EP3129663A1

EP3129663A1 - Verbindungsvorrichtung sowie verbindung mit verbindungsvorrichtung

Info

Publication number: EP3129663A1
Application number: EP15715691.0A
Authority: EP
Inventors: Winfried K. W. Holscher
Original assignee: Flaig Hartmut
Current assignee: Flaig Hartmut
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2017-02-15
Also published as: DE202014101713U1; WO2015154980A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für flache Substrate, insbesondere für PMMA-Platten, GFK-Platten, Kunststoffplatten oder Leichtmetalllegierungsplatten, umfassend eine von einer einen Schraubenkopf (9) sowie einen Schaft (10) mit Außengewinde (1 1 ) aufweisenden Spannschraube (8) durchsetzte, an Ihrer äußeren Mantelfläche (3) eine Oberflächenstruktur (4) zur Verankerung in dem flachen Substrat (17) aufweisende Ringscheibe (1), sowie eine mit dem Außengewinde (11 ) verschraubbare Mutter (18) zum Verspannen der Ringscheibe (1 ) axial zwischen dem Schraubenkopf (9) und der Mutter (18), wobei die Ringscheibe (1) durch das Verspannen zwischen dem Schraubenkopf (9) und der Mutter (18) in radialer Richtung aufweitbar ist, um die Ringscheibe (1) gegen den Innenumfang (19) einer, vorzugsweise als Sacklochbohrung ausgebildeten, Bohrung, in der die Ringscheibe (1) aufnehmbar ist, zu verspannen und dabei die Oberflächenstruktur (4) in radialer Richtung in dem Substratmaterial des Innenumfangs (19) der Bohrung (16) zu verankern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Spannschraube (8) im Bereich ihres vorderen, vom Schraubenkopf (9) abgewandten Schaftendes, insbesondere stirnseitig, einen Antrieb, vorzugsweise in Form einer Antriebsvertiefung, bevorzugt einer Mehrkant- oder Mehrrundungsvertiefung, aufweist.

Description

Verbindungsvorrichtung sowie Verbindung mit

Verbindungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für flache Substrate, insbesondere für PMMA-Platten (Acrylglas), GFK-Platten, Kunststoffplatten oder Leichtmetalllegierungsplatten, vorzugsweise mit einer sich senkrecht zu deren Flächenerstreckung erstreckender Dickenerstreckung zwischen 0,5 cm und 10 cm, bevorzugt zwischen 0,5 cm und 5 cm, noch wei- ter bevorzugt zwischen 0,5 cm und 2 cm' gemäß Anspruch 1 sowie eine mit einer solchen Verbindungsvorrichtung hergestellte Verbindung gemäß. Anspruch 9.

In der Praxis besteht das Problem, an flachen Substraten, insbesondere rückseitig mit einer ausreichenden Haltekraft. Bauteile festzulegen, möglichst ohne eine Flächenseite, insbesondere eine Vorderseite des flachen Substrats zu beschädigen. Auch besteht das Problem, solche flachen Substrate an Trägerkonstruktionen zu fixieren, wiederum ohne die von der Trägerkonstruktion abgewandte Flächenseite zu beschädigen.

Aus der EP 0 950 569 B1 ist eine Befestigungsvorrichtung für eine Fahr- zeugreling bekannt, die ein am Außenumfang verzahntes, In radialer Richtung aufweitbares Element zum Einbringen in eine Sacklochöffnung eines Dachrelingfußes aufweist. Dem Element ist eine einen Schraubenkopf aufweisende Schraube zugeordnet, die im Bereich ihres Schraubenkopfes eine radial überstehende Nase aufweist, die als Verdrehsicherung für die Schraube (Befestigungsbolzen) dient und in eine axial durchlaufende Radialnut des aufspreizbaren Elementes eingreift. Der Schraubenkopf überragt das aufweitbare Element in axialer Richtung, wodurch der axiale Bau- räum vergleichsweise groß ist, so dass sich die bekannte Verbindungseinrichtung nicht zum Einsatz in Flachsubstraten eignet Darüber hinaus er- fordert die radial vorstehende Nase eine spezielle Anpassung des radial aufweitbaren Elementes, was die Vorrichtung insgesamt teuer und konstruktiv komplex macht. Der zum Einsatz kommende Befestigungsbolzen weist einen an einem Außengewinde aufweisenden Vollmaterialschaft auf.

Aus der DE 68 08 669 U ist ein Gewindeeinsatz mit axial nicht durchgehendem Schlitz bekannt.

Die FR 2 176 390 A5 beschreibt einen langgestreckten Dübel zum Einsatz im Mauerwerk, ebenso wie die GB 2 016 106 A.

Die DE 20 2011 052 312 U1 beschreibt eine einen gerundeten Schraubenkopf aufweisende Schraube mit einem stirnseitigen Antrieb, wobei die bekannte Schraube dem Zweck der Erhöhung der Diebstahlsicherheit dient und/oder eine ansprechende Optik garantieren soll, da die Schraube bestimmungsgemäß so eingesetzt wird, dass der Schraubenkopf im eingebauten Zustand sichtbar ist, d.h. an einer Sichtfläche eines von der Schraube durchsetzen Bauteils angeordnet ist. Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung für flache Substrate anzugeben, mit der Bauteile an flachen Substraten festleg bar sind und/oder die flachen Substrate an Trägerkonstruktionen fixierbar sind, ohne die Notwendigkeit beiden Flächenseiten des flachen, insbesondere plattenförmigen, Substrates zu zerstören bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Sicherheit gegen große Zuglasten.

Ferner besteht die Aufgabe darin, eine Verbindung aus einem flachen Substrat und einer solchen Verbindungsvorrichtung anzugeben. Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Verbindungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, am Innenumfang einer die Verbindungsvorrichtung abschnittsweise aufnehmenden Bohrung, insbesondere einer Sacklochbohrung, im Substratmaterial verankert zu werden und gleichzeitig eine hohe Klemmwirkung in radialer Richtung aufbringen kann, um die Verbindungsvorrichtung aufgrund der Verankerung formschlüssig und gleichzeitig kraftschlüssig über die Verklemmung bzw. radiale Verspan- nung zu halten. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung vor, dass die Verbindungseinrichtung eine in radialer Richtung aufweitbare, vorzugsweise metallische, ganz besonders bevorzugt geschlitzte Ringscheibe (Expansionselement) aufweist, die von einer einen Schraubenkopf und einen Schaft mit Außengewinde aufweisenden Spannschraube durchsetzt ist, wobei die Ringscheibe in einer (nicht zur Verbindungsvorrichtung gehörenden) Bohrung, insbesondere einer Sacklochbohrung im Substrat aufnehmbar ist, und wobei die Ringscheibe in radialer Richtung verspannbar bzw. aufweitbar ist, durch eine weiter vorgesehene, mit dem Außengewin- de der Spannschraube zu verschraubenden Mutter der Verbindungsvorrichtung, die zusammen mit dem Schraubenkopf die Ringscheibe zwischen sich aufnimmt, um die Ringscheibe durch axiales Verspannen in radialer Richtung aufzuweiten und auf diese Weise in radialer Richtung eine Spann- bzw. Klemmkraft auf den Innenumfang der Bohrung aufzu- bringen, und dabei gleichzeitig die mantelseitige Oberflächenstruktur in das Substratmaterial einzuformen. Bevorzugt weist die Ringscheibe bei einer mit der Verbindungsvorrichtung hergestellten Verbindung eine größere Härte auf als das Substratmaterial um somit auf einfache Weise eine entsprechende Einformung bzw. Herstellung eines in axialer Richtung wirksamen Formschlusses herzustellen. Bevorzugt hat die Ringscheibe eine zumindest näherungsweise zylinderförmige Außenkontur.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Schraubenkopf vertiefungsfrei und/oder mehrkantfrei und/oder mehrrundfrei (insbesondere torxantriebsfrei) ist und/oder antriebsfrei ausgebildet ist, jedenfalls so gestaltet ist, dass dieser zumindest mit üblichen Antriebswerkzeugen, wie Maulschlüsseln, Inbusschlüsseln, sonstigen Mehrkantschlüsseln oder Mehrrundschlüsseln wie Torxschlüsseln nicht antreibbar bzw. betätigbar ist. Besonders bevorzugt ist eine hintere, d.h. vom Schaft abgewandte Stirnseite vollflächig und eben ausgestaltet, weist also keine Vertiefung zur Aufnahme eines Antriebswerkzeuges auf. Um, insbesondere bei einer solchen Ausgestaltung des Schraubenkopfes, die, bevorzugt mit ihrem Schraubenkopf vollständig innerhalb der Ringscheibe aufgenommene, Spannschraube, deren Schraubenkopf bevorzugt vollständig in das Substrat versenkt ist, beim Verschrauben der Mutter zum Verspannen der Ringscheibe festhalten zu können, ist es gemäß der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass die Spannschraube im Bereich ihres vorderen, vom Schraubenkopf abgewandten Schaftendes einen Antrieb, vorzugsweise in Form einer Antriebsvertiefung, bevorzugt einer Mehrkant- oder Mehrrundvertiefung aufweist.

Besonders bevorzugt ist es, wenn ein über die Verbindungsvorrichtung an dem flachen Substrat festzulegendes Bauteil, beispielsweise ein Flansch, insbesondere ein Winkelflansch, axial zwischen der Mutter und der Ringscheibe aufgenommen und mittels der Mutter gegen das flache Substrat und/oder die Ringscheibe verspannt wird. Bei Bedarf kann zwischen dem festzulegenden Bauteil und der Mutter eine Unterlegscheibe vorgesehen werden und/oder zwischen dem festzulegenden Bauteil und der Ringscheibe.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Verbindungsvorrich- tung, bei der die Ringscheibe, vorzugsweise axial nach radial durchgehend geschlitzt ist, um somit die radiale Aufweitung und damit ein Aufbringen einer Klemmkraft auf den Innenumfang einer die Ringscheibe aufnehmenden Bohrung zu erleichtern. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass die Ringscheibe durch das axiale Verspannen in radialer Rich- tung plastisch verformbar ist und/oder eine Sollbruchstelle, d.h. einen Materialschwächungsbereich aufweist. Im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der, vorzugsweise an einen im Wesentlichen zylindrischen Mantel- fächenabschnitt vorgesehene Oberflächenstruktur gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Wesentlich ist, dass die Oberflächenstruktur derart be- schaffen ist, dass sich die Oberflächenstruktur durch Aufbringen der axialen Spannkraft und Umwandlung der axialen Spannkraft in eine radiale Aufweitung der Ringscheibe in das Substratmaterial einformt. Hierzu ist es denkbar punktuelle Erhebungen vorzusehen, beispielsweise kegelförmige oder pyramidenförmige oder unregelmäßig geformte Erhebungen. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Oberflächenstruktur gerillt ist, also eine Rillung aufweist, vorzugsweise mit mehreren axial nebeneinander angeordneten Rillen. Zusätzlich oder alternativ kann die Oberflächenstruktur als Rändelung ausgebildet sein und/oder auch in Form eines Außengewindes realisiert sein.

Im Hinblick auf die Anordnung der Oberflächenstruktur gibt es ebenfalls unterschiedliche Möglichkeiten. Zum einen ist es denkbar, dass die Oberflächenstruktur bzw. Strukturerhebungen im Wesentlichen zumindest näherungsweise gleich verteilt angeordnet sind über die, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrische Mantelfläche. Insbesondere dann, wenn es sich um in Umfangsrichtung erstreckende Strukturen oder eine Rändelung handelt ist es denkbar, dass die Erhebungen nur an einem Flächenabschnitt der Mantelfläche der Ringscheibe vorgesehen sind, um somit die Flächenpressung zu erhöhen. Beispielsweise ist es denkbar und bevorzugt, eine Oberflächenstruktur vorzusehen, die sich maximal über dreivier- tel oder weiter bevorzugt über maximal die Hälfte, noch weiter bevorzugt über maximal ein Drittel der Axialerstreckung und/oder der Umfangs- erstreckung des Mantelflächenabschnittes erstreckt.

Damit die axiale Spannkraft, mit der die Ringscheibe zwischen Schrau- benkopf und Mutter beaufschlagt wird in eine Radialkraftkomponente zu deren Aufweitung umgewandelt werden kann, sollte an der Ringscheibe und/oder am Schraubenkopf eine entsprechende Schrägfläche vorgesehen sein. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Ringscheibe hierzu eine winklig zur Längsachse der Spannschraube angeordnete, vorzugs- weise konische, noch weiter bevorzugt zumindest näherungsweise konzentrisch zur Längsmittelachse der Schraube angeordnete Anlagefläche zur Kontaktierung, d.h. zur Wechselwirkung mit dem Schraubenkopf der Spannschraube aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann der Schraubenkopf mit einem winklig zur Längsmittelachse angeordneten, insbesondere konischen Anlagefläche, zur Wechselwirkung, d.h. Kontaktierung der Ringscheibe, insbesondere einer ebenfalls schrägen Anlagefläche der Ringscheibe ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn sowohl die Ringscheibe als auch der Schraubenkopf mit einer entsprechenden Anlagefläche ausgestaltet ist, wobei es noch weiter bevorzugt ist, wenn der Neigungswinkel der Anlagefläche zur Längsmittelachse der Schraube zumindest näherungsweise gleich ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Schraubenkopf der Spannschraube als Senkkopf ausgebildet ist, insbesondere derart, dass der Senkkopf beispielsweise im bereits nicht verspannten Zustand der Ringscheibe und/oder (erst) im verspannten Zustand der Ringscheibe, d.h. bei angezogener Mutier vollständig innerhalb der Ringscheibe aufnehmbar ist, derart, dass ein hinteres Ende des Schraubenkopfes die Ringscheibe nicht in Richtung eines vorzugsweise vorgesehenen Bohrungsgrundes überragt, insbesondere derart, dass ausschließlich die Ringscheibe oder alternativ die Ringscheibe gemeinsam mit der hinteren Stirnseite des Schraubenkopfes eine Anlagefläche zur Anlage auf dem vorgenannten Bohrungsgrund einer die Ringscheibe aufnehmenden Bohrung im Substrat bildet/bilden. Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn die Mutter nicht unmittelbar die Ringscheibe oder ein axial zwischen der Ringscheibe und der Mutter vorgesehenes, festzulegendes, vorzugsweise von der Spannschraube durchsetztes, Bauteil kontaktiert (was alternativ denkbar ist), sondern wenn zwischen Mutter und Ringscheibe eine von der Spannschraube durchsetzte Unterlegscheibe vorgesehen ist. Zusätzlich oder bevorzugt alternativ zu einer Unterlegscheibe ist es realisierbar, wenn die Mutter, vorzugsweise unmittelbar mit einer Anlageschulter {Anlageflansch) zusammenwirkt, die einteilig mit der Ringscheibe ausgebildet ist, wobei die Anlageschulter, vorzugsweise in Form einer Ringschulter, die noch weiter bevorzugt in axialer und radialer Richtung geschlitzt ist, die eigentliche Ringscheibe in radialer Richtung überragt. Letztgenannte Ausführungsform ist insbesondere für eine Anwendung von Vorteil, bei der ein mittels der Verbindungsvorrichtung festzulegendes Bauteil nicht axial zwischen der Mutter und der Ringscheibe angeordnet ist, sondern die Mutter unmittelbar gegen die Ringscheibe bzw. deren Anlageschulter verschraubt wird, um die Ringscheibe mit einer definierten Spannkraft zu beaufschlagen. Bei einer derartigen Ausführungsform wird das mittels der Verbindungsvorrichtung an dem flachen Substrat festzulegende Bauteil vorzugsweise axial hinter der Mutter durch Aufschrauben bzw. Aufstecken auf den Schaft der Spann- schraube mit Außengewinde festgelegt Bei der letztgenannten Ausführungsform stützt sich die Mutter zum Verspannen der Ringscheibe vorzugsweise ausschließlich an der Ringscheibe bzw. an deren integraler Anlageschulter und nicht an dem flachen Substrat ab.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der die Spannschraube mit ihrem Außengewinde nicht mit der Ringscheibe verschraub- bar ist, wozu die Ringscheibe bevorzugt kein Innengewinde aufweist, noch weiter bevorzugt eine Durchgangsöffnung mit einem glatten Innenumfang, jedenfalls sollte die Spannschraube im nicht verspannten Zustand der Mutter durch eine einfache Axialbewegung relativ verschiebbar sein zur Ringscheibe.

Die Erfindung führt auch auf eine Verbindung, umfassend ein flaches Substrat, insbesondere eine PMMA-Platte, eine GFK-Platte, eine Kunststoffplatte oder eine Leichtmetalllegierungsplatte, beispielsweise eine Aluminiumplatte und eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Verbindungsvorrichtung, die abschnittsweise in einer Bohrung, vorzugsweise einer Sacklochbohrung des flachen Substrates aufgenommen ist, derart, dass die Ringscheibe in radialer Richtung gegen den Innen umfang der Bohrung verspannt ist und gleichzeitig die Oberflächenstruktur an der äußeren Mantelfläche; d.h. am Außenumfang der Ringscheibe eingeformt ist in das Substratmaterial. Hierzu ist es besonders bevorzugt, wenn das Material der Ringscheibe härter ist als das Substratmaterial. Im montierten Zustand überragt der Schaft der Verbindungsschraube mit Vorteil das Substrat, insbesondere senkrecht, d.h. rechtwinklig zur Flächenerstreckung des Substrates.

Besonders zweckmäßig ist es nun, wenn die Verbindung ein weiteres Bauteil umfasst, das über die Spannschraube bzw. die Verbindungsvorrichtung fest mit dem flachen Substrat verbunden ist. Zusätzlich oder al- ternativ kann die Verbindungsvorrichtung dafür eingesetzt werden, das flächige Substrat mit einem Substratträger zu verbinden, der dann Teil der weiterbildungsgemäßen Verbindung ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, sowie anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen in:

Fig. 1a

und

Fig. 1 b unterschiedliche, teilweise geschnittene Ansichten einer möglichen Ausführungsform einer Ringscheibe einer Verbindungsvorrichtung,

Fig. 2a

und

Fig. 2b unterschiedliche, teilweise geschnittene Ansichten einer alternativen Ringscheibe mit Anlageschulter für eine Mutter der Verbindungsvorrichtung,

Fig. 3a

und

Fig. 3b unterschiedliche, teilweise geschnittene Ansichten einer als

Senkkopfschraube mit ausschließlich schaftseitigem Antrieb ausgebildeten Spannschraube einer Verbindungsvorrichtung, und Fig. 4 eine mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung hergestellte Verbindung. In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In den Fig. 1a und 1b ist eine als axial und radial durchgehend geschlitzter Expansionskörper ausgebildete Ringscheibe 1 für eine Verbindungsvorrichtung gezeigt. Zu erkennen ist eine zentrische Durchgangsöffnung 2 zur Aufnahme einer Spannschraube.

Zu erkennen ist, dass die Ringscheibe 1 an ihrer außenumfänglichen Mantelfläche 3 eine Oberflächenstruktur 4 in Form einer Rillung aufweist,

Ferner ist den Figuren eine innere, als innere Ringschulter ausgebildete, schräge Anlagefläche 5 zu entnehmen, die zur Anlage einer Unterseite eines Schraubenkopfes der Spannschraube dient um durch Anziehen der Mutter eine Axialkraft aufzubringen, die durch die Schrägfläche in eine Radialkraftkomponente umgewandelt wird, die wiederum für eine Ver- spannung der Ringscheibe 1 am Innenumfang einer die Ringscheibe aufnehmenden Bohrung Sorge trägt, sowie für das Einformen bzw. Eingraben der Oberflächenstruktur 4 in radialer Richtung in den Innenumfang der Bohrung. In dem konkreten Ausführungsbeispiel ist die Anlagefläche 5 als Innenkonusfläche ausgestaltet.

Die Axialerstreckung der Ringscheibe 1 ist so bemessen bzw. so auf die Ausgestaltung und Abmessung des Schraubenkopfes der nicht gezeigten Spannschraube abgestimmt, dass der Schraubenkopf der Spannschraube axial in der Ringscheibe 1 bzw. in der Durchgangsöffnung 2 aufnehmbar ist, diese also nicht mehr in axialer Richtung in der Zeichnungsebene gemäß Fig. 1a nach oben überragt. Bei dem Ausführungsbeispiel einer Ringscheibe 1 gemäß den Fig. 2a und 2b ist an die Ringscheibe 1 eine als Ringschulter ausgebildete Anlage- schütter 6 angeformt, die die Mantelfläche 3 mit ihrer Oberflächenstruktur 4 in radialer Richtung überragt. Die Anlageschulter 6, die wie die Ringscheibe 1 axial und radial durchgehend geschlitzt ist, befindet sich auf einer von einer Einschuböffnung 7 für die Spannschraube abgewandten Axialseite der Ringscheibe 1 und kann je nach Ausgestaltung der Bohrung für die Ringscheibe in dem Substrat flächig auf der Außenseite bzw. auf der Flächenseite des entsprechenden Substrates aufliegen oder im Falle der Realisierung einer Stufenbohrung, zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb der dann als Stufenbohrung ausgebilde- ten Bohrung, die vorzugsweise wiederum als Sacklochbohrung ausgestaltet ist, aufgenommen werden.

In den Fig. 3a und 3b ist ein Ausführungsbeispiel einer Spannschraube 8 gezeigt. Diese umfasst einen hinteren Schraubenkopf 9 zur Wechselwir- kung mit einer Ringscheibe sowie einen langgestreckten Schaft 10 mit Außengewinde 11 zur Aufnahme einer nicht gezeigten Mutter.

Die als Senkkopfschraube ausgebildete Spannschraube 8 weist an ihrem Schraubenkopf auf einer Unterseite eine Anlagefläche 12 auf, zur Auflage auf der Anlagefläche 5 einer Ringscheibe 1 gemäß den Fig. 1a bis 2b.

Zu erkennen ist, dass der Schraubenkopf 9 antriebsfrei ist und keine Vertiefung aufweist. Stattdessen ist in einem vorderen Bereich des Schaftes, d.h. im Bereich eines vorderen Schaftendes eine zentrische Vertiefung 13 vorgesehen, die als Antrieb ausgebildet ist, im konkreten Ausführungsbeispiel beispielhaft als Mehrkantantrieb zur Aufnahme eines Mehrkantschlüssels. Die Vertiefung 13 bzw. der Antrieb dient zum Halten der Spannschraube beim Verspannen der Ringscheibe mittels der auf das Außengewinde 11 aufgeschraubten Mutter. In Fig. 4 ist eine vollständige Verbindungsvorrichtung 14 als Teil einer Verbindung 15 gezeigt. Lediglich beispielhaft ist die eingesetzte Ringscheibe 1 analog dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a bis 2b ausgestaltet. Alternativ kann selbstverständlich auch eine Ringscheibe gemäß den Fig. 1a und 1b eingesetzt werden.

Zu erkennen ist, dass die Ringscheibe 1 in einer als Sacklochbohrung ausgebildeten Bohrung 16 eines flachen Substrates 17 aufgenommen ist. Die an die Ringscheibe 1 angeformte Aniageschulter 6 liegt auf einer Flä- chenseite des Substrates 17 auf, könnte jedoch bei einer Ausgestaltung der Bohrung 16 als Stufenbohrung auch teilweise oder vollständig innerhalb des Substrates 17 versenkt sein. Die gezeigte Ausführungsform dient insbesondere dazu, die Ringscheibe mit einem definierten Drehmoment bzw. einer definierten Kraft in radialer Richtung zu spannen, was dadurch möglich ist, dass die Mutter 18 sich nicht an dem Substrat 17 abstützt, sondern unmittelbar an der Ringscheibe mit ihrer Anlageschulter. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein an das Substrat 17 über die Verbindungsvorrichtung 14 anzubindendes Bauteil an dem über die Mutter 18 überstehenden Schaftabschnitt festgelegt, insbesondere durch Verspan- nen mit einer weiteren Mutter, beispielsweise einer Flügelmutter.

Bei einem Ausführungsbeispiel ohne integrale Anlageschulter 6 ist es bevorzugt, das festzulegende Bauteil axial zwischen der Mutter 18 und der Ringscheibe 1 aufzunehmen und auf diese Weise festzulegen, wobei in diesem Fall die Ringscheibe 1 mittelbar über die Mutter 18 vorgespannt wird und zwar über das festzulegende Bauteil, welches sich dann axial unmittelbar oder mittelbar an der Ringscheibe 1 abstützt.

Im Gegensatz zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist es bei einer Aus- führungsform der Ringscheibe 1 ohne Anlageschulter schwerer ein definiertes Spannmoment bzw. eine definierte Spannkraft auf die Ringscheibe aufzubringen, da je nach Materialbeschaffenheit des Substrates 17 dieses axial etwas nachgibt und sich das axial zwischen der Ringscheibe und der Mutter 18 aufzunehmende Bauteil abschnittweise auch an dem Substrat abstützt.

Zu erkennen ist, dass die Spannschraube 8 mit ihrem Schraubenkopf 9 vollständig in der Ringscheibe 1 aufgenommen ist, diese also nicht nach hinten überragt. Zu erkennen ist ferner, dass die Ringscheibe 1 , die in radialer Richtung aufgeweitet ist, durch Verspannen der Ringscheibe 1 axial zwischen dem Schraubenkopf und der Mutter 18 in radialer Richtung nach außen verspannt ist, gegen den Innenumfang 19 der Bohrung 16 und gleichzeitig die Oberflächenstruktur 4 am Außenumfang bzw. an der Mantelfläche 3 der Ringscheibe 1 in radialer Richtung eingeformt ist in das Substratmaterial zur Herstellung eines in axialer Richtung wirksamen Formschlusses.

An dem Außengewinde 11 der Spannschraube 8 der Verbindung 14 kann ein nicht dargestelltes weiteres Bauteil festgelegt werden oder die Spann- schraube 8 der Verbindung 14 kann dazu benutzt werden, das Substrat 17 an einem Substratträger, insbesondere einer Gerüstkonstruktion zu fixieren.

Bezugszeichenliste

1 Ringscheibe

2 Durchgangsöffnung

3 Mantelfläche

4 Oberflächenstruktur

5 Anlagefläche

6 Anlageschulter

7 Einschuböffnung

8 Spannschraube

9 Schraubenkopf

10 Schaft

11 Außengewinde

12 Anlagefläche

13 Vertiefung

14 Verbindungsvorrichtung

15 Verbindung

16 Bohrung

17 Substrat

18 Mutter

19 Innenumfang

Claims

Patentansprüche 1. Verbindungsvorrichtung für flache Substrate, insbesondere für PMMA-Platten, GFK-Platten, Kunststoffplatten oder Leichtmetalllegierungsplatten, umfassend eine von einer einen Schraubenkopf (9) sowie einen Schaft (10) mit Außengewinde (11) aufweisenden Spannschraube (8) durchsetzte, an Ihrer äußeren Mantelfläche (3) eine Oberflächenstruktur (4) zur Verankerung in dem flachen Substrat (17) aufweisende Ringscheibe (1 ), sowie eine mit dem Außengewinde (11) verschraubbare Mutter (18) zum Verspannen der Ringscheibe (1) axial zwischen dem Schraubenkopf (9) und der Mutter (18), wobei die Ringscheibe (1 ) durch das Verspannen zwischen dem Schraubenkopf (9) und der Mutter (18) in radialer Richtung aufweitbar ist, um die Ringscheibe (1) gegen den Innenumfang (19) einer, vorzugsweise als Sacklochbohrung ausgebildeten, Bohrung, in der die Ringscheibe (1) aufnehmbar ist, zu verspannen und dabei die Oberflächenstruktur (4) in radialer Richtung in dem Substratmaterial des Innenumfangs (19) der Bohrung (16) zu verankern, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (8) im Bereich ihres vorderen, vom Schraubenkopf (9) abgewandten Schaftendes, insbesondere stirnseitig, einen Antrieb, vorzugsweise in Form einer Antriebsvertiefung, bevorzugt einer Mehrkant- oder Mehrrundungsvertiefung, aufweist.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (1), vorzugsweise axial und radial durchgehend, geschlitzt ist und/oder die Oberflächenstruktur (4) als Rillung, insbesondere umfassend mehrere axial nebeneinander angeordnete Rillen und/oder als Rändellung und/oder als Außengewinde (11) ausgebildet ist.

3. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ringscheibe (1) eine winklig zur Längsachse der Spannschraube (8) angeordnete, vorzugsweise konische, Anlagefläche

(5) zur Wechselwirkung mit dem Schraubenkopf (9) der Spannschraube (8) aufweist.

4. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spannschraube (8) auf einer dem Schaft (10) zugewandten Unterseite des Schraubenkopfes (9) eine winklig zur Längsachse der Spannschraube (8) angeordnete, vorzugsweise konische, Anlagefläche (12) zur Wechselwirkung mit der Ringscheibe (1 ) aufweist.

5. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schraubenkopf (9) vertiefungsfrei und/oder mehrkantfrei und/oder mehrrundungsfrei und/oder antriebsfrei ausgebildet ist und/oder eine vollflächige und ebene hintere vom Schaft abgewandte Stirnseite aufweist.

6. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schraubenkopf (9) als Senkkopf ausgebildet ist, der im nicht verspannten Zustand und/oder im verspannten Zustand der Ringschreibe (1) vollständig innerhalb der Ringscheibe (1) aufnehmbar ist, insbesondere derart, dass ausschließlich die Ringscheibe (1) oder die Ringscheibe (1) gemeinsam mit einer hinteren Stirnfläche des Schraubenkopfes (9) eine Anlagefläche (5) zur Anlage auf einem Bohrungsgrund einer die Ringscheibe (1) aufnehmenden Bohrung im Substrat (17) bildet/bilden.

7. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass axial zwischen der Ringscheibe (1) und der Mutter (18) eine Unterlegscheibe vorgesehen ist, oder dass an der von dem Schraubenkopf (9) abgewandten Seite der Ringscheibe (1) eine, vorzugsweise als, insbesondere radial geschlitzte, Ringschulter ausgebildete, Anlageschulter (6) für die Mutter (18) angeformt ist.

8. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ringscheibe (1) innengewindefrei und/oder nicht mit der Spannschraube (8) verschraubbar ist.

9. Verbindung, umfassend ein flaches Substrat (17) mit einer, vorzugsweise als Sacklochbohrung ausgebildeten, Bohrung, sowie eine Verbindungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Ringscheibe (1) in der Bohrung aufgenommen und radial gegen den Innenumfang der Bohrung verspannt ist, derart, dass die Oberflächenstruktur (4) an der Mantelfläche (3) der Ringscheibe (1) in dem Substratmaterial verankert ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass der den Antrieb aufweisende Schaft (10) der Spannschraube

(8) das Substrat (17), insbesondere senkrecht zu dessen Flächenerstreckung überragt.

10. Verbindung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Material der Ringscheibe (1), insbesondere Stahl, härter ist als das Material des Substrates (17), insbesondere Kunststoff oder eine Leichtmetalllegierung.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass an der Spannschraube (8) ein Bauteil gehalten ist und/oder dass das flächige Substrat (17) über die Verbindungsvorrichtung mit einem Substratträger verbunden ist.

12. Verbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass axial zwischen der Ringscheibe (1) und der Mutter (18) ein Bauteil, beispielsweise ein Flanschteil und/oder ein Winkelteil auf- genommen und zwischen der Ringscheibe (1) und der Mutter (18) verspannt ist.