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Patent Searching and Data


Title:
JOINT DOWEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/024968
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a joint dowel comprised of the actual, mostly metallic dowel (4) and of a multipart plastic sheath (2). The invention is characterized in that the plastic sheath (2) is comprised of at least two parts whose ends face one another at least essentially in the middle of the longitudinal extension of the joint dowel, and are surrounded in this area by a plastic tube (10) which effects a tensile stress in a peripheral direction. At least two parts of the plastic sheath comprise protruding and returning areas (6, 7) on the outer surface thereof.

Inventors:
STANGL HERMANN (AT)
Application Number:
PCT/AT1999/000256
Publication Date:
May 04, 2000
Filing Date:
October 22, 1999
Export Citation:
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Assignee:
TCI TECH CHEMISCHE INDUSTRIEBE (AT)
STANGL HERMANN (AT)
International Classes:
E01C11/14; E04B1/48; (IPC1-7): E01C11/14
Foreign References:
US2095061A1937-10-05
EP0633356A11995-01-11
DE3539287A11987-09-17
GB2185046A1987-07-08
US2531040A1950-11-21
US4648739A1987-03-10
US2095061A1937-10-05
DE3539287A11987-09-17
EP0633356A11995-01-11
DE9310129U11993-09-16
Attorney, Agent or Firm:
Barger, Werner (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Fugendübel, bestehend aus dem eigentlichen Dübel (4) und einer mehrteiligen Kunststoffhülle (2) dadurch gekenn zeichnet, daß die Kunststoffhülle (2) aus zumindest zwei Teilen besteht, deren Enden zumindestens im wesentlichen in der Mitte der Längserstreckung des Fugendübels (1) ein ander gegenüber stehen und in diesem Bereich von einem in Umfangsrichtung auf Zug beanspruchten Kunststoffschlauch (10) umgeben sind.
2. Fugendübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Kunststoffhülle (2) an seiner äuße ren Oberfläche vorstehende und rückspringende Bereiche (6,7) aufweist.
3. Fugendübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden und rückspringenden Bereiche (6,7) auf zumindest einer Rippe (5) angeordnet sind.
4. Fugendübel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (5) zumindest im wesentlichen parallel zur Achse des Dübels verläuft.
5. Fugendübel nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Hüllen (2) im Bereich ihrer einander zugekehrten Enden, aber im Abstand von diesen Enden, einen vorspringenden Bereich, bevorzugt eine Ring schulter (9) aufweisen.
6. Fugendübel nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschlauch (10) aus Silikon besteht.
7. Fugendübel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest im wesentlichen die Dichte des nassen Betons, bevorzugt zwischen der 0,8fachen und der 1,25fachen dieser Dichte aufweist.
8. Fugendübel nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß seine Dichte zwischen 2500 kg/m3 und 3700 kg/m3 liegt.
9. Fugendübel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich net, daß der eigentliche Dübel (4) aus Kunststoff oder einem kunststoffummantelten Metallstab, insbesondere Stahlstab und bevorzugt Edelstahlstab besteht.
10. Verfahren zur Montage des Fugendübels nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschlauch (10) zwischen die Kunststoffhüllen (2) plaziert wird und daß sodann der Dübel (1) auf einem brettartigen Arbeitsplatz (11) zwischen zwei seitliche Er hebungen (12), die aufeinander zulaufen, eingelegt wird, worauf er in der Richtung, in der die beiden seitlichen Erhebungen (12) aufeinander zulaufen, rollend fortbewegt wird, wobei sich in dem Bereich, in dem sich der Kunst stoffschlauch (10) befindet, eine Vertiefung bzw. Rille (13) vorgesehen ist, die, in Rollrichtung des Dübels (1) gesehen, vor den seitlichen Erhebungen (12) endet.
Description:
Fugendübel Die Erfindung betrifft einen Fugendübel, bestehend aus dem eigentlichen Dübel und einer mehrteiligen Kunststoffhülle.

Derartige Fugendübel bei denen der eigentliche Dübel aus Stahl besteht, werden in Betondecken, beispielsweise von Straßen, Flugpisten, od. dergl. verwendet, um im Bereich von Fugen zwischen den einzelnen benachbarten Betonfeldern den Höhenversatz und den Seitenversatz dieser Felder rela- tiv zueinander zu verhindern und temperaturbedingte Längenänderungen nahezu zwängungsfrei aufnehmen.

Eine bedeutsame Unterscheidung benachbarter Felder bzw. der sie trennenden Fugen kann man dahingehend vornehmen, ob es sich um eine Raumfuge (mittels Schalung hergestellte Fuge) handelt, bei der die benachbarten Felder einen gewissen Abstand voneinander aufweisen oder um eine Scheinfuge, die während des Aushärtens und damit des Schwindens des Betons, durch entsprechende Maßnahmen an dafur vorgesehenen Stellen initiert wird und wesentlich geringere Breiten aufweist als die Raumfuge.

Ein wesentlicher Unterschied ist hier deswegen zu beach- ten, weil bei Raumfugen die die Fuge überbrückenden Dübel zwischen den einzelnen Betonfeldern immer einen ausrei- chenden Zwischenraum zur Verfügung haben, in dem die Hülle der Dübel eine entsprechende elastische Deformierung er- fahren kann.

Anders ist es bei den Scheinfugen, bei denen üblicherweise die aneinandergrenzenden Betonfelder"auf Knirsch"stehen und die Hüllen der Dübel in diesem Normalzustand keine Be- reiche aufweisen können, in denen eine elastische Deforma- tion problemlos möglich wäre.

Die Dübel selbst haben im Laufe ihrer Verwendung eine zu- nehmende Verbesserung erfahren, insbesondere was ihre Um- hüllung betrifft. Waren die ersten derartigen Dübel in der frühen Zwischenkriegszeit noch einfach in Bitumen gebettet und besonders bei der Verwendung auf Flughäfen, Fahrbahnen und dergleichen der Korrosion nach kürzester Zeit preisge- geben, so wurde schon 1937 in der US 209 50 61 A geoffen- bart, daß die Dübel in Hülsen unterzubringen wären, die im Bereich der Fugen eine entsprechende Längs-Dehnbarkeit aufweisen sollten. Diese Dehnbarkeit, eine Teilung der Hülsen mit Überlappung, macht die Verwendung ausschließ- lich in Raumfugen möglich. Eine Variante mit einem am Äquator angeordneten, radialen Wulst und dort aufgeschobe- ner kugeliger Abdeckung mit Öffnungen für den Dübel ist zum Einsatz bei Knirschfugen vorgesehen. In diesem Fall geht die Hülle aber die gesamte Dübellänge durch und weist im zentralen Bereich, der von der kugelförmigen Abdeckung geschützt ist, Längsschlitze auf und ist in diesem Bereich leicht aufgewölbt, um den Bewegungen der Betonfelder fol- gen zu können. An den Enden der Dübel sind Kappen aufge- setzt, die Ausnehmungen aufweisen durch die Bewehreisen gesteckt werden können, die paralell zur Fuge verlaufen und so die Dübel an ihrem Platz halten.

Diese Abdeckungen bzw. Kappen bieten keinerlei Widerstand gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und setzen die Dübel nahezu ungehindert der Korrosion aus.

Aus der DE 35 39 287 A ist eine Scherbewehrung bekannt, bei der ein Rundstahl oder Rundeisen von einer mehrfach in sich getrennten Kunststoffhülse überzogen ist. Auch dieser Dübelaufbau liefert keinerlei Schutz gegen das Auftreten von Korrosion.

Die EP 0 633 356 A, entsprechend dem DE G 931 01 29.5 U, offenbart einen Fugendübel, der aus einem Grundelement aus Rundmetall und einer Kunststoffhülle besteht, wobei die

Kunststoffhülle als geschlossene Einheit in Axialrichtung länger und im Durchmesser größer als das Grundelement ist und wobei die Kunststoffhülle mindestens eine Knautschzone aufweist.

Es wird dieser Fugendübel als geeignet für Dehn-, Schnitt-, Bewegungs-oder Tagesfugen bezeichnet, doch macht die Notwendigkeit, eine Knautschzone in der Kunst- stoffhülle vorzusehen, diesen Dübel tatsächlich nur für Raumfugen geeignet, da die Knautschzone zumindest im we- sentlichen außerhalb beider Betondeckenteile liegen muß, um ihre Funktion erfüllen können.

Es besteht somit ein Bedarf an der Schaffung eines Fu- gendübels, der sowohl für Raum-als auch für Scheinfugen verwendet werden kann und der die an ihn gestellten Anfor- derungen betreffend Lebensdauer und Festigkeit erfüllt.

Die Erfindung bezweckt, einen solchen Fugendübel zu schaf- fen und erreicht diese Ziele dadurch, daß die Kunststoff- hülle aus zumindest zwei Teilen besteht, die zumindestens im wesentlichen in der Mitte der Längserstreckung des Fu- gendübels einander gegenüber stehen und in diesem Bereich von einem in Umfangsrichtung auf Zug beanspruchten Kunst- stoffschlauch umgeben sind, wobei die zumindest zwei Teile der Kunststoffhülse an ihrer äußeren Oberfläche vorste- hende und rückspringende Bereiche aufweisen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sichergestellt, daß jede der Kunststoffhüllen eines erfindungsgemäßen Dübels formschlüssig von demjenigen der beiden Beton- feldern, in dem sie sich befindet, festgehalten wird und die Bewegung dieses Betonfeldes zuverlässig mitmachen.

Durch den Kunststoffschlauch, der vor der Montage einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außen- durchmesser der Kunststoffhülle in diesem Bereich und der

somit im montierten Zustand im Umfangsrichtung auf Zug beansprucht ist, wird sichergestellt, daß beim Vergießen des vormontierten Dübels bzw. beim Einlegen in den flüssi- gen Beton keine Fremdkörper ins Innere der Kunststoffhülle gelangen können. Bevorzugt wird der Kunststoffschlauch aus Silikonmaterial (auch als Silikon bezeichnet, insbesondere als Silikonkautschuk) gefertigt und ist in der Lage, extreme Längendehnungen zu ertragen, auch wenn sich diese oft und oft wiederholen.

Es ist auf diese Weise sichergestellt, daß der eigentliche Dübel, der Stahlstab (oder aus einem anderen Metall oder hochfestem Kunststoff bestehende Stabì im Inneren der Kunststoffhülle sich in der Kunststoffhülle bewegt und diese gegenüber dem jeweiligen Betonfeld unbeweglich bleibt. Dies ist eine Grundvoraussetzung zum Erhalt der Dichtheit des Gesamtsystems und damit zum Verhindern der Korrosion.

Das bevorzugt verwendete Silikonmaterial ist ein hochpoly- meres, vernetztes Polysiloxan, gegebenenfalls mit anorga- nischen Füllstoffen. Ein derartiges Produkt ist von der Fa. Rehau unter der Bezeichnung RAU-SIK erhältlich.

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung besteht die Kunststoffhülle aus zwei gleich aufgebauten Teilen und die vorragenden bzw. zurückspringenden Oberflä- chenteile sind entlang von mindestens drei, bevorzugt vier, gegebenenfalls auch mehr, sich in axialer Richtung erstreckenden Rippen angeordnet.

In einer vorteilhaften Variante enden diese Rippen auf der Seite der offenen Hüllenenden im Abstand von den Hüllenen- den, so daß der Kunststoffschlauch auf eine glatte zylin- drische Mantelfläche aufgesteckt werden kann, wobei gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung die richtige axiale Lage

des Kunststoffschlauches durch eine nach außen ragende Um- fangsschulter markiert und gesichert wird.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform des er- findungsgemäßen Fugendübels in einer Seitenansicht, teil- weise im Schnitt und einer Stirnansicht, die Figur 2a eine erfindungsgemäße Montageplatte in Drauf- sicht und die Fig. 2b die erfindungsgemäße Montageplatte in drei Schnittansichten.

Ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneter erfindungsge- mäßer Fugendübel besteht aus zwei Kunststoffhüllen 2, die an jeweils einem Ende einen Boden 3 einstückig mit ihnen ausgebildet haben und am anderen Ende offen enden.

Entlang Erzeugender der Kunststoffhüllen 2 sind gleichmä- ßig um den Umfang verteilt vier Rippen 5 angeordnet. Diese Rippen sind an ihren äußeren Oberflächen nicht glatt aus- gebildet, sondern weisen vorragende Bereiche 6 und rück- springende Bereiche 7 auf. Diese Rippen 5 erstrecken sich vom Boden 3 ausgehend über den größeren Teil der Länge der Kunststoffhülle 2, enden aber im Abstand vom offenen Ende 8 der Kunststoffhülle 2.

Vom diesem offenen Ende 8 der Kunststoffhülle 2 ausgehend weist diese eine glatte zylindrische Oberfläche auf, die in einem vorbestimmten Abstand vom freien Ende 8 in eine Ringwulst oder Ringschulter 9 übergeht. Zwischen dieser Ringschulter 9 und dem Boden 3 erstrecken sich die Rip- pen 5.

Im wesentlichen aber die gesamte axiale Erstreckung zwi- schen den beiden Ringschultern 9 der beiden Kunststoffhül- len 2 erstreckt sich im fertigmontierten Zustand ein

Kunststoffschlauch 10. Dieser Kunststoffschlauch ist im montierten Zustand, wie er in der Figur 1 dargestellt ist, in Umfangsrichtung leicht gedehnt (elastisch vorgespannt) und liegt daher eng und dicht auf der äußeren Oberfläche der Kunststoffhüllen 2 im Bereich zwischen den Schultern 9 auf.

Der Kunststoffschlauch 10 besteht bevorzugt aus Silikon oder einem anderen Kunststoffmaterial mit großer Dehnfä- higkeit und kann daher beim Aufreissen der Fuge (wenn er nicht im Bereich einer Raumfuge eingesetzt wird) auch aber den geringen dann freikommenden axialen Bereich sehr große Längenänderungen ertragen. Silikon oder anderes zu ver- wendende Material ist auch in der Lage, derartige Län- genänderungen und deren Rückverformung nahezu beliebig oft zu ertragen, das Material ist diesbezüglich dauerfest.

Im Inneren der beiden so miteinander in geringem axialen Abstand verbundenen Kunststoffhüllen 2 befindet sich der eigentliche metallische oder aus hochfestem Kunststoff bestehende Dübel 4, der je nach Verwendung entsprechend der zuständingen Norm noch korrosionsgeschützt sein kann.

Üblicherweise füllt er im montagebereiten Zustand den Innenraum der beiden Kunststoffhüllen 2 in axialer Länge zur Gänze aus, er erhält bei Knirschfugen sein axiales Spiel nur über das Schwinden des Betons während dessen Trocknung.

Es selbstverständlich möglich, einen erfindungsgemäßen Dü- bel auch anders als abgebildet auszugestalten : So kann die Anzahl der Rippen 5 geändert werden, es kann der Boden 3 der Kunststoffhüllen 2 angeklebt oder angeschweißt werden, es kann dieser Boden napfartig ausgebildet sein und aber die dann als Rohr ausgebildete Kunststoffhülle geschoben werden, wobei auch dann die Verbindung durch elastische Deformation, durch Vorsehen entsprechender elastisch zu verbiegender Bauelemente (widerhakenartig) erfolgen kann.

Es kann schließlich auch statt der Rippen 5 eine Oberflä- chentextierung vorgesehen werden, doch wird dies wegen der komplizierten Herstellung nicht bevorzugt.

Es kann die Ringschulter 9 anders als abgebildet ausgebil- det sein oder überhaupt weggelassen werden, wodurch die Enden der Rippen 5 oder andere vorspringende Elemente der Kunststoffhülle 2 die Fixierung und Justierung des Kunst- stoffschlauches 10 übernehmen, bei geeigneten Montagewerk- zeugen kann auf die Anordnung solcher Justierhilfen aber- haupt verzichtet werden.

Es ist auch denkbar, aber dem (außerhalb des) Kunststoff- schlauch (es) 10 eine mechanische Schutzhülle anzuordnen, die es auch ermöglicht, daß sich Längenänderungen des Kunststoffschlauches 10 gleichmäßiger als beim oben be- schriebenen Beispiel aber dessen gesamte Länge verteilen.

Es ist auch möglich, den eigentlichen Fugendübel, nämlich den Stab 4, kürzer als die freie Innenlänge des fertig montierten Fugendübels auszubilden, so daß er mit Luft in der Kunststoffhülle steckt, es ist anderseits auch möglich ihn etwas länger auszubilden, so daß die offenen Enden 8 der beiden Kunststoffhüllen 2 einander nicht berühren bzw. nicht unmittelbar aneinanderstoßen.

In einer bevorzugten Variante wird als eigentlicher Dübel 4 ein Kunststoffstab oder ein Meatllrohr oder eine Kombi- nation davon verwendet, wobei auch eine Kunststoffbe- schichtung auf einem Metallstab vorgesehen sein kann. Der Grund dafür ist, daß die Dichte des gesamten Dübels, samt Kunststoffhüllen und Kunststoffschlauch, zumindest im wesentlichen (zwischen dem 0,8-fachen und dem 1,25-fachen) an die Dichte des nassen Betons angeglichen wird und in einer Variante zwischen 2500 kg/m3 und 3700 kg/m3 liegt, um zu verhindern, daß der Dübel im noch nassen Beton, insbesondere während dessen Verdichtung durch Virbration,

auf den Boden sinkt. Diese Maßnahme ist besonders bei ein- zeln in den noch nassen Beton verlegten Dübeln wichtig.

Der erfindungsgemäße Fugendübel 1 wird bevorzugt, wie in Fig. 2a und 2b schematisch dargestellt, folgendermaßen montiert : Es wird der Kunststoffschlauch 10 kurz aber die Kunststoffhüllen 2 geschoben und es wird sodann der Dübel 1 auf einem brettartigen Arbeitsplatz bzw. einer Montage- platte 14 zwischen zwei seitliche Erhebungen 12, die auf- einander zulaufen, eingelegt (Position I). Sodann wird er in der Richtung, in der die beiden seitlichen Erhebungen 12 aufeinander zulaufen, rollend fortbewegt, wobei in dem Bereich, in dem sich der Kunststoffschlauch 10 befindet, eine Vertiefung bzw. Rille 13 vorgesehen ist. Durch das Auflaufen auf die seitlichen schräg aufeinander zulaufen- den Erhebungen 12 werden die beiden Kunststoffhüllen 2 in die Mitte gedrängt und deformieren den Kunststoffschlauch 10 balgartig (Position II).

Noch bevor die beiden Kunststoffhüllen 2 so aneinander genähert sind, wie es der Position III entspricht (fertigmontierter Dübel) endet die Rille 13 (auslaufend), so daß von unten her in radialer Richtung ein Druck auf den Kunststoffschlauch 10 ausgeübt wird, der bei der dre- henden Bewegung des Dübels entlang des Umfangs fortlaufend in einem schmalen Bereich wirkt. Durch diesen Druck, verbunden mit dem seitlichen Druck und der balgartigen Verformung, wird der Kunststoffschlauch dazu gebracht, praktisch schlagartig aber die Kunststoffhüllen 2 zu springen und wieder seine im wesentlichen kreiszylinder- förmige Gestalt anzunehmen. Beim weiteren axialen Auf- einanderzuschieben der Kunststoffhüllen 2 wird durch seine geringe Reibung der Kunststoffschlauch 10 durch das Ab- rollen am nunmehr glatten Untergrund in seine Endposition gebracht und der Dübel ist fertig montiert.

Interessanterweise wird bei dieser erfindungsgemäßen Montageform kein Überdruck im Dübel gebildet, sondern es entsteht durch das stoßartige Ausbringen der Luft im Balg ein geringer Unterdruck innerhalb des von den beiden Kunststoffhüllen 2 und dem Kunststoffschlauch 10 gebild- eten Umhüllung, was zur mechanischen Stabilität des erfin- dungsgemäßen Fugendübels beiträgt.