EP2948685A1 - Securing element - Google Patents

Securing element

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Publication number
EP2948685A1
EP2948685A1 EP14701672.9A EP14701672A EP2948685A1 EP 2948685 A1 EP2948685 A1 EP 2948685A1 EP 14701672 A EP14701672 A EP 14701672A EP 2948685 A1 EP2948685 A1 EP 2948685A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nut
expansion
external thread
shaft
fastening element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14701672.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hartmut Bohnet
Andreas Kaupp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fischerwerke GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischerwerke GmbH and Co KG filed Critical Fischerwerke GmbH and Co KG
Publication of EP2948685A1 publication Critical patent/EP2948685A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/021—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load by means of a frangible part
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0801—Separate fastening elements
    • E04F13/0832—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
    • E04F13/0833—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable
    • E04F13/0835—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements extending into the back side of the covering elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/14—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements stone or stone-like materials, e.g. ceramics concrete; of glass or with an outer layer of stone or stone-like materials or glass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/08—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front with separate or non-separate gripping parts moved into their final position in relation to the body of the device without further manual operation
    • F16B13/0858—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front with separate or non-separate gripping parts moved into their final position in relation to the body of the device without further manual operation with an expansible sleeve or dowel body driven against a tapered or spherical expander plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B2013/007—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose to be fastened in undercut holes

Definitions

  • the invention relates to a fastener with the features of the preamble of claim 1.
  • a fastener is known with which a component can be attached to a mounting base.
  • the fastener is used in particular for attaching parts of a substructure to a facade panel of natural stone or ceramic.
  • the fastening element consists of a shaft which has an external thread and a spreading body designed as an expansion body, a spreader as a spreading element, a plastic disc and a nut.
  • the plastic disc is pressed against the spreader and pushed the spreader ring over the expansion cone, whereby the spreader expands and the fastener is fixed in a hole in the ground.
  • a disadvantage of the known fastener is that the nut must be tightened during assembly of the fastener by the user with a torque wrench to ensure that the spreader is sufficiently gesp Sont in the borehole.
  • the object of the invention is to propose a fastener whose assembly is simplified. This object is achieved by a fastener with the features of claim 1.
  • the fastening element according to the invention for fastening a component to a mounting base has a shaft with an external thread and an expansion body.
  • the spreader body is arranged in particular in the direction of insertion on the front of the shaft and is conical, with a diameter that widens to the front.
  • “Front” here refers to the front in the direction of insertion of the fastener, so the end of the scheduled introduction of the fastener in a borehole is closest to the bottom of the hole.
  • the shank of the fastening element is designed in particular as a threaded bolt with a forwardly expanding expansion cone.
  • a spreading element is arranged axially displaceable.
  • the spreading element can be spread open by means of the expanding body in which it is pushed onto the expanding body.
  • “Spreading” here means that the spreading element is widened in diameter compared to an unexpanded state, so that the spreading element is pressed against a borehole wall for fastening or an undercut
  • the nut can also be rotated by applying a torque on the external thread and thereby moved along the shaft in the axial direction, so that by means of a torque on the external thread the nut, the expansion sleeve can be moved axially against the shaft and against the spreader and thus spread it.
  • Characteristic of the fastening element according to the invention is that the internal and / or external thread is designed such that the internal thread is released after spreading of the expansion element from the external thread, such that the nut is rotatable substantially without an axial movement on the shaft, after it is released from the external thread. Tightening the nut by means of a torque wrench is therefore not necessary because the user notices after spreading of the expansion element that the internal thread of the external thread is released, so that the outer and inner threads no longer interlock, so that the nut is rotatable in Essentially without it moving axially. Thus, the user knows that the expansion element is sufficiently spread and the setting process for the fastening element is completed.
  • a stop element for the nut is arranged on the fastener, which inhibits further movement of the nut in the axial direction when the spreader is pushed onto the spreader and intentionally spreads. If the nut on the stop element, it can not be further axially displaced along the shaft to the spreader by further rotation, so that the nut is forcibly deformed by the further rotation on the external thread, such that the internal thread is disengaged and the Due to the forcible deformation, the torque to be applied by the user increases until a maximum torque is reached Overshoot, when the internal thread is released from the external thread, drops again. Due to the drop in torque, the user is signaled that the expansion element is sufficiently braced and the setting process is thus completed.
  • the stop element can be designed, for example, as a stop shoulder designed as a circumferential collar on the shaft. Alternatively, the spread and applied to the expansion body spreading can act as a stop element.
  • the nut of the fastening element is made of plastic.
  • the plastic is elastic and relatively soft, so that the mother can be stretched when exceeding a certain torque of the thread flanks of the external thread and elastically deformed in the radial direction.
  • a polyamide is used for the mother.
  • the shank of the fastener is preferably made of a material that is harder than the plastic from which the nut is made. This applies in particular to the area of the thread flanks of the external thread.
  • the shank of the fastener is made of steel.
  • a stop nut instead of a forcibly deformed by a stop nut can be provided that the external thread runs out in the direction of the spreader and the diameter of the shaft is reduced in this area so that the nut can rotate freely, so without forcibly axial movement.
  • a disc is arranged integrally on the nut of the fastening element according to the invention.
  • the disc is also made of plastic, for example, together with the mother by injection molding.
  • the disc may be a shim, balancing and / or sealing disc.
  • the disc supports the fastener against the mounting base, compensates for unevenness and / or seals the borehole against moisture penetrating from the outside. Due to the integral nature of a simple construction and cost-effective production of the fastener according to the invention is achieved.
  • an outer edge of the disc is inclined forwardly in the direction of insertion and thin-walled.
  • the disc runs outward, that is to say in relation to the longitudinal axis of the fastening element parallel to the introduction direction in the radial direction, pointedly. Due to this configuration, the outer edge is elastically flexible, which is advantageous for a compensation and / or sealing function of the disc.
  • the expansion element is a sleeve with in the insertion direction forwardly directed expansion tabs. Due to the design of the expansion element as a sleeve is achieved that the expansion element rests against the spreader body at a defined location when the Sp Schwarzlappen are deliberately spread, so that the sleeve can not be moved further forward on the spreader. In this position, the sleeve can act as a stop element for the nut, which comes directly or indirectly, for example via the disc, on the sleeve to the plant act.
  • the torque required to turn the nut increases noticeably before, due to the impeded by the stopper axial movement of the nut to overwind the nut on the external thread, with a concomitant drop in the applied torque comes.
  • the sleeve forms a closed ring so that expansion of the sleeve due to the axial force acting by the nut is substantially precluded in increasing the torque by the user.
  • Figure 2 shows the fastener of the invention in a partially gesp Schwarzten state in a side view.
  • an inventive fastener 1 for attaching a component, not shown, to a mounting base, also not shown.
  • the fastening element 1 consists of a shaft 2, a spreading element 3 and a nut 4, on which a disc 5 is integrally formed.
  • the shank 2 is designed as a cone bolt with a cylindrical portion which extends in the direction of the longitudinal axis L of the fastening element 1 and has an external thread 6, to which an expansion body 7 adjoins in the direction of introduction E.
  • the expansion body 7 is formed as a frustoconical cone, which widens in the direction of insertion E in diameter.
  • the expansion element 3 is a sleeve 8, which forms a closed ring, are integrally arranged on the sheet-like Sp Drurslappen 9, the free ends form the front end of the expansion element 3.
  • the Sp Drlappen 9 are rounded at its front end and each have an opening 10 which is arranged centrally in the surface of each Sp Drownlappens 9.
  • Both the shaft 2 and the expansion element 3 are made of steel.
  • the nut 4 and the disk 4 integrally arranged on the nut 4 are made of plastic, more specifically made of polyamide, so that the shaft 2 of the fastener 1 is made of a material that is harder than the plastic from which the nut 4 is made ,
  • the nut 4 has in the direction of insertion E front a hollow cylindrical engagement portion 1 1, whose outer diameter is reduced, so that it corresponds to the outer diameter of the expansion body 7 and the unexpanded expansion element 3.
  • the collar-like disc 5 connects, which projects radially beyond the engagement portion 1 1.
  • the rear end of the nut 4 forms a rotary engagement means 12 which is formed as an external hexagon with key surfaces 13.
  • the disc 5 is formed as a circumferential, annular collar which extends orthogonal in the radial direction R to the longitudinal axis L.
  • the disc 5 is concave on its front side in the insertion direction E, so that the outer edge 14 of the disc 5 is inclined forward and thin-walled.
  • the outer edge 14 also runs to the outside pointed, so that it can be easily deformed, whereby the disc rests flat on an uneven mounting base.
  • the nut 4 has an internal thread 15, which is connected to the external thread 6 of the shaft 2 in Active connection is, so that the nut 4 can be moved by turning in the direction of rotation D on the shaft 2 in the direction of insertion E forward.
  • the expansion element 3 is arranged axially displaceable along the longitudinal axis L on the shaft 2.
  • the nut 4 can be screwed onto the external thread 6 in the direction of insertion E, wherein the expansion element 3 is moved against the spreader 7.
  • the expansion element 3 is pushed onto the expansion body 7, so that the expansion element 3 is spread open, wherein the free ends of the expansion tabs 9 are moved radially outward, as can be seen in Figure 2.
  • the expansion element 3 lies flat against the conical expansion body 7, so that the expansion element 3 can not be moved further into the insertion direction E by further rotation of the nut 4.
  • the spreading element 7 which is in contact and spread on the expanding body 7 forms a stop element 16 for the nut 4, which prevents further movement of the nut 4 in the direction of insertion E.
  • Further rotation of the nut 4 on the shaft 2 initially leads to an increase in the torque required to rotate the nut 4.
  • relatively soft nut 4 is forcibly deformed, for example, stretched and the internal thread 15 destroyed by the external thread 6, so that the internal thread 15 is released from the external thread 6, such that the nut 4 substantially without an axial movement the shaft 2 is rotatable.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a securing element (1) for securing a component to a securing base, having a shank (2) which has an external thread (6) and an expansion body (7), an expansion element (3) which is arranged in an axially movable manner on the shank (2) and which can be expanded by moving axially on the shank (2) by means of the expansion body (7), and a nut (4) which has an internal thread (15) and which is arranged on the external thread (6) of the shank (2). The application of a torque enables the nut (4) to be rotated on the external thread (6) such that the expansion element (3) is moved against the expansion body (7) by means of the nut (4). According to the invention, in order to simplify the mounting of the securing element (1), the internal thread (15) is designed such that the external thread (6) is released after expansion of the expansion element (3) such that the nut (4) can rotatable substantially without axial movement on the shank (2).

Description

Beschreibung Befestigungselement  Description fastener
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. The invention relates to a fastener with the features of the preamble of claim 1.
Aus der Offenlegungsschrift DE 40 30 498 A1 ist ein Befestigungselement bekannt, mit dem ein Bauteil an einem Befestigungsgrund befestigt werden kann. Das Befestigungselement dient insbesondere zum Befestigen von Teilen einer Unterkonstruktion an einer Fassadenplatte aus Naturwerkstein oder Keramik. Das Befestigungselement besteht aus einem Schaft, der ein Außengewinde und einen als Spreizkonus ausgebildeten Spreizkörper aufweist, einem Spreizring als Spreizelement, einer Kunststoff Scheibe und einer Mutter. Durch Aufdrehen der Mutter auf das Außengewinde des Schafts wird die Kunststoffscheibe gegen den Spreizring gedrückt und der Spreizring über den Spreizkonus geschoben, wodurch der Spreizring verspreizt und das Befestigungselement in einem Bohrloch im Befestigungsgrund befestigt wird. Nachteilig an dem bekannten Befestigungselement ist, dass die Mutter bei der Montage des Befestigungselements vom Verwender mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden muss, um sicherzustellen, dass der Spreizring im Bohrloch ausreichend verspreizt ist. From the patent application DE 40 30 498 A1 discloses a fastener is known with which a component can be attached to a mounting base. The fastener is used in particular for attaching parts of a substructure to a facade panel of natural stone or ceramic. The fastening element consists of a shaft which has an external thread and a spreading body designed as an expansion body, a spreader as a spreading element, a plastic disc and a nut. By unscrewing the nut on the external thread of the shaft, the plastic disc is pressed against the spreader and pushed the spreader ring over the expansion cone, whereby the spreader expands and the fastener is fixed in a hole in the ground. A disadvantage of the known fastener is that the nut must be tightened during assembly of the fastener by the user with a torque wrench to ensure that the spreader is sufficiently gespreizt in the borehole.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Befestigungselement vorzuschlagen, dessen Montage vereinfacht ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Befestigungselement zum Befestigen eines Bauteils an einem Befestigungsgrund weist einen Schaft mit einem Außengewinde und einem Spreizkörper auf. Der Spreizkörper ist insbesondere in Einbringrichtung vorne am Schaft angeordnet und konisch, mit sich nach vorne erweiterndem Durchmesser, ausgebildet. „Vorn" bezieht sich hier auf das in Einbringrichtung vordere Ende des Befestigungselements, also das Ende, das beim planmäßigen Einbringen des Befestigungselements in ein Bohrloch dem Bohrlochgrund am nächsten ist. Der Schaft des Befestigungselements ist insbesondere als Gewindebolzen mit einem sich nach vorn erweiternden Spreizkonus ausgebildet. Am Schaft ist ein Spreizelement axialverschieblich angeordnet. Das Spreizelement kann mittels des Spreizkörpers aufgespreizt werden, in dem es auf den Spreizkörper aufgeschoben wird.„Aufspreizen" meint hier, dass das Spreizelement gegenüber einem unverspreizten Zustand im Durchmesser geweitet wird, so dass das Spreizelement zum Befestigen gegen eine Bohrlochwand gedrückt wird oder einen Hinterschnitt eines Bohrlochs formschlüssig ausfüllt. Das Befestigungselement weist zudem eine Mutter mit einem Innengewinde auf, die auf dem Außengewinde des Schafts angeordnet ist. Die Mutter kann durch Aufbringen eines Drehmoments auf dem Außengewinde gedreht und hierdurch in axialer Richtung am Schaft entlang bewegt werden, so dass mittels der Mutter die Spreizhülse axial am Schaft gegen und auf den Spreizkörper verschoben und damit aufgespreizt werden kann. The object of the invention is to propose a fastener whose assembly is simplified. This object is achieved by a fastener with the features of claim 1. The fastening element according to the invention for fastening a component to a mounting base has a shaft with an external thread and an expansion body. The spreader body is arranged in particular in the direction of insertion on the front of the shaft and is conical, with a diameter that widens to the front. "Front" here refers to the front in the direction of insertion of the fastener, so the end of the scheduled introduction of the fastener in a borehole is closest to the bottom of the hole. The shank of the fastening element is designed in particular as a threaded bolt with a forwardly expanding expansion cone. On the shaft, a spreading element is arranged axially displaceable. The spreading element can be spread open by means of the expanding body in which it is pushed onto the expanding body. "Spreading" here means that the spreading element is widened in diameter compared to an unexpanded state, so that the spreading element is pressed against a borehole wall for fastening or an undercut The nut can also be rotated by applying a torque on the external thread and thereby moved along the shaft in the axial direction, so that by means of a torque on the external thread the nut, the expansion sleeve can be moved axially against the shaft and against the spreader and thus spread it.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Befestigungselement ist, dass das Innen- und/oder das Außengewinde derart gestaltet ist, dass das Innengewinde nach dem Aufspreizen des Spreizelements vom Außengewinde freikommt, derart, dass die Mutter im Wesentlichen ohne eine axiale Bewegung auf dem Schaft drehbar ist, nachdem sie vom Außengewinde freigekommen ist. Ein Anziehen der Mutter mittels eines Drehmomentschlüssels ist somit nicht notwendig, da der Verwender nach dem Aufspreizen des Spreizelements bemerkt, dass das Innengewinde vom Außengewinde freikommt, also dass das Außen- und das Innengewinde nicht mehr ineinander greifen, so dass die Mutter drehbar ist, im Wesentlichen ohne dass sie sich axial bewegt. Somit weiß der Verwender, dass das Spreizelement ausreichend verspreizt und der Setzvorgang für das Befestigungselement abgeschlossen ist. Characteristic of the fastening element according to the invention is that the internal and / or external thread is designed such that the internal thread is released after spreading of the expansion element from the external thread, such that the nut is rotatable substantially without an axial movement on the shaft, after it is released from the external thread. Tightening the nut by means of a torque wrench is therefore not necessary because the user notices after spreading of the expansion element that the internal thread of the external thread is released, so that the outer and inner threads no longer interlock, so that the nut is rotatable in Essentially without it moving axially. Thus, the user knows that the expansion element is sufficiently spread and the setting process for the fastening element is completed.
Vorzugsweise ist am Befestigungselement ein Anschlagelement für die Mutter angeordnet, das eine weitere Bewegung der Mutter in axialer Richtung hemmt, wenn das Spreizelement auf den Spreizkörper aufgeschoben und planmäßig verspreizt ist. Liegt die Mutter am Anschlagelement an, so kann sie durch ein weiteres Drehen nicht weiter axial entlang des Schafts zum Spreizkörper verschoben werden, so dass die Mutter durch das weitere Drehen auf dem Außengewinde zwangsweise verformt wird, derart, dass das Innengewinde außer Eingriff kommt und die Mutter„überdreht". Durch die zwangsweise Verformung erhöht sich zunächst das zum Drehen durch den Verwender aufzubringende Drehmoment bis ein maximales Drehmoment erreicht ist, wobei es beim Überdrehen, wenn das Innengewinde vom Außengewinde freigekommen ist, wieder abfällt. Durch den Abfall des Drehmoments wird dem Verwender signalisiert, dass das Spreizelement ausreichend verspreizt und der Setzvorgang somit abgeschlossen ist. Das Anschlagelement kann beispielsweise als eine als umlaufender Bund am Schaft ausgeführte Anschlagschulter ausgebildet sein. Alternativ kann das aufgespreizte und am Spreizkörper anliegende Spreizelement als Anschlagelement wirken. Preferably, a stop element for the nut is arranged on the fastener, which inhibits further movement of the nut in the axial direction when the spreader is pushed onto the spreader and intentionally spreads. If the nut on the stop element, it can not be further axially displaced along the shaft to the spreader by further rotation, so that the nut is forcibly deformed by the further rotation on the external thread, such that the internal thread is disengaged and the Due to the forcible deformation, the torque to be applied by the user increases until a maximum torque is reached Overshoot, when the internal thread is released from the external thread, drops again. Due to the drop in torque, the user is signaled that the expansion element is sufficiently braced and the setting process is thus completed. The stop element can be designed, for example, as a stop shoulder designed as a circumferential collar on the shaft. Alternatively, the spread and applied to the expansion body spreading can act as a stop element.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Mutter des Befestigungselements aus Kunststoff hergestellt ist. Der Kunststoff ist elastisch und relativ weich, so dass die Mutter beim Überschreiten eines bestimmten Drehmoments von den Gewindeflanken des Außengewindes gedehnt und in radialer Richtung elastisch verformt werden kann. Vorzugsweise wird für die Mutter ein Polyamid verwendet. Furthermore, it is preferred that the nut of the fastening element is made of plastic. The plastic is elastic and relatively soft, so that the mother can be stretched when exceeding a certain torque of the thread flanks of the external thread and elastically deformed in the radial direction. Preferably, a polyamide is used for the mother.
Zudem ist der Schaft des Befestigungselements vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das härter ist, als der Kunststoff, aus dem die Mutter hergestellt ist. Insbesondere gilt dies für den Bereich der Gewindeflanken des Außengewindes. So ist beispielsweise der Schaft des Befestigungselements aus Stahl hergestellt. Bei dieser speziellen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements kommt das Innengewinde der Mutter beim Überschreiten eines maximalen Drehmoments vom Außengewinde des Schafts frei, da die aus dem relativ weichen Kunststoff hergestellte Mutter radial gedehnt und das Innengewinde der Mutter zumindest teilweise durch das Außengewinde des harten Schafts zerschnitten und zerstört wird, bis das Innengewinde vom Außengewinde freikommt und die Mutter auf dem Schaft frei, im Wesentlichen ohne eine axiale Bewegung, drehbar ist. Die freie Drehbarkeit wird vom Verwender als ein Überdrehen der Mutter wahrgenommen, wobei das aufzubringende Drehmoment gegenüber dem maximalen Drehmoment absinkt. Der Verwender weiß somit, dass das Spreizelement nun vollständig verspreizt und der Montagevorgang beendet ist. In addition, the shank of the fastener is preferably made of a material that is harder than the plastic from which the nut is made. This applies in particular to the area of the thread flanks of the external thread. For example, the shank of the fastener is made of steel. In this particular embodiment of the fastening element according to the invention, the internal thread of the nut is released from the external thread of the shaft when a maximum torque is exceeded, since the nut made of the relatively soft plastic radially expanded and the internal thread of the nut at least partially cut and destroyed by the external thread of the hard shaft is until the internal thread of the external thread is released and the nut on the shaft freely, essentially without an axial movement, is rotatable. The free rotation is perceived by the user as over-tightening of the nut, with the applied torque decreasing from the maximum torque. The user thus knows that the expansion element is now completely expanded and the assembly process is completed.
Statt einer durch einen Anschlag zwangsweise verformten Mutter kann vorgesehen werden, dass das Außengewinde in Richtung des Spreizkörpers ausläuft und der Durchmesser des Schafts derart in diesem Bereich reduziert ist, dass die Mutter frei drehen kann, also ohne zwangsweise axiale Bewegung. Instead of a forcibly deformed by a stop nut can be provided that the external thread runs out in the direction of the spreader and the diameter of the shaft is reduced in this area so that the nut can rotate freely, so without forcibly axial movement.
Weiterhin ist bevorzugt, dass an der Mutter des erfindungsgemäßen Befestigungselements eine Scheibe einstückig angeordnet ist. Insbesondere ist die Scheibe ebenfalls aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise gemeinsam mit der Mutter im Spritzgussverfahren. Bei der Scheibe kann es sich um eine Unterleg-, Ausgleichsund/oder Dichtscheibe handeln. Die Scheibe stützt das Befestigungselement gegen den Befestigungsgrund ab, gleicht Unebenheiten aus und/oder dichtet das Bohrloch gegen von außen eindringende Feuchtigkeit ab. Durch die Einstückigkeit wird ein einfacher Aufbau und eine kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Befestigungselements erreicht. Furthermore, it is preferred that a disc is arranged integrally on the nut of the fastening element according to the invention. In particular, the disc is also made of plastic, for example, together with the mother by injection molding. The disc may be a shim, balancing and / or sealing disc. The disc supports the fastener against the mounting base, compensates for unevenness and / or seals the borehole against moisture penetrating from the outside. Due to the integral nature of a simple construction and cost-effective production of the fastener according to the invention is achieved.
Vorzugsweise ist ein äußerer Rand der Scheibe in Einbringrichtung nach vorn geneigt und dünnwandig. Insbesondere läuft die Scheibe nach außen, also bezogen auf die zur Einbringrichtung parallelen Längsachse des Befestigungselements in radialer Richtung, spitz zu. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist der äußere Rand elastisch flexibel, was für eine Ausgleichs- und/oder Dichtfunktion der Scheibe vorteilhaft ist. Preferably, an outer edge of the disc is inclined forwardly in the direction of insertion and thin-walled. In particular, the disc runs outward, that is to say in relation to the longitudinal axis of the fastening element parallel to the introduction direction in the radial direction, pointedly. Due to this configuration, the outer edge is elastically flexible, which is advantageous for a compensation and / or sealing function of the disc.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements ist das Spreizelement eine Hülse mit in Einbringrichtung nach vorn gerichteten Spreizlappen. Durch die Ausbildung des Spreizelements als Hülse wird erreicht, dass das Spreizelement an einem definierten Ort am Spreizkörper anliegt, wenn die Spreizlappen planmäßig verspreizt sind, so dass die Hülse nicht mehr weiter nach vorn auf den Spreizkörper verschoben werden kann. In dieser Position kann die Hülse als Anschlagelement für die Mutter, die direkt oder indirekt, beispielsweise über die Scheibe, an der Hülse zur Anlage kommt, wirken. Dabei erhöht sich das zum Drehen der Mutter notwendige Drehmoment merklich, bevor es, aufgrund der durch den Anschlag behinderten axialen Bewegung der Mutter, zum Überdrehen der Mutter auf dem Außengewinde, mit einem einhergehenden Abfall des aufzubringenden Drehmoments, kommt. Vorzugsweise bildet die Hülse einen geschlossenen Ring, so dass ein Aufweiten der Hülse aufgrund der durch die Mutter wirkenden axialen Kraft beim Erhöhen des Drehmoments durch den Verwender im Wesentlichen ausgeschlossen ist. In a further embodiment of the fastening element according to the invention, the expansion element is a sleeve with in the insertion direction forwardly directed expansion tabs. Due to the design of the expansion element as a sleeve is achieved that the expansion element rests against the spreader body at a defined location when the Spreizlappen are deliberately spread, so that the sleeve can not be moved further forward on the spreader. In this position, the sleeve can act as a stop element for the nut, which comes directly or indirectly, for example via the disc, on the sleeve to the plant act. In this case, the torque required to turn the nut increases noticeably before, due to the impeded by the stopper axial movement of the nut to overwind the nut on the external thread, with a concomitant drop in the applied torque comes. Preferably, the sleeve forms a closed ring so that expansion of the sleeve due to the axial force acting by the nut is substantially precluded in increasing the torque by the user.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement in einem unverspreizten 1 shows a fastener according to the invention in a unverspreizten
Zustand in einem Axialschnitt; und Figur 2 das erfindungsgemäße Befestigungselement in einem teilweise verspreizten Zustand in einer Seitenansicht. State in an axial section; and Figure 2 shows the fastener of the invention in a partially gespreizten state in a side view.
In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 1 zum Befestigen eines nicht dargestellten Bauteils an einem ebenfalls nicht dargestellten Befestigungsgrund dargestellt. Das Befestigungselement 1 besteht aus einem Schaft 2, einem Spreizelement 3 und einer Mutter 4, an der eine Scheibe 5 einstückig angeformt ist. Der Schaft 2 ist als Konusbolzen ausgeführt mit einem zylindrischen Abschnitt, der sich in Richtung der Längsachse L des Befestigungselements 1 erstreckt und ein Außengewinde 6 aufweist, an den sich in Einbringrichtung E vorne ein Spreizkörper 7 anschließt. Der Spreizkörper 7 ist als kegelstumpfförmiger Konus ausgeformt, der sich in Einbringrichtung E im Durchmesser erweitert. Das Spreizelement 3 ist eine Hülse 8, die einen geschlossenen Ring bildet, an dem blattartige Spreizlappen 9 einstückig angeordnet sind, deren freie Enden das vordere Ende des Spreizelements 3 bilden. Die Spreizlappen 9 sind an ihrem vorderen Ende abgerundet und weisen jeweils eine Öffnung 10 auf, die mittig in der Fläche eines jeden Spreizlappens 9 angeordnet ist. Sowohl der Schaft 2 als auch das Spreizelement 3 sind aus Stahl hergestellt. In Figures 1 and 2, an inventive fastener 1 is shown for attaching a component, not shown, to a mounting base, also not shown. The fastening element 1 consists of a shaft 2, a spreading element 3 and a nut 4, on which a disc 5 is integrally formed. The shank 2 is designed as a cone bolt with a cylindrical portion which extends in the direction of the longitudinal axis L of the fastening element 1 and has an external thread 6, to which an expansion body 7 adjoins in the direction of introduction E. The expansion body 7 is formed as a frustoconical cone, which widens in the direction of insertion E in diameter. The expansion element 3 is a sleeve 8, which forms a closed ring, are integrally arranged on the sheet-like Spreizlappen 9, the free ends form the front end of the expansion element 3. The Spreizlappen 9 are rounded at its front end and each have an opening 10 which is arranged centrally in the surface of each Spreizlappens 9. Both the shaft 2 and the expansion element 3 are made of steel.
Die Mutter 4 und die an der Mutter 4 einstückig angeordnete Scheibe 5 sind aus Kunststoff, genauer aus Polyamid, hergestellt, so dass der Schaft 2 des Befestigungselements 1 aus einem Material ist, das härter ist als der Kunststoff, aus dem die Mutter 4 hergestellt ist. Die Mutter 4 weist in Einbringrichtung E vorne einen hohlzylindrischen Eingriffsabschnitt 1 1 auf, dessen Außendurchmesser reduziert ist, so dass er dem Außendurchmesser des Spreizkörpers 7 und dem unverspreizten Spreizelement 3 entspricht. An den Eingriffsabschnitt 1 1 schließt sich die bundartige Scheibe 5 an, die radial über den Eingriffsabschnitt 1 1 übersteht. Das hintere Ende der Mutter 4 bildet ein Drehangriffsmittel 12, das als Außensechskant mit Schlüsselflächen 13 ausgebildet ist. Die Scheibe 5 ist als umlaufender, kreisringförmiger Bund ausgebildet, der sich orthogonal in radialer Richtung R zur Längsachse L erstreckt. Die Scheibe 5 ist an ihrer in Einbringrichtung E vorderen Seite konkav ausgebildet, so dass der äußere Rand 14 der Scheibe 5 nach vorn geneigt und dünnwandig ist. Der äußere Rand 14 läuft zudem nach außen spitz zu, so dass er leicht verformt werden kann, wodurch die Scheibe auch auf einem unebenen Befestigungsgrund flächig anliegt. Die Mutter 4 weist ein Innengewinde 15 auf, das mit dem Außengewinde 6 des Schafts 2 in Wirkverbindung steht, so dass die Mutter 4 durch Drehen in Richtung der Drehrichtung D auf dem Schaft 2 in Einbringrichtung E nach vorne bewegt werden kann. The nut 4 and the disk 4 integrally arranged on the nut 4 are made of plastic, more specifically made of polyamide, so that the shaft 2 of the fastener 1 is made of a material that is harder than the plastic from which the nut 4 is made , The nut 4 has in the direction of insertion E front a hollow cylindrical engagement portion 1 1, whose outer diameter is reduced, so that it corresponds to the outer diameter of the expansion body 7 and the unexpanded expansion element 3. To the engagement portion 1 1, the collar-like disc 5 connects, which projects radially beyond the engagement portion 1 1. The rear end of the nut 4 forms a rotary engagement means 12 which is formed as an external hexagon with key surfaces 13. The disc 5 is formed as a circumferential, annular collar which extends orthogonal in the radial direction R to the longitudinal axis L. The disc 5 is concave on its front side in the insertion direction E, so that the outer edge 14 of the disc 5 is inclined forward and thin-walled. The outer edge 14 also runs to the outside pointed, so that it can be easily deformed, whereby the disc rests flat on an uneven mounting base. The nut 4 has an internal thread 15, which is connected to the external thread 6 of the shaft 2 in Active connection is, so that the nut 4 can be moved by turning in the direction of rotation D on the shaft 2 in the direction of insertion E forward.
Das Spreizelement 3 ist axial entlang der Längsachse L verschieblich am Schaft 2 angeordnet. Durch Aufbringen eines Drehmoments auf das Drehangriffsmittel 12 der Mutter 4 kann die Mutter 4 auf das Außengewinde 6 in Einbringrichtung E aufgeschraubt werden, wobei das Spreizelement 3 gegen den Spreizkörper 7 verschoben wird. Durch weiteres Drehen der Mutter 4 wird das Spreizelement 3 auf den Spreizkörper 7 aufgeschoben, so dass das Spreizelement 3 aufgespreizt wird, wobei die freien Enden der Spreizlappen 9 radial nach außen bewegt werden, wie dies in Figur 2 zu sehen ist. Nach dem Aufspreizen liegt das Spreizelement 3 flächig am konischen Spreizkörper 7 an, so dass das Spreizelement 3 auch durch weiteres Drehen der Mutter 4 nicht weiter in die Einbringrichtung E verschoben werden kann. In diesem verspreizten Zustand bildet das am Spreizkörper 7 anliegende und verspreizte Spreizelement 3 ein Anschlagelement 16 für die Mutter 4, das eine weitere Bewegung der Mutter 4 in Einbringrichtung E verhindert. Ein weiteres Drehen der Mutter 4 auf dem Schaft 2 führt zunächst zu einem Anstieg des zum Drehen der Mutter 4 notwendigen Drehmoments. Dabei wird die im Vergleich zum Schaft 2 relativ weiche Mutter 4 zwangsweise verformt, beispielsweise gedehnt und das Innengewinde 15 durch das Außengewinde 6 zerstört, so dass das Innengewinde 15 vom Außengewinde 6 freikommt, derart, dass die Mutter 4 im Wesentlichen ohne eine axiale Bewegung auf dem Schaft 2 drehbar ist. Nachdem das Innengewinde 15 vom Außengewinde 6 freigekommen ist, fällt das zum Drehen der Mutter 4 aufzubringende Drehmoment spürbar ab, was dem Verwender signalisiert, dass das Spreizelement 3 vollständig verspreizt und das Befestigungselement 1 ordnungsgemäß im Befestigungsgrund verankert ist. Die Montage des erfindungsgemäßen Befestigungselements 1 ist somit gegenüber den bisher bekannten Befestigungselementen, die mit einem Drehmomentschlüssel verspreizt werden müssen, stark vereinfacht. Bezuqszeichenliste The expansion element 3 is arranged axially displaceable along the longitudinal axis L on the shaft 2. By applying a torque to the rotary handle 12 of the nut 4, the nut 4 can be screwed onto the external thread 6 in the direction of insertion E, wherein the expansion element 3 is moved against the spreader 7. By further rotation of the nut 4, the expansion element 3 is pushed onto the expansion body 7, so that the expansion element 3 is spread open, wherein the free ends of the expansion tabs 9 are moved radially outward, as can be seen in Figure 2. After spreading, the expansion element 3 lies flat against the conical expansion body 7, so that the expansion element 3 can not be moved further into the insertion direction E by further rotation of the nut 4. In this expanded state, the spreading element 7 which is in contact and spread on the expanding body 7 forms a stop element 16 for the nut 4, which prevents further movement of the nut 4 in the direction of insertion E. Further rotation of the nut 4 on the shaft 2 initially leads to an increase in the torque required to rotate the nut 4. In this case, compared to the shaft 2 relatively soft nut 4 is forcibly deformed, for example, stretched and the internal thread 15 destroyed by the external thread 6, so that the internal thread 15 is released from the external thread 6, such that the nut 4 substantially without an axial movement the shaft 2 is rotatable. After the internal thread 15 has been released from the external thread 6, the torque applied to rotate the nut 4 drops noticeably, which signals to the user that the expansion element 3 is completely expanded and the fastening element 1 is properly anchored in the fastening base. The assembly of the fastener 1 according to the invention is thus greatly simplified compared to the previously known fasteners that need to be spread with a torque wrench. LIST OF REFERENCES
Befestigungselement fastener
1 Befestigungselement 1 fastening element
2 Schaft  2 shaft
3 Spreizelement  3 expansion element
4 Mutter  4 mother
5 Scheibe  5 disc
6 Außengewinde  6 external threads
7 Spreizkörper  7 spreader
8 Hülse  8 sleeve
9 Spreizlappen  9 expansion lobes
10 Öffnung  10 opening
1 1 Eingriffsabschnitt  1 1 engaging section
12 Drehangriffsmittel  12 rotary handles
13 Schlüsselfläche  13 key area
14 äußerer Rand der Scheibe 5  14 outer edge of the disc. 5
15 Innengewinde  15 internal thread
16 Anschlagelement  16 stop element
E Einbringrichtung E insertion direction
L Längsachse L longitudinal axis
R radiale Richtung  R radial direction

Claims

Ansprüche Expectations
Befestigungselement (1 ) zum Befestigen eines Bauteils an einem Befestigungsgrund Fastening element (1) for fastening a component to a fastening base
mit einem Schaft (2), der ein Außengewinde (6) und einen Spreizkörper (7) aufweist, with a shaft (2) which has an external thread (6) and an expansion body (7),
einem Spreizelement (3), das axialverschieblich am Schaft (2) angeordnet und durch axiales Verschieben am Schaft (2) mittels des Spreizkörpers (7) aufspreizbar ist, und an expansion element (3), which is arranged axially displaceably on the shaft (2) and can be expanded by axial displacement on the shaft (2) by means of the expansion body (7), and
mit einer Mutter (4) mit einem Innengewinde (15), die auf dem Außengewinde (6) des Schafts with a nut (4) with an internal thread (15) which is on the external thread (6) of the shaft
(2) angeordnet ist, (2) is arranged,
wobei die Mutter (4) durch Aufbringen eines Drehmoments auf dem Außengewinde (6) drehbar ist, derart, dass das Spreizelement (3) mittels der Mutter (4) gegen den Spreizkörper (7) verschiebbar ist, wherein the nut (4) can be rotated by applying a torque to the external thread (6), such that the expansion element (3) can be displaced against the expansion body (7) by means of the nut (4),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Innengewinde (15) und/oder das Außengewinde (6) derart gestaltet ist, dass das Innengewinde (15) nach dem Aufspreizen des Spreizelements that the internal thread (15) and/or the external thread (6) is designed such that the internal thread (15) after the expansion element has been spread
(3) vom Außengewinde (6) freikommt, derart, dass die Mutter (4) im Wesentlichen ohne eine axiale Bewegung auf dem Schaft (2) drehbar ist. (3) comes free from the external thread (6), such that the nut (4) can be rotated on the shaft (2) essentially without any axial movement.
Befestigungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1 ) ein Anschlagelement (16) für die Mutter (4) aufweist. Fastening element according to claim 1, characterized in that the fastening element (1) has a stop element (16) for the nut (4).
Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (4) aus Kunststoff hergestellt ist Fastening element according to claim 1 or 2, characterized in that the nut (4) is made of plastic
Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) des Befestigungselements (1 ) aus einem Material hergestellt ist, das härter ist als der Kunststoff, aus dem die Mutter Fastening element according to claim 3, characterized in that the shaft (2) of the fastening element (1) is made of a material that is harder than the plastic from which the nut is made
(4) hergestellt ist. (4) is produced.
5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mutter (4) eine Scheibe (5) einstückig angeordnet ist. 5. Fastening element according to one of claims 1 to 4, characterized in that a washer (5) is arranged in one piece on the nut (4).
6. Befestigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußerer Rand (14) der Scheibe (5) nach vorn geneigt und dünnwandig ist. 6. Fastening element according to claim 5, characterized in that an outer edge (14) of the disk (5) is inclined forward and is thin-walled.
7. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (3) eine Hülse (8) mit nach vorn gerichteten Spreizlappen (9) ist. 7. Fastening element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the expansion element (3) is a sleeve (8) with forward-facing expansion tabs (9).
8. Befestigungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) einen geschlossen Ring bildet. 8. Fastening element according to claim 7, characterized in that the sleeve (8) forms a closed ring.
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