DE3420360A1

DE3420360A1 - Mit einem gewinde versehenes befestigungselement sowie verfahren zum setzen desselben

Info

Publication number: DE3420360A1
Application number: DE19843420360
Authority: DE
Inventors: Zia Raheem Hatfield Hertfordshire Alvi; William David Welwyn Garden City Hertfordshire Bradley; Raymond Dennis Essendon Hertfordshire Lacey
Original assignee: Avdel Ltd Welwyn Garden City Hertfordshire; Avdel Ltd
Current assignee: Avdel UK Ltd
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1984-12-06
Anticipated expiration: 2004-05-31
Also published as: FI842170A0; FI79391C; IT1177758B; JPS608515A; IT8448268A0; FI79391B; CA1251665A; FR2546991A1; DE3420360C2; AU2876084A; FR2546991B1; SE8402926D0; FI842170A; GB8315077D0; SE8402926L; SE458630B; AU563707B2; US4701993A; US4642010A; JPH0762486B2

Description

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AVDEL LIMITED, MündelIs, WeIwyn Garden City, Hertfordshire, England

Mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement sowie Verfahren zum Setzen desselben.

Die Erfindung betrifft ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement und ein Verfahren zum Setzen des Befestigungselements in einem Werkstück.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement, welches in gewindemäßigem Eingriff mit einem Werkstück gesetzt werden kann, ohne daß es erforderlich ist, das Befestigungselement relativ zum Werkstück zu rotieren, um den gewindemäßigen Eingriff zu erhalten, und weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Setzen des Befestigungselements, wobei während des Setzens das gesetzte Befestigungselement modifiziert wird, um dessen Entfernen vom Werkstück durch Drehen in der Art einer konventionellen Schraube zu erleichtern.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement vorgesehen mit einem langgestreckten Schaft, einem radial vergrößerten Kopf an einem Ende des Schaftes, einem äußeren Schraubengewinde an zumindest einem Teil des Schaftes und mit einer Bohrung innerhalb des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes, welche sich in den Kopf hinein und durch den Kopf hindurch erstreckt, wobei zumindest der mit dem Gewinde versehene Teil des Schaftes des Befestigungselements in der Lage ist, radial expandiert zu werden und hierdurch in eine stabile Konfiguration mit einem Durchmesser, der größer ist als derjenige des Schaftes vor der Expansion, deformiert zu werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Setzen eines erfindungsgemäßen, mit einem Gewinde versehenen Befestigungselements in ein mit einer öffnung versehenes Werkstück vorgesehen, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, den Schaft des Befestigungselements in eine öffnung in dem Werkstück einzuführen, so daß zumindest ein Teil des Schraubengewindes sich innerhalb des Werkstücks befindet, und dann zumindest ein Teil des mit einem Schraubengewinde versehenen Teils des Schaftes, welcher sich innerhalb des Werkstücks befindet, zu expandieren, wodurch bewirkt wird, daß sich das Schraubengewinde des Befestigungselements in das Material des Werkstücks einbettet.

Die Expansion des vorgenannten Teils des Schaftes k^ann bewirkt werden, indem eine abgeschrägte Expansionseinrichtung entlang der Bohrung in Richtung vom Schwanzende zum Kopfende gezwungen wird, wobei die Expansionseinrichtung einen Teil mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist, der eine größere Querabmessung aufweist als der Durchmesser .tier Bohrung des vorgenannten Teils des Schaftes.

Die abgeschrägte Expansionseinrichtung, die zum Expandieren des vorgenannten Teils des Schaftes verwendet wird, kann ein abgeschrägter vergrößerter Kopf eines Dorns mit einem Zugstiel sein und kann entlang der gesamten oder entlang eines Teils der Bohrung des Befestigungselements beispielsweise mittels Zug am Dornstiel hindurchgezwungen werden.

Gemäß einem weiteren besonderen Aspekt der Erfindung ist ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement mit einem langgestreckten Schaft vorgesehen, einem radial erweiterten Kopf an einem Ende des Schaftes, einer parallelen Bohrung durch den Schaft und den Kopf und einer Gegenbohrung innerhalb des Kopfes, wobei der Schaft in der Lage ist, radial expandiert zu werden und hierdurch in eine stabile Konfiguration mit einem Durchmesser größer als derjenige des Schaftes vor der Expansion deformiert zu werden, wobei die Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schaft einen mit einem Gewinde versehenen Teil aufweist, der mit einem äußeren Schraubengewinde mit einem scharfen Scheitel ausgebildet ist, sowie einen nicht mit einem Gewinde versehenen zylindrischen Schwanzabschnitt entfernt vom Kopf,

der einen Außendurchmesser aufweist, der geringer ist als der Hauptdurchmesser des mit dem Gewinde versehenen Teils, wobei der Schaft dieses Befestigungselements auch, falls dieses gewünscht ist, einen zylindrischen, nicht mit einem Gewinde versehenen Teil zwischen dem mit einem Gewinden/ersehenen Teil des Schaftes und dem Kopf des Befestigungselements aufweisen kann, und wobei der nicht mit einem Gewinde versehene Teil auch einen Durchmesser aufweisen kann, der geringer ist als der Hauptdurchmesser des mit einem Gewinde versehenen Teils.

Das Werkstück, in das das erfindungsgemäße Befestigungselement gesetzt wird, sollte aus einem Material bestehen, welches zumindest geringfügig weniger hart ist als das Material des Befestigungselements. Das Befestigungselement ist insbesondere zur Verwendung im Zusammenhang mit weichen Metallen, wie beispielsweise Aluminium, sowie in Kunststoffen gedacht.

Das Werkstück sollte eine öffnung haben, in die der Schaft des Befestigungselementseingeführt werden kann, welche vorzugsweise ein Minimum an umfangmäßigem Abstand bezüglich des Schaftes aufweist, und vorzugsweise so, daß der Kopf gegen die nahe Fläche des Werkstückes anschlägt. Die öffnung muß keine Durchgangsöffnung sein, wodurch ausgedrückt werden soll, daß es eine Sackbohrung sein könnte, und vorzugsweise sollte sie einen gleichmäßigen Durchmesser aufweisen.

Wenn einv/weiteres, mit einer öffnung versehenes Glied oder mehrere solche Glieder, wie beispielsweise eine Blatt- bzw. plattenartige -Plattierung bzw. -Verkleidung oder ein Maschinenteil zur gleichen Zeit an das Werkstück befestigt werden soll, wie das Befestigungselement in das Werkstück gesetzt werden soll, dann sollte es mit einer Durchgangsöffnung versehen sein, in der sich der Schaft des Befestigungselements in Spielpassung befindet, und die vorzugsweise geringfügig größer ist als die öffnung im Werkstück. Der Schaft des Befestigungselements wird dann zuerst durch das ändepe"Gtfed:'Gder"die anderen Glieder und in das Werkstück eingeführt. Wenn es dann gewünscht wird, das andere Glied oder die anderen Glieder dicht am Werkstück zu befestigen, so sollte das Spiel der anderen Glieder zwischen dem Kopf des Befestigungselements und dem Werkstück auf ein

Minimum reduziert werden, bevor die Expansion des Schaftes beginnt. Der Schaft des Befestigungselements sollte ausreichend weit in das Werkstück hineinreichen, so daß zumindest ein Teil des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes sich innerhalb des Werkstücks befindet.

Es ist dann notwendig, zumindest einen Teil des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes, der sich innerhalb des Werkstückes befindet, radial zu expandieren, bis das Gewinde in das Material des Werkstücks eingebettet ist. Dies kann in vielfacher Art und Weise erreicht werden, beispielsweise unter Anwendung eines Fluids unter extrem hohem Druck in der Bohrung oder durch Zünden oder Detonation einer explosiven Ladung innerhalb der Bohrung, odeA auf mechanischem Wege unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs, welches in die

Bohrung gezwungen werden kann, um so den Schaft zu expandieren.

Die Anmelderin bevorzugt, zum Setzen des Befestigungselements ein Werkzeug zu verwenden, welches einen Dorn umfaßt, welcher in und/ oder durch die Bohrung des Befestigungselements gedrückt bzw. gezogen werden kann, um den Schaft zu expandieren, sowie einen Amboß, um das Befestigungselement gegen die auf es mittels des Doms einwirkende Axial kraft abzustützten, zuammen mit einer Einrichtung zum Ziehen des Dorns.

Werkzeuge dieser allgemeinen Art sind wohl bekannt und in den Zeichnungen sind nur die wichtigsten Teile hiervon dargestellt.

Die Anmelderin bevorzugt, das Befestigungselement zu sezten, indem ein Dorn vollkommen durch die Bohrung in einer Richtung vom Schwanzende zum Kopfende hindurchgezogen wird, während der Kopf des Befestigungselements mit dem Amboß in Eingriff steht, um das Befestigungselement gegen die vom Dorn ausgeübte Axialkraft abzustützen. Weiterhin ist es bei Verwendung eines geeignet geformten Ambosses möglich, einen geeignet geformten Kopf des Befestigungselements so zu deformieren, daß die Peripherie des Kopfes relativ zum Schaft in Richtung zum Schwanzende des Befestigungselements hin bewegt wird, was in einigen Situationen bewirken kann, den Abstand zwischen dem Werkstück und dem Umfang des Kopfes zu schließen und andere Teile am

Werkstück festzuklemmen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements,

Fig. 2 eine Endansicht des Befestigungselements gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, welche einen frühen Zustand beim Setzen des Befestigungselements gemäß Fig. 1 in einem Werkstück darstellt, \

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, welche das Ende des Setzvorgangs zeigt,

Fig. 5 eine Endahsicht eines Teils der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 6 eine Draufsicht auf das Befestigungselement gemäß Fig. 1 nach dem Setzen,

Fig. 7 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, welche eine weitere Form eines Befestigungselements gemäß der vorliegenden Erfindung in einem frühen Stadium zeigt, wobei das Setzverfahren einfacher ist, und

Fig. 8 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 7, welche einen späteren Zustand beim Setzen zeigt.

Ein Befestigungselement 10 weist einen etwas langgestreckten Schaft 12 von im allgemeinen zylindrischer Gestalt auf und einen radial vergrößerten Kopf 14 an einem Ende (dem Kopfende) des Schaftes. Die äußere Fläche eines Teils 15 des Schaftes ist mit einem Schraubengewinde 16 versehen, welches einem konventionellen Schraubengewinde von Standardform gleich oder verwandt sein kann, wie weiter unten diskutiert wird. Das Gewinde 16 weist einen V-förmigen Querschnitt

auf und bildet einen mehr oder weniger scharfen Scheitel 18, an dem sich dessen Flanken unter einem Winkel von 60° (beim vorstehenden Ausführungsbeispiel) treffen, und zwischen benachbarten Windungen des Gewindes formen die Flanken eine im wesentlichen V-förmige Rinne. 5

Der Schaft 12 weist einen Schwanzabschnitt 20 an dem vom Kopf 14 entfernten Ende (auf dem Schwanzende) auf, wobei das Schwanzende 16 nicht mit einem Gewinde versehen ist. Der nicht mit einem Gewinde versehene Schwanzabschnitt 20 weist eine zylindrische äußere Fläche mit einem Durchmesser auf, welcher im wesentlichen gleich ist dem Durchmesser des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes gemessen am Fuß des Gewindes 16 (d. h. der "kleinere Durchmesser" des Schaftes). Das Gewinde 16 erstreckt sich vom Schwanzabschnitt 20 zum Kopf 14.

Das Befestigungselement weist eine axiale Bohrung 22 durch den Schaft und den Kopf hindurch auf, wobei die Bohrung durch den Schaft hindurch einen im wesentlichen konstanten Durchmesser aufweist, am Kopfende jedoch eine Vergrößerung in Form einer Gegenbohrung 24 aufweist.

Die Länge der Gegenbohrung 24 ist geringerer als die Dicke des Kopfes.

Das Befestigungselement ist aus kaltgezogenem Stangenmaterial aus Kohlenstoffstahl geformt, ohne anschließende Hitzebehandlung, und ist härter als beispielsweise reines Aluminium und eine Vielzahl von bei der Konstruktion verwendeten Plastikmaterialien, aus denen ein Werkstück bestehen könnte, in welches man ein Befestigungselement setzen möchte.

Das Material des Befestigungselements ist ausreichend dehnbar bzw.

nachgiebig, so daß der Schaft durch radiale Expansion in einem solchen Ausmaß deformiert werden kann, daß der Hauptdurchmesser des Schaftes (d. h. der Durchmesser, der entlang dem Scheitel des Gewindes gemessen ist) nach der Expansion größer ist als vor der Expansion, und zwar zumindest um die Tiefe des Gewindes und vorzugsweise um mehr als zweimal die Tiefe des Gewindes.

Bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel ist der Kopf 14 so geformt, daß er während des Setzens deformierbar ist, und er weist die

allgemeine Form eines konventionellen Kopfes des "Gegengesenk"-Typs auf, womit ausgedrückt werden soll, daß er eine flache obere bzw. vordere Fläche 26 an dem dem Schaft entfernten Ende des Befestigungselements aufweist sowie eine konische Kopf-Rückfläche 28, bei der der Durchmesser des Befestigungselements zunimmt, und zwar in einer Richtung weg von dem Schwanzende vom Hauptdurchmesser des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes zum Maximaldurchmesser der vergrößerten Kopfes, wobei er die Kopf-Vorderflache 26 an der Umfangskante 30 trifft. Der Gegengesenkkopf 14 ist einer Weise, die im folgenden erklärt wird, deformierbar, wobei der periphere Teil des Kopfes relativ zu dem Schaft in einer Richtung zum Schwanzende des Schaftes hin bewegbar ist, um so die Klemmfähigkeit des Befestigungselements zu vergrößern. _v

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind möglich. Beispielsweise ist in Fig. 7 ein Befestigungselement 50 gezeigt, welches im wesentlichen ähnlich dem Befestigungselement 10 ist, anstelle eines Kopfes des Gegentjesenk-Typs weist es jedoch einen konventionellen Sechskantbolzenkopf 52 auf, und das Gewinde 16 erstreckt sich auch nicht bis zum Kopf, der Schaft weist vielmehr einen neben dem Kopf liegenden Abschnitt 54 ohne Gewinde auf.

Der Durchmesser des nicht mit einem Gewinde versehenen Abschnitts ist vorzugweise geringer als der Hauptdurchmesser des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes und bei diesem Ausführungsbeispiel ist er genauso groß wie der kleinere Durchmesser des mit einem Gewinde versehenen Teils, so daß sie nach dem Setzen mit den Wänden der öffnung im Werkstück nicht in Eingriff kommen. Weiterhin hilft eine solche Anordnung, ein In-Eingriff-Koimien bzw. eine Störung zwischen dem Schaft des Befestiungselements und anderen Gliedern zu vermeiden, welche an einem Werkstück mittels des Befestigungselementes befestigt sind.

Der Sechskantkopf 52 ermöglicht es, daß das Befestigungselement 50 mit einem Bolzenschlüssel bzw. Mutternschlüssel in Eingriff kommen kann und um seine Achse gedreht werden kann. Dies steht im Gegensatz zu dem Befestigungselement 10, welches nicht mit Angriffsflächen ausgestattet ist, wie sie vom Sechskantkopf 52 dargeboten werden. Bei

einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Setzen des Befestigungselements 10 wird jedoch die Bohrung des Befestigungselements zu einer nicht-kreisförmigen Form durch Deformation während des Setzens neu geformt, so daß auf diese Weise eine Bohrung mit Angriffsflächen erzeugt wird, welche einen verkeilenden Eingriff eines geeigneten Werkzeugs und dadurch eine entsprechende Drehung des Befestigungselements erlauben.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 das Setzen des Befestigungselements 10 in einem Werkstück und dessen Verwendung zum Befestigen eines anderen Gliedes am Werkstück beschrieben.

Zunächst wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Ein Werkstück 56, in das das Befestigungselement 10 gesetzt werden soll, weist die Form einer Tafel aus Aluminiumlegierung mit einer Durchgangsöffnung 58 von ausreichend großem Durchmesser für die mit einem Gewinde versehenen Teil 15 des Schaftes auf, welcher mit einem Minimum an Spiel diese öffnung betritt/· Ein weiteres Glied 60 in der Form eines Blattes oder einer Tafel aus Plattierungs- bzw. Verkleidungsmaterial soll an das Werkstück mittels des Befestigungselements befestigt werden und ist mit einer Durchgangsöffnung 62 versehen, welche einen ausreichend großen Durchmesser aufweist, damit sich der Schaft des Befestigungselements hierdurch mit einem ausreichend großen Spiel erstrecken kann, um es zu ermöglichen, daß der Schaft anschließend um ein deutliches Ausmaß radial expandiert wird, ohne mit dem anderen Glied 60 in Eingriff zu kommen.

Das Befestigungselement 10 wird mittels einer Vorrichtung gesetzt, die einen Dorn 64, einen ringförmigen Amboß 66 und eine (nicht dargestellte) Einrichtung zum Greifen und Ziehen des Dorns in axialer Richtung relativ zum Amboß umfaßt.

Der Dorn 64 weist einen langgestreckten Stiel 68 auf, welcher in der Lage ist, mit Spiel durch die Bohrung des Befestigungselements hindurch zu gelangen, sowie einen vergrößerten Kopf 70 an einem Ende des Stiels. Der Dornkopf 70 weist einen konisch abgeschrägten Abschnitt 72 auf, bei dem der Durchmesser des Dorns progressiv weg von dem Stiel 68 zu einem Durchmesser anwächst, welche deutlich größer

ist als derjenige der Bohrung 22 des Befestigungselements, und er führt zu einem etwas langgestreckten, eine Verkeilung bzw. Verriegelung bildenden Abschnitt 76 des Kopfes 70, bei dem die Querschnittsform des Doms diejenige eines gleichzeitigen Sechseckes ist. Der

Dorn ist aus einem hoch zugfesten Stahl gebildet.

Der ringförmige Amboß 66 weist einen axialen Durchgang 78 auf, durch den hindurch der Dorn in Eingriff mit der Greif- und Zugeinrichtung geführt werden kann, und er weist an seinem vorderen Ende eine flaehe Anschlagsfläche 80 auf. Bei dem hier in Rede stehenden Ausführungsbeispiel weist die Anschlagfläche 80 des ringförmigen Ambosses eine zentrale Vertiefung 82 von kegel stumpfförmiger Gestalt rund um die Durchgangsöffnung 78 auf, und der Amboß ist in Längsrichtung seiner Achse geteilt und aus zwei halbringförmigen Backen 84, 86 gebildet, welche jeweils identisch sind und welche zusammenarbeiten, um den gesamten Amboß zu bilden. Die Backen sind diametral bezüglich der Achse des Ambosses trennbar, um es zu ermöglichen, daß ein Befestigungselement oder eine Folge von Befestigungselementen gemäß der Erfindung in Vorwärtsrichtung durch die getrennten Backen und entlang dem Stiel des Dorns zu dem Dornkopf 70 hin zugeführt werden, und sie können dann hinter dem bzw. den Befestigungselementen wieder geschlossen werden, so daß sie wieder zusammenwirken, um die Anschlagsfläche 80 zu bilden.

Diese Vorrichtung kann verwendet werden, um die erfindungsgemäßen Befestigungselemente in einer Art und Weise zu setzen, die im wesentlichen die gleiche ist, wie sie beim "Wiederholungs-Nieten" (repetition riveting) benutzt wird.

Es wird daher das Befestigungselement 10 auf den Stiel des Domes aufgesetzt, so daß sich der Stiel durch die Bohrung 22 hindurch erstreckt und der Dornkopf 70 nahe dem Schwanzende des Befestigungselements, jedoch außerhalb der Bohrung, ist, und wobei sich der Stiel des Dorns durch die Durchgangsöffnung 78 des Ambosses in Eingriff mit der Zugeinrichtung erstreckt, so daß sich das Befestigungselement zwischen dem Dornkopf und der Anschlagfläche des Ambosses befindet.

Eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) weiteren Befestigungselementen können zur gleichen Zeit auf dem Stiel hinter dem Amboß angeordnet sein, bereit, um eines nach dem anderen durch die Backen hindurch in die Position zwischen dem Dornkopf und der Anschlagfläche des Ambosses zugeführt zu werden.

Das Befestigungselement 10, welches auf diese Weise an der Setzvorrichtung angeordnet ist, wird dann dem Werkstück zugeführt und der Dornkopf und der Schwanzabschnitt des Befestigungselements werden durch die öffnung 62 des Gliedes 60 und in und durch die öffnung 58 des Werkstückes 56 eingeführt, bis der Amboß den Kopf des Befestigungselements in Eingriff mit der nahen Fläche des Gliedes 60 drückt und das Glied 60 in Anschlag mit der nahen Fläche des WeVkstückes drückt, wodurch das Spiel zwischen dem Kopf des Befestigungselements und dem

Werkstück reduziert wird.

Die Setzvorrichtung wird dann betätigt, um den Dorn durch das Befestigungselement hindurchzuziehen, so daß auf diese Weise der Kopf des Dorns in das Schwanzende hinein und durch die Bohrung hindurch gezogen wird, während der Kopf des Befestigungselements durch die Anschlagsfläche des Ambosses unterstützt wird.

Der abgeschrägte Abschnitt 72 des Dornkopfes führt den die Verriegelung bildenden Abschnitt in die Bohrung des Befestigungselements hinein und expandiert hierbei den Schaft progressiv vom Schwanzende zum Kopf hin. Sowie der sechseckige, die Verriegelung bildende Abschnitt des Dornkopfes die Bohrung betritt und entlang der Bohrung bewegt wird, prägt bzw. preßt bzw. erweitert bzw. zieht er diese (ohne zu schneiden) und gibt der expandierten Bohrung des Befestigungselements daher eine sechseckige oder im wesentlichen sechseckige Querschnittsform, welche seiner eigenen Querschnittsform entspricht.

Wenn die Expansion des Schaftes in Richtung zum Kopf des Befestigungselements weitergeht, so kommt ein Zeitpunkt, an dem der Scheitel 18 des äußeren Gewindes 16 am vorauseilenden Ende des sich progressiv expandierenden Teiles des Schaftes zuerst mit dem Material des Werkstücks 56 am Umfang der öffnung 58 in Eingriff kommt und beginnt, sich in das Material einzubetten. Zu diesem Zeitpunkt wird die axiale Posi-

tion des Befestigungselements im Werkstück im wesentlichen fixiert. Hiernach schreitet die Expansion des Schaftes sowohl in radialer Richtung als auch in Richtung auf den Kopf des Befestigungselementes weiter fort, wodurch bewirkt wird, daß mehr Umdrehungen des Gewindes mit dem Werkstück in Eingriff kommen und sich tiefer in das Material des Werkstücks einbetten. Der progressiv ansteigende Eingriff zwischen dem Befestigungselement und dem Werkstück macht es erforderlich, daß die auf den Dorn auszuübende Axial kraft wesentlich und progressiv gesteigert werden muß, und dies muß selbstverständlich durch die Reaktionskraft des Ambosses auf den Kopf des Befestigungselementes ausgeglichen werden. Das Resultat dieser Reaktion ist das Erzeugen einer progressiven Deformation des Kopfes des Befestigungselements durch den Amboß. Der äußere Umfangsteil des Kopfes \14, welcher mit der Anschlagsfläche 80 um die Vertiefung herum in Eingriff ist, beginnt sich daher zu verformen und relativ zu dem Schaft und dem mittleren Teil des Kopfes des Befestigungselementes in einer Richtung auf das Schwanzende des Befestigungselementes und daher in Richtung auf die nahe Fläche des Gliedes 60 zu bewegen. Es ist daher der Abstand zwischen dem äußeren Umfang des Kopfes 14 und dem Werkstück 56, welches, wie weiter oben erwähnt, nun relativ zum Schaft fixiert ist, geschlossen, wodurch der für eine Bewegung des Gliedes 60 relativ zum Befestigungselement vorhandene Raum reduziert ist.

Schließlich ist der in Fig. 4 dargestellte Zustand erreicht, wobei der Kopf so deformiert worden ist, daß er vollständig in die Vertiefung 82 im Amboß eingetreten ist, und der Umfang des Kopfes ist in Eingriff mit dem Glied 60 und hält es dicht an das Werkstück 56. Wieterhin ist der Dornkopf vollständig durch die Bohrung und aus dieser herausgezogen worden, und das Gewinde 16 ist über im wesentlichen ihre gesamte Tiefe im Werkstück eingebettet.

Aufgrund des zusätzlichen Abstandes, der durch den größeren Durchmesser der öffnung 62 im Glied 60 gegeben ist, steht das expandierte Gewinde nicht in Eingriff mit dem Glied 60. Falls jedoch ein solcher Eingriff gewünscht ist, so könnte der Durchmesser der öffnung 62 genauso groß gemacht werden wie derjenige der öffnung 58.

Nachdem die ursprüngliche Bohrung 22 durch den Schaft des Befestigungselementes einen konstanten Durchmesser aufwies, ist der Schaft entlang seiner Länge gleichmäßig expandiert und daher ist das äußere Gewinde nach der Expansion von im wesentlichen gleichförmigem Durchmesser über seine gesamte Länge des mit dem Gewinde versehenen Teils des Schaftes.

Nachdem das Befestigungselement einmal gesetzt worden ist, kann es aus dem Werkstück entfernt und in das Werkstück wieder eingesetzt werden, indem es mit Hilfe eines hexagonalen Schlüssels von geeigneter Größe, der in die nunmehr hexagonale Bohrung eingesetzt wird, gedreht wird.

Die Tatsache, ,daß beim beschriebenen Ausführungsbeispiel das Gewinde des Befestigungselements sich nicht vollständig zum Schwanzende des Schaftes hin erstreckt, hilft, das Risiko zu vermeiden, daß der Schaft am Schwanzende gespalten wird-, wenn der Dornkopf zuerst die Bohrung betritt«;.

Die Kopfgegenbohrung 24 dient zu zweierlei: Zunächst dient sie dazu, jedwedes Material aufzunehmen, welches vom Dornkopf entlang der Bohrung abgenommen worden sein könnte, und vermeidet daher die Möglichkeit, daß ein solches Material einen Vorsprung aus dem Kopf bilden könnte, und zweitens befreit es im wesentlichen den Dorn von der Notwendigkeit, den Kopf 14 in radialer Richtung zu expandieren, so daß auf diese Weise die erforderliche Maximalkraft zum Fertigstellen des Setzens des Befestigungselements reduziert wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 wird im folgenden bei spielsweise das Setzen eines Befestigungselements 50 beschrieben, welches einfacher ist als dasjenige für das Befestigungselement 10, obwohl das Verfahren des Setzens im wesentlichen das gleiche ist.

Es wird zunächst auf Fig. 7 Bezug genommen, welche weiter oben bereits kurz angesprochen worden ist.,Hier sind eine Anzahl von Variationen gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 3 dargestellt. Die Unterschiede zwischen dem Befestigungselement 50 und dem Befestigungselement 10 sind bereits erwähnt worden. Bei diesem Ausführungsbeispiel

soll das Befestigungselement 50 in ein dickes Werkstück 90 gesetzt werden, welches aus einem weichen Stahl gebildet ist, welcher weniger hart als das Befestigungselement ist, und ein weiteres Glied soll beim Setzen des Befestigungselements am Werkstück befestigt werden. Anstelle einer Durchgangsöffnung wie in Fig. 3 weist das Werkstück 90 eine öffnung 92 an seiner nahen Fläche auf, welche als blinde öffnung ausgebildet ist.

Ein Dorn 96 wird benutzt, um das Befestigungselement 50 zu setzen, und obwohl dieser Dorn im wesentlichen ähnlich dem Dorn 40 ist, unterscheidet er sich hiervon dadurch, daß er einen Kopf 98 aufweist, welcher insgesamt einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und der daher nicht in der Lage ist, der Bohrung des Befestigungselements beim Ziehen durch die Bohrung eine nicht-kreisförmige Verkeilungsfläche aufzuerlegen, welche vielmehr ausschließlich dazu dient, den Schaft des Befestigungselements in radialer Richtung gleichmäßig zu expandieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel umgeht oder zumindest reduziert die Täsache, daß der Kopf 52 sechseckig ist und daher mit Angriffsflächen versehen ist, welche dazu benutzt werden können, das Befestigungselement zu drehen, das Erfordernis, die Bohrung des Befestigungselements umzuformen, um einen antriebsmäßigen Eingriff mit einem Schlüsselwerkzeug zu schaffen.

Die öffnung 92 ist ausreichend tief ausgebildet, um die Länge des Schaftes bezüglich der Länge des hervorstehenden Kopfes des Doms 96 aufzunehmen, zumindest nachdem der Schaft durch das andere Glied 94 hindurchgegangen ist, welches am Werkstück befestigt werden soll. Das andere Glied 94 ist mit einer öffnung versehen, die einen ausreichend großen Durchmesser aufweist, um es zu ermöglichen, daß der mit einem Gewinde versehene Teil des Schaftes durch sie in das Werkstück hineingeführt werden kann, und die öffnung sollte größer als das Gewinde nach der Expansion des Schaftes sein, falls das Befestigungselement auf einfache Weise auch von dem anderen Glied entfernbar sein soll.
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Falls es nicht notwendig oder wünschenswert ist, das Glied 94 fest an das Werkstück 90 anzuklemmen, so ist es nicht erforderlich, den Umfang des Kopfes 52 zu deformieren, und man kann daher einen Amboß

100 verwenden, der eine flache Anschlagsfläche 102 ohne zentrale Vertiefung in seiner Anschlagfläche aufweist, um das Befestigungselement 50 zu setzen.

Das Befestigungselement 50 wird in die Öffnungen in das Werkstück und das hieran befindliche andere Glied eingeführt und gesetzt, indem cbr einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Kopf 98 des Dorns 96 in die Bohrung hinein und durch die Bohrung hindurch gezogen wird in einer Art und Weise, die der bereits beschriebenen ähnlich ist, während der Kopf des Befestigungselements mittels des Ambosses 100 unterstützt wird. Wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird der Schaft entlang seiner gesamten Länge expandiert und das Gewinde wird in das Material des Werkstücks eingebettet, wodurch das Werkstück hierbei geschnitten oder plastisch deformiert wird. Der Kopf des Befestigungselements wird nicht nennenswert deformiert.

Nach dem Setzen kann das Befestigungselement entfernt werden, und zwar mittels eines Schraubenschlüssels, der am sechseckigen Kopf angreift, und es kann anschließend, falls gewünscht, wieder eingesetzt werden.

Andere Variationen sowohl hinsichtlich des Befestigungselements als auch hinsichtlich der Verfahren zum Setzen derselben sind möglich.

Beispielsweise könnte das Befestigungselement 10, bei dem sich das Gewinde zum Kopf 14 hin erstreckt, in ein einziges Werkstück gesetzt werden, ohne daß gleichzeitig ein weiteres Glied zwischen das Werkstück und den Kopf des Befestigungselements angeordnet wird, nachdem das im Werkstück ausgebildete passende Gewinde sich zu dem Offnungsende der Öffnung an der Oberfläche des Werkstückes erstreckt und daher das Entfernen des Befestigungselements erlaubt.

Obwohl der Schaft als "langgestreckt" beschrieben worden ist, wäre es möglich, das Befestigungselement mit einem Schaft auszubilden, dessen Außendurchmesser größer ist als dessen Länge. Ein solches Befestigungselement würde zweckmäßig sein, um zwei dünne Platten miteinander zu verbinden.

Es kann auch wünschenswert sein, es möglich zu machen, daß die gesetzten erfindungsgemäßen Befestigungselemente durch Maschinenschrauben mit Standard-Gewindeformen austauschbar oder ersetzbar sind. Es ist möglich, dies zu bewerkstelligen, indem dafür Sorge getragen wird, daß die Abmessungen des Gewindes des Befestigungselements vor dem Setzen so sind, daß nach der Expansion mittels des Doms von bekannten Abmessungen die gewünschte Standard-Gewindeform erzielt wird. Die erforderlichen Bedingungen, um ein vorgegebenes Standardgewinde zu erhalten, können leicht experimentell bestimmt werden, indem ein vorgegebener Dorn benutzt wird und indem beachtet wird, daß der wesentliche Effekt des Dorns lediglich darin besteht, das Gewinde radial zu expandieren, so daß, falls überhaupt, nur eine geringfügige axiale Verkürzung des Schaftes während des Setzens stattfindet. Auf diese Weise bleibt die Anzahl der Windungen des Gewindes pro Längeneinheit des Schaftes bestehen, bzw. ändert sich nur geringfügig nach dem Setzen, während der Hauptdurchmesser und der kleinere Durchmesser des Gewindes deutlich vergrößert werden.

Anstelle daß das Gewinde auf dem Schaft des Befestigungselements zwischen benachbarten Gängen V-förmig ausgebildet ist, könnte das Tal des Gewindes in einer Form mit flachem Boden ausgebildet sein, wie es beispielsweise normalerweise im Zusammenhang mit selbsteinschneidenden Schrauben üblich ist.

Bei den Ausführungsbeispielen wurde die Verwendung eines Durchzugsdornes beschrieben, dies ist jedoch nicht unbedingt wesentlich. Die Bohrung des Befestigungselementes könnte am Schwanzende geschlossen sein und das Befestigungselement könnte gesetzt werden, indem ein Expandierwerkzeug in das Kopfende der Bohrung eingetrieben wird, oder es könnte einen mit einem Kopf· versehenen Dorn haben, der mit dem Befestigungselement vereint ist, wobei der Dornkopf in der Bohrung bei einer Position angeordnet ist, wo beim Herausziehen des Domes von dem Kopfende er dann weiter den mit dem Gewinde versehenen Teil des Schaftes expandieren würde. Obwohl es im allgemeinen wünschenswert erscheint, den gesamten, mit einem Gewinde versehenen Teil des Schaftes zu expandieren, ist es nicht wesentlich, mehr als einen Teil des mit dem Gewinde versehenen Teils des Schaftes zu expandieren, um als Befestigungselement nützlich zu sein, dies wird

jedoch in gewissem Ausmaß von den jeweiligen Umständen abhängen. Das Befestigungselement könnte einen Kopf mit einer anderen Form als die dargestellten sechseckigen oder Gegengesenk-Typen aufweisen, und Angriffsflächen zum Ermöglichen der Rotation des Befestigungselements (die nicht immer wesentlich sind) können auch auf andere Weise geschaffen werden als durch Verwendung eines Angrifflächen-formenden Doms, um die Bohrung zu formen, oder durch das Vorsehen eines polygonalen Bolzenkopfes. Der Kopf könnte beispielsweise mit einer Vertiefung oder mit einem Schlitz versehen sein, um einen Schraubenzieher konventioneller oder anderer Form aufzunehmen.

P.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Befestigungselement 12 Schaft

14 Kopf

15 mit Gewinde versehener Teil des Schaftes

16 Schraubengewinde 18 Scheitel 20 Schwanzabschnitt 22 Bohrung

24 Gegenbohrung im Kopfende

26 Kopf-Vorderfläche 28 Kopf-Rückflache 30 Umfangskante

50 Befestigungselement z. Ausführungsbeispiel

52 Sechskantbolzenkopf 54 Abschnitt ohne Gewinde 56 Werkstück 58 öffnung in 60 anderes Auflageglied

62 öffnung in 25

64 Dorn
66 Amboß

68 Stiel des Dorns 70 Dornkopf

72 abgeschrägter Abschnitt 76 Verkälung bildender Abschnitt 78 Durchgang des Amboß 80 Anschlagfläche 82 Vertiefung im Amboß 84 Backe ' 86 Backe

90 Werkstück (Fig. 7 und 8) 92 öffnung in 90 94 nahe Seite von 90 96 Dorn (runder Kopf) 98 Kopf von 96 100 Amboß 2. Ausführungsbeispiel 102 Anschlagfläche von

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Claims

Β4ΤΕΝΤΛΝΙΛ44ΡΈ BROSE + B4RTNER European Patent Attorneys - Mandataires en -Bre-ets furapi enz -rugglaoS^r^Veureier beim Europäischen Patentamt 0-8023MUnChBn-PuIIaCh WienerStraße2,-Tele»o-t(089)7933071^TeICX52T2147braid;Cables:-Patentibus»München

K/4RLABROSEtl981

Dipl^ng.

D.IO1RLBROSE

Dipl.Hng., Dipl.-Wirtsch.-lng.

MK>Wa RESCH

Dipl.-Phys.

AVDEL LIMITED,

Mundells, Welwyn Garden City_} Hertfordshire, England

Ihre Zeichen: Tag:

Yourref: P. 292 _λ Date: 29. Mai 1984

Re/pr

PATENTANSPRÜCHE

1J Mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement mit einem länglichen Schaft, einem radial vergrößerten Kopf an einem Ende des Schaftes, einem äußeren Schraubengewinde an zumindest einem Teil des Schaftes und einer Bohrung innerhalb des mit dem Gewinde versehenen Teils des Schaftes, wobei sich die Bohrung in den Kopf hinein und durch ihn hindurch erstreckt, wobei zumindest der mit dem Gewinde versehene Teil des Schaftes des Befestigungselements radial expandierbar ist und hierdurch in eine stabile Konfiguration mit einem Durchmesser größer als derjenige des Schaftes vor der Expansion deformierbar ist.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwanzabschnitt des Schaftes an dem vom Kopf entfernten Ende ohne Gewinde ist.
3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwanzabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Hauptdurchmesser des außen mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes.

Fernmündliche Vereinbarungen werden erst durch schriftliche Bestätigung verbindlich.
4. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 ein Abschnitt des Schaftes nahe dem Kopf ohne Gewinde ist.
5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Schwanzabschnittes ohne Gewinde des Schaftes im wesentlichen gleich ist dem kleineren Durchmesser des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes.
6. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrung vollständig durch den Schaft und den Kopf hindurch erstreckt.
7. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung mittels einer Gegenbohrung innerhalb des Kopfes vergrößert ist..
8. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung innerhalb des Schaftes über die gesamte Länge einen im wesentlichen konstanten Durchmesser aufweist.
9. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
10. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde einen V-förmigen Querschnitt und einen scharfen Scheitel aufweist.
11. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Befestigungselements eine konische Kopf-Rückfläche aufweist.
12. Befestigungselement im wesentlichen wie beschrieben unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 8 gemäß der beigefügten Zeichnung.
13. Befestigungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 in Kombi-

nation mit einem Dorn, der einen Stiel aufweist, der sich durch die Bohrung erstreckt, und der einen vergrößerten Dornkopf nahe dem Schwanzende des Befestigungselements aufweist, wobei der Kopf in Richtung zum Stiel hin abgeschrägt ist und einen Verkeilungs- bzw. schlüsselformenden -Abschnitt mit nicht-kreisförmigem Querschnitt aufweist, welcher in der Lage ist, die Bohrung zu vergrößern, wenn er entlang der Bohrung des Befestigungselements gezwungen wird.
14. Befestigungselement in Kombination mit einem Dorn gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der schlüssel- bzw. verkeilungsbildende Abschnitt einen sechseckigen Querschnitt aufweist.
15. Verfahren zum Setzen eines mit einem Gewinde versehenen Befestigungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einem mit einer Öffnung versehenen Werkstück, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, den Schaft des Befestigungselements in eine öffnung in dem Werkstück so einzuführen, daß zumindest ein Teil des Schraubengewindes sich innerhalb des Werkstückes befindet, und dann zumindes einen Teil des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes, der sich innerhalb des Werkstückes befindet, radial zu expandieren und hierdurch zu bewirken, daß sich das Schraubengewinde des Befestigungselements in das Material des Werkstückes einbettet.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft expandiert wird, indem eine abgeschrägte Expansionseinrichtung mit dem engen Ende zuerst durch die Bohrung des Befestigungselements hindurchgezwungen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionseinrichtung entlang der Bohrung in Richtung zum Kopf hin gezwungen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionseinrichtung mit einem abgeschrägten Abschnitt eines Dorns versehen ist, der einen langgestreckten Stiel und einen radial vergrößerten Kopf mit einem Abschnitt, der zum Stiel hin abgeschrägt ist, aufweist, und daß die Expansionseinrichtung entlang der Bohrung durch Ziehen des Dorns, Stiel voraus, gezwungen wird, so daß der

Kopf des Dorns entlang der Bohrung mit dem abgeschrägten Abschnitt vorauseilend gezogen wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement rohrförmig ist und daß der

Schaft expandiert wird, indem die Expansionseinrichtung in die Bohrung am Schwanzende des Schaftes hineingezwungen und entlang der gesamten Länge der Bohrung und aus dem anderen Ende herausgezwungen wird.
IO
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionseinrichtung einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, und daß die Querschnittsform\der Bohrung des Befestigungselements durch den Hindurchgang der Expansionseinrichtung entlang der Bohrung geändert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Bohrung des Befestigungselements von ihrer ursprünglichen Form zu einer Schlüssel τ bzw. Verkeilungsform geändert wird, welche nicht-kreisförmig ist und welche eine Mehrzahl von Angriffsflächen aufweist, so daß ein verkeilender Eingriff und eine Rotation des gesetzten Befestigungselements mittels eines geeigneten (Dreh-)Werkzeuges möglich ist, wobei diese Veränderung der Form während der Expansion des Schaftes des Befestigungselements und mittels der Expansionseinrichtung bewirkt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüssel- bzw. Verkeilungsform polygonal ist.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüssel- bzw. Verkeilungsform diejenige eines gleichseitigen Sechseckes ist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei das Befestigungselement so in das Werkstück zu setzen ist, daß hieran ein oder mehrere andere Glieder befestigt werden, von denen ein jedes eine Öffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement so eingefügt wird, daß der Kopf an der Oberfläche des weiteren

Gliedes anschlägt und daß sich der Schaft durch das oder durch ein jedes andere Glied hindurch und in das Werkstück hinein erstreckt, und daß dann der Teil des Schaftes innerhalb des Werkstückes, wie oben angegeben, expandiert wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung eines jeden der weiteren Glieder einen ausreichend größeren Durchmesser als derjenige innerhalb des Werkstücks aufweist, so daß nach Expansion des Schaftes des Befestigungselements ein Abstand bzw. eine Lücke zwischen dem Schaft und dem anderen Glied bzw. den anderen Gliedern bleiben kann.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Befestigungselements so deformiert wird, daß ein radial außenliegender Teil oder radial außenliegende Teile des Kopfes in einer Richtung zu dem vom Kopf entfernten Ende des Schaftes bewegt werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformation des Kopfes so durchgeführt wird, daß das andere Glied oder die anderen Glieder fest zwischen dem Kopf des Befestigungselementes und dem Werkstück geklemmt werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansion des Schaftes des Befestigungselements bewirkt, daß das Gewinde das Material des Werkstücks so schneidet und/oder verformt, daß in der öffnung des Werkstückes ein komplementäres Gewinde ausgebildet wird.
29. Verfahren zum Setzen eines mit einem Gewinde versehenen Befestigungselements in einem mit einer öffnung versehenen Werkstück, im wesentlichen wie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
30. Ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement mit einem länglichen Schaft, einem radial erweiterten Kopf an einem Ende des Schaftes, einer parallelen Bohrung durch den Schaft und den Kopf

hindurch und einer Gegenbohrung innerhalb des Kopfes, wobei der Schaft radial expandierbar ist und hierdurch in eine stabile Konfiguration mit einem größeren Durchmesser als derjenige des Schaftes vor der Expansion deformierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft einen zwischen seinen Enden befindlichen Teil aufweist, der mit einem äußeren Schraubengewinde mit einem scharfen Scheitel versehen ist, daß er einen zylindrischen Schwanzabschnitt entfernt vom Kopf aufweist, der einen Außendurchmesser aufweist, der geringer ist als der Hauptdurchmesser des mit dem Gewinde versehenen Teils, und daß zwischen dem Kopf und dem mit dem Gewinde versehenen Teil ein zylindrischer Abschnitt ohne Gewinde vorgesehen ist, wobei dieser Abschnitt ohne Gewinde einen Außendurchmesser aufweist, der geringer ist als der Hauptdurchmesser des mit dem Gewinde versehenen Teils.
31. Mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement mit einem länglichen Schaft, einem radial erweiterten Kopf an einem Ende des Schaftes, einer;parallelen Bohrung durch den Schaft und den Kopf hindurch und mit einer Gegenbohrung innerhalb des Kopfes, wobei der Schaft radial expandierbar ist und hierdurch in eine stabile Konfiguration mit einem Durchmesser größer als derjenige des Schaftes vor der Expansion deformierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft einen mit einem Gewinde versehenen Teil aufweist, der mit einem äußeren Schraubengewinde mit einem scharfen Scheitel ausgebildet ist, sowie einen zylindrischen Schwanzabschnitt ohne Gewinde und vom Kopf entfernt angeordnet und mit einem Außendurchmesser, der geringer ist als der Hauptdurchmesser des mit einem Gewinde versehenen Teils.