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Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zum Festlegen in einer Öffnung, aufweisend einen zum Abstützen an einer die Öffnung umgebenden äusseren Fläche bestimmten Kopfteil, einen in eine solche Öffnungen einsetzbaren Verbindungsteil in Form eines längserstreckten Körperteils mit einem Paar einander gegenüberliegender strebenartiger Teile und, am Ende des Verbindungsteils, entfernt vom Kopfteil, Sperrelemente in Form eines Paares von Schwenkarmen, die wesentlich länger sind als die Querschnittsabmessung des Körperteils und von den strebenartigen Teilen gehalten werden, wobei diese Schwenkarme zwischen einer zusammengeklappten Stellung, in welcher das Befestigungselement in die erwähnte Öffnung einsetzbar ist, und einer Spreizstellung bewegbar sind,
in welch letzterer Stellung die Sperrelemente zur Verhinderung des Entfernens des Befestigungselements aus der Öffnung wirksam sind.
Kunststoff-Befestigungselemente dieser Art sind in der US-PS Nr. 3, 651, 734 geoffenbart. Sie gewinnen rasch Eingang im Gewerbe bzw. im Handel. Diese Befestigungselemente benützen als Verbindungsteil verhältnismässig lange Verbindungselemente, die weit jenseits der Öffnungsränder gespreizt werden, wenn das Befestigungselement sich in seiner gespreizten Sperrstellung befindet. Im besonderen umfassen die Sperrelemente ein Paar von Knebelelementen, die an ihren benachbarten Enden miteinander gelenkig verbunden sind und zwischen einer zusammengeklappten Stellung, in der sie durch eine Öffnung eingeführt werden können, und einer Spreizstellung, in der sie das Befestigungselement in der Öffnung festlegen, bewegbar sind.
Die Verbindungselemente sind an solchen Stellen an den Knebelelementen angesetzt, dass dann, wenn die Knebelelemente in die Spreizstellung bewegt werden, die Verbindungselemente radial weit auswärts von ihrer im zusammengeklappten Zustand eingenommenen Stellung gedrückt werden, so dass sie sich radial weit auswärts jenseits der Öffnungsränder erstrecken. Bei dieser Bauweise ist ein Grossteil der vom Befestigungselement aufgenommenen Last von den verhältnismässig langen, verhältnismässig biegsamen Verbindungselementen aufgenommen.
Obwohl die Befestigungselemente gemäss US-PS Nr. 3, 651, 734 sich in einer grossen Vielfalt von Anwendungen als äusserst zufriedenstellend erwiesen haben, ist die Erfindung auf eine Anordnung mit Merkmalen gerichtet, die im besonderen bei Anwendungen nützlich sind, wo es um hohe Lastaufnahmefähigkeit geht.
Die Erfindung besteht demgemäss bei einem Befestigungselement der eingangs definierten Bauweise darin, dass die die Sperrelemente bildenden Schwenkarme im wesentlichen steif ausgebildet sind, dass diese Arme an den strebenartigen Teilen an bei Spreizstellung der Arme radial im wesentlichen nächst oder innerhalb des Radius des Körperteils befindlichen Stellen gelenkig angesetzt sind, wobei die Arme mit den strebenartigen Teilen des Körperteils durch Scharniere verbunden sind, und dass der Körperteil einen zentralen Durchlass für die Aufnahme eines länglichen Haltemittels umfasst, wobei die den Scharnieren benachbarten Enden der Arme so ausgebildet sind, dass sie durch das eingeführte längliche Haltemittel aus ihrer zusammengeklappten Stellung in ihre Spreizstellung übergeführt und in dieser gehalten werden.
Das Wesen, die Vorteile und verschiedene zusätzliche Merkmale der Erfindung ergeben sich vollständiger im Zusammenhang mit einer veranschaulichenden Ausführungsform, die im folgenden im einzelnen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben wird. Fig. 1 ist die Seitenansicht eines Befestigungselements nach der Erfindung ; Fig. 2A ist eine Draufsicht auf dieses Befestigungselement und Fig. 2B die Perspektivdarstellung eines Armes hievon, Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein zweischichtiges Plattenelement, in dessen Öffnung eine typische frühere Art eines gegossenen Kunststoff-Befestigungselements festgelegt ist. Fig. 3 zeigt also eine typische frühere Ausführung eines gegossenen Kunststoff-Befestigungselements in seiner gegossenen Gestalt.
Dieses Befestigungselement umfasst im wesentlichen einen Kopfteil --1-- für die Anordnung am einen Ende einer Öffnung --2--, expandierbare Sperrelemente in Form von Knebelarmen--3a und 3b-- für Anordnung am andern Ende der Öffnung und sich zwischen diesen erstreckende biegsame, auseinandergespeizte Verbindungselemente --4a und 4b--.
Die Knebelarme --3a und 3b--sind an ihren benachbarten Enden gelenkig miteinander ver-
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Die Verbindungselemente --4a und 4b--sind hier mit den Knebelarmen--3a und 3b-- an solchen Stellen --6a und 6b--verbunden, dass, wenn die Knebelarme sich in ihre gespreizte Stellung bewegen, die Verbindungselemente verhältnismässig weit radial auswärts aus ihren radialen im geklappten Zustand eingenommenen Lagen gezwungen werden, so dass sie sich weit jenseits der Öffnungsränder erstrecken.
Obwohl Befestigungselemente dieser Type sich bei einer grossen Vielfalt von Anwendungen überaus zufriedenstellend bewährt haben, strebt die Erfindung Verbesserungen hinsichtlich der Belastungsfähigkeit an. Mit Bezug auf die Belastungsfähigkeit ist in Ansehung der Fig. 3 erkennbar, dass der grössere Anteil der vom Befestigungselement aufgenommenen Belastung durch die langen biegsamen Verbindungselemente --4a und 4b-- aufgenommen wird. Darüber hinaus sind die Knebelarme --3a und 3b-- über den grösseren Anteil ihrer Länge relativ dünn, weil sie im zusammengeklappten Zustand den begrenzten verfügbaren Raum in der Öffnung mit den langen Verbindern teilen müssen. Diese Merkmale begrenzen notwendigerweise die Belastungsfähigkeit eines aus nachgiebigem Kunststoffmaterial hergestellten Befestigungselements.
Die Fig. 1 und 2A veranschaulichen das erfindungsgemässe Befestigungselement, das aus Kunststoff hergestellt werden kann. Für Anwendungen, die grosse Festigkeit erfordern, ist jedoch die Fertigung aus Metall vorteilhaft.
Gemäss der Erfindung ist ein Befestigungselement erhöhter Belastungsfähigkeit dadurch geschaffen, dass die Knebelarme am Körperteil an den Enden von strebenartigen Teilen im Bereich des Körperteilquerschnittes oder radial diesem benachbart angehängt werden. Diese Konstruktion erlaubt die Anwendung von verhältnismässig starren Knebelarmen, die den überwiegenden Teil der Last tragen.
Das Befestigungselement gemäss den Fig. 1, 2A umfasst einen Kopfteil --10-- von im wesentlichen Scheibenform und einen darauf zentral aufstehend angeordneten Körperteil --12-- sowie allgemein mit --22-- bezeichnete Sperrelemente.
Der Körperteil --12-- besitzt im wesentlichen Kreisquerschnitt und weist ein Paar von einander diametral gegenüber aufstehend angeordneten strebenartigen Teilen --14-- auf. In Abständen voneinander um den Körperteil --12-- herum sind Rippen --16-- angeordnet, bei diesem besonderen Beispiel vier solcher Rippen. Durch Kopfteil --10-- und Körperteil --12-- erstreckt sich ein zentraler Durchlass --18--, der am kopfseitigen Ende einen Abschnitt --20-- mit grösserem Durchmesser als Aussenkung hat.
Die Sperrelemente umfassen ein Paar von im wesentlichen einander gleichen Armen--22--, jeder wesentlich grösser in der Länge als der Durchmesser des Körperteils --12--. Jeder Arm hat an seinem freien Ende eine sanft gerundete Oberfläche --24-- und läuft konisch zur äussersten
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--26-- aus.--18-- setzt sich bei --32-- bis in die Nachbarregion der Arme --22-- fort.
Die Arme --22-- sind an den strebenartigen Teilen --14-- des Körperteils --12-- an Punkten A und B angelenkt, u. zw. mittels mechanischer Scharniere --110 und 111--. Wie aus Fig. 2B zu ersehen, ist jeder Arm --22-- mit einem Anschlag in Form einer Schulter --112-- versehen, um eine Verschwenkung über die Spreizstellung hinaus beim Einsetzen eines längeren Haltemittels zu verhindern.
Das obere Ende, d. i. das den Armen --22-- am nächsten gelegene Ende des Körperteils --12--, ist bei --38-- ausgenommen, um die benachbarten bzw. zunächstliegenden, dünner ausgeführten Enden der Arme --22-- aufzunehmen, wenn sie sich beim Hochschwenken der Arme in diese Ausnehmung hineinbewegen.
In der Verwendung wird im Plattenelement, in dem das Befestigungselement festgelegt werden soll, eine Öffnung --2-- gebildet. Die vorliegend veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine solche Verwendung, bei der ein Anker vorgesehen ist, in dem eine Schraube innerhalb einer Platte festgehalten werden soll, die normalerweise nicht die der Schraube aufgegebene Last zu tragen vermag, wenn die Schraube direkt in die Platte eingesetzt ist, z. B. in eine Gipsdiele.
Die in einer solchen Platte gebildete Öffnung ist von etwas grösserem Querschnitt als der Körperteil --12-- des Befestigungselements, und für das Einsetzen des Elements werden die Arme --22-- um die Gelenke --A, B-- gefaltet, so dass ihre oberen Flächen, d. s. die am weitesten vom Kopf-
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teil --10-- entfernten Flächen, gegeneinander zu liegen kommen, wobei die Arme dann im wesentlichen parallel zur Körperachse des Befestigungselements verlaufen. Das Befestigungselement wird dann durch die Öffnung --2-- eingeführt, wobei die Rippen --16-- in die die Öffnung begrenzenden Ränder einschneiden, um ein Verdrehen des Befestigungselements unter einem auf es aufgebrachten Drehmoment zu verhindern.
Die Körperteillänge vom Kopfteil zu den obersten Teilen der strebenartigen Teile ist annähernd gleich der Dicke der Platte, in welcher das Befestigungselement fixiert werden soll.
Eine in das so eingeführte Befestigungselement eingedrehte Schraube stösst in der Folge an die in der Ausnehmung --38-- befindlichen Enden der Arme --22-- und veranlasst die Arme dadurch, sich aus der zusammengeklappten Stellung um ihre Scharniere--110, 111--in ihre Spreizstellung zu verschwenken, die durch die beiden Schultern --112-- begrenzt ist.
Beim weiteren Eindrehen gelangt dann die Schraube in den Bereich --32-- zwischen die gegeneinander weisenden dünneren Enden der Arme --22--, wobei dieser Bereich die Fortsetzung des zentralen Durchlasses --18-- des Körperteils --12-- bildet. Da der Durchlass von kleinerem Durchmesser als die für das Befestigungselement bestimmte Schraube ist, schneidet die Schraube beim Eindrehen sowohl im Körperteil --12-- als auch im Bereich --32-- in die Seitenwand dieses Durchlasses ein, wodurch sowohl die Schraube selbst im Befestigungselement verankert wird als auch die Arme --22-in ihrer Spreizstellung starr fixiert werden.
Wenn auch die Erfindung nur in Verbindung mit einer charakteristischen Ausführungsform beschrieben wurde, so können vom Fachmann zahlreiche und mannigfaltige Abänderungen getroffen werden, ohne vom Sinn der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann der Körperteil statt einer zylindrischen auch eine andere Form haben, je nachdem wie die einzelne Öffnung durch den Körperteil geführt ist und auch mit Rücksicht auf Formungserfordernisse. Die behandelte Ausführungsform kann, obwohl sie speziell als für Verankerungen von Schrauben bestimmt beschrieben wurde, ebensogut für verschiedene andere Gebrauchsarten, vom einfachsten Kopfstift bis zur Hakenanordnung geeignet sein, je nachdem, wie es der Zweck erfordert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Befestigungselement zum Festlegen in einer Öffnung, aufweisend einen zum Abstützen an einer die Öffnung umgebenden äusseren Fläche bestimmten Kopfteil, einen in eine solche Öffnung einsetzbaren Verbindungsteil in Form eines längserstreckten Körperteils mit einem Paar einander gegenüberliegender strebenartiger Teile und, am Ende des Verbindungsteils, entfernt vom Kopfteil, Sperrelemente in Form eines Paares von Schwenkarmen, die wesentlich länger sind als die Querschnittsabmessung des Körperteils und von den strebenartigen Teilen gehalten werden, wobei diese Schwenkarme zwischen einer zusammengeklappten Stellung, in welcher das Befestigungselement in die erwähnte Öffnung einsetzbar ist, und einer Spreizstellung bewegbar sind,
in welch letzterer Stellung die Sperrelemente zur Verhinderung des Entfernens des Befestigungselements aus der Öffnung wirksam sind, dadurch gekennzeichnet, dass die die Sperrelemente bildenden Schwenkarme (22) im wesentlichen steif ausgebildet sind, dass diese Arme (22) anden strebenartigen Teilen (14) an bei Spreizstellung der Arme (22) radial im wesentlichen nächst oder innerhalb des Radius des Körperteils (12) befindlichen Stellen (A, B) gelenkig angesetzt sind, wobei die Arme (22) mit den strebenartigen Teilen (14) des Körperteils (12) durch Scharniere (110, 111) verbunden sind, und dass der Körperteil (12) einen zentralen Durchlass (18) für die Aufnahme eines länglichen Haltemittels umfasst, wobei die den Scharnieren (110,111) benachbarten Enden der Arme (22) so ausgebildet sind,
dass sie durch das eingeführte längliche Haltemittel aus ihrer zusammengeklappten Stellung in ihre Spreizstellung übergeführt und in dieser gehalten werden.