DE60011746T2

DE60011746T2 - Befestigungselement, antriebsvorrichtung zur ausführung des befestigungselements und bohrmeisel zum herstellen von bohrlöchern mit hinterschneidung

Info

Publication number: DE60011746T2
Application number: DE60011746T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Sato
Original assignee: Zen Kenchiku Sekkei Jimusho KK
Current assignee: Zen Kenchiku Sekkei Jimusho KK
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: DE60011746D1; EP1116831A1; EP1362655A1; EP1362655B1; DE60027793D1; CN1318124A; DE60027793T2; EP1116831B1; CN1198029C; EP1116831A4; WO2001006070A1

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei einem Befestigungselement eines Nach-Installationstyps, welches in ein gebohrtes Loch in einer vorgefertigten Betonstruktur eingehämmert wird. Insbesondere betrifft vorliegende Erfindung einen Befestigungselementaufbau der eine Arbeitsbedingung des Befestigungselements verbessert, so dass eine Hülse nicht gelöst wird, selbst wenn das Befestigungselement in Richtung nach oben installiert wird, und welche erheblich eine Zugbelastung erhöht, indem ein Lösen in der Weise vermieden wird, dass Hülse und Bolzen miteinander in einem konvex/konkaven Eingriff sind, nachdem das Aufweiten in der Installationstätigkeit durchgeführt wurde.
Die meistbekannten Befestigungselemente eines Nachinstallationstyps werden durch eine Hülse mit einem Expansionsbereich und einem Bolzen als Expansionsteil gebildet, der einen aufgeweiteten Abschnitt zum Expandieren des Expansionsbereichs durch Einsetzen in die Hülse aufweist. Der Bolzen wird im Wesentlichen angeordnet, um die Hülse als einen Anker in einer Betonstruktur durch Hämmern des Bolzens oder der Hülse bei Installieren des Befestigungselements in einer vorbereiteten Öffnung anzuordnen, wobei der Expansionsbereich durch eine relative Verstellung zwischen diesen aufgeweitet wird.
Bei einem Aufbau eines solchen bekannten Befestigungselements können sich diese voneinander trennen, da Hülse und Bolzen nur unter Druck in einem noch nicht expandierten Zustand des Expansionsabschnitts eingepasst sind. Insbesondere wenn sie in Richtung nach oben installiert werden, gibt es die Möglichkeit, dass die Bearbeitbarkeit während der Installation durch Lösen von der Hülse verschlechtert ist. Da außerdem kein Mittel zur Einschränkung einer Relativposition zwischen Expansionsabschnitt und dem Bolzen selbst unter der Bedingung vorliegt, dass der Expansionsabschnitt aufgeweitet wird, kann ein Herausrutschen des Bolzens aus der Hülse oder ein Lösen von der Hülse aus der vorbereiteten Öffnung möglicherweise durch Erzeugen eines Lösens zwischen Hülse und Stopfen bzw. Bolzen in einem solchen Fall sich ergeben, in dem es eine mechanische Schwingungsenergie oder Energie von einem Erdbeben empfängt. Dies verschlechtert den Ankereffekt und ist nicht akzeptierbar. DE 39 34 554 A1 offen bart eine Hülse, die expandiert werden kann, und einen Bolzen mit einem aufgeweiteten Abschnitt am Vorderende. Aufgrund dieses spezifischen Ausführungsbeispiels eines solchen Bolzens weist dieser eine Anzahl von Stufen auf, von denen wenigstens eine eine scharte Kante besitzt, um jegliches Zurückgleiten des Bolzens relativ zur Hülse zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung ergab sich durch Beobachten der oben erwähnten Nachteile. Es ist eine Aufgabe vorliegender Erfindung ein Befestigungselement bereitzustellen, das angeordnet ist, um ein Lösen zwischen einer Hülse und einem Bolzen im nichtexpandierten Zustand eines Expansionsabschnitts zu vermeiden und ein Lösen zwischen Hülse und Bolzen durch Durchführung einer Relativpositionierung zwischen dem Expansionsabschnitt und dem Bolzen nach der Expansion zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung nach Patentanspruch 1 werden Hülse und Bolzen nicht voneinander getrennt, da diese miteinander durch den konvex/konkaven Eingriff auch im nichtexpandierten Zustand des Expansionsabschnitts in Eingriff sind. Insbesondere wenn eine Montage nach oben erfolgt, wird ein Lösen der Hülse vermieden und daher die Verwendung erheblich verbessert. Durch Expandieren des Expansionsabschnitts durch Hämmern von Hülse oder Bolzen beim Einsetzen des Befestigungselements in ein vorbestimmtes und vorbereitetes Loch werden weiterhin innere Umfangsfläche des Expansionsabschnitts und äußere Umfangsfläche des Bolzens wieder durch den konvex/konkaven Eingriff miteinander in Eingriff gebracht und im Wesentlichen die Relativposition zwischen diesen fixiert, um ein Lösen der Hülse zu vermeiden. Daher tritt selbst bei Auftreten von Erdbeben- oder mechanischer Schwingungsenergie nach der Installierung kein Lösen zwischen Hülse und Bolzen auf und der Verankerungseffekt wird für eine lange Zeit stabil aufrecht erhalten.
Mit den zusätzlichen Merkmalen des Patentanspruchs 2 ist die Erfindung an einen solchen Fall angepasst, dass eine Dicke der Betonstruktur, in der ein vorbereitetes Loch gebildet ist, nicht ausreichend ist, und es schwierig ist, die Hammerkraft an der Öffnungsbodenfläche durch Aufsetzen von Hülse oder Bolzen an der Öffnungsbodenfläche der vorbereiteten Öffnung aufzunehmen. Das heißt, zuerst wird die Hülse in das vorbe reitete Loch eingeschlagen und zu diesem Zeitpunkt wird der Flanschabschnitt ebenfalls zum vorbereiteten Loch gehämmert, während der Flanschbereich des Hülsenendabschnitts deformiert wird. Mit dieser Anordnung wird eine ausreichende Reibungswiderstandskraft zwischen einer Innenumfangsfläche der vorbereiteten Öffnung und der Hülse erzeugt. Unter dieser Bedingung, wenn der Bolzen in die Hülse unter Verwendung einer Schlagvorrichtung eingeschlagen wird, wird die Relativbewegung zwischen der vorbereiteten Öffnung und der Hülse durch die Reibungswiderstandskraft verhindert. Als Ergebnis wird der Expansionsabschnitt durch Hämmern des Bolzens bezüglich der Hülse expandiert und funktioniert genauso wie nach Patentanspruch 1.
Insbesondere wenn die Umfangsnut von einer Endfläche im Flanschabschnitt gemäß Erfindung nach Patentanspruch 3 gebildet ist, wird die leichte Verformbarkeit des Flanschbereichs an einem Endabschnitt der Hülse weiter unterstützt durch das Vorhandensein dieser Umfangsnut. Bei dieser Anordnung wird beispielsweise, selbst wenn ein Öffnungsrand der vorbereiteten Öffnung nicht vollständig rund ist, der Flanschabschnitt folgend einer Form der Öffnung verformt und fest mit einem Innenumfang der vorbereiteten Öffnung in Eingriff geraten. Folglich wird die Reibungswiderstandskraft zwischen der vorbereiteten Öffnung der Hülse, die notwendig zum Bolzenschlagen ist, gleichmässig ohne Versatz verteilt und gleichzeitig dadurch ein Eindringen von Regenwasser in die vorbereitete Öffnung vermieden.
Mit den weiteren Merkmalen des Patentanspruchs 4 wird der Expansionsabschnitt der Hülse durch Schlagen des Ankerhauptkörperabschnitts expandiert, bis die Hülse mit dem abgestuften Abschnitt des Ankerhauptkörperabschnitts in Kontakt gerät nach Einsetzen des Befestigungselements in die vorbereitete Bohrung. In diesem Fall, wenn die Hülse und der abgestufte Abschnitt in Kontakt miteinander geraten, wird es unmöglich, den Ankerhauptkörperabschnitt weiter zu hämmern. Daher ist es möglich festzustellen, dass der Expansionsabschnitt ausreichend aufgeweitet ist, indem man diesen Kontakt fühlt. Gleichzeitig, wenn der Ankerhauptkörperabschnitt geschlagen wird, wird der Abschnitt mit großem Durchmesser des Ankerhauptkörperabschnitts positiv in die vorbereitete Bohrung eingedrückt und eingepasst. Deshalb, durch Setzen der Länge des Abschnitts mit großem Durchmesser bis zum bestimmten Grad mit einer großen Länge und durch Setzen so, dass eine notwendige Stärke durch das Druckeinpassen des Abschnitts mit großem Durchmesser in einen minimal notwendigen Umfang erhalten wird, ist es nicht notwendig, genau die Tiefe der vorbereiteten Bohrung zu kontrollieren. Das heißt, selbst wenn die Produktionslänge des Abschnitts mit großem Durchmesser, die von der vorbereiteten Bohrung vorsteht, nach Beenden der Installation verteilt ist, ergibt sich kein Problem in der Stärke der Verankerung. Da die Relativbewegung zwischen Hülse und Ankerhauptkörperabschnitt durch den Kontakt zwischen Hülse und abgestuften Abschnitt des Ankerhauptkörperabschnitts verhindert wird, wird der Ankerhauptkörperabschnitt nicht exzessiv geschlagen und diese Anordnung führt zu dem Effekt, dass eine Dispersion der Installationsbedingung zwischen individuellen Bauhandwerkern unterdrückt wird.
Gemäß der Merkmale des Patentanspruchs 5 wird der Abschnitt mit großem Durchmesser des Ankerhauptkörperabschnitts nicht positiv Druck eingepasst in die vorbereitete Bohrung und während des Schlagens des Ankerhauptkörperabschnitts zur Hülse ergibt sich ein Installationsgefühl aufgrund des konvex/konkaven Eingriffs zwischen dem Expansionsabschnitt und dem Bolzen durch Kontakt zwischen der Hülse und dem abgestuften Abschnitt des Ankerhauptkörperabschnitts, was sich durch das beiderseitige Erreichen des Endhubes ergibt.
Mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 wird es möglich, leicht und tatsächlich eine ausreichende Expansion des Expansionsabschnitts durch vorbestimmtes Hämmern des Ankerhauptkörperabschnitts zu fühlen durch eine Vollendung des konvex/konkaven Eingriffs. Es ist möglich, die Stabilität der Installationsbedingung zu verbessern, indem die Dispersion der installierten Bedingung aufgrund individueller Unterschiede der Bauhandwerker vermieden wird.
Mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 wird die Stärke des Ankers weiterhin verbessert, da Expansionsabschnitt der Hülse weiter bis zu einer Rockform expandiert wird, um der Form der vorbereiteten Öffnung mit Hinterschnitt zu folgen, so dass sich ein starker Ankereffekt aufgrund dieser hinterschnittenen Form ergibt und ein Multipliziereffekt aufgrund des konvex/konkaven Eingriffs zwischen dem Expansionsabschnitt und dem Bolzen bei der Expansionsvervollständigungszeit. Insbesondere, selbst falls Sprünge in der Betonstruktur erzeugt werden, wird die Hülse nicht gelöst und zeigt einen außergewöhnlich starken Verankerungseffekt.
Falls ein Gewindeabschnitt in dem Abschnitt mit großem Durchmesser gemäß Patentanspruch 7 gebildet ist, wird eine vorbestimmte Struktur durch Verwenden des Gewindeabschnitts als Befestigungsbereich fixiert.
Durch Befestigen einer Feststellmutter zusätzlich zum Verankerungseffekt durch Expansion des Expansionsbereichs der Hülse, siehe Patentanspruch 8, werden Expansionsabschnitt und Mutter im Wesentlichen die Betonstruktur druckverdichten. Deshalb, falls eine verformte Verstärkungsstange verwendet wird als Einsatzstange zur Erdbeben verstärkung, weist das Befestigungselement eine extreme Stärke gegen eine Belastung sowohl in Zug- als auch Druckrichtung durch.
Wird die Erfindung zum Fixieren einer Schaltkreiskarte eines elektrischen Produkts und verschiedener elektrischer Einrichtungen oder zur Installierung innerer Bauteile eines Automobils verwendet, wird eine relative Positionierung zwischen Hülse und Bolzen durch den konvex/konkaven Eingriff zwischen innerer Umfangsfläche des Expansionsabschnitts und der Außenumfangsfläche gleichzeitig mit Expandieren des Expansionsabschnitts der Hülse durchgeführt. Daher, selbst wenn das Befestigungselement Vibrationen nach seiner Installation empfängt, ist es schwierig, ein Lösen zwischen dem Expansionsabschnitt und dem Bolzen zu erzeugen und es ist möglich, den Verankerungseffekt für eine lange Zeit beizubehalten. Andererseits, da es ausgezeichnet in einer Selbstrückstelleigenschaft ist als Eigenschaft eines Kunststoffbefestigungselements, siehe Anspruch 9, wird im Falle eines Lösens des Verankerungseingriffs zum Reparieren oder Recyceln der Bolzen in umgekehrter Richtung zum Expandieren geschlagen, um die Expansion der Hülse aufzuheben und das Befestigungselement ist leicht entfernbar.
Ein Einschlagelement wird zum Hämmern einer Hülse oder eines Bolzens bei Installation eines Befestigungselements eines Nachinstallationstyps verwendet, welches durch die Hülse gebildet ist, die einen Expansionsabschnitt aufweist, und den Bolzen, der einen aufgeweiteten Abschnitt zum Expandieren des Expansionsabschnitts beim Installieren in die Hülse aufweist. Das Einschlagelement weist eine Stange auf, die durch integrales Bilden eines Stößelabschnitts, der in eine Öffnung einsetzbar ist, und eines Schenkelabschnitts in einer Längsrichtung und einen justierbaren Adapter, der so installiert ist, dass er an der Stange in axialer Richtung um einen vorbestimmten Betrag ver schiebbar ist, sowie einen verformten Flanschabschnitt, der einteilig mit einem longitudinalen Mittelabschnitt der Befestigungselementinstallation gebildet ist sowie zwei Eingriffsnuten, die mit dem verformten Flanschabschnitt in Eingriff bringbar sind und unterschiedliche Tiefen aufweisen, wobei diese innerhalb des Justieradapters um 90° versetzt angeordnet sind, wobei eine Projektionslänge des Stößelabschnitts von dem Justieradapter auswählbar aus zwei Stufen durch selektives Schalten einer Nut mit dem verformten Flanschbereich auswählbar ist.
Falls das Einschlagelement beim Hämmern eines Bolzens eines Befestigungselements eines Innenkonusschlagtyps verwendet wird durch alternatives Auswählen einer Projektionslänge eines Schlagbereichs direkt zum Hämmern der Hülse oder des Bolzens durch ein ausgewähltes Schlagteil, wird dieses allgemein zum Hämmern von Hülse und Bolzen verwendet, die unterschiedlich in der benötigten Projektionslänge des Schlagbereichs sind. Außerdem ist es in einigen Fällen möglich, das Schlagteil zum Hämmern von Hülsen oder Bolzen von wenigstens zwei Arten von Befestigungselementen unterschiedlicher Schlaglänge zu verwenden, d.h., zwei Arten von Befestigungselementen von unterschiedlicher Größe. Als Ergebnis wird es möglich, die Werkzeugsteuerstunden zu vermindern und die Flexibilität des Schlagteils zu verbessern.
Es zeigen:
1 eine Ansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung und eine Explosionsdarstellung einer Hülse und eines Bolzens mit halber Querschnittsansicht;
2 eine Querschnittsansicht einer verbundenen Stellung von Hülse und Bolzen nach 1;
3 eine Unteransicht nach 2;
4 einen wichtigen oberen Endabschnitt nach 2 in vergrößerter Darstellung;
5 einen wichtigen unteren Endabschnitt nach 2 in vergrößerter Darstellung;
6 eine Erläuterungsdarstellung einer Schlagprozedur eines Befestigungselements nach 2;
7 eine Erläuterungsdarstellung einer Schlagprozedur eines Befestigungselements nach 2;
8 einen Querschnitt zur Darstellung eines Schlagteils verwendet zum Schlagen des Befestigungselements nach 2;
9 eine Draufsicht nach 8;
10 eine Querschnittsansicht entlang der Linie a-a aus 8;
11 eine Tätigkeitsdarstellung des Schlagelements nach 8;
12 einen Querschnitt entlang der Linie b-b nach 11;
13 eine Tätigkeitsdarstellung zur tatsächlichen Verwendung des Schlagmittels nach 8 bis 12;
14 eine Tätigkeitsdarstellung zur tatsächlichen Verwendung des Schlagmittels nach 8 bis 12;
15 eine Ansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung und eine Explosionsdarstellung von Hülse und Ankerhauptkörperabschnitt in Halbschnittansicht;
16 einen Querschnitt zur Darstellung einer Verbindungsbedingung zwischen Hülse und Ankerhauptkörperabschnitt nach 15;
17 eine Erläuterungsdarstellung eines Schlagmittels zum Schlagen des Befestigungselements nach 16;
18 eine Querschnittsansicht zur Darstellung einer Hammerbedingung eines Befestigungselements nach 16;
19 einen halben Querschnitt zur Darstellung einer Modifikation des Befestigungselements nach 15 und 16;
20 eine Ansicht zur Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung und eine Querschnittsansicht zur Darstellung einer Bedingung des Hämmerns;
21 einen Querschnitt eines vollendeten Hämmerns des Befestigungselements nach 20;
22 eine Erläuterungsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung;
23 eine Draufsicht nach 22;
24 eine Unteransicht nach 22;
25 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines wichtigen Teils nach 22;
26 eine halbe Querschnittsansicht zur Darstellung einer Schlagbedingung des Befestigungselements nach 22;
27 eine halbe Querschnittsansicht zur Darstellung eines Schlagzustands des Befestigungselements nach 22;
28 eine Strukturansicht zur Darstellung einer Modifikation des Befestigungselements nach 22;
29 eine Darstellung einer weiteren Modifikation eines Befestigungselements nach 22;
30 eine Draufsicht auf 29;
31 eine Unteransicht nach 29;
32 einen Querschnitt eines Befestigungselements nach 29;
33 einen halben Querschnitt zur Darstellung einer Schlagbedingung des Befestigungselements nach 29;
34 eine Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung;
35 einen Querschnitt durch eine Schlagbedingung des Befestigungselements nach 34, und
36 einen Querschnitt eines Schlagvollendungszeitpunkts des Befestigungselements nach 34.
1 bis 7 zeigen Darstellungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels (1. Ausführungsbeispiel) eines Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung, wie es in den Ansprüchen 1 bis 3 und 6 beschrieben ist. Ein solches Beispiel eines Befestigungselements ist ein metallenes Nachinstallations- und Verankerungselement vom Innenkonuseinschlagtyp. 2 bis 5 zeigen linke Hälften eines nichtexpandierten Zustandes eines Expansionsabschnitts und rechte Hälften in dem expandierten Zustand.
Nach 1 bis 3 wird ein Befestigungselement 1 durch eine Hülse 2 in Form eines Hohlzylinders und einen abgestuften, schachtförmigen Bolzen 3 gebildet, der als Expansionselement in die Hülse 2 druckeingepasst wird.
Ein Gewindeabschnitt 4 ist an einem Innenumfang eines oberen Endbereichs der Hülse 2 gebildet und erstreckt sich in etwa über die Hälfte der Längsrichtung der Hülse 2. Wei terhin ist ein unterer Endabschnitt der Hülse 2 spannhülsenförmig in vier radial geschlitzte Nuten 5 aufgeteilt und als Expansionsabschnitt 6 ausgebildet, der in radialer Richtung aufspreizbar ist.
Wie vergrößert in 4 dargestellt ist, ist ein Projektionsabschnitt 7 an einer Innenumfangsfläche des Expansionsabschnitts 6 vorgesehen, um dessen Innendurchmesser teilweise zu vermindern.
Wie vergrößert in 5 dargestellt ist, ist ein Flanschabschnitt 8 am Außenumfang des oberen Endabschnitts am Schraubabschnitt 4 der Hülse 2 mit einem kleinen Vorsprung vorgesehen. Weiterhin sind eine Vielzahl von Rippen 9 vorstehend angeordnet, um von dem Flanschabschnitt 8 zu einer im allgemeinen äußeren Umfangsfläche der Hülse 2 vorzustehen. Da der Flanschabschnitt 8 und die Rippen 9 fest an einem Öffnungsrandbereich einer vorbereiteten Bohrung, wie später beschrieben, druckangepasst werden, ist eine Umfangsnut 10 am Innenumfang des Flanschabschnitts 8 von der oberen Endfläche als kleine Ringnut vorgesehen, so dass der Flanschabschnitt 8 leicht in Durchmesserrichtung verformbar ist.
Andererseits ist die Längsdimension des Bolzens 3 im Wesentlichen gleich der Hälfte der Längsdimension der Hülse 2 und ist mit einer Ausnehmungsnut 11 ausgebildet, die eine aufgeweitete Fläche 11a und eine Ausnehmungsnut 12 aufweist, die als Nackenabschnitt dienen und etwas größer als die Ausnehmungsnut 11 ist sowie an einem Endabschnitt des Bolzens 3 vorgesehen ist. Die Ausnehmungsnut 11 ist so geformt, dass sie mit dem Projektionsabschnitt 7 am Innenumfang des Expansionsabschnitts 6 im nichtexpandierten Zustand angepasst ist und die andere Nut 12 ist so geformt, dass sie mit der Form des Projektionsabschnitts 7 am Innenumfang des Expansionsabschnitts 6 im expandierten Zustand angepasst ist. Weiterhin ist der Maximaldurchmesser des Endursprungs 13 des Bolzens 3 so gebildet, dass er etwas größer als der minimale Innendurchmesser an einem oberen Abschnitt des Projektionsabschnitts 7 auf der Innenumfangsfläche des Expansionsabschnitts 6 ist, wenn dieser noch nicht expandiert ist.
Durch Druckeinpassen des Bolzens 3 in die Hülse 2 zum Zusammensetzen von Hülse 2 und Bolzen 3 mittels einer Eingriffsverbindung wird zusätzlich zu der Eingriffsverbindung der inneren Umfangsfläche der Hülse 2 und der äußeren Umfangsfläche des Bolzens 3 ein Eingriff der Ausnehmungsnut 11 des Endes des Bolzens 3 und des Vorsprungabschnitts 7 des Expansionsabschnitts 6 miteinander mittels eines irregulären Eingriffs erzeugt, um auf diese Weise den Lösverhinderungseffekt aufgrund der Relativposition durchzuführen. Daher, selbst falls das Befestigungselement in dem Vorinstallationszustand allein angeordnet ist, trennen sich Hülse 2 und Bolzen 3 nicht voneinander.
Als nächstes wird die Installation des Befestigungselements 1 erläutert, wobei eine Bohrung eines hinterschnittenen Typs ebenfalls gebildet ist, siehe 6 und 7. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass die Dicke t an einer Bodenwand klein ist und die Bodenwand die Schlagkraft des Befestigungselements nicht aufnehmen kann, falls eine Öffnung 15 des hinterschnittenen Typs in der Betonstruktur 14 nach 6 gebildet ist. Weiterhin ist die Anordnung so, dass ein Reibungswiderstand zwischen der äußeren Umfangsfläche der Hülse 2 und der inneren Umfangsfläche der vorbereiteten Öffnung 15 die Befestigungselementschlagkraft aufnimmt.
Zuerst, nachdem das Befestigungselement 1 in die vorbereitete Öffnung 15 nach 6(A) eingesetzt ist, wird die Hülse 23 durch eine Schlagtätigkeit mittels eines dafür vorgesehenen Schlagschaftes (Kammerelement), siehe 13 eingeschlagen, wobei das Schlagelement 22 später beschrieben wird. Dabei wird auf das Befestigungselement 1 so lange eingeschlagen, bis der obere Endabschnitt der Hülse 2 niedriger in seinem Höhenniveau als die obere Wandfläche der Betonstruktur 14 um eine vorbestimmte Größe e nach 6(B) ist, so dass der Flanschabschnitt 8 und die Rippen 9, die oberen Endabschnitte der Hülse 2 angeordnet sind, vollständig druckeingepasst sind. Da der Flanschabschnitt 8 zur Durchführung einer leichten Verformbarkeit durch das vorherige Anordnen der Umfangsnut 10 ausgebildet ist, siehe 2 und 5, wobei in diesen Figuren der linke Abschnitt einen Zustand zeigt, in dem der Flanschabschnitt noch nicht verformt ist, und die rechte Hälfte einen Zustand zeigt, in dem der Flanschabschnitt 8 verformt ist, wobei während des Schlagens der Hülse 2 der Flanschabschnitt 8 in das vorbereitete Loch 15 druckeingepasst wird, während er in Durchmesserrichtung verformt wird. Auf diese Weise wird der Flanschabschnitt 8 so verformt, selbst wenn ein Abschnitt nahe dem oberen Endumfang der vorbereiteten Öffnung 15 nicht vollständig rund ist, dass er der Form der Öffnung 15 folgt und entsprechend an die Innenumfangsfläche dieser Öffnung 15 angepasst ist. Daher ist es möglich, jeglichen Freiraum zwischen der vorbereiteten Öffnung 15 und der Hülse nach der Installationstätigkeit zu vermeiden und ein Eindringen von Regenwasser oder dergleichen in einen solchen Freiraum zu verhindern. Ist das Loch 15 soweit vorbereitet, dass dessen Tiefe einer bestimmten Dimension entspricht durch Steuerung des Schlaggrades auf die Hülse 2, so dass die oben beschriebene Dimension e mit der spezifischen Dimension eingestellt ist, erreicht das Spitzenende der Hülse 2 noch nicht die Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 15.
Nach dem Einschlagen der Hülse 2 um eine bestimmte Länge, wird das Spitzenende des Expansionsabschnitts 6 der Hülse 2 durch Schlagen des Stößels 3 mittels des Schlagwerkzeugs 20 ähnlich wie oben beschrieben und in 6(C) dargestellt, expandiert, wobei das Schlagwerkzeug 20 später beschrieben wird. Auch wenn die Hülse 2 dazu tendiert, wegen der zwischen Stößel 3 und Hülse 2 erzeugten Reibungskraft, entsprechend zum Schlagen des Stößels 3, wie oben erwähnt, geschlagen zu werden, gerät der Flanschabschnitt 8 mit der Betonstruktur 14 in Eingriff, wobei zusätzlich die allgemeine Außenumfangsfläche mit der Innenumfangsfläche der vorbereiteten Öffnung 15 angepasst ist. Daher kann die Reibungskraft zwischen innerer Umfangsfläche der vorbereiteten Öffnung 15 und der Hülse 2 ausreichen, um der Schlagkraft des Stößels 3 widerstehen und nur der Stößel 3 wird relativ zur Hülse 2 geschlagen.
Während des Schlagens des Stößels 3 wird der konvex/konkave Eingriff zwischen der Ausnehmungsnut 11 des Stößels 3 und dem Vorsprungsabschnitt 7 des Expansionsabschnitts 6 allmählich gelöst, siehe 4, und aufgrund dieser allmählichen Lösung expandiert der Expansionsabschnitt 6 in eine Rockform entlang einer konischen Fläche 15a der vorbereiteten Öffnung 15. Dann gerät die andere Ausnehmungsnut 12 des Stößels 3 mit dem Projektionsabschnitt 7 in Eingriff und dadurch erfolgt die relative Positionierung zwischen Hülse 2 und Stößel 3. Dabei ist die Expansion des Expansionsabschnitts 6 durch Erreichen dieser Bedingung vollendet. Durch den Eingriff zwischen Ausnehmungsnut 12 und Projektionsabschnitt 7 wird der Expansionsabschnitt 6, der vorher bis zum maximal expandierten Zustand nach 6(C) expandiert wurde, etwas aufgrund eines sogenannten Rückfederphänomens zurückkehren und verbleibt in dem Zustand nach 7A. Folglich kann ein Bauhandwerker sofort fühlen, dass die Ausnehmungsnut 12 mit dem Projektionsabschnitt 7 in Eingriff gerät, durch ein Installationsgefühl und die Schlagtätigkeit des Stößels 3 wird beendet, wenn dieses Installationsgefühl auftritt unter der Annahme, dass der Expansionsabschnitt 6 bis zu einem vorbestimmten Betrag expandiert wurde. Wenn die Tiefe der vorbereiteten Öffnung 15 einer bestimmten Tiefe entspricht, ist das Spitzenende des Stößels 3 nicht mit der Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 15 im expandierten Zustand des Expansionsabschnitts 6 in Kontakt.
Wird die Expansion des Expansionsabschnitts 6 durch Schlagen des Stößels 3 vollendet, wird eine vorbestimmte Befestigungsstruktur 16 auf der Betonstruktur 15 nach 7(B) aufgesetzt und ein Bolzen 17 tritt durch die Befestigungsstruktur 16 hindurch und wird mit einem Einschraubabschnitt 4 der Hülse 2 verschraubt, um mit der Betonstruktur 15 verbunden zu werden. Da die Vielzahl von auf der Außenumfangsfläche der Hülse 3 gebildeten Rippen 9 mit der Betonstruktur 14, wie oben erläutert, in Eingriff sind, verhindert diese Anordnung der Hülse 2 eine Drehung zusammen mit dem Bolzen 17. Entsprechend zur Befestigung des Bolzens 17 wird die Hülse 2 relativ heraufgezogen und daher die obere Endfläche der Hülse 23 der Befestigungsstruktur 16 angepasst. Der vorher aufgeweitete Expansionsabschnitt 6 wird mit der konischen Fläche 15a der vorbereiteten Öffnung 15 eingepasst. Als Ergebnis wird der in die Rockform expandierte Expansionsabschnitt 6 und die Befestigungsstruktur 16 durch Druckeinpassen die Betonstruktur 14 befestigen. Daher wird es möglich, die Befestigungsstruktur 16 mit einem weiteren starken Ankereffekt fest anzubringen.
Mit einem in dieser Weise angeordneten Ausführungsbeispiel, wenn das Befestigungselement 1 im nichtexpandierten Zustand allein vorgesehen ist, geraten Hülse 2 und Stößel 3 miteinander durch den konvex/konkaven Eingriff miteinander in Eingriff, so dass sie miteinander relativ positionierbar zusätzlich zum Druckeinpassen des Stößels 3 in Hülse 2 sind. Folglich sind Hülse 2 und Stößel 3 nicht getrennt und sind leicht handhabbar. Selbst wenn die Schlagkraft nicht durch die Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 15 aufgenommen werden kann, ist es selbstverständlich möglich, dass Verankerungsschlagen durch Aufnahme der Schlagkraft in der Reibungskraft zwischen Hülse 2 und innerer Umfangsfläche der vorbereiteten Öffnung 15 aufzunehmen. Da das durch den konvex/konkaven Eingriff erzeugte Installationsgefühl durch Expandieren des Expansionsabschnitts 6 durch Schlagen des Stößels 3 bis zu einer spezifischen Position erhalten wird, wird eine Abweichung des Installationszustandes aufgrund von Unterschieden zwischen den Bauhandwerkern vermieden und immer ein stabiler Ankereffekt gesichert. Durch Versehen der vorbereiteten Öffnung 15 mit einem sogenannten Unterschnitt zusätzlich zum Befestigungselement 1 wird die Zugkraft weiterhin verbessert.
Im Folgenden werden die Details des Werkzeugs 20 nach 13, das beim Schlagen des Befestigungselements 1 verwendet wird, d.h., ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs gemäß Anspruch 10 unter Bezugnahme auf die 8 und 9 erläutert. Dabei dient Werkzeug 20 allgemein zum Schlagen der Hülse 2 und zum Schlagen des Stößels 3 durch Ändern einer effektiven Längsdimension eines Pressabschnitts 22, der in die Hülse 2 eingesetzt ist.
Werkzeug 20 wird im Allgemeinen durch eine Stange 23 gebildet, die so integriert ist, dass der Schlagabschnitt 22, der in die Hülse 2 eingesetzt ist, auf der gleichen Achse wie ein Schenkelabschnitt 21 angeordnet ist, der als Griffabschnitt dient, und ein Schlageingabeabschnitt, wobei ein justierbarer Adapter 24 an der Stange 23 angebracht ist.
Der Schenkelabschnitt 21 und der Schlagabschnitt 22 der Stange 23 weisen beide zylindrische Formen aus Vollmaterial auf, wobei die Stange 23 insbesondere eine abgestufte Form und einen Flanschabschnitt 25 (verformten Flanschabschnitt) einer flachen ovalen oder ovalen Form aufweist mit einem Durchmesser des Schenkelabschnitts 21 als kürzere Achse und einteilig gebildet mit dem Schenkelabschnitt 21 nahe dem Schlagabschnitt 22.
Der Justieradapter 24 ist durch ein zusammengedrücktes zylindrisches Gehäuse 27 mit einem Schraubabschnitt 26 und einer becherförmigen Abdeckung 29 mit einem Verschraubabschnitt 28 an seiner Innenumfangsfläche gebildet. Das Gehäuse 27 ist an dem Schlagabschnitt 22 an der Stange 23 angebracht und die Abdeckung 29 ist an der Stange 23 vom Schenkelbereich 21 angebracht. Dann werden sowohl Gehäuse 27 als auch Abdeckung 29 den Flanschabschnitt 25 zwischen sich aufnehmen und miteinander durch die Schraubabschnitte 26 und 28 lösbar verbunden. Breit und quer sind Flachabschnitt 30 zum Befestigen und Lösen der Schraubabschnitte 26 und 28 sind auf äußeren Umfangsflächen von Gehäuse 27 und Abdeckung 29 gebildet. Weiterhin ist ein Ringvorsprung 21, der auf der Hülse 2 bei Hämmern der Hülse 2 oder des Stößels 3 aufsitzt, ist an einer Unterseite des Gehäuses 27 gebildet.
Zwei unterschiedliche Eingriffsnuten 32 und 33, mit denen der Flanschabschnitt 25 in Eingriff bringbar und von diesem lösbar ist, sind an einer Oberfläche des Gehäuses 27 so gebildet, dass sie einander in einer Draufsicht kreuzen. Genauer gesagt, sind erste Eingriffsnut 32 mit der gleichen Form wie der Flanschabschnitt 25 und einer größeren Tiefe und zweite Eingriffsnut 33 mit der gleichen Form wie der Flanschabschnitt 25 und einer geringeren Tiefe an dem Gehäuse 27 so vorgesehen, dass sie zueinander um 90° zur Bildung einer Kreuzform versetzt sind. Durch Drehen nach rechts oder umgekehrtes Drehen der Stange 23 und des Justieradapters 24 wird eine der beiden Eingriffsnuten 32 und 33 selektiv mit dem Flanschabschnitt 25 in Eingriff gebracht.
Das heißt, nach 28, ist ein Abstand L1, wenn der Flanschabschnitt 25 in Eingriff mit der zweiten Eingriffsnut 33 von geringerer Tiefe ist, von dem Ringvorsprung 21 bis zum spitzen Ende des Stoßabschnitts 22 auf eine Entfernung D1 von der oberen Endfläche der Hülse 2 des nichtexpandierten Befestigungselements 1, siehe 6(A), zur oberen Endfläche des Stößels 3 eingestellt. In diesem Fall ist ein Freiraum C zum Lösen des Eingriffs zwischen der zweiten Eingriffsnut 13 und dem Flanschabschnitt 25 zwischen dem Flanschabschnitt 25 in Eingriff mit der zweiten Eingriffsnut 33 und der Abdeckung 29 notwendig. Entsprechend kann durch Verwendung des Werkzeugs 20 in dem Zustand nach 8 die Hülse 2 geschlagen werden.
Nach 11 und 12 ist ein Abstand, wenn der Flanschabschnitt 25 in Eingriff mit der ersten Eingriffsnut 32 mit größerer Tiefe ist, zwischen dem Ringvorsprung 31 bis zum spitzen Endabschnitt des Schlagabschnitts 22 so eingestellt, dass er mit dem Abstand L2 (L1<L2) von der oberen Endfläche der Hülse 2 des Befestigungselements 1 expandiert nach 6(A) bis zur oberen Endfläche des Stößels 3 korrespondiert. In diesem Fall ist ein Freiraum C1 notwendig zum Lösen des Eingriffs zwischen der ersten Eingriffsnut 32 und dem Flanschabschnitt 25 zwischen dem Flanschabschnitt 25, der mit der ersten Eingriffsnut 32 in Eingriff ist, und der Abdeckung 29 gesichert. Durch Verwendung des Werkzeugs 20 im Zustand nach 11 und 12, kann der Stößel 3 bezüglich der Hülse 2 gehämmert werden.
Wird die Hülse 2 gehämmert bzw. geschlagen, gerät der Flanschabschnitt 25 des Werkzeugs 20 mit der zweiten Eingriffsnut 33 mit geringerer Tiefe nach 8 in Eingriff und der Stoßabschnitt 22 wird in die Hülse 2 eingesetzt, die vorher in die vorbereitete Öff nung 15 eingesetzt wurde, bis der ringförmige Vorsprung 31 mit der oberen Endfläche der Hülse 2 in Kontakt gerät, siehe 13(A) und 13(B). Unter dieser Bedingung wird die Hülse 2 geschlagen, bis das Gehäuse 27 auf der Betonstruktur 14 durch Verwendung der Hammerschläge auf den Schenkelabschnitt 21 aufsitzt. Da die Schlagtiefe der Hülse 2 steuerbar ist durch Überwachung der Aufsetzbedingung des Gehäuses 27, wird die Schlagtiefe der Hülse 2 immer einen konstanten Wert annehmen.
Wird der Stößel 3 anschließend an Hülse 2 geschlagen, wird die Stange 23 bezüglich des Justieradapters 24 durch den Freiraum C aus dem Zustand nach 8 und 13(B) angehoben, der Eingriff zwischen der zweiten Eingriffsnut 33 und dem Flanschabschnitt 25 gelöst und der Flanschabschnitt 25 gerät leicht in Eingriff mit der ersten Eingriffsnut 32 mit größerer Tiefe durch die Relativdrehung zwischen dem Justieradapter 24 und der Stange 23 um 90°. Da der Stößel 3 noch nicht geschlagen wird, ist der Flanschabschnitt 25 nicht im vollständig geschlagenen Zustand bezüglich der ersten Eingriffsnut 21. Nachdem festgestellt wird, dass das Gehäuse 27 auf der Betonstruktur 14 aufsitzt, wird der Hammerschlag auf den Schenkelabschnitt 21 ausgeübt, während der Eingriffszustand zwischen erster Eingriffsnut 32 und Flanschabschnitt 25 beibehalten wird. Bis der Flanschabschnitt 25 im vollständig eingeschlagenen Zustand bezüglich der ersten Eingriffsnut 32 angeordnet ist, d.h. bis der Zustand nach 14 erreicht ist, wird der Stößel 3 geschlagen. Dabei kann, auf der Grundlage des Zustands, dass das Gehäuse 27 auf der Betonstruktur 14 aufsitzt und der Flanschabschnitt 25 vollständig zur ersten Eingriffsnut 32 geschlagen ist, die Steuerung der Schlagtiefe des Stößels 3 durchgeführt werden. Daher wird die Schlagtiefe des Stößels 3 und der expandierte Zustand des Expansionsabschnitts 6 jeweils konstant sein und die Installationsbedingung wird weiter stabilisiert.
Das Werkzeug 20 des dargestellten Ausführungsbeispiels kann allgemein beim Schlagen einer Hülse 2 und beim Schlagen eines Stößels 3 verwendet werden. Da es allerdings möglich ist, den Unterschied zwischen den Projektionsdimensionen des Schlagabschnitts 22 basierend auf dem Unterschied zwischen der Tiefe der ersten und zweiten Eingriffsnut 22 und 23 einzustellen, besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass im Hinblick auf zwei Arten von Befestigungselementen mit unterschiedlicher Größe unterschiedliche Hülsen 2 mit zwei Arten von D1 Dimension, siehe 6(A), gemeinsam zum Schlagen oder unterschiedliche Stöße 3 mit zwei Arten von D2-Dimensionen, siehe 6(C), zum Schlagen verwendet werden.
15 bis 18 zeigen ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung nach Ansprüchen 1 und 5 bis 7 und ein Beispiel eines Nachinstallationsverankerungs- und Hülsenschlagtypes. In 18 zeigt die linke Hälfte einen nichtexpandierten Zustand des Expansionsabschnitts und die rechte Hälfte einen expandierten Zustand.
Nach 15 und 16 ist ein Befestigungselement 41 durch eine Hülse 42 einer hohlzylindrischen Form und ein Ankerhauptkörper 43 einer abgestuften Schaftform gebildet, welcher in die Hülse 32 druckeingepasst ist.
Die Hülse 42 ist mit einer Form ausgebildet, die eine minimale Längserstreckung aufweist und gerade ausreichend als Expansionsabschnitt ist. Weiterhin ist ein unterer Endabschnitt der Hülse 42 bundartig mit vier radial geschlitzten Nuten 44 ausgebildet und ist in einen Expansionsabschnitt 45 geformt, der in einer Radialrichtung aufweitbar ist. Schließlich ist ein Projektionsabschnitt 47 an einer Innenumfangsfläche des Expansionsabschnitts 45 so vorgesehen, dass er teilweise mit seinem Innendurchmesser verkleinert werden kann.
Der Ankerhauptkörperabschnitt 43 ist durch einen Stößel 48, der direkt in die Hülse 42 als Expansionsbauteil druckeinpassbar ist, und einen Schaftabschnitt 49 mit großem Durchmesser gebildet, der einteilig mit und abstehend vom Stößel 48 ausgebildet ist. Ein abgestufter Abschnitt 50 ist zwischen dem Stößel 48 und dem Schaftabschnitt 49 mit großem Durchmesser vorgesehen und entspricht der Differenz von deren Durchmessern. Der Durchmesser des Schaftabschnitts 49 mit großem Durchmesser ist allgemein gleich dem der Hülse 42 und ein Verschraubabschnitt 51 ist auf den Innenumfang des Schaftabschnitts 49 mit großem Durchmesser gebildet. Eine Vielzahl von Rippen 52 sind vorstehend auf der Außenumfangsfläche des Endabschnitts vorgesehen, an dem sich der Verschraubabschnitt 51 des Schaftbereichs 49 mit großem Durchmesser öffnet. Die Rippen 52 dienen zur Verhinderung einer Drehung des Ankerhauptkörperabschnitts 43, wenn ein Bolzen in den Einschraubabschnitt 51, wie später beschrieben, eingeschraubt wird.
Der Stößel 48 ist einteilig mit dem Schaftabschnitt 49 mit großem Durchmesser gebildet und weist eine Längserstreckung etwas länger als die Hülse 42 auf. Weiterhin ist der Stößel 48 mit einer Ausnehmungsnut 54 versehen, die eine konische Fläche 53 am spitzen Endabschnitt des Stößels 48 aufweist und mit einer Ausnehmungsnut 55, die im Durchmesser geringfügig größer als die Ausnehmungsnut 54 ist und als Halsabschnitt dient. Durch diese Abschnitte ist der Stößel 48 als extremitätslose Puppenform oder als abgestufte Schaftform ausgebildet. Die Ausnehmungsnut 54 weist eine Form entsprechend zu dem Vorsprungsabschnitt 47 am Innenumfang des Expansionsabschnitts 45 im nichtexpandierten Zustand auf und die andere Ausnehmungsnut 55 weist eine Form entsprechend zum Projektionsabschnitt 47 am Innenumfang des Expansionsabschnitts 45 im expandierten Zustand auf. Der Durchmesser des Projektionsabschnitts 46 am spitzen Ende des Stößels 48 ist etwas größer als der minimale Innendurchmesser des oberen Abschnitts des Projektionsabschnitts 47 am Innenumfang des Expansionsabschnitts 45 im nichtexpandierten Zustand. Hinsichtlich der relativen Beziehung zwischen dem Expansionsabschnitt 45 der Hülse 42 und dem Stößel 48 wird die Struktur wie beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet.
Durch Druckeinpassen des Stößels 48 in die Hülse 42 zur Verbindung von Hülse und Stößel beim Ankerhauptkörperabschnitt 43 mittels des gegenseitigen Eingriffs ergibt sich zusätzlich zur allgemeinen inneren Umfangsfläche der Hülse 42 und der allgemein äußeren Umfangsfläche des Stößels 48, die in Passeingriff sind, dass die Ausnehmungsnut 54 am spitzen Ende des Stößels 48 und der Projektionsabschnitt 47 des Expansionsabschnitts 45 miteinander in Eingriff mittels des konvex/konkave Eingriffs sind, um einen Löseverhinderungseffekt aufgrund der Relativpositionierung zu erhalten. Daher, selbst wenn das Befestigungselement 41 im Vorinstallationszustand allein angeordnet ist, sind Hülse 42 und Stößel 48 nicht voneinander getrennt. Gleichzeitig ist ein relativer Bewegungshub S zwischen Hülse 42 und dem gestuften Abschnitt 50 des Ankerhauptkörperabschnitts 43 zwischen diesen eingestellt.
Als nächstes wird die Installation des Befestigungselements 41 erläutert bei einem Fall, bei dem eine vorbereitete Öffnung 15 eines unterschnittenen Typs ebenfalls gebildet ist unter Bezugnahme auf die 17 und 18.
Dieses Beispiel zeigt einen Fall, bei dem die Hülse 42 auf der Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 15 des unterschnittenen Typs aufsitzt, die in einer Betonstruktur 14 gebildet ist, und dass die Stößelschlagkraft von der Bodenwandfläche aufgenommen wird.
Nachdem das Befestigungselement 41 in die vorbereitete Öffnung 15 von Seiten der Hülse 42 nach 8 eingesetzt wurde, wird das Spitzenende der Hülse 42 auf dem Bodenwandabschnitt der vorbereiteten Öffnung 15 durch schwaches Hämmern des Schaftabschnitts 49 mit großem Durchmesser des Ankerhauptkörperabschnitts 43 durch einen Schlagschaft (Schlagwerkzeug) 57 nach 17 aufgesetzt. Außerdem wird ein Hauptschlag auf den Ankerhauptkörperabschnitt 43 ausgeübt, um den Expansionsabschnitt 45 der Hülse 42 aufzuweiten. Der Ankerhauptkörperabschnitt 43 wird geschlagen, bis die obere Endfläche des Schaftabschnitts 49 mit großem Durchmesser etwas tiefer in ihrem Höhenniveau als die obere Wandfläche des Betonaufbaus 14 um eine vorbestimmte Größe ist, so dass die Rippen 52 am unteren Endabschnitt des Schaftabschnitts 49 mit großem Durchmesser vollständig in die vorbereitete Öffnung 15 druckeingepasst sind, siehe den Zustand in der rechten Hälfte der 18.
Während des Schlagens des Ankerhaupfkörperabschnitts 43 wird der konvex/konkave Eingriff zwischen der Ausnehmungsnut 54 des Stößels 48 und dem Projektionsabschnitt 47 des Expansionsabschnitts 45 allmählich gelöst und aufgrund dieser allmählichen Trennung expandiert der Expansionsabschnitt 45 in eine Rockform entlang der konischen Fläche 15a der vorbereiteten Öffnung 15. Dann gerät die Hülse 42 in Kontakt mit dem gestuften Abschnitt 15 des Ankerhauptkörperabschnitts 43, so dass diese nicht miteinander bewegbar sind. Gleichzeitig gerät die andere Ausnehmungsnut 55 des Stößels 48 mit dem Projektionsabschnitt 47 in Eingriff und dadurch erfolgt eine Relativpositionierung zwischen der Hülse 42 und dem Stößel 48. Die Expansion des Expansionsabschnitts 45 ist durch diesen Zustand vollendet. Durch den Eingriff zwischen der Ausnehmungsnut 55 und dem Projektionsabschnitt 47, wie es ähnlich im Fall der 6 und 7 ist, wird der Expansionsabschnitt 45, der vorher maximal erweitert wurde, etwas aufgrund seines Rückfederphänomens zurückfedern und gerät in den Zustand nach der rechten Hälfte in 18. Daher kann ein Werker sofort fühlen, dass die Ausnehmungsnut 55 in Eingriff mit dem Projektionsabschnitt 47 ist aufgrund des Installationsgefühls, und die Schlagtätigkeit des Stößels 48 wird beendet, wenn dieses Installationsge fühl auftritt, was dahingehend interpretiert wird, dass der Expansionsabschnitt 45 um einen vorbestimmten Betrag aufgeweitet wurde. Diese Verhalten sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel und wie vorhergehend erläutert.
Während die Expansion des Expansionsabschnitts 45 durch Schlagen des Stößels 48 vollendet ist, wird eine vorbestimmte Befestigungsstruktur an der Betonstruktur 14 angebracht und ein Bolzen in die Befestigungsstruktur eingesetzt und am Verschraubabschnitt 51 des Schaftabschnitts 49 mit großem Durchmesser befestigt in gleicher Weise wie nach 7.
Zusätzlich zu den Vorteilen, die die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind, hat dieses Ausführungsbeispiel noch den Vorzug, dass die Hülse 42 extrem klein in Längsrichtung ist. Das heißt, die Hülse 42 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann im Wesentlichen die Funktion des Expansionsabschnitts 45 haben und daher klein sein. Wenn die Hülse lang ist, ist es notwendig, die Hülse mittels eines Rollformens herzustellen. Im Gegensatz dazu, da die Hülse 42 kurz ist, ist es möglich diese einfach durch ein Formpressen herzustellen, wodurch die Kosten dieses Teils vermindert werden können.
19 ist eine Modifikation des Befestigungselements 41, siehe 15 bis 18. Bei dieser Modifikation ist ein Schraubabschnitt 201 an Stelle des Einschraubabschnitts 51 des Ankerhauptkörperabschnitts 43 einteilig mit dem Ankerhauptkörperabschnitt 43 gebildet. Die übrige Struktur ist die gleiche wie in den 15 bis 18. Eine Mutter 203 ist auf den Aufschraubabschnitt 201 mit einer Unterlegscheibe 202 aufgeschraubt. Diese Modifikation erlaubt die gleichen Funktionen wie die nach den 15 bis 18.
20 und 21 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel (3. Ausführungsbeispiel) eines Befestigungselements 41 gemäß Erfindung und der Ansprüche 1, 5, 6 und 8. Es zeigt einen sogenannten Metallinstallationsanker des Hülsenschlagtyps. Hierbei sind Teile entsprechend denen des zweiten Ausführungsbeispiels nach 15 bis 18 durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Nach 20 und 21 ist eine deformierte Verstärkungsstrebe 54 zur Verstärkung des Betons einteilig mit dem Schaftabschnitt 43 mit großem Durchmesser des Ankerhauptkörperabschnitts 52 anstelle des Einschraubabschnitts 51 nach 16 gebildet. Ein Verschraubabschnitt 65 ist an einem Randabschnitt zwischen dem Schaftabschnitt 63 mit großem Durchmesser und dem deformierten Verstärkungsträger 65 gebildet. Eine Verriegelungsmutter 66 wird vorher auf den Aufschraubabschnitt 65 aufgeschraubt.
Bei der Installation des Befestigungselements 41 gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel ergibt sich ein Verfahren und ein Verhalten, bei dem der Ankerhauptkörperabschnitt 62 durch Schläge so gehämmert wird, unter der Bedingung, dass die Hülse 42 auf der Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 15 aufsitzt, wobei der Expansionsabschnitt 45 der Hülse 43 nach 20 erweitert wird, welches Verfahren und Verhalten das gleiche wie beim oben erwähnten zweiten Ausführungsbeispiel ist.
Nachdem das Erweitern des Expansionsabschnitts 45 vollendet ist, wird die Verriegelungsmutter 66, die vorher auf den Aufschraubabschnitt 45 aufgeschraubt wurde, durch die Unterlegscheibe 67 befestigt. Durch diese Tätigkeit wird das Befestigungselement 61 aus der vorbereiteten Öffnung 15 ein vorbestimmtes Maß in Rausziehrichtung herausgezogen und schließlich der deformierte Verstärkungsträger 64 des Befestigungselements 61 fest an dem Betonaufbau 14 in Form eines Druckbefestigens der Betonstruktur 14 durch den Expansionsabschnitt 45 und die Verriegelungsmutter 66 befestigt. Der deformierte Verstärkungsträger wird beispielsweise als Verstärkungsträger für eine erdbebenresistente und Verstärkungen der Betonstruktur 14 verwendet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich, da das Befestigungselement 61 fixiert ist, während es eine anfängliche Druckbefestigungskraft aufgrund des Befestigens der Verriegelungsmutter 66 gibt, eine verbesserte Widerstandskraft sowohl in Expansions- als auch Kompressionsrichtung.
22 bis 27 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel (4. Ausführungsbeispiel) des Befestigungselements gemäß Erfindung nach Ansprüchen 1, 4 und 7 und zeigt ein Beispiel eines sogenannten Metalltypnachinstallationsankers und des Hülsenschlagtyps. Genauer gesagt, zeigt es ein Beispiel zur Verwendung einer Installation eines hängenden Bolzens. In 26 und 27 zeigen die rechten Hälften einen nichtexpandierten Zustand des Expansionsabschnitts und die linken Hälften einen expandierten Zustand.
Nach 22 bis 25 wird ein Befestigungselement 71 durch eine Hülse 72 mit hohlzylindrischer Form und einen Ankerhauptkörperabschnitt 73 von im Allgemeinen abgestufter Schaftform gebildet, welcher in die Hülse 72 druckeingepasst wird.
Die Hülse 72 ist in ein Bauteil mit einer kurzen Länge geformt, die notwendig und ausreichend als Expansionsabschnitt ist. Ein Saumabschnitt 74 mit Spiralform ist an der äußeren Umfangsfläche der Hülse 72 gebildet. Ein Spitzenendabschnitt der Hülse 42 ist als Bundform mit vier radial geschlitzten Nuten 45 gebildet, welche eine Länge von zwei Dritteln der Länge der Hülse aufweisen, und in einen Expansionsabschnitt 46 verformt sind, der in Radialrichtung aufweitbar ist. Eine Innenumfangsfläche des Expansionsabschnitts 76 weist eine einfache zylindrische Fläche auf und deren Innendurchmesser ist etwas geringer als ein Durchmesser einer allgemeinen Innenfläche der Hülse. Weiterhin sind innere Umfangsfläche des Expansionsabschnitts 76 und die allgemeine innere Umfangsfläche der Hülse glatt durch eine Stufenkonusfläche 77 fortgesetzt, die durch Konusflächen mit mehreren Stufen gebildet ist.
Andererseits wird der Ankerhauptkörperabschnitt 73 durch einen Stößel 78 gebildet, der direkt in die Hülse 42 als Expansionsbauteil druckeingepasst ist, wobei ein Schaftabschnitt 49 mit großem Durchmesser einteilig so gebildet ist, als ob der Stößel 78 sich zu diesem erstreckt, und ein hexagonaler Kopfabschnitt 49 einteilig mit dem Schaftabschnitt 49 mit großem Durchmesser gebildet ist, während der Durchmesser leicht anwächst, und als ob der Schaftabschnitt 49 mit großem Durchmesser sich zu diesem erstreckt. Ein abgestufter Abschnitt 81 entsprechend zum Unterschied zwischen den Durchmessern des Stößels 78 und dem Schaftabschnitt 79 mit großem Durchmesser ist zwischen dem Stößel 78 und dem Schaftabschnitt 79 vorgesehen. Der Durchmesser des Schaftabschnitts 79 ist allgemein ähnlich zu dem der Hülse 72 und ein Einschraubabschnitt 82, siehe 27, ist am Innenumfang des Kopfabschnitts 80 gebildet. Eine Vielzahl von Rippen 83 sind vorstehend auf der Außenumfangsfläche des Schaftabschnitts 79 mit großem Durchmesser gebildet. Die Rippen 83 dienen zur Verhinderung, dass der Ankerhauptkörperabschnitt 73 anschließend dreht, wenn der Bolzen, der mit dem Einschraubabschnitt 82 verschraubt ist, wie im Folgenden erläutert befestigt wird.
Der Stößel 78 ist einteilig mit dem Schaftabschnitt 78 mit großem Durchmesser gebildet und weist eine Länge geringfügig größer als die der Hülse 72 auf. Wie vergrößert in 25 dargestellt ist, ist ein Spitzenendvorsprung 84, der etwas größer als der minimale Innendurchmesser des Expansionsabschnitts 76 der Hülse 72 ist, an dem spitzen Endabschnitt des Stößels 78 ausgebildet. Ein Halsabschnitt 85, der als Abschnitt mit kleinem Durchmesser dient, ist in einem mittleren Abschnitt des Stößels 78 in dessen Längsrichtung gebildet. Weiterhin ist ein Stufenkonusschaftabschnitt 86 von allgemeiner Fassform, der durch Konusflächen verschiedener Stufen zur glatten Expansion des Expansionsabschnitts 46 gebildet ist, zwischen dem spitzen Endvorsprung 84 und dem Halsabschnitt 85 gebildet. Die Form des Stufenkonusschaftabschnitts 86 ist eine Form entsprechend zur Stufenkonusfläche 77 des Innenumfangs des Expansionsabschnitts im nichtexpandierten Zustand.
Durch Druckeinpassen des Stößels 78 in Hülse 72 zur Vereinigung von Hülse 72 und Stößel 48 des Ankerhauptkörperabschnitts 73 mittels einer Passverbindung führt und zusätzlich dazu, dass die allgemeine innere Umfangsfläche der Hülse 72 und eine Teil des Stufenkonusschaftabschnitts 46 des Stößels 78 in Passeingriff sind, sind der Stufenkonusschaftabschnitt 86 und die Stufenkonusfläche 77 in Passeingriff. Weiterhin sind beide in Eingriff durch den konvex/konkaven Eingriff nach Führen über den spitzen Endvorsprung 84. Daher wird ein Löseverhinderungseffekt erzeugt aufgrund der Relativpositionierung. Befestigungselement 71 in der Vorinstallationsbedingung ist so angeordnet, dass die Hülse 72 und der Ankerhauptkörperabschnitt 73 nicht voneinander getrennt sind. Gleichzeitig ist ein relativer Bewegungshub S, der zwischen Hülse 72 und dem Ankerhauptkörperabschnitt 73 erlaubt ist, zwischen diesen eingestellt.
Wird das auf diese Weise angeordnete Befestigungselement 71 in die vorbereitete Öffnung 150 eines einfachen zylindrischen Typs eingeschlagen, wird das Befestigungselement 71 in die vorbereitete Öffnung 150 eingesetzt, bis die Hülse 72 die Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 150 erreicht. Anschließend wird der Hammerschlag auf den hexagonalen Kopfabschnitt 18 mittels eines nicht dargestellten Hammerschlägers ausgeübt oder ein Schlag wird durch einen Kunststoffhammer direkt auf den Kopfabschnitt 80 ausgeübt. Das heißt, das Befestigungselement 71 wird geschlagen, bis das Spitzenende des Stößels 78 am Ankerhauptkörperabschnitt 73 auf der Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 150 aufsetzt und bis die am Außenumfang des Abschnitts mit großem Durchmesser des Ankerhauptkörperabschnitts 73 gebildeten Rippen 83 in Eingriff sind.
Während des Schlagens durch den Hammerschlag wird der konvex/konkave Eingriff zwischen der Stufenkonusfläche 77 des Innenumfangs des Expansionsabschnitts 76 und dem Stufenkonusschaftabschnitt 86 des Stößels 78 gelöst und der Expansionsabschnitt 45 durch die Relativbewegung von Hülse 72 und Ankerhauptkörperabschnitt 73 aufgeweitet. Wenn das Spitzenende des Stößels 78 auf der Wandfläche der vorbereiteten Öffnung 150 aufsetzt, gerät das Spitzenende der Hülse 72 mit dem abgestuften Abschnitt 81 des Ankerhauptkörperabschnitts 73 in Kontakt, so dass diese nicht miteinander bewegt werden. Daher wird das Schlagen des Befestigungselements 71 vollendet.
Anschließend wird ein nicht dargestellter Hängebolzen angeschraubt und mit dem Einschraubabschnitt 82 des Ankerhauptkörperabschnitts 73 fixiert. Da die Rippen 83 auf dem Außenumfang des Schaftabschnitts 79 mit großem Umfang ausgebildet sind, erfolgt ein Eingriff mit der Betonstruktur 14, selbst wenn der Hängebolzen verschraubt ist, und der Ankerhauptkörperabschnitt 73 wird nicht gedreht. Durch Durchführung dieser Befestigungstätigkeit des Hängebolzens durch Eingriff eines Spanners mit dem hexagonalen Kopfabschnitt 80 je nach Notwendigkeit, wird eine folgende Drehung des Ankerhauptkörperabschnitts 73 sicher verhindert.
Hierbei unterscheidet sich ein Aufschlaggeräusch deutlich, wenn das Spitzenende des Stößels 78 auf der Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 51 aufsetzt und wenn die Endfläche der Hülse 72 mit dem abgestuften Abschnitt 81 in Kontakt gerät. Folglich wird die Bestätigung der Aufweitung des Expansionsabschnitts 46 der Hülse 72 während des Schlagens durch diese Änderung des Schlaggeräusches erzeugt und das Schlagen dadurch vollendet.
Zum Zeitpunkt, zu dem das Schlagen durch Expansion des Expansionsabschnitts 76 vollendet ist, wird der Stufenkonusschaftabschnitt 86 mit Fassform am Stößel 78 nach 26 und 27 vollständig mit dem Innenumfang des expandierten Expansionsabschnitts 76 angepasst und ist im Wesentlichen wieder mit dem anderen im konvex/konkaven Eingriff. Die expandierte Hülse 72 und der Ankerhauptkörperabschnitt 73 sind relativ positioniert und daher, selbst wenn eine Kraft verursacht durch ein Erdbeben oder durch eine mechanische Separation auf das Befestigungselement ausgeübt werden, wird zwischen diesen kein Lösen stattfinden.
Durch die weitere Bedingung, dass eine sogenannte Nominallänge von der eingestellten Position der Rippen 83 bis zum Kopfabschnitt 80 zu einem bestimmten Grad lang genug ist und dass die Rippen 83 fest in Eingriff mit der Betonstruktur 14 sind, ergibt sich, selbst falls die Tiefe der vorbereiteten Öffnung 150 variiert, d.h., selbst wenn der Kopfabschnitt 18 des Ankerhauptkörperabschnitts 80 nicht vollständig in der Betonstruktur 14 aufsitzt und falls die Projektionslänge des Kopfabschnitts 80 von der Betonstruktur 14 variiert, keine Schwierigkeit mit der mechanischen Stärke (notwendige Stärke). Als Ergebnis ist es nicht notwendig, die Tiefe der vorbereiteten Öffnung 150 genau zu kontrollieren.
28 zeigt eine Modifikation des Befestigungselements 71 nach 22 bis 27. Bei dieser Modifikation wird ein Verschraubabschnitt 211 an Stelle des hexagonalen Kopfabschnitts 80 des Ankerhauptkörperabschnitts 73 verwendet, der einteilig mit diesen gebildet ist. Die übrige Struktur ist die gleiche wie bei den 22 bis 27. Eine Mutter 213 wird auf den Verschraubabschnitt 211 mittels einer Unterlegscheibe 212 aufgeschraubt. Diese Modifikation dient der gleichen Funktion wie das Ausführungsbeispiel nach 22 bis 27.
29 bis 33 zeigen eine weitere Modifikation des Befestigungselements 71 nach 22 bis 27. Bei dieser Modifikation ist die Längsdimension der Hülse 72, d.h. die Länge der Hülse 72 bezüglich der Gesamtlänge des Befestigungselements 71, das installiert ist, länger als bei der vorherigen Modifikation. Weiter wird der Außendurchmesser der Hülse 72 positiv variiert in Längsrichtung. Teile wie bei den 22 bis 27 sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
Genauer gesagt, siehe 29 und 32, wird der Außendurchmesser am Längsmittelabschnitt des Expansionsabschnitts 76 der Hülse 72 etwas geringer als die unteren und oberen Abschnitte um eine vorbestimmte Größe e eingestellt, so dass insgesamt eine abgestufte Schaftform sich ergibt. Zwei ringförmige Saumabschnitte 110 sind in dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser und ein Teil unterhalb des Saumabschnitts 110 wird fortgesetzt bis zu einem allgemeinen Abschnitt 76a des Expansionsabschnitts 75 durch einen Konusschaftabschnitt 111. Bei dieser Anordnung wird die Dicke t am geringsten an einem Teil entsprechend zum Konusschaftabschnitt 111 des Expansionsabschnitts 76, wie sich klar aus den 32 und 33 ergibt.
Bei dieser Modifikation wird, während des Verfahrens, dass der Expansionsabschnitt 76 gemäß der Relativbewegung zwischen Hülse 72, die auf der Bodenwandfläche der vorbereiteten Öffnung 150 aufsitzt, und dem Ankerhauptkörperabschnitt 73 nach 33 aufgeweitet wird, wenn der Stufenkonusschaftabschnitt 86 des Stößels 78 von der Stufenkonusfläche 77 des Expansionsabschnitts 76 gelöst wird, ein Teil entsprechend zu dem Saumabschnitt 111 des Expansionsabschnitts 76 besonders weit zur Außenseite aufgeweitet und ist in der Öffnungswandfläche der vorbereiteten Öffnung 150 verankert. Als Reaktionskraft davon wird eine Kraft zur Verminderung eines Durchmessers eines Teils niedriger als das Teil entsprechend zum Saumabschnitt 111 des Expansionsabschnitts 76 erzeugt.
Wenn der Stufenkonusschaftabschnitt 86 des Stößels 78 durch ein Teil entsprechend zu dem Konusschaftabschnitt 111 niedriger als dem Saumabschnitt 110 hindurchtritt, da der Teil entsprechend zum Konusschaftabschnitt 111 so eingestellt ist, dass er der geringste in der Dicke t und im Außendurchmesser wird, wird der Teil entsprechend zum Konusschaftabschnitt 11 plastisch verformt zur Außenseite durch das Hindurchtreten des Stufenkonusschaftabschnitts 86 des Stößels 78. Allerdings verbleibt ein Freiraum bezüglich der Öffnungswandfläche der vorbereiteten Öffnung 150.
Anschließend wird der Stufenkonusschaftabschnitt 86 des Stößels 78 in den allgemeinen Abschnitt 76a weiter unten als der Teil entsprechend zum Konusschaftabschnitt 111 des Expansionsabschnitts 76 nach Durchtritt durch den Teil verschoben. Der allgemeine Abschnitt 76a wird zur Außenseite aufgeweitet und gerät in Eingriff mit der Öffnungswandfläche der vorbereiteten Öffnung 150.
Gleichzeitig wird als Reaktionskraft eine Kraft zur Durchmesserverminderung eines untersten Endabschnitts des allgemeinen Abschnitts 76a erzeugt.
Wenn das Spitzenende des Stößels 78 auf der Öffnungsbodenfläche der vorbereiteten Öffnung 170 aufsetzt, kontaktiert gleichzeitig die Endfläche des Stößels 78 den gestuf ten Abschnitt 81 des Ankerhauptkörperabschnitts 73 und deshalb wird zwischen diesen eine Relativbewegung verhindert. Das Schlagen des Befestigungselements 1 ist dadurch vollendet. In diesem Zustand, auch wenn die gesamte Außenumfangsfläche des Expansionsabschnitts 76 nicht in Eingriff mit der Öffnungswandfläche ist, was unterschiedlich zum Typ der 26 und 27 ist, sind die oberen und unteren zwei Abschnitte, die wenigstens den Konusschaftabschnitt 111 umgeben, mit der Öffnungswandfläche mit einer großen Angriffskraft in Anlage. Daher ist es möglich, den Ankereffekt in gleicher Weise oder größer als bei dem Befestigungselement der 26 und 27 zu erreichen.
Weiterhin wird der fassförmige Stufenkonusschaftabschnitt 86 des Stößels 78 vollständig an die Innenumfangsfläche des expandierten Expansionsabschnitts 76 angepasst und ist im Wesentlichen wiederum mit diesem in konvex/konkaven Eingriff. Die Hülse 72, die expandiert ist, und der Ankerhauptkörperabschnitt 73 werden relativ positioniert und daher, selbst wenn die Kraft aufgrund eines Erdbebens oder einer mechanischen Vibration auf das Befestigungselement ausgeübt wird, wird kein Lösen zwischen diesen erzeugt.
Bei dieser Modifikation, da keine Rippen 83 in den 26 und 27 vorgesehen sind, werden obere und untere Skalen L1 und L2 vorher auf dem Schaftabschnitt 79 mit großem Durchmesser des Ankerhauptkörperabschnitts 73 an Stelle der Rippen so vorgesehen, dass eine Steuerung der Einschlagtiefe des Ankerhauptkörperabschnitts 73 innerhalb der Tolerenz einer visuellen Beobachtung möglich ist.
34 bis 36 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel (fünftes Ausführungsbeispiel) des Befestigungselements gemäß vorliegender Erfindung nach Ansprüchen 1 und 9 und zeigen einen sogenannten Kunststoffnachinstallationsanker oder Kunststoffniet.
Nach 34 und 35 wird ein Befestigungselement 91 durch eine hohlzylindrische Hülse 93 mit einem kreisförmigen Kopfabschnitt 92 und einem gestuften Schaftabschnitt oder einen pilzförmigen Stößel 95 gebildet, welcher einen Kopfabschnitt 94 aufweist und in die Hülse 93 druckeingepasst ist. Beide sind aus einem thermoplastischen Kunststoff wie Nylon gebildet.
Ein Spitzenendabschnitt der Hülse 93 ist in eine Bundform mit vier radial geschlitzten Nuten 75 mit einer Längsdimension, die die Hälfte der Längsdimension der Hülse ist, und in einen Expansionsabschnitt 97, der in Radialrichtung aufweisbar ist, gebildet. Im Gegensatz dazu, dass die allgemeine innere Umfangsfläche der Hülse 93 eine einfache zylindrische Fläche ist, hat eine Innenumfangsfläche des Expansionsabschnitts 97 eine gestufte Konusfläche 99, die kontinuierlich zu einer allgemeinen inneren Umfangsfläche ist und allmählich in ihrem Durchmesser zum Spitzenende abnimmt. Weiterhin ist die innere Umfangsfläche in einer Konuslochform gebildet, die allmählich und stetig im Durchmesser in einem Abschnitt zwischen einem Halsabschnitt 10, der ein Abschnitt mit minimalen Durchmesser der Stufenkonusfläche 99 bildet, und dem weiteren Spitzenende zunimmt.
Andererseits ist der Stößel 95 so vorgesehen, dass ein Schaftabschnitt 101 von diesem entwas größer in der Länge als die Hülse 93 ist. Nach 36 ist der Stößel 95 an seinem Spitzenendabschnitt mit einem Spitzenendvorsprung 102 versehen, der etwas größer im Durchmesser als ein Halsabschnitt 10 des minimalen Durchmessers im Expansionsabschnitt 97 der Hülse 93 ist, und ist in der Längsmitte des Schaftabschnitts 101 mit einem Nackenabschnitt 103 eines geringen Durchmessers versehen. Weiterhin ist ein fassförmiger Stufenkonusschaftabschnitt 104 durch mehrere Konusflächen zur allmählichen Aufweitung des Expansionsabschnitts 97 zwischen den Spitzenendprojektion 102 und dem Nackenabschnitt 103 gebildet. Die Form des Stufenkonusschaftabschnitts 104 entspricht einer Form einer Stufenkonusfläche 99 eines Innenumfangs eines nicht aufgeweiteten Expansionsabschnitts 97. Die Form des Nackenabschnitts 103 entspricht einer Form des Halsabschnitts 108 am Innenumfang des Expansionsabschnitts 97, wenn dieser nach 36 expandiert ist.
Durch Druckeinpassen des Stößels 95 in Hülse 72 aus Richtung des Kopfabschnitts 92 zur Verbindung von Hülse 93 und Stößel 95 durch eine Druckpassverbindung ist, zusätzlich dazu, dass der Stufenkonusschaftabschnitt 104 und der allgemeine Schaftabschnitt des Schaftabschnitts des Stößels 95 in die allgemeine innere Umfangsfläche der Hülse 93 druckeingepasst sind, der Stufenkonusschaftabschnitt 104 mit der Stufenkonusfläche 99 der Hülse 93 angepasst und gleichzeitig bewegt sich der Spitzenendvorsprung 102 des Stößels 95 an dem Halsabschnitt 100 vorbei und gerät mit diesem in Eingriff. Als Ergebnis sind der Stufenkonusschaftabschnitt 104 und der Spitzenendvor sprung 102 des Stößels 85 in Eingriff mit der Stufenkonusfläche 99 und dem Halsabschnitt 100 der Hülse 93 durch den konvex/konkaven Eingriff. Folglich wird ein Löseverhinderungseffekt durch diese Relativpositionierung erzeugt. Das Befestigungselement 91 ist in der Vorinstallation in einer solchen Weise angeordnet, dass Hülse 93 und Stößel 95 nicht voneinander getrennt werden können.
Das Installationsverfahren des auf diese Weise angeordneten Kunststoffbefestigungselements 91 wird wie folgt durchgeführt, siehe 35. Die Hülse 93 des Befestigungselements 91 wird in eine vorbereitete Öffnung 161 eingesetzt, die vorher in einer Struktur 160, die verbunden werden soll, ausgebildet wurde. Unter einer Bedingung, dass der Expansionsabschnitt 97 der Hülse 93 von einer Rückfläche der Struktur 160 eine vorbestimmte Größe vorsteht und dass der Kopfabschnitt 92 der Hülse 93 auf der Struktur 160 aufsitzt, wird der Stößel 95 in die Hülse 93 geschlagen, bis der Spitzenendabschnitt des Stößels 95 vom Endabschnitt des Expansionsabschnitts der Hülse 93 vorsteht, um den Kopfabschnitt 92 der Hülse 93 und den Kopfabschnitt 94 des Stößels 95 zu überlappen.
Nach 36 wird der konvex/konkave Eingriff zwischen dem Stufenkonusschaftabschnitt 104 des Stößels 95 und der Stufenkonusfläche 99 der Hülse 93 durch Schlagen des Stößels 95 gelöst und der Expansionsabschnitt 97 in eine Rockform aufgeweitet. Da der Nackenabschnitt 103 des Stößels 95 in Eingriff mit dem Halsabschnitt 97 am Innenumfang des Expansionsabschnitts 97 durch den konvex/konkaven Eingriff ist und da das Installationsgefühl aufgrund dieses konvex/konkaven Eingriffs erhalten wird, wird durch dieses Installationsgefühl bestätigt, dass der Expansionsabschnitt 97 einen vorbestimmten Betrag aufgeweitet wurde. Gleichzeitig werden durch diesen konvex/konkaven Eingriff zwischen Hülse 93 und Stößel 95 beide relativ positioniert. Folglich wird ein Löseverhinderungseffekt zwischen Hülse 93 und installiertem Stößel 95 (aufgeweitet) erzeugt, so dass Vibrationen und dergleichen ausreichend aufgenommen werden können.
Wenn es erwünscht ist, die Verbindung des Befestigungselements, das einmal installiert wurde, zu lösen, kann der Stößel 95 aus der vorbereiteten Öffnung 161 zusammen mit der Hülse 93 durch Schlagen des Stößels 95 in Richtung umgekehrt zur Installations richtung herausgezogen werden, um dadurch die Expansion des Expansionsabschnitts 97 aufzuheben.
Das Ermöglichen dieses Auseinandernehmens umgekehrt zur Installation ist ein Vorzug des Kunststoffbefestigungselements 91, das ein Material mit Eigenrückstelleigenschaft aufweist. Insbesondere wenn es zur Befestigung von Schaltkreisen für elektrische Produkte oder Installation im Fahrzeuginneren verwendet wird, ist es wirksam zur Durchführung des Recycelns separat wiedergewonnener spezifischer Teile beim Auseinandernehmen des verbrauchten Produkts.

Claims

Befestigungselement (1, 41, 61, 71, 91) eines Nachinstallationsverankerungstyps mit einer Hülse (2, 43, 72, 93), welche einen Expansionsbereich (6, 45, 76, 97) aufweist und einem Stift (3, 48, 78, 95) mit einem konischen Abschnitt zur Expansion des Expansionsabschnitts durch Einsetzen in die Hülse, wobei das Befestigungselement dadurch charakterisiert ist, dass Hülse (2, 42, 72, 23) und Stift (3, 48, 78, 95) miteinander durch einen ersten Konvex/Konkaveingriff in Eingriff geraten, um ein beiderseitiges Lösen zwischen Hülse und Stift bei nicht expandiertem Zustand des Expansionsabschnitts zu verhindern, und das eine innere Umfangsfläche des Expansionsabschnitts (6, 45, 76, 97) und eine äußere Umfangsfläche des Stifts (3, 48, 78, 95) wiederum durch einen zweiten Konvex/Konkaveingriff miteinander in Eingriff geraten, wenn der Expansionsabschnitt um eine vorbestimmte Größe durch Hämmern von Hülse oder Stift expandiert wird.
Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement von einem Innenkonushammertyp ist, bei dem der Stift (3) eine Länge geringer als die der Hülse (2) aufweist und vorher in der Hülse mit einem vorbestimmten Bereich von deren Länge eingesetzt ist, ein Flanschabschnitt (8) in eine vorbereitete Öffnung (15, 15a) eines Gegenbauteils durch Presssitz eingebracht ist, welches Gegenbauteil an einem Außenumfang eines Endabschnitts gegenüberliegend zum Expansionsabschnitt (6) in der Hülse (2) gebildet ist, und wobei der Stift (3) unter Verwendung einer Reibungskraft zwischen dem Flanschabschnitt (8) und der inneren Umfangsfläche vorbereiteten Öffnung (15, 15a) gehämmert wird.
Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsnut (10) an einem Innenumfang des Flanschabschnitts (8) von einer Endfläche der Hülse (2) gebildet ist.
Befestigungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Großdurchmesserabschnitt (49, 63, 79) mit einem Durchmesser größer als der des Stiftes (48) einteilig mit dem Stift gebildet ist, um einen Ankerhauptkörperabschnitt (43, 62, 73) als abgestuftes Spindelformteil zu bilden, wobei der Großdurchmesserabschnitt einen Außendurchmesser im Allgemeinen gleich dem der Hülse (42, 72, 93) aufweist, und ein vorbestimmter, relativer Bewegungshub zum abgestuften Abschnitt (50, 81) des Ankerhauptkörperabschnitts vorliegt und bei Hämmern des Ankerhauptkörperabschnitts durch den relativen Bewegungshub unter der Bedingung, dass die Hülse in der vorbereiteten Öffnung eingesetzt ist, der Großdurchmesserabschnitt des Ankerhauptkörperabschnitts in die vorbereitete Öffnung unter Druck eingepasst ist.
Befestigungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ankerhauptkörperabschnitt als abgestuftes Spindelformteil durch Stift mit einem Konusabschnitt und einem Großdurchmesserabschnitt mit einem Durchmesser größer als der des Stiftes gebildet ist, wobei der Großdurchmesserabschnitt einen Außendurchmesser im Wesentlichen gleich der der Hülse aufweist, wobei ein vorbestimmter relativer Bewegungshub zu einem abgestuften Abschnitt des Ankerhauptkörperabschnitts vorliegt, und wobei der Eingriff zwischen dem Expansionsabschnitt und dem Außenumfangsabschnitt des Stifts bei dem ersten Konvex/Konkaveingriff durch ein vorbestimmtes Hämmern gelöst ist und Eingriff der Innenumfangsfläche des Expansionsabschnitts und der Außenumfangsfläche des Stifts durch den zweiten Konvex/Konkaveingriff ein Verbindungsgefühl erzeugt.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbereitete Öffnung (15, 15a) vom hinterschnittenen Typ ist, bei der ein Abschnitt (15a) nahe einem Öffnungsbodenabschnitt der vorbereiteten Öffnung im Durchmesser in eine Konusform erweitert ist.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einschraubabschnitt und ein Verschraubabschnitt (51, 65, 80, 211) in dem Großdurchmesserabschnitt des Ankerhauptkörperabschnitts gebildet sind.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armierstange (64) zur Betonarmierung einteilig mit dem Großdurchmesserabschnitt (63) des Ankerhauptkörperabschnitts (62) von diesem abstehend gebildet ist und ein Verschraubabschnitt (65) als ein mittlerer Abschnitt zwischen dem Großdurchmesserabschnitt und der Armierverstärkungsstange gebildet ist, wobei eine Schließmutter (66) vorher auf dem Verschraubabschnitt (65) befestigt ist.
Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement aus einem Kunststoff mit Selbsterholungseigenschaft hergestellt ist, um ein Auseinanderehmen zu ermöglichen.