DE29723866U1 - Verbindungselement - Google Patents

Description

Dipl.-Ing.

Patentanwalt

iuropean Patent Attorney · European Trademark Attorney
Wilhelm-Tell-ötr. 14 · D-4O219 Düsseldorf
Tel OSI 1-302030-0 · Fax O21 1 -930221 1

3. Feb. 1999
43 173 B

Frau Sigrun von Morze-Reichartz
An der Blankstraße 20, 41352 Korschenbroich

"Verbindungselement"

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement, insbesondere einen Verbundanker sowie ein Verbundsystem unter Verwendung mindestens eines solchen Verbindungselements.

Verbindungselemente zum Einsatz an unterschiedlichen Bauelementen, und zwar unterschiedlich insbesondere sowohl hinsichtlich Form als auch Material, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Ihnen kommt insbesondere bei Konstruktionssystemen eine besondere Bedeutung zu, die Belastungen ausgesetzt sind, wie dies beispielsweise bei Gebäuden und dgl. der Fall ist. Hier haben sich verschiedenartige Tragsysteme durchgesetzt, die sowohl hinsichtlich der einzusetzenden Materialien als auch der kräftemäßigen Belastungen den unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden müssen. Dies gilt vorrangig für die Tragfähigkeit der Einzelteile und des Gesamtaufbaues - auch unter Berücksichtigung der Zweckmäßigkeit sowie für den optischen Gesamt- und Detaileindruck.

Ein typisches Beispiel für die hier angesprochenen Konstruktionen ist der Holz-Hochbau, bei dem Balken od.dgl. Tragelemente miteinander zu tragfähigen Wand-, Boden- und/oder Dachtragwerken verbunden werden. Dabei kommen auch verschiedene Werkstoffkombinationen zum Einsatz, d.h. der Werkstoff Holz kann mit Beton als Füllmasse sowie auch

mit Kunststoff oder Metallteilen kombiniert werden. Für den Werkstoff Holz kommen Vollhölzer, Brettschichthölzer und andere Holzwerkstoffe in Frage, wobei die Vollhölzer in Form von Rundhölzern, Balken, Kanthölzern, Brettern sowie in jüngster Zeit Kreuzbalken in Frage, die im Vergleich zur Größe ihres Querschnitts relativ hohe Kräfte aufzunehmen und zu übertragen in der Lage sind.

Verbindungen, insbesondere im Bereich der Enden dieser Bauelemente sind vielfältig entwickelt und in die Praxis eingeführt worden. Hierzu seien lediglich als Beispiel einige bekannte Möglichkeiten angegeben, so z.B. quer zur Balkenlängsachse im Bereich von Nut- und Federverbindungen eingetriebene Dübel mit Bolzen und zusätzlichen Schraubnägeln oder Nagelanschlüsse mit Decklaschen oder Zapfen mit quergerichteten Hartholzdübeln oder eingelassener T-Stahl mit Stabdübeln oder Zapfen, insbesondere Scherzapfen und dgl. mehr. Stirnseitige Anschlüsse können bekanntermaßen auch durch einen sogenannten Balkenstoß erreicht werden, bei dem mittels quergerichteter Dübel besonderer Bauart die Balkenseiten im Bereich ihrer Enden beidseitig mit Tragteilen zur Kraftübertragung belegt sind.

All diesen Verbindungen haftet der erhebliche Nachteil an, daß die damit aufgebauten Systeme sehr aufwendig sind, und zwar sowohl in der Herstellung - so z.B. bei Stoßverbindungen über in den zu verbindenden Tragteilen anzuformende Zapfen und Nuten - als auch hinsichtlich der Vielzahl der erforderlichen Einzelteile, die im übrigen angepaßt und aufwendig und häufig vor Ort in montageunfreundlichen Positionen montiert werden müssen. Darüber hinaus lassen sich diese bekannten Verbindungssysteme nur so realisieren, daß sie nach außen sichtbar sind, es sei denn in den betreffenden Bereichen, z.B. im Bereich der Laschen oder Dübelstirnseiten, würden zusätzliche Kaschierungsmaßnahmen vorgenommen.

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In dem Bestreben, diese Nachteile zumindest zu verringern, sind Vorschläge gemacht worden, die eine stirnseitige Verbindung der vorgenannten Tragelemente, insbesondere von Holzträgern vorsehen. Hierzu gehört eine Dübelverbindung, die mit Stahlankern arbeitet, die in Holzwerkstoffe eingeklebt werden. Dazu muß zunächst stirnseitig eine Ausfräsung vorgenommen werden, um den Dübel einzusetzen und dort zu verkleben, mit dem dann ein entsprechender Aufsatz als Verbindungsmittel in Eingriff gebracht wird. Abgesehen davon, daß wegen der Notwendigkeit einer zuverlässigen Klebeschicht sowie werkzeugbedingt die Tiefe der Ausfräsung und damit die Dübellänge und damit wiederum die Trag-, insbesondere die Zugfähigkeit begrenzt sind, ist der Aufwand bei der Herstellung dieses Verbundsystems nicht unerheblich und erfordert zusätzliche Arbeitsschritte bei der Herstellung dieses Tragelements, nämlich das Ausfräsen einer passenden stirnseitigen Bohrung sowie dann das Einkleben eines passenden Dübels.

Bei einem weiteren bekannten Vorschlag werden sogenannte Anker verwandt, die quer zur Tragelementlängsachse eingebrachte Stabdübel benötigen. Dieses bekannte System besteht aus fünf Grundelementen, nämlich Stabdübeln, Ankerkörper, Vergußmasse, Anschlußschraube und Anschweißmuffe. Dieses bekannte System weist somit zumindest auch die zuvor aufgezeigten Nachteile auf, wobei zusätzlich die Verfüllung mit Vergußmörtel und die bereits angesprochene optische Beeinträchtigung zu erwähnen sind.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verbindungselement sowie ein mit diesem zu erreichendes Verbundsystem vorzuschlagen, das die vorerwähnten Nachteile nicht besitzt, sich vielmehr insbesondere dadurch auszeichnet, daß ohne zusätzliche Maßnahmen seine Elemente optisch nicht erkennbar sind, wobei gleichzeitig die Zahl der für diese Verbindung erforderlichen Einzelteile minimiert und der Installationsaufwand auf einen kaum meßbaren Aufwand reduziert wird.

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Diese Probleme werden erfindungsgemäß mit einem Verbindungselement, insbesondere Verbundanker gemäß dem Patentanspruch 1 sowie einem Verbundsystem gemäß Patentanspruch 33 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser überraschend einfachen Lösungskonzeptionen sind in den Unteransprüchen angegeben. Neben der Einfachheit der mit der Erfindung vorgeschlagenen, durch den beanspruchten Verbundanker erzielten Verbundsysteme, zeichnen diese sich durch einen zuverlässig vergleichsweise außerordentlich hohen Wirkungsgrad von 100 % aus.

Der erfindungsgemäße Vorschlag, der ein von den bisher bekannten Verbindungsvorschlägen völlig abweichenden Weg einschlägt, ermöglicht erstmalig eine Art "Innen-vernagelung", die unvorhersehbare Einsatzmöglichkeiten eröffnet. Abgesehen von der dadurch möglichen, materialsparenden Verkürzung der tragende Belastungen übernehmenden Verbindungsmittel besticht der neuartige Verbundanker durch einen einfachen Aufbau, der keiner sichernden zusätzlichen Elemente bedarf.

Dabei sind je nach Abmessungs- und räumlichen Gegebenheiten sowie Belastungsanforderungen vielfältige, im einzelnen erhebliche Vorteile mit sich bringende Ausgestaltungen realisierbar. Dies trifft sowohl für den Verbundanker selbst als auch für die Tragelemente zu, und zwar u.a. sowohl hinsichtlich der Form und des Materials der Verbundanker als auch der Art der mit diesen zu verbindenden Materialien der Tragelemente.

So kann der Kern des Verbundankers in seiner einfachsten Form stangenförmig und können die Dorne mit glatter Oberfläche gestaltet sein. Wird der Kern in weiterer Ausgestaltung nicht geradlinig sondern wellenförmig ausgeführt, so wird dadurch ein noch sichererer Halt erzielt mit der Folge, daß der Verbundanker kürzer gehalten werden kann. In diesem Sinne kann eine weitere Verbesserung dadurch erzielt werden,

daß die Kernoberfläche geriffelt oder mit Erhebungen versehen ist. Auch hinsichtlich der Querschnittsform des Kerns sind verschiedene Ausgestaltungen möglich; so kann der Kern einen runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt oder auch einen mehreckigen, insbesondere quadratischen oder dreieckigen Querschnitt besitzen.

Auch die Anschlußmöglichkeiten, die an mindestens einem Kernende vorgesehen werden, sind in vielfältiger Weise denkbar, wobei sich ein stirnseitiges Innengewinde an mindestens einem Kernende als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. In dieses Innengewinde kann beispielsweise ein Gewindezapfen od.dgl. eingeschraubt werden, der an seinem freien Ende zusätzlich Anschlußelemente tragen kann oder auch haken-, kugel-, knopf-, ösenförmig oder ähnlich ausgestaltet sein kann. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, stirnseitig am Kernende ein Außengewinde vorzusehen oder einen Gewindebolzen mit geringerem Durchmesser als dem Kerndurchmesser anzuformen.

In einfachster Ausgestaltung sind die Dorne einstückig mit dem Kern verbunden und können dabei sowohl unregelmäßig, vorzugsweise ungeordnet statistisch oder auch gleichmäßig auf der Außenfläche des Kerns verteilt sein. Auch hinsichtlich ihrer axialen Ausrichtung sind je nach den Anforderungen verschiedene Varianten möglich, wobei es sich im Hinblick auf das nachfolgend im einzelnen noch zu erläuternde Verfahren zum Einbringen der Anker in das Tragelement bei der Herstellung des Verbundsystems für eine maximale Belastungsmöglichkeit als vorteilhaft herausgestellt hat, die Dornachsen senkrecht zur Kernlängsachse verlaufen zu lassen, wobei insbesondere eine Hälfte der Anzahl der Dorne in eine Richtung und die andere Hälfte in die entgegengesetzte Richtung weisen.

Wenn die Dorne parallel zueinander ausgerichtet sind, ergibt sich für das Einbringen (Einpressen) des Verbundankers in die Tragelemente der

Vorteil relativ geringer aufzubringender Eindringkräfte. Dabei können die Dorne auf der Außenfläche des Kerns längs seiner Längsachse in parallelen Reihen angeordnet sein, wobei die Dorne einer Reihe versetzt zu den Dornen zumindest einer benachbarten Parallelreihe stehen können.

Zwar ist die Anzahl der in jede der beiden oben angegebenen Richtungen weisenden Dornenreihen je nach Anforderung beliebig, jedoch haben sich bei einem rautenförmigen, insbesondere quadratischen Querschnitt des Kerns jeweils vier in eine Richtung weisende Dornreihen als vorteilhaft erwiesen, wobei wiederum jeweils zwei Reihen sich auf einer der Quadratseitenflächen finden. Die Dornreihen können darüber hinaus geradlinig und parallel zur Kernlängsachse jedoch auch diagonal zu dieser verlaufen.

Wie bereits erwähnt, besitzen die Dorne in ihrer einfachsten Ausführung eine glatte Oberfläche; diese kann jedoch auch abgestuft sein, wobei sich mindestens eine Hinterschneidung an jedem Dorn befindet, die den Dorn umlaufend ausgebildet sein kann. Die Oberfläche kann jedoch auch ähnlich wie bei einem Drillnagel gestaltet sein, eine umlaufende, insbesondere spiralförmige Wulst aufweisen oder auch sägezahnartig geformt sein.

Vorzugsweise sind die Dorne einstückig mit dem Kern verbunden, was insbesondere dann der Fall ist, wenn der Verbundanker gegossen ist und beispielsweise aus Eisen, Temperguß, Stahlguß, Messing oder Aluminium besteht; auch die Herstellung aus Keramik ist möglich. Auch kann der erfindungsgemäße Verbundanker aus Blechen hergestellt werden. Insgesamt bieten sich als Herstellungsverfahren insbesondere Pressen, Stanzen, Drücken, Kanten, Nibbeln, Fräsen, Drehen und/oder geeignete Umformverfahren je nach Material und Anforderungen an.

Wie bereits erwähnt, wird mit dem erfindungsgemäßen Verbundanker ein Verbundsystem möglich, mit dem eine stirnseitige Verbindung von Tragelementen zu schaffen ist. Die in diesem Zusammenhang erwähnte quasi Innenvernagelung des Verbundankers im Tragelement wird dadurch erreicht, daß der bzw. die Verbundanker in das Tragelement eingelegt bzw. eingedrückt oder eingepreßt wird bzw. werden. Die in Frage kommenden Tragelemente sind demzufolge derart, daß sie aus mehreren Teilelementen bestehen, wie dies beispielsweise bei sogenannten Kreuzbalken der Fall ist, die aus vorzugsweise vier entsprechend zugeschnittenen Balkenvierteln mit dem Fachmann geläufiger, spezieller Ausrichtung der Jahrringe zu einander zusammengeleimt werden, um dadurch eine besonders hohe Tragfähigkeit zu erreichen.

Wenngleich die Erfindung sich insbesondere bei Verwendung von Kreuzbalken durch große Vorteile auszeichnet, können auch andere verleimte Holzbauelemente, wie Normalbalken, Brettschichtleim binder od.dgl. Verwendung finden, in die die Verbundanker während des Herstellungsprozesses lagegerecht eingepreßt werden. Im Falle der ebenfalls möglichen Verwendung bei Kunststoff- und/oder Betonträgern wird der Verbundanker vorzugsweise eingegossen.

Wenn hier von "Balken" oder "Trägern" gesprochen wird, dann ist damit jede Art von Tragelement gemeint, das für einen Verbund vorgesehen wird.

Für die Ausrichtung und Lage der Verbundanker sind verschiedene Positionen möglich, wobei im Normalfall jeder Balken an jedem Ende einen Anker erhält. Für kurze Balken oder bei der auch möglichen Quereinlage der Anker im Balken kann bzw. können der bzw. die Anker sich durch die gesamte Balkenlänge bzw. -dicke erstrecken. Ein sich quer durch den Balken erstreckender Verbundanker empfiehlt sich u.a. an Kreuzungspunkten, an denen dann ein oder mehrere weitere Balken, die jeweils

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stirnseitig mit dem im Kreuzungspunkt angeordneten Anker verbunden werden, angeschlossen werden.

In einer ersten Ausführungsform fluchtet der Anker bzw. der Kern stirnseitig mit der Balkenstirnseite. Je nach Verbindungsart kann es sich auch empfehlen, den Ankerkern über die Stirnseite des Balkens vorstehen zu lassen - was im Falle eines Außengewindes bzw. aufgesetzten oder angegossenen Gewindestiftes ohnehin zweckmäßig der Fall ist - um das vorstehende Teilstück entsprechend zu nutzen, z.B. auch in Form einer Knopfstange, oder durch seitliche Anbindungsmöglichkeiten, z.B. mittels quer verlaufender Innengewinde. Andererseits ist jedoch in weiterer Alternativausführung auch eine zurückversetzte Lage des Verbundankers möglich, wodurch ein sogenanntes "Vorholz" entsteht, das die mit dem Anker bezweckte Wirkung noch erhöht, d.h. diesen noch wirkungsvoller gegen Herausreißen sichert.

Je nach Belastungsfall liegt bzw. liegen der bzw. die Verbundanker in mindestens einer Symmetrieachse; sie können jedoch auch mit hinreichendem Abstand von der Seitenfläche des Balkens in der Zugzone angeordnet werden.

Wie bereits erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße Verbundsystem für mannigfaltige Konstruktionen, wie Holz-Holz-, Holz-Stahl- und/oder Holz-Stahl-Beton-Konstruktionen, sowie selbstverständlich auch in Kombination mit Kunststoff als Tragelement und auch in anderen als den zuvor angegebenen Werkstoffkombi nation en derartiger Bauelemente aus Verbundwerkstoffen.

Mit der Erfindung, die zu einem 100%igen Übertragungswirkungsgrad führt, wird in wirtschaftlich und ökologisch vorteilhafter Weise erhebliches Holzvolumen gespart, da die Dimensionen und Querschnitte der Hölzer, die in den jeweiligen Konstruktionen Verwendung finden, schlan-

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ker gehalten werden können. Darüber hinaus ist die Montage der Konstruktionen - auch in der Kombination verschiedener Materialien - sehr einfach und zeitsparend. So erübrigen sich beispielsweise bei Konstruktionen, an denen Holzbalken Verwendung finden, die nunmehr aufgrund ihrer schlankeren Ausführung mit zwei Arbeitskräften angehoben und verlegt werden können, große und teure Hebezeuge. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundankers ist aufgrund seines einfachen Aufbaus ebenfalls preiswert und auch industriell als Massenartikel rationell möglich.

Baukonstruktionen, die mit den bisherigen Verbindungsmitteln nur mit einem erheblichen Aufwand und häufig nur sehr schwer zu realisieren sind, lassen sich durch den hohen Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verbundankers einfacher und preiswert und darüber hinaus auch in anderen, bisher nicht erreichten Formen realisieren.

Das Einpressen des Verbundankers während des Produktionsprozesses Verleimung mit anschließender Verpressung der Balkenteilstücke - ist äußerst maßgenau und unter optischer Beobachtung möglich, was bei den eingangs erwähnten, bisher bekannten stirnseitigen Verbindungsvorschlägen nicht der Fall ist, da bei diesen der Dübel bzw. Anker in ein vorgebohrtes, nicht einsehbares Sackloch einzufügen und dort nicht einsehbar verleimt bzw. querverdübelt werden muß. Dem gegenüber werden bei der Erfindung die Balkenteile zu einem kompletten Balken so zusammengeleimt, daß das Einlegen des Verbundankers in einem Zwischenstadium erfolgt, z.B. wenn die beiden unteren Hälften eines Kreuzbalkens verleimt sind, zu welchem Zeitpunkt dann der Verbundanker genau, gegebenenfalls mit Hilfe einfacher Lasertechniken wiederholbar, sogar auf den Millimeter genau positioniert werden kann. Sobald der Anker entsprechend eingelegt ist, kann zur Lagefixierung ein Vorpressen erfolgen, was jedoch nicht unbedingt nötig ist; sodann wird der obere Balkenteil, der im Falle eines Kreuzbalkens wiederum aus zwei

vorher zusammengeleimten Holzbalkenteilen besteht, auf die verleimte Fläche der unteren Balkenhälfte aufgepreßt, wobei gleichzeitig die Ankerdorne in den oberen und unteren Teil des Balkens eingedrückt bzw. gepreßt werden; im Falle des erwähnten Vorpressens des Ankers in die untere Balkenhälfte wird dieser dann während der Endverleimung bis zur endgültigen Tiefe in die untere Balkenhälfte gedrückt. Daraus wird deutlich, daß für das Einbringen des erfindungsgemäßen Verbundankers im Unterschied zum Stand der Technik praktisch keine Zeit benötigt wird.

Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, eignen sich Kreuzbalken hervorragend für das erfindungsgemäße Verbundsystem, da diese von Hause aus aufgrund der entsprechenden Zusammenfügung durch den Verlauf der äußeren Jahrringe einen inneren Hohlkanal aufweisen, in den sich der Ankerkern optimal einfügt.

Auch die Transportlogistik wird erheblich erleichtert, da durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundankers Großkonstruktionen nicht mehr im Werk vorbereitet werden müssen, sondern die Einzelteile auf der Baustelle maßgenau verschraubt und somit durch die daraus folgenden Transporterleichterungen Transportkosten eingespart werden können.

Durch die zuverlässige 100%ige Kraftübertragung sind auch die statischen Berechnungen leichter durchzuführen und können bezüglich der Verwendung bestimmter Materialien und der vorzusehenden Dimensionierungen einfacher typisiert und damit zukünftig spezielle Statiken leichter und damit auch preiswerter erstellt werden.

Diese Vorteile kommen schließlich auch dem Bauherrn insbesondere im Falle der Eigenheime zugute, und zwar nicht nur im Hinblick auf die Gestehungskosten, sondern auch aufgrund der Möglichkeit, das einfache

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Verbundsystem dahingehend zu nutzen, daß gewisse, wenn nicht sogar sämtliche damit zusammenhängenden Arbeiten in Eigeninitiative ausgeführt werden können.

Die erwähnten Vorteile eröffnen für das erfindungsgemäße Verbundsystem schließlich auch über die eingangs erwähnten Anwendungen hinaus neue Einsatzbereiche, z.B. im Brückenbau.

Anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

FiQ. 1 die zusammengeleimte untere Hälfte eines Kreuzbalkens längenmittig unterbrochen;

Fig. 2 das Kreuzbalkenteil gemäß Fig. 1 mit endseitig je einem eingelegten Verbundanker;

Fig. 3 einen weiteren Schritt im Herstellungsprozeß des Verbundsystems, und zwar kurz vor dem Zusammenfügen der beiden geleimten Kreuzbalkenteile;

Fig. 4 den fertiggestellten Kreuzbalken mit eingepreßten Verbundankern und endseitigen Anschlußmöglichkeiten;

FiQ. 5 eine Sprengbilddarstellung eines relativ kurzen Kreuzbalkens

mit durchgehendem Verbundanker;

Fig. 6a bis 6e verschiedene Querschnittformen der Ankerkerne;

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Fiq. 7 in teilweise geschnittener Darstellung einen in ein Balkenstück gepreßten Anker mit dem in Fig. 6e dargestellten Querschnitt des Kerns; und

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Verbundanker.

Die Erfindung wird zunächst am Beispiel der Herstellung eines Verbundsystems mit einem Kreuzbalken beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

Fig. 1 zeigt die untere Hälfte 1 eines Kreuzbalkens - im Mittelteil unterbrochen, um eine verkürzte Darstellung zu erreichen - die in bekannter Weise aus zwei zusammengeleimten Teilbalkenstücken la und Ib besteht. Stirnseitig ist der Verlauf der Jahrringe schematisch eingezeichnet. Durch das spezielle Zusammenfügen der entsprechend zugeschnittenen Teilstücke la und Ib ergibt sich oberseitig eine nutartige Rinne 2.

Gemäß Fig. 2 sind in diese Rinne 2 zwei erfindungsgemäße Verbundanker 3 - im gezeigten Ausführungsbeispiel an jedem Ende der unteren Balkenhälfte 1 einer - eingelegt, und zwar im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit parallel und senkrecht gerichteten Dornen 4 auf dem Ankerkern 5, der im übrigen stirnseitig mit einer zentralen Ausnehmung 6 versehen ist. Im vorangegangenen Beschreibungsteil wurde im einzelnen ausführlich dargelegt, in welcher Weise die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Verbundankers 3 gestaltet und ausgeführt sein können.

Im weiteren Verlauf des Herstellungsverfahrens wird dann eine entsprechend aus zwei Teil balkenstücken 7a und 7b bestehende obere Kreuzbalkenhälfte 7 zusammengeleimt und gemäß Fig. 3 von oben auf die gemäß Fig. 2 vorbereitete untere Kreuzbalkenhälfte 1 gepreßt und mit dieser verleimt, wobei die Dorne 4 - ihre "Antipoden" sind in der Dar-

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stellung bereits in die untere Kreuzbalkenhälfte 1 eingedrungen - in die obere Kreuzbai ken hälfte 7 gepreßt bzw. gedruckt werden.

Nach Beendigung des Preß- und Verleim Vorgangs ergibt sich das erfindungsgemäße Verbundsystem gemäß Fig. 4, in der zur Verdeutlichung die beiden endseitigen Verbundanker 3 gestrichelt sichtbar gemacht wurden. Im übrigen zeigt Fig. 4 eine Möglichkeit einer endseitigen Anbindung an den Verbundankern 3 in Form einer in die mit Innengewinde versehene Ausnehmung 6 eingedrehten Schraube 8 mit Sechskantkopf. Wie bereits an anderer Stelle ausgeführt, sind selbstverständlich Modifikationen sowohl des Stirnendes der Anker selbst als auch der gegebenenfalls daran zu befestigenden Anbindungselemente möglich. Insbesondere kann der Kern jedes Verbundankers, insbesondere wenn er über die Balkenstirnfläche vorsteht, mit senkrecht zur Längsachse verlaufenden, gegebenenfalls durchgehenden Innengewinden versehen sein, die dann entsprechend weitere, richtungsmodifizierbare Anbindungsmöglichkeiten, beispielsweise in Form von schräg und/oder quer verlaufenden Gewindespindeln ermöglichen.

In Fig. 5 ist ein relativ kurzer Kreuzbalken kurz vor Fertigstellung des Verbundsystems dargestellt, der mit einem durchgehenden Verbundanker 3 versehen ist, von dem zur Vereinfachung der Darstellung ähnlich wie in den zuvor erläuterten Fig. 2, 3 und 4 nur eine Reihe Dorne 4 vollständig dargestellt ist, während von der Reihe auf der benachbarten Schrägfläche - der Kern des hier dargestellten Verbundankers ist im Querschnitt quadratisch - nur einige Dorne 4a aus Gründen der Übersichtlichkeit eingezeichnet sind.

Fig. 6 zeigt einige mögliche Kernquerschnitte, nämlich Fig. 6a einen quadratischen Kernquerschnitt 5a, wobei Fig. 6b schematisch die Einlage in einem Balken 1/7 in Stirnansicht wiedergibt.

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Fig. 6c zeigt einen achteckigen Querschnitt 5b, während in Fig. 6d ein kreisringförmiger Querschnitt 5c und in Fig. 6e ein dreieckiger Querschnitt 5d gezeigt ist. In sämtlichen Stirnansichten der Fig. 6 ist die Anbindungsmöglichkeit am Verbundanker 3 in Form eines Innengewindes 6 angedeutet.

Des weiteren zeigt die Fig. 6 eine Möglichkeit der Parallelausrichtung der Dorne 4, und zwar jeweils zur Hälfte senkrecht nach oben und zur anderen Hälfte entgegengesetzt senkrecht nach unten, wobei in diesem Fall dann die Einpreßkräfte zum Zusammenfügen der beiden Balkenhälften in Richtung der Längsachse der Dorne 4 verlaufen. Die Dreiecksform gemäß Fig. 6 kann sich insbesondere da empfehlen, wo die untere Hälfte des Verbundelements auf der Leimfläche eben gestaltet ist. Selbstverständlich könnten aber auch bei einem Dreieckquerschnitt nach unten gerichtete Dorne 4 vorgesehen werden.

In Fig. 7 ist schematisch und teilweise gebrochen ein Verbundanker 3 mit einem im Querschnitt dreieckförmigen Kern 5 im Einbauzustand dargestellt. Dabei wäre es auch denkbar, ein Balkenteil 11 in der in Fig. 7 gezeigten Form vorzufertigen, d.h. im Querschnitt L-förmig, wobei die Innenkante dann entsprechend der Kerndreiecksform auszufräsen wäre und auf der in der Darstellung linken Kathetenfläche des Kerns 5 in Einschubrichtung weisende Dorne vorzusehen wären. Zur Fertigstellung wäre dann der noch verbleibende Quadrant als Teilbalkenstück von oben aufzusetzen und an den beiden im rechten Winkel zueinander verlaufenden Flächen 9a, 9b des L-förmigen Kreuzbalkenteils 11 zu verleimen.

Schließlich ist in Fig. 8 ein erfindungsgemäßer Verbundanker in Draufsicht dargestellt, und zwar in der Ausführung mit achteckigem Kernquerschnitt und mit in Parallelreihen zueinander versetzt ausgerichteten Dornen 4 und 4a. Die stirnseitige Ausnehmung in Form eines Innengewindes 6 ist gestrichelt ebenfalls erkennbar.

Die Zeichnungen verdeutlichen am Beispiel nur einiger der möglichen Ausführungsformen zum einen den einfachen Aufbau und zum andern die äußerst günstige und zeitsparende Herstellung des Verbundsystems, wobei hier nochmals zu betonen ist, daß, wie in der der Zeichnungserläuterung vorangehenden Beschreibung ausgeführt, mannigfaltige Modifikationen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (48)

- 16- Schutzansprüche:

1. Verbindungselement, insbesondere für ein Holzbau-Verbundsystem geeigneter, positionsvariabel einzulegender Verbundanker aus

einem Kern (5) mit
abstehenden Dornen (4, 4a).

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

einen stangenförmigen Kern (5).

3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen geradlinigen Kern (5).

4. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen wellenförmigen Kern.

5. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt runden Kern (5c).

6. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt kreisrunden Kern (5c).

7. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt mehreckigen Kern (5a, 5b, 5d).

8. Verbindungselement nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

einen im Querschnitt dreieckigen Kern (5d).

9. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine geriffelte Kernoberfläche.

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10. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Kernoberfläche mit Erhebungen.

11. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Anschlußmöglichkeit an mindestens einem Kernende.

12. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein stirnseitiges Innengewinde (6) an mindestens einem Kernende.

13. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine quer zur Kernlängsachse verlaufende Anschlußmöglichkeit, insbesondere Innengewinde.

14. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet^ daß die Dorne (4, 4a) einstückig mit dem Kern (5) verbunden sind.

15. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (4, 4a) parallel zueinander ausgerichtet sind.

16. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornachsen senkrecht zur Kernlängsachse verlaufen.

17. Verbindungselement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hälfte der Anzahl der Dorne (4, 4a) in eine Richtung und die andere Hälfte in die entgegengesetzte Richtung weisen.

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18. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (4, 4a) gleichmäßig auf der Außenfläche des Kerns verteilt sind.

19. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne ungeordnet, insbesondere statistisch unregelmäßig auf der Kernaußenfläche verteilt sind.

20. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (4, 4a) in parallelen Reihen auf der Außenfläche des Kerns (5) angeordnet sind.

21. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (4) einer Reihe versetzt zu den Dornen (4a) zumindest einer benachbarten Parallelreihe angeordnet sind.

22. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vier Dornenreihen in eine Richtung weisen.

23. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornenreihen geradlinig und parallel zur Kernlängsachse verlaufen.

24. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornenreihen diagonal verlaufen.

25. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch eine abgestufte Oberfläche der Dorne (4, 4a).

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26. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch mindestens eine Hinterschneidung an jedem Dorn (4, 4a).

27. Verbindungselement nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung den Dorn (4, 4a) umlaufend ausgebildet ist.

28. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch eine spiralförmig umlaufende Wulst auf der Dornoberfläche.

29. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch eine sägezahnförmige Dornoberfläche.

30. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) gegossen ist.

31. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker durch Pressen, Stanzen, Drücken, Kanten, Nibbeln, Fräsen, Drehen und/oder Umformen hergestellt ist.

32. Verbindungselement nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) aus Eisen, Temperguß, Stahlguß, Messing, Aluminium oder Keramik besteht und/oder aus Blechen hergestellt ist.

33. Verbundsystem unter Verwendung mindestens eines Verbundankers nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) in ein mit mindestens einem weiteren Bauteil zu verbindendes Bauelement eingelegt ist.

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34. Verbundsystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß

das Bauelement aus Holz besteht.

35. Verbundsystem nach Anspruch 33 oder 34, gekennzeichnet durch Kreuzbalken (1, 7).

36. Verbundsystem nach Anspruch 33 oder 34, gekennzeichnet

durch verleimte Holzbauelemente, wie Normalbalken, Brettschichtleimbinder oder dgl..

37. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) während des Herstellungsprozesses des Holzbauelements, insbesondere eines Balkens (1, 7) in dieses bzw. diesen eingepreßt wird.

38. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) zumindest an einem Ende stirnseitig mit dem Balkenende fluchtet.

39. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) über die Balkenstirnseite hinaussteht.

40. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) mit seinem äußeren Ende gegenüber der Balkenstirnseite zurückversetzt ist.

41. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 40, gekennzeichnet durch je einen Verbundanker (3) an jedem Ende des Balkens (1, 7).

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42. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 4O₇ dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) sich durch die gesamte Balkenlänge erstreckt.

43. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker sich quer durch den Balken (1, 7) erstreckt.

44. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Verbundanker (3) in der Zugzone liegt bzw. liegen.

45. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Verbundanker (3) in mindestens einer Symmetrieachse liegen.

46. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 45, gekennzeichnet durch beidendige Anschlußmöglichkeiten.

47. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 33 bis 46 zur Verwendung in Holz-Holz-, Holz-Stahl- und/oder Holz-Stahl-Beton-Konstruktionen sowie gleicher Materialpaarungen, auch ggf. unter Einschluß von Kunststoff.

48. Verbundsystem nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch beliebige Materialkombinationen für Tragelemente aus Verbundwerkstoffen.