen. Bereiche der Hülse zwischen den Spannringen bzw. zwischen einem Spannring und einem Zugende oder Lagerende werden entlang einer Längserstreckung des Mauerstopfens komprimiert. Die äußere Hülse weicht unter Wirkung der Spannkraft in einer Richtung aus, die einen Winkel zu einer Längserstreckung des Mauerstopfens einnimmt. Insbesondere erhebt sich die äußere Hülse von der vermittelnden Tragstruktur in Richtung der Wandung, welche die Öffnung im Mauerwerk umschließt. Der Mauerstopfen füllt nach Einführung in die Öffnung des Mauerwerks einen Teil der Öffnung aus. Nach Verspannen des Mauerstopfens, füllt die äußere Hülse einen zweiten Teil der Öffnung, der nach Einführung des Mauerstopfens durchgängig verblieben ist, zumindest abschnittsweise aus. Die Abdichtung zwischen Mauerstopfen und Öffnungswandung kann mit einer Oberflächenbeschichtung der Hülse verbessert werden. Beispielsweise kann eine NBR-Beschichtung (Nitrilkautschuk) verwendet werden. Eine Gummierung auf der Oberfläche der Hülse kann sich beim Anschmiegen des Mauerstopfens an die Rauhigkeitsstrukturen der Oberfläche der Mauerwerksöffnung anpassungsfähig d. h. dicht anlegen. Es bilden sich Verzahnungen zwischen der äußeren Hülse und dem Mauerwerk aus, die den Mauerstopfen in der Öffnung verankern. Es können auch Oberflächenbeschichtungen verwendet werden, die unter Anwendung eines Spanndrucks kurzzeitig erweichen, sodass eine Mikrostrukturverbindung zwischen Hülse und Mauerwerk entsteht. So sind beispielsweise thermoplastische Elastomere als äußere Hülse geeignet, eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Mauerwerk und äußerer Hülse des Mauerstopfens herzustellen. Thermoplastische Elastomere, kurz als TPE bezeichnet, sind Kunststoffe, die sich bei Raumtemperatur vergleichbar den klassischen Elastomeren verhalten, sich jedoch unter Wärmezufuhr plastisch verformen lassen und somit ein thermoplastisches Verhalten zeigen. Bei dem erfindungsgemäßen Mauerstopfen entsteht die für die plastische Verformung erforderliche Wärmezufuhr durch Reibung zwischen äußerer Hülse des Mauerstopfens und der Betonoberfläche der Maueröffnung beim Anziehen des Mauerstopfens über den Schraubenkopf. Es kann auch vorgesehen sein, die äußere Hülse nur mit einer TPE-Beschichtung zu versehen. Außerdem kann die Hülse aus Nitrilkautschuk bestehen oder beschichtet sein. Die Kurzbezeichnung von Nitrilkautschuk ist NBR. Auch eine Klebstoffbeschichtung als Oberflächenbeschichtung der Hülse kann verwendet werden, wobei der Klebstoff zusätzlich zur Spannkraft Mauerstopfen und Mauerwerk zueinander abbindet. Aufgrund einer Elastizität, insbesondere der Hülse, kann der Mauerstopfen Querschnittsänderungen der Maueröffnung im Rahmen seiner Vorspannung bzw. im Rahmen übermittelbarer Zugkräfte an Klebestellen nachgehen. Auf diese Weise lassen sich Mauerwerköffnungen mit hoher Dichtigkeit, insbesondere gegenüber dem Durchtritt von Flüssigkeiten, verschließen.
An dem Mauerstopfen können durch einen Bauhandwerker noch Anpassungen vorgenommen werden, wie beispielsweise ein Austausch der inneren Spannschraube bzw. Verstellschraube gegen eine Spannschraube mit einem kraftdosierenden Schraubenkopf, welcher beispielsweise eine niedrigere Kraft überträgt als ein erster, ursprünglich eingesetzter Schraubenkopf. Ein solcher Schraubenkopf bzw. Austausch eines Schraubenkopfes ist insbesondere dann nützlich, wenn eine niedrige Kraftdosierung über den Mauerstopfen gegenüber dem Mauerwerk sicherzustellen ist, um beispielsweise Verformungen oder Schäden am Mauerwerk zu vermeiden. Ein Bauhandwerker kann auch eine Veränderung einer äußeren Hülse vornehmen, indem er beispielsweise einen Durchmesser der äußeren Hülse mit einem Überzug erweitert. Mit einer äußeren Überzugshülse kann beispielsweise eine zusätzliche Abdichtung mittels einer Klebestruktur zwischen dem Mauerstopfen und der Öffnung im Mauerwerk erstellt werden. Der Überzug kann auch aus dem Material TPE oder NBR bestehen. Das Material TPE ist besonders auf das Material Polyamid in Bezug auf eine Verbesserung der Haftung abgestimmt worden.
Es ist vorteilhaft, wenn der Schraubenkopf z. B. so gestaltet ist, dass er ab einem Drehmoment überdreht. Das überdrehende Drehmoment kann z. B. bei den zuvor angegebenen Materialien bei 15 Nm eingestellt werden. Wird ein Anzugsmoment von größer als 15 Nm auf den Kopf der Schraube ausgeübt, so dreht sich der Kopf "rund". Der Schraubenkopf wird bei einem Anzugsmoment von mehr als 15 Nm permanent beschädigt. Ein Herausdrehen mit dem Werkzeug, mit dem die Spannschraube hineingedreht wurde, ist nicht mehr möglich.
Mauerstopfen sind mit Querschnitten und Längen verfügbar, die an Öffnungen in betonierten Mauerwerken angepasst sind. Der Mauerstopfen weist einen Durchmesser auf, der insbesondere kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung, die den Mauerstopfen aufnimmt. Bei einem eingesetzten Mauerstopfen ist der Durchmesser des Mauerstopfens anpassbar, sodass sich ein maximaler Durchmesser des Mauerstopfens einem Durchmesser der Öffnung bzw. des Öffnungskanals im Mauerwerk angleicht. Damit stimmt in einem Bereich ein Umfang des Mauerstopfens mit einem Umfang der Öffnung im betonierten Mauerwerk technisch betrachtet überein.
Die Spannschraube vermittelt der Tragstruktur eine Spannung, wenn die Spannschraube in einem Gewinde der Tragstruktur angezogen wird. Das Gewinde befindet sich im Zugende der Spannstruktur. Ein weiteres Element der Tragstruktur ist ein Lagerende, das dem Kopf der inneren Spannschraube zugeordnet ist. Durch Drehen der inneren Spannschraube in einer Anzugsrichtung wird das Zugende der Tragstruktur im Lagerende der Tragstruktur angenähert. Zwischen dem Zugende der Tragstruktur und dem Lagerende der Tragstruktur führt eine Längsverstrebung, die bei einem Anziehen der inneren Spannschraube vorzugsweise elastisch verformt wird. Die Längsverstrebung stützt eine radiale Position des Zugendes gegenüber dem Lagerende. Weiterhin begrenzt die auf der vermittelnden Tragstruktur aufliegende äußere Hülse eine radiale Position des Zugendes gegenüber dem Lagerende. Eine Mitnahme des Zugendes durch die Drehung der inneren Spannschraube wird durch die Längsverstrebung der vermittelnden Tragstruktur und die äußere Hülse verhindert.
Die vermittelnde Tragstruktur umfasst weiterhin mindestens einen Spannring, der zwischen Zugende und Lagerende angeordnet ist. Der Spannring stabilisiert die Längsverstrebungen gegeneinander. Der Spannring begrenzt einen ersten Bereich der äußeren Hülse, welcher sich vom Spannring zum Zugende erstreckt, und einem zweiten Bereich der äußeren Hülse, welcher sich vom Spannring zum Lagerende erstreckt. Der Spannring stützt die äußere Hülse in einem mittleren Bereich des Mauerstopfens. In einer Ausführung eines Mauerstopfens, die länger ist als eine Grundausführung des Mauerstopfens, ist eine Mehrzahl von Spannringen in der Tragstruktur eingebaut, die vorzugsweise zueinander gleich beabstandet sind. Ein Spannring begrenzt einen Spannbereich des Mauerstopfens. In einem Spannbereich des Mauerstopfens wird durch den dosierten Krafteintrag von einem Schraubenkopfe eine Verformung des Mauerstopfens vorgenommen, die sich vorzugsweise gleichmäßig über alle Spannbereiche erstreckt. Die Tragstruktur begrenzt von der Hülse auszubildende Dichtungsbereiche. Die Dichtungsbereiche schmiegen sich an die innere Wandung der Öffnung im betonierten Mauerwerk an, wobei ein Raum zwischen dem Mauerstopfen und der Wandung ausgefüllt wird. Ein Mauerstopfen, der eine äußere Hülse, eine vermittelnde Tragstruktur und eine innere Spannschraube umfasst, gleitet nahezu widerstandslos, insbesondere ohne Hilfswerkzeug, in eine Wandöffnung.
Ein Mauerstopfen kann zur Abdichtung eines betonierten Mauerwerks gegen Austritt von Kondenswasser, das sich z. B. im Öffnungskanal ansammeln kann, eingesetzt werden. Ein Mauerstoffen kann aufgrund einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit auch zur Verbesserung der Dämmeigenschaften eines Mauerwerks benutzt werden, beispielsweise zur Dämmung gegen Wärmeverlust. Ein Mauerstopfen zeigt ebenfalls hohe Resistenz gegen Druckwasser, weshalb ein Mauerstopfen auch zur Abdichtung in Druckwassersperren, wie z. B. in Staudämmen, geeignet ist. Ein weiteres nützliches Einsatzgebiet bzw. Verwendungsgebiet für erfindungsgemäße Mauerstopfen stellt die Positionierung von Sensoreinrichtungen, wie Temperatursensoren, Spannungssensoren, Drucksensoren oder mechanische Deformationssensoren, dar, die mit Hilfe von Mauerstopfen in Öffnungen von Mauerwerkkomponenten; wie z. B. an Brücken, in spezielle Messöffnungen eingebracht werden können. Mauerstopfen können weiterhin verwendet werden, um elektrische Zuleitungen zu Sensoren, die im Mauerwerk platziert wurden, aus den Öffnungen, die sie verschließen, herauszuführen. Die Öffnungen sind dabei zum Schutz der Sensoren vor Witterungseinflüssen z. B. gegenüber Feuchtigkeit von Außen abgedichtet.

Figurenkurzbeschreibung

Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung lassen sich den Zeichnungen entnehmen, die ebenfalls eigenständige erfinderische Aspekte aufzeigen können, und sie werden im Folgenden näher beschrieben, wobei

Figur 1 eine Seitenansicht einer Tragstruktur zeigt,
Figur 2 den Querschnitt zur Tragstruktur in Figur 1 zeigt,
Figur 3 die Draufsicht auf das Lagerende der Tragstruktur in Figur 1 zeigt,
Figur 4 die Draufsicht auf das Zugende der Tragstruktur in Figur 1 zeigt,
Figur 5 eine perspektivische Darstellung der Tragstruktur in Figur 1 zeigt,
Figur 6 einen Querschnitt eines Mauerstopfens mit Tragstruktur aus Figur 2 und umgebende Hülse, allerdings ohne eingesetzte Spannschraube, zeigt,
Figur 7 eine Spannschraube zur Vervollständigung des Mauerstopfens in Figur 6 zeigt,
Figur 8 die Draufsicht auf den Kopf der Spannschraube in Figur 7 mit Innenachtkant zeigt,
Figur 9 die Draufsicht auf den Kopf einer Spannschraube mit Innensiebenkant zeigt,
Figur 10 die Draufsicht auf den Kopf einer Spannschraube mit Innensechskant zeigt,
Figur 11 die Draufsicht auf den Kopf einer Spannschraube mit Innenfünfkant zeigt,
Figur 12 die Draufsicht auf einen Kopf einer Spannschraube mit Innenvierkant zeigt,
Figur 13 die Draufsicht auf den Kopf einer Spannschraube mit Innendreikant zeigt,
Figur 14 die Draufsicht auf einen Kopf einer Spannschraube mit Schrauberschlitz zeigt,
Figur 15 die Draufsicht auf den Kopf einer Spannschraube mit Kreuzschlitz zeigt,
Figur 16 die Draufsicht auf den Kopf einer Spannschraube mit Spannsteg in Form eines Rechtecks zeigt,
Figur 17 den Kopf einer Spannschraube zeigt, aus deren Öffnung in Draufsicht eine Dreieckform ragt,
Figur 18 den Kopf einer Spannschraube zeigt, aus deren Öffnung in Draufsicht eine quadratartige Form ragt,
Figur 19 den Kopf einer Spannschraube zeigt, aus deren Öffnung in Draufsicht ein Sechseck ragt,
Figur 20 den Mauerstopfen aus Figur 6 mit eingesetzter Spannschraube aus Figur 7 zeigt, wobei der Mauerstopfen in einer Maueröffnung verspannt ist,
Figur 21 eine Tragstruktur eines Mauerstopfens zeigt, die länger ist als die Tragstruktur des Mauerstopfens in Figur 5,
Figur 22 einen Mauerstopfen der die Tragstruktur in Figur 21 umfasst zeigt, welcher in einer Maueröffnung verspannt ist,
Figur 23 einen Mauerstopfen zeigt, der in einer Maueröffnung verspannt ist, wobei die Tragstruktur keine Auflage auf der Maueraußenfläche umfasst, und der Spannschraubenkopf durch eine Wellenstruktur zur Tragstruktur hin gegen eine Verdrehung gesichert ist,
Figur 24 einen Mauerstopfen zeigt, der in der Öffnung eines Mauerwerks verspannt ist, und die Verspannung mittels eines Arretierkörpers zwischen Spannschraube und Tragkörper über eine Sägezahnstruktur gegenüber einer spannungslösenden Verdrehung gesichert ist und
Figur 25 eine Hülse mit einer Tragstruktur zeigt, wobei die Tragstruktur mit einer in die Schraubenöffnung hineinreichenden Dichtung versehen ist.

Figurenbeschreibung

Figur 1 zeigt die Seitenansicht einer vermittelnden Tragstruktur 10, welche sich als ein Teil eines Mauerstopfens entlang der Achse A zylinderartig erstreckt. Zwischen dem Zugende 12 und dem Lagerende 20 sind der erste Spannring 16 und der zweite Spannring 18 angeordnet, deren relative Position bzw. Beabstandung zueinander durch die Befestigung an der ersten Längsverstrebung 26 festgelegt ist. Das Zugende 12 trägt eine Mehrzahl von Stütznoppen 15, welche in die auf der vermittelnden Tragstruktur 10 aufzubringende Hülse zur radialen Abstützung eingreifen. Die vermittelnde Tragstruktur 10 trägt am Lagerende weiterhin eine Auflage 22, mit der die Tragstruktur 10 nach Einbringung in eine Mauerwerköffnung auf einer äußeren Mauerwerkfläche (nicht dargestellt) aufliegt.
Der Querschnitt der vermittelnden Tragstruktur 10 in Figur 2 zeigt eine um 90° verdrehte Ansicht der Tragstruktur 10 aus Figur 1. Damit wird die zweite Längsverstrebung 28 parallel zur ersten Längsverstrebung 26 sichtbar. Die Längsverstrebungen 26, 28 verbinden gleichmäßig beabstandet zur Achse A das Zugende 12 mit dem ersten Spannring 16, dem zweiten Spannring 18 und dem Lagerende 20. In dem Zugende 12 ist in eine Öffnung das Zuggewinde 14 eingezeichnet, in welches die Spannschraube des Mauerstopfens (nicht dargestellt) eingreifen kann. Rotatorische Kräfte, die über das Zuggewinde 14 auf die vermittelnde Tragstruktur 10, insbesondere auf das Zugende 12, übertragbar sind, werden über die Längsverstrebungen 26, 28 gestützt, ergänzend zu dem Eingriff der Stütznoppe 15 in die Hülse (nicht dargestellt). Das Lagerende 20 besitzt in der Auflage 22 mindestens zwei einander gegenüberliegend Bohrungen, wie die Bohrung 24, an denen die Tragstruktur 10 z. B. mit einem Werkzeug, in einer Position gehalten werden kann. Eine Tragstrukturkonturierung 30 dient zur Absicherung einer entlang der Achse A in die Schraubenöffnung 35 einzuführenden Spannschraube gegenüber selbsttätig ausgeführten spannungslösenden Verdrehungen.
In der Draufsicht auf das Lagerende 20 in Figur 3 entlang der Achse A ist die konzentrische Anordnung aus Auflage 22, Schraubenöffnung 35 und Tragstrukturkonturierung 30, der vermittelnden Tragstruktur 10 um die Achse A zu erkennen. Die Schraubenöffnung 35 führt dabei durch die vermittelnde Tragstruktur vorbei an dem Zuggewinde 14. Die Bohrung 24 in der Auflage 22 zeigt eine Orientierung der Längsverstrebungen (nicht dargestellt) an.
Die zur Ansicht in Figur 3 der vermittelnden Tragstruktur 10 entlang der Achse A gegenüberliegende Seite ist in Figur 4 wiedergegeben. Den Vordergrund bildet das Zugende 12, in dem sich die Schraubenöffnung 35, welche von dem Zuggewinde 14 umschlossen ist, entlang der Achse A erstreckt. Im Verlauf einer Erstreckung der Achse A durch die vermittelnden Tragstruktur 10 ist die Auflage 22 des Lagerendes 20 mit der Bohrung 24 zugrundeliegend ersichtlich.
Eine bessere Vorstellung der räumlichen Ausbildung der vermittelnden Tragstruktur 10 lässt sich mit der Darstellung in Figur 5 gewinnen. Zwischen dem Zugende 12 und dem Lagerende 20 befindet sich die Anordnung aus erster Längsverstrebung 26 und zweiter Längsverstrebung 28, die den ersten Spannring 16 und den zweiten Spannring 18 tragen und in Position halten. Die Schraubenöffnung 35 führt als lichter Raum durch die Tragstruktur 10. Eine Sägezahnung als Tragstrukturkonturierung 30 ragt in dem Lagerende 20 hervor.
Figur 6 zeigt einen Mauerstopfen 2, in dem die Spannschraube nach Entnahme fehlt. Die vermittelnden Tragstruktur 10, die in Figur 2 dargestellt ist, trägt eine Hülse 40. Die Hülse 40 kann z. B. aufgezogen oder angegossen werden. Die Hülse 40 umschließt den ersten Spannring 16 und den zweiten Spannring 18, sowie die erste Längsverstrebung 26 und die zweite Längsverstrebung 28 wie eine zylindrische Abdeckung und verbindet röhrenartig unter Ausfüllung von Tragstrukturzwischenräumen das Zugende 12 der vermittelnden Tragstruktur 10 mit dem Lagerende 20. Das Zuggewinde 14 und die Schraubenöffnung 35 sind freibleibend über die gesamte Tragstrukturlänge 11 entlang der Achse A. Die Hülsenoberfläche 42 trägt eine Oberflächenbeschichtung 44. Die Hülse 40 weist in zylindrischer Form einen Durchmesser 45 auf, der einem Minimaldurchmesser von z. B. 17 mm einer zu verschließenden Öffnung eines Mauerwerks (nicht dargestellt) für den Mauerstopfen 2 festlegt. Eine zweite Größe für die Auswahl eines Mauerstopfens 2 ist die Tragstrukturlänge 11, die insbesondere anzeigt, für welche Öffnungskanallänge bzw. Mauerstärke sich Mauerstopfen 2 besonders eignet.
Die aus dem Mauerstopfen 2 in Figur 6 entnommene Spannschraube 60 ist in Figur 7 dargestellt. Die Spannschraube 60 umfasst einen Spannschraubenschaft 62, in den das Spannschraubengewinde 65 eingeformt ist, und einen Schraubenkopf 70. Weiterhin kann die Spannschraube eine Endgriffstruktur 78 umfassen, welche an einem Ende des Spannschraubenschafts 62 angeordnet ist, das dem Schraubenkopf 70 gegenüber steht. Die Endgriffstruktur 78 kann dazu verwendet werden, die Spannschraube 70 aus einer Tragstruktur (nicht dargestellt) durch rückseitigen Krafteintrag zu lösen. Einer eigenständigen Lösung der Spannschraube wirkt die Sägezahnkonturierung 84 entgegen, die als Oberflächenformgebung 82 an der Unterseite 80 des Spannschraubenkopfes 70 eingearbeitet ist. Die Sägezahnkonturierung 84 ist eine Schraubensicherung. Die Sägezahnkonturierung 84 bewirkt eine Asymmetrisierung einer Kraft, die beim Anspannen der Spannschraube 60 als Haltekraft auf den Kopf 70 wirkt. Bei Drehung um die Achse A wirkt diese Haltekraft stärker in eine Richtung, die dem Lösen der Spannschraube 60 entspricht, als in einer Richtung, die dem Anspannen der Spannschraube 60 entspricht. In axialer Richtung A seitlich zur Spannschraube 60 ist die Eingriffsöffnung 74 in Form eines Innenachtkants eingearbeitet, an der ein Spannschlüssel ansetzbar ist.
In den Figuren 8 bis Figur 19 sind verschiedene Spannschrauben in Draufsicht dargestellt, die sich entlang der Achse A erstrecken können, und die sich insbesondere an ihren Schraubenköpfen unterscheiden. Die Schraubenschäfte sind entsprechend dem Schraubenschaft 62 in Figur 7 geformt. Die Schraubenlänge wird jeweils passend zur Tragstruktur gewählt. Die Figuren 8 bis 19 werden daher gemeinsam diskutiert.
Figur 8 zeigt den Schraubenkopf 70, der in Figur 7 dargestellten Spannschraube 60. Der Schraubenkopf 70 in Figur 8 besitzt eine Eingriffsöffnung 74, die durch eine Innengriffstruktur 76 in Form eines Innenachtkants begrenzt ist. Der Schraubenkopf 170 in Figur 9 weist eine Eingriffsöffnung 174 auf, die durch die Innengriffstruktur 176 eines Innensiebenkants begrenzt ist. In Figur 10 zeigt der Schraubenkopf 270 die Eingriffsöffnung 274 mit der Innengriffstruktur in Form eines Innensechskants, der zur Aufnahme eines Inbusschlüssels dient. In Figur 11 weist der Schraubenkopf 370 die Eingriffsöffnung 374 mit einer Innengriffstruktur 376 in Form eines Innenfünfkants auf. Figur 12 zeigt einen Schraubenkopf 470, in den als Innengriffstruktur 476 eine quaderartige Ausnehmung als Eingriffsöffnung 474 eingearbeitet ist. Der Schraubenkopf 570 von Figur 13 zeigt eine Eingriffsöffnung 574, deren Innengriffstruktur 576 durch eine prismenartige Ausnehmung gebildet wird. Mit der Ausbildung von Innengriffstrukturen 76, 176, 276, 376, 476, 576, erfolgt ein passgenauer Werkzeugansatz über eine von Figur 8 bis Figur 13 abnehmende Anzahl von Angriffsflächen. Die Angriffsflächen stehen in einem graduell unterschiedlichen Winkel zueinander. Damit ist eine geometrisch graduelle Variation einer abgestimmt maximalen Spannkraft der Spannschraube möglich. Zur Ausräumung einer Angriffsfläche und Erzeugung einer Abrundung muss z. B. in Figur 8 weniger Material durch eine Angriffskante eines Werkzeugs verdrängt werden als von einer Angriffskante in Figur 13, sodass der Schraubenkopf 570 in Figur 13 eine höhere maximale Spannkraft übertragen kann, als der Schraubenkopf 70 in Figur 8. Eine in ähnlicher Weise geometrisch bedingte Abstufung der maximalen Spannkraft bei gleichem Schraubenkopfmaterial ergibt sich für den Schraubenkopf 670 in Figur 14 und den Schraubenkopf 770 in Figur 15. Figur 14 zeigt eine Eingriffsöffnung 674 mit einer rechteckigen bzw. schlitzartigen Innengriffstruktur 676, wohingegen Figur 15 eine Eingriffsöffnung 774, in die ein Kreuzschlitz als Innengriffstruktur 776 eingearbeitet ist, wiedergibt. Die Kreuzschlitzstruktur 776 in Figur 15 ist leichter durch eine Krafteinwirkung zu runden als die einfache Schlitzstruktur 676 in Figur 14, weil die Verzahnung in Figur 14 mit einem Spannwerkzeug wie einem Schraubendreher weniger stark ausfällt als die Verzahnung mit einem Spannwerkzeug in Figur 15.
Die Serie der Figuren 16 bis Figur 19 zeigt eine Variation von Außengriffstrukturen, an die ein Spannwerkzeug anzulegen ist. Dabei weist Figur 16 an dem Schraubenkopf 72 eine Außengriffstruktur 77 auf, an der ein Spannschlüssel, in die Eingriffsöffnung 75 eingeführt, beidseitig angreifen kann. Die Außengriffstruktur 77 ist stegartig ausgebildet mit einem quaderförmigen Querschnitt. In Figur 17 steht auf dem Schraubenkopf 172 ein prismenartiger dreieckiger Körper als Außengriffstruktur 177, um den in der Eingriffsöffnung 175 ein Spannschlüssel angreifen kann. In Figur 18 ist in ähnlicher Weise auf dem Schraubenkopf 272 eine quadratische Außengriffstruktur 277 aufgebracht, um die ein entsprechend geformter Spannschlüssel in der Eingriffsöffnung 275 angreifen kann. Die Variation in Figur 19 zeigt eine sechseckige Außengriffstruktur 377 auf dem Schraubenkopf 372, wobei sich die Ansatzmöglichkeit für einen Spannschlüssel in die Eingriffsöffnung 375 ergibt. In den Figuren 16 bis 19 werden die Außengriffstrukturen 77, 177, 277, 377 jeweils von einem passenden Spannschlüssel umschlossen, wodurch eine Drehkraft auf die Schraube aufgebracht werden kann. Übersteigt die Drehkraft einen Drehwiderstand, so wird die Schraube angezogen. Die Schraube kann bis zu einem Widerstandspunkt angezogen werden, der einer Kraft entspricht, bei welcher sich die Außengriffstruktur 77, 177, 277, 377 von dem Schraubenkopf 72, 172, 272, 372 löst. Wenn die Schraubenköpfe 72, 172, 272, 372 aus einem gleichartigen Material bestehen, dann ist die Ablösung der Außengriffstruktur 77, 177, 277, 377 durch die Verbindungsfläche zum jeweiligen Schraubenkopf 72, 172, 272, 372 bestimmt, welche aus geometrischen Gründen von Figur 16 bis Figur 19 zunimmt. Daher kann mit einem Schraubenkopf gemäß Figur 19 eine größere maximale Spannkraft auf eine Spannschraube aufgebracht werden als mit einem Schraubenkopf nach Figur 18, Figur 17 oder Figur 16. Zusätzlich können die Schraubenköpfe auch noch hinsichtlich der Verformbarkeit des strukturbildenden Materials der Schraubenköpfe für eine gewünschte Spannkraft optimiert werden.
Die Ausbildung der Schraubenköpfe in den Figuren 8 bis Figur 19 stellen Modelle bzw. Grundtypen dar, die auch durch weitere geometrische Elemente im Rahmen der Erfindung variiert werden können. Dabei dienen die Schraubenköpfe einerseits zur Unterscheidbarkeit unterschiedlicher Mauerstopfen hinsichtlich deren maximalen Spannkraft. Andererseits können die Schraubenköpfe auch als dekorative Elemente betrachtet werden, insbesondere wenn die Einstellung einer maximalen Spannkraft der Spannschraube eines Mauerstopfens nicht erforderlich ist.
In Figur 20 ist der Mauerstopfen 2 aus Figur 6 zusammen mit der Spannschraube 60 aus Figur 7 verbaut dargestellt. Der Querschnitt in Figur 20 zeigt einen Mauerwerkausschnitt 90, durch den herstellungsbedingt ein Öffnungskanal 94, der die erste Öffnung 91 mit der zweiten Öffnung 92 verbindet, führt. Der Öffnungskanal 94 besitzt einen Öffnungsdurchmesser 93 bezeichnet einen Hohlzylinder. Der Öffnungskanal 94 weitet sich an der ersten Öffnung 91 in Bezug auf den Öffnungsdurchmesser 93 auf. In die erste Öffnung 91 wurde der Mauerstopfen 2 eingeführt, sodass die Auflage 22 des Lagerendes 20 der vermittelnden Tragstruktur 10 bündig in der ersten Öffnung 91 liegt, d. h. es gibt keinen Überstand zum Mauerwerk 90. Die Spannschraube 60 wurde an dem Schraubenkopf 70 bereits mit einem Spannschlüssel (nicht dargestellt) angezogen, sodass das Spannschraubengewinde 65 das Zugende 12 in dem Zuggewinde 14 in Richtung des Lagerendes 20 der Tragstruktur 10 gezogen hat. In Folge der Verkürzung der Tragstrukturlänge 11 des entspannten Mauerstopfens 2 in Figur 6 bis zur Tragstrukturlänge 111 des verspannten Mauerstopfens 2 in Figur 20 wurde die Hülse 40 auf der vermittelnden Tragstruktur 10 längs der Achse A komprimiert. Die erste Längsverstrebung 26 und die zweite Längsverstrebung 28 der vermittelnden Tragstruktur 10 in Verbindung mit dem Zugende 12, dem Lagerende 20, dem ersten Spannring 16 und dem zweiten Spannring 18 bewirken eine Aufwölbung der komprimierten Verdickungen der Hülse 40 in Richtung der Öffnungskanaloberfläche 96. Es erfolgt eine Raumausfüllung 99 in dem Raum zwischen dem Mauerstopfen 2 und dem Öffnungskanal 94.
In dem verspannten Zustand des Mauerstopfens 2 von Figur 20 wurde der äußere Hülsendurchmesser 45 des Mauerstopfens 2 aus Figur 6 von 17 mm auf den äußeren Hülsendurchmesser 145 in Figur 20 von 25 mm aufgeweitet. Der äußere Hülsendurchmesser 145 ist eine Angleichung an den Öffnungsdurchmesser 93 des Öffnungskanals 94. Diese Angleichung liegt insbesondere entlang einer Dichtungsfläche, die sich kreisbandartig als erster Dichtungsbereich 50 um den Mauerstopfen 2 im Maximum der ersten Hülsenwölbung 46 erstreckt, vor. Der erste Dichtungsbereich 50, den die Hülse 40 im Zusammenwirken mit der vermittelnden Tragstruktur 10 und der Spannschraube 60 ausgebildet hat, ist zwischen dem Zugende 12 und dem ersten Spannring 16 der Tragstruktur 10 angeordnet. Zwei weitere Dichtungsbereiche 48 befinden sich zwischen dem ersten Spannring 16 und dem zweiten Spannring 18, sowie dem zweiten Spannring 18 und dem Lagerende 20 der vermittelnden Tragstruktur 10. Die zweiten Dichtungsbereiche 48 werden dabei jeweils von zweiten Hülsenwölbungen 52 gebildet, sodass entlang der Achse A wellenartig eine Folge von Dichtungsbereich 50, 52 den Öffnungskanal 94, der die erste Maueröffnung 91 und die zweiten Maueröffnung 92 umfasst, verschließt. Durch die Abfolge mehrerer Dichtungsbereiche 46, 48 wird die Zuverlässigkeit der Abdichtung verbessert.
Ein dritter Dichtungsbereich 54 wird zwischen der vermittelnden Tragstruktur 10 und der Spannschraube 60 ausgebildet, wobei im Zuge der Verschraubung der Spannschraube 60 zur Verspannung des Mauerstopfens 2 der Schraubenkopf 70 der Spannschraube 60 mit der Spannkraft auf das Lagerende 20 gedrückt wird. Eine Arretierung 32 gegen selbsttätiges Lösen der Spannschraube 60 wird durch eine Verzahnung zwischen dem Schraubenkopf 70 und dem Lagerende 20 bewirkt. Auf diese Weise ist das Mauerwerk 90 der Stärke 98 dauerhaft und dicht mit dem witterungsbeständigen Mauerstopfen 2 verschlossen worden.
In Figur 21 ist eine Tragstruktur 110 gezeigt, die gegenüber der Tragstruktur 10 von Figur 5 verlängert wurde, sodass die Tragstruktur 110 in Figur 21 die Länge 211 vom Zugende 112 bis zum Lagerende 120 aufweist. Die Beabstandung, gebildet von der Tragstrukturlänge 211 zwischen dem Zugende 112 und dem Lagerende 120, wird durch einen ersten Spannring 116 und zwei zweite Spannringe 118 segmentiert, wobei die Komponenten 112, 116, 118, 120 über die erste Längsverstrebung 126 und die zweite Längsverstrebung 128 miteinander verbunden sind. Am Lagerende 120 befindet sich die Tragstrukturkonturierung 130, auf welcher in der Schraubenöffnung 135 eine einzufügende Spannschraube mit dem Schraubenkopf aufliegen wird.
Ein Mauerstopfen 102 ist in Figur 22 als schematischer Querschnitt im eingebauten Zustand dargestellt, wobei der Mauerstopfen 102 die vermittelnde Tragstruktur 110 aus Figur 21 umfasst. Das zu verschließende Mauerwerk 190 von Figur 22 besitzt eine Stärke, die der Öffnungskanallänge 198 des Öffnungskanals 194 entspricht. In der ersten Öffnung 191 ist das Lagerende 120 der vermittelnden Tragstruktur 110 des Mauerstopfens 2 eingepasst. Der Öffnungskanal 194 mündet in der zweiten Öffnung 192 auf der gegenüberliegenden mit der Öffnungskanallänge 198 beabstandeten Seite des Mauerwerks 190. Die Spannschraube 160 des Mauerstopfens 102 erstreckt sich über die Länge 311 der vermittelnden Tragstruktur 110 hinaus, da die Tragstrukturlänge 311 aus der Tragstrukturlänge 211 in Figur 21 durch Festziehen der Spannschraube 160 in Figur 22 verkürzt wurde. Der Schraubenkopf 270 ist in Draufsicht der Figur 10 als Innensechskant zu erkennen. In dem verspannten Zustand des Mauerstopfens 102 von Figur 22 ist der Schraubenkopf 270 mit einer Oberflächenstrukturierung der vermittelnden Tragstruktur 110 im Eingriff, die als Konturierung 130 des Lagerendes 120 in Figur 21 ersichtlich ist. Damit wird in Figur 22 die Arretierung 132 der Spannschraube 160 gegen eine auflösende Verdrehung bewirkt. Der Hülsendurchmesser 245 wurde durch Verspannung des Mauerstopfens 102 mit der Hülse 140 bis zum Öffnungsdurchmesser 193 des Öffnungskanals 194 um 5 mm aufgeweitet, sodass die Raumfüllung 199 im Kanal 194 vorliegt. Bei Verschraubung erfolgt durch die Annäherung des Zugendes 112 an den ersten Spannring 116, an den zweiten Spannring 118 und an das Lagerende 120 mittels der Spannschraube 160 die Aufwölbung der Hülse 140 in dem jeweils zugeordneten Bereich des Wandstopfens 102 in der ersten Hülsenwölbung 146 und in den zweiten Hülsenwölbungen 148. Damit entstand ist in der äußeren Begrenzung der ersten Hülsenwölbung 146 ein bandartiger erster Dichtungsbereich 150 entstanden, dem quasi parallel und etwa gleich beabstandet drei weitere, bandartige und ringförmig geschlossene Dichtungsbereich 152 zur Seite stehen. Die Dichtungsbereich 150, 152 sind jeweils seitlich begrenzt durch mindestens einen Spannring 116, 118. Ein dritter Dichtungsbereich 154 verschließt in Folge der anliegenden Spannung mögliche Durchgangsspalte zwischen Spannschraube 160 und vermittelnder Tragstruktur 110. Damit ist das Mauerwerk 190 abgedichtet, sodass keine Flüssigkeit aus der ersten Öffnung 191 oder der zweiten Öffnung 192, beispielsweise durch einen Durchtritt, austreten kann. Der Mauerstopfen 102 weist eine Dichtigkeit bis zu einem einseitig anliegenden Druck von ca. 7,5 bar auf. Die Standhaftigkeit der Abdichtung gegen den anliegenden Druck wurde über einen Zeitraum von mindestens 100 Stunden geprüft, ohne dass ein Flüssigkeitsdurchtritt beobachtbar war.
In Figur 23 ist eine weitere Ausführungsform eines Mauerstopfens 202 gezeigt, bei der das Lagerende 220 der vermittelnden Tragstruktur 210 keine Auflage, wie die Auflage 22 des Mauerstopfens 2 in Figur 20, aufweist. Der Mauerstopfen 202 ist in dem Mauerwerk 290 nach Einsetzen in den Öffnungskanal 294, der die erste Öffnung 291 auf der einen Seite des Mauerwerks 290 mit der zweiten Öffnung 292 auf der gegenüberliegenden Seite des Mauerwerks 290 verbindet, abdichtend verschraubt worden. Im Zuge der Verschraubung des Mauerstopfens 202 wurde der Öffnungsdurchmesser 293 von dem Mauerstopfen 202 ausgefüllt. Die an der Spannschraube 260 des Mauerstopfens 202 durchgeführte Verschraubung verkürzte die Tragstruktur 210, indem das Zugende 212 der Tragstruktur 210 in Richtung des Schraubenkopfes 670 verlagert wurde. Der Schraubenkopf 670 ist weist einen Schraubenschlitz auf gemäß der Draufsicht in Figur 14, die den Schraubenkopf 670 vor der Einstellung der maximalen Spannkraft zeigt. In Figur 23 wäre der Schlitz im Schraubenkopf 670 zu einer spiraligen Rundung ohne Angriffsfläche umgeformt.
Die Verkürzung der Tragstruktur 210 bewirkte gleichzeitig eine Verdickung der Hülse 240, die, aufgrund der skelettartigen Struktur der vermittelnden Tragstruktur 210, abschnittsweise zur Ausbildung eines ersten Dichtungsbereichs 250 und drei weiterer Dichtungsbereiche 252 führte, welche den Mauerstopfen über den Öffnungsdurchmesser 293 gegenüber dem Mauerwerk 290 abdichten. Einen dritten Dichtungsbereich 254 bildet die Spannschraube 260 durch Anlage in dem spiralförmigen Zuggewinde 214 des Zugendes 212. Die Unterseite 280 des Schraubenkopfes 670 der Spannschraube 260 weist eine Oberflächenformgebung 282 auf, die wellenartig in eine entsprechende Tragstrukturkonturierung 230 eingreift und somit eine Arretierung 232 der Spannschraube 260 über die Wellenkonturierung 86 ausbildet.
Der Mauerstopfen 302 in Figur 24 verbindet Elemente des Mauerstopfens 202 aus Figur 23 sowie des Mauerstopfens 102 aus Figur 22 und des Mauerstopfens 2 aus Figur 20. Der Querschnitt in Figur 24 zeigt den im Mauerwerk 390 in dem Öffnungskanal 394 liegenden Mauerstopfen 302, der vermittelt durch den ersten Dichtungsbereich 350 und die zweiten Dichtungsbereiche 352, die durch Verdickungen der äußeren Hülse 340 ausgebildet wurden, gegenüber dem Mauerwerk 390 fest gegen Zug- und Druckbelastungen verankert ist. Auch der dritte Dichtungsbereich 354, der zwischen der Spannschraube 360 und der vermittelnden Tragstruktur 310 liegt, ist gegenüber Krafteinwirkungen resistent. Günstig bezüglich des dritten Dichtungsbereichs 354 ist ein Arretierkörper 88, welcher zwischen dem Schraubenkopf 372 und dem Lagerende 320 sitzt. Der Schraubenkopf 372 hatte die Griffstruktur eines Außensechskants für einen passgerechten Spannschlüssel, wie in Figur 19 dargestellt, allerdings wurde der Außensechskant in Figur 24 abgedreht. Die Oberflächenformgebung 382 des Schraubenkopfs 372, insbesondere an dessen Unterseite 380, ist dem Arretierkörper 88 zugeordnet. Auch die Tragstrukturkonturierung 330 ist dem Arretierkörper 88 zugeordnet. Als Arretierkörper 88 wird ein inkompressibles, deformierbares Material, z. B. Metall verwendet, welches zunächst glatt als Gleitring die Drehung der Spannschraube 360 gegenüber dem Lagerende 320 in dem Zugende 312 erleichtert. Damit ist ein schneller Anzug der Spannschraube 360 möglich ist. Bei Annäherung an die maximale Spannkraft schmiegt sich der Gleitring an die Oberflächenformgebung 382 und die Tragstrukturkonturierung 330 an und wird zum Arretierkörper 88, sodass eine weitere Verdrehung der Spannschraube 360 in dem Zuggewinde 314 des Zugendes, insbesondere in lösender Richtung, behindert ist. Eine Erreichung der maximalen Spannkraft wird durch Asymmetrisierung der Arretierung 332 mittels Sägezahnkonturierung 184 als Oberflächenformgebung 382 und als Tragstrukturkonturierung 330 sichergestellt.
In Fig. 25 ist eine weitere Ausführung eines Mauerstopfens 402 gezeigt. Der Mauerstoffen 402 umfasst eine Hülse 440, eine Tragstruktur 410 und eine Spannschraube 460. Die Hülse 440 ist mit einer NBR-Beschichtung auf ihrer Hülsenoberfläche 442 versehen. In einer alternativen Ausführungsform lässt sich auch die Hülse komplett aus dem Material NBR herstellen. Im weiteren Aufbau unterscheidet sich die Hülse 440 nicht von den zuvor vorgestellten Mauerstopfen wie z. B. die in der Fig. 23 oder in der Fig. 24 gezeigten Hülse 202 bzw. 302. Die in Figur 25 gezeigte Tragstruktur 410 weist eine Dichtungsschicht 413 auf. Die Dichtungsschicht 413 erstreckt sich von einem Ende eines Zuggewindes 414 bis in eine Schraubenkopföffnung 435. Das Zuggewindeende 412 ist der Teil der Tragstruktur 410, der am weitesten von einem Schraubenkopf 870 des Mauerstopfens 402 entfernt angeordnet ist. Der von der Tragstruktur 410 aufgenommene Schraubenkopf 870 ist innerhalb der Tragstruktur 410 vollständig von der Dichtungsschicht 413 umgeben. Das Material der Dichtungsschicht 413 reicht bis in die Tragstrukturkonturierung 430. Die Dichtungsschicht 413 besteht bevorzugt aus dem Material TPE oder NBR. Anstelle der in der Tragstruktur 410 ausgebildeten Dichtungsschicht 413 kann auch eine separate in die Tragstruktur 410 einzubringende Dichtung vorgesehen sein. Die Tragstruktur 410 bietet ein Lagerende 420. Das Lagerende 420 nimmt eine Schraube auf, über die das Anzugsmoment eingestellt werden kann.
Ein erfindungsgemäßer Mauerstopfen aus beständigen Materialien ermöglicht somit einen dauerhaften und dichten Verschluss von Maueröffnungen, sodass auch über mehrere Jahre hinweg kein Durchtritt von Flüssigkeit durch das verschlossene Mauerwerk erfolgen kann. Der Mauerstopfen ist einfach montierbar und hält selbst hohen Druckbelastungen stand. Erste Versuche haben gezeigt, dass Mauerstopfen in Übereinstimmung mit den zuvor dargelegten Beschreibungen Drücke einer mehr als 5 m hohen Wassersäule, insbesondere einer 7 m-Wassersäule, gut zurückhalten können. Die Mauerstopfen lassen sich in Übereinstimmung mit der oben stehenden Beschreibung auch so gestalten, dass sogar Wassersäulen von mehr als 10 m gut abgefangen werden können bzw. zurückgehalten werden können. Insbesondere kann durch die besondere Ausbildung von Mauerstopfenelementen eine auf das Mauerwerk ausgeübte Druckbelastung bzw. Spannung präzise dosiert werden. Eine erforderliche Dichtigkeit wird erreicht und die maximale Spannung wird z. B. zur Vermeidung von Schäden an Mauerwerk und Mauerstopfen begrenzt. Dazu können auch verschiedene Aspekte der einzelnen Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden.

Bezugszeichenliste

2, 102, 202, 302, 402: Mauerstopfen
10, 110, 210, 310, 410: Tragstruktur
11, 111, 211, 311: Tragstrukturlänge
12, 112, 212, 312, 412: Zugende bzw. Zuggewindeende
413: Dichtungsschicht
14, 114, 214, 314, 414: Zuggewinde
15: Stütznoppe
16, 116: erster Spannring
18, 118: zweiter Spannring
20, 120, 220, 320, 420: Lagerende
22: Auflage
24: Bohrung
26, 126: erste Längsverstrebung
28, 128: zweite Längsverstrebung
30, 130, 230, 330, 430: Tragstrukturkonturierung
32, 132, 232, 332: Arretierung
35,135,435: Schraubenöffnung
40, 140, 240, 340, 440: Hülse
42, 442: Hülsenoberfläche
44: Oberflächenbeschichtung
45, 145, 245: Hülsendurchmesser
46, 146: erste Hülsenwölbung
48, 148: zweite Hülsenwölbung
50, 150, 250, 350: erster Dichtungsbereich
52, 152, 252, 352: zweiter Dichtungsbereich bzw. weiterer Dichtungsbereiche
54, 154, 254, 354: dritter Dichtungsbereich
60, 160, 260, 360, 460: Spannschraube
62: Spannschraubenschaft
65: Spannschraubengewinde
70, 170, 270, 370, 470, 570, 670, 770, 870: Schraubenkopf
72, 172, 272, 372: Schraubenkopf
74, 174, 274, 374, 474, 574, 674, 774: Eingriffsöffnung
75, 175, 275, 375: Eingriffsöffnung
76, 176, 276, 376, 476, 576, 676, 776: Innengriffstruktur, insbesondere Innensechskant
77, 177, 277, 377: Außengriffstruktur, insbesondere Außensechskant
78: End-Griffstruktur
80, 280, 380: Unterseite
82, 282, 382: Oberflächenformgebung
84, 184: Sägezahnkonturierung
86: Wellenkonturierung
88: Arretierkörper
90, 190, 290, 390: Mauerwerk, insbesondere Querschnitt oder Ausschnitt eines solchen, vorzugsweise als Gusswand
91, 191, 291: erste Öffnung
92, 192, 292: zweite Öffnung
93, 193, 293: Öffnungsdurchmesser
94, 194, 294, 394: Öffnungskanal
96: Öffnungskanaloberfläche
98, 198: Öffnungskanallänge
99, 199: Raumfüllung
A: Achse

Claims

Mauerstopfen (2, 102, 202, 302,402), der insbesondere Öffnungen (91, 191, 291; 92, 192, 292; 93, 193, 293; 94, 194, 294, 394), hervorgerufen von Spannbolzen des Schalungsmaterials, in einem betonierten Mauerwerk (94, 194, 294, 394) flüssigkeitsdicht durch eine Raumfüllung (99, 199) abdichtet,
wobei der Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) mehrteilig aufgebaut ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Spannschraube (60, 160, 260, 360, 460) als ein inneres Teil des Mauerstopfens (2, 102, 202, 302) einen kraftdosierenden Schraubenkopf (70, 170, 270, 370, 470, 570, 670, 770, 870; 72, 172, 272, 372) aufweist.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) eine äußere Hülse (40, 140, 240, 340, 440),
eine vermittelnde Tragstruktur (10, 110, 210, 310, 410) und
die innere Spannschraube (60, 160, 260, 360, 460) umfasst.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
in der Spannschraube (60, 160, 260, 360, 460) wenigstens eine Oberflächenformgebung (82, 282, 382), vorzugsweise zwei Oberflächenformgebungen (82, 282, 382; 84, 184; 86), eingearbeitet ist,
die eine radiale Arretierung (32, 132, 232, 332) der Spannschraube (60, 160, 260, 360, 460) gegenüber einem weiteren Teil (10, 110, 210, 310, 410; 40, 140, 240, 340, 440; 88) des Mauerstopfens (2, 102, 202, 302, 402) herstellt.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
an einer Unterseite (80, 280, 380) des Schraubenkopfes (70, 270, 670, 870; 372) für eine reibbehaftete Schraubenarretierung (32, 132, 232, 332; 88; 413) zwischen der vermittelnden Tragstruktur (10, 110, 210, 310, 410) und der inneren Spannschraube (60, 160, 260, 360, 460) eine Konturierung (30, 130, 230, 330, 430; 84, 184; 86) eingeformt ist.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302) nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturierung (30, 130, 230, 330, 430; 84, 184; 86) eine Sägezahnform (84, 184) hat.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302) nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturierung (30, 130, 230, 330; 84, 184; 86) eine Wellenform (86) hat.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schraubenkopf (70, 170, 270, 370, 470, 570, 670, 770, 870; 72, 172, 272, 372) mit einer Eingriffsöffnung (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674, 774; 75, 175, 275, 375) für ein Spannwerkzeug ausgestattet ist, dessen Festigkeit auf eine maximale Spannkraft der Spannschraube (60, 160, 260, 360, 460) abgestimmt ist.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302) nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsöffnung (74, 174, 274, 374, 474, 574, 674, 774; 75, 175, 275, 375) eine Öffnung für einen Innensechskant (276, 377) oder für einen Innenachtkant (76) darstellt.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannschraube (60, 160, 260, 360, 460) und/oder die vermittelnde Tragstruktur mindestens teilweise (10, 110, 210, 310, 410) aus einem Polyamid oder einem PA6 (Polycaprolactam) hergestellt ist.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Hülse (40, 140, 240, 340, 440) oberflächenbeschichtet ist, vorzugsweise mit Nitrilkautschuk (NBR) oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oberflächenbeschichtet ist.
Mauerstopfen (2, 102, 202, 302, 402) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hülse (40, 140, 240, 340, 440) aus einem Nitrilkautschuk (NBR), vorzugsweise mit einem Acrylnitrilanteil zwischen 18 % und 42 %, oder aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) besteht.
Mauerstopfen (402) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Tragstruktur (410) eine Dichtungsschicht (413) aufweist, die vorzugsweise von dem Zuggewindeende (412) bis in eine Schraubenkopföffnung (435) reicht, wobei insbesondere eine Tragstrukturkontur (430) Bestandteil der Dichtungsschicht (413) ist.
Mauerstopfen (402) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (413) aus Nitrilkautschuk (NBR) oder einem thermoplastischen Elastomere (TPE) besteht.