Stahlankerbolzen Betondübel mit Winkelhaken 10x90mm

Stahlankerbolzen Betondübel

Schraubdübel (Betonschraube)

Schraubdübel (besser bekannt als Betonschrauben) sind ein relativ neues Befestigungssystem. Der Dübel wird in ein vorgebohrtes zylindrisches Bohrloch eingeschraubt. Das Spezialgewinde des Dübels schneidet beim Einschrauben ein Innengewinde in den Verankerungsgrund. Die Verankerung erfolgt durch den Formschluss des Spezialgewindes. Ob das Objekt mit Schraubdübeln befestigt werden darf, hängt deshalb vor allem vom Verankerungsgrund ab. Betonschrauben sind je nach Zulassung zur Schwerlastbefestigung im gerissenen oder ungerissenen Beton im Innen- oder Außenbereich (in diesem Fall nur in Edelstahl A4) zugelassen und werden teils im System mit Mörtel verarbeitet. Typische Einsatzgebiete sind Geländer- und Lärmschutzbefestigungen auf Straßen und Brücken oder die Verankerung von Hochregalen im Innenbereich.

Geschichte

Der Begriff Dübel wurde von Holzdübel (auch: Dolle) übernommen; beider Funktionen sind allerdings verschieden. Der Schraubdübel ermöglicht eine Verbindung mittels einer Schraube, während der Holzdübel – ähnlich wie ein Nagel – die Verbindung selbst herstellt.

Vor der Verwendung von Schraubdübeln wurden Löcher eingelassen oder mit dem Meißel geschlagen. Darein wurde ein Stück Holz eingegipst oder eingemörtelt. In dieses Holz konnte die Schraube eingedreht werden. Bei einer anderen Methode wurde mit dem Hammer ein Stück Holz in ein Bohrloch eingeschlagen und mit der eingedrehten Schraube gespreizt und somit zusätzlich verpresst.

Der erste industriell gefertigte Spreizdübel war der 1910 von dem Briten John Joseph Rawlings erfundene und 1911 beim Patentamt in London angemeldete Typ (Erteilung des Patents 22680/11 am 14. Januar 1913). Der Dübel bestand aus Hanfschnur und einem Klebstoff aus Tierblut. Der erste in Deutschland industriell gefertigte Spreizdübel, ein Stück Hanfschnur in einer Blechhülse, wurde 1926 von Upat aus Hamburg geliefert.

Im Jahr 1928 wurde beim Reichspatentamt unter DRP 555384 das Patent für den „Hülsenspreizdübel“ auf den Namen von Ingenieur Fritz Axthelm – Gründer und Mitinhaber der Firma Niedax (gegr. 1920) – erteilt und beim staatlichen Materialprüfungsamt Berlin amtlich auf Belastbarkeit geprüft. Der Niedax-Dübel wurde zunächst aus Metall gefertigt und nach dem Zweiten Weltkrieg aus Kunststoff. Axthelm ist somit der gesicherte Erfinder des Kunststoffdübels.

Am 2. März 1953 erteilte das Patentamt Bern Richard Heckhausen (Tox Dübel Technik) Erfindungsschutz.^[1]

Die ersten Kunststoff-Spreizdübel von Thorsman (Patent 1957) wurden aus Nylon-Rundstäben gefertigt. Sie werden in ein Bohrloch gesteckt. Der seit Jahrzehnten weltweit erfolgreichste Dübel kam 1958 von Artur Fischer auf den Markt.^[2] Fischer meldete sein Patent am 7. November 1958 an, die Ausgabe der Patentschrift 1097117 erfolgte am 13. Juli 1961 durch das Deutsche Patentamt.^[3] Oswald Thorsmans Sohn Mats Thorsman hält den Fischer-Dübel für ein Plagiat des Thorsman-Dübels. Einer gerichtlichen Entscheidung zufolge sei die Erfindung seines Vaters die ursprüngliche gewesen.^[4] Fischers Patentschrift beansprucht allerdings nicht die Erfindung des Kunststoff-Spreizdübels für sich, sondern bezieht sich auf eine Form, die sowohl eine Spreizung des Dübels in weichem Material (Formschluss) als auch eine Verformung des Dübels ohne Spreizung in hartem Material erlaubt (Kraftschluss durch Einklemmen), sodass Schrauben mit denselben Dimensionen wie bei weichem Material ungehindert in hartes Material eingeschraubt werden können.

Dübel werden somit seit kurz nach 1945 aus Kunststoff, Metall oder aus beidem gemeinsam gefertigt und sind in vielen Bauformen für unterschiedliche Wände, Decken und Böden erhältlich.

Wirkprinzip

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Die Schraube formt sich im inneren Teil des Dübels ein Gegengewinde, wobei sie das Dübelmaterial plastisch verformt und zusätzlich radial nach außen verdrängt, sie spreizt den Dübel. Freie Räume bei unebener oder poriger Lochwand werden vom Dübelmaterial ausgefüllt, wobei ein Formschluss gegen Herausziehen entsteht. Hauptsächlich ist diese Verbindung aber kraft- beziehungsweise reibschlüssig. Die im Dübelmaterial entstehenden Radialkräfte führen vorwiegend zu dessen elastischer radialer Verformung. Die elastischen Kräfte wirken auf die unnachgiebige Lochwand als Normalkraft, die senkrecht dazu eine proportionale Haftreibungskraft zur Folge hat. Der elastische Hohlzylinder zwischen Schraube und zum Beispiel Mauerwerk ist dick genug, dass die Radialkräfte gleichmäßig auf ein eventuell unebenes Loch verteilt werden. Am äußeren Lochrand nehmen die Radialkräfte stetig ab, sodass bei sprödem Mauerwerk dort nichts abplatzt.

Bei Baustoffen mit porigem Gefüge und geringer Druckfestigkeit, wie Gipsplatten, werden Dübel mit besonders langer Spreizzone verwendet. Diese muss länger sein, als die zu durchbohrende Platte dick ist. Diese Spreizdübel gehen erst im Hohlraum hinter der Platte auseinander und geben dadurch Halt.