Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der Offenlegungsschrift DE 40 30 498 A1 ist ein Befestigungselement bekannt, mit dem ein Bauteil an einem Befestigungsgrund befestigt werden kann. Das Befestigungselement dient insbesondere zum Befestigen von Teilen einer Unterkonstruktion an einer Fassadenplatte aus Naturwerkstein oder Keramik. Das Befestigungselement besteht aus einem Schaft, der ein Außengewinde und einen als Spreizkonus ausgebildeten Spreizkörper aufweist, einem Spreizring als Spreizelement, einer Kunststoff Scheibe und einer Mutter. Durch Aufdrehen der Mutter auf das Außengewinde des Schafts wird die Kunststoffscheibe gegen den Spreizring gedrückt und der Spreizring über den Spreizkonus geschoben, wodurch der Spreizring verspreizt und das Befestigungselement in einem Bohrloch im Befestigungsgrund befestigt wird. Nachteilig an dem bekannten Befestigungselement ist, dass die Mutter bei der Montage des Befestigungselements vom Verwender mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden muss, um sicherzustellen, dass der Spreizring im Bohrloch ausreichend verspreizt ist.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Befestigungselement vorzuschlagen, dessen Montage vereinfacht ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Befestigungselement zum Befestigen eines Bauteils an einem Befestigungsgrund weist einen Schaft mit einem Außengewinde und einem Spreizkörper auf. Der Spreizkörper ist insbesondere in Einbringrichtung vorne am Schaft angeordnet und konisch, mit sich nach vorne erweiterndem Durchmesser, ausgebildet. „Vorn" bezieht sich hier auf das in Einbringrichtung vordere Ende des Befestigungselements, also das Ende, das beim planmäßigen Einbringen des Befestigungselements in ein Bohrloch dem Bohrlochgrund am nächsten ist. Der Schaft des Befestigungselements ist insbesondere als Gewindebolzen mit einem sich nach vorn erweiternden Spreizkonus ausgebildet. Am Schaft ist ein Spreizelement axialverschieblich angeordnet. Das Spreizelement kann mittels des Spreizkörpers aufgespreizt werden, in dem es auf den Spreizkörper aufgeschoben wird.„Aufspreizen" meint hier, dass das Spreizelement gegenüber einem unverspreizten Zustand im Durchmesser geweitet wird, so dass das Spreizelement zum Befestigen gegen eine Bohrlochwand gedrückt wird oder einen Hinterschnitt eines Bohrlochs formschlüssig ausfüllt. Das Befestigungselement weist zudem eine Mutter mit einem Innengewinde auf, die auf dem Außengewinde des Schafts angeordnet ist. Die Mutter kann durch Aufbringen eines Drehmoments auf dem Außengewinde gedreht und hierdurch in axialer Richtung am Schaft entlang bewegt werden, so dass mittels der Mutter die Spreizhülse axial am Schaft gegen und auf den Spreizkörper verschoben und damit aufgespreizt werden kann.

Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Befestigungselement ist, dass das Innen- und/oder das Außengewinde derart gestaltet ist, dass das Innengewinde nach dem Aufspreizen des Spreizelements vom Außengewinde freikommt, derart, dass die Mutter im Wesentlichen ohne eine axiale Bewegung auf dem Schaft drehbar ist, nachdem sie vom Außengewinde freigekommen ist. Ein Anziehen der Mutter mittels eines Drehmomentschlüssels ist somit nicht notwendig, da der Verwender nach dem Aufspreizen des Spreizelements bemerkt, dass das Innengewinde vom Außengewinde freikommt, also dass das Außen- und das Innengewinde nicht mehr ineinander greifen, so dass die Mutter drehbar ist, im Wesentlichen ohne dass sie sich axial bewegt. Somit weiß der Verwender, dass das Spreizelement ausreichend verspreizt und der Setzvorgang für das Befestigungselement abgeschlossen ist.

Vorzugsweise ist am Befestigungselement ein Anschlagelement für die Mutter angeordnet, das eine weitere Bewegung der Mutter in axialer Richtung hemmt, wenn das Spreizelement auf den Spreizkörper aufgeschoben und planmäßig verspreizt ist. Liegt die Mutter am Anschlagelement an, so kann sie durch ein weiteres Drehen nicht weiter axial entlang des Schafts zum Spreizkörper verschoben werden, so dass die Mutter durch das weitere Drehen auf dem Außengewinde zwangsweise verformt wird, derart, dass das Innengewinde außer Eingriff kommt und die Mutter„überdreht". Durch die zwangsweise Verformung erhöht sich zunächst das zum Drehen durch den Verwender aufzubringende Drehmoment bis ein maximales Drehmoment erreicht ist, wobei es beim Überdrehen, wenn das Innengewinde vom Außengewinde freigekommen ist, wieder abfällt. Durch den Abfall des Drehmoments wird dem Verwender signalisiert, dass das Spreizelement ausreichend verspreizt und der Setzvorgang somit abgeschlossen ist. Das Anschlagelement kann beispielsweise als eine als umlaufender Bund am Schaft ausgeführte Anschlagschulter ausgebildet sein. Alternativ kann das aufgespreizte und am Spreizkörper anliegende Spreizelement als Anschlagelement wirken.

Weiterhin ist bevorzugt, dass die Mutter des Befestigungselements aus Kunststoff hergestellt ist. Der Kunststoff ist elastisch und relativ weich, so dass die Mutter beim Überschreiten eines bestimmten Drehmoments von den Gewindeflanken des Außengewindes gedehnt und in radialer Richtung elastisch verformt werden kann. Vorzugsweise wird für die Mutter ein Polyamid verwendet.

Zudem ist der Schaft des Befestigungselements vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das härter ist, als der Kunststoff, aus dem die Mutter hergestellt ist. Insbesondere gilt dies für den Bereich der Gewindeflanken des Außengewindes. So ist beispielsweise der Schaft des Befestigungselements aus Stahl hergestellt. Bei dieser speziellen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements kommt das Innengewinde der Mutter beim Überschreiten eines maximalen Drehmoments vom Außengewinde des Schafts frei, da die aus dem relativ weichen Kunststoff hergestellte Mutter radial gedehnt und das Innengewinde der Mutter zumindest teilweise durch das Außengewinde des harten Schafts zerschnitten und zerstört wird, bis das Innengewinde vom Außengewinde freikommt und die Mutter auf dem Schaft frei, im Wesentlichen ohne eine axiale Bewegung, drehbar ist. Die freie Drehbarkeit wird vom Verwender als ein Überdrehen der Mutter wahrgenommen, wobei das aufzubringende Drehmoment gegenüber dem maximalen Drehmoment absinkt. Der Verwender weiß somit, dass das Spreizelement nun vollständig verspreizt und der Montagevorgang beendet ist.

Statt einer durch einen Anschlag zwangsweise verformten Mutter kann vorgesehen werden, dass das Außengewinde in Richtung des Spreizkörpers ausläuft und der Durchmesser des Schafts derart in diesem Bereich reduziert ist, dass die Mutter frei drehen kann, also ohne zwangsweise axiale Bewegung.

Weiterhin ist bevorzugt, dass an der Mutter des erfindungsgemäßen Befestigungselements eine Scheibe einstückig angeordnet ist. Insbesondere ist die Scheibe ebenfalls aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise gemeinsam mit der Mutter im Spritzgussverfahren. Bei der Scheibe kann es sich um eine Unterleg-, Ausgleichsund/oder Dichtscheibe handeln. Die Scheibe stützt das Befestigungselement gegen den Befestigungsgrund ab, gleicht Unebenheiten aus und/oder dichtet das Bohrloch gegen von außen eindringende Feuchtigkeit ab. Durch die Einstückigkeit wird ein einfacher Aufbau und eine kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Befestigungselements erreicht.

Vorzugsweise ist ein äußerer Rand der Scheibe in Einbringrichtung nach vorn geneigt und dünnwandig. Insbesondere läuft die Scheibe nach außen, also bezogen auf die zur Einbringrichtung parallelen Längsachse des Befestigungselements in radialer Richtung, spitz zu. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist der äußere Rand elastisch flexibel, was für eine Ausgleichs- und/oder Dichtfunktion der Scheibe vorteilhaft ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements ist das Spreizelement eine Hülse mit in Einbringrichtung nach vorn gerichteten Spreizlappen. Durch die Ausbildung des Spreizelements als Hülse wird erreicht, dass das Spreizelement an einem definierten Ort am Spreizkörper anliegt, wenn die Spreizlappen planmäßig verspreizt sind, so dass die Hülse nicht mehr weiter nach vorn auf den Spreizkörper verschoben werden kann. In dieser Position kann die Hülse als Anschlagelement für die Mutter, die direkt oder indirekt, beispielsweise über die Scheibe, an der Hülse zur Anlage kommt, wirken. Dabei erhöht sich das zum Drehen der Mutter notwendige Drehmoment merklich, bevor es, aufgrund der durch den Anschlag behinderten axialen Bewegung der Mutter, zum Überdrehen der Mutter auf dem Außengewinde, mit einem einhergehenden Abfall des aufzubringenden Drehmoments, kommt. Vorzugsweise bildet die Hülse einen geschlossenen Ring, so dass ein Aufweiten der Hülse aufgrund der durch die Mutter wirkenden axialen Kraft beim Erhöhen des Drehmoments durch den Verwender im Wesentlichen ausgeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement in einem unverspreizten

Zustand in einem Axialschnitt; und Figur 2 das erfindungsgemäße Befestigungselement in einem teilweise verspreizten Zustand in einer Seitenansicht.

In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 1 zum Befestigen eines nicht dargestellten Bauteils an einem ebenfalls nicht dargestellten Befestigungsgrund dargestellt. Das Befestigungselement 1 besteht aus einem Schaft 2, einem Spreizelement 3 und einer Mutter 4, an der eine Scheibe 5 einstückig angeformt ist. Der Schaft 2 ist als Konusbolzen ausgeführt mit einem zylindrischen Abschnitt, der sich in Richtung der Längsachse L des Befestigungselements 1 erstreckt und ein Außengewinde 6 aufweist, an den sich in Einbringrichtung E vorne ein Spreizkörper 7 anschließt. Der Spreizkörper 7 ist als kegelstumpfförmiger Konus ausgeformt, der sich in Einbringrichtung E im Durchmesser erweitert. Das Spreizelement 3 ist eine Hülse 8, die einen geschlossenen Ring bildet, an dem blattartige Spreizlappen 9 einstückig angeordnet sind, deren freie Enden das vordere Ende des Spreizelements 3 bilden. Die Spreizlappen 9 sind an ihrem vorderen Ende abgerundet und weisen jeweils eine Öffnung 10 auf, die mittig in der Fläche eines jeden Spreizlappens 9 angeordnet ist. Sowohl der Schaft 2 als auch das Spreizelement 3 sind aus Stahl hergestellt.

Die Mutter 4 und die an der Mutter 4 einstückig angeordnete Scheibe 5 sind aus Kunststoff, genauer aus Polyamid, hergestellt, so dass der Schaft 2 des Befestigungselements 1 aus einem Material ist, das härter ist als der Kunststoff, aus dem die Mutter 4 hergestellt ist. Die Mutter 4 weist in Einbringrichtung E vorne einen hohlzylindrischen Eingriffsabschnitt 1 1 auf, dessen Außendurchmesser reduziert ist, so dass er dem Außendurchmesser des Spreizkörpers 7 und dem unverspreizten Spreizelement 3 entspricht. An den Eingriffsabschnitt 1 1 schließt sich die bundartige Scheibe 5 an, die radial über den Eingriffsabschnitt 1 1 übersteht. Das hintere Ende der Mutter 4 bildet ein Drehangriffsmittel 12, das als Außensechskant mit Schlüsselflächen 13 ausgebildet ist. Die Scheibe 5 ist als umlaufender, kreisringförmiger Bund ausgebildet, der sich orthogonal in radialer Richtung R zur Längsachse L erstreckt. Die Scheibe 5 ist an ihrer in Einbringrichtung E vorderen Seite konkav ausgebildet, so dass der äußere Rand 14 der Scheibe 5 nach vorn geneigt und dünnwandig ist. Der äußere Rand 14 läuft zudem nach außen spitz zu, so dass er leicht verformt werden kann, wodurch die Scheibe auch auf einem unebenen Befestigungsgrund flächig anliegt. Die Mutter 4 weist ein Innengewinde 15 auf, das mit dem Außengewinde 6 des Schafts 2 in Wirkverbindung steht, so dass die Mutter 4 durch Drehen in Richtung der Drehrichtung D auf dem Schaft 2 in Einbringrichtung E nach vorne bewegt werden kann.

Das Spreizelement 3 ist axial entlang der Längsachse L verschieblich am Schaft 2 angeordnet. Durch Aufbringen eines Drehmoments auf das Drehangriffsmittel 12 der Mutter 4 kann die Mutter 4 auf das Außengewinde 6 in Einbringrichtung E aufgeschraubt werden, wobei das Spreizelement 3 gegen den Spreizkörper 7 verschoben wird. Durch weiteres Drehen der Mutter 4 wird das Spreizelement 3 auf den Spreizkörper 7 aufgeschoben, so dass das Spreizelement 3 aufgespreizt wird, wobei die freien Enden der Spreizlappen 9 radial nach außen bewegt werden, wie dies in Figur 2 zu sehen ist. Nach dem Aufspreizen liegt das Spreizelement 3 flächig am konischen Spreizkörper 7 an, so dass das Spreizelement 3 auch durch weiteres Drehen der Mutter 4 nicht weiter in die Einbringrichtung E verschoben werden kann. In diesem verspreizten Zustand bildet das am Spreizkörper 7 anliegende und verspreizte Spreizelement 3 ein Anschlagelement 16 für die Mutter 4, das eine weitere Bewegung der Mutter 4 in Einbringrichtung E verhindert. Ein weiteres Drehen der Mutter 4 auf dem Schaft 2 führt zunächst zu einem Anstieg des zum Drehen der Mutter 4 notwendigen Drehmoments. Dabei wird die im Vergleich zum Schaft 2 relativ weiche Mutter 4 zwangsweise verformt, beispielsweise gedehnt und das Innengewinde 15 durch das Außengewinde 6 zerstört, so dass das Innengewinde 15 vom Außengewinde 6 freikommt, derart, dass die Mutter 4 im Wesentlichen ohne eine axiale Bewegung auf dem Schaft 2 drehbar ist. Nachdem das Innengewinde 15 vom Außengewinde 6 freigekommen ist, fällt das zum Drehen der Mutter 4 aufzubringende Drehmoment spürbar ab, was dem Verwender signalisiert, dass das Spreizelement 3 vollständig verspreizt und das Befestigungselement 1 ordnungsgemäß im Befestigungsgrund verankert ist. Die Montage des erfindungsgemäßen Befestigungselements 1 ist somit gegenüber den bisher bekannten Befestigungselementen, die mit einem Drehmomentschlüssel verspreizt werden müssen, stark vereinfacht. Bezuqszeichenliste

Befestigungselement

1 Befestigungselement

2 Schaft

3 Spreizelement

4 Mutter

5 Scheibe

6 Außengewinde

7 Spreizkörper

8 Hülse

9 Spreizlappen

10 Öffnung

1 1 Eingriffsabschnitt

12 Drehangriffsmittel

13 Schlüsselfläche

14 äußerer Rand der Scheibe 5

15 Innengewinde

16 Anschlagelement

E Einbringrichtung

L Längsachse

R radiale Richtung