DE10039767A1 - Befestigungsanordnung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Befestigungsanordnung (10) zum Befestigen eines Befestigungsteils (12), beispielsweise einer Platte, eines Riegels, eines Winkels, eines Profils oder dergleichen, an einem Untergrund (14) mittels zumindest einer Schraube (26, 28) beschrieben, die zumindest eine Bohrung (32, 34) in dem Befestigungsteil (12) durchführbar und in den Untergrund (14) einschraubbar ist. In der Bohrung (32, 34) ist eine in mehreren Raumrichtungen verkippbar gelagerte Hülse (36, 38) angeordnet, durch die die Schraube (26, 28) zum Einschrauben in den Untergrund (14) eingeführt wird. Die Hülse (36, 38) weist eine Aufnahme (40, 42) zum zumindest teilweisen flächigen Aufnehmen eines Kopfes (44, 46) der Schraube (26, 28) auf, wobei eine Innenfläche (52) der Bohrung (32, 34) und eine Außenfläche (54) der Hülse (36, 38) in der Art einer Kugelschichtoberfläche gewölbt sind, wobei sich ein größter Durchmesser der Bohrung (32, 34) zwischen einem oberen Rand (58) der Bohrung (32, 34) und einem unteren Rand (60) der Bohrung (32, 34) befindet, so daß die Hülse (36, 38) in Betriebsstellungen unverlierbar in der Bohrung (32, 34) gehalten ist. Die Hülse (36, 38) ist in zumindest einer einer Nichtbetriebsstellung entsprechenden Einsetzstellung relativ zur Bohrung (32, 34) ohne radiale Stauchung in die Bohrung (32, 34) einsetzbar und durch Verkippen in eine Betriebsstellung bringbar (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zum Befesti­ gen eines Befestigungsteils, beispielsweise einer Platte, eines Riegels, eines Winkels, eines Profils oder dergleichen, an ei­ nem Untergrund mittels zumindest einer Schraube, die durch zu­ mindest eine Bohrung in dem Befestigungsteil durchführbar und in den Untergrund einschraubbar ist, wobei in der Bohrung eine in mehreren Raumrichtungen verkippbar gelagerte Hülse angeord­ net ist, durch die die Schraube zum Einschrauben in den Unter­ grund eingeführt wird, wobei die Hülse eine Aufnahme zum zumin­ dest teilweisen flächigen Aufnehmen eines Kopfes der Schraube aufweist, und wobei eine Innenfläche der Bohrung und eine Au­ ßenfläche der Hülse in der Art einer Kugelschichtoberfläche ge­ wölbt sind, wobei sich ein größter Durchmesser der Bohrung über einen vollen Umfang der Bohrung gesehen zwischen einem oberen Rand der Bohrung und einem unteren Rand der Bohrung befindet, so daß die Hülse in Betriebsstellungen unverlierbar in der Boh­ rung gehalten ist.

Eine derartige Befestigungsanordnung ist aus der DE 198 32 513 A1 bekannt.

Eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art kann für die unterschiedlichsten Anwendungen verwendet werden.

Beispielsweise wird eine solche Befestigungsanordnung in häus­ lichen Anwendungen dazu verwendet, um beispeilsweise Gegenstän­ de, wie Lampen, Regale oder dergleichen an einer Wand oder Dec­ ke anzubringen. Für solche Gegenstände sind meistens Befesti­ gungsteile in Form von Wandbeschlägen, Profilen oder derglei­ chen vorgesehen, die an der Wand oder der Decke mittels einer oder mehrerer Schrauben befestigt werden müssen. Derartige Be­ festigungsteile weisen in der Regel eine oder mehrere Bohrungen auf, durch die eine Schraube durchgeführt und in den Untergrund eingeschraubt wird. Dazu wird bei diesen Anwendungsfällen zu­ nächst in die Wand bzw. in die Decke ein Loch gebohrt, in das ein Dübel eingesetzt wird, in den dann die Schraube eingedreht wird. Durch vollständiges Eindrehen und Festziehen der Schraube drückt dann der Schraubenkopf das Befestigungsteil gegen den Untergrund.

Dabei kann der Fall eintreten, daß das Loch in der Wand oder der Decke nicht lotrecht zur Oberfläche, sondern schräg gebohrt wurde. Insbesondere nahe bei Raumecken ist es besonders schwie­ rig ein Loch lotrecht in die Wand oder Decke zu bohren, weil das Gehäuse der Bohrmaschine ein lotrechtes Ansetzen des Boh­ rers an der Decke bzw. der Wand behindert oder unmöglich macht.

Wenn das Loch im Untergrund schräg gebohrt wurde, muß die Schraube dann zwangsläufig relativ zum Befestigungsteil schräg durch die Bohrung in den Untergrund eingedreht werden. In einem solchen Fall würde es ohne die bei der eingangs genannten Befe­ stigungsanordnung vorgesehene Hülse nur mit erhöhtem Kraftauf­ wand möglich sein, die Schraube vollständig einzudrehen, damit das Befestigungsteil unbeweglich am Untergrund befestigt werden kann.

Durch die bei der eingangs genannten Befestigungsanordnung vor­ gesehene in mehreren Raumrichtungen verkippbar gelagerte Hülse wird dieses Problem beseitigt, weil aufgrund des Vorhandenseins der taumelnd gelagerten Hülse die Schraube auch schräg durch das Befestigungsteil durchgeführt werden kann, ohne daß sich die Schraube beim Durchtritt durch die Hülse mit dieser ver­ klemmen kann, weil die Hülse sich dann ebenfalls entsprechend schräg stellt, so daß die Längsachse der Schraube stets im we­ sentlichen senkrecht zur oberen und unteren Öffnung bzw. dem Rand der Hülse verläuft. Die Hülse weist weiterhin eine Aufnah­ me zum zumindest teilweisen Aufnehmen des Kopfes der Schraube auf, wodurch erreicht wird, daß beim Befestigen der Schraube der Kopf zumindest teilweise mit der Hülse in Eingriff kommt. Sobald der Kopf der Schraube mit der Aufnahme der Hülse zumin­ dest teilweise in Anlage oder Eingriff kommt, wird die Hülse in der Bohrung fixiert und bilden der Kopf der Schraube und die Hülse eine starre unbewegliche Verbindung des Befestigungstei­ les mit dem Untergrund.

Ein weiterer bedeutsamer Anwendungsfall der eingangs genannten Befestigungsanordnung liegt im medizinischen Bereich. Zur Hei­ lung von Knochenfrakturen werden dem Patienten zur Fixierung der gebrochenen Knochenteile Riegel implantiert, die aus einer länglichen metallischen Platte gebildet werden. In dem Riegel sind zumindest zwei, üblicherweise eine Mehrzahl von Bohrungen vorgesehen, so daß der Riegel die Fraktur überspannend mit bei­ den Knochenteilen verschraubt werden kann. Als Schrauben werden Knochenschrauben verwendet, die unmittelbar in den Knochen ein­ gedreht werden. Auch hier ist es wünschenswert, daß die eine oder die mehreren Hülsen vom Arzt oder dem Operationshilfsper­ sonal erst vor der konkreten Anwendung in die Bohrung bzw. Boh­ rungen eingesetzt werden können.

Die Hülse der eingangs genannten Befestigungsanordnung und die Bohrung in dem Befestigungsteil sind mit einem Äquator ausge­ bildet, d. h. die Innenfläche der Bohrung und die Außenfläche der Hülse sind in der Art einer Kugelschichtoberfläche gewölbt. Ein größter Durchmesser der Bohrung befindet sich dabei zwi­ schen einem oberen Rand der Bohrung und einem unteren Rand der Bohrung, so daß die Hülse in ihren je nach Anwendungsfall nicht oder mehr oder weniger verkippten Betriebsstellungen unverlier­ bar in der Bohrung gehalten ist, weil der Äquator der Hülse ei­ nen größeren Durchmesser hat als der obere und der untere Rand der Bohrung.

Die unverlierbare Aufnahme der Hülse in der Bohrung in Be­ triebsstellungen hat den Vorteil, daß das Befestigungsteil auch mit Abstand zum Untergrund unbeweglich durch Einschrauben der Schraube in den Untergrund fixiert werden kann, da der Schrau­ benkopf über die Hülse mit dem Befestigungsteil fest verankert ist, sobald der Schraubenkopf in der Aufnahme der Hülse aufge­ nommen ist.

Die Ausgestaltung von Hülse und Bohrung mit einem zuvor be­ schriebenen Äquator kann es jedoch bedingen, daß die Hülse ra­ dial elastisch zusammendrückbar ausgebildet sein muß, um in die Bohrung eingesetzt werden zu können, wie dies beispielsweise bei der aus der EP 0 809 975 A1 bekannten Befestigungsanordnung der Fall ist. Bei dieser Anordnung ist die Hülse somit in die Bohrung einrastbar.

Eine derartige elastische Ausgestaltung der Hülse hat jedoch den Nachteil, daß die Hülse entweder aus einem elastischen Ma­ terial gefertigt sein muß, oder daß konstruktive Maßnahmen wie eine Mehrzahl von axial begrenzten Schlitzen vorgesehen sein müssen, die jedoch stets zu einer Schwächung der Hülse führen, so daß die Hülse beim Anziehen der Schraube sich übermäßig spreizt und der Kopf der Schraube nicht mehr einwandfrei in der Aufnahme der Hülse sitzt.

Bei der Befestigungsanordnung gemäß der zuvor erwähnten DE 198 32 513 A1 ist die Hülse nicht radial komprimierbar, son­ dern durch Einpressen in die Bohrung eingesetzt. Ein derartiges Einpressen der Hülse erfordert jedoch bei einer radial nicht oder nur geringfügig komprimierbaren Hülse eine erhebliche Preßkraft, die nur unter Zuhilfenahme eines entsprechenden Werkzeugs oder einer Maschine aufgebracht werden kann. Mit an­ deren Worten kann das Einsetzen der Hülse nicht vom Anwender der Befestigungsanordnung durchgeführt werden, sondern die Hül­ se muß bereits werksseitig in die Bohrung eingepreßt werden. Dies wiederum hat jedoch zur Folge, daß im Fall, daß das Befestigungsteil eine Vielzahl von Bohrungen aufweist, jede Bohrung mit einer derartigen Hülse werksseitig ausgestattet werden muß, auch wenn das Befestigungsteil mit nur einer oder zwei Schrauben am Untergrund befestigt werden soll. Der kon­ struktive Aufwand und der Kostenaufwand ist bei dieser bekann­ ten Befestigungsanordnung daher nachteilhafterweise erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befesti­ gungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu­ bilden, daß die Hülse ohne hohen Kraftaufwand leicht in die Bohrung des Befestigungsteils eingesetzt werden kann, die Hülse dann jedoch im Betrieb unverlierbar in der Bohrung aufgenommen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten Befestigungsanordnung dadurch gelöst, daß die Hülse in zumindest einer einer Nichtbetriebsstellung entsprechenden Einsetzstellung relativ zur Bohrung im wesentlichen ohne radia­ le Stauchung in die Bohrung einsetzbar ist und durch Verkippen in eine Betriebsstellung bringbar ist.

Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung sieht demnach nicht wie im Stand der Technik vor, daß die Hülse in die Bohrung ein­ preßbar oder durch radiales Zusammendrücken in die Bohrung ein­ rastbar ist, sondern daß die Hülse in einer Einsetzstellung, die einer Nichtbetriebsstellung entspricht, im wesentlichen ohne radiale Stauchung in die Bohrung eingesetzt werden kann und durch Verkippen in eine Betriebsstellung bringbar ist, in der die Hülse dann unverlierbar in der Aufnahme gehalten ist. Dies ermöglicht es, die Hülse, wie in einer bevorzugten Ausge­ staltung vorgesehen ist, massiv, d. h. nicht elastisch, auszugestalten. Dadurch, daß die Hülse in einer Nichtbetriebsstellung in die Bohrung einsetzbar ist, wird der Vorteil erzielt, daß in allen möglichen vorkommenden Betriebsstellungen, in der eine Schraube durch die Hülse in den Untergrund einschraubbar ist, unverlierbar in der Bohrung aufgenommen ist. Eine Nichtbe­ triebsstellung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine solche Stellung der Hülse relativ zur Bohrung, in der eine Schraube nicht gleichzeitig durch die Hülse und durch das Befe­ stigungsteil hindurchgeführt werden kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Einsetzstellung der Hülse eine Stellung, in der eine Längsmittelachse der Hülse et­ wa senkrecht zur Längsmittelachse der Bohrung steht.

Eine solche Einsetzstellung der Hülse hat den Vorteil, daß die Hülse beispielsweise zwischen Daumen und Zeigefinger am oberen und unteren Rand der Hülse ergriffen werden und in die Bohrung eingesetzt werden kann, wodurch die Handhabung der Befesti­ gungsanordnung beim Einsetzen der Hülse vorteilhafterweise sehr einfach ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung gibt es genau eine Einsetzstellung der Hülse relativ zur Bohrung.

Hierbei ist von Vorteil, daß die Einsetzstellung der Hülse re­ lativ zum Befestigungsteil wohl definiert ist, so daß die Ge­ fahr, daß sich die Hülse beim Hantieren mit dem Befestigungs­ teil vor dem Anschrauben unerwünscht selbsttätig in die Ein­ setzstellung bewegt und herausfällt, praktisch nicht vorhanden ist. Zum leichten Auffinden der Einsetzstellung kann auch eine Markierung am Befestigungsteil vorgesehen sein, die die Einsetzstellung der Hülse anzeigt, oder die Einsetzstellung ist bspw. relativ zu einer Kante des Befestigungsteils parallel oder senkrecht ausgerichtet.

Wenn eine Mehrzahl von Bohrungen in dem Befestigungsteil vor­ handen sind, ist es in diesem Zusammenhang bevorzugt, wenn die Einsetzstellung der Hülse relativ zu jeder Bohrung die gleiche ist.

Durch diese Maßnahme wird die Handhabung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung zum Einsetzen der Hülse in die Bohrung weiter vereinfacht, weil die Hülse in jede Bohrung mit der stets gleichen Ausrichtung relativ zum Befestigungsteil bzw. zur Bohrung einsetzbar ist, wodurch bereits nach kurzer Übung das Einsetzen der Hülsen in die Bohrungen leicht vonstatten geht.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Bohrung an einem Teilumfang, der etwa der Höhe der Hülse entspricht, vom oberen Rand aus radial erweitert.

Diese Maßnahme stellt eine konstruktiv vorteilhaft einfache Weise dar, für die Hülse genau eine Einsetzstellung zu schaf­ fen, in der sie ohne radiale Stauchung in die Bohrung einsetz­ bar ist, und aus der sie in eine Betriebsstellung verkippbar ist, so daß sie dann unverlierbar in der Bohrung gehalten ist. Dadurch, daß nur ein Teilumfang der Bohrung radial erweitert ist, ist die Hülse nach dem Einsetzen in die Bohrung und nach dem Verkippen in allen vorkommenden Betriebsstellungen unver­ lierbar in der Bohrung aufgenommen. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung entspricht die Nichtbetriebsstellung der zuvor erwähnten Hochkantstellung der Hülse, in der die Hülse mit Dau­ men und Zeigefinger in die Bohrung eingesetzt werden kann.

Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn die Bohrung an zwei diame­ tral gegenüberliegenden Teilumfängen, die etwa der Höhe der Hülse entsprechen, vom oberen Rand der Bohrung aus radial er­ weitert ist.

Diese Maßnahme hat den weiteren Vorteil, daß sich die Hülse zentriert in die Bohrung einsetzen läßt.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die radiale teilumfängliche Erweiterung der Bohrung sich vom oberen Rand aus bis etwa auf Höhe des größten Durchmessers der Bohrung erstreckt.

Gegenüber einer vom oberen Rand aus bis zum unteren Rand durch­ gehenden teilumfänglichen Erweiterung der Bohrung hat diese Maßnahme den Vorteil, daß die Hülse beim Einsetzen in die Boh­ rung nicht in Einsetzrichtung gesehen nach unten wieder aus der Bohrung herausfallen kann, bevor die Hülse in eine Betriebs­ stellung verkippt ist. Auf diese Weise wird die Handhabung des Einsetzens der Hülse in die Bohrung weiter vereinfacht. Der Be­ nutzer kann die Hülse somit einfach in der Einsetzstellung in die Bohrung hineinfallen lassen und dann in eine Betriebsstel­ lung verkippen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Außenfläche der Hülse teilumfänglich etwa auf den Durchmesser des oberen Randes der Bohrung abgeflacht.

Auch dies stellt eine konstruktiv vorteilhaft einfache Möglich­ keit dar, für die Hülse eine Einsetzstellung zu schaffen, die einer Nichtbetriebsstellung der Hülse entspricht. Der weitere Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß es nicht nur eine Einsetzstellung für die Hülse gibt, sondern die Hülse kann hochkant gestellt in beliebigen Drehorientierungen bezüglich des Umfangs der Bohrung in diese eingesetzt werden, so daß das Einsetzen der Hülse noch einfacher ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bilden der Kopf der Schraube und die Aufnahme der Hülse eine im wesentlichen form­ schlüssige Verbindung.

Durch eine formschlüssige Ausgestaltung der Verbindung des Kop­ fes der Schraube mit der Aufnahme der Hülse wird beim Eindrehen der Schraube in den Untergrund mit konstruktiv einfachen Mit­ teln eine im wesentlichen spielfreie Verankerung des Schrauben­ kopfes in der Hülse und damit der Schraube insgesamt mit dem Befestigungsteil erreicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Hülse ei­ nen sich axial erstreckenden durchgehenden offenen Schlitz auf.

Dieser Schlitz, der auch bei entsprechender Breite eine Maßnah­ me darstellen kann, daß sich die Hülse leicht und ohne radiales Zusammendrücken in die Bohrung einsetzen läßt, hat den Vorteil, daß beim Eintreten des Kopfes der Schraube in die Aufnahme der Hülse die Hülse geringfügig gespreizt wird und mit der Innen­ fläche der Bohrung innig in Kontakt tritt, so daß die Veranke­ rung der Anordnung aus Schraubenkopf, Hülse und Befestigungs­ teil vollkommen spielfrei ist.

In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn der Kopf der Schraube einen Außenumfang aufweist, der geringfügig größer ist als der Innenumfang der Aufnahme der Hülse, wodurch die Spreizwirkung des Kopfes der Schraube auf die Hülse verstärkt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Hülse aus Metall oder Kunststoff gefertigt und radial im wesentlichen nicht komprimierbar. Eine solche Maßnahme wird erst durch die vorliegende Erfindung möglich und hat den Vorteil, daß die Hül­ se nicht elastisch und auch nicht mit Schwächungen wie mehreren axialen Einschnitten ausgebildet sein muß, sondern eine sehr hohe Stabilität und mechanische Belastbarkeit besitzten kann.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgen­ den Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird mit Bezug auf diese hiernach näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung in einer beispielhaften Anwendung zur Befestigung eines Kno­ chenriegels an einem Knochen in Längsschnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Befestigungsanordnung in Fig. 1 entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Befestigungsanordnung in Fig. 1 entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Befestigungsanordnung in Fig. 1 in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstel­ lung, die die Funktion der Befestigungsanordnung beim Eindrehen der Schraube in den Untergrund in ei­ nem ersten Stadium zeigt;

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, in der die Schraube so weit in den Untergrund eingedreht ist, daß der Kopf der Schraube gerade mit der Hülse der Befestigungsanordnung in Eingriff kommt;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Taumel- Beweglichkeit der Hülse in den Betriebsstellungen der Hülse in der Bohrung des Befestigungsteils, wenn keine Schraube durch die Hülse in den Untergrund eingedreht ist;

Fig. 7 eine Draufsicht auf das Befestigungsteil ohne Hül­ sen, die schematisch ein weiteres Detail der Befe­ stigungsanordnung zeigt;

Fig. 8 schematisch eine Hülse der Befestigungsanordnung in ihrer Einsetzstellung relativ zur Bohrung des Befe­ stigungsteils in Draufsicht;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 die Hülse in der Bohrung des Befestigungsteils in Fig. 8 beim Verkippen aus der Einsetzstellung in ei­ ne Betriebsstellung in Draufsicht;

Fig. 11 eine Draufsicht auf die Hülse in Fig. 8 bis 10 in einer Betriebsstellung, in der sie unverlierbar in der Bohrung aufgenommen ist; und

Fig. 12 ein weiteres Detail der Hülse der Befestigungsanord­ nung in Seitenansicht, wobei das Befestigungsteil im Schnitt dargestellt ist.

In Fig. 1 bis 3 ist eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehene Befestigungsanordnung zum Befestigen eines Befe­ stigungsteils 12 an einem Untergrund 14 dargestellt. In den weiteren Fig. 4 bis 12 sind weitere Einzelheiten darge­ stellt.

In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Befestigungsteil 12 ein Riegel 16 in Form einer etwa rechtecki­ gen länglichen Platte, der an einem Knochen 18 befestigt wird, der eine Fraktur 20 aufweist. Mittels des Riegels 16 werden zwei durch die Fraktur 20 getrennte Knochenteile 22 und 24 zur Heilung der Fraktur 20 aneinander fixiert.

Der Riegel 16 ist mittels einer ersten Schraube 26 sowie einer zweiten Schraube 28 an dem Knochenteil 22 bzw. dem Knochenteil 24 befestigt. Die erste Schraube 26 und die zweite Schraube 28 sind Knochenschrauben, die jeweils ein an einem Schaft 27 bzw. 29 der Schraube 26 bzw. 28 ausgebildetes Gewinde 30 aufweisen, das beim Eindrehen der Schrauben 26 bzw. 28 ein entsprechendes Gewinde in die Knochenteile 22 bzw. 24 schneidet.

In dem Riegel 16 sind eine erste Bohrung 32 und eine zweite Bohrung 34 vorgesehen, wobei in der ersten Bohrung 32 eine er­ ste Hülse 36 und in der zweiten Bohrung 34 eine zweite Hülse 38 aufgenommen ist.

Die erste Hülse 36 weist eine Aufnahme 40, und die zweite Hülse 38 weist eine Aufnahme 42 auf, die der Aufnahme eines Kopfes 44 der Schraube 26 bzw. der Aufnahme eines Kopfes 46 der Schraube 28 dienen. Der Kopf 44 der Schraube 26 und der Kopf 46 der Schraube 28 weisen jeweils einen Innensechskant 48 auf, der zur formschlüssigen Aufnahme eines Inbus-Schlüssels zum Eindrehen bzw. Ausdrehen der Schrauben 26 bzw. 28 dient.

Die Hülsen 36 bzw. 38 sind in den Bohrungen 32 bzw. 34 in meh­ reren, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in allen Raumrich­ tungen in der Art einer kardanischen Lagerung verkippbar gela­ gert.

Wie in Fig. 6 veranschaulicht ist, sind die Hülsen 36 bzw. 38 in den Bohrungen 32 bzw. 34 über einen vollen Azimutalwinkel von 360° in einem Winkelbereich von 0° bis zu mindest 45° ver­ kippbar, wobei dies in Fig. 6 für einen Kippwinkel von etwa 10° gezeigt ist. Die Hülse 36 bzw. die Hülse 38 sind sogar, wenn keine Schraube durch die Hülse 36 bzw. 38 durchgeführt ist, in einem Polarwinkelbereich von bis zu 180° verkippbar, d. h. sie können in der Bohrung 32 bzw. in der Bohrung 34 auch auf den Kopf gedreht werden, ohne dabei herauszufallen.

Diese Verkippbarkeit der Hülsen 36 und 38 besteht jedoch nur dann, wenn die Köpfe 44 bzw. 46 beim Eindrehen der Schrauben 26 und 28 in die Knochenteile 22 und 24 noch nicht in der Aufnahme 40 bzw. 42 der Hülsen 36 bzw. 38 aufgenommen sind. In dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Zustand, in dem die Köpfe 44 bzw. 46 in den Aufnahmen 40 bzw. 42 versenkt und die Schrauben 26 bzw. 28 in dem Knochen 18 eingeschraubt sind, sind die Hül­ sen 36 bzw. 38 fixiert. Im in den Fig. 1 bis 3 dargestellten endbefestigten Zustand ist das Befestigungsteil 12 vollkommen unbeweglich mit dem Untergrund 14 verbunden.

Das Befestigungsteil 12 kann dabei bezüglich des Untergrunds 14 mit einem Abstand zu diesem fixiert sein, d. h. ohne daß das Be­ festigungsteil 12 den Untergrund 14 berührt.

Die Verkippbarkeit der Hülse 36 bzw. 38 besteht so lange, wie die Köpfe 44 bzw. 46 der Schrauben 26 bzw. 28 noch nicht in die Aufnahme 40 der Hülse 36 bzw. in die Aufnahme 42 der Hülse 38 eingreifen, wie am Beispiel der Schraube 28 und er Hülse 38 in Fig. 4 dargestellt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 ist die Hülse 38 in der Bohrung 34 des Riegels 16 derart verkippt, daß eine Symmetrieachse 49 der Hülse 38 gegen eine Symmetrieachse 50 der Bohrung 34 bezüglich der Längsachse des Riegels 16 um einen Winkel α verkippt ist (vergl. Fig. 1) und in einer Richtung quer zur Längsachse des Riegels 16 um einen Winkel β (vergl. Fig. 3).

Die freie Verkippbarkeit der Hülse 38 bewirkt, daß, wenn die Schraube 28, wie in Fig. 1, 4 und 5 dargestellt ist, schräg in den Knochen 18 eingeschraubt, sich die Hülse 38 selbsttätig in der Bohrung 34 so verkippt, daß die Symmetrieachse 49 der Hülse 38 mit der Symmetrieachse der Schraube 28 zusammenfällt, so daß ein Verklemmen der Schraube 28 beim Eindrehen in den Knochen 18 mit der Hülse 38 vermieden wird.

Im vollkommen eingedrehten Zustand ist der Kopf 46 der Schraube 28 formschlüssig in der Aufnahme 42 der Hülse 38 aufgenommen. Das formschlüssige Eingreifen des Kopfes 46 in der Aufnahme 42 der Hülse 38 wird stets beim Eindrehen der Schrauben 26 und 28 automatisch erreicht, unabhängig davon, ob die Schraube 28 schräg in den Knochen 18 eingeschraubt wird, oder, wie im Falle der Schraube 26 dargestellt ist, ob die Schraube 26 lotrecht in den Knochen 18 eingeschraubt wird.

Im vollkommen eingeschraubten Zustand der Schraube 26 bzw. 28 sitzt der Kopf 44 der Schraube 26 bzw. der Kopf 46 der Schraube 28 auf Preßsitz in der Aufnahme 40 bzw. 42 der Hülse 36 bzw. 38, wodurch die Hülse 36 und die Hülse 38 gegen die Wand der Bohrung 32 bzw. 34 gepreßt werden. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, weist die Hülse 38 (und ebenso die. Hülse 36) einen sich axial erstreckenden durchgehenden offenen Schlitz 90 auf. Der Schlitz 90 weist eine Breite von weniger als 2 mm, bevorzugt von weniger als 1 mm, auf. Der Kopf 44 (bzw. der Kopf 46) weist einen Außenumfang auf, der geringfügig größer ist als der In­ nenumfang der Aufnahme 40 (bzw. 42) der Hülse 36 (bzw. 38).

Die Hülsen 36 und 38 sind in den Bohrungen 32 bzw. 34 form­ schlüssig aufgenommen. Aufgrund des Formschlusses sind die Hül­ sen 36 und 38 in den Bohrungen 32 und 34 unverlierbar gehalten. Eine Innenfläche 52 der Bohrung 32 des Riegels 16 und eine Außenfläche 54 der Hülse 36 sind dazu kugelschichtoberflächen­ artig gewölbt ausgebildet, wobei die Innenfläche 52 der Bohrung 32 sphärisch konkav und die Außenfläche 54 der Hülse 36 sphä­ risch konvex ausgebildet ist. Dabei befindet sich ein Bereich 56 größten Durchmessers der Innenfläche 52 und der Außenfläche 54 zwischen einem oberen Rand 58 der Bohrung 32 und einem unte­ ren Rand 60 der Bohrung 32. Durch diese Ausgestaltung ist die Hülse 36 in Stellungen, die Betriebsstellungen der Hülse 36 darstellen, wie sie in Fig. 1 und 2 und für die Hülse 38 in Fig. 1 und 3 bis 5 dargestellt sind, unverlierbar, jedoch in allen Raumrichtungen frei verkippbar in der Art einer kardani­ schen Aufhängung in der Bohrung 32 bzw. in der Bohrung 34 auf­ genommen ist. Der Bereich größten Durchmessers 56 der Innenflä­ che 52 und der Außenfläche 54 bildet somit sowohl an der Boh­ rung 32 bzw. 34 als auch an der Hülse 36 bzw. 38 jeweils einen Äquator.

Der Bereich größten Durchmessers 56 der Hülse 36, d. h. der Äquator der Hülse 56 liegt nicht mittig zwischen dem oberen Rand und dem unteren Rand der Hülse 36, sondern leicht zum obe­ ren Rand der Hülse 36 hin versetzt. Die Hülse 36 hat somit im wesentlichen die Form einer Kugelschicht, wobei die Kugel­ schicht als aus einer Kugel herausgeschnitten anzusehen ist und die Schnittlinien beidseits parallel zu einem Großkreis der Kugel verlaufen.

Um ein leichtes Einsetzen der Hülse 36 bzw. 38 in die Bohrung 32 bzw. in die Bohrung 34 zu ermöglichen, ist für die Hülse 36 bzw. 38 zumindest eine Einsetzstellung relativ zur Bohrung 32 bzw. 34 vorgesehen, die einer Nichtbetriebsstellung entspricht, so daß die Hülse 36 bzw. 38 im wesentlichen ohne radiale Stauchung in die Bohrung 32 bzw. 34 einsetzbar ist und durch Ver­ kippen in eine Betriebsstellung gemäß Fig. 1 bis 5 bringbar ist. Dies wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 7 bis 11 anhand der Hülse 36 und der Bohrung 32 näher beschrieben.

In Fig. 8 ist in einer Draufsicht die Einsetzstellung der Hülse 36 dargestellt. In Fig. 9 ist die Einsetzstellung der Hülse 36 in einer Seitenansicht auf die obere Öffnung der Hülse 36 dar­ gestellt.

Die in Fig. 8 und 9 dargestellte Einsetzstellung ist eine Nichtbetriebsstellung der Hülse 36, da in dieser Stellung die Schraube 26 nicht durch die Hülse 36 und den Riegel 16 hin­ durchsteckbar ist. In dieser Einsetzstellung steht eine Längs­ mittelachse 92, die der Symmetrieachse der Hülse 36 entspricht, etwa senkrecht zur Längsmittelachse 50 der Bohrung 32.

Damit die Hülse 36 in der in Fig. 8 und 9 gezeigten Einsetz­ stellung in die Bohrung 32 einsetzbar ist, ist die Bohrung 32 an einem Teilumfang 94, der etwa der Höhe der Hülse 36 ent­ spricht, vom oberen Rand 58 der Bohrung aus radial erweitert. Ferner ist die Bohrung 32 an einem dem Teilumfang 94 gegenüber­ liegenden Teilumfang 96 ebenfalls vom oberen Rand 58 der Boh­ rung 32 aus radial erweitert. Die radiale Erweiterung der Boh­ rung 32 an den Teilumfängen 94 und 96 ist dabei so gewählt, daß der obere Rand 58 der Bohrung 32 zwischen den Teilumfängen 94 und 96 einen lichten Durchmesser aufweist, der etwa dem größten Durchmesser 56 (Äquator) der Hülse 36 bzw. der Bohrung 32 ent­ spricht. Die radialen Erweiterungen sind in der Zeichnung über­ trieben dargestellt und in Wirklichkeit mit bloßem Auge kaum erkennbar.

Die radialen Erweiterungen erstrecken sich dabei vom oberen Rand 58 aus gesehen nicht bis zum unteren Rand 60, sondern nur bis etwa auf Höhe des größten Durchmessers 56 der Bohrung 32. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Bohrung 32 läßt sich die Hül­ se 36 ohne Kraftaufwendung in die Bohrung 32 einsetzen, man kann die Hülse 36 sogar einfach in die Bohrung 32 in der in Fig. 9 gezeigten Stellung hineinfallen lassen.

Ausgehend von der in Fig. 8 und 9 gezeigten Einsetzstellung wird die Hülse 36 nun in Richtung eines Pfeiles 98 um eine Ach­ se verkippt, die etwa mit dem Bereich größten Durchmessers 56 der Hülse 36 (Äquator der Hülse 36) zusammenfällt. In Fig. 10 ist die Hülse 36 in einer etwa um 45° aus der Einsetzstellung verkippten Stellung dargestellt, in der die Hülse 36 bereits unverlierbar in der Bohrung 32 aufgenommen ist.

Gemäß Fig. 9 befindet sich in der Einsetzstellung der Bereich größten Durchmessers 56 der Hülse 36 etwa auf Höhe des Bereich größten Durchmessers 56 der Bohrung 32.

In der in Fig. 10 dargestellten Kippstellung der Hülse 36 kann die Hülse 36 nicht mehr aus der Bohrung 32 herausfallen, weil nun der Äquator der Hülse 36 zwischen dem unteren Rand 60 und dem oberen Rand 58 der Bohrung 32 gefangen ist.

In Fig. 11 ist die Hülse 36 in einer Draufsicht dargestellt, in der die Hülse 36 etwa die in Fig. 1 gezeigte Kippstellung ein­ nimmt.

Während die Bohrung 32 gemäß Fig. 7 bis 11 an zwei Teilum­ fängen 94 und 96 radial erweitert ist, ist es jedoch grundsätzlich möglich, wie in Fig. 7 für die Bohrung 34 dargestellt ist, nur an einem Teilumfang 100 radial erweitert auszugestalten.

Anstelle der radialen Erweiterung der Bohrung 32 bzw. 34 kann der obere Rand 58 der Bohrung 32 bzw. 34 auch nicht radial er­ weitert rund ausgebildet sein, wobei dann die Hülse 36 an einem Teilumfang eine Abflachung aufweist, so daß die Hülse 36 in der in Fig. 8 bzw. 9 dargestellten Einsetzstellung in die Bohrung 32 einsetzbar ist.

Bei der in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausgestaltung der Boh­ rung 32 mit radialen Erweiterungen ergibt sich, daß für die Hülse 36 genau eine Einsetzstellung existiert, wie sie in Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Bei einer umfänglichen Abflächung der Hülse 36 würden sich demgegenüber Einsetzstellungen erge­ ben, bei denen die Hülse 36 zwar ebenfalls hochkant gestellt ist, wie in Fig. 8 und 9, jedoch könnte dann die Hülse 36 auch in beliebigen Drehstellungen um die Symmetrieachse 50 der Bohrung 32 in die Bohrung 32 eingesetzt werden.

In dem Fall, daß für die Hülse 36, wie in Fig. 8 und 9 dar­ gestellt ist, genau eine Einsetzstellung vorgesehen ist, wobei diese Einsetzstellung auch eine um 180° verdrehte Einsetzstel­ lung einschließt, ist es gemäß Fig. 7 vorgesehen, daß für jede Bohrung 32, 34, 32' und 34' für die Hülse 36 bzw. 38 stets die gleiche Einsetzstellung relativ zu den Bohrungen 32, 32', 34, 34' vorgegeben ist.

Die Hülse 36 bzw. die Hülse 38 sind aus Metall, insbesondere Titan, gefertigt und radial nicht komprimierbar. Aufgrund des vorgesehenen Schlitzes 90 gemäß Fig. 12 ist die Hülse 36 bzw. 38 jedoch beim Eindrehen der Schraube 26 bzw. 28 in den Unter­ grund 14 geringfügig radial erweiterbar, wenn der Kopf der Schraube 26 bzw. 28, der insbesondere einen Außenumfang auf­ weist, der geringfügig größer ist als der Innenumfang der Auf­ nahme 40 bzw. 42 in der Hülse 36 bzw. 38, in die Aufnahme 40 bzw. 42 eindringt.

Wieder mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 ist ferner ein oberer Rand 62 der Hülse 36 abgerundet ausgebildet, ebenso bei der Hülse 38. An dem Kopf 44 der Schraube 26 ist, wie an dem Kopf der Schraube 28, in einem sich radial nach unten verjüngenden Um­ fangsbereich eine Abstützfläche 64 ausgebildet, die sich in dem in Fig. 1 dargestellten befestigten Zustand des Riegels 16 auf einer etwa komplementär dazu ausgebildeten Abstützfläche 66 der Hülse 36 abstützt. Insgesamt liegt der Kopf 44 in in der Auf­ nahme 40 der Hülse 36 vollkommen versenkter Lage flächig in der Aufnahme 40 der Hülse 36 an. Die gegeneinander drückenden, schräg ausgebildeten Abstützflächen 64 bzw. 66 bewirken dabei eine leichte Dehnung der Hülse 36, durch die die Verankerung und Verpressung des Schraubenkopfs 44 in der Hülse 36 verbes­ sert wird, wie bereits zuvor erwähnt wurde.

Wie aus Fig. 1 bis 3 hervorgeht, weist der Kopf 44 der Schraube 26 außerdem in etwa die gleiche Höhe auf wie die Auf­ nahme der Hülse 36, und ebenso weist die Hülse 36 in etwa die gleiche Höhe auf wie die Bohrung 32, so daß der obere Rand 62 der Hülse 36 mit der Oberseite des Kopfes 44 der Schraube 26 und der Oberseite des Riegels 16 eine im wesentlichen gleichmä­ ßige Fläche bildet.

Der Kopf 44 der Schraube 26 und die Aufnahme 40 der Hülse 36 können entgegen der in Fig. 1 bis 3 gezeigten etwa zylindri­ schen Formgebung auch eine konische Formgebung aufweisen, mit einer sich von oben nach unten erstreckenden Verjüngung. Hier­ durch kann eine noch verbesserte Verankerung des Kopfes 44 in der Hülse 36 erreicht werden.

Während die Befestigungsanordnung 10 für einen speziellen An­ wendungsfall im medizinischen Bereich zur Befestigung eines Riegels 16 an einem Knochen 18 beschrieben wurde, versteht es sich, daß eine derartige Befestigungsanordnung auch für techni­ sche Zwecke verwendbar ist, beispielsweise um in häuslichen An­ wendungen Befestigungsteile, wie Platten, Riegel, Winkel, Hal­ ter usw., an einer Wand oder Decke zu befestigen.

Claims (13)

1. Befestigungsanordnung zum Befestigen eines Befestigungs­ teils (12), beispielsweise einer Platte, eines Riegels, eines Winkels, eines Profils oder dergleichen, an einem Untergrund (14) mittels zumindest einer Schraube (26, 28), die durch zumindest eine Bohrung (32, 34) in dem Befesti­ gungsteil (12) durchführbar und in den Untergrund (14) einschraubbar ist, wobei in der Bohrung (32, 34) eine in mehreren Raumrichtungen verkippbar gelagerte Hülse (36, 38) angeordnet ist, durch die die Schraube (26, 28) zum Einschrauben in den Untergrund (14) eingeführt wird, wobei die Hülse (36, 38) eine Aufnahme (40, 42) zum zumindest teilweisen flächigen Aufnehmen eines Kopfes (44, 46) der Schraube (26, 28) aufweist, und wobei eine Innenfläche (52) der Bohrung (32, 34) und eine Außenfläche (54) der Hülse (36, 38) in der Art einer Kugelschichtoberfläche ge­ wölbt sind, wobei sich ein größter Durchmesser (56) der Bohrung (32, 34) zwischen einem oberen Rand (60) der Boh­ rung (32, 34) und einem unteren Rand der Bohrung befindet, so daß die Hülse (36, 38) in Betriebsstellungen unverlier­ bar in der Bohrung (32, 34) gehalten ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (36, 38) in zumindest einer einer Nichtbetriebsstellung entsprechenden Einsetzstellung rela­ tiv zur Bohrung (32, 34) im wesentlichen ohne radiale Stauchung in die Bohrung (32, 34) einsetzbar ist und durch Verkippen in eine Betriebsstellung bringbar ist.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einsetzstellung der Hülse (36, 38) eine Stellung ist, in der eine Längsmittelachse (92) der Hülse (36, 38) etwa senkrecht zu einer Längsmittelachse (50) der Bohrung (32, 34) steht.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es genau eine Einsetzstellung der Hülse (36, 38) relativ zur Bohrung (32, 34) gibt.

4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Mehrzahl von Bohrungen (32, 32' 34, 34') in dem Befestigungsteil (12) vorhanden sind, und daß die Einsetzstellung der Hülse (36, 38) relativ zu jeder der Bohrungen (32, 32', 34, 34') die gleiche ist.

5. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (32, 34) an einem Teilumfang (94, 96), der etwa der Höhe der Hülse (36, 38) entspricht, vom oberen Rand (58) aus radial erweitert ist.

6. Befestigungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrung (32, 34) an zwei diametral ge­ genüberliegenden Teilumfängen (94, 96), die etwa der Höhe der Hülse (36, 38) entsprechen, vom oberen Rand (58) der Bohrung (32, 34) aus radial erweitert ist.

7. Befestigungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die radiale teilumfängliche Erweiterung der Bohrung (32, 34) sich vom oberen Rand (58) aus bis et­ wa auf Höhe des größten Durchmessers (56) der Bohrung (32, 34) erstreckt.

8. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (54) der Hülse (36, 38) teilumfänglich etwa auf den Durchmesser des obe­ ren Rands (58) der Bohrung (32, 34) abgeflacht ist.

9. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (44, 46) der Schraube (26, 28) und die Aufnahme (40, 42) der Hülse (36, 38) eine im wesentlichen formschlüssige Verbindung bilden.

10. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (36, 38) einen sich axial erstreckenden durchgehenden offenen Schlitz (90) aufweist.

11. Befestigungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlitz (90) eine Breite von weniger als 2 mm, bevorzugt von weniger als 1 mm, aufweist.

12. Befestigungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (44, 46) der Schraube (26, 28) einen Außenumfang aufweist, der geringfügig größer ist als der Innenumfang der Aufnahme (40, 42) der Hülse (36, 38).

13. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (36, 38) aus Metall oder Kunststoff gefertigt und radial im wesentlichen nicht komprimierbar ist.