EP1926864B1

EP1926864B1 - Verbindungssystem zur mechanischen verbindung von bauelementen

Info

Publication number: EP1926864B1
Application number: EP05850766A
Authority: EP
Inventors: Franz Philipp
Original assignee: FIRST VANDALIA LUXEMBOURG HOLDING SA
Current assignee: FACTUM GmbH
Priority date: 2005-08-20
Filing date: 2005-08-20
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: ATE528454T1; WO2007049097A2; EP1926864A2; DK1926864T3; US20110041447A1; EP1926864B8; WO2007049097A3; PL1926864T3; ES2375489T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungssystem zur mechanischen Verbindung von mindestens zwei Bauelementen.

HINTERGRUND DER EREINDUNG

In der Verbindungstechnik ist eine Vielzahl von Verbindungssystemen z.B. zur Verbindung von Bauelementen wie Natur- oder Kunststeinen und Trägern aus Holz, oder Metall bekannt.
Beim Hausbau werden Last tragende Wände oft aus Ziegelsteinen, die mit Zementmörtel verbunden sind, aufgebaut. Das Ergebnis ist eine steif verbundene Wand, die relativ inelastisch ist. Die Inelastizität der Verbindung macht derartige Wände anfällig für Schwingungen und Erschütterungen z.B. eines Erdbebens.
Der Aufbau gemörtelter Ziegelwände umfasst, zusätzlich zum Aufschichten der Ziegelsteine, einen Schritt der Zubereitung des Mörtels, einen Schritt der Aufbringung des Mörtels auf die Ziegelsteine und einen Schritt des Abbindens des Mörtels während dessen die Verbindung der Bauelemente gebildet wird. Der Schritt der Aufbringung des Mörtels muss innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nach der Zubereitung des Mörtels durchgeführt werden bevor der Mörtel beginnt abzubinden. Das Aufschichten der Ziegelsteine ist auf eine bestimmte Anzahl von Reihen beschränkt, bevor weitere Reihen von Ziegelsteinen auf die Ziegelsteine, die durch den ausgehärteten Mörtel verbunden sind, aufgeschichtet werden können. Dies verursacht Verzögerungen auf Grund von Pausen beim Bau.
Umweltbedingungen schränken die Verarbeitung des Mörtels ebenfalls ein, z.B. liegt die typische Verarbeitungstemperatur von Zementmörtel oberhalb von 5 °C. Temperaturen unterhalb von 0 °C stellen ein Problem dar, da das Wasser, das für gewöhnlich für die Zubereitung des Mörtels benutzt wir, gefiert. Zusätzlich können auch erhöhte Temperaturen und Luftfeuchtigkeit die Eigenschaften und die Verarbeitung bestimmte Mörtel beeinflussen.
Die Lage der einzelnen Ziegelsteine wird durch die Positionierung beim Aufschichten bestimmt. Deshalb ist, zur Erzielung einer akkuraten Wand, eine gewisse handwerkliche Fertigkeit notwendig und teure, ausgebildete Arbeitskräfte werden benötigt.
Die Bauelemente von inneren und/oder nicht-Last-tragenden Wänden werden heutzutage häufig mit Klebstoff verbunden. Für die Verarbeitung von Klebstoff gelten ähnliche Einschränkungen wie oben im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Mörtel diskutiert.
Insbesondere im Do-It-Yourself-Bereich gibt es eine Reihe von Systemen für Innenwände mit Positioniervorrichtungen, die dabei helfen die Bauelemente relativ zueinander zu positionieren. Derartige Positioniervorrichtungen, z.B. Nut- und Federsysteme, müssen an die Bauelemente bei deren Herstellung angebracht werden. Auf einer Baustelle können die kompletten geformten Bauelemente dann zusammengefügt und z.B. mit Klebstoff verbunden werden.
Klebstoff-freie Verbindungen von Bauelementen sind z.B. aus dem Bereich der Holzverbindungen bekannt. Eine Vielzahl unterschiedlicher Zapfenverbindungen ist z.B. aus dem Schreinerhandwerk bekannt, so z.B. die Schwalbenschwanzverbindung, die eine ineinandergreifende Verbindung zweier Bauelemente ermöglicht.
Die Verwendung von Klebstoff-freien Dübelverbindungen ist ebenfalls für Bauelemente aus Holz bekannt. Das deutsche Patent DE 1 107 910 lehrt eine Verbindung zweier Bauelement, welche durch einen biegsamen Dübel erzeugt wird. Der biegsame Dübel wird in zwei Löcher in zwei Bauelementen eingeführt. Die Achsen der Löcher sind relativ zur Normalen der Bauelementoberflächen leicht geneigt. Die Löcher in den Bauelementen bilden einen stumpfen Winkel wenn die Bauelemente zusammengedrückt werden und der Dübel wird entsprechend diesem stumpfen Winkel gebogen. Vorzugsweise werden zwei oder mehr Dübel benutzt. Die Neigung der Lochachse zur Oberfläche zeigt in eine andere Richtung als die Neigung der zugehörigen Lochachse des Loches im angrenzenden Bauelement. Die Lehre des '910 Patentes beschränkt sich auf Holz und holzartige Materialien. Das Patent `910 befasst sich insbesondere mit dem Problem von Lufteinschlüssen zwischen Dübel und Loch, welche bei ansteigender Umgebungstemperatur durch die Expansion dieser eingeschlossenen Luft zu einem explosionsartigen Aufbrechen der Verbindung führen kann. Das `910 Patent beschreibt ein Verfahren, wie diese Lösung der Verbindung durch Einfräsungen im Dübel verhindert werden kann.
Schraubenartige Verbindungssysteme sind sehr universell einsetzbar. Ein Problem mit derartigen Verbindungssystemen ist die Zugänglichkeit zu Schraubenkopf und -mutter, z.B. wenn eine Mehrzahl von Reihen von Bauelementen wie z.B. Bausteinen zusammengefügt wird, um eine Wand zu bilden. Die Unterseite eines Bausteins ist, nach Befestigung der Reihe, nicht mehr leicht zugänglich. Ein weiteres Problem ist das zufällige Lockern von schraubenartigen Verbindungen. Ein Zugang zu Schrauben, die entlang der Baurichtung der Mauer eingefugt sind, ist nicht mehr möglich, wenn die Wand fertig gestellt ist.
Probleme mit der Zugänglichkeit zu Schraubenkopf und-mutter und möglichen Positionen für Schrauben haben zu Lösungen geführt, wie sie in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-1 389 687 beschrieben werden. Die Anmeldung '687 lehrt ein System für eine mechanische Verbindung von Bauelementen bei dem spezielle Verbindungselemente an den Bauelementen angebracht werden. Die Verbindungselemente werden an den Bauelementen mit Schrauben befestigt, bevor die Bauelemente verbunden werden. Die Verbindungselemente sorgen beim Zusammenbau der Bauelemente für eine Verzahnung, sodass nach dem Zusammenbau der Bauelemente ein zerstörungsfreies Auseinandernehmen der Bauelemente fast unmöglich ist. Solche Systeme können, wie im Deutschen Patent DE-A-100 266 769 beschrieben, beim Bau von Fertighäusern eingesetzt werde. Das Patent '769 lehrt den Einsatz von solchen Verbindungselementen für Gebäude mit sowohl lang- als auch mittelfristiger Nutzungsdauer, z.B. für Notunterkünfte nach Erdbeben oder Militärgebäude. Die Patentschrift betont Vorteile bei den Aufbauzeiten, den Kosten und der Möglichkeit Häuser mit nur wenig ausgebildeten Arbeitern zu bauen im Gegensatz zu Verfahren wie der Errichtung von Ziegeisteinmauem unter Einsatz von Mörtel.
Nachteilig für die in den Patenten '769 und '687 beschriebenen Systeme ist, dass beide zusätzliche Verbindungselemente zu den Bauelementen hinzufügen. Diese Verbindungselemente selber sind eher kompliziert aufgebaut.
Einen anderen Ansatz für ein mörtelfreies Verfahren zur Errichtung von Ziegelsteinwänden stellt ein schraubenartiges Verbindungssystem für Bausysteme dar, wie es in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-1 382 761 beschrieben wird. Ausgehend von ähnlichen Problemen wie das '769 Patent lehrt die Anmeldung `761 ein Verbindungssystem bei dem, beginnend auf einer Basisplatte, die einzelnen Ziegelsteine mit Schrauben mit der Ziegeisteinreihe darunter und darüber verbunden werden. In einer Ausführungsform haben obere Befestigungsmittel ein unteres weibliches Gewinde. Untere Befestigungsmittel beginnen in der Basisplatte und haben eine Länge von etwas der Ziegelsteinhöhe und haben ein männliches oberes Gewinde. Die Ziegelsteine haben Löcher, die für die unteren Befestigungsmittel des Befestigungssystems angepasst sind. Beim Aufschichten einer Reihe werden die unteren Befestigungsmittel durch die Löcher der Ziegelsteine geführt. Die oberen Befestigungsmittel werden auf die unteren Befestigungsmittel geschraubt. Der obere Teil der oberen Befestigungsmittel ist derart ausgeführt, dass er für die nächste Reihe als untere Befestigungsmittel dienen kann. Die Anmeldung `761 beschreibt ein System, das die zerstörungsfreie Demontage und Wiedermontage von Bauelementen erlaubt. In bevorzugten Ausführungsformen beschreibt die Anmeldung '761 Positioniervorrichtungen, um die Ziegelsteine am richtigen Platz zu halten. Die Anmeldung 761 ist ausgerichtet auf Ziegelsteinwände für Fassaden an Häusern mit Holzrahmenkonstruktion. Es werden keine Angaben zur Tragfähigkeit der Wände gemacht.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 34 44 465 A1 offenbart einen Getriebedübel, in dem eine Getriebekammer untergebracht ist. In der Getriebekammer befindet sich eine Getriebezahnkranz-Gewindedoppelschraube, an deren Enden je ein Spreizdübel angesetzt ist. Der Getriebedübel arbeitet nach dem Prinzip einer Spannschraube und kann somit einen Gegenstand fest zusammenhalten und wieder lösen.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung ein vielseitig nutzbares, stabiles Verbindungssystem für verschiedene Arten von Bauelementen zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe eine Verbindung von Bauelementen zu ermöglichen, die eine elastische Bewegung der Bauelemente gegeneinander ermöglicht.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein Verbindungssystem, das einen schnellen und effizienten Aufbau von Bauwerken wie z.B. Häusern auch unter schwierigen Umweltbedingungen ermöglicht, zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgaben werden durch die Bereitstellung eines Verbindungssystems zur Befestigung eines ersten Bauelements mit einem zweiten Bauelement gelöst. Das Verbindungssystem umfasst einen ersten Dübel mit einem ersten Dübelinnenloch mit einer ersten Dübelinnenlochachse, der befestigbar in ein erstes Loch mit einer ersten Lochachse in einem ersten Bauelement gesteckt wird, und einem zweiten Dübel mit einem zweiten Dübelinnenloch mit einer zweiten Dübelinnenlochachse, der befestigbar in ein zweites Loch mit einer zweiten Lochachse in einem zweiten Bauelement gesteckt wird. Das Dübelinnenloch des ersten Dübels und des zweiten Dübels weist jeweils ein oberes Dübelinnenloch im oberen Dübelteil mit einem oberen Dübelinnenlochradius und einer oberen Dübelinnenlochachse und ein unteres Dübelinnenloch im unteren Dübelteil mit einem unteren Dübelinnenlochradius und einer unteren Dübelinnenlochachse auf. Der obere Dübelinnenlochradius ist größer als der untere Dübelinnenlochradius. Die Dübelinnenlochachse des ersten Dübeloberteils und die Dübelinnenlochachse des ersten Dübelunterteils sowie die Dübelinnenlochachse des zweiten Dübeloberteils und die Dübelinnenlochachse des zweiten Dübelunterteils sind nicht koaxial ausgebildet, um das gesamte Verbindungssystem mit den Bauelementen zu verkanten, indem die Hülse und der Stift deformiert und gegen die jeweilige Dübelwand gepreßt werden. Eine Hülse mit einem inneren und einem äußeren Hülsenradius wird zwischen die Dübel in das erste Dübelinnenloch und das zweite Dübelinnenloch gesteckt. Ein Stift mit einem Stiftradius wird in die Hülse gesteckt. Der Stift kann zwischen die Dübel in das erste und zweite untere Dübelinnenloch gesteckt werden.
Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems erlaubt die Verbindung von Bauelementen aus einer Vielzahl von Arten von Materialien, die hinreichend stabile Bohrlöcher ermöglichen. Die Materialien für den Dübel, die Hülse und den Stift können in ihrer Struktur, z.B. der Oberflächenstruktur angepasst werden. Die Materialien für den Dübel, die Hülse und den Stift können auch in Ihren Eigenschaften wie z.B. Elastizität an die Materialien aus denen die Bauelemente bestehen angepasst werden. Der typische Durchmesser der Löcher liegt in einem Bereich, der effiziente Bohrung von Löchern in den Materialien der Bauelemente erlaubt.
Die Bewegung miteinander verbundener Bauelemente gegeneinander wird hauptsächlich durch die elastischen Eigenschaften der Verbindung bestimmt, da die Verbindung zwischen den Bauelementen nur durch die Verbindungssysteme an bestimmten Punkten entsteht, sowie zusätzlich durch die Reibungskräfte der zwischen den verbundenen Bauelementen. Insbesondere können die elastischen Eigenschaften dieser Verbindungen im Zusammenhang mit den verwendeten Materialien für die Verbindungssysteme eingestellt werden. Dadurch ist der Bau einer nicht-steifen Wand möglich, die insbesondere für Gebäude in erdbebengefährdeten Gebieten geeignet ist.
Bauen mit dem offenbarten Verbindungssystem ist unabhängig von der Umgebungstemperatur. Die Bauelemente können vor dem Transport zu einer Baustelle oder direkt auf der Baustelle mit Löchern versehen werden. Der Zusammenbau der Bauelemente kann von ungelernten Arbeitskräften durchgeführt werden. Das Abwarten auf das Aushärten des Mörtels entfällt.
Die Verbindung kann z.B. durch Biegung des Stifts und der Hülse in einem stumpfen Winkel gebildet werden. Die resultierenden elastischen Kräften und plastischen Verformungen im Verbindungssystem verzahnen das Verbindungssystem zusammen mit den Bauelementen.
Die Verbindung wird durch Deformation der Hülse und des Stifts durch eine Exzentrizität einer oberen Dübellochachse gegen eine untere Dübellochachse gebildet . Dadurch werden die Hülse und der Stift gegen die Dübelwand gepresst und verkanten das gesamte Verbindungssystem mit den Bauelementen.
Die Verbindung wird durch Deformationen und Verspannungen gebildet, die durch nicht Übereinstimmung der Dübelinnenlochachsen des eingebauten ersten Dübels mit den Dübelinnenlochachsen des zweiten Dübels hervorgerufen wird.
Die Verbindung kann durch Deformationen und Verspannungen gebildet werden, die z.B. durch Zusammenpressung von Hülse, Dübel und Stift, z.B. bei Einstecken des Stiftes in einen konisch verlaufendes Dübelinnenloch entstehen, wenn z.B. der Stift einen größeren Durchmesser besitzt als das konisch verlaufende Dübelinnenloch bei der entsprechenden Einstecktiefe.

BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem in zerlegter Form 20
Fig. 2a zeigt zwei zweiteilige Dübel für das Verbindungssystem
Fig. 2b zeigt das Dübeloberteil aus Fig. 2a
Fig. 2c zeigt das Dübelunterteil aus Fig. 2a
Fig. 3 zeigt ein Verbindungssystem in zusammengesetzter Form
Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel eines Verbindungssystems in zusammengesetzter Form 25
Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Dübels
Fig. 6 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Dübels
Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Dübels
Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Hülse
Fig. 9a zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Stiftes 30
Fig. 9b zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Stiftes
Fig. 9c zeigt zwei weitere Beispiele eines erfindungsgemäßen Stiftes
Fig. 10 zeigt vier erfindungsgemäß verbundene Bauelemente
Fig. 11 zeigt eine Wandkonstruktion mit Einsatz des Verbindungssystems der Erfindung
Fig. 12 zeigt ein Bauwerk aufgebaut mit Einsatz des Verbindungssystems der Erfindung
Fig. 13 zeigt eine Vielzahl von Verbindungen mit dem erfindungsgemäßen Verbindungssystem.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt ein Verbindungssystem 10 der Erfindung in zerlegter Form. Ein erstes Bauelement 20 soll mit einem zweiten Bauelement 30 verbunden werden. Das erste Bauelement 20 und das zweite Bauelement 30 können beliebige Baumaterialien, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Stein, Ziegel, Beton oder Holz, sein. Ein erstes Loch 40 ist in das erste Bauelement 20 eingebohrt und ein zweites Loch 50 ist in das zweite Bauelement 30 eingebohrt. Ein erster Dübel 60 ist in das erste Loch 40 gesteckt und ein zweiter Dübel 70 ist in das zweite Loch 50 gesteckt. Der erste Dübel 60 hat ein erstes Dübelinnenloch 80 und der zweite Dübel 70 hat ein zweites Dübelinnenloch 90.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste Dübel 60 und der zweite Dübel 70 in zwei Bereiche unterteilt. Der erste Dübel 60 hat ein erstes Dübeloberteil 62 und ein erstes Dübelunterteil 64. Das erste Dübeloberteil 62 schließt an die Oberfläche des ersten Bauelements 20 an und das erste Dübelunterteil 64 ist innerhalb des ersten Bauelements 20. Das erste Dübeloberteil 62 und das erste Dübelunterteil 64 sind über ein konisch verlaufendes Zwischenstück 66 verbunden. Der Dübelinnenlochdurchmesser des ersten Dübeloberteils 62 ist größer als der Dübelinnenlochdurchmesser des ersten Dübelunterteils 64.
In gleicher Weise besitzt der zweite Dübel 70 ein zweites Dübeloberteil 72 und ein zweites Dübelunterteil 74. Das zweite Dübeloberteil 72 schließt an die Oberfläche des zweiten Bauelements 30 an und das zweite Dübelunterteil 74 ist innerhalb des zweiten Bauelements 30. Das zweite Dübeloberteil 72 und das zweite Dübelunterteil 74 sind über ein konisch verlaufendes Zwischenstück 76 verbunden. Der Dübelinnenlochdurchmesser des zweiten Dübeloberteils 72 ist größer als der Dübelinnenlochdurchmesser des zweiten Dübelunterteils 74.
Die Länge des ersten Dübeloberteils 62 und des zweiten Dübeloberteils 72 sind im Wesentlichen gleich und sind in Fig. 1 mit D bezeichnet. Die Tiefe des ersten Loches 40 und des zweiten Loches 50 sind ebenfalls im Wesentlichen gleich und mit C bezeichnet.
Eine Hülse 100 ist in das erste Dübelinnenloch 80 bis zu einer Tiefe von etwa 1/3D eingesteckt und ein Stift 110 ist in das zweite Loch 50 eingesteckt. Die Hülse 100 ist typischerweise als Hohlzylinder ausgebildet. Der Stift 110 kann z.B. als Hohlzylinder oder als Vollzylinder ausgebildet sein.
In einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung sind das erste Bauelement 20 und das zweite Bauelement 30 Betonplatten. Der erste Dübel 60 und der zweite Dübel 70 sind aus Kunststoff oder Silikatpolymer. Einem Kunststoff wie z.B. Polyethylen können dabei z.B. Silikatpartikel beigefügt werden, um eine Silikatannierung zu bilden. Der erste Dübel 60 und der zweite Dübel 70 können für eine verbesserte Verbindung auch mit einer Keramikbeschichtung versehen werden. Durch diese Keramikbeschichtung oder Silikatarmierung kann z.B. die Reibung zwischen den betreffenden Bauelementen 20 und 30, den betreffenden Dübeln 60 und 70, und der betreffenden Hülse 100 und dem betreffenden Stift 110 erhöht werden.
Das erste Dübeloberteil 62 und das zweite Dübeloberteil 72 haben eine Länge von 120 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser von 25,8 mm und einen Dübelaußendurchmesser von 49,6 mm. Das erste Dübelunterteil 64 und das zweite Dübelunterteil 74 haben eine Länge von 80 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser von 20,2 mm und einen Dübelaußendurchmesser von 49,6 mm. Der Stift 110 ist aus Stahl St37 gefertigt mit einer Länge von 398 mm und einem Durchmesser von 19 mm. Das erste Loch 40 und das zweite Loch 50 haben einen Lochdurchmesser von 50 mm und eine Tiefe von 200 mm. Die Hülse 100 ist aus Stahl St37 gefertigt mit einem Hülseninnendurchmesser von 19,8 mm, einem Hülsenaußendurchmesser von 25 mm und einer Länge von 238 mm. Diese Dimensionierungen sind nur beispielhaft und die Erfindung ist nicht auf diese Dimensionen beschränkt.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Dübel 60 und der zweite Dübel 70 aus einem Stück gefertigt. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der erste Dübel 60 und der zweite Dübel 70 aus jeweils zwei Stücken gefertigt, entsprechend den Dübeloberteilen 62 und 72 und den Dübelunterteilen 64 und 74. Der zweiteilige Dübel ist unter Herstellungsgesichtspunkten eventuell leichter zu fertigen.
Fig. 2a zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in welcher sowohl der erste Dübel 60 als auch der zweite Dübel 70 zweiteilig ausgeführt sind. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist der erste Dübel 60 in ein erstes Dübeloberteil 62 mit einem ersten oberen Dübelinnenloch 82 und ein erstes Dübelunterteil 64 mit einem ersten unteren Dübelinnenloch 84 geteilt und das erste Dübeloberteil 62 und das erste Dübelunterteil 64 sind jeweils als einzelne Werkstücke ausgeführt. In gleicher Weise sind der zweite Dübel 70 in ein zweites Dübeloberteil 72 mit einem zweiten oberen Dübelinnenloch 92 und ein zweites Dübelunterteil 74 mit einem zweiten unteren Dübelinnenloch 94 geteilt und das zweite Dübeloberteil 72 und das zweite Dübelunterteil 74 sind jeweils als einzelne Werkstücke ausgeführt. Das erste Dübeloberteil 62 und das zweite Dübeloberteil 62 sind jeweils 54 mm lang mit einem Außendurchmesser von 44 mm und einem Dübelinnenlochdurchmesser von 21,5 mm. Das erste Dübelunterteil 64 und das zweite Dübelunterteil 74 sind 36 mm lang mit einem Außendurchmesser von 44 mm und einem Dübelinnenlochdurchmesser von 18 mm. Das Dübelinnenloch 82 des ersten Dübeloberteils 62 und das Dübelinnenloch 84 des ersten Dübelunterteils 64 sind in dieser Ausführungsform der Erfindung nicht koaxial, d.h. die Dübelinnenlochachse 63 des ersten Dübeloberteils 62 und die Dübelinnenlochachse 65 des ersten Dübelunterteils 64 sind gegeneinander verschoben und die Dübellinnenlochachse 63 des ersten Dübeloberteils 62 und die Dübelinnenlochachse 65 des ersten Dübelunterteils 64 sind exzentrisch. In gleicher Weise sind das Dübelinnenloch 92 des zweiten Dübeloberteils 72 und das Dübelinnenloch 94 des zweiten Dübelunterteils 84 in dieser Ausführungsform der Erfindung nicht koaxial, d.h. die Dübelinnenlochachse 73 des zweiten Dübeloberteils 72 und die Dübelinnenlochachse 75 des zweiten Dübelunterteils 74 sind gegeneinander verschoben und die Dübellinnenlochachsen 73, 75 sind exzentrisch. Beispielsweise können die Dübelinnenlochachse 63 des ersten Dübeloberteils 62 und die Dübelinnenlochachse 73 des zweiten Dübeloberteils 72 bzw. die Dübelinnenlochachse 65 des ersten Dübeloberteils 64 und die Dübelinnenlochachse 75 zweiten Dübelunterteils 74 um etwa des 1 mm gegen die jeweiligen Dübelachsen der Werkstücke, die mit den Achsen der Bohrlöcher zusammenfallen, verschoben sein. Das erste Dübeloberteil 72 ist gegen das erste Dübelunterteil 62 bzw. das zweite Dübeloberteil 74 gegen das zweite Dübelunterteil 72 dann zur Verbindung mit den Exzentrizitäten gegeneinander z.B. um 15° verdreht im ersten Loch 40 bzw. im zweiten Loch 50. Die Exzentrizitäten des ersten Dübels 60 können dann noch zusätzlich gegen die Exzentrizitäten des zweiten Dübels 70 verdreht eingebaut sein. Für das Material des ersten Dübels 60 und des zweiten Dübels 70 kann Polyethylen mit etwa 8,9 Gewichtsprozent Silikatpartikel verwendet werden. Das Verbindungssystem 10 wird zusammen mit einem Stift 110 aus Stahl gefertigt mit einer Länge von 180 mm und einem Durchmesser von 18 mm und einer Hülse 100 aus Stahl mit einem Hülseninnendurchmesser von 18 mm, einem Hülsenaußendurchmesser von 21,5 mm und einer Länge von 108 mm gebildet.
In Fig. 2b ist das Dübeloberteil 230, das den Dübeloberteilen 62, 72 aus Fig. 2a entspricht, für den ersten oder zweiten Dübel einzeln dargestellt. In Fig. 2c ist das Dübelunterteils 220, das den Dübelunterteilen 64, 74 aus Fig. 2a entspricht, für den ersten oder zweiten Dübel einzeln dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform ist das Dübelunterteil 220 mit Federn 232 versehen, die in die Nuten 222 des Dübeloberteils 230 eingreifen können und so ein Verdrehen der Dübeloberteile 230 gegen die Dübelunterteile 220 verhindern.
Fig. 3 zeigt das Verbindungssystem 10 aus Fig. 1 in zusammengesetzter Form. Der Stift 110 ist vollständig in die Hülse 100 eingesteckt. Der Stift 110 und die Hülse 100 werden durch Kräfte (F) in dieser Position gehalten, die durch den ersten Dübel 60 und den zweiten Dübel 70 auf die Hülse 100 ausgeübt werden.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung bei der die Dübelinnenlochachse 63 des ersten Dübeloberteils 62 und die Dübelinnenlochachse 65 des ersten Dübelunterteils 64 sowie die Dübelinnenlochachse 73 des zweiten Dübeloberteils 72 und die Dübelinnenlochachse 75 des zweiten Dübelunterteils 74 nicht koaxial ausgebildet sind. Auf diese Weise wird eine größere Kraft auf die Hülse 100 ausgeübt.
Weitere Ausführungsformen des Verbindungssystems sind in den Figs. 5 - 7 dargestellt. Sie verwenden für das Material des ersten Dübels 60 und des zweiten Dübels 70 Polyethylen mit etwa 8,9 Gewichtsprozent Silikatpartikel. Der Stift 110 (als Beispiel separat in Fig. 9a dargestellt) ist aus Stahl gefertigt mit einer Länge von 180 mm und einem Durchmesser von 18 mm. Die Hülse 100 (als Beispiel separat in Fig. 8 dargestellt) ist aus Stahl gefertigt mit einem Hülseninnendurchmesser von 18 mm, einem Hülsenaußendurchmesser von 21,5 mm und einer Länge von 108 mm. Der erste Dübel 60 und der zweite Dübel 70 umfassen jeweils ein Dübeloberteil 62, 72 und ein Dübelunterteil 64, 74. Das erste Dübelunterteil 64 und das zweite Dübelunterteil 74 umfassen jeweils Widerhaken 240. Widerhaken 240 können z.B. als 3 mm dicke, 6 mm breite Stäbe mit einer Länge von 33 mm von dem ersten Dübelunterteil 64 und dem zweiten Dübelunterteil 74 abstehen. Für dieses Verbindungssystem 10 gibt es nun verschiedene Ausgestaltungen des ersten Dübels 60 und des zweiten Dübels 70:

1. Beispiel (Fig. 5): Das Dübeloberteil 230 hat eine Länge von 55 mm, einen konisch sich von 24 mm auf 21,5 mm verjüngenden Dübelinnenlochdurchmesser 250, der dann auf einer weiteren Länge von 11 mm bei einem konstanten Wert von 21,5 mm verbleibt und einen Dübelaußendurchmesser von 44 mm. Das Dübelunterteil 220 hat eine Länge von 33 mm, einen konisch sich von 19 mm auf 18 mm verjüngenden Dübelinnenlochdurchmesser 225 und einen Dübelaußendurchmesser von 44 mm. Der Übergang zwischen dem Dübeloberteil 230 und dem Dübelunterteil 220 ist über ein konisch verlaufendes Zwischenstück 255 auf einer Länge von etwa 1 mm realisiert. Das Dübelunterteil 220 kann eingeschlitzt sein.
2. Beispiel (Fig. 6): Das Dübeloberteil 310 hat eine Länge von 55 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser 315 von 24 mm und einen Dübelaußendurchmesser von 44 mm. Das Dübelunterteil 320 hat eine Länge von 33 mm, einen Dübelinnenlochdurchmesser 325 von 18 mm und einen Dübelaußendurchmesser von 44 mm. Der Übergang zwischen dem Dübeloberteil 310 und dem Dübelunterteil 320 ist über ein konisch verlaufendes Zwischenstück 330 auf einer Länge von etwa 3 mm realisiert. Die Dübelinnenlochachse 301 des Dübelunterteils 320 ist um 2 mm gegen die Dübelinnenlochachse 316 des Dübeloberteils 310, die der Dübelachse entspricht, die in dieser Ausführungsform mit der Lochachse zusammenfällt, verschoben. Die Lage der Achsen wird in der Querschnittszeichnung in Fig. 6 veranschaulicht.
3. Beispiel: Bei den Maßen des Dübels 200 aus dem ersten Beispiel (Fig. 5) ist das Dübelinnenloch 415 des Dübeloberteils 410 und das Dübelinnenloch 425 des Dübelunterteils 420 exzentrisch gegen den Dübel 400 versetzt. D.h. die gemeinsame Achse 416 eines oberen Dübelinnenloch 415 und eines unteren Dübelinnenlochs 425 ist zum Beispiel um etwa 2 mm gegen die Dübelachse 401 versetzt, wie in der Querschnittszeichnung von Fig. 7 veranschaulicht ist. Wird dieser Dübel 400 im erfindungsgemäßen Verbindungssystem eingesetzt, fällt die Dübelachse 401 mit der Lochachse zusammen. Beim Einsatz der Ausführungsforin des Dübels 400 als erster Dübel 60 und als zweiter Dübel 70 sind der erste Dübel 60 und der zweite Dübel 70 zur Bildung der Verbindung gegeneinander um 15° verdreht, d.h. mit nicht übereinstimmender Ausrichtung der Exzentrizitäten der gemeinsamen Achse 416 im ersten Dübel 60 und der gemeinsamen Achse 416 im zweiten Dübel 70, in das erste und zweite Loch gesteckt.

Drei weitere Ausführungsfonnen des Stifts sind in Fig. 9b und c dargestellt. In der Ausführungsform der Fig. 9c hat ein Stift 110 eine Ränderung 810 wie in der Detaildarstellung in Fig. 9c gezeigt ist. Der Stift 110 hat einen Außendurchmesser von 18 8 mm. Die Tiefe (3,5 mm) der Ränderung 810 ist größer als die Exzentrizität der Dübelinnenlochachsen des zugehörigen Dübels 60, 70. Zwei Ausführungsformen des Stiftes 110 sind in Fig. 9b dargestellt. Beide Ausführungsformen des Stiftes 910 und 920 haben Längsrillen 930 auf der Oberfläche des Stiftes. In einer Ausführungsform des Stiftes 910 sind diese Längsrillen 930 tief in einer anderen Ausführungsform des Stiftes 920 sind diese Längsrillen 930 flach ausgebildet.
Fig. 10 zeigt ein System 1000, das zwei Bauelemente 1010 und 1020 mit vormontierten Dübeln 1030, Hülsen 1040 und Stiften 1050 umfasst. Die Dübel 1030, Hülsen 1040 und Stifte 1050 können in einem der Bauelemente 1010 und 1020 im Voraus angebracht werden - z.B. in der Fabrik für die Bauelemente - und die Bauelemente 1010, 1020 können dann schnell auf der Baustelle zusammengebaut werden..
Eine andere Ausführung des Systems 1000 ist in Fig. 11 abgebildet. Eine Wand ist aus einer Mehrzahl von Bauelementen 1110 aufgebaut, wobei Dübel, Stifte und Hülsen - gemeinsam mit 1120 in diesem Beispiel bezeichnet - an den Bauelementen 1110 vormontiert sind.
Ein Haus - oder eine andere Art von Bauwerk - ist in Fig. 12 abgebildet. Verschiedene Beispiele für die Verbindung von Bauelementen 1110 mit erfindungsgemäßen Verbindungssystemen sind dargestellt. Fig. 13 zeigt die in Fig. 12 dargestellten Verbindungen vergrößert.

Liste der Bezugszeichen

10	Verbindungssystem
20	Erstes Bauelement
30	Zweites Bauelement
40	Erstes Loch
50	Zweites Loch
60	Erster Dübel
62	Erstes Dübeloberteil
63	Dübelinnenlochachse des ersten Dübeloberteils
64	Erstes Dübelunterteil
65	Dübelinnenlochachse des ersten Dübelunterteils
66	Zwischenstück
70	Zweiter Dübel
72	Zweites Dübeloberteil
73	Dübelinnenlochachse des zweiten Dübeloberteils
74	Zweites Dübelunterteil
75	Dübelinnenlochachse des zweiten Dübelunterteils
76	Zwischenstück
80	Erstes Dübelinnenloch
82	Erstes oberes Dübelinnenloch
84	Erstes unteres Dübelinnenloch
90	Zweites Dübelinnenloch
92	Zweites oberes Dübelinnenloch
94	Zweites unteres Dübelinnenloch
100	Hülse
110	Stift
200	Dübel
220	Dübelunterteil
222	Nut
225	Dübelinnenlochdurchmesser des Dübelunterteils
230	Dübeloberteil
232	Feder
240	Widerhaken
250	Dübelinnenlochdurchmesser des Dübeloberteils
255	Zwischenstück
300	Dübel
301	Dübelinnenlochachse des Dübelunterteils
310	Dübeloberteil
315	Dübelinnenlochdurchmesser des Dübeloberteils
316	Dübelinnenlochachse des Dübeloberteils
320	Dübelunterteil
325	Dübelinnenlochdurchmesser des Dübelunterteils
330	Zwischenstück
400	Dübel
401	Dübelachse
410	Dübeloberteil
415	Dübelinnenloch des Dübeloberteils
416	Gemeinsame Achse
420	Dübelunterteil
425	Dübelinnenloch des Dübeloberteils
810	Ränderung
910	Stift
920	Stift
930	Längsrillen
1000	System
1010	Bauelement
1020	Bauelement
1030	Dübel
1040	Hülse
1050	Stift
1110	Bauelement
1120	Dübel, Hülse und Stift

D Länge der Dübeloberteile
C Tiefe der Löcher
F Kräfte

Claims

Ein Verbindungssystem (10) zur Befestigung eines ersten Bauelements (20) an einem zweiten Bauelement (30), wobei das Verbindungssystem
i. einen ersten Dübel (60) mit einem ersten Dübelinnenloch (80) mit mindestens einer ersten Dübelinnenlochachse (63, 65), der befestigbar in ein erstes Loch (40) mit einer ersten Lochachse in dem ersten Bauelement einsetzbar ist,

ii. einen zweiten Dübel (70) mit einem zweiten Dübelinnenloch (90) mit mindestens einer zweiten Dübelinnenlochachse (73, 75), der befestigbar in ein zweites Loch (30) mit einer zweiten Lochachse in dem zweiten Bauelement (30) einsetzbar ist,

iii. wobei das Dübelinnenloch (80, 90) des ersten Dübels (60) und des zweiten Dübels (70) jeweils ein oberes Dübelinnenloch (82, 92) im oberen Dübelteil (62, 72) mit einem oberen Dübelinnenlochradius und einer oberen Dübelinnenlochachse (63, 73) und ein unteres Dübelinnenloch (84, 94) im unteren Dübelteil (64, 74) mit einem unteren Dübelinnenlochradius und einer unteren Dübelinnenlochachse (65, 75) aufweist, wobei der obere Dübelinnenlochradius größer als der untere Dübelinnenlochradius ist,

i.v. eine Hülse (100, 1040) zwischen dem ersten Dübel (60) und dem zweiten Dübel (70) mit einem inneren Hülsenradius und einem äußeren Hülsenradius, welche zwischen die Dübel (60, 70) jeweils in das erste und zweite obere Dübelinnenloch (82, 92) gesteckt werden kann, und

v. einen Stift (110, 910, 920, 1050), der in die Hülse (100) eingesetzt werden kann, zwischen die Dübel (60, 70) in das erste und zweite untere Dübelinnenloch (84, 94) gestreckt werden kann, und einen Stiftradius aufweist, umfaßt,dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils die Dübelinnenlochachse (63) des ersten Dübeloberteils (62) und die Dübelinnenlochachse (65) des ersten Dübelunterteils (64) sowie die Dübelinnenlochachse (73) des zweiten Dübeloberteils (72) und die Dübelinnenlochachse (75) des zweiten Dübelunterteils (74) nicht koaxial ausgebildet sind, um das gesamte Verbindungssystem (10) mit den Bauelementen (20, 30) zu verkanten, indem die Hülse (100) und der Stift (110, 910, 920, 1050) deformiert und gegen die jeweilige Dübelwand gepreßt werden.
Ein Verbindungssystem (10) nach Anspruch 1, wobei das Dübeloberteil (62, 72, 230, 310, 410) und das Dübelunterteil (64, 74, 220, 320, 420) vor der Verbindung des ersten mit dem zweiten Bauelement (20, 30) ein zusammenhängendes Werkstück bilden.
Ein Verbindungssystem (10) nach Anspruch 1, wobei das Dübeloberteil (62, 72, 230, 310, 410) und das Dübelunterteil (64, 74, 220, 320, 420) vor der Verbindung des ersten mit dem zweiten Bauelement (20, 30) getrennte Werkstücke sind.
Ein Verbindungssystem (10) nach Anspruch 1 bis 3, bei dem sich das Dübelinnenloch (415) des ersten Dübeloberteils (62) und/oder des zweiten Dübeloberteils (72) und/oder das Dübelinnenloch (425) des ersten Dübelunterteils (64) und/oder des zweiten Dübelunterteils (74) über zumindest Teile der Länge konisch verjüngt.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei die obere Dübelinnenlochachse (63) des ersten Dübels (60) und die Achse des ersten Lochs (40), in das der erste Dübel (60) gesteckt wird, zusammenfallen und die untere Dübelinnenlochachse (65) des ersten Dübels (60) exzentrisch gegenüber der oberen Dübelinnenlochachse (63) des ersten Dübels (60) und der Achse des ersten Lochs (40) ist und/oder die obere Dübelinnenlochachse (73) des zweiten Dübels (70) und die Achse des zweiten Lochs (50), in das der zweite Dübel (70) gesteckt wird, zusammenfallen und die untere Dübelinnenlochachse (75) des zweiten Dübels (70) exzentrisch gegenüber der oberen Dübelinnenlochachse (73) des zweiten Dübels (70) und der Achse des zweiten Lochs (50) ist.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß Anspruch 5, wobei die Achse des ersten Lochs (40) im ersten Bauelement (20) leicht geneigt zur Normalen auf der Oberfläche um das erste Loch (40) im ersten Bauelement (20) ist, in welches der erste Dübel (60) eingeführt wird, und/oder die Achse des zweiten Lochs (40) im zweiten Bauelement (30) leicht geneigt zur Normalen auf der Oberfläche um das zweite Loch (50) im zweiten Bauelement (30) ist, in welches der zweite Dübel (70) eingeführt wird.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß Anspruch 5, wobei die erste Dübelinnenlochachse leicht geneigt zur Achse des ersten Lochs (40) im ersten Bauelement (20) ist, in den der erste Dübel (60) gesteckt wird, und/oder die zweite Dübelinnenlochachse leicht geneigt zur Achse des zweiten Lochs (50) im zweiten Bauelement (30) ist, in den der zweite Dübel (70) gesteckt wird.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der erste und/oder der zweite Dübel (60, 70) Widerhaken (240) umfassen.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein oder mehrere Hülsen (100, 1040) aus Holz, Kunststoff oder Metall gefertigt sind.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine oder mehrere Hülsen (100, 1040) aus Stahl gefertigt sind.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein oder mehrere Stifte (110, 800, 910, 920, 1050) aus Holz, Plastik oder Metall gefertigt sind.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß Anspruch 11, bei dem ein oder mehrere Stifte (110, 800, 910, 920, 1050) aus Stahl gefertigt sind.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein oder mehrere Dübel (60, 70, 200, 300, 400, 1030) aus Holz, Kunststoff oder Metall gefertigt sind.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß Anspruch 13, bei dem ein oder mehrere Dübel (60, 70, 200, 300, 400, 1030) aus Polyethylen gefertigt sind.
Ein Verbindungssystem (10) gemäß Anspruch 13, bei dem ein oder mehrere Dübel (60, 70, 200, 300, 400) aus Polyethylen gefertigt sind und der Dübel (60, 70, 200, 300, 400) Silikatpartikel umfasst.
Eine Verbindung von Bauelementen (20, 30, 1010, 1020, 1110) durch eine Mehrzahl von Verbindungssystemen (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15.
Eine Verbindung von Bauelementen (20, 30, 1010, 1020, 1110) durch eine Mehrzahl von Verbindungssystemen (10) gemäß Anspruch 16, wobei die Verbindungssysteme gegeneinander verdreht sind.
Eine Konstruktion, die ein erstes Bauelement (20) und ein zweites Bauelement (30) umfasst, wobei das erste Bauelement (20) und das zweite Bauelement (30) von einem oder mehreren Verbindungssystemen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zusammengehalten werden.