DE102022111347A1

DE102022111347A1 - Compoundschraube

Info

Publication number: DE102022111347A1
Application number: DE102022111347.7A
Authority: DE
Inventors: Timo Ganszki
Original assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2022-05-06
Filing date: 2022-05-06
Publication date: 2023-11-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Compoundschraube (1) zur Befestigung eines Anbauteils (30) aus Holz in einem Abstand zu einem Befestigungsgrund (31). Die Compoundschraube (1) weist ein durch Kunststoffspritzgießen hergestelltes axial verschiebliches und drehbares Befestigungsgewinde (1) in einem hinteren Endbereich (6) auf, welches in das Anbauteil (30) einschraubbar ist. In einer Einschraubrichtung (D₁) ist die Compoundschraube (1) in den Befestigungsgrund (31) einschraubbar. In einer Ausschraubrichtung (D₂) kann das Anbauteil (30) bezüglich des Befestigungsgrunds (31) nivelliert werden. Ein elastischer und tordierbarer Silikonschlauch (26) der Compoundschraube (1) verhindert ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Dübel (32).

Description

Die Erfindung betrifft eine Compoundschraube zum Befestigen eines Anbauteils, insbesondere aus Holz, in einem Abstand zu einem Befestigungsgrund, insbesondere Beton, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine gattungsgemäße Schraube ist aus der internationalen Patentanmeldung WO8501544 bekannt. Die Anmeldung offenbart eine Schraube, mittels welcher eine Befestigung eines Anbauteils an einem Befestigungsgrund ermöglicht ist, wobei die Schraube eine Justiermöglichkeit aufweist, um das Anbauteil bezüglich des Befestigungsgrunds nach dessen Montage zu justieren. Hierzu weist die Schraube eine Metallhülse mit einem Gewinde auf, welche unmittelbar unterhalb eines Schraubenkopfes zum Eindrehen der Schraube in den Untergrund angeordnet ist. Die Metallhülse ist auf dem Schraubenschaft drehbar und in axialer Richtung der Schraube bedingt verschieblich. Die Verschieblichkeit ist durch den Schraubenkopf selbst und einen Anschlag auf dem Schraubenschaft begrenzt. Die Schraube wird durch das zu befestigende Anbauteil am Befestigungsgrund hindurchgeschraubt, wobei ein vorderes Schraubengewinde in den Befestigungsgrund eingedreht wird. Ein Mitnehmerelement am Schraubenkopf und ein Mitnehmerelement an der Metallhülse greifen hierbei derart formschlüssig ineinander, dass die Metallhülse beim Eindrehen der Schraube in Einschraubrichtung mitgedreht wird und sich die Metallhülse in das zu befestigende Anbauteil einschraubt. Um einen Abstand des Anbauteils zum Untergrund einzustellen, also eine Justierung vorzunehmen, kann die Schraube entgegen der Eindrehrichtung gedreht werden. Hierbei entkoppeln die beiden Mitnehmerelemente und die Metallhülse dreht sich auf dem Schraubenschaft. Die Metallhülse bleibt somit ortsfest im Anbauteil und stützt sich auf dem Anschlag ab. Somit kann durch Drehen der Schraube entgegen der Eindrehrichtung das Anbauteil vom Befestigungsgrund beabstandet werden.
Nachteilig an der im Stand der Technik offenbarten Schraube ist, dass die Schraube zwischen dem Anbauteil und dem Untergrund „frei liegt“ und folglich ungeschützt gegen Korrosion ist. Tritt Feuchtigkeit zwischen das Anbauteil und den Untergrund ein, kann dies zu Korrosion der Schraube führen. Zudem kann eine aggressive Isolationsschicht zwischen dem Untergrund und dem Anbauteil Korrosionseffekte hervorrufen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung in Form einer Compoundschraube vorzuschlagen, welche die oben beschriebene Funktion erfüllt und welche in einem eingebauten Zustand weitestgehend vor Korrosion geschützt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Es wird eine Vorrichtung zum Befestigen eines Anbauteils, insbesondere aus Holz, in einem Abstand zu einem Befestigungsgrund, insbesondere Beton, vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst hierbei einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Stift, insbesondere aus Metall, mit einem vorderen Gewinde in einem vorderen Endbereich des Stifts. Das vordere Gewinde dient zum Einschrauben des Stifts in den Befestigungsgrund oder in einen Dübel, der in ein vorgefertigtes Loch im Befestigungsgrund eingebracht ist. Unter dem „vorderen Endbereich“ ist insbesondere ein Bereich zu verstehen, der sich von einer Stiftspitze ausgehend über 1/4 bis 1/3 der Länge des Stifts erstreckt. Das vordere Gewinde kann sich jedoch auch deutlich weiter über den Schaft erstrecken und muss nicht zwangsläufig an der Spitze beginnen. Zudem weist der Kern des vorderen Gewindes insbesondere unterschiedliche Kerndurchmesser auf. Insbesondere ist der Kerndurchmesser eines Bereichs, der an die Spitze angrenzt, geringer.
Weiter umfasst die Vorrichtung ein Befestigungselement mit einem äußeren Befestigungsgewinde an einem hinteren Endbereich des Stifts. Das Befestigungselement kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. Das äußere Befestigungsgewinde weist insbesondere einen größeren Gewindeflankendurchmesser auf als das vordere Gewinde des Stifts. Das Befestigungsgewinde dient dazu, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Vorrichtung insbesondere in ein vorgefertigtes Durchgangsloch in dem zu befestigende Anbauteil eingeschraubt zu werden, wodurch sich das Befestigungsgewinde in das Durchgangsloch einschneidet. Der „hintere“ Endbereich erstreckt sich hierbei insbesondere über mindestens 1/4 des Stifts, beginnend von einem der Spitze des Stifts zugewandten Ende.
Weiter umfasst die Vorrichtung eine Werkzeugaufnahme zum drehenden Antrieb des Stifts in dem hinteren Endbereich des Stifts, insbesondere am hinteren Ende des Stifts. Der hintere Endbereich ist dem vorderen Endbereich abgewandt. Insbesondere ist die Werkzeugaufnahme ein Innensechskant oder Innensechsrund, auch bekannt als „Torx“-Antrieb, der ins hintere Ende des Stifts eingeprägt ist. Auch ein Außensechskant oder andere gängige Werkzeugaufnahmen sind vorstellbar. Der Stift kann einen Kopf aufweisen, welcher die Werkzeugaufnahme aufweist.
Weiter umfasst die Vorrichtung ein bezüglich des Stifts axial- und drehfestes Mitnehmerelement im hinteren Endbereich des Stifts, das derart ausgebildet ist, dass bei einer Drehung des Mitnehmerelements in einer ersten Drehrichtung um die Längsachse, auch „Einschraubrichtung“ genannt, die Drehbewegung des Mitnehmerelements auf das Befestigungselement übertragbar und somit das Mitnehmerelement zusammen mit dem Befestigungselement in die erste Drehrichtung drehbar ist. Hierdurch ist das Befestigungselement in das Anbauteil eindrehbar. In einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, auch „Ausschraubrichtung“ genannt, ist das Mitnehmerelement von dem Befestigungselement entkoppelbar. Das Mitnehmerelement ist insbesondere drehfest mit dem Kopf des Stifts verbunden. Das Mitnehmerelement kann alternativ oder zusätzlich eine Werkzeugaufnahme aufweisen. Somit kann die Werkzeugaufnahme auch am Mitnehmerelement selbst ausgebildet sein. Zudem kann das Mitnehmerelement Fräsrippen aufweisen, die beim Eindrehen des Mitnehmerelements in das Anbauteil ein Versenken des Mitnehmerelements im Anbauteil ermöglichen oder zumindest erleichtern. Das Mitnehmerelement ist durch die Fräsrippen insbesondere bündig zu einer Oberfläche des Anbauteils montierbar. Der Stift wird also in Einschraubrichtung durch das Anbauteil, insbesondere durch ein im Anbauteil vorgefertigtes Durchgangsloch hindurch in den Befestigungsgrund oder in einen Dübel im Befestigungsgrund geschraubt, bis das Befestigungselement mit dem Befestigungsgewinde zumindest teilweise in das Anbauteil eingreift. Durch Drehung des Stifts in der Ausschraubrichtung entkoppeln das Mitnehmerelement und das Befestigungselement und die Drehung wird folglich nicht auf das Befestigungselement übertragen, wodurch das Anbauteil vom Befestigungsgrund beabstandet, respektive das Anbauteil bezüglich des Befestigungsgrunds nivelliert werden kann, indem der Stift, genauer formuliert das vordere Gewinde, teilweise aus dem Befestigungsgrund herausgedreht wird. Hierbei verbleibt das Befestigungsgewinde ortsfest im Anbauteil.
Zum Nivellieren des Anbauteils umfasst die Vorrichtung ein bezüglich des Stifts axial- und drehfestes Anschlagelement im hinteren Endbereich, wobei das Befestigungselement axial begrenzt zwischen dem Anschlagelement und dem Mitnehmerelement beweglich ist. Durch die geringfügige bzw. begrenzte axiale Beweglichkeit kann das Befestigungselement von dem Mitnehmerelement gekoppelt und auch entkoppelt werden.
Das Befestigungselement ist zwischen dem Mitnehmerelement und dem Anschlagelement axial beweglich und auf dem Stift drehbar. Hierbei ist unter „axial beweglich“ und „drehbar“ insbesondere ein Lösen einer Haftreibung zwischen dem Befestigungselement und dem Stift zu verstehen, wenn die Vorrichtung wie vorgesehen verwendet wird. Im Umkehrschluss ist somit unter axial beweglich und drehbar nicht zwangsläufig zu verstehen, dass ein Benutzer der Vorrichtung das Befestigungselement händisch bewegen kann, weil die Haftreibung hierfür insbesondere zu groß ist. Jedoch kann die Haftreibung derart gering oder gänzlich abhanden sein, wodurch eine händische Beweglichkeit möglich ist. Entscheidend ist jedoch, wie erwähnt, die axiale Beweglichkeit und Drehbarkeit beim Nivellieren eines Anbauteils. Um eine axiale Beweglichkeit des Befestigungselements zu begrenzen, respektive einzustellen, kann zwischen dem Anschlagelement und dem Befestigungselement ein Abstandshalter, beispielsweise in Form eines Sicherungsrings, angeordnet sein. Der Sicherungsring kann eine Öffnung aufweisen, mittels welcher der Sicherungsring radial auf den Schaft aufgesteckt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere dafür vorgesehen, in einen Dübel im Befestigungsgrund eingebracht zu werden. Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit zwischen den Stift und den Dübel gelangen kann, ist für die Erfindung kennzeichnend, dass die Vorrichtung eine Dichthülse mit einem vorderen Ende aufweist, welche dichtend zumindest teilweise in den Dübel im Befestigungsgrund einführbar ist und sich bevorzugt vom Anschlagelement in Richtung des vorderen Gewindes des Stifts erstreckt. Die Dichthülse kann ein separates Teil, aber auch einstückig mit dem Anschlagelement ausgebildet sein. Insbesondere ist die Dichthülse derart mit dem Anschlagelement in Kontakt, dass keine Feuchtigkeit zwischen der Dichthülse und dem Anschlagelement eindringen kann. Das vordere Ende kann eine Art Einführschräge oder Verjüngung aufweisen, um das Einbringen in die Dübelöffnung zu erleichtern. In einem eingebauten Zustand, wenn also die Vorrichtung das Anbauteil mit dem Befestigungsgrund verbindet, ist zumindest das vordere Ende der Dichthülse in den Dübel eingepresst, also insbesondere form- und reibschlüssig mit diesem verbunden. Hierdurch kann keine Feuchtigkeit in den Dübel eindringen und der Stift ist vor Korrosion geschützt. Insbesondere dichtet das Dichtelement im eingebauten Zustand zwischen der Dübelöffnung und dem Anschlagelement derart ab, dass der Stift zwischen der Dübelöffnung und dem Anschlagelement vor Eintritt von Feuchtigkeit und/oder vor einer etwaigen aggressiven Isolationsschicht zwischen dem Anbauteil und dem Befestigungsgrund geschützt ist. Bevorzugt ist die Dichthülse durch Kunststoffspritzgießen auf dem Stift gebildet. Insbesondere ist die Dichthülse einstückig mit dem Anschlagelement gespritzt.
Eine starr ausgebildete Dichthülse kann zu einem unerwünscht hohen Eindrehmoment der Vorrichtung beim Eintritt des vorderen Endes der Dichthülse in den Dübel führen. Daher ist in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung die Dichthülse als ein elastischer, tordierbarer Schlauch ausgestaltet. Insbesondere ist der Schlauch ein Silikonschlauch. Der tordierbare Schlauch kann ebenfalls am vorderen Ende eine Art Einführschräge aufweisen, um das zumindest teilweise Einbringen in die Dübelöffnung zu erleichtern. Wird die Vorrichtung in das Anbauteil und in den Befestigungsgrund eingedreht, tritt das vordere Ende des Schlauchs in Kontakt mit der Dübelöffnung und dringt teilweise in diese ein. Hierbei wird der Schlauch zumindest geringfügig bezüglich der Längsachse tordiert und dabei auch axial verkürzt. Durch die axiale Verkürzung und die Tordierung wird ein Eindrehmoment der Vorrichtung im Vergleich zu einer starren Dichthülse deutlich reduziert und dabei trotzdem eine zuverlässige Abdichtung gegen Feuchtigkeit geschaffen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der tordierbare Schlauch drehfest mit dem Anschlagelement verbunden. Durch die drehfeste Verbindung ist gewährleistet, dass der Schlauch zum Tordieren neigt, wenn er mit dem vorderen, losen Ende in Kontakt zu der Dübelöffnung tritt. Der tordierbare Schlauch kann mit dem Anschlagelement stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verklebt sein. Bevorzugt ist jedoch eine reibschlüssige Verbindung, welche beispielsweise durch Stege auf dem Anschlagelement realisiert werden kann. Die Stege sind insbesondere gleichverteilt über den Umfang des Anschlagelements verteilt und parallel zur Längsachse orientiert. Der Schlauch ist über die Spitze des Stifts aufschiebbar. Wird ein hinteres Ende des Silikonschlauchs auf die Stege aufgeschoben, ist der Schlauch drehfest mit dem Anschlagelement verbunden. Stege oder ähnliche Elemente am Anschlagelement ermöglichen eine einfache Montage des Silikonschlauchs, der nachträglich auf den Stift aufgeschoben wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Befestigungselement mit dem Befestigungsgewinde durch Kunststoffspritzgießen auf dem Stift gebildet. Insbesondere wird das Befestigungselement mit dem Befestigungsgewinde in einem Arbeitsschritt aufgespritzt, wodurch eine aufwändige Montage einer Metallhülse entfällt. Zudem kann das verwendete Spritzgußwerkzeug derart gestaltet sein, dass insbesondere zeitgleich bei der Herstellung des Befestigungselements Mittel am Befestigungselement ausgebildet werden, durch welche in Einschraubrichtung die Kopplung und in Ausschraubrichtung die Entkopplung ermöglicht wird. Insbesondere ist das Befestigungselement aus einem Kunststoff gespritzt, der weitestgehend formstabil beim Eindrehen in das Anbauteil bleibt, sodass das Befestigungsgewinde zumindest teilweise in das Anbauteil einschneiden kann. Insbesondere ist das Befestigungselement aus einem Polyamid, insbesondere einem glasfaserverstärkten Polyamid, hergestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als ein Compoundstift oder als Compoundschraube bezeichnet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auch das Mitnehmerelement durch Kunststoffspritzgießen auf dem Stift gebildet. Insbesondere ist der Kopf des Stifts hierbei mit dem Mitnehmerelement „umspritzt“, der Kopf also an seinem Umfang insbesondere vollständig von dem Mitnehmerelement umgeben. Insbesondere sind am Stift und/oder am Kopf des Stifts Drehmomentübertragungsmittel ausgebildet, die dafür sorgen, dass nach der Herstellung des Mitnehmerelements dieses axial- und drehfest bezüglich des Stifts ist. Derartige Drehmomentübertragungsmittel können beispielsweise Stege am Stift sein, die beim Umspritzen einen Formschluss zwischen Stift und Mitnehmerelement ausbilden. Derartige Stege sind beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 935 075 A1 bekannt. Insbesondere sind das Mitnehmerelement und das Befestigungselement aus dem gleichen Kunststoff gespritzt. Durch Spritzgießen ist das Mitnehmerelement leicht und günstig herstellbar. Zudem ist es möglich, die optionalen Fräsrippen am Mitnehmerelement gleich bei dessen Herstellung zu erstellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Mitnehmerelement mindestens eine Mitnehmerfläche auf, die mit mindestens einer Befestigungselementfläche korrespondiert und durch die in Einschraubrichtung ein Drehmoment von dem Mitnehmerelement auf das Befestigungselement übertragbar ist. Beide Flächen sind derart aufeinander abgestimmt, dass sie in Einschraubrichtung in Kontakt, insbesondere in flächigen Kontakt zueinander treten und sich in Ausdrehrichtung voneinander entfernen. Die Mitnehmerfläche und die Befestigungselementfläche sind insbesondere stufenartig ausgestaltet.
Wie das Befestigungselement und das Mitnehmerelement ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch das Anschlagelement durch Kunststoffspritzgießen auf dem Stift gebildet. Insbesondere weist der Stift auch hierbei Drehmomentübertragungsmittel auf, um ein Mitdrehen des Anschlagelements auf dem Schaft zu verhindern. Insbesondere ist das Anschlagelement aus dem gleichen Kunststoff hergestellt wie das Befestigungselement und das Mitnehmerelement. Dies ist vorteilhaft, da alle drei Elemente in einem Arbeitsschritt mit nur einem Spritzgusswerkzeug hergestellt werden können.
Die Herstellung des Befestigungselements durch Spritzgießen auf dem Stift geht mit Schrumpfungseffekten einher. Das bedeutet, dass während des Erkaltens des Kunststoffs dieser schrumpf, wodurch die Reibkraft zwischen dem Befestigungselement und dem Stift erhöht wird. Dies kann zu einer ungewünscht hoher Reibkraft, respektive zu einem zu großen Loslösmoment des Befestigungselements führen. Um diesen Effekt zu reduzieren und einzustellen weist in einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das Befestigungselement Schwächungen auf, die sich in radialer Richtung von einer Außenseite des Befestigungselements im Wesentlichen bis zum Schaft erstrecken. Bevorzugt werden diese Schwächungen bereits mit der Herstellung des Befestigungselements hergestellt. Sie können jedoch auch nachträglich eingebracht werden. Unter einer Erstreckung bis „im Wesentlichen zum Schaft“ ist zu verstehen, dass herstellungsbedingt eine Spritzgusshaut zwischen dem Schaft und der Schwächung unbeabsichtigt bleiben kann. Eine derartige Haut kann jedoch auch gezielt ausgebildet werden, wobei sich in diesem Falle die Spritzgusshaut in einer jeweiligen Schwächung in radialer Richtung von bis zu mehreren Zehntel Millimetern beginnend vom Stift in Richtung der Gewindeflanken erstrecken kann. Durch die Ausbildung der Schwächungen im Befestigungselement wird dessen Struktur geschwächt, was im besten Fall dazu führt, dass durch den Schrumpfungseffekt des Kunststoffs die Reibkraft nur noch unwesentlich erhöht wird, da weniger effektive Anlagefläche zwischen dem Befestigungselement und dem Stift existiert. Versuche haben gezeigt, dass die Reibkraft, respektive das Loslösmoment eines durch Spritzgießen hergestellten Befestigungselements auf dem Stift ohne Schwächungen um bis zu 50% höher liegt als bei einem Befestigungselement, welches mit im Wesentlichen durchgängigen, also sich bis zum Stift erstreckende Schwächungen, versehen wurde. Durch die Schwächungen ist also die prozessbedingte Reibkraft verringerbar und sogar gezielt einstellbar. Die Schwächungen beeinträchtigen hierbei nicht die strukturelle Festigkeit des Befestigungsgewindes.
Um eine möglichst gleichmäßige Schwächung der Reibkraft zu ermöglichen, sind in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Schwächungen zwischen den Gewindeflanken in einem Gewindegrund angeordnet. Insbesondere sind zwischen allen Gewindeflanken Schwächungen angeordnet, wodurch eine konstante Schwächung der Struktur des Befestigungselements ermöglicht wird. Bevorzugt sind die Schwächungen linienartige Strukturen, deren Verlauf mit der Steigung des Gewindes korrespondiert. Anders formuliert verlaufen die Schwächungen insbesondere in die gleiche Richtung wie die Gewindeflanken. Insbesondere weisen alle linienartigen Strukturen eine gleich weite Längserstreckung auf. Bevorzugt erstrecken sich die linienartigen Strukturen hierbei derart weit, dass deren Längserstreckung mit einem Durchmesser des Stifts im hinteren Endbereich korrespondiert. Unter „Längserstreckung“ ist hierbei eine Erstreckung der jeweiligen Schwächungen längs des Gewindegrunds zu verstehen.
Um die Schwächung der Struktur des Befestigungselements weiter zu optimieren, weist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Befestigungselement zwei Reihen von linienartigen Strukturen auf, die sich jeweils zwischen einem hinteren Ende und einem vorderen Ende des Befestigungselements zwischen den Gewindeflanken in dem Gewindegrund erstrecken. Die beiden Reihen von linienartigen Strukturen sind hierbei spiegelsymmetrisch bezüglich der Längsachse angeordnet. Anders formuliert sind die beiden Reihen um 180° bezüglich der Längsachse zueinander versetzt angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine optimale Schwächung des Befestigungselements um den Schrumpfungseffekt weitestgehend zu minimieren.
Um zu verhindern, dass sich das Befestigungselement, nachdem es in das Anbauteil eingedreht wurde, bei Drehung in Ausschraubrichtung zur Nivellierung bezüglich des Befestigungsgrunds wieder aus dem Anbauteil herausdreht, weisen in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Gewindeflanken mindestens eine, insbesondere mindestens zwei, sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen sind insbesondere um 180° bezüglich der Längsachse zueinander angeordnet und weisen in Blickrichtung entlang der Längsachse eine Stufenform auf. Die insbesondere stufenförmigen Ausnehmungen sind derart angeordnet, dass diese in Eindrehrichtung nacheilen. Anders formuliert wirken die stufenförmigen Ausnehmungen nicht als Fräselemente beim Eindrehen in das Anbauteil. Insbesondere sind die Ausnehmungen in Umfangsrichtung zwischen den beiden Reihen von linienartigen Strukturen angeordnet. Somit sind insbesondere die linienartigen Strukturen zu den jeweils benachbarten Ausnehmungen um 90° bezüglich der Längsachse versetzt.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle Merkmale des oder der Ausführungsbeispiele, sondern einen grundsätzlich beliebigen Teil der gekennzeichneten Merkmale eines Ausführungsbeispiels gegebenenfalls in Kombination mit einem, mehreren oder allen Merkmalen eines weiteren Ausführungsbeispiels aufweisen, sind möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele erklärt.
Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
2 einen vergrößerten Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung der 1; und
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung; und
4 die erfindungsgemäße Vorrichtung der 4 in einem montierten Zustand.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dargestellt, wobei ein vergrößerter Teil der Vorrichtung 1 in 2 dargestellt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Bezugszeichen der Detailansicht der 2 in 1 enthalten. Die Vorrichtung 1, welche einen Compoundstift oder eine Compoundschraube darstellt, umfasst einen länglichen Stift 2, welcher sich entlang einer Längsachse L erstreckt. In einem vorderen Endbereich 4 ist beginnend von einer Stiftspitze 3 ein vorderes Gewinde 5 auf dem Stift 2 angeordnet. Das vordere Gewinde 5 dient dazu, in einen Dübel 32 eingeschraubt zu werden, welcher in einem Befestigungsgrund 31 eingebracht ist (dargestellt in 4).
Das vordere Gewinde 5 erstreckt sich in Richtung eines hinteren Endbereichs 6 der Vorrichtung 1.
Im hinteren Endbereich 6 ist ein Befestigungselement 7 aus Kunststoff angeordnet. Das Befestigungselement 7 ist auf den Stift im hinteren Endbereich aufgespritzt. Das Befestigungselement 7 erstreckt sich zwischen einem hinteren Ende 8 und einem vorderen Ende 9. Zwischen dem vorderen Ende 9 und dem hinteren Ende 8 erstreckt sich ein Befestigungsgewinde 10, welches einstückig mit dem Befestigungselement 7 ist. Das Befestigungsgewinde 10 weist Gewindeflanken 11 auf, deren Höhe beginnend vom hinteren Ende 8 in Richtung des vorderen Endes 9 abnehmen. In dem Befestigungsgewinde 10 sind zwei Ausnehmungen 12 angeordnet, wobei in den 1 und 2 nur eine Ausnehmung 12 dargestellt ist. Die weitere der Ausnehmungen 12 ist um 180° bezüglich der Längsachse L versetzt und folglich nicht sichtbar. Bei Blickrichtung entlang der Längsachse L sind die Ausnehmungen 12 stufenförmig. Die Ausnehmungen 12 sind derart angeordnet, dass die Stufen bei einer Drehung der Vorrichtung 1 in einer Einschraubrichtung D₁ nacheilen. Eine Befestigungsfläche 14 ist am hinteren Ende 8 angeordnet. Die Funktion der Ausnehmungen 12 und der Befestigungsfläche 14 wird nachfolgend noch beschrieben. Zwischen benachbarten Gewindeflanken 11 ist im Gewindegrund 13 jeweils eine linienartige Schwächung 15 angeordnet, deren Verlauf den Gewindeflanken 11 folgt. Die linienartigen Schwächungen 15 erstrecken sich von einer Außenseite 16 des Befestigungselements 7 bis zum Stift 2. Durch die Schwächungen 15 wird der Schrumpfungseffekt kompensiert, der dadurch entsteht, dass das durch Spritzgießen hergestellte Befestigungselement 7 erkaltet und sich der Kunststoff hierbei zusammenzieht. Die linienartigen Schwächungen 15 sind in zwei Reihen angeordnet, wobei in den 1 und 2 lediglich eine Reihe von vier linienartigen Schwächungen 4 dargestellt ist. Das Befestigungselement 7 weist eine zweite Reihe aus linienartigen Schwächungen 15 auf, die zu der sichtbaren Reihe um 180° versetzt angeordnet und folglich in den Figuren nicht sichtbar ist. Die Reihen aus Schwächungen 4 sind zwischen den Ausnehmungen 12 angeordnet, sodass die Schwächungen 15 zu benachbarten Ausnehmungen 12 um 90° bezüglich der Längsachse L zueinander versetzt angeordnet sind.
Eine Werkzeugaufnahme 17 ist in einem Stiftkopf 18 angeordnet. Über die Werkzeugaufnahme 17 ist die Vorrichtung 1 mittels eines Drehwerkzeugs in eine Einschraubrichtung D₁ und in eine entgegengesetzte Ausschraubrichtung D₂ drehbar. Ein Mitnehmerelement 19 aus Kunststoff ist dreh- und axialfest um den Stiftkopf 18 herum aufgespritzt. Das Mitnehmerelement 19 weist eine Mitnehmerfläche 20 auf, die mit der Befestigungsfläche 14 korrespondiert. Die Funktion wird nachfolgend noch erläutert. Ein ringförmiges Anschlagelement 21 ist im hinteren Endbereich 6 auf den Stift 2 aufgespritzt und drehfest und axialfest mit diesem verbunden. Das Befestigungselement 7 ist axial auf dem Stift 2 zwischen dem Anschlagelement 21 und dem Mitnehmerelement 19 beweglich und drehbar. Durch einen Abstandshalter 22 in Form eines Sicherungsrings 23 ist die axiale Beweglichkeit des Befestigungselements 7 noch reduzier- bzw. einstellbar.
Ein elastisch tordierbarer Schlauch 26 aus Silikon ist, wie in den 1, 2 und 4 dargestellt, auf dem Stift 2 angeordnet. Hierzu ist der Schlauch 26 mit einem hinteren Ende 28 voraus auf den Stift 2 aufgeschoben. An dem Anschlagelement 21 sind in Längsrichtung verlaufende Stege 29 angeordnet, über welche das hintere Ende 28 des Schlauchs 26 geschoben wird, wodurch zwischen dem Schlauch 26 und dem Anschlagelement 21 eine drehfeste Verbindung durch Reibschluss entsteht.
Die Funktion der Vorrichtung 1 aus den 1 und 2 wird im Folgenden mit Hilfe der 4 erklärt. 4 zeigt die Vorrichtung 1 der 1 in einem montierten Zustand. Die Vorrichtung 1 dient dazu, ein Anbauteil 30 aus Holz in einem Abstand an einem Dübel 32 in einem Befestigungsgrund 31 aus Beton zu befestigen. Hierfür wird die Vorrichtung 1 mittels eines Drehwerkzeugs (nicht dargestellt), welches in die Werkzeugaufnahme 17 eingreift in einer Einschraubrichtung D₁ durch das Anbauteil hindurch in den Dübel 32 geschraubt. Das vordere Gewinde 5 schraubt sich hierbei in den Dübel 32 und das Befestigungsgewinde 10 des Befestigungselements 7 zumindest teilweise in das zu befestigende Anbauteil 30. In Einschraubrichtung D₁ wird die Drehenergie, die von dem Drehwerkzeug auf das dreh- und axialfeste Mitnehmerelement 19 übertragen wird, durch die Mitnehmerfläche 20 auf die Befestigungsfläche 14 des Befestigungselements 7 übertragen. Das Mitnehmerelement 19 nimmt also in der Einschraubrichtung D₁ das Befestigungselement „mit“, wodurch dieses in das Anbauteil 30 geschraubt werden kann, während sich zeitgleich das vordere Gewinde 5 in den Dübel 32 einschraubt. Das Anbauteil 30 ist folglich über das Befestigungselement 7 in einem Abstand zu dem Befestigungsgrund 31 gehalten. Um einen Abstand des Anbauteils 30 vom Befestigungsgrund 31 zu vergrößern, also das Anbauteil 30 bezüglich des Befestigungsgrunds 31 zu nivellieren, kann das Drehwerkzeug die Vorrichtung 1 in einer Ausschraubrichtung D₂ drehen. Hierbei gelangen die Mitnehmerfläche 20 und die Befestigungsfläche 14 außer Kontakt. Da das Befestigungselement 7 drehbar und axial verschieblich auf dem Stift 2 angeordnet ist, bleibt das Befestigungselement 7 hierbei positionsfest im Anbauteil 30, wodurch bei einer Drehung der Vorrichtung 1 in Ausschraubrichtung D₂, das vordere Gewinde 5 zumindest teilweise aus dem Dübel 32 herausgedreht wird, wodurch sich ein Abstand des Anbauteils 30 zum Befestigungsgrund 31 vergrößert. Während dieser Bewegung stützt sich das Befestigungselement 7, welches ortsfest im Anbauteil 30 verharrt, auf dem Anschlagelement 21 und dem Sicherungsring 23 ab. Die Ausnehmungen 12 im Befestigungselement 7 tragen dazu bei, dass das Befestigungselement 7 bei einer Drehung in die Ausschraubrichtung D₂ nicht aus dem Anbauteil 30 herausgedreht wird.
Der elastisch tordierbare Silikonschlauch 26 dient dazu, wenn die Vorrichtung 1, wie in 4 dargestellt, in einen Dübel 32 im Befestigungsgrund 31 eingeschraubt ist, einen Eintritt von Feuchtigkeit von außen in den Dübel 32 zu verhindern, um zu vermeiden, dass der Stift 2 Korrosionseffekten ausgesetzt ist. Hierfür tritt zuerst ein vorderes Ende 27 des Schlauchs 26 in Kontakt zu der Dübelöffnung. Bei einem weiteren Eindrehen der Vorrichtung 1 in den Befestigungsgrund 31 dringt das vordere Ende 25 tiefer in die Dübelöffnung ein. Hierbei tordiert der Schlauch 26 um die Längsachse L und wird bezüglich der Längsachse L auch axial verkürzt. Die Tordierung ist dadurch gegeben, dass das hintere Ende 28 des Schlauchs 26 drehfest mit dem Anschlagelement 21 verbunden ist, während das Eindringen des vorderen Endes 25 in den Dübel 32 ein Mitdrehen verhindert. Durch die Flexibilität des Schlauchs 26 wird die Kraft, die benötigt wird, um die Vorrichtung 1 in den Untergrund 31 einzudrehen, nur unwesentlich erhöht.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, die sich nur geringfügig vom ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 1 und 2, unterscheidet. Daher wurden die gleichen Bezugszeichen für gleiche Merkmale verwendet. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen.
Anstelle eines elastisch tordierbaren Schlauchs 27 weist die Vorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels eine Dichthülse 24 auf, die einstückig mit dem Anschlagelement 21 ausgebildet ist. Die Dichthülse 24 ist einstückig mit dem Anschlagelement 21 auf dem Stift 2 durch Spritzgießen hergestellt und axial- und drehfest bezüglich des Stifts 2. Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Dichthülse 24 nicht tordier- und nicht axial komprimierbar. Um eine dichtende Wirkung zu erzielen, wird ein vorderes Ende 25 der Dichthülse in die Dübelöffnung eingeschraubt, respektive eingepresst, wodurch eine stabile form- und reibschlüssige Verbindung zwischen Dübelöffnung und Dichthülse 25 entsteht, wodurch keine Feuchtigkeit zwischen dem Dübel und der Dichthülse 25 in den Dübel eindringen kann.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Stift
3: Stiftspitze
4: vorderer Endbereich des Stifts 2
5: vorderes Gewinde
6: hinterer Endbereich
7: Befestigungselement
8: hinteres Ende des Befestigungselements 7
9: vorderes Ende des Befestigungselements 7
10: Befestigungsgewinde
11: Gewindeflanke
12: Ausnehmung
13: Gewindegrund
14: Befestigungsfläche
15: Schwächung
16: Außenseite des Befestigungselements 7
17: Werkzeugaufnahme
18: Stiftkopf
19: Mitnehmerelement
20: Mitnehmerfläche
21: Anschlagelement
22: Abstandshalter
23: Sicherungsring
24: Dichthülse
25: vorderes Ende der Dichthülse 24
26: elastischer tordierbarer Schlauch
27: vorderes Ende des Schlauchs 26
28: hinteres Ende des Schlauchs 26
29: Steg
30: Anbauteil
31: Befestigungsgrund
32: Dübel
L: Längsachse
D1: Einschraubrichtung
D2: Ausschraubrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 8501544 [0001]
EP 0935075 A1 [0014]

Claims

Vorrichtung (1) zum Befestigen eines Anbauteils (30) in einem Abstand zu einem Befestigungsgrund (31), umfassend: - einen sich entlang einer Längsachse (L) erstreckenden Stift (2) mit einem vorderen Gewinde (5) in einem vorderen Endbereich (4) des Stifts (2) - ein Befestigungselement (7) mit einem äußeren Befestigungsgewinde (10) an einem hinteren Endbereich (6) des Stifts (2), - Eine Werkzeugaufnahme (17) zum drehenden Antrieb des Stifts (2) in dem, dem vorderen Endbereich (4) abgewandten hinteren Endbereich (6), - ein bezüglich des Stifts (2) axial- und drehfestes Mitnehmerelement (19) im hinteren Endbereich (6) des Stifts (2), das derart ausgebildet ist, dass bei einer Drehung des Mitnehmerelements (19) in einer ersten Drehrichtung (D₁) um die Längsachse (L) die Drehbewegung des Mitnehmerelements (19) auf das Befestigungselement (7) übertragbar und somit das Mitnehmerelement (19) zusammen mit dem Befestigungselement (7) in die erste Drehrichtung (D₁) drehbar ist und dass das Mitnehmerelement (19) bei einer Drehung in eine zweite Drehrichtung (D₂), die der ersten Drehrichtung (D₁) entgegengesetzt ist, von dem Befestigungselement (7) entkoppelbar ist, - ein bezüglich des Stifts (2) axial- und drehfestes Anschlagelement (21) im hinteren Endbereich (6), wobei das Befestigungselement (7) axial begrenzt zwischen dem Anschlagelement (21) und dem Mitnehmerelement (19) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Dichthülse (24) mit einem vorderen Ende (25) aufweist, welches dichtend zumindest teilweise in einen Dübel (32) im Befestigungsgrund (31) einführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichthülse (24) von dem Anschlagelement (21) in Richtung des vorderen Gewindes (5) des Stifts (2) erstreckt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichthülse (24) ein elastisch tordierbarer Schlauch (26) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (26) drehfest mit dem Anschlagelement (21) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (7) mit dem Befestigungsgewinde (10) durch Kunststoffspritzgießen auf dem Stift (2) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (19) durch Kunststoffspritzgießen auf dem Stift (2) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (17) im Stift (2) am hinteren Ende des Stifts und/oder am Mitnehmerelement (19) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (19) mindestens eine Mitnehmerfläche (20) aufweist, die mit mindestens einer Befestigungselementfläche (14) korrespondiert und durch die ein Drehmoment von dem Mitnehmerelement (19) auf das Befestigungselement (7) in der ersten Drehrichtung (D₁) übertragbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (21) durch Kunststoffspritzgießen auf dem Stift (2) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (7) Schwächungen (15) aufweist, die sich in radialer Richtung von einer Außenseite (16) des Befestigungselements (1) im Wesentlichen bis zum Stift (2) erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächungen (15) zwischen den Gewindeflanken (11) in einem Gewindegrund (13) angeordnet sind;
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächungen (15) linienartige Strukturen sind, deren Verlauf mit der Steigung des Gewindes (10) korrespondiert.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längserstreckung der linienartigen Strukturen mit einem Durchmesser des Stifts (2) im hinteren Endbereich (6) korrespondiert.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (7) zwei Reihen von linienartigen Strukturen aufweist, die sich jeweils zwischen einem hinteren (8) und einem vorderen Ende (9) des Befestigungselements (7) zwischen den Gewindeflanken (11) in dem Gewindegrund (13) erstrecken und wobei die beiden Reihen spiegelsymmetrisch bezüglich der Längsachse (L) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeflanken (11) mindestens eine, insbesondere mindestens zwei, sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmungen (12) aufweisen.