Niet- oder Seh rauben köpf für Betonschalung

Die Erfindung betrifft ein Betonschalelement mit einer Schalhaut, insbesondere aus Holz, die an Profilelementen einer Trägerstruktur mittels die Schalhaut durchdringenden Befestigungsmitteln befestigt ist, wobei die Schalhaut eine betonseitige Oberfläche aufweist und die Befestigungsmittel an deren schalhautseitigen Ende eine niet- oder schraubenkopfartige Verbreiterung aufweisen, wobei die Verbreiterung eine zylinderförmige Grundform aufweist, die axial in Richtung der Oberflächennormalen der betonseitigen Oberfläche ausgerichtet ist, und wobei die Verbreiterung zumindest nahezu vollständig in der Schalhaut versenkt angeordnet ist, sowie einen Blindniet zur Befestigung einer Schalhaut an einem Profilelement eines derartigen Betonschalelements. Derartige Betonschalelemente werden zur Verschalung von zu betonierenden Betonstrukturen, z.B. Wänden, eingesetzt.

Bei bekannten Betonschalelementen ist die Schalhaut üblicherweise mittels Schrauben oder Blindnieten an einer Trägerstruktur befestigt, wobei diese Trägerstruktur aus als Hohlprofile ausgebildeten Profilelementen zusammengeschweißt ist. Die Schalhaut ist dabei aus einem bei Durchnässung aufquellenden Material, insbesondere aus Holz, gefertigt. Der Schraubenkopf, bzw. der Setzkopf des Blindniets, ist üblicherweise als Senkkopf ausgebildet. Ein derartiger Senkkopf weist eine kegelstumpfförmige Grundform auf, wobei das verjüngte Ende des Kegelstumpfes in Richtung des Schraubenschaftes bzw. des Dornkopfes des Blindniets zeigt. Die Schraube oder der Blindniet ist durch eine Bohrung durch die Schalhaut hindurchgeführt, oder im Falle einer Schraube mit einem Selbstschneidegewinde durch die Schaihaut direkt hindurchgeschraubt. Der Senkkopf bildet dabei einen Anschlag für die betonseitige Oberfläche der Schaihaut und überdeckt diese zumindest teilweise mit der Kegelfläche des Senkkopfes. Der Senkkopf wird dabei mit einem überstand bezüglich der Oberfläche der Schalhaut gesetzt damit im aufgequollenen Zustand der Schalhaut eine Verformung der Schalhautoberfläche durch eine Behinderung durch den Senkkopf gemindert wird.

Die Schalhaut ist bei Montage der Schalhaut an der Trägerstruktur trocken mit einem Restfeuchtigkeitsgehalt von üblicherweise 6-8% und daher nicht aufgequollen. Durch die Montage an der Trägerstruktur ist die Schalhaut zwischen dem vom Senkkopf gebildeten Anschlag und der Trägerstruktur verklemmt. Kommt beim Einsatz eines derartigen Betonschaleiements zur Ausformung z.B. einer Wand die Schalhaut mit dem Wasser des flüssigen Betons in Berührung, so quillt die Schalhaut auf. Ihr Restfeuchtigkeitsgehalt steigt auf 15-30% an. Bei einer Stärke der Schalhaut von üblicherweise im trockenen Zustand ca. 17, 5 mm steigt die Stärke der Schalhaut während der Benutzung, also wenn die Schalhaut durch das beim Betonieren aus dem Beton aufgenommene Wasser durchfeuchtet, auf ca. 20,3 mm an.

Ein gattungsgemäßes Betonschalelement ist beispielsweise aus der EP 1 580 348 A2 bekannt geworden. Das Betonschalelement weist eine Schalhaut bzw. eine Schaltafel aus Holz und/oder Kunststoff und zumindest ein thermoplastisches Element, wie einen Dübel oder einen Bolzen, welches in die Schaltafel eingesetzt und materialschlüssig mit dem Holz und/oder Kunststoff der Schaltafel verbunden ist, auf. Zur Verbindung der Schaltafel mit einem Träger wird in die Schaltafel eine durchgehende und mit einer Stufe versehene Bohrung eingebracht. Ein das thermoplastische Element bildender Dübel ist weitgehend zylindrisch ausgebildet und weist eine Stufe auf, die der Stufe in der Bohrung entspricht. An seinem freien, im Innern der Schaltafel liegenden Ende weist der Dübel einen verjüngten Abschnitt auf. Der Dübel wird in die Bohrung eingesetzt und durch eine Beaufschlagung mit Ultraschall materialschlüssig mit dem Material der Schaltafel verbunden.

Das Betonschalelement weist eine Schalhaut, insbesondere aus Holz, auf, die an Profilelementen einer Trägerstruktur mittels die Schalhaut durchdringenden Befestigungsmittel befestigt ist. Die Schalhaut weist eine betonseitige Oberfläche, d.h. eine Oberfläche die bei der Verwendung des Betonschalelements zum Betonieren vom flüssigen Beton abgeformt wird, auf. Die Befestigungsmittel weisen an deren schalhautseitigem Ende eine niet- oder schraubenkopfartige Verbreiterung auf.

Die zylinderförmige Grundform ist axial in Richtung der Oberflächennormalen der betonseitigen Oberfläche ausgerichtet, wobei die Verbreiterung zumindest nahezu vollständig in der Schalhaut versenkt angeordnet ist. Ein zur Befestigung der Schalhaut vorgesehenes Widerlager wird durch den Zylinderboden der zylinderförmigen Grundform gebildet und ist gegenüber der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut in das Volumen (den Kern, das Vollmaterial) der Schalhaut zurück versetzt. Insbesondere wenn die betonseitige Oberfläche der Schalhaut von einer

z.B. Kunststoffschicht gebildet wird, ist die Position des Widerlagers hinter einer derartigen Schicht in das Volumen der Schalhaut zurück versetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere und dauerhaft feste Befestigung einer Schalhaut an der Trägerstruktur eines Betonschalelements bereitzustellen, welche mit einem geringen konstruktiven Aufwand realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch das Betonschalelement und den Blindniet der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

Erfindungsgemäß sind die Befestigungsmittel als Hohlniet, insbesondere mit einem darin verbliebenen Füllabschnitt, ausgebildet, wobei die Verbreiterung einen sich an den Nietschaft des Hohlniets anschließenden Setzkopf ausbildet und an einer der Schalhaut abgewandten Oberfläche des Profilelements vom Hohlniet ein Schließkopf ausgebildet ist. Mit einem derartigen Blindniet, bzw. dem nach einem Festnieten am Betonschalelement verbleibenden Hohlniet, lässt sich die Schalhaut eines erfindungsgemäßen Betonschalelements schnell und sicher an dessen Trägerstruktur befestigen. Dazu werden in der Schalhaut Bohrungen vorgebohrt, die jeweils zwei unterschiedliche, dem Durchmesser des Nietkopfes bzw. des Setzkopfes und des Nietschaftes entsprechende Durchmesser aufweisen, wobei jeweils ein Blindniet in jeweils eine Bohrung eingeführt und festgenietet wird.

Die axiale Ausdehnung der Grundform beträgt vorteilhaft zwischen 15% und 50% der Stärke der Schalhaut, bevorzugt liegt die Ausdehnung bei 30% der Stärke der Schalhaut. Das Widerlager ist dadurch entsprechend tief hinter der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut in das Volumen der Schalhaut zurück versetzt. Je größer die axiale Ausdehnung, desto geringer ist die Formbeeinträchtigung der Oberfläche beim Quellen. Die

axiale Ausdehnung wird dabei von beim Einsatz auftretenden Zugbelastungen der Schalhaut, die noch durch die Reststärke der Schalhaut, d.h. die Abmessung der Schalhaut zwischen Widerlager und Trägerstruktur zugewandter Oberfläche der Schalhaut, aufgenommen werden können muss begrenzt. Bei üblichen Schalhautstärken ist die Schalhaut bei einer axialen Ausdehnung von ca. 30% der Stärke der Schalhaut noch ausreichend zugbelastbar, ohne dass ein Durchbruch der Befestigung bei den üblichen Belastungen auftritt.

Das betonseitige Ende der Verbreiterung kann mit der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut im trockenen Zustand abschließen, wodurch eine einfache Reinigung der Schalhautoberfläche im trockenen Zustand ermöglicht wird.

Bevorzugt ist jedoch das betonseitige Ende der Verbreiterung mit einem überstand bezüglich der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut im trockenen Zustand positioniert, derart, dass das betonseitige Ende der Verbreiterung mit der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut im durchfeuchteten Zustand abschließt oder hinter der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut im durchfeuchteten Zustand zurück versetzt ist. Dadurch wird das Auftreten von einer Vertiefung im Bereich der Befestigung beim Quellen der Schalhaut ganz oder teilweise vermieden. Eine Abformung einer derartigen Vertiefung auf der Oberfläche der fertig betonierten Wand wird minimiert, so dass eine nahezu vollständig ebene Oberfläche ausgeformt wird.

Je nach Schalhautmaterial, bzw. nach der Stärke einer auftretenden Quellung des Schalhautmaterials, kann der überstand vorteilhaft zwischen 1% und 5% der Stärke der Schalhaut betragen. Bei dem meist verwendeten Holzmaterial liegt der optimale überstand bei 3% der Stärke der Schalhaut.

Ein erfindungsgemäßer Blindniet ist zur Befestigung einer Schalhaut an einem Profilelement eines erfindungsgemäßen Betonschalelements geeignet. Er weist also entsprechende Abmessungen und Materialeigenschaften auf. Der erfindungsgemäße Blindniet hat einen Dornkopf aufweisenden Nietdorn und einen Hohlniet mit einem Nietschaft und einem Setzkopf. Erfindungsgemäß ist der Setzkopf als eine dem Dornkopf abgewandte Verbreiterung des Nietschafts mit einer zylinderförmigen Grundform ausgebildet.

Entsprechend den angegebenen relativen axialen Ausdehnungen der Grundform der Verbreiterung der Befestigungsmittel beträgt die vorteilhafte axiale Ausdehnung des Setzkopfes im Bereich zwischen 15% und 50% der Klemmlänge des Hohlniets. Die Klemmlänge des Hohlniets ist die Länge des Nietschaftes zwischen Setzkopf und Schließkopf.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Betonschalelements nach dem Stand der Technik und einen damit ausgeformten Abschnitt einer Betonwand.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Betonschalelements und einen damit ausgeformten Abschnitt einer Betonwand.

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Blindniet.

Die Figuren der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.

In Figur 1 ist ein Ausschnitt eines Betonschaielements 1 nach dem Stand der Technik und ein damit ausgeformter Abschnitt einer Betonwand 2 dargestellt. Betonschalelement 1 weist eine Schalhaut 3 z.B. aus Holz auf, die an einem als ein Hohlprofil ausgebildeten Profilelement 4 einer Trägerstruktur mittels Befestigungsmitteln 6 befestigt ist. Die Profilelemente 4 der Trägerstruktur sind üblicherweise aus Stahl gefertigt. Die betonseitige Oberfläche 8,8' der Schalhaut 3 ist von der Oberfläche der Betonwand 2 abgebildet, wobei durch einen Schalhauteinzug 9 eine relativ großflächige Beule IO in der Oberfläche der Betonwand 2 vorhanden ist. Bei den dargestellten Befestigungsmitteln 6 handelt es sich um einen Blindniet, dessen Setzkopf 12 als eine an dessen schalhautseitigen Ende ausgebildete Verbreiterung des Nietschaftes 13 ausgebildet ist. Der Setzkopf 12 ist als Senkkopf ausgeführt. Er hat die Form eines flachen Kegelabschnittes. Durch den beim Festnieten vom Dornkopf des Blindniets ausgebildeten Schließkopf 15 der Blindnietbefestigung ist die Schalhaut 3 zwischen der einen Anschlag bildenden Kegelfläche 17 des Setzkopfes 12 und dem an einer Oberfläche des Profilelements 4 anliegenden Schließkopf 15 verklemmt. Die betonseitige Oberfläche 8,8' der Schalhaut 3 ist sowohl im trockenen als auch im durchfeuchteten, also im aufgequollenen Zustand der Schalhaut 3 gezeigt. Die Oberfläche im trockenen Zustand 8 ist durch die dargestellte gestrichelte Linie begrenzt und die Oberfläche im aufgequollenen Zustand 8' ist durch die zugehörige durchgezogene Linie begrenzt. Der Schalhauteinzug 9 ist als Einbeulung zwischen den beiden Oberflächen 8,8' ausgebildet. Das Profilelement 4 schließt an dessen äußerer Kante 19 mit der Oberfläche im aufgequollenen Zustand 8' ab.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Betonschalelements 1 und ein damit ausgeformter Abschnitt einer Betonwand 2 gezeigt. Im Unterschied zu Fig. 1 weist die Verbreiterung, nämlich der Setzkopf 20 des Blindniets 21, eine zylinderförmige Grundform auf, die axial in Richtung der Oberflächennormalen der betonseitigen Oberfläche 8,8'

ausgerichtet ist. Der Setzkopf 20 weist also keine Kegelfläche auf, die als Anschlag für die betonwandseitige Oberfläche 8,8' der Schalhaut 3 dient. Anstelle dessen ist die Verbreiterung, d.h. der Setzkopf 20, nahezu vollständig in der Schalhaut 3 versenkt angeordnet. Ein dem Anschlag entsprechendes Widerlager 23 zur Befestigung der Schalhaut 3 wird durch den Zylinderboden der Verbreiterung ausgebildet, wobei das Widerlager 23, entsprechend der axialen Ausdehnung der zylinderförmigen Grundform, die bei 30% der Stärke der Schalhaut 3 liegt, innerhalb der Schalhaut 3 angeordnet ist. Der Blindniet 21 ist in einer Bohrung in der Schalhaut 3 mit zwei unterschiedlichen Durchmessern angeordnet, wobei der Durchmesser im an die betonseitige Oberfläche 8,8' der Schalhaut 3 angrenzenden Bereich der Schalhaut 3 größer ist als im an das Profilelement 4 angrenzenden Bereich der Schalhaut 3. Hier ist die Schalhaut 3 durch den beim Festnieten vom Dornkopf des Blindniets 21 ausgebildeten Schließkopf 15 zwischen dem innerhalb der Schalhaut 3 angeordneten Widerlager 23 des Setzkopfes 20 und dem an einer Oberfläche des Profilelements 4 anliegenden Schließkopf 15 verklemmt. Das betonseitige Ende der Verbreiterung, d.h. des Setzkopfes 20, ist mit einem überstand bezüglich der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut im trockenen Zustand 8 positioniert. Der überstand beträgt ca. 3% der Stärke der Schalhaut 3. Dabei ist das betonseitige Ende der Verbreiterung hinter der betonseitigen Oberfläche der Schalhaut im durchfeuchteten Zustand 8' zurück versetzt.

Da das vom Zylinderboden der Verbreiterung ausgebildete Widerlager 23 nicht mit der betonseitigen Oberfläche 8,8' der Schalhaut 3 im Eingriff steht, behindert das Widerlager 23 nicht die Ausdehnung dieser Oberfläche 8,8' beim Aufquellen der Schalhaut 3, so dass im Wesentlichen eine ebene Oberfläche von einer auszuformenden Betonwand 2 abgeformt wird. Die derart ausgeformte Betonwand 2 weist maximal lediglich eine geringfügige Erhebung 30 auf, deren Durchmesser dem Durchmesser der Bohrung, durch die der Blindniet 21 durchgeführt ist, im Bereich der betonseitigen Oberfläche 8,8' der Schalhaut 3 entspricht.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer Blindniet 21 zur Befestigung einer Schalhaut an einem Profilelement eines erfindungsgemäßen Betonschalelements dargestellt. Ein derartiger erfindungsgemäßer Blindniet 21 ist im festgenieteten Zustand in Fig. 2 dargestellt. Der Blindniet 21 weist einen Nietdorn 32 und einen Hohlniet 33 auf. Am hohlnietseitigen Ende des Nietdorns 32 ist am Nietdorn 32 ein Dornkopf 35 ausgebildet. Der Nietdorn 32 ist durch den Hohlniet 33 hindurch geführt, wobei innerhalb des Hohlniets 33 am Nietdorn 32 eine nicht dargestellte Sollbruchstelle ausgebildet ist. Der Dornkopf 35 und der Bereich des Nietdorns 32 zwischen Dornkopf 35 und Sollbruchstelle bilden einen Füllabschnitt aus. Der Füllabschnitt verbleibt üblicherweise nach dem Festnieten des Blindniets 21 im Hohlniet 33, wobei durch den Nietdorn 32 beim Festnieten ein Schließkopf ausgebildet wird, der in einem erfindungsgemäßen Betonschalelement an einer der Schalhaut abgewandten Oberfläche eines Profilelements des Betonschalelements anliegt.

Der sich an den Nietschaft 37 des Hohlniets 33 anschließende Setzkopf 20 ist als eine dem Dornkopf 35 abgewandte Verbreiterung des Nietschafts 37 mit einer zylinderförmigen Grundform ausgebildet. Der Setzkopf 20 ist zur zumindest nahezu vollständigen Versenkung in einem Bereich einer Schalhaut eines erfindungsgemäßen Betonschalelements, der an die betonseitige Oberfläche der Schalhaut angrenzt, vorgesehen. Die axiale Ausdehnung der Grundform des Setzkopfes 20 liegt bei ca. 30% der Klemmlänge des Hohlniets 33, beispielsweise bei einer Klemmlänge des Blindniets von 18 mm beträgt die axiale Ausdehnung der Grundform (Höhe) des Setzkopfes 6 mm. Der Setzkopf hat beispielsweise einen Durchmesser von 6 mm, d.h. der Durchmesser des Setzkopfes entspricht der axialen Ausdehnung des Setzkopfes.

Vorgeschlagen wird ein Betonschalelement 1 mit einer Schalhaut 3, insbesondere aus Holz, die an Profilelementen 4 einer Trägerstruktur mittels die Schalhaut 3 durchdringenden Befestigungsmitteln 21 befestigt ist, wobei die Schalhaut 3 eine betonseitige Oberfläche 8,8' aufweist und die Befestigungsmittel 21 an deren schalhautseitigen Ende eine niet- oder schraubenkopfartige Verbreiterung 20 aufweisen. Die Verbreiterung 20 weist eine zylinderförmige Grundform auf, die axial in Richtung der Oberflächennormalen der betonseitigen Oberfläche 8,8' ausgerichtet ist, wobei die Verbreiterung 20 zumindest nahezu vollständig in der Schalhaut 3 versenkt angeordnet ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.