Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur selbsttätigen Verankerung an der Innenwand einer \ffnung in einem Gegenstand, welches Befestigungselement einen Kopfabschnitt und einen Schaftabschnitt aufweist.
Es ist bekannt, zu Befestigungszwecken Dübel zu verwenden. Diese weisen einen spreizbaren Körper auf, der in einer vorgebohrten Bohrung eingesteckt wird und durch Eindrehen eine Schraube gespreizt und damit an der Innenwand der Bohrung festgeklemmt wird. Diese Befestigungsart benötigt zwei voneinander getrennt zu beschaffende und getrennte Arbeitsvorgänge bedingende Teile, nämlich den üblicherweise aus Kunststoff hergestellten Dübel und die einzuschraubende Schraube, und weiter muss die Bohrung zur Aufnahme des Dübels vorgebohrt, danach der Dübel eingeschlagen und darauf die Schraube eingeschraubt werden.
Weiter ist ein Befestigungselement bekanntgeworden, welches auf einem harten Kern einen elastischen Mantel mit hakenförmigen Verankerungsgliedern aufweist. Dieses Befestigungselement lässt sich entweder nur in verhältnismässig weichen Materialien mit z.B. einem Bolzenschussapparat hineinschiessen oder dann bedingt es wiederum das Vorhandensein eines Bohrloches.
Ziel der Erfindung ist, die angeführten Nachteile zu beheben und ein Befestigungselement zu zeigen, welches nicht unbedingt ein vorgebohrtes Bohrloch benötigt und eine äusserst sichere Verankerung bewirkt.
Das erfindungsgemässe Befestigungselement ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt mit einer Vielzahl in Umfangsrichtung und Achsrichtung verteilt angeordneten, über denselben hervorstehenden Stachelkörpern mit jeweils mindestens einer Verankerungsspitze ausgerüstet ist, welche Verankerungsspitzen zwischen unwirksamen Stellungen und einer Verankerungsstellung relativ zum Schaftabschnitt bewegbar sind und welche Stachelkörper dazu bestimmt sind, im eingesetzten Zustand des Befestigungselementes im wesentlichen gegen den Kopfabschnitt zu verlaufen und sich an der Innenwand gegen eine Axialbewegung des Befestigungselementes in Auszugrichtung knickfest zu verankern.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1-4 verschiedene Ausführungen des erfindungsgemässen Befestigungselementes,
Fig. 1A-1D verschiedene Ausführungen der Stachelkörper,
Fig. 5 in vergrössertem Massstab eine Einzelheit der Fig. 4,
Fig. 6 in vergrössertem Massstab einen Herstellungsschritt des Befestigungselementes nach Fig. 4,
Fig. 7 eine weitere Ausführung des Befestigungselementes,
Fig. 8-10 Ausführungen mit einem Stachelträger,
Fig. 11-13 weitere Ausführungen des erfindungsgemässen Befestigungselementes,
Fig. 14-19 Ausführungen mit einer Käfighülse, und
Fig. 20-23 weitere Ausführungen der Verbindung zwischen einem Stachelkörper und einem Schaftabschnitt.
Das in der Fig. 1 gezeigte Befestigungselement weist einen Kopfabschnitt 1 auf, der als Mehrkantkopf ausgebildet ist. Am Mehrkantkopf schliesst ein Flansch 17 an, mittels welchem die Eindringtiefe des Befestigungselementes in eine jeweilige \ffnung genau bestimmt werden kann.
Am Kopfabschnitt 1 schliesst ein Schaftabschnitt 2 an. In diesem Schaftabschnitt ist eine Anzahl Nuten 4 eingearbeitet, die vorliegende Ausführung zeigt vier solcher Nuten. In diesen Nuten sind Stachelkörper 3 eingesetzt. Diese Stachelkörper sind im vorliegenden Beispiel stiftförmig ausgebildet, aus Metall hergestellt und federelastisch biegbar. Diese stiftförmigen Stachelkörper 3 können in irgendwelcher bekannter Weise in den Nuten 4 verankert sein. Sie können verstemmt, verschweisst oder auch beispielsweise verlötet sein. Die Fig. 1 zeigt nur eine in Achsrichtung des Schaftabschnittes 2 verlaufende Reihe solcher stiftförmiger Stachelkörper 3. Es ist jedoch aus der Anordnung der Nuten 4 ersichtlich, dass die Stachelkörper 3 sowohl in Achsrichtung als auch in Umfangsrichtung verteilt mit dem Schaftabschnitt verbunden sind.
Die stiftförmigen Stachelkörper 3 können unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Die Fig. 1A zeigt einen Stachelkörper mit kreisrunder Querschnittsform. In der Fig. 1B ist ein stiftförmiger Stachelkörper mit einer rechteckigen Querschnittsform gezeichnet (die Stachelkörper der Fig. 1 weisen eine quadratische Querschnittsform auf). Die Fig. 1C zeigt eine dreieckige Quer schnittsform und schliesslich zeigt die Fig. 1D eine hexagonale Querschnittsform. Aus diesen Figuren ist weiter ersichtlich, dass die Stachelkörper 3 einseitig angeschärft sind, so dass sie eine scharfe Kante bzw. eine Spitze aufweisen. Die stiftförmigen Stachelkörper sind gegen den Kopfabschnitt 1 hin geneigt angeordnet.
Schliesslich schliesst bei dieser Ausführung am Schaftabschnitt 2 eine Bohrspitze 14 an. Diese Bohrspitze 14 kann mit dem Schaftabschnitt 2 verstemmt, verschweisst, verlötet bzw. verklebt oder sonstwie verbunden sein.
Das Befestigungselement lässt sich nun in einen Gegenstand einbringen, der aus unterschiedlichsten Materialien gebildet sein kann. Diese Materialien können beispielsweise Stein, Zement, Gasbeton, Ziegel, Aluminium, ungehärteter Stahl, Holz, Kunststoff, Buntmetall, Gestein, Keramik, Beton usw. sein. Ist das Befestigungselement wie in der Fig. 1 beispielsweise gezeichnet mit einer Bohrspitze ausgerüstet, wird dasselbe in den jeweiligen Gegenstand hineingebohrt. Die stiftförmigen Stachelkörper führen dabei sowohl eine Axialbewegung als auch eine Rotationsbewegung durch. Da sie federelastisch biegbar sind, biegen sie sich aufgrund der Axi albewegung gegen den Kopfabschnitt 1 hin. Durch die Rotationsbewegung werden die Stachelkörper auch etwas abgebogen, so dass sie nicht mehr mit den Radiuslinien des Schaftabschnittes ausgerichtet sind.
Ist das Befestigungselement vollständig eingesetzt, drücken sich die Spitzen der Stachelkörper unter belastetem Zustand des Schaftabschnittes 2 in die Innenwand des gebohrten Loches ein und zudem, wenn die stiftförmigen Stachelkörper 3 in den Nuten 4 verstemmt sind, drücken sie sich auch in den Schaftabschnitt 2 ein. Die Stachelkörper 3 sind knickfest im jeweiligen Aufnahmeloch verankert, und damit lässt sich das Befestigungselement nicht mehr herausziehen. Als Beispiel sei angegeben, dass auf einem Schaftabschnitt 2 ca. 100 solche stiftförmigen Stachelkörper 33 angeordnet sind. Daraus geht hervor, dass die Knickbelastung bzw. Stauchbelastung eines jeweiligen einzelnen Stachelkörpers 3 eher klein ist und dass die Verankerung des Befestigungselementes im jeweiligen Loch durch das Zusammenwirken der obengenannten grossen Anzahl Stachelkörper erreicht ist.
Abweichend von der in der Fig. 1 gezeigten Bohrspitze 14 kann das Befestigungselement auch mit einer Schlagspitze ausgerüstet sein und eine Ausführung aufweisen, die weiter unten noch beschrieben sein wird.
Die Ausführung nach der Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach der Fig. 1, indem der Schaftabschnitt 2 mit einer Mehrzahl jeweils in Umfangsrichtung desselben verlaufenden Nuten 4 eingesetzt sind. Die Verbindung der in den Nuten 4 eingesetzten stiftförmigen Stachelkörper 3 mit dem Schaftabschnitt 2 kann erreicht sein, indem die Stachelkörper 3 in den Nuten 4 verstemmt, verschweisst, verlötet oder auch verklebt sind.
In der Fig. 3 ist eine Ausführung gezeigt, die ähnlich derjenigen der Fig. 2 ist, jedoch ist hier lediglich eine Nut 4 vorhanden, die wendelförmig entlang dem Schaftabschnitt 2 verläuft. Die Befestigung der Stachelkörper 3 entspricht derjenigen der Fig. 2.
Offensichtlich sind auch Kombinationen der in der Fig. 1-3 gezeigten Nutverläufe möglich.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Variante, die sich insbesondere dadurch von den vorgängig beschriebenen Varianten unterscheidet, dass keine Nuten im Schaftabschnitt 2 angeordnet sind. Jeder Stachelkörper 3 der Ausführung nach der Fig. 4 ist Teil eines Drahtabschnittes, wobei am jeweiligen Stachelkörper 3 ein Fussabschnitt 5 anschliesst, welcher mit dem stiftförmigen Stachelkörper 3 jeweils einen stumpfen Winkel einschliesst. Dieser Fussabschnitt 5 ist nun mit der Aussenseite des Schaftab- schnittes 2 verbunden. Wieder sind metallurgische Verbindungen möglich. Es ist jedoch auch möglich, einen jeweiligen Fussabschnitt 5 mit einem Schlagstempel in Schaftabschnitt 2 zu verstemmen, welche Ausführung in der Fig. 5 in einem etwas grösseren Massstab dargestellt ist.
Die Herstellung dieser Ausführung des Befestigungselementes ist denkbar einfach. Vorerst werden Drahtstücke auf den Mantel des Schaftabschnittes 2 aufgelegt und abschnittsweise mit dem Schaftabschnitt 2 verbunden. Beispielsweise sind mit der Bezugsziffer 16 die Schweissstellen angedeutet. Anstelle der Verschweissung kann wieder eine Verklebung, Verlötung oder ein Verbördeln möglich sein. Die entsprechend abschnittsweise mit dem Schaftabschnitt 2 fest verbundenen Drähte werden dann immer unmittelbar vor einer der Verbindungsstellen 16 aufgetrennt, beispielsweise kann mit einem Trennstempel gearbeitet werden, so dass eine Trennung gemäss der Fig. 6 erstellt wird. Der Teil 5 (Fig. 6) ist der mit dem Schaftabschnitt 2 fest verbundene Fussabschnitt.
Abgetrennt davon ist nun der stiftförmige Stachelkörper 3, welcher vom Mantel des Schaftabschnittes 2 (siehe auch Fig. 5) weg- bzw. hochgebogen wird, so dass die Ausbildung nach der Fig. 4 erzielt ist. Da die Trennfuge 18, siehe Fig. 6, schiefwinklig zur Achsrichtung des Schaftabschnittes 2 verläuft, ergibt sich zudem die scharfkantige Stachelspitze, welche sich dann im jeweiligen gebohrten Loch verankert.
Eine weitere Variante ist in der Fig. 7 gezeigt. Hier sind die einzelnen stiftförmigen Stachelkörper 3 in Form von Drahtabschnitten stumpf metallurgisch mit dem Schaftabschnitt 2 verbunden.
In den Fig. 8-10 sind weitere Varianten gezeigt. Diese Ausführungen sind insbesondere für Befestigungselemente mit grösseren Abmessungen vorgesehen, insbesondere solche, welche mittels Hand oder einem Hammer sicher eingefügt werden können. Diese Ausführungen finden Verwendung beispielsweise als Kletterhaken oder auch im Rettungswesen. Es wird vorerst auf die Fig. 8 hingewiesen. Der Schaftabschnitt 2 dieser Ausführung ist ein Hohlkörper, in dessen Wand 6 eine Vielzahl Löcher 7 ausgebildet ist. Die Stachelkörper sind auf einem Träger angeordnet. Die Herstellung kann beispielsweise derart sein, dass die stiftförmigen Stachelkörper in einen ebenflächig daliegenden Träger bürstenförmig eingesetzt werden, worauf der Träger 8 zur z.B. in der Fig. 8 gezeichneten zylindrischen Form gebogen wird.
Durch die damit erfolgende Verformung des Trägers kann die Halterung der stiftförmigen Stachelkörper in densel ben noch verstärkt werden. Offensichtlich können die Stachelkörper 3 in Träger 8 auch formschlüssig, mittels einer Verklebung oder metallurgisch verbunden sein. Es liegt somit eine rollenförmige Bürste vor. Danach wird ein Gestanztes und gerolltes Flacheisen oder auch Blech um dieses bürstenförmige Gebilde aus Träger 8 mit den Stachelkörpern 3 herumgewickelt, so dass schlussendlich ein Befestigungselement gemäss der Fig. 8 vorliegt. Beim vorderen Ende weist das Befestigungselement eine Spitze 19 auf, so dass es in irgendwelche \ffnung hineingeschlagen werden kann.
Das Befestigungselement muss nicht unbedingt eine kreisrunde Querschnittsform aufweisen. Die Fig. 9 zeigt eine Ausbildung des Schaftabschnittes 2 mit einer sternförmigen Querschnittsform. Hier ist es denkbar, dass sich der Schaftabschnitt 2 beim Einschlagen in ein Loch plastisch verformt.
Die Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführung. Hier sind die Stachelkörper 3 durch die Schenkel U-förmiger Metallbügel 9 gebildet, welche in einen ebenflächigen Träger 10 derart eingesetzt sind, dass sie bei beiden Hauptflächen desselben hervorstehen. Dieser Träger wird dann zwischen zwei Flachprofile 11, 12 gelegt, die ebenfalls mit Löchern 13 ausgerüstet sind, so dass die freiliegenden Aussenflächen der Flachprofile 11, 12 hinausragen. Dieses Befestigungselement kann beispielsweise als Kletterhaken für Bergsteiger verwendet werden, findet jedoch auch Verwendung zum Einschlagen zwischen Ziegelspalten oder Mörtelfugen. Die Flachprofile 11, 12 sind beim Spitzenabschnitt 20 keilförmig ausgebildet und miteinander verschweisst. Dabei sind bei diesem Spitzenabschnitt 20 keine Stachel 3 vorhanden.
Dieses Befestigungselement ist mit dem beispielsweise gezeichneten Loch 21 zur Aufnahme des Karabinerhakens eines Kletteres ausgerüstet.
Die Fig. 14 zeigt eine Ausführung, bei der der Schaftabschnitt 2 mit einem Gewinde ausgerüstet ist und eine Bohrspitze 14 für Metall oder Stein aufweist. Es ist zu bemerken, dass beim Bohren mit einer Bohrschraube oder einem ähnlichen Befestiger der Bohrvorschub nicht dem Gewindevorschub entspricht und das Gewinde dann zerstört wird, wenn kein freier Austritt (bei der gegenüberliegenden Wandseite) für die Bohrspitze vorliegt. Dadurch, dass der Schaftabschnitt 2 mit den Stachelkörpern 3 ausgerüstet ist, fällt die obengenannte Tatsache in bezug auf die sichere Verankerung nicht ins Gewicht, da die Stachelkörper 3 die Verankerung übernehmen.
Die Fig. 12 zeigt, wie das Befestigungselement zweiteilig sein kann. Es kann in üblicher Weise in den jeweiligen Gegenstand hineingebohrt werden, wobei hier zusätzlich ein Schraubbolzen 22 vorhanden ist, der beliebig oft ein- und ausgeschraubt werden kann. Offensichtlich weist hier der Schaftabschnitt 2 ein Innengewinde auf.
Die in der Fig. 13 gezeigte Ausführung des Befestigungselementes ist ein einzuschlagender Nagel. Der Schaftabschnitt 2 weist hier eine nagelförmige Spitze 15 auf. Es ist offensichtlich, dass durch die Stachelkörper 3 eine sehr starke Verankerung gebildet wird, welches beispielsweise beim Vorliegen spröder Gegenstände vorteilhaft ist, bei denen ein handelsüblicher Nagel nicht zum Tragen hineingeschlagen werden kann.
Weitere Ausführungen sind in den Fig. 14-19 gezeigt. Auf dem Schaftabschnitt 2 ist eine Käfighülse 21 lose, insbesondere axial verschiebbar aufgeschoben. Diese Käfighülse 21 kann z.B. aus Kunststoff, Aluminium, Stahl usw. bestehen. In der Käfighülse 21 ist eine Vielzahl Durchbrechungen 22 ausgebildet. In jeder Durchbrechung 22 ist nun ein Stachelkörper 3 eingesetzt, wobei der Stachelkörper 3 unterschiedlich ausgebildet sein kann, jedoch bei zwei entgegengesetzten Enden jeweils eine Spitze 23 bzw. 24 aufweist.
Der Stachelkörper nach der Ausführung gemäss der Fig. 16 ist als beiderends angeschärfter Stift 25 ausgebildet, der mit einer mittigen Einschnürung 26 ausgebildet ist. Die sich zu beiden Seiten der Einschnürung erstreckenden Abschnitte des Stiftes 25 weisen einen etwas grösseren Durchmesser als der kleinste Innendurchmesser der jeweiligen Durchbrechung 22 auf, so dass der Stift 25 unter Ausnützung der elastischen Nachgiebigkeit vor allem der Käfighülse 21 durch die Durchbrechung 22 hineingedrückt werden kann, bis er mit der Einschnürung 26 sozusagen in der Durchbrechung 22 einschnappt. Aufgrund der Einschnürung ist der Stift 25 in der Durchbrechung 22 schwenkbeweglich, sie bildet somit ein Schwenklager für den Stift 25, d.h. den Stachelkörper 3.
Wird die Käfighülse 21 auf den Schaftabschnitt 2 aufgeschoben, wobei der Durchmesser des Schaftabschnittes 2 offensichtlich derart bemessen ist, dass der Abstand zwischen der Aussenseite des Schaftabschnittes 2 und der Innenseite der Käfighülse 21 kleiner als die hervorstehende Länge des Stiftes 25 ist, nehmen die Stifte 25 eine gegen den Kopfabschnitt 1 hin geneigte Stellung an. Diese Schrägstellung wird auch beim Einbohren oder im Einstechen in einen jeweiligen Gegenstand, in welchem das Befestigungselement zu verankern ist, angenommen. Wird nun das Befestigungselement in Ausziehrichtung belastet, graben sich die Spitzen 23 in die Innenwand der jeweiligen \ffnung ein und die Spitzen 24 werden entsprechend gegen bzw. in den Schaftabschnitt 2 gedrückt. Damit ergibt sich eine sichere Verankerung des Befestigungselementes.
Der Stachelkörper 3 kann, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, auch als Bipyramide mit quadratischem oder kreisförmigem Basisquerschnitt ausgebildet sein. Natürlich ist dann die Innenfläche der jeweiligen Durchbrechung 22 derart ausgebildet, dass der Stachelkörper 3 darin schwenkbeweglich gelagert ist. Diese Innenfläche kann z.B. eingebaucht sein, kann eine gewindeförmige Struktur usw. aufweisen, um den jeweiligen Stachelkörper 3 bei seinem grössten Querschnitt schwenkbeweglich lagern zu können.
Die Fig. 19 zeigt einen würfelförmigen Stachelkörper. Dieser ist bei zwei seiner räumlich entgegengesetzten Ecken 27, 28 in einer jeweiligen entsprechend ausgebildeten Durchbohrung 22 schwenkbar gelagert.
Die Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführung der Verbindung zwischen dem stiftförmigen Stachelkörper 3 und dem hohlen Schaftabschnitt 2. Im Schaftabschnitt 2 sind eine Vielzahl, paarweise sich diametral gegenüber angeordnete Lochpaare 7, 7a ausgebildet. Durch jedes Lochpaar 7, 7a ist ein Draht 29 gesteckt und oben und unten zur Bildung jeweils eines Stachelkörpers 3 gegen den Kopfabschnitt 1 hin gebogen. Dadurch, dass der Draht 29 gebogen ist, kann er nicht aus dem Schaftabschnitt 2 hinausfallen. Er kann jedoch auch mit dem Schaftabschnitt 2 verlötet, verschweisst oder verklebt sein.
Die Fig. 21a zeigt eine Ausführung, bei der die Stachelkörper 3 freigestanzte Spitzen sind. Zur Herstellung dieser Ausführung werden die Spitzen aus einem Stanzblech 30, siehe Fig. 21b, ausgestanzt und hochgebogen, wobei diese Spitzen zusätzlich unterschiedliche Formen aufweisen können. Das Stanzblech 30 wird zur Hülse gebogen und danach auf dem Schaftabschnitt 2 aufgeschweisst, aufgelötet oder darauf verstemmt.
Bei der Ausführung nach Fig. 22 sind die Stachelkörper 3 als Spitzen einer aussen und innen gezackten Scheibe 31 ausgebildet. Zum Zusammenbauen werden mehrere solche gezackte Scheiben 31 auf einen Schaftabschnitt 2 aufgeschoben und danach z.B. mittels Stauchung des Schaftabschnittes 2 auf demselben gesichert.
Schliesslich wird noch auf Fig. 23 hingewiesen.
Die Stachelkörper 3 sind Abschnitte von winkelförmigen Blechstreifen, welche mit dem Schaftabschnitt 2 verbunden sind. Diese Ausführung ist insbesondere bei Verankerungen in Weichstoffen, z.B. Faserstoffen, anwendbar.
Gemäss einer weiteren Ausführung ist der Schaftabschnitt 2 ein Hohlkörper aus Kunststoff, der einen in der Schaftlängsrichtung verlaufenden Hohlraum aufweist. Dieser Hohlraum weist eine flachwandige Begrenzungswand auf. Damit lässt sich ein Schraubenbolzen in den Schaftabschnitt hineinschrauben, wobei die flachwandige Begrenzungswand durch das Gewinde des Schraubenbolzens elastisch oder plastisch verformt wird.
The present invention relates to a fastening element for automatic anchoring on the inner wall of an opening in an object, the fastening element having a head section and a shaft section.
It is known to use dowels for fastening purposes. These have an expandable body which is inserted into a pre-drilled hole and spread by screwing in a screw and thus clamped onto the inner wall of the hole. This type of fastening requires two parts that are to be procured separately and require separate work processes, namely the dowel usually made of plastic and the screw to be screwed in, and furthermore the hole for receiving the dowel must be pre-drilled, then the dowel hammered in and the screw screwed on.
Furthermore, a fastening element has become known which has an elastic jacket with hook-shaped anchoring members on a hard core. This fastener can only be used in relatively soft materials with e.g. shoot into a bolt gun or then again it requires the presence of a borehole.
The aim of the invention is to remedy the disadvantages mentioned and to show a fastening element which does not necessarily require a predrilled borehole and which results in extremely secure anchoring.
The fastening element according to the invention is characterized in that the shaft section is equipped with a plurality of spike bodies, which are arranged distributed over the circumferential and axial directions and project above the same, each with at least one anchoring tip, which anchoring tips can be moved between ineffective positions and an anchoring position relative to the shaft section and which spike bodies are intended for this purpose are to run essentially against the head portion in the inserted state of the fastening element and to be anchored on the inner wall against axial movement of the fastening element in the pull-out direction.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. It shows:
1-4 different versions of the fastening element according to the invention,
1A-1D different versions of the spiked body,
5 on an enlarged scale a detail of FIG. 4,
6 on an enlarged scale a manufacturing step of the fastening element according to FIG. 4,
7 shows a further embodiment of the fastening element,
8-10 versions with a spike,
11-13 further designs of the fastening element according to the invention,
Fig. 14-19 versions with a cage sleeve, and
Fig. 20-23 further versions of the connection between a spike body and a shaft section.
The fastening element shown in FIG. 1 has a head section 1 which is designed as a polygonal head. A flange 17 adjoins the polygonal head, by means of which the depth of penetration of the fastening element into a respective opening can be precisely determined.
A shaft section 2 adjoins the head section 1. A number of grooves 4 are machined into this shaft section; the present embodiment shows four such grooves. Spike bodies 3 are inserted into these grooves. In the present example, these spike bodies are pin-shaped, made of metal and resiliently bendable. This pin-shaped spike body 3 can be anchored in the grooves 4 in any known manner. They can be caulked, welded or soldered, for example. 1 shows only a row of such pin-shaped spike bodies 3 running in the axial direction of the shaft section 2. However, it can be seen from the arrangement of the grooves 4 that the spike bodies 3 are connected to the shaft section distributed both in the axial direction and in the circumferential direction.
The pin-shaped spike body 3 can have different cross-sectional shapes. 1A shows a spiked body with a circular cross-sectional shape. A pin-shaped spike body with a rectangular cross-sectional shape is drawn in FIG. 1B (the spike bodies of FIG. 1 have a square cross-sectional shape). Fig. 1C shows a triangular cross-sectional shape and finally Fig. 1D shows a hexagonal cross-sectional shape. From these figures it can also be seen that the spike bodies 3 are sharpened on one side so that they have a sharp edge or a tip. The pin-shaped spike bodies are arranged inclined towards the head section 1.
Finally, in this embodiment, a drill tip 14 adjoins the shaft section 2. This drill tip 14 can be caulked, welded, soldered or glued or otherwise connected to the shaft section 2.
The fastener can now be inserted into an object that can be formed from a wide variety of materials. These materials can be, for example, stone, cement, gas concrete, brick, aluminum, unhardened steel, wood, plastic, non-ferrous metal, stone, ceramic, concrete, etc. If the fastening element, as drawn in FIG. 1, for example, is equipped with a drill tip, the same is drilled into the respective object. The pin-shaped spike bodies perform both an axial movement and a rotational movement. Since they are resiliently bendable, they bend due to the axial movement against the head section 1. The spiked bodies are also bent somewhat by the rotational movement, so that they are no longer aligned with the radius lines of the shaft section.
If the fastening element is fully inserted, the tips of the spike bodies press into the inner wall of the drilled hole when the shaft section 2 is under load and, moreover, when the pin-shaped spike bodies 3 are caulked in the grooves 4, they also press into the shaft section 2. The spike bodies 3 are anchored in the respective receiving hole in a kink-resistant manner, and the fastening element can therefore no longer be pulled out. As an example, it should be stated that approximately 100 such pin-shaped spike bodies 33 are arranged on a shaft section 2. From this it can be seen that the buckling load or compression load of a respective individual spike body 3 is rather small and that the fastening element is anchored in the respective hole by the interaction of the large number of spike bodies mentioned above.
In a departure from the drill tip 14 shown in FIG. 1, the fastening element can also be equipped with an impact tip and have an embodiment which will be described further below.
The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the shaft section 2 is inserted with a plurality of grooves 4 each extending in the circumferential direction. The connection of the pin-shaped spike bodies 3 inserted in the grooves 4 to the shaft section 2 can be achieved by caulking, welding, soldering or even gluing the spike bodies 3 in the grooves 4.
FIG. 3 shows an embodiment which is similar to that of FIG. 2, but here there is only a groove 4 which extends helically along the shaft section 2. The attachment of the spike body 3 corresponds to that of FIG. 2.
Obviously, combinations of the groove profiles shown in FIGS. 1-3 are also possible.
FIG. 4 shows a further variant, which differs in particular from the previously described variants in that no grooves are arranged in the shaft section 2. 4 is part of a wire section, with a foot section 5 adjoining the respective barbed body 3, each of which forms an obtuse angle with the pin-shaped barbed body 3. This foot section 5 is now connected to the outside of the shaft section 2. Metallurgical connections are possible again. However, it is also possible to caulk a respective foot section 5 with a punch in shaft section 2, which embodiment is shown on a somewhat larger scale in FIG. 5.
The production of this embodiment of the fastener is very simple. For the time being, pieces of wire are placed on the jacket of the shaft section 2 and connected in sections to the shaft section 2. For example, the welding points are indicated by reference number 16. Instead of welding, gluing, soldering or crimping may again be possible. The wires that are firmly connected in sections to the shaft section 2 are then always cut open immediately in front of one of the connection points 16, for example, a separating punch can be used, so that a separation according to FIG. 6 is created. The part 5 (FIG. 6) is the foot section which is firmly connected to the shaft section 2.
Separated from this is now the pin-shaped spike body 3, which is bent away or up from the jacket of the shaft section 2 (see also FIG. 5), so that the design according to FIG. 4 is achieved. Since the parting line 18, see FIG. 6, runs at an oblique angle to the axial direction of the shaft section 2, the sharp-edged spike tip also results, which is then anchored in the respective drilled hole.
Another variant is shown in FIG. 7. Here the individual pin-shaped spike bodies 3 in the form of wire sections are butt-metallurgically connected to the shaft section 2.
8-10 show further variants. These designs are particularly intended for fasteners with larger dimensions, especially those that can be securely inserted by hand or a hammer. These designs are used, for example, as climbing hooks or in the emergency services. For the time being, reference is made to FIG. 8. The shaft section 2 of this embodiment is a hollow body, in the wall 6 of which a multiplicity of holes 7 are formed. The spike bodies are arranged on a carrier. The manufacture can, for example, be such that the pin-shaped spike bodies are inserted in a brush-like manner in a support lying flat, whereupon the support 8 for e.g. in Fig. 8 drawn cylindrical shape is bent.
Due to the deformation of the carrier that takes place, the mounting of the pin-shaped spiked bodies in ben ben can be reinforced. Obviously, the spike bodies 3 in the carrier 8 can also be positively connected, by means of an adhesive bond or metallurgically. There is therefore a roller-shaped brush. Then a stamped and rolled flat iron or sheet metal is wrapped around this brush-shaped structure made of carrier 8 with the spike bodies 3, so that finally a fastening element according to FIG. 8 is present. At the front end, the fastening element has a tip 19, so that it can be hammered into any opening.
The fastening element does not necessarily have to have a circular cross-sectional shape. 9 shows an embodiment of the shaft section 2 with a star-shaped cross-sectional shape. Here it is conceivable that the shaft section 2 plastically deforms when it is driven into a hole.
10 shows a further embodiment. Here the spike bodies 3 are formed by the legs of U-shaped metal brackets 9, which are inserted into a flat support 10 in such a way that they protrude from both main surfaces thereof. This carrier is then placed between two flat profiles 11, 12, which are also equipped with holes 13, so that the exposed outer surfaces of the flat profiles 11, 12 protrude. This fastener can be used, for example, as a climbing hook for mountaineers, but is also used to drive between brick cracks or mortar joints. The flat profiles 11, 12 are wedge-shaped in the tip section 20 and welded to one another. There are no spikes 3 in this tip section 20.
This fastening element is equipped with the hole 21, for example drawn, for receiving the snap hook of a climber.
14 shows an embodiment in which the shaft section 2 is equipped with a thread and has a drill tip 14 for metal or stone. It should be noted that when drilling with a self-drilling screw or a similar fastener, the drilling feed does not match the thread feed and the thread is destroyed if there is no free exit (on the opposite wall side) for the drill tip. Due to the fact that the shaft section 2 is equipped with the spike bodies 3, the above-mentioned fact with regard to the secure anchoring does not matter, since the spike bodies 3 take over the anchoring.
Fig. 12 shows how the fastener can be in two parts. It can be drilled into the respective object in a customary manner, a screw bolt 22 also being present here, which can be screwed in and out as often as desired. Obviously, the shaft section 2 has an internal thread here.
The embodiment of the fastening element shown in FIG. 13 is a nail to be driven in. The shaft section 2 here has a nail-shaped tip 15. It is obvious that the spike body 3 forms a very strong anchoring, which is advantageous, for example, when brittle objects are present, in which a commercially available nail cannot be hammered in for carrying.
Further designs are shown in Figs. 14-19. On the shaft section 2, a cage sleeve 21 is pushed loose, in particular axially displaceably. This cage sleeve 21 can e.g. made of plastic, aluminum, steel, etc. A large number of openings 22 are formed in the cage sleeve 21. A spike body 3 is now inserted in each opening 22, the spike body 3 being able to be designed differently, but having a tip 23 or 24 in each case at two opposite ends.
The spike body according to the embodiment according to FIG. 16 is designed as a pin 25 sharpened on both ends, which is formed with a central constriction 26. The sections of the pin 25 which extend on both sides of the constriction have a somewhat larger diameter than the smallest inside diameter of the respective opening 22, so that the pin 25 can be pressed in through the opening 22, in particular the cage sleeve 21, making use of the elastic resilience, until it snaps into the opening 22 with the constriction 26, so to speak. Due to the constriction, the pin 25 is pivotable in the opening 22, thus forming a pivot bearing for the pin 25, i.e. the spiked body 3.
If the cage sleeve 21 is pushed onto the shaft section 2, the diameter of the shaft section 2 obviously being dimensioned such that the distance between the outside of the shaft section 2 and the inside of the cage sleeve 21 is smaller than the protruding length of the pin 25, the pins 25 a position inclined towards the head section 1. This inclination is also assumed when drilling into or piercing a respective object in which the fastening element is to be anchored. If the fastening element is now loaded in the pull-out direction, the tips 23 dig into the inner wall of the respective opening and the tips 24 are pressed accordingly against or into the shaft section 2. This results in a secure anchoring of the fastener.
The spike body 3 can, as shown in FIGS. 17 and 18, also be designed as a bipyramid with a square or circular base cross section. Of course, the inner surface of the respective opening 22 is then designed such that the spike body 3 is pivotally mounted therein. This inner surface can e.g. be immersed, can have a thread-like structure, etc., in order to be able to pivot the respective spike body 3 with its largest cross section.
19 shows a cube-shaped spike body. This is pivotably mounted in two of its spatially opposite corners 27, 28 in a correspondingly designed through hole 22.
20 shows a further embodiment of the connection between the pin-shaped spike body 3 and the hollow shaft section 2. In the shaft section 2, a multiplicity of pairs of holes 7, 7a arranged diametrically opposite one another are formed. A wire 29 is inserted through each pair of holes 7, 7a and bent up and down to form a spike body 3 against the head section 1. Because the wire 29 is bent, it cannot fall out of the shaft section 2. However, it can also be soldered, welded or glued to the shaft section 2.
21a shows an embodiment in which the spike bodies 3 are punched-out tips. To produce this embodiment, the tips are punched out of a punched sheet 30, see FIG. 21b, and bent up, these tips additionally being able to have different shapes. The punching plate 30 is bent to form the sleeve and then welded, soldered or caulked onto the shaft section 2.
In the embodiment according to FIG. 22, the spike bodies 3 are designed as tips of an externally and internally serrated disk 31. For assembly, several such serrated disks 31 are pushed onto a shaft section 2 and then e.g. secured on the same by upsetting the shaft section 2.
Finally, reference is made to FIG. 23.
The spike bodies 3 are sections of angular sheet metal strips which are connected to the shaft section 2. This version is particularly suitable for anchoring in soft materials, e.g. Fibers, applicable.
According to a further embodiment, the shaft section 2 is a hollow body made of plastic, which has a cavity running in the longitudinal direction of the shaft. This cavity has a flat-walled boundary wall. This allows a screw bolt to be screwed into the shaft section, the flat-walled boundary wall being elastically or plastically deformed by the thread of the screw bolt.