WO2009059671A1 - Befestigungselement und verfahren zum befestigen - Google Patents

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WO2009059671A1
WO2009059671A1 PCT/EP2008/008478 EP2008008478W WO2009059671A1 WO 2009059671 A1 WO2009059671 A1 WO 2009059671A1 EP 2008008478 W EP2008008478 W EP 2008008478W WO 2009059671 A1 WO2009059671 A1 WO 2009059671A1
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fastening element
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borehole
attachment
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Hartmut Bohnet
David Lehmann
Raphael Dixa
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Fischerwerke GmbH and Co KG
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Fischerwerke GmbH and Co KG
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
    • F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
    • F16B19/1027—Multi-part rivets
    • F16B19/1036—Blind rivets
    • F16B19/1045—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
    • F16B19/1054—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like the pull-mandrel or the like being frangible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B13/045—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 having axially compressing parts allowing the clamping of an object tightly to the wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
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    • F16B13/063—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 combined with expanding sleeve by the use of an expander
    • F16B13/065—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 combined with expanding sleeve by the use of an expander fastened by extracting the screw, nail or the like

Definitions

  • the invention relates to a fastening element, in particular for attachment to plate-like components, with the features of the preamble of claim 1. It also relates to a method for attaching a fastener to particular plate-like components, with the features of the preamble of claim 7.
  • rivet mandrel with predetermined breaking point and a rivet sleeve with a running in the axial direction passage opening for receiving the rivet mandrel.
  • fastening elements are known for attachment to plate-like components, the rivet sleeve at its front in the insertion direction of a spreading element and at its rear in the insertion direction a Klemmabschitt for clamping attachment of a
  • plate-like component encompasses all components whose length and width are substantially greater than their thickness, in particular cladding panels such as those used indoors and outdoors, for example in facade construction
  • attachment includes all objects that are to be attached to the component or to which the component. Attachments may be, for example, clasps, plate support profiles or simple angle profiles, and this list is not meant to be exhaustive.
  • the attachments usually have a through hole for the fastener.
  • the document DE 42 03 774 A1 shows a fastener with a spreadable in an undercut of a borehole, slotted expansion sleeve
  • the expansion sleeve is spread by a blind rivet, the Setting head is fed and riveted with a rivet mandrel in the slotted part of an inner bore of the expansion sleeve.
  • the blind rivet rests with its collar on the side facing away from the plate-like component of the attachment.
  • Fastener known which comprises a sleeve with a collar, a shaft portion and a rivet mandrel for expanding the sleeve.
  • the attachment has a through hole through which the fastener is inserted into a blind hole of a plate until the collar rests on the attachment.
  • the rivet mandrel By pulling the rivet mandrel, the sleeve is widened, whereby the thread on the shaft portion of the sleeve is pressed with material deformation in the wall of the blind hole.
  • a disadvantage of both solutions is that the fastener must be matched exactly to the desired anchoring depth in the component and the thickness of the attachment. If the fastening element is too long, the fastening element will be anchored in the borehole. However, it is not guaranteed that the attachment is pressed by the fastener against the component. An undesirable movement between the component and the attachment is thus possible. If the fastener is too short, the desired anchoring depth is not achieved, creating the necessary
  • the object of the invention is therefore to propose a fastener of the type described and a method for setting the fastener, which ensure proper operation of the fastener at different mounting thickness and anchoring depths.
  • the fastening element according to the invention has a rivet mandrel with predetermined breaking point and a rivet sleeve with a passage opening extending in the axial direction for receiving the rivet dome.
  • a spreading element At its front in the insertion direction part is a spreading element and at its rear in the insertion direction a clamping portion is arranged.
  • the rivet sleeve itself is designed as a spreading and / or clamping element, or that the rivet sleeve is covered by a further sleeve which serves as a spreading and / or clamping element.
  • the clamping portion is compressible so that when pulling the rivet mandrel first expands the spreader, then the clamping element is compressed and then the
  • Riveting mandrel breaks at the predetermined breaking point. Drawing here describes the usual in rivets operation of setting the rivet, being drawn with a Nietsetz réelle the rivet mandrel counter to the insertion in the rivet and this is widened and spread, wherein the rivet setting device is supported on the rivet. The compression of the clamping element shortens the clamping area. This can be an enlargement of the
  • a further embodiment of the invention has a clamping section with a weakening zone.
  • the weakening zone can be formed, for example, by at least one continuous or discontinuous groove, recess or impression be, which leads to the fact that at least one defined bending point for forming the collar-like bulge is present.
  • the expansion element is slotted.
  • a multiple slotting is a targeted control of
  • the expansion element has at least one elevation.
  • the survey may for example serve to increase the frictional forces between the expansion element and the borehole wall, or the survey is so pressed by widening of the sleeve in the material of the component that it comes to a positive connection.
  • the survey may be formed for example as a circumferential cutting edge.
  • the bore in the component may have an undercut into which the
  • the survey positively engages. It is also conceivable that the survey is designed as a thread, or consists of sections which are a thread or parts of a thread. As a result, a simple disassembly of the fastener is ensured.
  • the inventive method for fastening to components having a borehole, in particular to plate-like components provides that the fastening element according to the invention is inserted into the borehole. This can be done in plug-in or push-through installation. Then the rivet mandrel is pulled, whereby the rivet mandrel expands the expansion element and anchored the fastener in the borehole. Then, by further pulling on the rivet mandrel, the clamping portion is compressed and, by the swaging of the clamping portion, an attachment is clamped to the plate-like member. Only then does the rivet thorn rip.
  • the rivet mandrel is not completely pulled through the rivet sleeve when pulling up before the clamping portion is finally compressed and the attachment is clamped to the plate-like component, for example by the formation of a stop shoulder, a corresponding configuration of the through hole or by the slit of the sleeve respectively.
  • the resistance which is opposed to the mandrel when pulling, can be controlled.
  • a preferred variant of the method provides that shortened by the compression of the clamping portion of the clamping portion and the diameter of the clamping portion is increased.
  • the borehole in which the fastener is used for example, a
  • the method is basically transferable to any hole geometry and anchorage opening.
  • Figure 1 shows a first inventive fastener in a
  • Figure 2 shows a second inventive fastener in a
  • Figure 3 shows the second fastener according to the invention in a sectional view after fixing in a borehole.
  • the fastening element 1 shows an inventive fastening element 1 for fastening an attachment 16 to a component 18.
  • the attachment 16 has for insertion of the fastener 1 has a through hole 15 and the component 18 has a borehole 2.
  • the fastening element 1 comprises a rivet mandrel 3 with predetermined breaking point 4 and a
  • Rivet sleeve 5 A running in the axial direction of the rivet sleeve 5 through hole 6 receives the rivet mandrel 3.
  • the rivet sleeve 5 has at its front in the insertion direction and in the figure 1 lower part of an expansion element 7, which is here as integrally connected to the rivet 4, unslotted spreader 8 is formed.
  • At the spreading section 8 circumferential elevations 9 are arranged as cutting, the at
  • the passage opening 6 is designed in the region of the expansion section 8 so that a stop shoulder 10 is formed as an abutment for the head 1 1 of the rivet mandrel 3.
  • the rivet sleeve 5 terminates with a clamping portion 13 which at its upper end a collar 12th having. Between collar 12 and expansion element 7, the rivet sleeve 5 forms the compressible part of the clamping portion 13 with weakening zones 14, which are arranged circumferentially in this case.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the fastening element V according to the invention prior to fastening in a borehole 2 '. It differs essentially by an additional expansion sleeve 19 'as a spreading T and the absence of a federal government.
  • the borehole 2 ' is an undercut bore.
  • the fastening element V consisting of rivet sleeve 5 ', mandrel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement (1) zum Einsetzen in ein Bohrloch (2), insbesondere zur Befestigung an plattenartigen Bauteilen (18) sowie ein Verfahren zum Befestigen des Befestigungselements (1). Das Befestigungselement (1) weist einen Nietdorn (3) mit Sollbruchstelle (4), eine Niethülse (5), ein Spreizelement (7) und einen Klemmabschitt (13) zur klemmenden Befestigung eines Anbauteils (16) an das plattenartige Bauteil (18) auf. Um eine ordnungsgemäße Funktion des Befestigungselements (1) für verschiedenste Kombinationen aus Dicke des Anbauteils (16) und Verankerungstiefe zu gewährleisten, schlägt die Erfindung vor, dass der Klemmabschnitt (13) in Längsrichtung derart stauchbar ist, dass beim Ziehen des Nietdorns (3) zunächst das Spreizelement (7) verspreizt, dann erst der Klemmabschnitt (13) gestaucht wird und dann der Nietdom (3) an der Sollbruchstelle (4) versagt.

Description

FIW2303 26.10.2007
LD
Beschreibung
Befestigungselement und Verfahren zum Befestigen
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement, insbesondere zur Befestigung an plattenartigen Bauteilen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Sie betrifft zudem ein Verfahren, zum Befestigen eines Befestigungselements an insbesondere plattenartigen Bauteilen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7.
Es sind Befestigungselemente zum Einsetzen in ein Bohrloch bekannt, die einen
Nietdorn mit Sollbruchstelle und eine Niethülse mit einer in Achsrichtung verlaufenden Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Nietdorns aufweisen. Insbesondere sind zur Befestigung an plattenartigen Bauteilen Befestigungselemente bekannt, deren Niethülse an ihrem in Einsteckrichtung vorderen Teil ein Spreizelement und an ihrem in Einsteckrichtung hinteren Teil einen Klemmabschitt zur klemmenden Befestigung eines
Gegenstandes, dem sogenannten Anbauteil, an das plattenartige Bauteil aufweist. Der Begriff „plattenartiges Bauteil" umfasst sämtliche Bauteile, deren Länge und Breite wesentlich größer als Ihre Dicke ist. Insbesondere handelt es sich hierbei um Verkleidungsplatten wie sie im Innen- und Außenbereich, beispielsweise im Fassadenbau, eingesetzt werden. Diese Bauteile können beispielsweise aus
Faserzement, Hochdruckschichtpressstoffplatten, sogenannten HPL-Platten, Holzwerkstoffen, Naturwerkstein oder Glas sein, wobei diese Aufzählung weitere Materialien nicht ausschließt. Der Begriff Anbauteil umfasst sämtliche Gegenstände, die an dem Bauteil oder an denen das Bauteil befestigt werden soll. Anbauteile können beispielsweise Agraffen, Plattentragprofile oder einfache Winkelprofile sein, wobei auch diese Aufzählung nicht abschließend gemeint ist. Die Anbauteile weisen meist eine Durchgangsbohrung für das Befestigungselement auf.
Die Druckschrift DE 42 03 774 A1 zeigt ein Befestigungselement, mit einer in einer Hinterschneidung eines Bohrlochs aufspreizbaren, geschlitzten Spreizhülse mit
Spreizsegmenten. Die Spreizhülse wird durch einen Blindniet aufgespreizt, dessen Setzkopf mit einem Nietdorn in den geschlitzten Teil einer Innenbohrung der Spreizhülse eingezogen und vernietet wird. Der Blindniet liegt mit seinem Bund an der dem plattenartigen Bauteil abgewandten Seite des Anbauteils an. Durch Ziehen des Nietdorns in die Niethülse kommt es zur Ausbildung eines konischen Spreizkörpers der die Spreizsegmente der Spreizhülse aufweitet und in die Hinterschnittbohrung drückt.
Durch das Einpressen der Spreizsegmente in die Hinterschnittbohrung wird an der Niethülse gezogen und der Bund der Niethülse gegen den an der Fassadenplatte zu befestigen Gegenstand gedrückt.
Aus der Druckschrift EP 0 841 491 A1 ist ein in ein Sackloch einsetzbares
Befestigungselement bekannt, das eine Hülse mit einem Bund, einem Schaftteil und einem Nietdorn zum Aufweiten der Hülse aufweist. Am Schaftteil sind Erhebungen und Vertiefungen als Gewinde ausgeführt. Das Anbauteil weist eine Durchgangsbohrung auf, durch die das Befestigungselement in ein Sackloch einer Platte eingeführt wird, bis der Bund am Anbauteil anliegt. Durch Ziehen des Nietdorns wird die Hülse aufgeweitet, wodurch das Gewinde am Schaftteil der Hülse unter Materialverformung in die Wand des Sacklochs gedrückt wird.
Nachteilig an beiden Lösungen ist, dass das Befestigungselement genau auf die gewünschte Verankerungstiefe im Bauteil und die Dicke des Anbauteils abgestimmt sein muss. Bei einem zu langen Befestigungselement wird zwar das Befestigungselement im Bohrloch verankert. Allerdings ist nicht gewährleistet, dass das Anbauteil durch das Befestigungselement gegen das Bauteil gepresst wird. Eine unerwünschte Bewegung zwischen Bauteil und Anbauteil ist somit möglich. Ist das Befestigungselement zu kurz, wird die gewünschte Verankerungstiefe nicht erreicht, wodurch die notwendige
Lastübertragung nicht gewährleistet ist. Dies kann ein sicherheitsrelevantes Problem darstellen. Aus der Praxis ist ein System bekannt, dass für HPL-Platten Kombinationen aus zwei verschiedenen Verankerungstiefen und drei unterschiedliche Anbauteildicken vorsieht. Es werden somit sechs in Ihrer Länge unterschiedliche Befestigungselementetypen benötigt. Der Anwender ist daher gezwungen, einen entsprechende Vorrat an verschiedenen Befestigungselementen vorzuhalten. Zudem muss er gewährleisten, dass für eine entsprechende Kombination von Verankerungstiefe und Anbauteildicke ausschließlich das vorgesehene Befestigungselement verwendet wird. Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Befestigungselement der beschriebenen Gattung und ein Verfahren zum Setzen des Befestigungselements vorzuschlagen, die eine ordnungsgemäße Funktion des Befestigungselements bei unterschiedlichen Anbauteildicken und Verankerungstiefen gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 7 gelöst. Das erfindungsgemäße Befestigungselement weist einen Nietdorn mit Sollbruchstelle und eine Niethülse mit einer in Achsrichtung verlaufende Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Nietdoms auf. An seinem in Einsteckrichtung vorderen Teil ist ein Spreizelement und an seinem in Einsteckrichtung hinteren Teil ist ein Klemmabschnitt angeordnet. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Niethülse selbst als Spreiz- und/oder Klemmelement ausgebildet ist, oder das die Niethülse durch eine weitere Hülse umfasst wird, die als Spreiz- und/oder Klemmelement dient. Der Klemmabschnitt ist derart stauchbar, dass beim Ziehen des Nietdorns zunächst das Spreizelement verspreizt, danach das Klemmelement gestaucht wird und danach der
Nietdorn an der Sollbruchstelle reißt. Ziehen beschreibt hier den bei Nieten üblichen Vorgang des Setzens der Niet, wobei mit einem Nietsetzgerät der Nietdorn entgegen der Einsteckrichtung in die Niethülse eingezogen und diese damit geweitet und verspreizt wird, wobei sich das Nietsetzgerät an der Niethülse abstützt. Durch das Stauchen des Klemmelements wird der Klemmbereich verkürzt. Dies kann eine Vergrößerung des
Außendurchmessers des Klemmbereichs auf der dem Bauteil abgewandten Seite des Anbauteils zur Folge haben. Die Aufweitung führt zu einer bundartigen Auswölbung des Schafts, die größer als die Durchgangsbohrung im Anbauteil ist. Durch Anpressen der bundartigen Wölbung an das Anbauteil wird dieses gegen das Bauteil gepresst und klemmend befestigt. Eine alternative Ausführungsform weist einen vorgeformten Bund an dem in Einsteckrichtung hinteren Teil des Klemmabschnitts auf. Vorteilhaft hierbei ist, dass die Länge des Klemmbereichs ideal auf die gewünschten Bohrloch und Anbauteilkombinationen abgestimmt werden kann, da kein zusätzliches Material im Klemmbereich zur Ausbildung der bundartigen Wölbung vorhanden sein muss. Die Länge des Klemmbereichs ergibt sich dann aus der Differenz der Summe der größten
Bohrlochtiefe und der größten Anbauteildicke und der Summe kleinsten Bohrlochtiefe und der kleinsten Anbauteildicke. Im Regelfall dürfte dies 2 mm bis 8 mm betragen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung weist einen Klemmabschnitt mit einer Schwächungszone auf. Die Schwächungszone kann beispielsweise durch mindestens eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Nut, Ausnehmung oder Einprägung gebildet sein, die dazu führt, dass mindestens eine definierte Biegestelle zur Ausbildung der bundartigen Auswölbung vorhanden ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Spreizelement geschlitzt. Insbesondere durch eine mehrfache Schlitzung ist eine gezielte Steuerung des
Aufspreizverhaltens und der Anlage der durch die Schlitzung entstandenen Spreizsegmente an die Bohrlochwand möglich.
Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass das Spreizelement mindestens eine Erhebung aufweist. Die Erhebung kann beispielsweise dazu dienen, die Reibkräfte zwischen Spreizelement und Bohrlochwand zu erhöhen, oder aber die Erhebung wird durch Aufweiten der Hülse so in das Material des Bauteils gedrückt, dass es zu einer formschlüssigen Verbindung kommt. Die Erhebung kann beispielsweise als umlaufende Schneide ausgebildet sein. Denkbar sind beispielsweise auch mehrere einzelne Körper. Alternativ kann die Bohrung im Bauteil eine Hinterschneidung aufweisen, in die die
Erhebung formschlüssig eingreift. Es ist auch denkbar, dass die Erhebung als Gewinde ausgebildet ist, oder aus Teilabschnitten besteht, die ein Gewinde oder Teile eines Gewindes sind. Hierdurch wird eine einfache Demontage des Befestigungselements gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Befestigen an Bauteilen, die ein Bohrloch aufweisen, insbesondere an plattenartigen Bauteilen, sieht vor, dass das erfindungsgemäße Befestigungselement in das Bohrloch eingesetzt wird. Dies kann in Vorsteck- oder Durchsteckmontage erfolgen. Dann wird der Nietdorn gezogen, wodurch der Nietdorn das Spreizelement aufweitet und das Befestigungselement im Bohrloch verankert. Dann wird durch weiteres Ziehen am Nietdorn der Klemmabschnitt gestaucht und durch das Stauchen des Klemmabschnitts wird ein Anbauteil klemmend an das plattenartige Bauteil befestigt. Erst danach reißt der Nietdorn. Dass der Nietdorn beim Ziehen nicht vollständig durch die Niethülse nach oben durchgezogen wird, bevor der Klemmabschnitt abschließend gestaucht und das Anbauteil klemmend an das plattenartige Bauteil befestigt ist, kann beispielsweise durch die Ausbildung einer Anschlagschulter, einer entsprechende Ausgestaltung der Durchgangsöffnung oder durch die Schlitzung der Hülse erfolgen. Hierdurch kann der Widerstand, der dem Nietdorn beim Ziehen entgegengesetzt wird, gesteuert werden. Eine bevorzugte Variante des Verfahrens sieht vor, dass durch das Stauchen des Klemmabschnitts der Klemmabschnitt verkürzt und der Durchmesser des Klemmabschnitts vergrößert wird.
Das Bohrloch, in das das Befestigungselement eingesetzt wird, kann beispielsweise ein
Sackloch oder eine Hinterschnittbohrung sein. Das Verfahren ist grundsätzlich auf jede Bohrlochgeometrie und jede Verankerungsöffnung übertragbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes erfindungsgemäßes Befestigungselement in einer
Schnittdarstellung, vor dem Befestigen in einem Bohrloch;
Figur 2 ein zweites erfindungsgemäßes Befestigungselement in einer
Schnittdarstellung vor dem Befestigen in einem Bohrloch; und
Figur 3 das zweite erfindungsgemäße Befestigungselement in einer Schnittdarstellung nach dem Befestigen in einem Bohrloch.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 1 zum Befestigen eines Anbauteils 16 an einem Bauteil 18. Das Anbauteil 16 weist zum Einsetzen des Befestigungselements 1 eine Durchgangsbohrung 15 und das Bauteil 18 ein Bohrloch 2 auf. Das Befestigungselement 1 umfasst einen Nietdorn 3 mit Sollbruchstelle 4 und eine
Niethülse 5. Eine in Achsrichtung der Niethülse 5 verlaufende Durchgangsöffnung 6 nimmt den Nietdorn 3 auf. Die Niethülse 5 weist an ihrem in Einsteckrichtung vorderen und in der Figur 1 unteren Teil ein Spreizelement 7 auf, das hier als einstückig mit der Niethülse 4 verbundener, ungeschlitzter Spreizabschnitt 8 ausgebildet ist. Am Spreizabschnitt 8 sind umlaufende Erhebungen 9 als Schneiden angeordnet, die beim
Verspreizen des Spreizabschnitts 8 die Reibung zwischen der Wand des Bohrlochs 2 und dem Befestigungselement 1 erhöhen bzw. sich formschlüssig in die Wand des Bohrloches 2 eindrücken und einen festen Halt gewährleisten. Die Durchgangsöffnung 6 ist im Bereich des Spreizabschnitts 8 so gestaltet, dass eine Anschlagschulter 10 als Widerlager für den Kopf 1 1 des Nietdorns 3 ausgebildet ist. Der obere Teil der Niethülse
5 schließt mit einem Klemmabschnitt 13 ab, der an seinem oberen Ende einen Bund 12 aufweist. Zwischen Bund 12 und Spreizelement 7 bildet die Niethülse 5 den stauchbaren Teil des Klemmabschnitts 13 mit Schwächungszonen 14, die in diesem Fall umlaufend angeordnet sind.
Zum Befestigen des Befestigungselements 1 wird der Nietdorn 3 in ein nicht dargestelltes Mundstück eines Nietsetzgeräts eingeführt, bis das Mundstück am Bund 12 der Niethülse 5 anliegt. Das Befestigungselement wird durch eine Durchgangsbohrung 15 eines Anbauteils 16 in Vorsteckmontage in das Bohrloch 2 eingebracht, bis der sich in Einsteckrichtung am vorderen Ende des Kopfs 1 1 angeordnete Kegel 17 am Bohrlochgrund aufsteht. Der Öffnungswinkel des Kegels 17 entspricht dem Schneidenwinkel des zur Erstellung des Bohrlochs 2 verwendeten Bohrwerkzeugs, was bewirkt, dass das Befestigungselement 1 im Bohrloch 2 zentriert wird und die Längsachse des Befestigungselements 1 mit der Achse des Bohrlochs 2 zusammenfällt. Mit dem Nietsetzgerät wird der Kopf 11 des Nietdorns 3 in den Spreizabschnitt 8 der Niethülse 5 gezogen. Die Erhebungen 9 greifen in die Wand der
Bohrung 2 ein und der Spreizabschnitt 8 wird dadurch im Bohrloch 2 verankert. Spätestens wenn der Kopf 11 des Nietdorns 3 an der Anschlagschulter 10 anliegt, wird die Bewegung des Nietdorns 3 gestoppt. Da das Nietsetzgerät den Nietdorn 3 aber weiter in das nicht dargestellte Mundstück einzieht, erhöht sich der Druck des anliegenden Mundstücks auf den Bund 12 und den sich daran anschließenden stauchbaren Teil des Klemmabschnitts 13. Es kommt zu einer Stauchung des Klemmabschnitts 13. Die Schwächungszonen 14 legen Knickpunkte fest, zwischen denen der Klemmabschnitt sich aufweitet und plastisch verformt. Der Stauchvorgang dauert so lange an, bis der Bund 12 und der gestauchte Klemmabschnitt 13 vollständig auf der oberen Seite des Anbauteils 16 aufliegt und es formschlüssig klemmend an dem
Bauteil 18 befestigt. Eine weitere Bewegung des Nietdorns 3 in das Mundstück des Setzgeräts ist nun nicht möglich. Dadurch entsteht eine große Zugkraft im Nietdom 3, was zum Abreißen des Nietdorns 3 an der Sollbruchstelle 4 führt. Damit ist die Befestigung des Anbauteils 16 am Bauteil 18 abgeschlossen.
In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements V vor dem Befestigen in einem Bohrloch 2' dargestellt. Es unterscheidet sich im Wesentlichen durch eine zusätzliche Spreizhülse 19' als Spreizelement T und durch das Fehlen eines Bundes. Das Bohrloch 2' ist eine Hinterschnittbohrung. Das Befestigungselement V, bestehend aus Niethülse 5', Nietdorn
3' und der geschlitzten Spreizhülse 19' mit Spreizsegmenten 20', ist in das Bohrloch 2' in Vorsteckmontage eingebracht. Ein nicht dargestelltes Nietsetzgerät zum Befestigen des Befestigungselements 1 ' liegt direkt am oberen Ende des Klemmabschnitts 13' an. Durch Ziehen des Nietdoms 3' mit dem Nietsetzgerät wird die Niethülse 5' und damit die Spreizsegmente 20' der Spreizhülse 19' verspreizt. Die Situation nach Ziehen des Nietdoms 3' zeigt Figur 3. Durch das Verspreizen der Spreizhülse 19' werden die
Spreizsegmente 20' in den hinterschnittenen Teil des Bohrlochs 2' gedrückt. Das Befestigungselement 1 ' ist im Bohrloch 2' befestigt. Da der obere Teil der Spreizhülse 19' nicht geschlitzt ist, kann der Nietdorn 3' mit dem Nietsetzgerät nicht durch die Spreizhülse 19' durchgezogen werden. Es kommt zur Stauchung des Klemmabschnitts 13', der eine bundartige Wölbung 21 ' ausbildet, bis der Nietdorn 3' an der Sollbruchstelle
4' reißt. Die bundartige Wölbung 21 ' klemmt das Anbauteil 16' gegen das Bauteil 18'. Der untere Teil des Nietdorns 3' verbleibt nach Versagen der Sollbruchstelle 4' im Bohrloch. Idealerweise verspannt sich der verbleibende Teil des Nietdorns 3' so in der Niethülse 5', dass diese gemeinsam ein Rückfedern der Spreizsegmente 20', auch unter Zuglast, verhindern.
FIW2303 26.10.2007
LD
Bezuqszeichenliste
Befestigungselement und Verfahren zum Befestigen
1, 1' Befestigungselement
2, 2' Bohrloch
3, 3' Nietdorn
4, 4' Sollbruchstelle
5, 5' Niethülse
6, 6' Durchgangsöffnung
7, 7' Spreizelement
8 Spreizabschnitt
9, 9' Erhebung
10 Anschlagschulter
11, 11' Kopf des Nietdorns 3, 3'
12 Bund
13, 13' Klemmabschnitt
14, 14' Schwächungszone
15, 15' Durchgangsbohrung
16, 16' Anbauteil
17 Kegel
18, 18' Bauteil
19' Spreizhülse
20' Spreizsegmente
21' bundartige Wölbung

Claims

FIW2303 26.10.2007LDPatentansprüche
1. Befestigungselement (1 , 1 ') zum Einsetzen in ein Bohrloch (2, 2'), insbesondere zur Befestigung an plattenartigen Bauteilen (18, 18'), wobei das Befestigungselement (1 , 1 ') einen Nietdorn (3, 3') mit Sollbruchstelle (4, 4'), eine Niethülse (5, 5'), mit einer in Achsrichtung verlaufenden Durchgangsöffnung (6, 6') zur Aufnahme des Nietdoms (3, 3'), sowie an seinem in Einsteckrichtung vorderen Teil ein Spreizelement (7, 7') und einen, an seinem in Einsteckrichtung hinterem Teil befindlichen Klemmabschitt (13, 13') zur klemmenden Befestigung eines Anbauteils (16, 16') an das plattenartige Bauteil (18, 18') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (13, 13') in Längsrichtung derart stauchbar ist, dass beim Ziehen des Nietdoms (3, 3') zunächst das
Spreizelement (7, 7') verspreizt, danach der Klemmabschnitt (13, 13') gestaucht wird und danach der Nietdorn (3, 3') an der Sollbruchstelle (4, 4') reißt.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1 ) an dem in Einsteckrichtung hinteren Teil des
Klemmabschnitts (13) einen Bund (12) aufweist.
3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (13, 13') eine Schwächungszone (14, 14') aufweist.
4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelements (7') geschlitzt ist.
5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (7, 7') mindestens eine Erhebung (9,
9') aufweist.
6. Befestigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung als Gewinde ausgebildet ist oder aus Teilabschnitten eines Gewindes besteht.
7. Verfahren zum Befestigen an Bauteilen (18, 18') die ein Bohrloch (2, 2') aufweisen, insbesondere an plattenartigen Bauteilen (18, 18'), mit einem Befestigungselement (1 , 1 ') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1 , 1 ') in das Bohrloch (2, 2') eingesetzt wird, dass der Nietdorn (3, 3') danach gezogen wird, dass das
Spreizelement (7, 7') durch Ziehen des Nietdorns im Bohrloch (2, 2') verankert wird, dass danach der Klemmabschnitt (13, 13') gestaucht wird und dass durch das Stauchen des Klemmabschnitts (13, 13') das Anbauteil (16, 16') klemmend an das plattenartige Bauteil (18, 18') befestigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Stauchen des Klemmabschnitts (13, 13') der Klemmabschnitt (13, 13') verkürzt und der Durchmesser des Klemmabschnitts (13, 13') vergrößert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Bohrloch (2) ein Sackloch ist.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Bohrloch (2') eine Hinterschneidung aufweist.
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