Befestigungsorgan Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befesti gungsorgan mit einer Schraube, welche eine Hülse mit spreizbaren Teilen und einen mutterartig ausgebil deten Spreizkonus trägt.
Derartige Befestigungsorgane sind an sich be kannt und dienen der Befestigung von Gegenständen aller Art an irgendeiner Unterlage,<B>*</B> vor allem einer Mauer oder einem Holzteil. Dabei wird in der Unter lage ein Befestigungsloch vorbereitet, dann die Spreiz- hülse mit dem daran sitzenden Spreizkonus in das Befestigungsloch eingeführt, hierauf der mit einem passenden Befestigungsloch versehene Gegenstand auf die Unterlage aufgesetzt und schliesslich die Be festigungsschraube durch den Gegenstand in die Spreizhülse und in den Spreizkonus eingeführt. Durch nachfolgendes Festziehen der Befestigungsschraube wird die Spreizhülse durch den Spreizkonus gespreizt, und dadurch werden diese Teile fest in der Unterlage verankert.
Diese Befestigungsart hat den Nachteil, dass die Spreizhülse mit dem Spreizkonus in einem separaten Arbeitsgang in das Befestigungsloch der Unterlage eingeführt werden muss, wobei es auch er forderlich ist, dass der Spreizkonus an der Spreizhülse ohne Mithilfe der Befestigungsschraube selbst ge halten wird.
Neuerdings wird nun mit Vorteil ein anderes Be festigungsverfahren verwendet, bei welchem die be reits auf die Schraube aufgesetzte Spreizhülse mit dem Spreizkonus durch den bereits auf die Unterlage auf gelegten Gegenstand eingeführt wird, wodurch ein Arbeitsgang erspart und das Verschrauben der Be festigungsschraube mit dem Spreizkonus wesentlich erleichtert wird. Dieses Befestigungsverfahren hat jedoch den Nachteil, dass das Befestigungsloch in dem zu befestigenden Gegenstand mindestens den Aussen durchmesser der ungespreizten Spreizhülse aufweisen muss, damit dieselbe in der erwähnten Weise durch dieses Befestigungsloch eingeführt werden kann.
Da anderseits die Spreizhülse bei den bekannten Befesti gungsmitteln ausschliesslich im Befestigungsloch der Unterlage sitzt, entsteht ein seitliches Spiel zwischen dem aus der Unterlage herausragenden Schrauben schaft und dem Befestigungsloch des befestigten Ge genstandes.
Dieser Nachteil kann vermieden werden, wenn die im Nichtgebrauchszustand eine annähernd zylindri sche Aussenfläche aufweisende Spreizhülse im Ge brauchszustand bis an den Kopf der Schraube reicht. Es wird damit eine praktisch spielfreie seitliche Füh rung des befestigten Gegenstandes durch die bis min destens annähernd an den Schraubenkopf reichende Spreizhülse erzielt.
Diese Bedingung könnte erfüllt werden, indem die lose auf der Schraube sitzende Spreizhülse beim Einschieben durch die Befesti gungslöcher des zu befestigenden Gegenstandes und der Unterlage infolge der Wandreibung bis an den Schraubenkopf vorgeschoben würde, falls sie nicht diese Lage ohnehin bereits einnimmt. Hierbei würde jedoch in den meisten Fällen aus nachstehend eingehender erläuterten Gründen ein richtiges Festziehen der Schraube, das heisst ein sattes Festklemmen des Ge genstandes zwischen dem Schraubenkopf und der Unterlage in Frage gestellt, weil in einem bestimmten Stadium die bereits am Schraubenkopf anliegende,
zugleich bereits in der Unterlage fest verankerte Spreizhülse keine weitere Axialverschiebung des Schraubenkopfes auf den zu befestigenden Gegen stand zu gestatten würde.
Es ist das Ziel der Erfindung, ein Befestigungs organ der erwähnten Art zu schaffen, welches eine tadellose Sicherung des Gegenstandes in axialer und radialer Richtung bei Anwendung des beschriebenen Befestigungsverfahrens erlaubt. Es ist dadurch ge kennzeichnet, dass im zum Einsetzen in ein Loch bestimmten Gebrauchszustand des Befestigungsorgans eine axiale Relativverschiebung zwischen der Schraube und der spreizbaren Hülse verhindert ist, ohne eine freie Drehung der spreizbaren Teile auf der Schraube zu beeinträchtigen, dass aber eine Relativverschiebung der Schraube und der Hülse beim Festziehen der Schraube möglich ist.
Damit wird es nun möglich, das Befestigungsorgan in der erwähnten Weise in die Befestigungslöcher einzuschieben, wobei die auftre tende Wandreibung nicht imstande ist, eine Relativ verschiebung zwischen Schraube und spreizbarer Hülse hervorzurufen, während die Möglichkeit eines nachträglichen Festziehens der Schraube erhalten bleibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel und eine Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Be festigungsorgans beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung des Befestigungsorgans mit gespreizter Hülse; die Fig.2 bis 4 veranschaulichen verschiedene Stadien des Befestigungsvorganges mittels des erfin dungsgemässen Befestigungsorgans; Fig. 5 ist eine Abwicklung der Spreizhülse des in Fig. 1 dargestellten Befestigungsorgans, und Fig. 6 ist eine Abwicklung einer Ausführungs variante des erfindungsgemässen Befestigungsorgans.
Das in Fig. 1 dargestellte Befestigungsorgan be steht aus einer eigentlichen Kopfschraube 1 mit einem Gewinde 2 und dem Kopf 3, aus einem mutterartig mit der Schraube 1 verschraubten Ring 4 mit einer konischen Spreizfläche 5 und einer Spreizhülse 6. Die Spreizhülse 6 ist längs zweier diametral gegen überliegender Mantellinien geschlitzt, und zwar geht der in Fig. 1 sichtbare Schlitz bis annähernd an das hintere Ende der Spreizhülse, während sich der in Fig. 1 unsichtbare Schlitz über die ganze Hülsen länge erstreckt. Wie die Abwicklung in Fig. 5 zeigt, sind in der Nähe des hintern Endes der Spreizhülse in Querrichtung bzw.
Umfangsrichtung verlaufende Einschnitte und Schlitze 7 vorgesehen, welche eine erhebliche Schwächung der Hülse ergeben. Zwischen den Schlitzen und Einschnitten 7 entstehen in Um fangsrichtung verlaufende, verhältnismässig sehwache Stege 8, die unter einem, durch die Hülse übertra genen Axialdruck leicht verbogen werden und damit eine Stauchung der Hülse in dem mit den Schlitzen und Einschnitten 7 versehenen Mantelstück gestatten.
Zur Befestigung eines Gegenstandes 9 an einer Unterlage 10, z. B. einer Mauer, wird der Gegenstand 9 auf die Unterlage aufgelegt, und dann werden in einem einzigen Arbeitsgang koaxiale Befestigungs löcher 11 bzw. 12 gleichen Durchmessers im Gegen stand 9 und in der Unterlage 10 gebohrt. Die Be festigungsschraube 1 mit darauf aufgesetzter Spreiz- hülse 6 und aufgesetztem Spreizring 4 wird dann in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand, das heisst bei ungespreizter Hülse 6, in die in Fig. 2 dargestellte Lage eingeführt.
Die Schraube 1 wird nun fest gezogen, wodurch der Spreizring 4 zwischen die Schraube 1 und die Lappen der Spreizhülse 6 ein dringt und die Hülse gemäss Fig. 3 spreizt und in der Unterlage 10 verankert. Es ist nun sehr gut möglich, dass infolge inhomogener Beschaffenheit der Unterlage 10 die Befestigungsschraube bei diesem Spreizvorgang in die in Fig. 3 dargestellte Lage nach aussen gedrängt wird. Der vordere, durch den Spreiz- ring 4 fest in der Unterlage 10 verankerte Teil der Spreizhülse 6 kann jedoch nicht mehr axial ver schoben werden.
Wie Fig.3 deutlich zeigt, wäre eine solche Verankerung von geringem Wert, weil der Kopf 3 der Befestigungsschraube von dem zu befesti genden Gegenstand 9 abgehoben ist und somit keine Sicherung gegen ein Abheben des Gegenstandes von der Unterlage 10 bietet. Wird nun jedoch, nachdem sowohl die Spreizhülse 6 als auch der Spreizring 4 so stark festgeklemmt sind, dass eine weitere Axial verschiebung derselben unmöglich ist, die Schraube 3 weiter festgezogen, so presst ihr Kopf 3 gegen das an ihm anliegende Ende der Spreizhülse 6, wo durch dieselbe an der durch die Einschnitte und Schlitze 7 geschwächten Stelle gestaucht wird. Dabei wird schliesslich die in Fig.4 dargestellte Endlage erreicht, in welcher der Gegenstand 9 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung vollständig gesichert ist.
Sollte die Befestigung später wieder locker werden, so könnte die Schraube nötigenfalls unter weiterer Stauchung der geschwächten Stelle der Spreizhülse 6 nachgezogen werden. Durch die Stau chung werden gewisse Teile der geschwächten Stelle der Spreizhülse 6 in radialer Richtung leicht ge spreizt, wodurch der Halt der Spreizhülse 6 im Be festigungsloch der Unterlage 10 noch verbessert wird. Die geschwächte, stauchbare Stelle erleichtert natür lich auch das Spreizen der Lappen der Spreizhülse, indem der Biegewiderstand an dieser Stelle sehr ge ring ist.
Natürlich könnte die Spreizhülse 6 eine ge schwächte stauchbare Stelle aufweisen, die anders ausgebildet ist als die in Fig. 5 dargestellte. Fig. 6 zeigt beispielsweise eine solche geschwächte Stelle in Abwicklung, die aus einem federartigen Verbindungs steg 13 besteht. Es wäre jedoch auch möglich, eine spreizbare Hülse zu verwenden, an die gegen hinten zu ein stauchbarer bzw. zusammendrückbarer Zwi schenteil und an diesen ein rohrartiger, nicht spreiz- barer Teil anliegt.
Diese drei Teile wären im Nicht gebrauchszustand des Befestigungsorgans auf die Schraube 1 ohne gegenseitige Verbindung aufgesetzt und würden durch den Spreizring 4 gegen Abfallen von der Schraube 1 gesichert. Dabei könnte der zusammendrückbare Zwischenteil federnd, z. B. eine Schraubenfeder, sein oder aus einem Röhrchen aus duktilem Material, z. B. Blei, Gummi, Kunststoff oder dergleichen, bestehen.
Die Spreizhülse nach Fig. 1 und 5 oder 6 kann vorzugsweise durch Stanzen in flachem Zustand gemäss den Abwicklungen nach Fig.5 und 6 und anschliessendes Rollen zu einer Hülse fabriziert wer den. Das zusammendrückbare Mantelstück könnte auch aus zwei satt ineinandergeschobenen, rohrartigen Teilen bestehen, die beim Auftreten starker axialer Drücke weiter ineinandergeschoben werden.
Es kann jedoch auch von besonderem Vorteil sein, kein zusammendrückbares, zwischen den spreiz- baren Teilen der Spreizhülse und dem Schraubenkopf angeordnetes Mantelstück, sondern eine direkte Ver ankerung der Spreizhülse an der Schraube bzw. an deren Gewinde vorzusehen. Zu diesem Zwecke ist allerdings im Gegensatz zu den dargestellten Aus führungsbeispielen vorzugsweise eine Schraube vor zusehen, deren Gewinde bis an den Schraubenkopf reicht. Ferner unterscheidet sich ein so beschaffenes Befestigungsorgan von den dargestellten wesentlich dadurch, dass die Spreizhülse nicht ganz bis an den Schraubenkopf, jedoch in das Befestigungsloch des befestigten Gegenstandes reicht. Die Verankerung an der Schraube kann z.
B. mit Hilfe eines Federringes von der Art eines Seegerringes geschehen, welcher am hintern Ende der Spreizhülse auf das Schrauben gewinde aufgesetzt ist, damit eine Verschiebung der Spreizhülse gegen den Schraubenkopf verhindert wird, wenn das Befestigungsorgan in die Befestigungs löcher eingeschoben wird. Ist die Spreizhülse bereits fest in der Unterlage verankert und soll die Schraube noch weiter festgezogen werden, so ist dies ohne wei teres möglich, weil bei den nun auftretenden hohen Kräften der Federring aus den Gewindegängen aus gehoben und auf dem Gewinde verschoben wird und damit ein weiteres Eindringen der Schraube in die Spreizhülse gestattet.
Anstelle eines Federringes kann auch irgendein anderes geeignetes Sperrorgan vor gesehen sein, welches nur unter Überwindung eines bestimmten Widerstandes auf dem Schraubengewinde verschoben werden kann. Es ist natürlich auch mög lich, ein auf dem glatten Schraubenschaft mit pas sendem Widerstand verschiebbares Sperrorgan vor zusehen. Es wäre schliesslich auch möglich, bei einer Schraube mit durchgehendem Gewinde eine schmale Gewindemutter, z. B. eine aus Blech ge stanzte Gewindemutter, mit einzelnen, längs einer Schraubenlinie angeordneten, in die Gewindegänge greifenden Lappen vorzusehen.
Eine solche Mutter hätte den besonderen Vorteil, beim Einschieben des Befestigungsorgans in seine Befestigungslöcher jede Relativbewegung zwischen der Spreizhülse und der Schraube auch bei grossem Reibungswiderstand mit Sicherheit zu verhindern, während sie anderseits das nachträgliche Festziehen der Schraube unter allen Umständen praktisch ohne Widerstand ermöglichen würde.