FSW23 - Befestigungstechnik

Bohrmaschine: Bohrmaschinen haben als Fubktion ausschlisslich als Funktion die Rotation (Drehbewegung).

Schlagbohrmaschine: Schlagbohrmaschinen haben die Funktion Rotation sowie kombiniert Rotation und Schlagbewegung. 

Bohrhammer: Bohrhämmer haben die Funktionen Rotation und Schlag. Die Funktionen  sind je nach Typ kombiniert oder einzel möglich und umschaltbar.

Pistolenform

Pistolenform mit Zusatzzhandgriff

Spaltenform mit Zusatzhandgriff

Reibschluss

Formschluss

Stoffschluss

Reibschlüssige Verbindungen entstehen durch die Anwendung von Kraft, welche durch Vorspannung erzeugt wird. Das Eindrehen der Schraube in den Dübel baut diese Vorspannung auf. Zwischen Dübel und Baustoff wirken somit Druck- und Reibungskräfte. Die dabei enstehende Reibungskraft muss jedoch höher sein als die auf den Dübel wirkende Auszugskraft, damit der Dübel nicht aus dem Bohrloch gezogen werden kann. 

Formschlüssige Verbindungen enstehen durch das Ineinandergreifen von mindesten zwei Verbindungsmitteln. Sie werden dort verwendet wo Dübel mit Reibschluss zu wenig Halt finden. Dies ist bei geringen Materialstärken wie Hohlsteinen, Platten der Fall.Die Dübel sind so gestaltet , dass beim Eindrehen der Schraube oder druch einen Kippmechanismus eine Aufspreizung hinter der Werkstückoberfläche stattfindet. Dadurch passt sich der Dübel in seiner Form dem Untergrund dem Bohrlochan.

Stoffschlüssige Werbindungen enstehen, wenn die Verbindungsmittel durch Klebeanker zusammengehalten werden. Sie werden dort eingesetzt, wo auf eine Lösbarkeit oder Entfernbarkeit des Montageobjektes verzichtet werden kann. da sie sich nur durch zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.

Vorsteckmontage: Die Vorsteckmontage ist die häufigste Montageart. Nach dem Bohren des Loches wird zunächst der Dübel eingesteckt. Dieser wird meist bündig zur Oberfläche hineingeschoben. Danach wird das Montageobjekt aufgesetzt und festgeschraubt.

Durchsteckmontage: Bei der Durchstechmontage werden die Bohrungen in den Baustoff meist durch die bereits vorhandenen Löcher im Montageobjekt durchgeführt. Es kann aber auch in eine, Zug durch das Montageobjekt durchgeführt werden.

Abstandmontage: Die Abstandmontage kann sowohl eine Vorsteckmontage als auch eine Durchsteckmontage sein. Bei der Abstandmontage wird jedoch das Montageobjekt in einem bestimmten Abstand zum Baustoff fixiert.

Nylobdübel / Metalldübel erreichen ihre max. Tragfähigkeit in Vollbaustoffen. Sie sind jedoch für sämtliche Beton- Mauerwerkstoffe, von  Lochziegel über Hohlsteine bis zu Porenbeton geeignet. Eingeschraubt wird mit Holzschrauben von 2 bis 12 mm durchmesser. 

Metalanker bietet eine maximale Tragfähigkeit in Beton. 

Dübel für Plattenwerkstoffe werden verwendet wenn der Unterrgund aus einer Platte besteht und sich dahinter ein Hohlraum befindet. Der Plattendübel wird in das Bohrloch eingeführt und durch drehen an der Schraube gespreitzt.

Holzschrauben werden für die Befestigung mit Kunststoffdübeln verwendet. Sie formen das Gewinde im Dübel während dem Eindrehen der Schraube selbst. Weiter werden sie in weichen oder elastischen Werkstoffen verwnedet. Wenn im Holz oder weichen Kunststoffen befestigt werden muss, können Holzschrauben direkt in den Untergrund verschraubt werden. Ein Vorbohren in der Grösse des nenndurchmessers ist bei harten Hölzern empfehlenswert.

Maschinenschrauben haben einen zylindrischen Schaft ein metrisches Gewinde. Sie können mit dem vorhandenen Gewinde (Metalldübel) eingeschraubt oder zusammen mit Muttern verwendet werden.

Blechschrauben Im Gegensatz zu anderen Metallschrauben verfügen Blechschrauben nicht über ein metrisches Gewinde, sondern sie sind konisch aufgebaut, ähnlich wie Holzschrauben. 

Das Drehmoment ist die Kraft, welche in Form einer Drehbewegung auf die Schraube ausgeübt wird, die Masseinheit ist Nm (Newtonmeter). 

Die Qualität des Bohrloches beeinflusst nachhaltig den Sitz des Dübels oder Ankers und damit dessen Belastbarkeit. Grunssätzlich sollte mit qualitativ guten Bohrern gearbeitet werden.

Wichtig ist, dass sas Bohrloch immer im rechten Winkel zur Oberkante des Bauteils erstellt wird, da sonst die Schraube, der Bolzen zusäzlich auf biegung belastet wird.

Schraubendurchmesser, Dicke des Bauteils und Dübellänge zusammengerechnt ergeben die Schrauben länge.

Das Einrechnen des Schraubendurchmessers bewirkt , dass die Schraube hinter dem Dübel ein wenig herausschaut und der Dübel genügend gespreitzt wird. Bei der Wahl der Schraubenlänge ist dann aud die nächste passende Standartlänge aufzurunden.

Flachkopfniete

Flachkopfniete mit grösserem Kopf

Senkkopfniete

Bohrlochgrösse: Im profesionellem Einsatz sind Nietengrössen zwischen 2.4 mm und 6.4 mm gebräuchlich. Das Bohrloch sollte in der Regel einen 0.1 mm bis maximal 0.2 mm grösseren Durchmesser haben als der Nenndurchmesser das Niet. 

Nietenlänge: Die Benötigte Nietenlänge kann wie folgt berechnet werden. 

Klemmlänge (Materialdicke) + Niet -Nenndurchmesser = Niet-Nennlänge

Sollbruchstelle: An der Sollbruchstelle bricht der Dorn ab, nachdem die erforderlichen Haltekräfte im Niet aufgebaut wurden. Das abgelöste Nietdorn wird weggeworfen.

Als lösbare Verbindungen werden Verbindungen bezeichnet, welche ohne Zerstörung oder beschädigung von Werkstück und Verbindungsmittel gelöst werden können. (Schraubtechnik)

Als bedingt lösbare Verbindung werden Verbindungen bezeichnet, welche durch die Zerstörung oder Beschädigung des Verbindungselements gelöst werden können, ohne das dabei das Werkstück wesentlich beschädigt wird. (Nageln)

Als nicht lösbare Verbindungen bezeichnet, wenn sie nur durch Zerstörung oder Beschädigung des Verbindungsmittels und des Werkstückes gelöst werden können . (Kleben, Löten, Schweissen)

Baustoff

Belastung

Belastungsart

Als Baustoff wird das Material bezeichnet, aus dem der Untergrund besteht.

Die am häufigstenverwendeten Baustoffe lassen sich in drei Hauptgruppen unterteilen:

Beton / Mauerwerkstoffe / Plattenbaustoffe

Wird in Normalbeton und Leichtbeton unterteilt.

Leichtbeton = Porenbeton

Normalbeton = hat keine Hohlräume und ist meist von hoher Druckfestigkeit.

Mauerwerk ist ein Verbund von Steinen und Mörtel. 

Vollsteine= Sind homogene Verbindungen und können je nach Baustoff dicht oder porös sein. Wichtige dichte Vollsteine sind: Backsteine, Kalkstein und Klinker. Poröse Vollsteine sind: Leichtbeton und Porenbeton.

Lochstein= Besteht aus dem selben Material wie Vollsteine, haben aber im Gegensatz zu diesen eine Vielzahl von geometrisch angeordneten Hohlräume. Sie können je nach Typ dicht oder porös sein. Wichtige Typen von Lochsteinen sind, Hochlochziegel und Kalksandlochsteine.

Plattenbaustoffe= Zu den Plattenbaustoffen gehören dünnwandige Holzwerkstoffe wie: Gipskartonplatten, Gipfsfaserplatten und Platten aus Holzwerkstoffen. Häufig haben plattenbaustoffe geringe Festigkeiten und werden für den Innenausbau eingesetzt.

Als Belastung wird die Kraft bezeichnet, welche auf einen Dübel oder Anker, nach der Montage wirkt.

Kriterien der Belastung:

Die Belastung einer Befestigung kann in drei Kriterien eingeteilt werden: 

-Höhe der Belastung

-Belastungsrichtung

-Belastungstyp

Unter Belastungshöhe versteht man die gesamte Kraft oder den Zug, unter Berücksichtigung der Belastungsrichtung, welche auf das Verbindungsmittel einwirkt.

Als Belastungsrichtungen kommen folgende Kräfte in Frage:

-Zugkraft

-Querkraft

-Schrägzug

-Schrägzug mit Abstand

Zugkraft: Die reine Zugkraft kommt meist an Deckenbefestigungen vor. Sie ist für die Dübelbefestigung die ungünstigste Kraft, da sie der Richtung entgegenwirkt, in welcher der Dübel gesetzt wurde.

Querkraft: Die Querkraft kommt meits bei Wandbefestigungen vor. Da sie quer zu der Richtung wirkt, in welcher der Dübel gesetzt wurde, kann der Dübel sehr hohe Querkräfte aufnehmen.

Schrägzug: Die Schrägzugbelastbarkeit von Dübeln ist höher als ihre Zugbelastbarkeit, aber geringer als ihre Querkraftbelastbarkeit.

Schrägzug mit Abstand: Wenn die Schrägzugkraft nicht direkt in der Ebene des Baukörpers angreift, sondern in einem Abstand dazu, entsteht ein Hebelarm und samit eine zusätzliche Kraft.

Ruhende Belastung: Eine ruhende Belastung liegt dann vor, wenn sich die Grösse der Belastung und die Belastungsrichtung nicht wesentlich ändert. Eine zimlich gleich bleibende Kraft auf den Anker oder Dübel einwirkt. (Befestigung von Schildern, Flachschriften, Leuchtkästen, Regale, Beleuchtungskörpern)

Dynamische Belastung: Eine Dynamische Belastung liegt dann vor, wenn sich die Grösse der Belastung und oder die Belastungsrichtung häufig ändern. (Aufhängungen von Beschriftungen, Lasthaken, Kranschinen)

Schockbelastung: Eine Schockbelastung liegt dann vor, wenn sich die Grösse der Belastung und oder Belastungsrichtung innerhalb extrem kurzer Zeiträume wesentliche ändern. (plötzlich freiwerdende Aufprallenergie, welche die Anker oder Dübel aus dem Ankergrundreisen könnten, Explosionen)

Als Befestigungsort bezeichnet man die Stelle, an dem der Dübel eingesetzt wird.

Randabstand: Wird ein Dübel oder Spreizanker zu nahe am Rand oder an Ecken eingestzt, dann kann durch die hohen Spreizkräpfte der Baustoff in diesem Bereich Risse bekommenoder ausbrechen.

Achsenabstand: Werden Dübel in einer Reihe mit zu geringen Abstand montiert, kann dies zu Rissen im Baukörper oder gar zur Spaltung des Baukörpers führen.

Dicke des Baustoffes: Eine geringe Dichte des Baustoffes kann durch Rissbildung oder Ausbruch zum Versagen der Befestigung führen. Daher ist die Regel eine Mindestbaukörperdicke von etwa der zweifachen Verankerungstiefe nötig.

Beschädigung des Baukörpers: Beschädigung im Baukörper wie Risse, können die Befestigungsart einschränken.

Bohren ist eine materialabhebende Bearbeitungsmethode, mit der Bohrungen (Löcher) in Werkstücke oder Baustoffe erzeugt werden. Unterschieden werden Durchgangs- und Sacklöcher.

Mit der Drehzahl wird die Drehgeschwindigkeit des Bohrers bezeichnet. Die Drehzahl der Bohrmaschine muss entsprechend, dem zu bohrenden Werkstoff, eingstellt werden.

Universalbohrer (Spiralbohrer): Universalbohrer werden zum Bohren in fast allen Werkstoffen verwendet. (Metall, Kunstoff)

Steinbohrer: Steinbohrer unterscheidet sich grundsätzlich von Universalbohrern. Gestein ist ein Werkstoff der keine Späne bildet. Er kann deshalb nicht spanabhebend bearbeitet werden. Arbeitsprinzip ist das zertrümmern des Werkstoffes durch Schabewirkung oder Schlag.