WO2024251508A1 - Fastening system and method for mounting in a substrate - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
- F16B13/002—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose self-cutting
- F16B13/003—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose self-cutting with a separate drilling bit attached to or surrounded by the dowel element
Definitions
- the present invention relates generally to a fastening system and a method for mounting in a substrate. Furthermore, the invention also relates to a method for producing a fastening system according to the invention.
- the known systems have the disadvantage that the assembly process consists of several steps. As a rule, at least three steps are required to anchor the system in the substrate, namely firstly the creation of a blind hole, secondly the placement of a dowel sleeve in the blind hole and thirdly the relative movement between a fastening element and the dowel sleeve to deform the dowel sleeve and thereby create a force-fit connection between the substrate and the fastening system. While the creation of the blind hole is typically the same for the known systems, the other two steps can be different for each system.
- a dowel sleeve can be inserted into the blind hole and then a fastening element can be inserted into the dowel sleeve, wherein the fastening element deforms at least a partial area of the dowel sleeve in order to achieve a sufficient anchoring effect in the substrate.
- the load-bearing capacity is generated by the friction of the deformed part of the sleeve on the walls of the blind hole.
- a system consisting of a dowel sleeve and a fastener arranged in the dowel sleeve is inserted into the blind hole.
- the fastener is then rotated relative to the dowel sleeve to partially pull it out of the dowel sleeve, whereby the relative movement spreads a portion of the dowel sleeve to create an undercut that applies the load-bearing capacity.
- known assembly processes typically require several tools, namely firstly a tool for creating the blind hole and secondly at least one other tool for moving the fastener and the dowel sleeve relative to each other.
- a drill is usually used to create the blind hole and, for example, a screwdriver is used to insert the fastener into the dowel sleeve
- a drill is also used to create the blind hole and a wrench or socket wrench is also used.
- additional tools may also be necessary to remove drilling dust that arises when creating the blind hole.
- the object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned disadvantages and to provide a system that simplifies the assembly process.
- the fastening system according to the invention is configured for mounting on a substrate.
- the substrate can be an anchoring base or a multi-layer substrate, for example consisting of one or more insulating materials and an anchoring base.
- the fastening system according to the invention has a sleeve and an inner element.
- the sleeve has a holding area and an expansion zone.
- the expansion zone has at least one expansion segment that is designed to extend at least partially into the sleeve.
- the sleeve also has a drilling opening at a first of its two ends and a tool opening at the other end.
- the holding area applies a force at a certain point during assembly to prevent the sleeve from penetrating further into the substrate.
- the holding area can generally be formed by the diameter of the sleeve increasing in a certain section.
- the holding area can be realized as a projection formed circumferentially at the first end.
- the holding area can also be formed by a thickening of the sleeve, whereby a thickening of the sleeve can be formed both by an area with increased wall thickness or can be achieved by shaping the sleeve, i.e. the sleeve can have a bulge, for example.
- Further embodiments can include a holding area in the form of a holding plate, for example for holding insulation material, or in the form of a conical or step-shaped increasing section. With reference to further preferred embodiments, further possibilities as to how the holding area can be designed will be shown later, without the disclosure being limited to one of these variants.
- the expansion zone is arranged at least partially between the holding area and the drilling opening.
- the sleeve can essentially be formed by a hollow cylinder, with the drilling opening and the tool opening then being located, for example, on the cover and the bottom of the hollow cylinder, respectively.
- the inner element is at least partially arranged within the sleeve and is movable relative to the sleeve.
- a corresponding arrangement of the inner element at least partially within the sleeve can preferably already take place during production, or alternatively only immediately before assembly.
- the inner element also has a drilling area and a spreading area.
- the drilling area has at least one cutting element.
- the at least one cutting element is suitable for cutting into the substrate when using the fastening system.
- the drilling area protrudes at least partially from the drilling opening of the sleeve. This means that at least a section of the drilling area is located outside the sleeve.
- the entire drilling area or a section of the drilling area can be located outside the sleeve in order to allow contact between the drilling area and the substrate during the assembly process.
- the term "drilling area" is not to be understood as meaning that the drilling area is exclusively limited to drilling processes. Rather, the drilling area can also be designed to enable chiseling.
- the at least one cutting element of the drilling region can be adapted for cutting into a substrate or the at least one cutting element can be adapted for chiseling into a hard substrate.
- the spreading of the spreading zone can be achieved, for example, with the help of at least one spreading segment.
- at least one spreading segment In the following description, in particular the description of the figures, the functionality of such spreading segments is explained using several spreading segments, but within the scope of the invention only one spreading segment can be used.
- the spreading segments are designed in such a way that they extend into the interior of the sleeve during assembly, in particular when the spreading zone of the sleeve is located underground. The movement of the inner element pushes the spreading segments at least partially out of the sleeve and thus spreads the spreading zone.
- the fastening system described offers over the prior art is that the fastening system can be mounted on a substrate in a single step.
- the at least one cutting element of the inner element can be introduced into the substrate (for example by rotating the inner element and thus the at least one cutting element) and thereby create a blind hole in the substrate.
- the inner element carries the sleeve with it, whereby the sleeve is drawn into the blind hole by the movement of the inner element.
- the sleeve is carried along with the movement of the inner element until the holding area of the sleeve prevents further penetration into the substrate.
- the holding area prevents the sleeve from penetrating the substrate further by applying a force to oppose further penetration.
- the holding area can be designed in a wide variety of ways.
- One possibility is that the holding area has a projection that prevents the holding area from penetrating the substrate.
- Other designs are also possible and examples of such other designs are described further below.
- the force that the holding area exerts to prevent the sleeve from penetrating further into the ground is directed against the forward thrust and prevents the sleeve from being carried along with the movement of the inner element and thus preventing the sleeve from penetrating further into the ground. This results in a Relative movement between the inner element and the sleeve. As a result of this relative movement, the expansion area of the inner element expands the expansion zone of the sleeve and thus creates a force-locking anchoring of the sleeve in the substrate.
- the complete installation process of the fastening element in the subsoil only requires a single setting tool that is suitable for driving at least one cutting element of the inner element, for example by rotation and/or impact, and thereby driving the inner element into the subsoil. This not only simplifies the process for assembling a fastening system, but also reduces the number of tools to be used.
- the expansion zone of the sleeve has a first outer diameter in the unspread state and the drilling area of the inner element has a maximum second outer diameter.
- the drilling area is essentially pointed at its front end, which first hits the ground, and widens towards its rear end.
- the outer diameter of the drilling area changes depending on the distance from the tip.
- the at least one cutting element of the drilling area can be designed as one or more projections formed on the peripheral surface of the drilling area, which do not necessarily extend over the entire circumference. Therefore, the following refers to a maximum outer diameter of the drilling area. In a preferred embodiment, this is the diameter of the largest circumferential circle of the drilling area.
- first and second outer diameters are matched to one another in such a way that they allow the sleeve to penetrate into the blind hole - in particular by being carried along with the movement of the inner element - but also allow the expansion of the expansion zone of the sleeve to provide sufficiently strong anchoring of the sleeve in the blind hole.
- the expansion region of the inner element is designed such that the expansion region can rotate freely within the sleeve, so that rotation of the inner element does not necessarily lead to rotation of the sleeve.
- This allows the inner element to be driven to create a blind hole in the subsoil without impairing the ability of the inner element to take the sleeve with it when driving into the subsoil.
- This can be achieved, for example, by a conical design of the expansion region. However, this can also be achieved by the cross sections of the expansion region and the interior of the sleeve not having a complementary geometry.
- the conical design allows the expansion region to hit the expansion zone when the inner element is driven forward and a successive expansion of the expansion zone as the inner element is driven further.
- the expansion region can also be designed in a step-like manner, with the steps having a larger outer diameter as the distance from the drilling area increases.
- the expansion region can also be designed as a thread or as a knurling. Consequently, the inner element preferably has a shape with different outer diameters.
- the drilling area has the largest outer diameter.
- the expansion area has an outer diameter that varies depending on the distance from the drilling area.
- the outer diameter of the expansion area is largest at the point furthest from the drilling area. However, this largest, i.e. maximum, outer diameter of the expansion area is preferably smaller than the outer diameter of the drilling area.
- the diameter of the inner element is smaller than the outer diameter of the drilling area and the maximum outer diameter of the expansion area.
- the trough allows the expansion zone of the unexpanded sleeve to encircle the inner element in the area of the trough.
- the expansion region of the inner element can be formed by at least one recess or at least one projection, whereby combinations of recesses and projections are also included.
- the inner element behind the drilling region can be cylindrical, whereby the cylinder has the at least one recess or the at least one projection.
- the advantageous change in the diameter of the inner element described in the above embodiments can also be achieved via recesses and/or projections.
- geometric shapes other than a cylinder are also possible and can be combined with recesses or projections.
- the at least one expansion segment of the sleeve can interact with the at least one recess or the at least one projection during the described movement of the inner element relative to the sleeve in such a way that the at least one expansion segment is at least partially pressed out of the sleeve.
- the at least one expansion segment can be designed in such a way that a section of the expansion segment protrudes into the sleeve, whereby this section can also be referred to as the free end of the expansion segment.
- the other end of the expansion segment can be attached to the sleeve. the interaction of the expansion segment and the recess or projection, the free end of the expansion segment is carried along by the recess or projection when the inner element moves, causing the expansion segment to deform.
- a middle section located between the fixed end and the free end can be deformed and thereby displaced out of the sleeve.
- the expansion segment is deformed and pressed out of the sleeve against the substrate, enabling the sleeve to be anchored.
- This anchoring takes place during the setting process by a movement of the inner element relative to the sleeve in the direction of the substrate, thereby simplifying the setting process.
- a rotationally symmetrical recess or a rotationally symmetrical projection can be used to spread several expansion segments, for example if the several expansion segments are located at the same height at circumferential positions on the outer surface of the sleeve, as is shown for example in Figure 5.
- the at least one cutting element can be designed as a cutting edge.
- the drilling area can have several cutting elements, each of which is designed as cutting edges.
- these several cutting edges are arranged on the surface of the drilling area such that they extend radially outwards along the surface from the center of the surface (ie the tip of the drilling area).
- three cutting elements are provided, which are designed as cutting edges.
- the three cutting edges have an angle of 120° to one another.
- the inner element can be formed at least partially from a metal.
- the at least partial formation of the drilling area - in particular of the at least one cutting element - from a metal can enable advancement in hard substrates such as concrete or masonry.
- the drilling area or at least the at least one cutting element can be made from hardened steel, for example.
- the at least one cutting element can also be formed by applying sintered material to a drilling area made from stainless steel.
- the sleeve can be formed at least partially from a metal.
- Forming the sleeve from a metal can be recommended, for example, for heavy-duty anchors, in which a spreading of a metallic spreading zone of the sleeve creates an undercut in the subsurface and thus provides a particularly high pull-out force.
- a suitable metal would be steel, for example.
- Forming the sleeve from a metal is particularly preferred - but not limited to - for the embodiments in which the spreading zone is formed from at least one spreading segment and the spreading area of the inner element has at least one recess and/or at least one projection. If the at least one spreading segment, which in this case is formed from metal, is deformed by the movement of the inner element and is thereby pushed out of the sleeve, the deformation of the spreading segment formed from metal causes a particularly advantageous anchoring in the subsurface, which means that even heavy loads can be carried.
- the sleeve and/or the inner element are designed in such a way as to allow removal of drilling dust that arises during assembly. Removal of drilling dust can be made possible, for example, by providing one or more additional openings in the sleeve and/or the inner element or by forming a channel, for example, between the sleeve and the inner element.
- openings can be provided on the side of the sleeve through which drilling dust can enter the interior of the sleeve during the assembly process.
- the drilling dust can preferably be removed from the fastening system from here, for example via a suction device of a setting tool or by forces during the assembly process that arise when the fastening system is driven into the substrate.
- one or more additional openings can be formed in the drilling area of the inner element. In this case too, a setting tool with a suction device can be used, which interacts with this one or more additional openings to remove the drilling dust.
- the channel can be formed inside the sleeve. In another preferred embodiment, the channel can be formed on an outside of the sleeve. Alternatively, the channel for removing drilling dust can also be formed inside the inner element. If the channel is formed inside the inner element, the setting tool used to drive the inner element can have a corresponding channel that is connected to the channel inside the inner element when the setting tool engages the inner element. This enables, for example, the suction of drilling dust if the setting tool is equipped with a suction device.
- the drilling area of the inner element can preferably be designed such that the drilling area forms a suction drill to which a suction device of a setting tool can be connected.
- the inner element particularly preferably has a receptacle which is connected to at least one of the additional openings or the channel, for example by forming a path through which the drilling dust can pass through the inner element.
- the setting tool is preferably designed such that it is adapted to be able to engage in the receptacle and to be able to establish a connection there between a suction device of the setting tool and the path formed in the inner element.
- the holding area is adapted to prevent further penetration of the sleeve into the substrate by opposing further penetration of the sleeve into the substrate with a force.
- the holding area causes the expansion zone to expand when the inner element is driven further into the substrate.
- the holding area can be formed by the diameter of the sleeve increasing in one section.
- the holding area can be designed as a projection on the sleeve around the circumference.
- the holding area of the sleeve can also be designed as a holding plate.
- a holding plate can form a flat ring, an annular projection or an annular disk that is arranged around the circumference of the sleeve.
- the holding plate can be arranged at the end of the sleeve that has the tool opening.
- Such a holding plate is particularly suitable for use with a multi-layer substrate that has, for example, an anchoring base and an insulating material.
- the retaining plate can be used to attach the insulation material to the anchoring base.
- an additional component such as a waterproofing membrane resting on the insulation material, can also be held relative to the base by the retaining plate.
- the sleeve can also have, in addition to a first holding area, a further holding area which is designed as a holding plate.
- the further holding area designed as a holding plate only serves to hold an insulating material relative to the substrate, while the first holding area applies the force at a certain point during assembly to prevent the sleeve from penetrating further into the substrate and thus causing the expansion zone to expand.
- the first holding area is preferably placed between the drill opening and the holding plate.
- the inner element can have a receptacle for a setting tool.
- a setting tool can be introduced through the tool opening into the interior of the sleeve and there engage in the receptacle on the inner element.
- a design has the advantage that the inner element can be driven directly by the setting tool in order to generate propulsion in the subsoil.
- the inner element can also be designed in such a way that it has a passage to enable the setting tool to engage directly in a receptacle arranged in the drilling area.
- the inner element can be hollow at least in sections or have guide rails for the setting tool.
- the inner element and the sleeve can be connected in the unexpanded state via a predetermined separation point.
- a predetermined separation point can be sprayed on between the inner element and the sleeve, for example.
- a predetermined separation point offers the advantage of preventing premature expansion of the expansion zone, which can be possible, for example, on hard surfaces due to strong vibrations of the setting tool.
- a sleeve of a system according to the invention can have two expansion zones and an inner element of this system according to the invention can have two expansion areas.
- the positions of the expansion zones and expansion areas on the sleeve or the inner element are preferably coordinated with one another, which means that during assembly, one expansion area with one expansion zone each causes a corresponding expansion.
- the individual expansion areas can be designed differently. If the expansion areas are formed from recesses and projections, for example, as described above, a first spreading region may have a recess, while a second spreading region may have a projection.
- the present object is also achieved by a method according to the invention for mounting a fastening system on a substrate.
- the method according to the invention is suitable for anchoring a fastening system in a substrate, wherein the fastening system has a sleeve and an inner element.
- the sleeve also has a holding area, an expansion zone and a drill opening at one of its two ends and a tool opening at the other end, wherein the expansion zone is at least partially arranged between the holding area and the drill opening.
- the expansion zone has at least one expansion segment.
- the expansion segment is designed to extend at least partially into the sleeve, as described above in connection with the fastening system.
- the inner element is at least partially arranged within the sleeve and movable relative to the sleeve.
- the inner element has a drilling area and an expansion area, wherein the drilling area has at least one cutting element and the drilling area protrudes at least partially from the drill opening of the sleeve.
- the fastening system used in the method according to the invention for assembly can be one of the fastening systems described above. If a fastening system is used for the assembly of an insulating material, Ensure that the substrate includes both an anchoring base and the insulation material, so that the fastening system is first driven into the insulation material and then into the anchoring base.
- the present object is also achieved by a method according to the invention for producing a fastening system for mounting on a substrate.
- the method according to the invention comprises providing a plurality of embossing and/or punching tools and providing a sleeve blank, wherein the sleeve blank has a substantially cylindrical shape, and providing an inner element, wherein the inner element has a drilling area and a spreading area and wherein the drilling area has at least one cutting element arranged thereon.
- a section of the inner element is placed in the sleeve blank and at least a section of the sleeve blank is pressed circumferentially onto the section of the inner element, thereby forming a spreading zone in the pressed section.
- the section of the inner element that is placed in the sleeve blank has at least part of the spreading area.
- the person skilled in the art will understand that the fastening system can also be joined by rolling in addition to pressing using embossing and/or punching tools without deviating from the teaching of the present invention.
- the essential advantage offered by the manufacturing method according to the invention is the relative arrangement of a sleeve and an inner element, wherein the drilling region can be arranged at least partially outside the sleeve and the expansion region of the inner element is arranged at least partially inside the sleeve.
- Figure ia,b,c show cross sections of a fastening system according to the invention according to an exemplary embodiment, wherein (a) shows a sleeve according to the invention, (b) an inner element according to the invention and (c) a composite fastening system,
- Figure 2 Illustration of an assembly process of a fastening system according to the embodiment of Figure i, showing (a) an initial position of a fastening system in front of a substrate, (b) the creation of a blind hole in the substrate and simultaneous advance of the fastening system and (c) the spreading of the expansion zone of the sleeve of the fastening system by further advance of the fastening system,
- Figure 3 Cross section of a fastening system according to the invention according to another exemplary embodiment with a holding plate for an insulation board,
- Figure 4a,b,c Schematic representation of a manufacturing process of a fastening system according to the invention, wherein (a) shows an initial state at the beginning of the manufacturing process with embossing and/or punching tools in the initial position, (b) shows an intermediate step during the manufacturing process with embossing and/or punching tools in a state pressed into a sleeve blank and (c) shows the end of the manufacturing process in which the embossing and/or punching tools have returned to the initial position.
- a top view and a cross-sectional view are shown,
- Figure 5 Schematic representation of another embodiment of the fastening system, wherein (a) shows a side view, (b) and (c) cross-sectional views and (d) a detailed view.
- Figure i shows cross sections of a fastening system too according to the invention according to an exemplary embodiment.
- the fastening system too according to the invention has a sleeve no and an inner element 150.
- the sleeve 110 is shown as an example in Figure 1 (a).
- the sleeve 110 forms a hollow cylinder 120 and has two open ends 125a, 125b, wherein one end 125a is referred to as the drilling opening and the other end 125b is referred to as the tool opening.
- the drilling opening is located at the end 125a (first end).
- the sleeve has an expansion zone 130 at the first end 125a.
- the sleeve has a holding region 140.
- the holding region 140 is formed as a projection that runs circumferentially around the second end 125b of the sleeve. The projection is suitable for resting on a substrate.
- the expansion zone 130 of the sleeve 110 has several predetermined separation points (not shown in the picture) which separate when the expansion zone 130 is expanded and enable the expansion zone 130 to be expanded.
- Figure 1 (b) shows an inner element 150 of the fastening system 100 according to the invention.
- the inner element 150 has a spreading region 180 and a drilling region 170. In the embodiment shown in Figure 1 (b), the spreading region 180 is conical.
- the drawing shows a preferred embodiment in which the drilling region 170 has a larger diameter than the spreading region 180.
- the region 160 between the drilling region 170 and the spreading region 180 has a diameter that is smaller than both the outer diameter of the drilling region 170 and the maximum outer diameter of the spreading region 180. This makes it possible for the spreading zone 130 to be pressed, for example, onto the region 160 between the drilling region 170 and the spreading region 180 during the manufacture of the fastening system 100.
- the region 160 between the drilling region 170 and the expansion region 180 forms a trough 160 and the unspread expansion zone 130 of the sleeve 110 can engage in the trough 160.
- Figure 1 (c) shows the fastening system 100 according to the invention, consisting of the sleeve 110 from Figure 1 (a) and the inner element 150 from Figure 1 (b) located at least partially within the sleeve 110.
- the maximum outer diameter of the drilling area 170 of the inner element 150 i.e. the diameter that determines the inner diameter of the blind hole
- the expansion area 180 of the inner element is essentially equal to the outer diameter of the sleeve 110 (without taking the holding area into account).
- This makes it possible for the expansion area 180 of the inner element to guide the sleeve 110 during advance into the ground and for the sleeve 110 to slide into the blind hole until the holding area 140 of the sleeve 110 hits the ground.
- a further advance of the inner element 150 into the ground then leads to a relative movement between the inner element 150 and the sleeve 110 and thus to a spreading of the spreading zone 130 by the spreading region 180 of the inner element 150.
- Figure 2 shows an illustration of an assembly process of a fastening system 100 according to the embodiment of Figure 1.
- (a) shows an initial position of a fastening system 100 which is located in front of a substrate 200. That is, Figure i (a) shows the state before the start of the assembly process when providing the fastening system 100.
- a blind hole is created, which is shown in Figure 3 (b).
- the inner element 150 is driven into the blind hole that is being formed. It is clear to the person skilled in the art that either the inner element is already in a position in which the expansion region 180 of the inner element 150 meets the expansion zone 130 of the sleeve 110 and the sleeve 110 is immediately carried along with a movement of the inner element 150 into the subsoil, or the inner element is in a different position, so that the inner element 150 initially moves relative to the sleeve 110 until the expansion region 180 of the inner element 150 meets the expansion zone 130 of the sleeve 110.
- the expansion zone 130 serves as a barrier for the expansion region 180 and prevents further relative movement.
- the sleeve 110 is carried along by the impact of the expansion region 180 of the inner element 150 on the expansion zone 130 of the sleeve as the inner element 150 experiences further propulsion into the ground 200.
- this support counteracts any further carrying of the sleeve 110 with the inner element 150 with a force that results in the sleeve 110 not moving further into the blind hole.
- the inner element 150 experiences a sufficiently large advance as a result of the drilling region 170 being driven into the substrate, the inner element 150 begins to move again relative to the sleeve 110, with the expansion region 180 gradually penetrating the expansion zone 130 and thereby expanding the expansion zone 130.
- material of the expansion zone 130 of the sleeve 110 is forced outwards against the walls of the blind hole in the substrate.
- This displacement of the expansion zone 130 of the sleeve 110 leads to friction between the expanded expansion zone 130 of the sleeve 110 and the walls of the blind hole, whereby a sufficiently high anchoring force of the fastening system 100 in the substrate 200 is generated.
- an undercut can be generated, for example, which further increases the anchoring force.
- the expansion zone 130 of the sleeve 110 is at least partially is made of metal.
- the displacement of the expansion zone 130 of the sleeve 110 can be achieved by squeezing the expansion zone 130 against the walls of the blind hole. This is particularly preferred if the expansion zone 130 of the sleeve 110 is made of plastic.
- Figure 3 shows a cross section of a fastening system according to the invention according to another exemplary embodiment with a holding plate for an insulation board.
- the substrate in this case consists of an anchoring base 500 and an insulation board 550.
- the fastening system in Figure 3 has a sleeve which has a substantially cylindrical element 420. At a front end of the cylindrical element 420 there is an expansion zone 430 and a drilling opening through which an inner element of the fastening system partially protrudes. While an expansion region 480 of the inner element lies within the cylindrical element 420 of the sleeve, a drilling region 470 of the inner element is located outside the drilling opening of the sleeve. At a rear end, the cylindrical region 420 has a holding region designed as a holding plate 440. This holding plate 440 is adapted to fasten an insulation panel 550 to the anchoring base 500 when the fastening system shown in Figure 3 is mounted.
- the holding area is designed as a holding plate 440 for an insulation board. As soon as the holding plate hits the insulation board of the substrate, the support of the holding plate on the insulation board counteracts further penetration of the sleeve into the substrate with a force that causes the expansion area of the inner element to expand as the inner element is pushed further into the substrate.
- Figure 4 shows an illustration of a manufacturing process of a fastening process according to the invention.
- Figure 4 (a) shows exemplary stamping and punching tools ooa-f which are suitable for circumferentially pressing a sleeve blank and thereby creating an expansion zone 630 in the pressed-in section of the sleeve.
- stamping and/or Punching tools ooa-f can, when pressing the sleeve in all its circumference, press the outer wall of the sleeve into the interior of the sleeve and can also cut into the outer walls. By cutting, one or more predetermined separation points 635 can be created, for example.
- Figure 4 (a) shows in the upper part of the drawing a top view of the embossing and/or punching tools ooa-f arranged in a circle around a sleeve blank with an inserted inner element.
- this view one can see three cutting elements 675 of the drilling area 670 of the inner element as well as the expansion zone 630 in the blank state and the holding area 640.
- a cross section along the line A-A in the upper part of the drawing is shown in the lower part of the drawing. In the cross section one can see how the embossing and/or punching tools can engage the front area of the sleeve (i.e. at the end that has the drilling opening) to form an expansion zone 630.
- the embossing and/or punching tools 700a-f are in the starting position.
- Figure 4 (b) shows the state during the manufacturing process in which the stamping and/or punching tools 700a-f are pressed onto the front area of the sleeve blank to form the expansion zone.
- the upper part of the drawing shows a plan view and the lower part a cross-section along the line A-A.
- Figure 4 (c) shows the state at the end of the manufacturing process, i.e. after the embossing and/or punching tools 700a-f have pressed in the front part of the sleeve blank to form the expansion zone 630.
- the embossing and/or punching tools 700a-f are now back in their starting position. It can be seen in Figure 4 (c) that the embossing and/or punching tools 700a-f have formed predetermined separation points 635 in the area of the expansion zone 630.
- the embossing and/or punching tools 700a-f have displaced the material of the sleeve blank in such a way that depressions have formed in which the material is tapered and can tear open when the expansion area of the inner element is pressed against the expansion zone during assembly.
- the upper part of the drawing shows a top view and the lower part a cross section along the line AA.
- the expansion zone 630 is pressed onto the inner element, which enables the inner element to be arranged within the sleeve. Due to the areas of the inner element with the different diameters, this results in the expansion zone of the sleeve engaging in the area between the drilling area 670 and the expansion area of the inner element (cf. recess 160 in Figure 1 (b)).
- the holding region 640 can also be formed by embossing and/or punching tools. This can be done before, after or simultaneously with the formation of the expansion zone. Alternatively, the holding region 640 can be formed before or after the formation of the expansion zone via a machining process.
- Figure 5 shows a schematic representation of another embodiment of the fastening system, wherein (a) shows a side view, (b) and (c) cross-sectional views and (d) shows a detailed view.
- FIG. 5 (a) shows an exemplary sleeve 720 of a fastening system according to another embodiment.
- the sleeve 720 has a first end and a second end 725b.
- the sleeve 720 has an expansion zone 730 at the first end.
- the second end 725b provides a tool opening.
- the sleeve 750 also has a holding area. In the embodiment shown, the holding area is shown at 740 as a change in diameter in the form of a thickening.
- a holding area in the form of a projection or holding plate can also be provided.
- the holding area can also be located at a different position between the spreading zone 730 and the tool opening 725b, for example near the tool opening 725b.
- the holding area can be designed as a circumferential projection or holding plate around the tool opening 725b.
- the expansion zone 730 has a plurality of expansion segments 735. At least partially located within the sleeve 720 is an inner element 750, the drilling region 770 of which protrudes from the sleeve 720 at the first end of the sleeve 720, as shown in Figure 5 (a).
- the expansion segments 735 of the expansion zone 730 can be designed as tabs, for example, as shown in Figure 5 (b).
- the expansion segments 735 partially protrude into the sleeve 720.
- Figure 5 (d) shows a detailed view of the front section of the system from Figure 5 (a). This detailed view shows how the expansion segments 735 protrude into the interior of the sleeve 720.
- the inner element 750 has an expansion region 780, which in this embodiment has a recess. The recess and the expansion segments 735 interact when the inner element 750 moves relative to the sleeve 720. To do this, the expansion segments 735 engage in the recess. If the inner element 750 is moved from the tool opening 725b of the sleeve 720 in the direction of the drilling opening, the expansion segments 735 are deformed and at least partially pressed out of the sleeve 720. When the fastening system is mounted in a substrate, the expansion segments 735 are pressed against the boundaries of the hole created by the drilling area 770 of the inner element 750 in order to enable anchoring of the fastening system.
- Figure 5 shows an embodiment in which the expansion region 780 has a circumferential recess
- a projection can also be provided which can interact with the expansion segments 735. This projection can be pressed against the expansion segments 735 during the relative movement and can thereby deform them and thus at least partially push them out of the sleeve 720.
- Figure 5 (c) shows the fastening system in a cross-section from a different angle than Figure 5 (b).
- a gap 725 represents an interruption in the sleeve 720.
- the sleeve can be produced, for example, by forming a metal sheet, the metal sheet being rolled into the shape of a cylinder, the metal sheet forming the outer surface of the cylinder.
- the gap 725 in this case designates the point at which the rolled-up sections of the metal sheet meet. If the sleeve is produced in this way, the expansion segments can, for example, preferably be designed as tabs that can be cut or punched into the metal sheet before the metal sheet is formed.
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Abstract
Description
Befestigungssystem und Verfahren zur Montage in einem Untergrund Fastening system and method for mounting in a substrate
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Befestigungssystem und ein Verfahren zur Montage in einem Untergrund. Weiter betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems. The present invention relates generally to a fastening system and a method for mounting in a substrate. Furthermore, the invention also relates to a method for producing a fastening system according to the invention.
Im Stand der Technik sind zahlreiche Systeme zur Montage in einem Untergrund bekannt, die es ermöglichen Gegenstände relativ zum Untergrund zu befestigen. Diesen bekannten Systemen ist dabei gemein, dass sie in mehrschrittigen Verfahren im Untergrund verankert werden. So sind beispielsweise Systeme aus einer Dübelhülse und einem Befestigungselement bekannt, bei dem zunächst ein Sackloch im Untergrund erzeugt wird zur Aufnahme der Dübelhülse. Nach Einbringen der Dübelhülse in das Sackloch wird das Befestigungselement in die Dübelhülse eingedreht und typischerweise durch Verformung der Dübelhülse verankert. Derartige bekannte Systeme können beispielsweise der Befestigung von Dämmstoffen relativ zu einem Untergrund oder zur Befestigung von schweren Lasten an einem Untergrund dienen. In the state of the art, numerous systems for mounting in a substrate are known that make it possible to fasten objects relative to the substrate. What these known systems have in common is that they are anchored in the substrate in a multi-step process. For example, systems consisting of a dowel sleeve and a fastening element are known in which a blind hole is first created in the substrate to accommodate the dowel sleeve. After the dowel sleeve has been inserted into the blind hole, the fastening element is screwed into the dowel sleeve and anchored typically by deforming the dowel sleeve. Such known systems can be used, for example, to fasten insulating materials relative to a substrate or to fasten heavy loads to a substrate.
Die bekannten Systeme haben jedoch den Nachteil, dass der Montageprozess aus mehreren Schritten besteht. In der Regel werden mindestens drei Schritte benötigt, um das System im Untergrund zu verankern, nämlich erstens das Erzeugen eines Sacklochs, zweitens das Platzieren einer Dübelhülse im Sackloch und drittens das relative Bewegen zwischen einem Befestigungselement und der Dübelhülse zum Verformen der Dübelhülse und dadurch Erzeugen einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen Untergrund und Befestigungssystem. Während das Erzeugen des Sacklochs typischerweise für die bekannten Systeme gleich ist, können die beiden anderen Schritte für jedes System unterschiedlich sein. Beispielsweise kann im Falle eines Systems zur Befestigung eines Dämmstoffs an einem Untergrund zunächst nur eine Dübelhülse in das Sackloch eingesetzt werden und anschließend ein Befestigungselement in die Dübelhülse eingebracht werden, wobei das Befestigungselement zumindest einen Teilbereich der Dübelhülse verformt, um eine ausreichende Verankerungswirkung im Untergrund zu erzeugen. Die Tragfähigkeit wird hierbei durch die Reibung des verformten Teils der Hülse an den Wänden des Sacklochs erzeugt. Andererseits, im Fall eines typischen Schwerlastankers, wird ein System bestehend aus Dübelhülse und in der Dübelhülse angeordnetem Befestigungselement in das Sackloch eingesetzt. Anschließend wird das Befestigungselement relativ zu der Dübelhülse verdreht, um es teilweise aus der Dübelhülse herauszuziehen, wobei die Relativbewegung einen Teilbereich der Dübelhülse spreizt, um einen Hinterschnitt zu erzeugen, der die Tragfähigkeit aufbringt. Selbst wenn die expliziten Schritte der bekannten Montageprozesse verschieden sind oder variiert werden können, erfordern die bekannten Montageprozesse jedoch in jedem Fall mehrere klar voneinander getrennte Schritte. However, the known systems have the disadvantage that the assembly process consists of several steps. As a rule, at least three steps are required to anchor the system in the substrate, namely firstly the creation of a blind hole, secondly the placement of a dowel sleeve in the blind hole and thirdly the relative movement between a fastening element and the dowel sleeve to deform the dowel sleeve and thereby create a force-fit connection between the substrate and the fastening system. While the creation of the blind hole is typically the same for the known systems, the other two steps can be different for each system. For example, in the case of a system for fastening an insulating material to a substrate, first only a dowel sleeve can be inserted into the blind hole and then a fastening element can be inserted into the dowel sleeve, wherein the fastening element deforms at least a partial area of the dowel sleeve in order to achieve a sufficient anchoring effect in the substrate. The load-bearing capacity is generated by the friction of the deformed part of the sleeve on the walls of the blind hole. On the other hand, in the case of a typical heavy-duty anchor, a system consisting of a dowel sleeve and a fastener arranged in the dowel sleeve is inserted into the blind hole. The fastener is then rotated relative to the dowel sleeve to partially pull it out of the dowel sleeve, whereby the relative movement spreads a portion of the dowel sleeve to create an undercut that applies the load-bearing capacity. Even if the explicit steps of the known assembly processes are different or can be varied, the known assembly processes in any case require several clearly separated steps.
Zudem erfordern bekannte Montageprozesse typischerweise mehrere Werkzeuge, nämlich zunächst ein Werkzeug zum Erzeugen des Sacklochs und zweitens mindestens ein anderes Werkzeug zum relativen Bewegen des Befestigungselements und der Dübelhülse. Im Fall des zuvor genannten Systems zur Befestigung von Dämmstoffen werden in der Regel eine Bohrmaschine zur Erzeugung des Sacklochs und beispielsweise ein Schraubendreher zum Einbringen des Befestigungselements in die Dübelhülse verwendet, während im Fall des zuvor genannten Systems zur Befestigung von Schwerlasten ebenfalls eine Bohrmaschine zur Erzeugung des Sacklochs verwendet wird und zusätzlich ein Schraubenschlüssel oder Steckschlüssel zum Einsatz kommt. Zudem können in einigen Fällen auch zusätzliche Werkzeuge zum Entfernen von Bohrmehl, das bei der Erzeugung des Sacklochs anfällt, nötig sein. In addition, known assembly processes typically require several tools, namely firstly a tool for creating the blind hole and secondly at least one other tool for moving the fastener and the dowel sleeve relative to each other. In the case of the aforementioned system for fastening insulation materials, a drill is usually used to create the blind hole and, for example, a screwdriver is used to insert the fastener into the dowel sleeve, while in the case of the aforementioned system for fastening heavy loads, a drill is also used to create the blind hole and a wrench or socket wrench is also used. In addition, in some cases additional tools may also be necessary to remove drilling dust that arises when creating the blind hole.
Die Aufgabe, die sich die vorliegende Erfindung daher stellt, ist es die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein System bereitzustellen, das den Montageprozess vereinfacht. The object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned disadvantages and to provide a system that simplifies the assembly process.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems und ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Befestigungssystems, wie sie jeweils in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben werden. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung. Das erfindungsgemäße Befestigungssystem ist konfiguriert zur Montage an einem Untergrund. Der Untergrund kann ein Verankerungsgrund oder ein mehrschichtiger Untergrund, beispielsweise bestehend aus einem oder mehreren Dämmstoffen und einem Verankerungsgrund, sein. Das erfindungsgemäße Befestigungssystem weist eine Hülse und ein inneres Element auf. Dabei weist die Hülse einen Haltebereich und eine Spreizzone auf. Die Spreizzone weist zumindest ein Spreizsegment auf, das ausgestaltet ist, sich zumindest teilweise in die Hülse hinein zu erstrecken. Das zumindest eine Spreizsegment kann sich in einem anfänglichen Zustand, d.h. vor dem Aufspreizen der Hülse, in die Hülse hinein erstrecken. Es kann aber auch möglich sein, dass sich das zumindest eine Spreizsegment im anfänglichen Zustand zunächst von der Hülse weg nach außen erstreckt und erst beim Eindringen der Hülse in den Untergrund ins Innere der Hülse hineingedrückt wird, so dass es während des Montagevorgangs durch eine Bewegung des inneren Elements wie nachfolgend beschrieben aufgespreizt werden kann. This object is achieved by a fastening system according to the invention, a method according to the invention for assembling a fastening system and a method according to the invention for producing a fastening system, as described in the independent claims. Preferred and advantageous embodiments can be found in the dependent claims and in the following description. The fastening system according to the invention is configured for mounting on a substrate. The substrate can be an anchoring base or a multi-layer substrate, for example consisting of one or more insulating materials and an anchoring base. The fastening system according to the invention has a sleeve and an inner element. The sleeve has a holding area and an expansion zone. The expansion zone has at least one expansion segment that is designed to extend at least partially into the sleeve. The at least one expansion segment can extend into the sleeve in an initial state, i.e. before the sleeve is expanded. However, it can also be possible for the at least one expansion segment to initially extend outwards from the sleeve in the initial state and only be pressed into the interior of the sleeve when the sleeve penetrates the substrate, so that it can be expanded during the assembly process by a movement of the inner element as described below.
Weiter weist die Hülse an einem ersten ihrer zwei Enden eine Bohröffnung und an dem anderen Ende eine Werkzeugöffnung auf. Während des Montagevorgangs setzt der Haltebereich an einem bestimmten Punkt während der Montage einem weiteren Eindringen der Hülse in den Untergrund eine Kraft entgegen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie der Haltebereich ausgestaltet sein kann. Der Haltebereich kann allgemein dadurch gebildet werden, dass sich der Durchmesser der Hülse in einem bestimmten Abschnitt vergrößert. Beispielsweise kann der Haltebereich als ein umfänglich am ersten Ende ausgebildeter Vorsprung realisiert sein. Ebenso kann der Haltebereich durch eine Verdickung der Hülse gebildet sein, wobei eine Verdickung der Hülse sowohl durch einen Bereich mit erhöhter Wandstärke gebildet sein kann oder durch eine Formgebung der Hülse erreicht werden kann, d.h. die Hülse kann beispielsweise eine Ausbeulung aufweisen. Weitere Ausführungsformen können einen Haltebereich in Form eines Haltetellers, beispielsweise zum Halten von Dämmstoff, oder in Form eines sich konischen oder stufenförmig vergrößernden Abschnitts umfassen. Mit Bezug zu weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden später noch weitere Möglichkeiten aufgezeigt, wie der Haltebereich ausgestaltet werden kann, ohne dass die Offenbarung auf eine dieser Varianten beschränkt ist. Die Spreizzone ist zumindest teilweise zwischen dem Haltebereich und der Bohröffnung angeordnet. Die Hülse kann im Wesentlichen durch einen Hohlzylinder gebildet sein, wobei sich die Bohröffnung und die Werkzeugöffnung dann beispielsweise am Deckel beziehungsweise am Boden des Hohlzylinders befinden. The sleeve also has a drilling opening at a first of its two ends and a tool opening at the other end. During the assembly process, the holding area applies a force at a certain point during assembly to prevent the sleeve from penetrating further into the substrate. Within the scope of the present invention, there are various ways in which the holding area can be designed. The holding area can generally be formed by the diameter of the sleeve increasing in a certain section. For example, the holding area can be realized as a projection formed circumferentially at the first end. The holding area can also be formed by a thickening of the sleeve, whereby a thickening of the sleeve can be formed both by an area with increased wall thickness or can be achieved by shaping the sleeve, i.e. the sleeve can have a bulge, for example. Further embodiments can include a holding area in the form of a holding plate, for example for holding insulation material, or in the form of a conical or step-shaped increasing section. With reference to further preferred embodiments, further possibilities as to how the holding area can be designed will be shown later, without the disclosure being limited to one of these variants. The expansion zone is arranged at least partially between the holding area and the drilling opening. The sleeve can essentially be formed by a hollow cylinder, with the drilling opening and the tool opening then being located, for example, on the cover and the bottom of the hollow cylinder, respectively.
Während der Montage ist das innere Element zumindest teilweise innerhalb der Hülse angeordnet und relativ zur Hülse beweglich. Eine entsprechende Anordnung des inneren Elements zumindest teilweise innerhalb der Hülse kann bevorzugt bereits während der Herstellung erfolgen, oder aber alternativ erst unmittelbar vor der Montage erfolgen. Weiter weist das innere Element einen Bohrbereich und einen Spreizbereich auf. Der Bohrbereich weist mindestens ein Schneidelement auf. Das mindestens eine Schneidelement ist geeignet, um bei Verwendung des Befestigungssystem in den Untergrund einzuschneiden. Der Bohrbereich ragt zumindest teilweise aus der Bohröffnung der Hülse heraus. Dies bedeutet, dass sich zumindest ein Abschnitt des Bohrbereichs außerhalb der Hülse befindet. Hierbei kann sich beispielsweise der gesamte Bohrbereich oder ein Abschnitt des Bohrbereichs außerhalb der Hülse befinden, um einen Kontakt zwischen Bohrbereich und Untergrund beim Montagevorgang zu erlauben. Wie der Fachmann erkennen wird, ist der Begriff „Bohrbereich“ nicht dahingehend zu verstehen, dass der Bohrbereich ausschließlich auf Bohrprozesse beschränkt ist. Vielmehr kann der Bohrbereich auch ausgestaltet sein, um ein Meißeln zu ermöglichen. Beispielsweise kann das zumindest eine Schneidelement des Bohrbereichs zum Einschneiden in einen Untergrund angepasst sein oder das zumindest eine Schneidelement kann zum Einmeißeln in einen harten Untergrund angepasst sein. During assembly, the inner element is at least partially arranged within the sleeve and is movable relative to the sleeve. A corresponding arrangement of the inner element at least partially within the sleeve can preferably already take place during production, or alternatively only immediately before assembly. The inner element also has a drilling area and a spreading area. The drilling area has at least one cutting element. The at least one cutting element is suitable for cutting into the substrate when using the fastening system. The drilling area protrudes at least partially from the drilling opening of the sleeve. This means that at least a section of the drilling area is located outside the sleeve. For example, the entire drilling area or a section of the drilling area can be located outside the sleeve in order to allow contact between the drilling area and the substrate during the assembly process. As the person skilled in the art will recognize, the term "drilling area" is not to be understood as meaning that the drilling area is exclusively limited to drilling processes. Rather, the drilling area can also be designed to enable chiseling. For example, the at least one cutting element of the drilling region can be adapted for cutting into a substrate or the at least one cutting element can be adapted for chiseling into a hard substrate.
Der Spreizbereich des inneren Elements ist angepasst bei einer Bewegung des Spreizbereichs in der Hülse und relativ zur Hülse in Richtung von der Werkzeugöffnung zur Bohröffnung, d.h. bei der Montage weiter in Richtung Untergrund, die Spreizzone der Hülse aufzuspreizen. Dies bedeutet, dass sich das innere Element beim Montagevorgang relativ zur Hülse bewegt und durch diese Bewegung der Spreizbereich, der sich zumindest teilweise innerhalb der Hülse befindet, in einer Richtung von der Werkzeugöffnung zur Bohröffnung bewegt wird. Hierdurch übt der Spreizbereich eine Kraft auf die Spreizzone der Hülse aus. Diese Kraft kann ein Mitführen der Hülse mit der Bewegung des inneren Elements verursachen. Weiter kann der Spreizbereich bei Überschreiten einer Mindestkraft ein Spreizen der Spreizzone durch den Spreizbereich verursachen. Da der Haltebereich dem weiteren Eindringen der Hülse in den Untergrund eine Kraft entgegensetzt, kann der Haltebereich als Setztiefenbegrenzer ausgebildet sein. The expansion area of the inner element is adapted to expand the expansion zone of the sleeve when the expansion area moves in the sleeve and relative to the sleeve in the direction from the tool opening to the drilling opening, i.e. during assembly further towards the substrate. This means that the inner element moves relative to the sleeve during assembly and this movement moves the expansion area, which is at least partially located inside the sleeve, in a direction from the tool opening to the drilling opening. As a result, the expansion area exerts a force on the expansion zone of the sleeve. This force can cause the sleeve to be carried along with the movement of the inner element. Furthermore, if a minimum force is exceeded, the expansion zone can cause the expansion zone to expand. Since the holding area counteracts the further penetration of the sleeve into the subsoil with a force, the holding area can be designed as a setting depth limiter.
Das Spreizen der Spreizzone kann beispielsweise mit Hilfe von zumindest einem Spreizsegment realisiert werden. In der folgenden Beschreibung, insbesondere der Figurenbeschreibung, wird die Funktionsweise solcher Spreizsegmente anhand von mehreren Spreizsegmenten erläutert, im Rahmen der Erfindung kann aber auch nur ein Spreizsegment verwendet werden. Die Spreizsegmente sind derart ausgestaltet, dass sie sich während der Montage, insbesondere wenn sich die Spreizzone der Hülse im Untergrund befindet, ins Innere der Hülse erstrecken. Durch die Bewegung des inneren Elements werden die Spreizsegmente zumindest teilweise aus der Hülse heraus gedrückt und somit die Spreizzone aufgespreizt. The spreading of the spreading zone can be achieved, for example, with the help of at least one spreading segment. In the following description, in particular the description of the figures, the functionality of such spreading segments is explained using several spreading segments, but within the scope of the invention only one spreading segment can be used. The spreading segments are designed in such a way that they extend into the interior of the sleeve during assembly, in particular when the spreading zone of the sleeve is located underground. The movement of the inner element pushes the spreading segments at least partially out of the sleeve and thus spreads the spreading zone.
Der Vorteil, den das beschriebene Befestigungssystem gegenüber dem Stand der Technik bietet, besteht darin, dass das Befestigungssystem in einem einzigen Schritt an einem Untergrund montiert werden kann. Hierzu kann das zumindest eine Schneidelement des inneren Elements in den Untergrund eingebracht werden (beispielsweise dadurch, dass das innere Element und damit das zumindest eine Schneidelement in Rotation versetzt wird) und dadurch ein Sackloch im Untergrund erzeugen. Dabei führt das innere Element die Hülse mit, wodurch die Hülse durch die Bewegung des inneren Elements in das Sackloch hineingezogen wird. Das Mitführen der Hülse mit der Bewegung des inneren Elements erfolgt solange bis der Haltebereich der Hülse ein weiteres Eindringen in den Untergrund verhindert. Dabei verhindert der Haltebereich ein weiteres Eindringen der Hülse in den Untergrund dadurch, dass er dem weiteren Eindringen eine Kraft entgegensetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Haltebereich auf unterschiedlichste Arten ausgestaltet sein. Eine Möglichkeit ist, dass der Haltebereich einen Vorsprung aufweist, der ein Eindringen des Haltebereichs in den Untergrund verhindert. Andere Ausgestaltung sind auch möglich und Beispiele für derartige andere Ausgestaltungen werden weiter unten beschrieben. Die Kraft, die der Haltebereich dem weiteren Eindringen der Hülse in den Untergrund entgegensetzt, ist dem Vortrieb entgegengerichtet und verhindert eine weitere Mitführung der Hülse mit der Bewegung des inneren Elements und somit das weitere Eindringen der Hülse in den Untergrund. Dadurch kommt es zu einer Relativbewegung zwischen dem inneren Element und der Hülse. Infolge dieser Relativbewegung spreizt der Spreizbereich des inneren Elements die Spreizzone der Hülse und erzeugt so eine kraftschlüssige Verankerung der Hülse in dem Untergrund. The advantage that the fastening system described offers over the prior art is that the fastening system can be mounted on a substrate in a single step. To do this, the at least one cutting element of the inner element can be introduced into the substrate (for example by rotating the inner element and thus the at least one cutting element) and thereby create a blind hole in the substrate. The inner element carries the sleeve with it, whereby the sleeve is drawn into the blind hole by the movement of the inner element. The sleeve is carried along with the movement of the inner element until the holding area of the sleeve prevents further penetration into the substrate. The holding area prevents the sleeve from penetrating the substrate further by applying a force to oppose further penetration. Within the scope of the present invention, the holding area can be designed in a wide variety of ways. One possibility is that the holding area has a projection that prevents the holding area from penetrating the substrate. Other designs are also possible and examples of such other designs are described further below. The force that the holding area exerts to prevent the sleeve from penetrating further into the ground is directed against the forward thrust and prevents the sleeve from being carried along with the movement of the inner element and thus preventing the sleeve from penetrating further into the ground. This results in a Relative movement between the inner element and the sleeve. As a result of this relative movement, the expansion area of the inner element expands the expansion zone of the sleeve and thus creates a force-locking anchoring of the sleeve in the substrate.
Somit erfolgen die Erzeugung eines Sacklochs im Untergrund, das Einführen der Hülse in den Untergrund und die Spreizung der Spreizzone der Hülse (d.h. die Verankerung) allesamt in einem Arbeitsschritt durch den Vortrieb des inneren Elements in den Untergrund hinein. Weiter bedarf es für den vollständigen Montageprozess des Befestigungselements im Untergrund nur eines einzigen Setzwerkzeugs, das geeignet ist, das zumindest eine Schneidelement des inneren Elements anzutreiben, beispielsweise durch Rotation und/oder Schlag, und dadurch einen Vortrieb des inneren Elements in den Untergrund hinein zu erzeugen. Es wird daher nicht nur das Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems vereinfacht, sondern gleichzeitig die Zahl der einzusetzenden Werkzeuge reduziert. Thus, the creation of a blind hole in the subsoil, the insertion of the sleeve into the subsoil and the expansion of the expansion zone of the sleeve (i.e. anchoring) all take place in one step by driving the inner element into the subsoil. Furthermore, the complete installation process of the fastening element in the subsoil only requires a single setting tool that is suitable for driving at least one cutting element of the inner element, for example by rotation and/or impact, and thereby driving the inner element into the subsoil. This not only simplifies the process for assembling a fastening system, but also reduces the number of tools to be used.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Befestigungssystems beschrieben. Preferred embodiments of the fastening system according to the invention are described below.
Die Spreizzone der Hülse weist im ungespreizten Zustand einen ersten äußeren Durchmesser auf und der Bohrbereich des inneren Elements weist einen maximalen zweiten äußeren Durchmesser auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bohrbereich an seinem vordersten Ende, das zuerst auf den Untergrund auftrifft, im Wesentlichen spitz und weitet sich in Richtung seines hinteren Endes auf. Hierdurch ändert sich der äußere Durchmesser des Bohrbereichs abhängig von der Entfernung von der Spitze. Darüber hinaus kann das zumindest eine Schneidelement des Bohrbereichs als einer oder mehrere an der Umfangsfläche des Bohrbereichs gebildete Vorsprünge ausgestaltet sein, die sich nicht notwendigerweise über den kompletten Umfang erstrecken. Daher wird im Folgenden von einem maximalen äußeren Durchmesser des Bohrbereichs gesprochen. Dies ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Durchmesser des größten Umfangkreises des Bohrbereichs. Zur Abgrenzung gegenüber dem äußeren Durchmesser der Spreizzone der Hülse, wird dieser maximale Durchmesser des Bohrbereichs als maximaler zweiter äußerer Durchmesser bezeichnet. Dieser maximale zweite äußere Durchmesser des Bohrbereichs definiert den inneren Durchmesser des Sacklochs. Bevorzugt ist der maximale zweite äußere Durchmesser gleich dem ersten äußeren Durchmesser, das heißt dem äußeren Durchmesser des ungespreizten Spreizbereichs der Hülse, oder größer als der erste äußere Durchmesser der Hülse. Dies erlaubt ein widerstandsarmes Hineingleiten der Hülse in das Sackloch während des Montageprozesses bis der Haltebereich ein weiteres Eindringen verhindert. The expansion zone of the sleeve has a first outer diameter in the unspread state and the drilling area of the inner element has a maximum second outer diameter. In a preferred embodiment, the drilling area is essentially pointed at its front end, which first hits the ground, and widens towards its rear end. As a result, the outer diameter of the drilling area changes depending on the distance from the tip. In addition, the at least one cutting element of the drilling area can be designed as one or more projections formed on the peripheral surface of the drilling area, which do not necessarily extend over the entire circumference. Therefore, the following refers to a maximum outer diameter of the drilling area. In a preferred embodiment, this is the diameter of the largest circumferential circle of the drilling area. To distinguish it from the outer diameter of the expansion zone of the sleeve, this maximum diameter of the drilling area is referred to as the maximum second outer diameter. This maximum second outer diameter of the drilling area defines the inner diameter of the blind hole. Preferably, the maximum second outer diameter is equal to the first outer diameter, i.e. the outer diameter of the unspread expansion area of the sleeve, or larger than the first outer diameter of the sleeve. This allows the sleeve to slide into the blind hole with little resistance during the assembly process until the holding area prevents further penetration.
Der Fachmann wird verstehen, dass eine Gleichheit der Durchmesser in diesem Zusammenhang bedeutet, dass die Durchmesser im Wesentlichen gleich sein können. Im Wesentlichen gleich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass gewisse Verarbeitungstoleranzen zugelassen sind. Relevant ist, dass der erste und der zweite äußere Durchmesser zum einen derart aufeinander abgestimmt sind, dass Sie ein Eindringen der Hülse in das Sackloch - insbesondere durch Mitnahme mit der Bewegung des inneren Elements - erlauben, zum anderen aber auch zulassen, dass die Spreizung der Spreizzone der Hülse eine ausreichend starke Verankerung der Hülse im Sackloch bereitstellen kann. The person skilled in the art will understand that equality of diameters in this context means that the diameters can be essentially the same. Essentially the same in this context means that certain processing tolerances are permitted. What is relevant is that the first and second outer diameters are matched to one another in such a way that they allow the sleeve to penetrate into the blind hole - in particular by being carried along with the movement of the inner element - but also allow the expansion of the expansion zone of the sleeve to provide sufficiently strong anchoring of the sleeve in the blind hole.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Spreizbereich des inneren Elements derart ausgestaltet, dass der Spreizbereich innerhalb der Hülse frei rotieren kann, so dass ein Drehen des inneren Elements nicht notwendigerweise zu einer Drehung der Hülse führt. Hierdurch lässt sich das innere Element antreiben, um ein Sackloch im Untergrund zu erzeugen, ohne, dass die Fähigkeit des inneren Elements die Hülse bei einem Vortrieb in den Untergrund hinein mitzunehmen beeinträchtigt wird. Dies kann beispielsweise durch eine konische Gestaltung des Spreizbereichs erreicht werden. Dies kann aber auch dadurch erreicht werden, dass die Querschnitte des Spreizbereichs und des Inneren der Hülse keine komplementäre Geometrie besitzen. Weiterhin erlaubt die konische Gestaltung ein Auftreffen des Spreizbereichs auf die Spreizzone beim Vortrieb des inneren Elements und eine sukzessive Spreizung der Spreizzone beim weiteren Vortrieb des inneren Elements. In anderen bevorzugten Ausführungsformen kann der Spreizbereich jedoch auch stufenförmig ausgebildet sein, wobei die Stufen mit zunehmender Entfernung zum Bohrbereich einen größeren äußeren Durchmesser besitzen. In wieder anderen bevorzugten Ausführungsformen kann der Spreizbereich aber auch als Gewinde ausgebildet sein oder als eine Rändelung. Folglich besitzt das innere Element bevorzugt eine Form mit verschiedenen äußeren Durchmessern. Hierbei besitzt der Bohrbereich den größten äußeren Durchmesser. Der Spreizbereich besitzt einen äußeren Durchmesser, der unterschiedlich ist abhängig von der Entfernung vom Bohrbereich. Bevorzugt ist der äußere Durchmesser des Spreizbereichs an der Stelle am größten, die am weitesten vom Bohrbereich entfernt ist. Dieser größte, also maximale, äußere Durchmesser des Spreizbereichs ist dabei jedoch bevorzugt geringer als der äußere Durchmesser des Bohrbereichs. Zwischen dem Bohrbereich und dem Spreizbereich ist der Durchmesser des inneren Elements geringer als der äußere Durchmesser des Bohrbereichs und der maximale äußere Durchmesser des Spreizbereichs. Hieraus ergibt sich eine Art Einkerbung, die auch als Mulde bezeichnet werden kann, zwischen dem Bohrbereich und dem Spreizbereich. Die Mulde erlaubt es, dass die Spreizzone der ungespreizten Hülse das innere Element im Bereich der Mulde umklammert. Dies wird weiter deutlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, insbesondere die Figuren i und 4. In a further preferred embodiment, the expansion region of the inner element is designed such that the expansion region can rotate freely within the sleeve, so that rotation of the inner element does not necessarily lead to rotation of the sleeve. This allows the inner element to be driven to create a blind hole in the subsoil without impairing the ability of the inner element to take the sleeve with it when driving into the subsoil. This can be achieved, for example, by a conical design of the expansion region. However, this can also be achieved by the cross sections of the expansion region and the interior of the sleeve not having a complementary geometry. Furthermore, the conical design allows the expansion region to hit the expansion zone when the inner element is driven forward and a successive expansion of the expansion zone as the inner element is driven further. In other preferred embodiments, however, the expansion region can also be designed in a step-like manner, with the steps having a larger outer diameter as the distance from the drilling area increases. In still other preferred embodiments, the expansion region can also be designed as a thread or as a knurling. Consequently, the inner element preferably has a shape with different outer diameters. The drilling area has the largest outer diameter. The expansion area has an outer diameter that varies depending on the distance from the drilling area. Preferably, the outer diameter of the expansion area is largest at the point furthest from the drilling area. However, this largest, i.e. maximum, outer diameter of the expansion area is preferably smaller than the outer diameter of the drilling area. Between the drilling area and the expansion area, the diameter of the inner element is smaller than the outer diameter of the drilling area and the maximum outer diameter of the expansion area. This results in a type of notch, which can also be referred to as a trough, between the drilling area and the expansion area. The trough allows the expansion zone of the unexpanded sleeve to encircle the inner element in the area of the trough. This becomes clearer with reference to the attached drawings, in particular Figures 1 and 4.
In manchen Ausführungsformen kann der Spreizbereich des inneren Elements durch zumindest eine Vertiefung oder zumindest einen Vorsprung ausgebildet sein, wobei auch Kombinationen aus Vertiefungen und Vorsprüngen umfasst sind. Beispielsweise kann das innere Element hinter dem Bohrbereich zylinderförmig ausgebildet sein, wobei der Zylinder die zumindest eine Vertiefung beziehungsweise den zumindest einen Vorsprung aufweist. Mit anderen Worten, die bei den obigen Ausführungsformen beschriebene vorteilhafte Änderung des Durchmessers des inneren Elements kann auch über Vertiefungen und/oder Vorsprünge erreicht werden. Der Fachmann wird erkennen, dass auch andere geometrische Formen als ein Zylinder möglich sind und mit Vertiefungen oder Vorsprüngen kombiniert werden können. In some embodiments, the expansion region of the inner element can be formed by at least one recess or at least one projection, whereby combinations of recesses and projections are also included. For example, the inner element behind the drilling region can be cylindrical, whereby the cylinder has the at least one recess or the at least one projection. In other words, the advantageous change in the diameter of the inner element described in the above embodiments can also be achieved via recesses and/or projections. The person skilled in the art will recognize that geometric shapes other than a cylinder are also possible and can be combined with recesses or projections.
Das zumindest eine Spreizsegment der Hülse kann bei der beschriebenen Bewegung des inneren Elements relativ zur Hülse mit der zumindest einen Vertiefung beziehungsweise dem zumindest einen Vorsprung derart Zusammenwirken, dass das zumindest eine Spreizsegment zumindest teilweise aus der Hülse herausgedrückt wird. Das zumindest eine Spreizsegment kann derart ausgestaltet sein, dass ein Abschnitt des Spreizsegments in die Hülse hineinragt, wobei dieser Abschnitt auch als freies Ende des Spreizsegments bezeichnet werden kann. Das andere Ende des Spreizsegments kann an der Hülse befestigt sein. Bei dem Zusammenwirken von Spreizsegment und Vertiefung beziehungsweise Vorsprung wird das freie Ende des Spreizsegments durch die Vertiefung beziehungsweise den Vorsprung bei einer Bewegung des inneren Elements mitgeführt, wodurch sich das Spreizsegment verformt. Bei dieser Verformung kann ein Mittelabschnitt, der sich zwischen dem festen Ende und dem freien Ende befindet, verformt und dabei aus der Hülse heraus verdrängt werden. In dieser Weise wird das Spreizsegment verformt und aus der Hülse heraus gegen den Untergrund gedrückt, wodurch es eine Verankerung der Hülse ermöglicht. Diese Verankerung erfolgt während des Setzvorgangs durch eine Bewegung des inneren Elements relativ zur Hülse in Richtung des Untergrunds und vereinfacht dadurch der Setzvorgang. The at least one expansion segment of the sleeve can interact with the at least one recess or the at least one projection during the described movement of the inner element relative to the sleeve in such a way that the at least one expansion segment is at least partially pressed out of the sleeve. The at least one expansion segment can be designed in such a way that a section of the expansion segment protrudes into the sleeve, whereby this section can also be referred to as the free end of the expansion segment. The other end of the expansion segment can be attached to the sleeve. the interaction of the expansion segment and the recess or projection, the free end of the expansion segment is carried along by the recess or projection when the inner element moves, causing the expansion segment to deform. During this deformation, a middle section located between the fixed end and the free end can be deformed and thereby displaced out of the sleeve. In this way, the expansion segment is deformed and pressed out of the sleeve against the substrate, enabling the sleeve to be anchored. This anchoring takes place during the setting process by a movement of the inner element relative to the sleeve in the direction of the substrate, thereby simplifying the setting process.
Bevorzugt ist die zumindest eine Vertiefung beziehungsweise der zumindest eine Vorsprung rotationssymmetrisch, d.h. um den (zylindrischen) Körper umlaufend ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, wenn die die Bewegung des inneren Elements relativ zur Hülse dadurch erreicht wird, dass das innere Element in Rotation versetzt wird. Wegen der Rotationssymmetrie kann das zumindest eine Spreizsegment in die Vertiefung eingreifen oder der Vorsprung gegen das zumindest eine Spreizsegment drücken und dieses Zusammenwirken unabhängig von der Rotationsposition bestehen bleiben. Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass eine rotationssymmetrische Vertiefung beziehungsweise ein rotationssymmetrischer Vorsprung genutzt werden kann, um mehrere Spreizsegmente zu spreizen, beispielsweise wenn sich die mehreren Spreizsegmente an umlaufenden Positionen der Mantelfläche der Hülse in gleicher Höhe befinden, wie dies beispielsweise in Figur 5 gezeigt ist. Preferably, the at least one recess or the at least one projection is rotationally symmetrical, i.e. is designed to run all the way around the (cylindrical) body. This is advantageous if the movement of the inner element relative to the sleeve is achieved by setting the inner element in rotation. Due to the rotational symmetry, the at least one expansion segment can engage in the recess or the projection can press against the at least one expansion segment and this interaction can continue regardless of the rotational position. In addition, it should be noted that a rotationally symmetrical recess or a rotationally symmetrical projection can be used to spread several expansion segments, for example if the several expansion segments are located at the same height at circumferential positions on the outer surface of the sleeve, as is shown for example in Figure 5.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das zumindest eine Schneidelement als Schneidkante ausgebildet sein. Weiter kann der Bohrbereich in einer bevorzugten Ausführungsform mehrere Schneidelemente aufweisen, die jeweils als Schneidkanten ausgebildet sind. Bevorzugt sind diese mehreren Schneidkanten dabei auf der Oberfläche des Bohrbereichs derart angeordnet, dass sie sich entlang der Oberfläche radial von der Mitte der Oberfläche (d.h. der Spitze des Bohrbereichs) nach außen erstrecken. Bevorzugt sind drei Schneidelemente vorgesehen, die als Schneidkanten ausgebildet sind. Weiter bevorzugt weisen die drei Schneidkanten dabei einen Winkel von 120° zueinander auf. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das innere Element zumindest teilweise aus einem Metall gebildet sein. Beispielsweise kann die zumindest teilweise Bildung des Bohrbereichs - insbesondere des zumindest einen Schneidelements - aus einem Metall einen Vortrieb in harten Untergründen wie Beton oder Mauerwerk ermöglichen. Der Bohrbereich beziehungsweise mindestens das zumindest eine Schneidelement kann beispielsweise aus gehärtetem Stahl hergestellt sein. Alternativ kann das zumindest eine Schneidelement auch gebildet werden durch Aufbringen von gesintertem Material auf einen aus Edelstahl hergestellten Bohrbereich. In a further preferred embodiment, the at least one cutting element can be designed as a cutting edge. Furthermore, in a preferred embodiment, the drilling area can have several cutting elements, each of which is designed as cutting edges. Preferably, these several cutting edges are arranged on the surface of the drilling area such that they extend radially outwards along the surface from the center of the surface (ie the tip of the drilling area). Preferably, three cutting elements are provided, which are designed as cutting edges. Further preferably, the three cutting edges have an angle of 120° to one another. In a further preferred embodiment, the inner element can be formed at least partially from a metal. For example, the at least partial formation of the drilling area - in particular of the at least one cutting element - from a metal can enable advancement in hard substrates such as concrete or masonry. The drilling area or at least the at least one cutting element can be made from hardened steel, for example. Alternatively, the at least one cutting element can also be formed by applying sintered material to a drilling area made from stainless steel.
Alternativ oder zusätzlich kann die Hülse zumindest teilweise aus einem Metall gebildet sein. Eine Bildung der Hülse aus einem Metall kann beispielsweise empfehlenswert sein für Schwerlastanker, bei denen eine Spreizung einer metallischen Spreizzone der Hülse einen Hinterschnitt im Untergrund erzeugt und dadurch eine besonders hohe Auszugskraft bereitstellt. Ein geeignetes Metall wäre beispielsweise Stahl. Es ist aber auch möglich zumindest die Hülse aus einem Kunststoff herzustellen, was beispielsweise für ein Befestigungssystem zur Befestigung von Dämmstoffen empfehlenswert sein kann, um Wärmebrücken zu vermeiden. Die Bildung der Hülse aus einem Metall ist besonders bevorzugt - aber nicht darauf beschränkt - für die Ausführungsformen, in denen die Spreizzone aus zumindest einem Spreizsegment gebildet ist und der Spreizbereich des inneren Elements zumindest eine Vertiefung und/oder zumindest einen Vorsprung aufweist. Wenn das in diesem Fall aus Metall gebildete zumindest eine Spreizsegment durch die Bewegung des inneren Elements verformt und dadurch aus der Hülse herausgedrückt wird, bewirkt die Verformung des aus Metall gebildeten Spreizsegments eine besonders vorteilhafte Verankerung im Untergrund, wodurch auch schwere Lasten getragen werden können. Alternatively or additionally, the sleeve can be formed at least partially from a metal. Forming the sleeve from a metal can be recommended, for example, for heavy-duty anchors, in which a spreading of a metallic spreading zone of the sleeve creates an undercut in the subsurface and thus provides a particularly high pull-out force. A suitable metal would be steel, for example. However, it is also possible to manufacture at least the sleeve from a plastic, which can be recommended, for example, for a fastening system for fastening insulating materials in order to avoid thermal bridges. Forming the sleeve from a metal is particularly preferred - but not limited to - for the embodiments in which the spreading zone is formed from at least one spreading segment and the spreading area of the inner element has at least one recess and/or at least one projection. If the at least one spreading segment, which in this case is formed from metal, is deformed by the movement of the inner element and is thereby pushed out of the sleeve, the deformation of the spreading segment formed from metal causes a particularly advantageous anchoring in the subsurface, which means that even heavy loads can be carried.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen sind die Hülse und/oder das innere Element derart ausgestaltet, einen Abtransport von Bohrmehl, das bei der Montage anfällt, zu erlauben. Ein Abtransport von Bohrmehl kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, dass eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen in der Hülse und/oder dem inneren Element vorgesehen sind oder ein Kanal beispielsweise zwischen der Hülse und dem inneren Element gebildet wird. Beispielsweise können Öffnungen seitlich in der Hülse vorgesehen sein, durch die anfallendes Bohrmehl während des Montageprozesses in das Innere der Hülse gelangen kann. Bevorzugt kann das Bohrmehl von hier aus dem Befestigungssystem entfernt werden, beispielsweise über eine Absaugvorrichtung eines Setzwerkzeugs oder durch Kräfte während des Montageprozesses, die dadurch entstehen, dass das Befestigungssystem in den Untergrund eingetrieben wird. Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen am Bohrbereich des inneren Elements gebildet werden. Auch in diesem Fall kann ein Setzwerkzeug mit einer Absaugvorrichtung verwendet werden, die mit dieser einen oder den mehreren zusätzlichen Öffnungen zusammenwirkt, um das Bohrmehl zu entfernen. In further preferred embodiments, the sleeve and/or the inner element are designed in such a way as to allow removal of drilling dust that arises during assembly. Removal of drilling dust can be made possible, for example, by providing one or more additional openings in the sleeve and/or the inner element or by forming a channel, for example, between the sleeve and the inner element. For example, openings can be provided on the side of the sleeve through which drilling dust can enter the interior of the sleeve during the assembly process. The drilling dust can preferably be removed from the fastening system from here, for example via a suction device of a setting tool or by forces during the assembly process that arise when the fastening system is driven into the substrate. Alternatively or additionally, one or more additional openings can be formed in the drilling area of the inner element. In this case too, a setting tool with a suction device can be used, which interacts with this one or more additional openings to remove the drilling dust.
Der Kanal kann innerhalb der Hülse gebildet sein. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann der Kanal an einer Außenseite der Hülse gebildet sein. Alternativ kann der Kanal zum Abtransport von Bohrmehl auch innerhalb des inneren Elements gebildet sein. Ist der Kanal innerhalb des inneren Elements gebildet, so kann das Setzwerkzeug, das zum Antreiben des inneren Elements verwendet wird, einen entsprechenden Kanal aufweisen, der beim Eingreifen des Setzwerkzeugs in das innere Element mit dem Kanal im Inneren des inneren Elements verbunden wird. Dies ermöglicht beispielsweise die Absaugung von Bohrmehl, wenn das Setzwerkzeug mit einer Absaugvorrichtung ausgerüstet ist. The channel can be formed inside the sleeve. In another preferred embodiment, the channel can be formed on an outside of the sleeve. Alternatively, the channel for removing drilling dust can also be formed inside the inner element. If the channel is formed inside the inner element, the setting tool used to drive the inner element can have a corresponding channel that is connected to the channel inside the inner element when the setting tool engages the inner element. This enables, for example, the suction of drilling dust if the setting tool is equipped with a suction device.
Der Bohrbereich des inneren Elements kann im Fall von einer oder mehreren zusätzlichen Öffnungen oder einem Kanal bevorzugt so ausgestaltet sein, dass der Bohrbereich einen Saugbohrer bildet, an den eine Absaugvorrichtung eines Setzwerkzeugs angeschlossen werden kann. Besonders bevorzugt weist das innere Element eine Aufnahme auf, die mit zumindest einer der zusätzlichen Öffnungen oder dem Kanal in Verbindung steht, beispielsweise indem ein Pfad gebildet ist, durch den das Bohrmehl durch das innere Element gelangen kann. Bevorzugt ist das Setzwerkzeug so ausgestaltet, dass es angepasst ist, in die Aufnahme eingreifen zu können und dort eine Verbindung einer Saugvorrichtung des Setzwerkzeugs mit dem im inneren Element gebildeten Pfad herstellen zu können. In the case of one or more additional openings or a channel, the drilling area of the inner element can preferably be designed such that the drilling area forms a suction drill to which a suction device of a setting tool can be connected. The inner element particularly preferably has a receptacle which is connected to at least one of the additional openings or the channel, for example by forming a path through which the drilling dust can pass through the inner element. The setting tool is preferably designed such that it is adapted to be able to engage in the receptacle and to be able to establish a connection there between a suction device of the setting tool and the path formed in the inner element.
Eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen oder ein Kanal zum Abtransport von Bohrmehl bieten den Vorteil, dass sich das Bohrmehl nicht im Bereich des Bohrbereichs sammeln und einen Vortrieb des inneren Elements und/oder der Hülse verhindern kann. Beim Vortrieb des inneren Elements kann das Bohrmehl in das Innere der Hülse oder in den Kanal gelangen und von hier aus abtransportiert werden. One or more additional openings or a channel for the removal of drilling dust offer the advantage that the drilling dust does not collect in the area of the drilling area and prevents the advance of the inner element and/or the sleeve. When the inner element is driven forward, the drilling dust can get into the interior of the sleeve or into the channel and be transported away from there.
Der Haltebereich ist angepasst ein weiteres Eindringen der Hülse in den Untergrund zu verhindern, indem er dem weiteren Eindringen der Hülse in den Untergrund eine Kraft entgegensetzt. Somit verursacht der Haltebereich bei weiterem Eintreiben des inneren Elements in den Untergrund ein Aufspreizen der Spreizzone. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden mehrere Beispiele für die Ausgestaltung eines derartigen Haltebereichs beschrieben. Allgemein kann der Haltebereich dadurch gebildet werden, dass sich der Durchmesser der Hülse in einem Abschnitt vergrößert. Der Fachmann wird aber erkennen, dass diese Funktion auch mit anderen Mittel als den nachfolgend beschriebenen bewirkt werden kann. Beispielsweise kann der Haltebereich umfänglich als Vorsprung an der Hülse ausgestaltet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Haltebereich der Hülse aber auch als Halteteller ausgebildet sein. Ein Halteteller kann einen flachen Ring, einen ringförmigen Vorsprung oder eine ringförmige Scheibe bilden, der umfänglich an der Hülse angeordnet ist. Bevorzugterweise kann der Halteteller an dem Ende der Hülse, das die Werkzeugöffnung aufweist, angeordnet sein. Ein derartiger Halteteller eignet sich besonders zur Verwendung mit einem mehrschichtigen Untergrund, der beispielsweise einen Verankerungsgrund und einen Dämmstoff aufweist. In diesem Fall kann der Halteteller zur Befestigung des Dämmstoffs an dem Verankerungsgrund dienen. Der Fachmann wird verstehen, dass auch eine zusätzliche Komponente, wie eine auf dem Dämmstoff aufliegende Abdichtungsbahn, durch den Halteteller relativ zum Untergrund gehalten werden kann. The holding area is adapted to prevent further penetration of the sleeve into the substrate by opposing further penetration of the sleeve into the substrate with a force. Thus, the holding area causes the expansion zone to expand when the inner element is driven further into the substrate. Several examples of the design of such a holding area are described within the scope of the present invention. In general, the holding area can be formed by the diameter of the sleeve increasing in one section. However, the person skilled in the art will recognize that this function can also be achieved by means other than those described below. For example, the holding area can be designed as a projection on the sleeve around the circumference. In a preferred embodiment, the holding area of the sleeve can also be designed as a holding plate. A holding plate can form a flat ring, an annular projection or an annular disk that is arranged around the circumference of the sleeve. Preferably, the holding plate can be arranged at the end of the sleeve that has the tool opening. Such a holding plate is particularly suitable for use with a multi-layer substrate that has, for example, an anchoring base and an insulating material. In this case, the retaining plate can be used to attach the insulation material to the anchoring base. The expert will understand that an additional component, such as a waterproofing membrane resting on the insulation material, can also be held relative to the base by the retaining plate.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Hülse zusätzlich zu einem ersten Haltebereich auch einen weiteren Haltebereich aufweisen, der als ein Halteteller ausgestaltet ist. In diesem Fall dient der weitere als Halteteller ausgestaltete Haltebereich lediglich dazu einen Dämmstoff relativ zum Untergrund zu halten, während der erste Haltebereich an einem bestimmten Punkt während der Montage die Kraft aufbringt, um ein weiteres Eindringen der Hülse in den Untergrund und so dazu führt, dass die Spreizzone gespreizt wird. In diesem Fall ist der erste Haltebereich bevorzugt zwischen der Bohröffnung und dem Halteteller platziert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das innere Element eine Aufnahme für ein Setzwerkzeug aufweisen. Vorzugsweise kann ein Setzwerkzeug durch die Werkzeugöffnung in das Innere der Hülse eingeführt werden und dort in die Aufnahme am inneren Element eingreifen. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das innere Element direkt vom Setzwerkzeug angetrieben werden kann, um einen Vortrieb im Untergrund zu erzeugen. Alternativ kann auch das innere Element derart ausgestaltet sein, dass es eine Durchführung besitzt, um ein Eingreifen des Setzwerkzeugs direkt in eine am Bohrbereich angeordnete Aufnahme zu ermöglichen. Beispielsweise kann das innere Element dazu zumindest abschnittsweise hohl gebildet sein oder Führungsschienen für das Setzwerkzeug aufweisen. In a further preferred embodiment, the sleeve can also have, in addition to a first holding area, a further holding area which is designed as a holding plate. In this case, the further holding area designed as a holding plate only serves to hold an insulating material relative to the substrate, while the first holding area applies the force at a certain point during assembly to prevent the sleeve from penetrating further into the substrate and thus causing the expansion zone to expand. In this case, the first holding area is preferably placed between the drill opening and the holding plate. In a further preferred embodiment, the inner element can have a receptacle for a setting tool. Preferably, a setting tool can be introduced through the tool opening into the interior of the sleeve and there engage in the receptacle on the inner element. Such a design has the advantage that the inner element can be driven directly by the setting tool in order to generate propulsion in the subsoil. Alternatively, the inner element can also be designed in such a way that it has a passage to enable the setting tool to engage directly in a receptacle arranged in the drilling area. For example, the inner element can be hollow at least in sections or have guide rails for the setting tool.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können das innere Element und die Hülse im ungespreizten Zustand über eine Solltrennstelle verbunden sein. Sind die Hülse und das innere Element aus Metall hergestellt, kann beispielsweise eine dünne Schweißnaht im Bereich der Spreizzone zwischen innerem Element und Hülse angebracht sein. Im Fall einer aus Kunststoff hergestellten Hülse kann beispielsweise eine Solltrennstelle zwischen dem inneren Element und der Hülse aufgespritzt werden. Eine Solltrennstelle bietet den Vorteil, dass ein vorzeitiges Aufspreizen der Spreizzone, die beispielsweise bei harten Untergründen durch starke Vibrationen des Setzwerkzeugs möglich sein kann, verhindert wird. In a further preferred embodiment, the inner element and the sleeve can be connected in the unexpanded state via a predetermined separation point. If the sleeve and the inner element are made of metal, a thin weld seam can be applied in the area of the expansion zone between the inner element and the sleeve, for example. In the case of a sleeve made of plastic, a predetermined separation point can be sprayed on between the inner element and the sleeve, for example. A predetermined separation point offers the advantage of preventing premature expansion of the expansion zone, which can be possible, for example, on hard surfaces due to strong vibrations of the setting tool.
Darüber hinaus wird der Fachmann verstehen, dass bei manchen der genannten Ausführungsformen mehrere Spreizbereiche und/oder mehrere Spreizzonen vorgesehen sein können. Beispielsweise kann eine Hülse eines erfindungsgemäßen Systems zwei Spreizzonen aufweisen und ein inneres Element dieses erfindungsgemäßen Systems kann zwei Spreizbereiche aufweisen. Die Positionen der Spreizzonen und Spreizbereiche an der Hülse beziehungsweise dem inneren Element sind dabei bevorzugt aufeinander abgestimmt, was bedeutet, dass bei der Montage je ein Spreizbereich mit je einer Spreizzone ein entsprechendes Aufspreizen bewirkt. Im Fall von mehreren Spreizbereichen und mehreren Spreizzonen wird der Fachmann verstehen, dass die einzelnen Spreizbereiche verschieden ausgestaltet sein können. Sind die Spreizbereiche wie oben beschrieben beispielsweise aus Vertiefungen und Vorsprüngen gebildet, kann ein erster Spreizbereich eine Vertiefung aufweisen, während ein zweiter Spreizbereich einen Vorsprung aufweisen kann. In addition, the person skilled in the art will understand that in some of the embodiments mentioned, several expansion areas and/or several expansion zones can be provided. For example, a sleeve of a system according to the invention can have two expansion zones and an inner element of this system according to the invention can have two expansion areas. The positions of the expansion zones and expansion areas on the sleeve or the inner element are preferably coordinated with one another, which means that during assembly, one expansion area with one expansion zone each causes a corresponding expansion. In the case of several expansion areas and several expansion zones, the person skilled in the art will understand that the individual expansion areas can be designed differently. If the expansion areas are formed from recesses and projections, for example, as described above, a first spreading region may have a recess, while a second spreading region may have a projection.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Befestigungselements sind nicht exklusiv, sondern können kombiniert werden, wodurch ihre technischen Effekte kombiniert werden und Zusammenwirken können. The previously described embodiments of the fastening element are not exclusive, but can be combined, whereby their technical effects can be combined and interact.
Weiter wird die vorliegende Aufgabe auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage eines Befestigungssystems an einem Untergrund gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet ein Befestigungssystem in einem Untergrund zu verankern, wobei das Befestigungssystem eine Hülse und ein inneres Element aufweist. Weiter weist die Hülse auf einen Haltebereich, eine Spreizzone und an einem ihrer zwei Enden eine Bohröffnung und an dem anderen Ende eine Werkzeugöffnung, wobei die Spreizzone zumindest teilweise zwischen dem Haltebereich und der Bohröffnung angeordnet ist. Die Spreizzone weist zumindest ein Spreizsegment auf. Das Spreizsegment ist ausgestaltet, sich zumindest teilweise in die Hülse hinein zu erstrecken, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit dem Befestigungssystem beschrieben wurde. Das innere Element ist zumindest teilweise innerhalb der Hülse angeordnet und relativ zur Hülse beweglich. Das innere Element weist einen Bohrbereich und einen Spreizbereich auf, wobei der Bohrbereich zumindest ein Schneidelement aufweist und der Bohrbereich zumindest teilweise aus der Bohröffnung der Hülse herausragt. Furthermore, the present object is also achieved by a method according to the invention for mounting a fastening system on a substrate. The method according to the invention is suitable for anchoring a fastening system in a substrate, wherein the fastening system has a sleeve and an inner element. The sleeve also has a holding area, an expansion zone and a drill opening at one of its two ends and a tool opening at the other end, wherein the expansion zone is at least partially arranged between the holding area and the drill opening. The expansion zone has at least one expansion segment. The expansion segment is designed to extend at least partially into the sleeve, as described above in connection with the fastening system. The inner element is at least partially arranged within the sleeve and movable relative to the sleeve. The inner element has a drilling area and an expansion area, wherein the drilling area has at least one cutting element and the drilling area protrudes at least partially from the drill opening of the sleeve.
Das Verfahren weist auf Eintreiben des zumindest einen Schneidelements des inneren Elements und gleichzeitiges Mitführen der Hülse mit der Bewegung des inneren Elements solange bis der Haltebereich der Hülse einem weiteren Mitführen der Hülse eine Kraft entgegensetzt sowie weiteres Eintreiben des inneren Elements in den Untergrund, wodurch eine Relativbewegung zwischen innerem Element und Hülse erzeugt wird, und gleichzeitiges Spreizen der Spreizzone der Hülse mit dem Spreizbereich des inneren Elements durch die Relativbewegung. The method comprises driving in the at least one cutting element of the inner element and simultaneously moving the sleeve along with the movement of the inner element until the holding region of the sleeve opposes a force to further moving the sleeve along, as well as further driving the inner element into the substrate, thereby generating a relative movement between the inner element and the sleeve, and simultaneously spreading the spreading zone of the sleeve with the spreading region of the inner element by the relative movement.
Das im erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage genutzte Befestigungssystem kann eines der zuvor beschriebenen Befestigungssysteme sein. Sollte ein Befestigungssystem zur Montage eines Dämmstoffs verwendet werden, so versteht sich, dass der Untergrund sowohl einen Verankerungsgrund als auch den Dämmstoff umfasst, so dass das Befestigungssystem zunächst in den Dämmstoff und anschließend in den Verankerungsgrund eingetrieben wird. The fastening system used in the method according to the invention for assembly can be one of the fastening systems described above. If a fastening system is used for the assembly of an insulating material, Ensure that the substrate includes both an anchoring base and the insulation material, so that the fastening system is first driven into the insulation material and then into the anchoring base.
Weiter wird die vorliegende Aufgabe auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Befestigungssystems zur Montage an einem Untergrund gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren weist auf Bereitstellen einer Vielzahl von Präge- und/oder Stanzwerkzeugen und Bereitstellen eines Hülsenrohlings, wobei der Hülsenrohling eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist sowie Bereitstellen eines inneren Elements, wobei das innere Element einen Bohrbereich und einen Spreizbereich aufweist und wobei der Bohrbereich zumindest ein daran angeordnetes Schneidelement aufweist. Ein Abschnitt des inneren Elements wird in dem Hülsenrohling platziert und es erfolgt ein umfängliches Einpressen zumindest eines Abschnitts des Hülsenrohlings auf den Abschnitt des inneren Elements und dadurch Bilden einer Spreizzone in dem eingepressten Abschnitt. Der Abschnitt des inneren Elements, der in dem Hülsenrohling platziert wird, weist zumindest einen Teil des Spreizbereichs auf. Der Fachmann wird verstehen, dass das Befestigungssystem neben einem Verpressen mittels Präge- und/oder Stanzwerkzeugen auch durch Walzen gefügt werden kann, ohne von der Lehre der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Furthermore, the present object is also achieved by a method according to the invention for producing a fastening system for mounting on a substrate. The method according to the invention comprises providing a plurality of embossing and/or punching tools and providing a sleeve blank, wherein the sleeve blank has a substantially cylindrical shape, and providing an inner element, wherein the inner element has a drilling area and a spreading area and wherein the drilling area has at least one cutting element arranged thereon. A section of the inner element is placed in the sleeve blank and at least a section of the sleeve blank is pressed circumferentially onto the section of the inner element, thereby forming a spreading zone in the pressed section. The section of the inner element that is placed in the sleeve blank has at least part of the spreading area. The person skilled in the art will understand that the fastening system can also be joined by rolling in addition to pressing using embossing and/or punching tools without deviating from the teaching of the present invention.
Der wesentliche Vorteil, den das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren bietet, ist die relative Anordnung einer Hülse und eines inneren Elements, wobei der Bohrbereich zumindest teilweise außerhalb der Hülse angeordnet sein kann und der Spreizbereich des inneren Elements zumindest teilweise innerhalb der Hülse angeordnet ist. The essential advantage offered by the manufacturing method according to the invention is the relative arrangement of a sleeve and an inner element, wherein the drilling region can be arranged at least partially outside the sleeve and the expansion region of the inner element is arranged at least partially inside the sleeve.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist der Spreizbereich des inneren Elements konisch geformt und das umfängliche Einpressen des Abschnitts des Hülsenrohlings geschieht auf dem konisch geformten Spreizbereich des inneren Elements. In a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the expansion region of the inner element is conically shaped and the circumferential pressing of the section of the sleeve blank takes place on the conically shaped expansion region of the inner element.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das umfängliche Einpressen eines Abschnitts des Hülsenrohlings weiter auf Erzeugen zumindest einer Solltrennstelle in der durch das Einpressen gebildeten Spreizzone. Ein Spreizen der Spreizzone kann dann beispielsweise durch Auftrennen der Solltrennstelle möglich sein. Vorteilhafterweise geschieht die Bildung der Solltrennstelle direkt bei Bildung der Spreizzone durch die Präge- oder Stanzwerkzeuge, die die Spreizzone auf dem inneren Element formen, so dass das Befestigungssystem in möglichst wenigen Schritten hergestellt werden kann. Weiter werden durch das umfängliche Einpressen bevorzugterweise mehrere Solltrennstellen gebildet, in einem bevorzugten Beispiel drei Solltrennstellen. Bevorzugterweise sind die mehreren Solltrennstellen umfänglich um den gesamten Umfang der Hülse gelegen, bevorzugterweise in einer symmetrischen Weise. In einem Fall von drei Solltrennstellen kann sich je eine Solltrennstelle nach einem Drittel des Umfangs befinden. In a further preferred embodiment, the circumferential pressing of a section of the sleeve blank further comprises the creation of at least one predetermined separation point in the expansion zone formed by the pressing. The expansion zone can then be expanded, for example, by separating the predetermined separation point be possible. The formation of the predetermined separation point advantageously takes place directly when the expansion zone is formed by the embossing or punching tools that form the expansion zone on the inner element, so that the fastening system can be produced in as few steps as possible. Furthermore, the circumferential pressing preferably forms several predetermined separation points, in a preferred example three predetermined separation points. Preferably, the several predetermined separation points are located circumferentially around the entire circumference of the sleeve, preferably in a symmetrical manner. In a case of three predetermined separation points, one predetermined separation point can be located after one third of the circumference.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens des Befestigungselements sind nicht exklusiv, sondern können kombiniert werden, wodurch ihre technischen Effekte kombiniert werden und Zusammenwirken können. The previously described embodiments of the manufacturing method of the fastening element are not exclusive, but can be combined, whereby their technical effects can be combined and interact.
Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen das erfindungsgemäße Befestigungssystem und sowie das erfindungsgemäße Montageverfahren und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren anhand von Ausführungsbeispielen im Vergleich zum Stand der Technik. Es zeigen: The accompanying drawings illustrate the fastening system according to the invention and the assembly method according to the invention and the manufacturing method according to the invention using exemplary embodiments in comparison with the prior art. They show:
Figur ia,b,c Querschnitte eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, wobei (a) eine erfindungsgemäße Hülse, (b) ein erfindungsgemäßes inneres Element und (c) ein zusammengesetztes Befestigungssystem zeigt, Figure ia,b,c show cross sections of a fastening system according to the invention according to an exemplary embodiment, wherein (a) shows a sleeve according to the invention, (b) an inner element according to the invention and (c) a composite fastening system,
Figur 2 Illustration eines Montagevorgangs eines Befestigungssystems gemäß der Ausführungsform aus Figur i, wobei (a) eine Ausgangsstellung eines Befestigungssystem vor einem Untergrund, (b) das Herstellen eines Sacklochs im Untergrund und gleichzeitigen Vortrieb des Befestigungssystems und (c) das Spreizen der Spreizzone der Hülse des Befestigungssystems durch weiteren Vortrieb des Befestigungssystems zeigen, Figur 3 Querschnitt eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform mit einem Halteteller für eine Dämmstoffplatte, Figure 2 Illustration of an assembly process of a fastening system according to the embodiment of Figure i, showing (a) an initial position of a fastening system in front of a substrate, (b) the creation of a blind hole in the substrate and simultaneous advance of the fastening system and (c) the spreading of the expansion zone of the sleeve of the fastening system by further advance of the fastening system, Figure 3 Cross section of a fastening system according to the invention according to another exemplary embodiment with a holding plate for an insulation board,
Figur 4a,b,c Schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems, wobei (a) einen Ausgangszustand zu Beginn des Herstellungsverfahrens mit Präge- und/oder Stanzwerkzeugen in Ausgangsstellung zeigt, (b) einen Zwischenschritt während des Herstellungsverfahrens mit Präge- und/oder Stanzwerkzeugen in einer in einen Hülsenrohling eingepressten Zustand zeigt und (c) die Beendigung des Herstellungsverfahrens zeigt, bei dem die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge wieder in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sind. In allen drei Zeichnungsbestandteilen ist jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht gezeigt, Figure 4a,b,c Schematic representation of a manufacturing process of a fastening system according to the invention, wherein (a) shows an initial state at the beginning of the manufacturing process with embossing and/or punching tools in the initial position, (b) shows an intermediate step during the manufacturing process with embossing and/or punching tools in a state pressed into a sleeve blank and (c) shows the end of the manufacturing process in which the embossing and/or punching tools have returned to the initial position. In all three drawing components, a top view and a cross-sectional view are shown,
Figur 5 Schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Befestigungssystems, wobei (a) eine Seitenansicht, (b) und (c) Querschnittsansichten und (d) eine Detailansicht zeigen. Figure 5 Schematic representation of another embodiment of the fastening system, wherein (a) shows a side view, (b) and (c) cross-sectional views and (d) a detailed view.
Figur i zeigt Querschnitte eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems too gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das erfindungsgemäße Befestigungssystem too weist eine Hülse no und ein inneres Element 150 auf. Die Hülse 110 ist beispielhaft in Figur 1 (a) gezeigt. Die Hülse 110 bildet einen Hohlzylinder 120 und besitzt zwei offene Enden 125a, 125b, wobei das eine Ende 125a als Bohröffnung bezeichnet wird und das andere Ende 125b als Werkzeugöffnung bezeichnet wird. In der hier gezeigten Ausführungsform befindet sich die Bohröffnung am Ende 125a (erstes Ende). Weiter weist die Hülse am ersten Ende 125a eine Spreizzone 130 auf. An dem Ende 125b, an dem sich die Werkzeugöffnung befindet (zweites Ende), weist die Hülse einen Haltebereich 140 auf. In der Ausführungsform aus Figur 1 (a) ist der Haltebereich 140 als ein umfänglich am zweiten Ende 125b der Hülse umlaufender Vorsprung gebildet. Der Vorsprung ist geeignet auf einem Untergrund aufzuliegen. Die Spreizzone 130 der Hülse 110 weist mehrere Solltrennstellen (nicht bildlich dargestellt) auf, die sich beim Spreizen der Spreizzone 130 auftrennen und ein Spreizen der Spreizzone 130 ermöglichen. Figur 1 (b) zeigt ein inneres Element 150 des erfindungsgemäßen Befestigungssystems 100. Das innere Element 150 weist einen Spreizbereich 180 und einen Bohrbereich 170 auf. In der in Figur 1 (b) gezeigten Ausführungsform ist der Spreizbereich 180 konisch ausgebildet. Die Zeichnung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, in der der Bohrbereich 170 einen größeren Durchmesser aufweist als der Spreizbereich 180. Zusätzlich weist der Bereich 160 zwischen dem Bohrbereich 170 und dem Spreizbereich 180 einen Durchmesser auf, der geringer ist als sowohl der äußere Durchmesser des Bohrbereichs 170 als auch der maximale äußere Durchmesser des Spreizbereichs 180. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Spreizzone 130 während der Herstellung des Befestigungssystem 100 beispielsweise auf den Bereich 160 zwischen Bohrbereich 170 und den Spreizbereich 180 verpresst werden kann. Mit anderen Worten bildet der Bereich 160 zwischen dem Bohrbereich 170 und dem Spreizbereich 180 eine Mulde 160 und die ungespreizte Spreizzone 130 der Hülse 110 kann in die Mulde 160 eingreifen. Figure i shows cross sections of a fastening system too according to the invention according to an exemplary embodiment. The fastening system too according to the invention has a sleeve no and an inner element 150. The sleeve 110 is shown as an example in Figure 1 (a). The sleeve 110 forms a hollow cylinder 120 and has two open ends 125a, 125b, wherein one end 125a is referred to as the drilling opening and the other end 125b is referred to as the tool opening. In the embodiment shown here, the drilling opening is located at the end 125a (first end). Furthermore, the sleeve has an expansion zone 130 at the first end 125a. At the end 125b at which the tool opening is located (second end), the sleeve has a holding region 140. In the embodiment from Figure 1 (a), the holding region 140 is formed as a projection that runs circumferentially around the second end 125b of the sleeve. The projection is suitable for resting on a substrate. The expansion zone 130 of the sleeve 110 has several predetermined separation points (not shown in the picture) which separate when the expansion zone 130 is expanded and enable the expansion zone 130 to be expanded. Figure 1 (b) shows an inner element 150 of the fastening system 100 according to the invention. The inner element 150 has a spreading region 180 and a drilling region 170. In the embodiment shown in Figure 1 (b), the spreading region 180 is conical. The drawing shows a preferred embodiment in which the drilling region 170 has a larger diameter than the spreading region 180. In addition, the region 160 between the drilling region 170 and the spreading region 180 has a diameter that is smaller than both the outer diameter of the drilling region 170 and the maximum outer diameter of the spreading region 180. This makes it possible for the spreading zone 130 to be pressed, for example, onto the region 160 between the drilling region 170 and the spreading region 180 during the manufacture of the fastening system 100. In other words, the region 160 between the drilling region 170 and the expansion region 180 forms a trough 160 and the unspread expansion zone 130 of the sleeve 110 can engage in the trough 160.
Figur 1 (c) zeigt das erfindungsgemäße Befestigungssystem 100 bestehend aus der Hülse 110 aus Figur 1 (a) und dem sich zumindest teilweise innerhalb der Hülse 110 befindlichen inneren Element 150 aus Figur 1 (b). Es zeigt sich, dass der maximale äußere Durchmesser des Bohrbereichs 170 des inneren Elements 150, also der Durchmesser, der den inneren Durchmesser des Sacklochs bestimmt, im Wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser der Hülse 110 (ohne Berücksichtigung des Haltebereichs) ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Spreizbereich 180 des inneren Elements die Hülse 110 beim Vortrieb in den Untergrund mitführen kann und die Hülse 110 in das Sackloch solange eingleitet bis der Haltebereich 140 der Hülse 110 auf den Untergrund trifft. Ein weiterer Vortrieb des inneren Elements 150 in den Untergrund führt dann zu einer Relativbewegung zwischen innerem Element 150 und Hülse 110 und dadurch zu einer Spreizung der Spreizzone 130 durch den Spreizbereich 180 des inneren Elements 150. Figure 1 (c) shows the fastening system 100 according to the invention, consisting of the sleeve 110 from Figure 1 (a) and the inner element 150 from Figure 1 (b) located at least partially within the sleeve 110. It can be seen that the maximum outer diameter of the drilling area 170 of the inner element 150, i.e. the diameter that determines the inner diameter of the blind hole, is essentially equal to the outer diameter of the sleeve 110 (without taking the holding area into account). This makes it possible for the expansion area 180 of the inner element to guide the sleeve 110 during advance into the ground and for the sleeve 110 to slide into the blind hole until the holding area 140 of the sleeve 110 hits the ground. A further advance of the inner element 150 into the ground then leads to a relative movement between the inner element 150 and the sleeve 110 and thus to a spreading of the spreading zone 130 by the spreading region 180 of the inner element 150.
Figur 2 zeigt eine Illustration eines Montagevorgangs eines Befestigungssystems 100 gemäß der Ausführungsform aus Figur 1. Hierbei zeigt (a) eine Ausgangsstellung eines Befestigungssystem 100, das sich vor einem Untergrund 200 befindet. Das bedeutet, Figur i (a) zeigt den Zustand vor Beginn des Montagevorgangs bei Bereitstellung des Befestigungssystems 100. Figure 2 shows an illustration of an assembly process of a fastening system 100 according to the embodiment of Figure 1. Here, (a) shows an initial position of a fastening system 100 which is located in front of a substrate 200. That is, Figure i (a) shows the state before the start of the assembly process when providing the fastening system 100.
Durch Eindringen des Bohrbereichs in den Untergrund wird ein Sackloch erzeugt, was in Figur 3 (b) gezeigt ist. Gleichzeitig zum Erzeugen des Sacklochs erfährt das innere Element 150 einen Vortrieb in das sich bildende Sackloch. Dem Fachmann ist klar, dass entweder sich das innere Element bereits in einer Stellung befindet, in der der Spreizbereich 180 des inneren Elements 150 auf die Spreizzone 130 der Hülse 110 trifft und sofort eine Mitnahme der Hülse 110 mit einer Bewegung des inneren Elements 150 in den Untergrund hinein erfolgt, oder sich das innere Element in einer anderen Stellung befindet, so dass sich das innere Element 150 zunächst solange relativ zu Hülse 110 bewegt, bis der Spreizbereich 180 des inneren Elements 150 auf die Spreizzone 130 der Hülse 110 trifft. Die Spreizzone 130 dient als Barriere für den Spreizbereich 180 und verhindert eine weitere relative Bewegung. Infolgedessen wird die Hülse 110 durch das Auftreffen des Spreizbereichs 180 des inneren Elements 150 auf die Spreizzone 130 der Hülse mitgeführt, wenn das innere Element 150 weiteren Vortrieb in den Untergrund 200 hinein erfährt. By penetrating the drilling area into the subsoil, a blind hole is created, which is shown in Figure 3 (b). At the same time as the blind hole is created, the inner element 150 is driven into the blind hole that is being formed. It is clear to the person skilled in the art that either the inner element is already in a position in which the expansion region 180 of the inner element 150 meets the expansion zone 130 of the sleeve 110 and the sleeve 110 is immediately carried along with a movement of the inner element 150 into the subsoil, or the inner element is in a different position, so that the inner element 150 initially moves relative to the sleeve 110 until the expansion region 180 of the inner element 150 meets the expansion zone 130 of the sleeve 110. The expansion zone 130 serves as a barrier for the expansion region 180 and prevents further relative movement. As a result, the sleeve 110 is carried along by the impact of the expansion region 180 of the inner element 150 on the expansion zone 130 of the sleeve as the inner element 150 experiences further propulsion into the ground 200.
Sobald die Hülse 110 so weit mit dem inneren Element 150 mitgeführt wurde, dass der Haltebereich 140 auf den Untergrund 200 trifft und auf diesem aufliegt, setzt diese Auflage einem weiteren Mitführen der Hülse 110 mit dem inneren Element 150 eine Kraft entgegen, die dazu führt, dass sich die Hülse 110 nicht weiter in das Sackloch hinein bewegt. Erfährt das innere Element 150 durch das Eintreiben des Bohrbereichs 170 in den Untergrund einen Vortrieb, der ausreichend groß ist, beginnt das innere Element 150 sich erneut relativ zur Hülse 110 zu bewegen, wobei der Spreizbereich 180 sukzessive in die Spreizzone 130 eindringt und dadurch die Spreizzone 130 spreizt. Durch die Spreizung wird Material der Spreizzone 130 der Hülse 110 nach Außen gegen die Wände des Sacklochs im Untergrund gedrängt. Diese Verdrängung der Spreizzone 130 der Hülse 110 führt zu einer Reibung zwischen gespreizter Spreizzone 130 der Hülse 110 und den Wänden des Sacklochs, wodurch eine ausreichend hohe Verankerungskraft des Befestigungssystems 100 im Untergrund 200 erzeugt wird. Bei der Verdrängung des Materials der Spreizzone 130 der Hülse 110 kann beispielsweise ein Hinterschnitt erzeugt werden, der die Verankerungskraft weiter erhöht. Dies ist besonders bevorzugt, wenn die Spreizzone 130 der Hülse 110 zumindest teilweise aus Metall hergestellt ist. In einer anderen Ausführungsform kann die Verdrängung der Spreizzone 130 der Hülse 110 durch eine Verquetschung der Spreizzone 130 gegen die Wände des Sacklochs erreicht werden. Dies ist besonders bevorzugt, wenn die Spreizzone 130 der Hülse 110 aus Kunststoff hergestellt wird. As soon as the sleeve 110 has been carried along with the inner element 150 to such an extent that the holding region 140 hits the substrate 200 and rests on it, this support counteracts any further carrying of the sleeve 110 with the inner element 150 with a force that results in the sleeve 110 not moving further into the blind hole. If the inner element 150 experiences a sufficiently large advance as a result of the drilling region 170 being driven into the substrate, the inner element 150 begins to move again relative to the sleeve 110, with the expansion region 180 gradually penetrating the expansion zone 130 and thereby expanding the expansion zone 130. As a result of the expansion, material of the expansion zone 130 of the sleeve 110 is forced outwards against the walls of the blind hole in the substrate. This displacement of the expansion zone 130 of the sleeve 110 leads to friction between the expanded expansion zone 130 of the sleeve 110 and the walls of the blind hole, whereby a sufficiently high anchoring force of the fastening system 100 in the substrate 200 is generated. When the material of the expansion zone 130 of the sleeve 110 is displaced, an undercut can be generated, for example, which further increases the anchoring force. This is particularly preferred if the expansion zone 130 of the sleeve 110 is at least partially is made of metal. In another embodiment, the displacement of the expansion zone 130 of the sleeve 110 can be achieved by squeezing the expansion zone 130 against the walls of the blind hole. This is particularly preferred if the expansion zone 130 of the sleeve 110 is made of plastic.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform mit einem Halteteller für eine Dämmstoffplatte. Der Untergrund besteht in diesem Fall aus einem Verankerungsgrund 500 und einer Dämmstoffplatte 550. Figure 3 shows a cross section of a fastening system according to the invention according to another exemplary embodiment with a holding plate for an insulation board. The substrate in this case consists of an anchoring base 500 and an insulation board 550.
Das Befestigungssystem in Figur 3 weist eine Hülse auf, die ein im Wesentlichen zylindrisches Element 420 aufweist. An einem vorderen Ende des zylindrischen Elements 420 befindet sich eine Spreizzone 430 und eine Bohröffnung, durch die ein inneres Element des Befestigungssystem teilweise herausragt. Während ein Spreizbereich 480 des inneren Elements innerhalb des zylindrischen Elements 420 der Hülse liegt, befindet sich ein Bohrbereich 470 des inneren Elements außerhalb der Bohröffnung der Hülse. An einem hinteren Ende weist der zylindrische Bereich 420 einen als Halteteller 440 ausgebildeten Haltebereich auf. Dieser Halteteller 440 ist angepasst, eine Dämmstoffplatte 550 an dem Verankerungsgrund 500 zu befestigen, wenn das in Figur 3 gezeigte Befestigungssystem montiert ist. The fastening system in Figure 3 has a sleeve which has a substantially cylindrical element 420. At a front end of the cylindrical element 420 there is an expansion zone 430 and a drilling opening through which an inner element of the fastening system partially protrudes. While an expansion region 480 of the inner element lies within the cylindrical element 420 of the sleeve, a drilling region 470 of the inner element is located outside the drilling opening of the sleeve. At a rear end, the cylindrical region 420 has a holding region designed as a holding plate 440. This holding plate 440 is adapted to fasten an insulation panel 550 to the anchoring base 500 when the fastening system shown in Figure 3 is mounted.
Die Funktionsweise des Befestigungssystems aus Figur 3 ist ähnlich des Befestigungssystems aus Figur 1. Jedoch ist der Haltebereich als Halteteller 440 für eine Dämmstoffplatte ausgebildet. Sobald der Halteteller auf die Dämmstoffplatte des Untergrunds trifft, setzt die Auflage des Haltetellers auf der Dämmstoffplatte einem weiteren Eindringen der Hülse in den Untergrund eine Kraft entgegen, die dazu führt, dass der Spreizbereich des inneren Elements bei weiterem Vortrieb des inneren Elements in den Untergrund zu einer Spreizung der Spreizzone führt. The functionality of the fastening system from Figure 3 is similar to the fastening system from Figure 1. However, the holding area is designed as a holding plate 440 for an insulation board. As soon as the holding plate hits the insulation board of the substrate, the support of the holding plate on the insulation board counteracts further penetration of the sleeve into the substrate with a force that causes the expansion area of the inner element to expand as the inner element is pushed further into the substrate.
Figur 4 zeigt eine Illustration eines Herstellungsverfahrens eines erfindungsgemäßen Befestigungsvorgangs. Figur 4 (a) zeigt exemplarische Präge- und Stanzwerkzeuge ooa-f, die geeignet sind, einen Hülsenrohling umfänglich einzupressen und dabei eine Spreizzone 630 im eingepressten Abschnitt der Hülse zu erzeugen. Der Fachmann wird verstehen, dass die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge ooa-f beim umfänglichen Einpressen der Hülse zum einen die Außenwand der Hülse in das Innere der Hülse drücken und zum anderen in die Außenwände einschneiden können. Durch das Einschneiden können beispielsweise eine oder mehrere Solltrennstellen 635 erzeugt werden. Figure 4 shows an illustration of a manufacturing process of a fastening process according to the invention. Figure 4 (a) shows exemplary stamping and punching tools ooa-f which are suitable for circumferentially pressing a sleeve blank and thereby creating an expansion zone 630 in the pressed-in section of the sleeve. The person skilled in the art will understand that the stamping and/or Punching tools ooa-f can, when pressing the sleeve in all its circumference, press the outer wall of the sleeve into the interior of the sleeve and can also cut into the outer walls. By cutting, one or more predetermined separation points 635 can be created, for example.
Figur 4 (a) zeigt im oberen Teil der Zeichnung eine Draufsicht auf die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge ooa-f, die kreisförmig um einen Hülsenrohling mit eingesetztem inneren Element angeordnet ist. In dieser Ansicht sieht man drei Schneidelemente 675 des Bohrbereichs 670 des inneren Elements sowie die Spreizzone 630 im Rohlingzustand und den Haltebereich 640. Ein Querschnitt entlang der Linie A-A im oberen Teil der Zeichnung ist im unteren Teil der Zeichnung gezeigt. Im Querschnitt sieht man wie die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge im vorderen Bereich der Hülse (d.h. an dem Ende, das die Bohröffnung aufweist) angreifen können, um eine Spreizzone 630 zu bilden. In Figur 4 (a) sind die Präge und/oder Stanzwerkzeuge 700a-f in Ausgangsstellung. Figure 4 (a) shows in the upper part of the drawing a top view of the embossing and/or punching tools ooa-f arranged in a circle around a sleeve blank with an inserted inner element. In this view one can see three cutting elements 675 of the drilling area 670 of the inner element as well as the expansion zone 630 in the blank state and the holding area 640. A cross section along the line A-A in the upper part of the drawing is shown in the lower part of the drawing. In the cross section one can see how the embossing and/or punching tools can engage the front area of the sleeve (i.e. at the end that has the drilling opening) to form an expansion zone 630. In Figure 4 (a) the embossing and/or punching tools 700a-f are in the starting position.
Figur 4 (b) zeigt den Zustand während des Herstellungsverfahrens, bei dem die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge 700a-f auf den vorderen Bereich des Hülsenrohlings eingepresst werden, um die Spreizzone zu bilden. Wieder zeigt der obere Teil der Zeichnung eine Draufsicht und der untere Teil einen Querschnitt entlang der Linie A-A. Figure 4 (b) shows the state during the manufacturing process in which the stamping and/or punching tools 700a-f are pressed onto the front area of the sleeve blank to form the expansion zone. Again, the upper part of the drawing shows a plan view and the lower part a cross-section along the line A-A.
Figur 4 (c) zeigt den Zustand am Ende des Herstellungsverfahrens, das heißt nachdem die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge 700a-f den vorderen Teil des Hülsenrohlings eingepresst haben, um die Spreizzone 630 zu bilden. Jetzt sind die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge 700a-f wieder in Ausgangsstellung. Man erkennt in Figur 4 (c), dass die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge 700a-f im Bereich der Spreizzone 630 Solltrennstellen 635 gebildet haben. An den Solltrennstellen 635 haben die Präge- und/oder Stanzwerkzeuge 7ooa-f das Material des Hülsenrohlings derart verdrängt, dass sich Vertiefungen gebildet haben, in denen das Material verjüngt ist und aufreißen kann, wenn der Spreizbereich des inneren Elements bei der Montage gegen die Spreizzone gedrängt wird. Wieder zeigt der obere Teil der Zeichnung eine Draufsicht und der untere Teil einen Querschnitt entlang der Linie A-A. Einer der Vorteile des beschriebenen Herstellungsverfahrens ist, dass die Spreizzone 630 auf das innere Element eingepresst wird, wodurch eine Anordnung des inneren Elements innerhalb der Hülse ermöglicht wird. Aufgrund der Bereiche des inneren Elements mit den verschiedenen Durchmessern ergibt sich hierdurch ein Eingreifen der Spreizzone der Hülse in den Bereich zwischen Bohrbereich 670 und Spreizbereich des inneren Elements (vgl. Mulde 160 in Figur 1 (b)). Figure 4 (c) shows the state at the end of the manufacturing process, i.e. after the embossing and/or punching tools 700a-f have pressed in the front part of the sleeve blank to form the expansion zone 630. The embossing and/or punching tools 700a-f are now back in their starting position. It can be seen in Figure 4 (c) that the embossing and/or punching tools 700a-f have formed predetermined separation points 635 in the area of the expansion zone 630. At the predetermined separation points 635, the embossing and/or punching tools 700a-f have displaced the material of the sleeve blank in such a way that depressions have formed in which the material is tapered and can tear open when the expansion area of the inner element is pressed against the expansion zone during assembly. Again, the upper part of the drawing shows a top view and the lower part a cross section along the line AA. One of the advantages of the described manufacturing method is that the expansion zone 630 is pressed onto the inner element, which enables the inner element to be arranged within the sleeve. Due to the areas of the inner element with the different diameters, this results in the expansion zone of the sleeve engaging in the area between the drilling area 670 and the expansion area of the inner element (cf. recess 160 in Figure 1 (b)).
Der Fachmann wird verstehen, dass der Haltebereich 640 ebenfalls durch Präge- und/oder Stanzwerkzeuge gebildet werden kann. Dies kann vor, nach oder gleichzeitig mit Bildung der Spreizzone erfolgen. Alternativ kann der Haltebereich 640 vor oder nach Bildung der Spreizzone über einen Spanungsprozess gebildet werden. Those skilled in the art will understand that the holding region 640 can also be formed by embossing and/or punching tools. This can be done before, after or simultaneously with the formation of the expansion zone. Alternatively, the holding region 640 can be formed before or after the formation of the expansion zone via a machining process.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Befestigungssystems, wobei (a) eine Seitenansicht, (b) und (c) Querschnittsansichten und (d) eine Detailansicht zeigen. Figure 5 shows a schematic representation of another embodiment of the fastening system, wherein (a) shows a side view, (b) and (c) cross-sectional views and (d) shows a detailed view.
Die Seitenansicht der Figur 5 (a) zeigt eine exemplarische Hülse 720 eines Befestigungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Hülse 720 weist ein erstes Ende und ein zweites Ende 725b auf. Die Hülse 720 weist an dem ersten Ende eine Spreizzone 730 auf. Das zweite Ende 725b stellt eine Werkzeugöffnung bereit. Weiter weist die Hülse 750 einen Haltebereich auf. In der gezeigten Ausführungsform ist der Haltebereich bei 740 als Durchmesseränderung in Form einer Verdickung gezeigt. Dringt diese Verdickung beim Montagevorgang in den Untergrund ein, setzt sie dem weiteren Einziehen der Hülse in den Untergrund eine Kraft entgegen, wodurch ein weiteres Eintreiben des Befestigungssystems in den Untergrund die relative Bewegung zwischen dem inneren Element 750 und der Hülse 720 verursacht. Der Fachmann wird erkennen, dass neben einer Verdickung wie sie bei 740 in Figur 5 gezeigt ist, auch ein Haltebereich in Form eines Vorsprungs oder Haltetellers vorgesehen sein kann. Anstelle der Position 740 aus Figur 5 kann sich der Haltebereich auch an einer anderen Position zwischen Spreizzone 730 und Werkzeugöffnung 725b befinden, beispielsweise in der Nähe der Werkzeugöffnung 725b. So kann der Haltebereich beispielsweise als ein umlaufender Vorsprung oder Halteteller um die Werkzeugöffnung 725b ausgestaltet sein. Die Positionierung des Haltebereichs kann sich je nach Anwendungsfall unterscheiden. In der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform weist die Spreizzone 730 mehrere Spreizsegmente 735 auf. Zumindest teilweise in der Hülse 720 befindet sich ein inneres Element 750, dessen Bohrbereich 770 am ersten Ende der Hülse 720 aus der Hülse 720 herausragt, wie es in Figur 5 (a) gezeigt ist. The side view of Figure 5 (a) shows an exemplary sleeve 720 of a fastening system according to another embodiment. The sleeve 720 has a first end and a second end 725b. The sleeve 720 has an expansion zone 730 at the first end. The second end 725b provides a tool opening. The sleeve 750 also has a holding area. In the embodiment shown, the holding area is shown at 740 as a change in diameter in the form of a thickening. If this thickening penetrates into the substrate during the assembly process, it applies a force to the further pulling of the sleeve into the substrate, whereby further driving of the fastening system into the substrate causes the relative movement between the inner element 750 and the sleeve 720. The person skilled in the art will recognize that in addition to a thickening as shown at 740 in Figure 5, a holding area in the form of a projection or holding plate can also be provided. Instead of position 740 from Figure 5, the holding area can also be located at a different position between the spreading zone 730 and the tool opening 725b, for example near the tool opening 725b. For example, the holding area can be designed as a circumferential projection or holding plate around the tool opening 725b. The positioning of the holding area can vary depending on the application. In the embodiment shown in Figure 5, the expansion zone 730 has a plurality of expansion segments 735. At least partially located within the sleeve 720 is an inner element 750, the drilling region 770 of which protrudes from the sleeve 720 at the first end of the sleeve 720, as shown in Figure 5 (a).
Die Spreizsegmente 735 der Spreizzone 730 können beispielsweise als Laschen ausgebildet sein, wie es in der Figur 5 (b) dargestellt ist. Die Spreizsegmente 735 ragen teilweise in die Hülse 720 hinein. In den Figuren 5 (b) und (c) ist dies dadurch dargestellt, dass die laschenförmig ausgebildeten Spreizsegmente 735 in der Richtung zur Werkzeugöffnung 725b das freie Ende der Lasche besitzen, das in die Hülse 720 hineinragt. The expansion segments 735 of the expansion zone 730 can be designed as tabs, for example, as shown in Figure 5 (b). The expansion segments 735 partially protrude into the sleeve 720. In Figures 5 (b) and (c), this is shown in that the tab-shaped expansion segments 735 have the free end of the tab in the direction of the tool opening 725b, which protrudes into the sleeve 720.
Figur 5 (d) zeigt eine Detailansicht des vorderen Abschnitts des Systems aus Figur 5 (a). In dieser Detailansicht ist dargestellt, wie die Spreizsegmente 735 in das Innere der Hülse 720 hineinragen. Das innere Element 750 weist einen Spreizbereich 780 auf, der in dieser Ausführungsform eine Vertiefung aufweist. Die Vertiefung und die Spreizsegmente 735 wirken bei einer Bewegung des inneren Elements 750 relativ zur Hülse 720 zusammen. Hierzu greifen die Spreizsegmente 735 in die Vertiefung hinein. Wird das innere Element 750 von der Werkzeugöffnung 725b der Hülse 720 in Richtung der Bohröffnung bewegt, werden die Spreizsegmente 735 verformt und dabei zumindest teilweise aus der Hülse 720 herausgedrückt. Bei einer Montage des Befestigungssystems in einem Untergrund, werden die Spreizsegmente 735 dabei gegen die Begrenzungen des durch den Bohrbereich 770 des inneren Elements 750 erzeugten Lochs gedrückt, um eine Verankerung des Befestigungssystems zu ermöglichen. Figure 5 (d) shows a detailed view of the front section of the system from Figure 5 (a). This detailed view shows how the expansion segments 735 protrude into the interior of the sleeve 720. The inner element 750 has an expansion region 780, which in this embodiment has a recess. The recess and the expansion segments 735 interact when the inner element 750 moves relative to the sleeve 720. To do this, the expansion segments 735 engage in the recess. If the inner element 750 is moved from the tool opening 725b of the sleeve 720 in the direction of the drilling opening, the expansion segments 735 are deformed and at least partially pressed out of the sleeve 720. When the fastening system is mounted in a substrate, the expansion segments 735 are pressed against the boundaries of the hole created by the drilling area 770 of the inner element 750 in order to enable anchoring of the fastening system.
Während die Figur 5 eine Ausführungsform zeigt, in der der Spreizbereich 780 eine umlaufende Vertiefung aufweist, wird der Fachmann erkennen, dass anstelle einer umlaufenden Vertiefung auch ein Vorsprung vorgesehen sein kann, der mit den Spreizsegmenten 735 Zusammenwirken kann. Dieser Vorsprung kann bei der relativen Bewegung gegen die Spreizsegmente 735 gedrückt werden und diese dadurch verformen und so zumindest teilweise aus der Hülse 720 herausdrücken. While Figure 5 shows an embodiment in which the expansion region 780 has a circumferential recess, the person skilled in the art will recognize that instead of a circumferential recess, a projection can also be provided which can interact with the expansion segments 735. This projection can be pressed against the expansion segments 735 during the relative movement and can thereby deform them and thus at least partially push them out of the sleeve 720.
Die Figur 5 (c) zeigt das Befestigungssystem in einem Querschnitt aus einem anderen Blickwinkel als die Figur 5 (b). In dieser Querschnittsansicht ist ein Spalt 725 gezeigt. Dieser Spalt 725 stellt eine Unterbrechung in der Hülse 720 dar. In einem solchen Fall kann die Hülse beispielsweise durch Umformung eines Metallblechs hergestellt werden, wobei das Metallblech in die Form eines Zylinders gerollt wird, wobei das Metallblech die Mantelfläche des Zylinders bildet. Der Spalt 725 bezeichnet in diesem Fall die Stelle, an der sich die aufgerollten Abschnitte des Metallblechs treffen. Wird die Hülse über diesen Weg hergestellt, können die Spreizsegmente beispielsweise bevorzugt als Laschen ausgebildet sein, die vor der Umformung des Metallblechs in das Metallblecht geschnitten oder gestanzt werden können. Figure 5 (c) shows the fastening system in a cross-section from a different angle than Figure 5 (b). In this cross-sectional view, a gap 725. This gap 725 represents an interruption in the sleeve 720. In such a case, the sleeve can be produced, for example, by forming a metal sheet, the metal sheet being rolled into the shape of a cylinder, the metal sheet forming the outer surface of the cylinder. The gap 725 in this case designates the point at which the rolled-up sections of the metal sheet meet. If the sleeve is produced in this way, the expansion segments can, for example, preferably be designed as tabs that can be cut or punched into the metal sheet before the metal sheet is formed.
Die obige Beschreibung enthält Ausführungsbeispiele von einer oder mehr Ausführungsformen der Erfindung. Selbstverständlich ist es nicht möglich jede denkbare Kombination der erfindungsgemäßen Komponenten und Verfahren in den zuvor genannten Ausführungsbeispielen zu beschreiben. Vielmehr wird ein Fachmann erkennen, dass es vielzählige weitere Kombinationen von weiteren Ausführungsformen gibt. Entsprechend sollen die beschriebenen Ausführungsbeispiele alle diese weiteren Kombinationen, Modifikationen, Variationen und Ausführungsformen umfassen, die unter den Geltungsbereich der angefügten Ansprüche fallen. The above description contains exemplary embodiments of one or more embodiments of the invention. Of course, it is not possible to describe every conceivable combination of the components and methods according to the invention in the aforementioned exemplary embodiments. Rather, a person skilled in the art will recognize that there are numerous other combinations of further embodiments. Accordingly, the described exemplary embodiments are intended to include all such other combinations, modifications, variations and embodiments that fall within the scope of the appended claims.
Claims
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