DE1625477A1

DE1625477A1 - Aufweitbares Befestigungsmittel

Info

Publication number: DE1625477A1
Application number: DE19671625477
Authority: DE
Inventors: Helderman James Franklin
Original assignee: U S Expansion Bolt Co
Current assignee: U S Expansion Bolt Co
Priority date: 1966-09-22
Filing date: 1967-09-21
Publication date: 1972-04-13
Also published as: CH470597A; GB1166262A

Description

DIPL-ING. HEUMUTH KOSEL DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL

3353 Bad Gandershefm, 20. September 1967

Braunschweiger Sfrafle 22 ,

Telefon: (05382)2842 U.S. Expansion Bolt Telegramm-Adresse: Siedpatent Bad Gandersheim

Company

Patentgesuch vom 20.9«1967

U.So Expansion Bolt Company

500 State Street

York, Pennsylvania, V.St₀A.

Auf weit bares ..-Befestigungsmittel

Die Erfindung bezieht sich auf ein aufweitbares Befestigungsmittel, insbesondere auf aufweitbare Befestigungs mittel, die ihre eigene Verankerung bewirken.

Derartige aufweitbare Befestigungsmittel sind für Anwendungen vorgesehen, bei denen übliche Schraub- oder Uagelbefest'igungen nicht verwendet werden können, und zwar wegen blinder Hohlräume, der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften des Materials, an dem sie befestigt werden sollen, und aus anderen Gesichtspunkten heraus. Bei solchen Materialien, die in Form von Wänden oder anderen Bauteilen verwendet werden, handelt es sich z.B. um Beton, Schlackenstein, Backstein, Gips, Glasmassen, Preßholz, Sperrholzplatten und dergleichen.

Als Anwendungsfälle für solche aufweitbaren Befestigungs— ¹^³ mittel kommen auch Lastwagen- oder Waggonkonstruktionen und co andere Bauten aus Metallplatten und Sperrholz infrage, bei

_» denen gewöhnlich Bolzen und Nieten verwendet werden. Diese ^ Anwendungsfälle erfordern eine möglichst schnelle und.leichte ο Handhabung und gleichzeitig eine sichere Befestigung.

«o Zu berücksichtigen ist bei solchen Anwendungsfällen

• . ferner die Eigenschaft, Vibrationen und Torsionen 2300/2 Bankkonto, Braumchweiai.che Staatibank, Filial· Bad Gand.riheim, Kto.-Nr. 22.118.970 · ^Ρο·'«^Λ·^^οη£^^ηφ8{^^£(

absorbieren zu können, was mit den üblichen Bolzen und Nieten nicht bewerkstelligt werden kann. Dies ist ganz besonders wichtig bei bewegbaren fahrzeugen im Gegensatz zu statischen Gebäudewandungen und anderen statischen Bauteilen_o

Ferner ist wichtig der Gesichtspunkt der Lösbarkeit, durch die gestattet wird, daß die Befestigungsmittel von den Teilen, die sie miteinander verbinden, entfernt werden können und daß diese Teile dann abgenommen und ausgewechselt werden können. Lies ist besonders vorteilhaft dann, wenn es notwendig ist, beschädigte oder zerstörte Teile zu entfernen und auszuwechseln,

Es ist ein wesentliches Ziel der Erfindung, ein aufweitbares Befestigungsmittel der angegebenen Art zu schaffen, das einen aufweitbaren ankerförmigen Einsatz und ein Aufweiteglied dafür aufweist, wobei das Aufweiteglied geeignet ist, in den Einsatz mithilfe eines Hammers oder eines Schraubenziehers oder dergleichen eingetrieben und später mithilfe ähnlicher Werkzeuge daraus entfernt zu werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein solches aufweitbares Befestigungsmittel zu schaffen, bei dem das Einbringen des Aufweiteglieds in den ankerförmigen Einsatz und sein Entfernen ohne eine Beschädigung der beiden Teile durchgeführt werden kann.

Zweck der Erfindung ist es ferner, ein aufweitbares Befestigungsmittel der angegebenen Art zu schaffen, das aufweitende Mittel aufweist, die geeignet sind, genau die Stelle und das Ausmaß der Aufweitung zu bestimmen und zu kontrollieren.

Ferner soll mithilfe der Erfindung durch innerhalb des ankerförmigen Einsatzes vorgesehene Mittel, die mit den "^₀ Aufweiteglied zusammenwirken, eine schnelle und wirksame ° Aufweitung des Einsatzes erreicht werden.

—* Ein aufweitbares Befestigungsmittel nach der Erfindung >^ weist einen ankerförmigen Einsatz in Form einer ge- ° schlitzten Hülse aus gegossenem, verhältnismäßig nachgieti-^ω gem Kunststoff auf, z.B. aus Nylon, Polyäthylen oder anderen im allgemeinen inerten thermoplastischen Stoffen, und das Aufweiteglied besteht aus einem mit Schraubengewinde

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versehenen Nagel, der einen für einen Schraubenziehereingriff geeigneten Kopf aufweist und aus Metall besteht, das für den jeweils gewünschten Anwendungszweck des Befestigungsmittels geeignet ist, z,B« aus Stahl, rostfreiem Stahl, Messing und Aluminium. Bei bestimmten Anwendungsfällen ist es auch möglich, nichtmetallische Aufweiteglieder zu verwenden," z.Boaus gegossenem Nylon·

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig.1 eine Explosionsansicht mit den zwei Bestandteilen des aufweitbaren Befestigungsmittels, die einerseits aus einem aufweitbaren, ankerförmigen Einsatz und andererseits aus einem Aufweiteglied für diesen Eins atz bestehen,

Fig.2 eine Schnittansicht des Einsatzes, der in eine Wand eingesetzt ist, und zwar mit dem Aufweiteglied in einer Stellung kurz vor dem Eintreiben in den Einsatz,

Fig.3 eine Ansicht entsprechend Fig.2, bei der jedoch der Einsatz teilweise aufgeweitet ist, da das Aufweiteglied um ein geringes Maß eingetrieben ist,

Fig.4 eine Ansicht gemäß Fi^.2, bei der das Aufweiteglied ganz in den Einsatz eingetrieben ist,

Fig.5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig.2,

Fig.6 einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig.2_f Fig.7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig.2,

Fig_e8 eine Ansicht ähnlich Fig.2 mit einer anderen Ausfülirungsform des aufweitbaren Einsatzes,

Fig.9 einen Querschnitt entlang der Linie 9-9 in Fig.8.

In der Zeichnung ist ein aufweitbarer, ankerförmiger Befestigungseinsatz 10 in einer Wand 12 üblicher Bauart befestigt dargestellt.

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Die fand kann Z₀B₀ aus einer gipsförmigen Trockenwandplatte, einer Gipswand oder auch, aus einer Wand aus Metallplatte und Sperrholz- oder Preßholzplatte bestehen, wie sie z.B· bei lastwagen oder anderen Konstruktionen verwendet 'werden. Die dargestellte Vorrichtung kann auch, in einem blinden Hohlraum verwendet werden, das heißt einem Hohlraum, der nur eine einzige öffnung aufweist, in die der anker— förmige Einsatz eingesetzt wird_r oder auch bei einer durchgehenden Öffnung, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, bei der der Einsatz in ein Ende der Bohrung eingeführt wird und danach aus dem anderen Ende nach außen ragt.

Das aufweisbare ankerförmige Befestigungsmittel weiat einen ankerförmigen Einsatz 14 aus Kunststoff oder dergleichen auf, der aufweitbar ist,' sowie ein metallenes Aufweiteglied 16 für diesen Einsatz. Der Einsatz 14 ist aus gegossenem Kunststoffmaterial hergestellt, z.B« aus Nylon, und weist einen hohlen Körper 18 mit einem Kopf 20 und einem Paar Schenkeln 22 und 24 aui* Der hohle Körper 18 ist im wesentlichen zylindrisch und weist derartige Abmessungen auf, wie sie für die verschiedenen Installationszwecke gefordert werden. Die Länge des Körpers 18 entspricht zweckmäßig der Dicke der Wand, in die der Einsatz eingebracht werden soll«,

Der Kopf 20 des Körpers kann geeignet geformt und mit den geeigneten Abmessungen versehen sein» Er kann insbesondere mit einer in der Mitte vorgesehenen Ausnehmung 26 für den Kopf des Aufweiteglieds versehen sein, wie noch beschrieben wird. Die Schenkel 22 und 24 des Einsatzes sind auf ihrer äußeren Oberfläche mit Schraubengewinde 28 versehen, das an dem Schlitz 30 unterbrochen ist, der die beiden Schenkel voneinander trennt.

Es ist nicht notwendig, Schraubengewinde zu verwenden, vielmehr können je nach Anwendungsfall auch ringförmige Rippen oder Zähne oder andere Oberflächengestaltungen benutzt werden. Diese besonderen Oberflächengestaltungen werden als Verankerungsmittel in blinden Hohlräumen verwendet, wobei die Schraubengewinde oder Hippen geeignet sind, sich entweder in die Wandung des Hohlraumes einzugraben oder sich in anderer Weise eng mit dieser Wandung zu verbinden. Im Fall einer durchgehenden Öffnung, wie dies in der Zeichnung dargestellt

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ist, sind Gewinde oder Rippen nicht erforderlich, da sie mit nichts in Eingriff kommen können_o

An den inneren gegenüberliegenden Seiten der Schenkel 2-2 und 24 ist ein Paar von Zungen 32 un 34 angeformt, und zwar unmittelbar angrenzend an den Körper 18„ Diese Zungen werden unterbrochen durch das Aufweiteglied, wie im folgenden beschrieben wird. Sie können gemäß Pig·2 eine abgestufte Gestalt erhalten, oder aber auch eine stetige Form, wie dies durch die Zungen 32a und 32b in ]?ig_e8 wiedergegeben ist. Diese Zungen 32, 34 und 32a, 34a können in die mittlere Bohrung 40 des Körperabschnitts 18 des Einsatzes hinein vorstehen.

Es besteht somit eine unmittelbare Verbindung zwischen der Ausnehmung 26 im Kopf des Einsatzes, der Bohrung 40 im Körper des Einsatzes und dem Schlitz 30 zwischen den Schenkeln des Einsatzesc

Das Aufweiteglied 16 besteht aus einer abgewandelten Form eines Nagels oder einer Schraube, es weist tatsächlich die Form eines mit Gewinde versehenen Nagels auf. Es liegt tatsächlich ein Nagel vor, da das Aufweiteglied in den Einsatz mithilfe eines Hammers eingetrieben wird« Andererseits ist es eine Schraube, da es ebenso auch in den Einsatz mithilfe eines Schraubenziehers eingeschraubt und danach mithilfe eines solchen Schraubenziehers wieder entfernt werden kann. Der öewindenagel 16 weist einen Schaft 42 mit einem Kopf 44 an seinem oberen Ende auf, ferner eine Spitze 46 an seinem unteren Ende und Schraubengewinde 48 unterhalb seines Kopfes» Im Kopf 44 ist ein Schlitz 50 vorgesehen, der einen Schraubenzieher aufnimmt, natürlich können auch andere Einsatzformen für Schraubenzieher oder dergleichen vorgesehen sein, z.B. für einen Kreuzschraubenzieher oder dergleichen.

Es ist wichtig, daß das Schraubengewinde 48 derart geformt ist, daß eine Abriebwirkung im Bezug auf den Einsatz beim ·, Eintreiben des Aufweiteglieds vermieden wird. Es ist daher das Schraubengewinde mit abgerundeten Gewindespitζen versehen, wie in der Zeichnung durch ein abgewandeltes Sägezahngewinde erläutert ist. Besonders wichtig ist es,.daß das Gewinde nur in einer !Richtung wirkt, um so einer nach außen gerichteten

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Axialbewegung des Aufweitegliedes ohne Drehung aus dem Einwärtsheraus zu widerstehen.

Bei der Anwendung der beschriebenen Vorrichtung wird eine Bohrung 60 in die Wand 62 eingearbeitet» Dabei ist der Durchmesser dieser Bohrung so gewählt, daß sie den Körper 18 des Einsatzes in dichter Passung aufnehmen kann. Der Einsatz wird von Hand in die Bohrung eingesetzt und dann der Schraubnagel oder das Aufweiteglied 16 in den Einsatz eingeführt, wie dies in Fig„2 dargestellt ist. Normaler Weise wird der Schraubnagel in den Einsatz eingefügt, bevor der Ein-. satz in die Wandbohrung seinerseits eingesetzt wird, es ist dies jedoch ohne Bedeutung. Es genügt anzugeben, daß nur der nicht mit Gewinde versehene Abschnitt des Schaftes zu diesem Zeitpunkt in die Bohrung 40 des Einsatzkörpers eingebracht wird. Aus der Zeichnung ^³^ ersichtlich, daß die Spitze 46 dicht an die Zungen 32, 34 oder 32a, 34a gebracht wird, bevor ein Eintreibvorgang erfolgt. Es kann ein Hammer benutzt werden, um dann den Schraubnagel aus seiner Stellung gemäß Fig«2 in die Stellung gemäß Fig,3 einzutreiben, in der ein Druck der Spitze 46 gegen die Zungen 32 und 34 ein Spreizen der Schenkel 22 und 24 zur Folge hat« Wenn der Schraubnagel gemäß Fig·4 ganz eingetrieben ist, werden die Zungen 32 und 34 durch den gewindelosen Schaft 42 weit auseinander gespreizt, was ein weiteres Spreizen der Schenkel 22 und 24 zur Folge hat, wodurch eine feste Verankerung innerhalb der Wandung erzielt wird· Der mit Gewinde versehene Abschnitt des Schaftes, der in seinem Durchmesser größer als die Bohrung 40 des Einsatzkörpers 18 ist, dient als Keil in Bezug auf diesen hohlen Körper, wodurch auch dieser aufgeweitet wird und dadurch in Halteeingriff mit der Wandung der Bohrung 60 kommt. Der Einsatz ist so sicher innerhalb der Wandung in seiner Stellung verriegelt, wobei der Kopf 20 fest zur Anlage mit der äußeren Oberfläche der Wand kommt, die nach außen gespreizten Schenkel 22 und 24 fest in Eingriff mit der inneren Oberfläche der Wand stehen und schließlich der aufgeweitete Hohlkörper 18 sich fest in der Wandung der Bohrung 60 verklammert. Der Schraubnagel kann aus dem Einsatz eintfernt werden, in dem er aus dem Einsatz mithilfe eines Schraubenziehers oder eines ähnlichen Werkzeugs herausgeschraubt wird, wonach der Einsatz aus der Wand 12

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entfernt werden kann.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist in Pig.8 dargestellt, worin die Bohrung 40a im hohlen Körper 18 mit einem verjüngtem Abschnitt 40b versehen ist, in den sieh die verjüngte Spitze 46 des Schraubnagels 16 einsetzen kann. Der verjüngte Bohrungsabschnitt 40b leitet über in einen Bohrungsabschnitt 40c mit geringerem Durchmesser, in dem die Zungen 32a und 34a angeordnet sind.

Wenn der Schraubnagel 16 in den hohlen Einsatzkörper 18 eingetrieben wird, ergeben sich zwei gesonderte Verkeilwirkungens Die eine Verkeilwirkung findet in dem verjüngten Bohrungsabschnitt 40b statt, wenn der gewindelose Schaft 42 des Sehraubnagels in diesen Abschnitt eindringt. Die zweite Verkeilwirkung findet statt in der Bohrung 4Öa, wenn in diese Bohrung 40a der Gewindeabschnitt 48 des Schraubnagels eintritt. Eine weitere und noch stärkere Verkeilwirkung wird erzeugt, wenn der Gewindeabschnitt 48 des Schraubnage.ls in den verjüngten Abschnitt 40b der Bohrung 40a eintritt. Die Lage des verjüngten Bohrungsabschnitts in Bezug auf vorbestimmte Beaugsstellen, z.B. im Bezug auf den Kopf 20 des Einsatzes, bestimmt die Stelle verstärkter Aufweitung des hohlen Körpers des Einsatzes. Der Bohrungsabschnitt 40c mit geringerem Durchmesser erstreckt sieh zwischen den Schenkeln 22 und 24 des Einsatzes. Dadurch wird eine verstärkte nach außen gerichtete Preßwirkung auf die Schenkel ausgeübt, und zwar nach Eintritt des Gewinde- und gewindelosen Abschnitts des Nagels, woraus sich ein verstärktes Aufspreizen der Schenkel zur Verstärkung des Verankerungseffekts ergibt.

BAD ORiGiNAL

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Claims

162547?

Patentansprüche

1« Aufweitbares Befestigungsmittel für Wände, Bauplatten und andere Bauelemente, bestehend aus einem aufweitbaren ankerförmigen Einsatz und einem Aufweiteglied dafür, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz einen hohlen Körper (18) mit einem Kopf (20) an einem Ende und einem Paar Schenkel (22,24) am anderen Ende und das Aufweiteglied (16) einen Gewindenagel mit einem geschlitzten Kopf (44) an einem Ende und einer verjüngten Spitze (46) am entgegengesetzten Ende aufweist, wobei zur Entfernung des Aufweiteglieds aus dem Einsatz an den geschlitzten Nagelkopf ein Schraubwerkzeug ansetzbar ist, und das das Gewinde (48) auf dem Aufweiteglied beim Eintreiben des Aufweiteglieds in den Einsatz keine Abriebwirkung auf den Einsatz ausübt.

2. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus einem verhältnismäßig nachgiebigem Kuntstoff gegossen ist, sein hohler Körper (18) aufweitbar ist und seine Schenkel (22,24) beim Eintreiben des Aufweiteglieds (16) spreizbar sind,

3» Befestigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (22,24) auf ihren äußeren Oberflächen gerippt sind.

4. Befestigungsmittel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den inneren Stirnflächen der Einsatzschenkel (22,24) ein Paar von Zungen (32,34j 32a,34a) geformt sind, die mit der verjüngten Spitze (46) des-Aufweiteglieds in Singriff kommen, wodurch die Schenkel stark auseinander gespreizt werden, wenn das Aufweiteglied gegen und zwischen die Zungen getrieben wird.

5. Befestigungsmittel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Körper des Einsatzes in der Nähe der Schenkel (22,24) und zur Aufnahme der verjüngten Spitze (46) innen mit einem verjüngten Abschnitt (40b) versehen ist, der beim

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Hindurchtreiben des Aufweiteglieds aufweitbar ist»

6. Befestigungsmittel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweiteglied in einem an den Kopf (44) anschließenden Abschnitt (48) mit Gewinde, versehen ist und in einem an die Spitze (.46) anschließenden Abschnitt einen gewindelosen Schaft (42) aufweist und daß der Durchmesser des gewindelosen Abschnitts (42) wenigstens annähernd gleich dem Innendurchmesser des hohlen Einsatzkörper (18) ist, während der Durehmesser des Gewindeabschnitts (48)derart größer als dieser Innendurchmesser ist_r daß beim Eintreiben des Aufweiteglieds (16) dieser Gewindeabsehnitt (48) eine Keilwirkung auf den hohlen Einsatzkörper ausübt und diesen aufweitet.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hellmuth Kose! Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Ko&eF-

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