本发明涉及一种具有紧固元件并且具有紧固配对件的紧固设施，其中，紧固配对件具有容纳部并且紧固元件至少以部段的方式布置在容纳部中，其中，紧固元件具有柄，其中，柄在圆周方向上具有至少一个结构部段和至少一个自由部段，其中，结构部段具有相比自由部段更大的外直径，并且其中，容纳部具有中间区域，柄布置在所述中间区域中。此外，本发明还涉及一种用于安装紧固设施的方法。
背景技术：
公知多种用于拼接构件的连接技术。例如使用销、螺栓、铆钉、滑键、楔子、钉子和其他的紧固件，以便将两个构件相互永久地连接起来。特别是经常使用螺栓作为连接机构，用于制造力锁合和形状锁合的连接。
除了那些具有整体环绕的螺纹的常见螺栓以外，还公知在其上仅以部段的方式构造有螺纹的固定件。
例如作为最临近的现有技术的公开文本de102012103179a1公开了一种用于在由金属制成的工件上非切削地制造外螺纹的方法和装置。工件尤其是可以构造成稳定的连接机构或紧固机构。规定的是，在圆周方向上观察，仅工件的部分分段配有螺纹。
技术实现要素：
本发明的任务是，建议一种能够快速安装的紧固设施。所述任务通过一种具有权利要求1所述特征的紧固设施以及通过一种用于安装这种紧固设施的、具有权利要求10所述特征的方法得以解决。本发明的优选或者有利的实施方式从以下说明书的从属权利要求中以及从附图中得出。
本发明的主题是一种紧固设施，它具有紧固元件和紧固配对件。紧固配对件可以是构造成移动式的紧固配对件，像例如构造部件。然而也有可能的是，紧固配对件构造成静态的紧固配对件，像例如墙壁、机器的支架等等。紧固配对件具有容纳部，其中至少以部段的方式布置有紧固元件。尤其是紧固设施位于锁止的位置上，其中，紧固元件和紧固配对件防丢失地相互连接。
紧固元件具有柄，其中，所述柄例如构造成直的圆柱部段、直的空心圆柱部段或者圆锥部段。优选地，柄的纵向延伸尤其是它的对称轴线限定轴向方向。作为替选或者作为补充，轴向方向也可以通过紧固元件至紧固配对件中的导入方向限定。容纳部具有中间区域，其中布置有柄。
紧固元件在其轴向延伸上具有至少一个在圆周方向上观察带有至少一个结构部段和至少一个自由部段的部段。尤其是在圆周方向上至少一个结构部段与至少一个自由部段相互交替。因此也可以设计的是，柄具有两个、三个或者更多个结构部段以及尤其是相同数量的自由部段，它们在圆周方向上相互交替。
至少一个结构部段具有相比自由部段更大的外直径。例如自由部段可以由柄构成，并且结构部段作为附加部段安置到柄上。尤其是自由部段相对于结构部段在径向方向上回缩地布置。在轴向的俯视图中，通过结构部段和自由部段的交替例如可以形成星形的轮廓。优选地，柄具有相比结构部段更小的直径。
在本发明的框架内建议的是，容纳部具有至少一个通道区域，其中，通道区域在轴向方向上延伸。通道区域构成结构部段在轴向方向上的导入区域。只要设有多个结构部段，那么就设有相应地合适数量的通道区域。
此外，容纳部具有锁止区域，其中，锁止区域在圆周方向上朝着轴向方向延伸。通过结构部段成形到紧固配对件中来形成锁止区域。尤其是锁止区域由紧固配对件的基材的材料挤压构成，或者至少随之构成，其中，材料挤压通过至少一个结构部段形成。
结构部段布置在锁止区域内，从而紧固设施锁止。在两个轴向方向上，紧固设施形状锁合地锁止，这是因为紧固元件利用结构部段在轴向方向上在两侧形状锁合地抵靠在由锁止区域构成的壁部上。
在圆周方向上，紧固元件至少在一个方向上形状锁合地保持，这是因为锁止区域在圆周方向上是死路。在与圆周方向相反的方向上，紧固元件力锁合和/或摩擦锁合地保持。
紧固设施能够比较快速地如下安装，即，紧固元件在轴向方向上被导入紧固配对件。在此，结构部段被引导穿过轴向延伸的通道区域。通过紧固元件在圆周方向上绕着轴向方向枢转，结构部段成形到紧固配对件中，其中，通过这种枢转使得紧固配对件的材料被结构部段挤压，从而发生紧固配对件的变形。通过在构成在圆周方向上延伸的锁止区域的情况下使结构部段成形到紧固配对件中，结构部段进而紧固元件在两个轴向方向上并且在圆周方向上形状锁合地固定，并且在留下的与圆周方向相反的方向上至少力锁合和/或摩擦锁合地保持。通过紧固设施的这种安装方式于是可以使紧固元件随着简单的轴向运动和紧接着的枢转运动在极短的时间内锁止在紧固配对件中。尤其是紧固设施构造成卡口连接设施。通过少的安装时间就节约了安装时的成本和耗费。
特别优选地，通道区域至少部分地或者完全地通过结构部段成形到紧固配对件中所形成。在这种构造方案中有可能的是，初始容纳部作为一开始的容纳部在紧固元件导入紧固配对件之前构造成圆形的，其中，通道区域通过紧固元件导入初始容纳部中成形出。通道区域至少以部段的方式位于初始容纳部的直径以外。以这种方式就可以将初始容纳部例如通过简单的钻孔设置成圆形的，并且通道区域在安装紧固设施期间成形。因此实现了紧固配对件的低成本的准备工作。
作为替选有可能的是，通道区域在导入紧固元件之前就已经设置在紧固配对件中。例如紧固配对件具有相应的成型部或者凹部作为中间区域旁边的通道区域已经存在于初始容纳部中。尤其是初始容纳部中的通道区域的自由横截面以相对于结构部段过盈的方式构造。这种替选方案有以下优点，即，紧固元件能够简单地导入紧固配对件中。
特别优选地，结构部段构造成螺纹部段。在这种构造方案中，通过结构部段在枢转运动的框架内使配对螺纹成形到紧固配对件中，从而在根据本发明的紧固设施的框架内也可以采用已经久经考验的、借助螺栓螺纹实现的固定。
为了能够更加轻松地使结构部段成形到紧固配对件中，优选的是，结构部段具有朝着圆周方向的侧边，其以坡的形式构造。
在本发明的一种优选的构造方案中，紧固元件具有至少一对或者刚好一对结构部段，其中，这对结构部段在圆周方向上相互间错开180°地布置。在这种对称的构造方案中实现的是，不仅在轴向方向上导入紧固元件时而且在紧固元件朝着圆周方向枢转时，紧固元件的对称轴线都保持恒定并且避免了紧固元件的倾翻。
作为替选优选的是，紧固元件具有至少三个结构部段，它们特别优选地在圆周方向上有规律地相互间隔开。在这种构造方案中也实现了紧固元件在导入和/或在枢转时都不会倾翻。
在本发明的一种优选的改进方案中，紧固元件具有紧固头，其中，紧固头相对于至少一个结构部段张紧地布置。通过安装紧固设施从而在紧固头和结构部段之间形成轴向方向上起作用的机械应力。作为替选，紧固设施也可以以非张紧的方式安装。
在本发明的一种可能的构造方案中，紧固设施包括构件部段，其中，构件部段力锁合地保持在紧固头和结构部段之间，尤其是在支撑在紧固配对件的情况下。构件部段可以任意地构造，并且例如实现为具有用于容纳紧固元件的贯通孔的构件。
本发明的另一个主题由用于安装如前面已经描述过的或者说根据前述权利要求中任一项所述的紧固设施的方法构成。规定的是，在导入阶段，紧固元件在轴向方向上被导入紧固配对件。在紧接着的锁止阶段，紧固元件在圆周方向上枢转，其中，通过枢转，结构部段将锁止区域成形到紧固配对件中。
在本发明的一种优选的改进方案中，在导入阶段期间通过结构部段使通道区域成形到紧固配对件中。
附图说明
本发明的其他特征、优点和作用由下面对本发明的优选实施例以及附图的说明中得出。图示：
图1用侧视图和从下方的俯视图示出了紧固设施的紧固元件；
图2的展示出用于阐述用以安装紧固设施的方法。
具体实施方式
图1用高度简化的附图示出了紧固元件1，它构成紧固设施2的第一部分。
紧固元件1具有柄3，其中，柄3构造成圆形的柱体。柄3限定了轴向方向a。在柄3的上端部布置有紧固头4并与柄一体式地连接。紧固头4在轴向的俯视图中圆形地构造。它在其轴向的、朝向柄3的底侧上具有安置面5，安置面在所述例子中构造成圆环面。紧固头4原则上可以例如像螺栓头那样地构造，并且也具有用于起子、扳手等等的接口。具有安置面5的底侧正如所示出的那样在径向平面内垂直于柄3延伸，或者例如也可以构造成圆锥形等形状。
柄3或者紧固元件1在其整体上限定了中心轴线m，它对称地布置在柄3或紧固元件1中。中心轴线m确定轴向方向a。
柄的轴向部段6在背离紧固头4的端部上延伸，该轴向部段在圆周方向上绕着中心轴线m划分成不同的扇角部段。
正如尤其是从图1的下部分中得出的那样，图1从下方示出了对紧固元件1的轴向俯视图，紧固元件1在轴向部段6中具有两个结构部段7和两个自由部段8作为扇角部段。自由部段8由柄3的表面构成。结构部段7具有大于自由区域8的外直径d的外直径d，自由区域的外直径由柄3的外直径形成。结构部段7以大约60°绕着中心轴线m延伸。两个结构部段7就中心轴线m而言以180°彼此错开，并且/或者相互对置并且例如对称地布置。结构部段7在轴向的俯视图中在圆周方向上分别在两侧具有例如上升的或下降的侧边9a、9b，它们将自由区域8的外直径d与结构部段7的外直径d连接起来。在紧固元件1的侧向俯视图中可以看出，结构部段7构造成螺纹部段10，螺纹部段具有以部段方式围绕中心轴线m的螺纹。螺纹可以具有正的斜度，然而也可以构造成具有零度的螺纹斜度或者甚至具有负的斜度。
用于安装紧固设施的方法结合图2得以阐述：在图2中用剖面图示出了紧固配对件12，该紧固配对件例如可以构造成支架、墙壁或者类似物中的截段部。图2的上区域示出了紧固设施2的示意性俯视图，其具有处于紧固配对件12中的紧固元件1。紧固头4在图中是下压的。
在未安装的初始状态下，紧固配对件12具有初始容纳部13，该初始容纳部具有例如圆形的横截面，正如其在图2的上区域中所示的那样。
初始容纳部13的自由直径选择为大于柄3的和/或自由部段8的外直径d，并且同时小于结构部段7的外直径d。
在导入阶段，紧固元件1在轴向方向上导入到紧固配对件12的初始容纳部13中。然而，结构部段7的外直径d选择为大于初始容纳部13的自由直径，从而在轴向导入的情况下通道区域14成形到紧固配对件12中的初始容纳部13的壁部中。通道区域14在轴向方向上延伸。
当例如紧固元件1已经达到其预设的导入深度时，它在圆周方向u上例如以90°角绕着中心轴线m枢转。在斜度为正的情况下，紧固元件1在枢转时进一步地轴向移入到紧固配对件12中。在螺纹斜度为零时，导入深度保持恒定。在斜度为负时，导入深度减少。在枢转时，结构部段7从通道区域14进一步转动，由此锁止区域15成形到紧固配对件12的初始容纳部13的壁部中。在成形的情况下，由于构造成螺纹部段8的结构部段7，螺纹通道部段11成形到紧固配对件12的初始容纳部13的壁部中，其形成与螺纹部段10的拧接。通过结构部段7的外直径d大于初始容纳部13的自由直径，针对结构部段7进而针对紧固元件2得到沿两个轴向方向在至少一个结构侧边16处的贴靠，以防紧固元件2被拉出，从而其形状锁合地保持在紧固配对件12中。在反向方向和/或径向方向上，紧固元件2可以形状锁合地通过底部17锁定，或者紧固元件2经由结构侧边16与紧固配对件12夹紧。在圆周方向u上，紧固元件2通过结构部段7形状锁合地锁定。在圆周方向u的反向方向上，紧固元件2力锁合地和/或摩擦锁合地和/或形状锁合地防转动出地(类似于普通的螺栓地)被锁定。紧固配对件12构成用于紧固元件1的容纳部18，所述紧固元件在概念上可以划分成用于容纳柄3的中间区域19、用于引导结构部段7的通道区域14和用于容纳结构部段7的锁止区域15。
初始容纳部13的自由直径在紧固配对件12中如下地选择，即，使得总是留有足够的位置，以便使得通过结构部段7变形的材料能够从通道区域14或从锁止区域15中充分地流走。
例如在紧固头4和紧固配对件12之间可以布置有任意的构件部段(未示出)，并且通过紧固设施2被紧固，尤其是被拼接起来。
可行的是：代替圆形的初始容纳部13地使用开口(未示出)，所述开口具有完全地或者至少部分地已构成的通道区域14。在这种情况下，用于安装紧固设施的导入阶段可以被简化。甚至还可能的是：初始容纳部13以过盈的方式规定通道区域14，从而紧固元件1可以特别简单地被导入。锁止像之前一样通过紧固元件2绕中心轴线m枢转来实现。
附图标记列表
1紧固元件
2紧固设施
3柄
4紧固头
5安置面
6轴向部段
7结构部段
8自由部段
9a侧边
9b侧边
10螺纹部段
11螺纹通道部段
12紧固配对件
13初始容纳部
14通道区域
15锁止区域
16结构侧边
17底部
18容纳部
19中间区域
m中心轴线
d外直径
d外直径
u圆周方向