Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel zur

Befestigung eines Bauteils an einem Tragwerk, wobei das Befestigungsmittel eine Hülse und ein mit einem

Tragwerkabschnitt abschnittsweise innerhalb der Hülse angeordnetes und entgegen einer Vorspannkraft in axialer Richtung verlagerbares Befestigungsteil aufweist, und wobei das Befestigungsteil einen außerhalb der Hülse angeordneten Bauteilabschnitt zur Befestigung des Bauteils an dem

Tragwerk aufweist.

Befestigungsmittel zur Befestigung eines Bauteils an einem Tragwerk sind bereits in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Das Befestigungsmittel kann beispielsweise als

Befestigungsmittel einen Dübel mit einem darin angeordneten Bolzen aufweisen, die in dem Tragwerk festgelegt bzw.

verankert werden können. Das Bauteil kann mit dem

abschnittsweise in dem Tragwerk festgelegten Bolzen

verbunden werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung bilden der Dübel eine in dem Tragwerk festlegbare Hülse und der Bolzen ein abschnittsweise in dem Dübel verankertes

Befestigungsteil . Es ist aus der Praxis bekannt, ein Bauteil wie

beispielsweise eine Außentreppe an einem Tragwerk wie beispielsweise ein Gebäude aus Beton mit einer geeigneten Klebeverbindung festzulegen. Die Klebeverbindung wird durch beabstandet angeordnete Dübel unterstützt und zusätzlich gesichert, wobei durch die Dübel ein dauerhaft

ausreichender Anpressdruck auf die Klebeverbindung des Bauteils erzeugt werden muss.

Um eine dauerhafte und sichere Verklebung des Tragwerks mit dem Bauteil gewährleisten zu können kann ein Anpressdruck zwischen dem Tragwerk und dem Bauteil beispielsweise durch ein Vorspannen des mit dem Dübel verankerten Bauteils aufgebracht werden. Aufgrund von Kriechvorgängen, die insbesondere kurz nach der Anbringung des Dübels und der Erzeugung der Vorspannung der Verankerung im Material des Tragwerks und in der Verankerung auftreten, kann die

Vorspannkraft mit der Zeit nachlassen und die Sicherheit der Verbindung gefährden. Eine dauerhafte und sichere

Verbindung des Bauteils mit dem Tragwerk kann unter diesen Umständen nur dadurch sichergestellt werden, dass das Befestigungsteil regelmäßig erneut vorgespannt wird, was mit Mehrkosten und einem erheblichen Zeit- und

Personalaufwand verbunden ist.

Um die Vorspannkraft zwischen dem Bauteil und dem Tragwerk in axialer Richtung des Dübels, bzw. des in dem Dübel verankerten Bolzens aufzubauen ist es aus der Praxis bekannt, zwischen einer Außenseite des Tragwerks und einer klebend daran festgelegten Bauteilplatte einerseits und einer beabstandet dazu angeordneten Auskragung an einem herausragenden Ende des Bolzens andererseits

Vorspanneinheiten anzuordnen. Eine Vorspanneinheit kann beispielsweise mit Federpaketen einen Anpressdruck der Bauteilplatte an die Außenseite des Tragwerks erzeugen. Die Vorspanneinheiten gewährleisten, dass die mit der Zeit nachlassende Vorspannkraft zwischen dem Tragwerk und dem Bauteil aufgrund eines Kriechens unter Lasteinwirkung auf das Bauteil wiederhergestellt wird. Die Vorspanneinheiten erlauben eine dauerhafte und sichere Verbindung zwischen dem Tragwerk und dem Bauteil, erschweren jedoch den

konstruktiven Aufbau und die Montage des

Befestigungsmittels. Insbesondere die Vorspanneinheiten sollten zweckmäßigerweise von Witterungseinflüssen

abgeschirmt oder geschützt werden, wofür weiterer Aufwand und Kosten anfallen. Zudem ist für die an der Außenseite des Tragwerks angeordneten Vorspanneinheiten ein

erheblicher Raumbedarf erforderlich, so dass auch der ästhetische Gesamteindruck beeinträchtigt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein

Befestigungsmittel so auszugestalten, dass eine

Vorspannkraft zwischen dem Tragwerk und dem an dem Tragwerk festgelegten Bauteil bereitstellt wird und eine

erleichterte Montage, eine verbesserte Außenwirkung sowie Kostenreduktion durch einen Verzicht auf die aufwändig aufgebauten Vorspanneinheiten erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass innerhalb der Hülse eine Vorspanneinrichtung angeordnet ist, wobei die Vorspanneinrichtung die Vorspannkraft bereitstellt und die Vorspannkraft auf das mit der Hülse verbundene Tragwerk und über das Befestigungsteil auf das daran festgelegte Bauteil übertragen wird, so dass das Bauteil mit einem durch die Vorspannkraft erzeugten

Anpressdruck an das Tragwerk angedrückt wird. Die Hülse des Befestigungsmittels kann in dem Tragwerk angeordnet und formschlüssig oder kraftschlüssig, also beispielsweise durch einen mechanisch oder chemisch haftenden Verbund festgelegt werden. Das Bauteil kann dann an dem aus der Hülse herausragenden Bauteilabschnitt des Befestigungsteils festgelegt werden. Wird das Befestigungsteil des

Befestigungsmittels während der Montage in axialer Richtung innerhalb der Hülse verlagert, wird durch die

Vorspanneinrichtung in der Hülse eine Vorspannkraft

zwischen der Hülse und dem Befestigungsteil erzeugt. Diese Vorspannkraft wird auf das mit der Hülse verbundene

Tragwerk und über das Befestigungsteil auf das daran festgelegte Bauteil übertragen, so dass das Bauteil mit einem durch die Vorspannkraft erzeugten Anpressdruck an das Tragwerk angedrückt wird.

Die in der Hülse angeordnete Vorspanneinrichtung wirkt einer beispielsweise durch Kriechvorgänge oder

Alterungsprozesse ermöglichten axialen Verlagerung des Befestigungsteils entgegen.

Die Vorspanneinrichtung kann sowohl als Druckeinrichtung als auch als Zugeinrichtung ausgestaltet sein und kann eine näherungsweise konstante Vorspannkraft zwischen dem

Tragwerk und dem an dem Tragwerk festgelegten Bauteil aufbauen. Durch die Vorspanneinrichtung wird dauerhaft ein Anpressdruck und somit eine sichere und dauerhafte

Verbindung zwischen dem Tragwerk und dem Bauteil

gewährleistet, ohne dass außerhalb des Tragwerks

zusätzliche Komponenten angeordnet werden müssen. Die

Kosten für eine nicht erforderliche Montage einer außerhalb des Tragwerks angeordneten Vorspanneinheit entfallen und der Zeit- und der Personalaufwand für eine nachträgliche Vorspannung des Befestigungsmittels sind erheblich

reduziert .

Vorteilhafterweise wird durch eine innerhalb der Hülse angeordnete Vorspanneinrichtung die Lebensdauer der

Vorspanneinrichtung verlängert, da die Vorspanneinrichtung nicht direkt Umgebungseinflüssen oder der Witterung

ausgesetzt ist. Ein zusätzlicher Schutz der Vorspanneinrichtung kann beispielsweise durch ein korrosionsschützendes Mittel erreicht werden, das in die Hülse des Befestigungsmittels eingebracht ist und die Vorspannvorrichtung umgibt oder zumindest nach außen abschirmt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Hülse eine radial nach innen gerichtete Ausformung, beispielsweise einen Flansch oder eine Wulst aufweist, so dass diese radial vorspringende Ausformung einen Anschlag für die innerhalb der Hülse angeordnete Vorspanneinrichtung bilden kann. Der Flansch oder Wulst kann beispielsweise den innerhalb der Hülse angeordneten Tragwerkabschnitt des Befestigungsteils an einer Stelle konzentrisch umgeben, so dass das

Befestigungsteil in der Hülse axial verlagerbar ist, die Vorspanneinrichtung jedoch von dem Flansch in der Hülse zurückgehalten wird und darin festgelegt ist.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorspanneinrichtung zumindest teilweise den

Tragwerkabschnitt umgebend angeordnet ist. Eine den

Tragwerkabschnitt des Befestigungsteils umgebende Anordnung der Vorspanneinrichtung gewährleistet eine gleichmäßige Kraftverteilung längs des Umfangs des Befestigungsteils und schützt das Befestigungsmittel von unerwünschten radialen Verformungen, die zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Befestigungsmittels und zu einer Abnahme der

Verbindungssicherheit zwischen dem Tragwerk und dem Bauteil führen können. Dabei kann die Vorspanneinrichtung

beispielsweise aus mehreren Einzelteilen bestehen, die gleichmäßig um den Tragwerkabschnitt des Befestigungsteils angeordnet sind, oder in Form einer Hülse ausgestaltet sein, die den Tragwerkabschnitt des Befestigungsteils abschnittsweise umgibt.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Bauteilabschnitt des Befestigungsteils ein Gewinde

aufweist, so dass das Befestigungsmittel mit einem

Gewindeabschnitt eines Bauteils oder mit einer an dem

Bauteil anliegenden oder angreifenden Befestigungseinheit in Eingriff bringbar ist. Das Gewinde kann in Eingriff mit dem einen Gewindeabschnitt aufweisenden Bauteil gebracht werden, so dass eine dauerhafte Verbindung des

Befestigungsmittels mit dem Bauteil erreicht wird. An dem Gewindeabschnitt kann erfindungsgemäß auch beispielsweise eine Gewindemutter festgelegt werden, welche als

Anschlagelement für ein plattenförmiges Bauteil dient.

Ein nach einer erfolgten Vorspannung für die Befestigung des Bauteils an dem Tragwerk nicht mehr benötigter

Abschnitt des aus der Hülse herausragenden

Befestigungsteils kann auf einfache Weise abgetrennt werden. Das Befestigungsmittel ist vorteilhafterweise so ausgelegt, dass die Außenfläche der Hülse einen die Hülse radial abschnittsweise umhüllenden strukturierten Abschnitt aufweist, durch den das Befestigungsmittel in dem Tragwerk festgelegt werden kann.. Der strukturierte Abschnitt kann beispielsweise eine Verzahnung, eine Keilung oder eine Spreizung aufweisen, die eine einfache Anordnung und

Festlegung des Befestigungsmittels in dem Tragwerk erlauben und eine Verlagerung des Befestigungsmittels aus dem

Tragwerk verhindern.

Erfindungsgemäß kann der strukturierte Bereich auch eine dreidimensionale Strukturierung der Oberfläche aufweisen, die zu einer besseren Haftung des Befestigungsmittels in dem Tragwerk bei beispielsweise einer Verklebung oder einem chemisch haftenden Verbund gewährleistet. Durch die

dreidimensionale Strukturierung wird eine sichere und belastungsfähige Verbindung des Befestigungsmittels mit dem Tragwerk erreicht. Die Strukturierung kann erfindungsgemäß die Hülse auch nur abschnittsweise umgeben, so dass nach einer Festlegung des Befestigungsmittels in dem Tragwerk die Hülse abschnittsweise eine Verbindung mit dem Tragwerk eingeht und ein anderer Bereich der Hülse einen

verbundlosen Abschnitt bildet. Der verbundlose Abschnitt ist zweckmäßigerweise in der Nähe an die Außenfläche des

Tragwerks angeordnet, so dass eine Vorholzwirkung erreicht wird und unerwünschte Risse in dem Tragwerk sowie

unerwünschte Abplatzungen an der Außenseite des Tragwerks verhindert werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des

Befestigungsmittels ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorspanneinrichtung eine Federeinrichtung aufweist. Die Federeinrichtung ist kostengünstig in der Herstellung, mechanisch stabil und weist eine gute Haltbarkeit auf. Die Federeinrichtung kann beispielsweise eine oder mehrere Teller-, Schrauben-, Torsions-, Biege- oder Elastomerfedern aufweisen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass entweder die Federeinrichtung ein Federelement oder mehrere

Federelemente mit einer radialsymmetrischen Formgebung wie beispielsweise Tellerfedern aufweist, oder dass die

Federeinrichtung mehrere einzelne Federelemente aufweist, die gleichmäßig längs einer Umfangslinie angeordnet sind und eine näherungsweise gleichmäßige Kraftanleitung um den Tragwerkabschnitt des Befestigungsteils gewährleisten können. Erfindungsgemäß ist auch eine Anordnung mehrerer einzelner Federeinrichtungen an dem Tragwerkabschnitt des Befestigungsmittels vorgesehen.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Federeinrichtung einen degressiven Verlauf der

Federkennlinie aufweist. Bei einem degressiven Federverlauf weist die Feder in Abhängigkeit von einer Auslenkung eine Rückstellwirkung auf, die zunächst zunimmt und mit

zunehmender Auslenkung in eine nahezu konstante

Rückstellwirkung übergeht. Nach der Montage des

Befestigungsmittels ist die Federeinrichtung in einem vorgespannten, bzw. ausgelenkten Zustand, so dass geringe Veränderungen dieser Auslenkung, wie sie beispielsweise durch Kriechvorgänge im umgebenden Tragwerk oder in einer Verklebung des Befestigungsmittels in dem Tragwerk

vorkommen können, über einen langen Zeitraum eine im

Wesentlichen konstante Rückstellkraft bewirken. Ausgehend von einem bereits vorgespannten Zustand bleibt die Vorspannwirkung dann über einen sehr langen Zeitraum erhalten .

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des

Befestigungsmittels ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Federeinrichtung eine Zug- und/oder eine Druckfeder aufweist. Bei Verwendung einer Druckfeder kann

beispielsweise vorgesehen sein, dass das Befestigungsteil ein Anschlagelement aufweist, wobei zwischen dem

Anschlagelement und der radial vorspringenden Ausformung der Hülse eine das Befestigungsteil umgebende

Federeinrichtung angeordnet werden kann. Eine axiale

Verlagerung des Befestigungsteils während dessen Montage kann somit nur gegen eine Kraft der Druckfeder vollzogen werden und eine Vorspannwirkung wird erreicht.

Eine Zugfeder kann beispielsweise an dem Befestigungsteil und an der Hülse festgelegt sein, so dass die Zugfeder eine axiale Verlagerung des Befestigungsteils verhindert und so die Vorspannkraft zwischen dem Tragwerk und dem Bauteil aufgebaut werden kann.

Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Vorspanneinrichtung eine hydraulische Zug- und/oder

Druckeinrichtung aufweist. Die hydraulische Zug- und/oder Druckeinrichtung kann beispielsweise in Form einer Gasoder Flüssigkeitsfeder ausgestaltet sein, so dass eine Vorspannkraft zwischen dem Tragwerk und dem Bauteil aufgebaut werden kann. Eine hydraulische Zug- und/oder Druckeinrichtung ist witterungsbeständig und gewährleistet eine sichere und dauerhafte Vorspannung zwischen dem

Tragwerk und dem Bauteil. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Befestigungsmittels werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Befestigungsmittel in einem Tragwerk mit einem

Bauteil in einem nicht vorgespannten Zustand,

Fig. 2 ein Befestigungsmittel in einem Tragwerk in einem vorgespannten Zustand.

Fig. 1 zeigt ein Befestigungsmittel 1 in einem Tragwerk 2, wobei das Befestigungsmittel 1 eine Hülse 3 mit einem die Hülse 3 abschnittsweise umgebenden Bereich 4 mit einer dreidimensional strukturierten Oberfläche aufweist. Durch den Bereich 4 ist die Hülse an dem Tragwerk 2 durch einen chemisch haftenden Verbund 5 bzw. eine Verklebung sicher festgelegt. Eine zu dem Bereich 4 mit einer dreidimensional strukturierten Oberfläche benachbarte freie Fläche der Hülse 3 bildet einen an eine Außenfläche 7 des Tragwerks 2 angrenzenden verbundlosen Abschnitt 6, der eine

Vorholzwirkung an der Außenfläche 7 des Tragwerks 2

gewährleistet . Innenhalb der Hülse 3 ist ein axial verlagerbares

Befestigungsteil 8 gelagert, das mit einem

Tragwerkabschnitt 9 innerhalb des Tragwerks 2 und mit einem Bauteilabschnitt 10 außerhalb der Hülse 3 und des Tragwerks 2 angeordnet ist. Der Bauteilabschnitt 10 weist ein Gewinde 11 auf, das in Eingriff mit einem Gewindeabschnitt 12 einer Befestigungseinheit 13 in Form einer Mutter steht. Zwischen der Außenfläche 7 des Tragwerks 2 und der Befestigungseinheit 13 ist ein plattenförmiges Bauteil 14 angeordnet, das durch eine Klebeschicht 15 an dem Tragwerk 2 festgelegt ist. Durch einen Anpressdruck, der von der Befestigungseinheit 13 auf das Bauteil 14 ausgeübt wird, wird die Verklebung des plattenförmigen Bauteils 14 mit der Außenfläche 7 des Tragwerks 2 unterstützt und gesichert.

Um einer Abnahme des Anpressdrucks aufgrund eines Kriechens im Material vorzubeugen ist innerhalb der Hülse 3 eine Vorspanneinrichtung 16 angeordnet. Die Vorspanneinrichtung 16 weist bei dem exemplarisch dargestellten

Ausführungsbeispiel eine Federeinrichtung 17 mit einer Schraubenfeder auf, die den Tragwerkabschnitt 9 des

Befestigungsteils 8 umgibt. Die Federeinrichtung 17 ist zwischen einer radial nach innen vorspringenden, an der Hülse 3 ausgebildeten Ausformung 18 und einem an dem

Befestigungsteil 8 ausgebildeten Anschlagelement 19 festgelegt, um durch eine axiale Verlagerung des

Befestigungsteils 8 eine Vorspannung zwischen dem Tragwerk 2 und dem Bauteil 14 zu erreichen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung befindet sich das Befestigungsmittel 1 in einem nicht vorgespannten Zustand und die Schraubenfeder der Federeinrichtung 17 ist

entspannt.

Fig. 2 zeigt das Befestigungsmittel 1 in dem Tragwerk 2 in einem vorgespannten Zustand. Durch eine Verlagerung des Befestigungsteils 8 innenhalb der Hülse 3 werden die

Federeinrichtung 17 in einen gespannten Zustand gebracht und eine Vorspannung zwischen dem Tragwerk 2 und dem

Bauteil 14 erreicht. Der überstehende Bauteilabschnitt 10 des Befestigungsteils 8 kann erfindungsgemäß entfernt werden, um einer Verletzungsgefahr durch den abstehenden Bauteilabschnitt 10 vorzubeugen.