CN102597383A - 能被浇入的锚轨 - Google Patents

Abstract

一种能被浇入的锚轨（11），其具有轨体（12）和能固定在轨体（12）上的锚元件（21）。轨体（12）具有在轨体（12）的纵向延伸长度中延伸的用于固定元件（6）的容纳空间（13），该容纳空间能通过由边缘（14）限定的安装开口（15）进入并且在侧面通过彼此相对置的、相互面对的侧壁（16）来限定。每个侧壁（16）具有一个裂纹引发结构（26）。

Description

能被浇入的锚轨

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分类型的能被浇入的锚轨。

背景技术

为了在例如由混凝土浇铸的构件上建立柔性的固定点，将这种锚轨先行置入构件（例如墙壁或天花板）的模板中并且在浇铸构件时将所述锚轨浇入到该构件中。借助轨螺母、背后接合件或T形头螺钉将固定元件直接固定在锚轨上。载荷经由轨几何形状和锚元件传递到硬化的构件中。

DE 35 31 998A1中公开了一种具有轨体和固定在轨体上的锚元件的能被浇入的锚轨。轨体具有在轨体的纵向延伸长度中延伸的矩形的容纳空间，该容纳空间能通过由边缘限定的安装开口进入并且在侧面通过彼此相对置的侧壁来限定以及通过与安装开口相对置的后壁来限定。侧壁与由安装开口定义的平面构成直角。

除了垂直于由安装开口定义的平面作用的并且能简单地通过锚元件导入构件中的拉力之外，在浇入在构件中的锚轨上作用的力还包括横向力或在载荷倾斜地作用于锚轨时的横向力分量，它们作用于由安装开口定义的平面中。

已知解决方案缺点在于，尤其当锚轨设置在构件的边缘区域中时，在横向力载荷下出现失效裂纹，该失效裂纹从侧壁与后壁的过渡处出发倾斜地朝构件边缘延伸并且在构件中形成相对大的折断部（断块）。

发明内容

本发明的任务是提供一种能被浇入的锚轨，其关于横向力具有改善的承载能力。

该任务通过独立权利要求的特征得以解决。有利的扩展方案在从属权利要求中说明。

根据本发明，在至少一个侧壁上设置裂纹引发结构。

当锚轨设置在边缘附近并且受到横向力载荷时，通过所述裂纹引发结构在构件中生成两个裂纹，而不是一个裂纹，这两个裂纹不相交并且因此不相互影响。在此，设置在所述至少一个侧壁上的裂纹引发结构确保了第一裂纹和由此第二裂纹的受控的生成。由于第一裂纹生成不同于第二裂纹生成，所以产生两个彼此无关的折断锥体。关于第二裂纹（失效裂纹），决定性的合力的位置从表面向构件中移动由裂纹引发结构定义的距离。由此在构件边缘附近区域中的折断中形成一个折断面，该折断面比锚轨在承受横向力载荷下仅产生一个裂纹时形成的折断面要大。因此，在相同的载荷下，根据本发明的锚轨能更加靠近构件边缘地定位，或者在相同的边缘距离下，能向浇入的锚轨施加更大的横向力。

同时，通过确定地构造裂纹避免了发散，这种发散例如通过构件或锚轨的材料特性或通过浇入的锚轨与构件边缘的距离或通过安装时的不精确性引起。

有利的是，两个彼此相对置的侧壁分别设有一个裂纹引发结构，由此在将锚轨定位于构件中时，不用考虑锚轨关于构件边缘的特殊定向。有利的是，在锚轨的这种构造中，各侧壁上的裂纹引发结构构造相同。

优选的是，安装开口定义一个平面并且裂纹引发结构与该平面隔开距离地设置，该距离最大等于轨体的总高的0.75倍。因此，相应于预期的载荷出现希望的且对于承载特性来说优化的裂纹生成，由此，与已知的解决方案相比，所述锚轨在相同横向力下能更加靠近构件边缘地定位或者在相同边缘距离下关于横向力具有更大的承载能力。

优选裂纹引发结构由局部地设置在所述至少一个侧壁中的材料减少部构成，该材料减少部在轨体的相应侧壁中构成铰链。通过该铰链在锚轨承受载荷的情况下产生转向力，该转向力作用于构件并且基于所产生的分裂效应引发裂纹。材料减少部例如在轨体的相应侧壁上单面或双面地设置。在双面的设置中有利的是，材料减少部相互对称地设置并且优选构造相同。材料增厚部例如在轧制过程中例如轨体成型时直接构造于在未成型状态中构成相应侧壁的材料区段上。

在一种替换的实施形式中或作为上述实施形式的补充，裂纹引发结构由局部地设置在所述至少一个侧壁中的材料增厚部构成，由此，在裂纹引发结构区域中的切口应力集中效应作用于构件的材料上。有利的是，切口应力集中效应尤其在脆的材料、例如混凝土中引发裂纹。特别有利的是，材料增厚部在横截面中具有三角形的造型，由此该三角形的尖部定义第一裂纹的起始点。材料增厚部例如单面或双面地设置在轨体的相应侧壁上。在双面的设置中有利的是，材料增厚部相互对称地设置并且优选构造相同。材料增厚部例如在轧制过程中例如轨体成型时直接构造于在未成型状态中构成相应侧壁的材料区段上。作为对此的替换方案，例如能将单独的具有相应横截面造型的成型件在材料技术方面、例如通过焊接或钎焊固定在相应的侧壁上。

此外，也能在轨体上在各侧壁上设置不同构造的裂纹引发结构。还能在侧壁的朝向容纳空间的一侧上设置一种裂纹引发结构并且在侧壁的背离容纳空间的一侧上设置另一种裂纹引发结构。

优选裂纹引发结构设置在所述至少一个侧壁的背离轨体容纳空间的一侧上，由此，一方面确保了有利的切口应力集中效应作用于构件的材料和由此第一裂纹的有利的确定的生成，另一方面轨体的容纳空间不受到例如用于设置拴住件的向内突出的元件的限制。

在一种替换的实施形式中，裂纹引发结构通过所述至少一个侧壁的壁厚的变化构成。有利的是，在侧壁的具有最小壁厚的区域中构造铰链，该铰链引发裂纹。通过壁厚在相应侧壁的延伸上的变化能这样调节力线，使得在轨体承受载荷而变形的情况下在构件中产生局部升高的压力，这些压力引起第一裂纹生成。由此还能关于横向载荷和拉力载荷优化地利用轨体材料。相应侧壁的壁厚的变化能附加地与另一种裂纹引发结构结合，以便进一步影响第一裂纹的开始。所述至少一个侧壁的壁厚的变化例如在轧制过程中例如轨体成型时直接构造于在未成型状态中构成相应侧壁的材料区段上。

在另一种替换的实施形式中，裂纹引发结构是所述至少一个侧壁的背离轨体容纳空间一侧上的棱边，该棱边由所述至少一个侧壁的第一壁区段和所述至少一个侧壁的第二壁区段形成，第一壁区段和第二壁区段分别关于由安装开口定义的平面与该平面构成不同的角度。通过在锚轨承受载荷的情况下所产生的转向力，除了基于棱边的切口应力集中效应外还产生分裂效应，该分裂效应增强裂纹引发。

优选所述至少一个侧壁的连接到安装开口边缘上的第一壁区段的位于内侧的第一角等于75°～135°，由此通过转向力产生的有利的切口应力集中效应和分裂力叠加并引发裂纹。此外，基于相应侧壁的第一壁区段的这种倾角形成锚轨的有利的承载特性，由此能简单地优化轨体的壁厚，该优化能在轨体和由此锚轨的制造中有利地节约材料。

有利的是，在锚轨的该实施形式中，第一角等于90°～120°，由此能将侧壁的基本上在第一壁区段的区域中的力导入构件中。该力朝构件的表面方向作用，这使得第一裂纹较早生成并且因此使构件的表面附近的区段在横向力下迅速分解。

优选所述至少一个侧壁的连接到第一壁区段上的第二壁区段的位于内侧的第二角等于20°～70°，根据锚轨的主载荷选择该角度。在用于为例如悬挂在前面的立面元件（幕墙应用）建立固定点的锚轨中，有利地在较平坦的范围中从20°开始选择第二角。这种锚轨关于在这种应用中常常出现的横向力具有高的承载能力。在用于为例如中央悬挂装置、例如用于管线安装和类似物的悬挂装置提供固定点的锚轨中，有利地在较陡的范围中、将近70°来选择第二角。这种锚轨关于在这种应用中常常出现的拉力具有高的承载能力。

由于在实践中不同的载荷叠加于锚轨上，所以产生合力，该合力能够以有利的方式被锚轨借助侧壁的第二壁区段导入到基础中，该第二壁区段与由安装开口定义的平面构成40°～50°的第二角。这种锚轨能普遍应用。

有利的是，彼此相对置的两个侧壁的两个第一壁区段和/或两个第二壁区段与由安装开口定义的平面构成相同的第一角和/或第二角，由此容纳空间并从而轨体具有基本上对称的造型。

在一种例如用于特殊应用的替换的实施形式中，在这种特殊应用中，出现的力应通过特殊成型的轨体被导走，两个第一壁区段和/或两个第二壁区段关于由安装开口定义的平面能不同地定向。另外，彼此相对置的两个侧壁的各壁区段、尤其是两个第一壁区段能相对于由安装开口定义的平面倾斜地并且相互平行地定向。由此，容纳空间的邻接于安装开口的区域具有基本上菱形的造型。

优选轨体是一体的，由此轨体能简单制造且所出现的力能够通过轨体很好地转向。有利的是，轨体由面状的基本材料、例如由带钢制成。特别有利的是，轨体在轧制过程中相应地成型。根据裂纹引发结构的种类和造型，裂纹引发结构能在例如轧制期间在基本材料中成型。

有利的是，各侧壁的壁区段直线地延伸，这确保锚轨和尤其是轨体制造简单。

作为直线延伸的替换方案，其中一个侧壁的至少第二壁区段能沿曲线延伸，由此能附加地优化轨体中的用于将力经锚元件导入到构件中的力变化曲线。特别有利的是，第二壁区段沿圆弧延伸。弯曲的壁区段的倾角在此情况下通过经过圆弧中点的切线的倾角来确定。该切线与由安装开口定义的平面构成一个角度，该角度根据所涉及的壁区段对应于第一角或第二角。

有利的是，为了固定锚元件，在轨体上设置螺纹，相应的锚元件能拧入所述螺纹中。通过锚元件的这种固定方式，轨体能与锚元件分开制造，并且在接着的制造步骤中能将锚元件简单地固定在轨体上。由此，与直接设有锚元件的锚轨相比，所述锚轨具有明显较小的运输体积，这尤其在轨体和锚元件或者说锚轨的全球生产中显著地降低了运输成本。另外，构造不同的锚元件能根据需要以简单的方式固定在一种轨体上。有利的是，借助锁紧器、例如附加的元件或轨体上的冲压花纹将拧上的锚元件固定在安装的位置中。有利的是，该螺纹是设置在轨体上的、例如在贯穿部中的内螺纹，设置在锚元件上的外螺纹能拧入该内螺纹中。作为替换方案，将轨体上的螺纹构造为外螺纹并且锚元件上的螺纹是相应构造的内螺纹，该内螺纹能与轨体上的外螺纹进行啮合。

有利的是，在轨体上设置附加件、例如铆接螺母，该附加件具有用于固定锚元件的螺纹并且该附加件固定在事先在轨体上制成的穿孔中。在此情况下，概念“铆接螺母”能理解为这样的铆钉，其自由的、穿过穿孔插进的端部为了将铆接螺母固定在轨体上是扩张的或卷边的，并且该铆钉还具有用于将锚元件固定在轨体上的内螺纹区段作为固定措施。有利的是，螺纹是内螺纹区段，该内螺纹区段设置在优选完全穿过铆接螺母的孔中。有利的是，铆接螺母设置在容纳空间中并且优选从外部完全包围穿孔的自由边缘，由此确保了在防腐蚀的轨体中制成的穿孔的自由边缘的防腐蚀。

附图说明

接下来借助实施例详述本发明。附图如下：

图1为锚轨的第一实施例的侧视图；

图2为锚轨的根据图1中II-II线的横截面图；

图3为锚轨的第二实施例的类似于图2的横截面图；

图4为锚轨的第三实施例的类似于图2的横截面图；

图5为锚轨的第四实施例的类似于图2的横截面图；

图6为裂纹引发结构的一种方案的局部放大图；

图7为裂纹引发结构的另一种方案的局部放大图；

图8为浇入在构件中的锚轨的剖面图。

具体实施形式

原则上在附图中为相同部件使用相同的附图标记。

图1和2中所示的能被浇入的锚轨11具有轨体12和固定在轨体上的锚元件21。

轨体12具有在轨体12的纵向延伸长度中延伸的用于固定元件6的容纳空间13，该固定元件通过作为拴住件7的背后接合件固定在锚轨11上。容纳空间13能通过由边缘14限定的安装开口15进入并且在侧面通过彼此相对置的、相互面对的侧壁16来限定。每个侧壁16具有连接到边缘14上的第一壁区段17和连接到第一壁区段17上的第二壁区段18，第一壁区段17与由安装开口15定义的平面E构成位于内侧的第一角（α）并且第二壁区段18与由安装开口15定义的平面E构成第二角（β）。第一角（α）大于第二角（β）。在该实施例中，第一角（α）等于115°。在该实施例中，第二角（β）等于45°。两个侧壁16构造相同并且第一壁区段17和第二壁区段18与由安装开口15定义的平面E构成的角分别相同。轨体12因此对称地构造。

为了有利地将力从锚轨11导入到构件中，轨体12在安装开口15的区域中具有宽度B，该宽度等于轨体12的总高H的1.1倍至1.65倍。在该实施例中，轨体12的相应的宽度B等于轨体12的总高H的1.3倍。

为了明确和解释在此情况下所指的是第一壁区段17和第二壁区段18的哪个角，在附图中将由安装开口15定义的平面E延长超过轨体12。

在轨体12的与安装开口15相对置的区域上设置后壁19，该后壁将各侧壁16的第二壁区段18彼此直线地连接。各锚元件21有利地固定在后壁19上。通过容纳空间13的相邻于后壁19构造的梯形区域，为用于将锚元件21固定在轨体12上的固定元件提供额外的空间。由此能避免用于锚元件21的可能伸入容纳空间13中的固定元件损坏容纳空间的设置用于固定元件6的拴住件7的区域。

在两个侧壁16上设置裂纹引发结构26，该裂纹引发结构与由安装开口15定义的平面E隔开距离A地设置，该距离最大等于轨体12的总高H的0.75倍，并且在该实施例中为0.55倍。

各裂纹引发结构26分别由设置在相应侧壁16的背离轨体12容纳空间13的一侧上的棱边27构成。该棱边27对应于相应侧壁16的第一壁区段17与第二壁区段18的交线。

根据图3的锚轨31具有横截面为矩形的轨体32。轨体32的容纳空间33具有用于容纳传统的、已存在于市场上的拴住件的矩形容纳区域。轨体32具有宽度B，其等于轨体32的总高H的1.35倍。作为裂纹引发结构46，在侧壁36上分别设置在侧壁36的背离容纳空间33一侧上的向外突出的隆起形式的材料增厚部47以及在侧壁36的朝向容纳空间33一侧上的向内突出的缩颈形式的材料减少部48。裂纹引发结构46与由安装开口35定义的平面E隔开距离A地设置在轨体32上，该距离等于轨体32的总高H的0.45倍。

根据图4的锚轨51的轨体52具有侧壁56，在所述侧壁中，第一壁区段57与由安装开口55定义的平面E构成90°的第一角（α）并且第二壁区段58与由安装开口55定义的平面E构成40°的第二角（β）。第二壁区段58沿圆弧并且因此沿曲线延伸。第二壁区段58与由安装开口55定义的平面E所构成的第二角（β）通过圆弧中点处的切线60来确定。各侧壁56的第二壁区段58彼此直接连接，因此，锚轨51的轨体52不具有后壁。轨体52具有宽度B，其等于轨体52的总高H的1.5倍。锚元件61固定在两个第二壁区段58的过渡区域中。

作为裂纹引发结构66，在侧壁36的第二壁区段58上分别设置向外突出的材料增厚部67，这些材料增厚部在横截面中构造为三角形，并且设置在侧壁56的背离容纳空间53的一侧上。裂纹引发结构66例如在轧制过程或冲压过程中与轨体52一体地构造。裂纹引发结构66与由安装开口55定义的平面E隔开距离A地设置在轨体52上，该距离等于轨体52的总高H的0.7倍。

根据图5的锚轨71具有侧壁76，在所述侧壁中，第一壁区段77与由安装开口75定义的平面E构成100°的第一角（α）并且第二壁区段78与由安装开口75定义的平面E构成50°的第二角（β）。在轨体72的与安装开口75相对置的区域上设置后壁79，该后壁将侧壁76的各第二壁区段78相互连接。第一壁区段77具有变化的壁厚W1，该壁厚在该实施例中从边缘74开始朝第二壁区段78的方向减小。第二壁区段78也具有变化的壁厚W2，该壁厚在该实施例中从后壁79开始朝第一壁区段77的方向增加。

后壁79具有相对于容纳空间73向外突出的设有穿孔的区段，在该穿孔中固定有铆接螺母80。铆接螺母80设置在容纳空间73中并且从外部完全包围穿孔的边缘。铆接螺母80作为用于锚元件81的固定元件具有设有内螺纹区段的孔，设有外螺纹区段的锚元件81为了所述锚元件在轨体72上的固定能拧入该孔中。

一方面，锚轨71在相应侧壁76的背离轨体72容纳空间73的一侧上分别具有棱边87作为裂纹引发结构86。这些棱边87分别对应于相应侧壁76的第一壁区段77与第二壁区段78的交线。另一方面，侧壁76的壁厚的变化额外加强或者说优化了裂纹引发结构86引起裂纹的作用。裂纹引发结构86与由安装开口75定义的平面E隔开距离A地设置在轨体72上，该距离等于轨体72的总高H的0.4倍。

安装开口75的边缘74是顶锻的，这引起沿安装开口的材料加固并由此局部地加固了轨体。安装开口75的顶锻的边缘74在这些边缘的自由端部上分别具有朝容纳空间73的方向延伸的高度，该高度朝相邻侧壁76的方向减小直到轨体72本来的材料厚度，由此形成了用于固定元件拴住件的斜坡形延伸的增大的止挡面。

在图6的局部图中显示的侧壁96在一侧具有作为裂纹引发结构106的材料减少部107。以虚线表示一种方案，该方案设定侧壁96上的与第一材料减少部107相对置的第二材料减少部108。第一材料减少部107，或者说第一材料减少部107和第二材料减少部108，在侧壁96中构成铰链，该铰链在锚轨承受载荷的情况下引发裂纹。

在图7的局部图中显示的侧壁116在一侧具有作为裂纹引发结构126的材料增厚部127。在此以虚线表示一种方案，该方案设定侧壁116上的与第一材料增厚部127相对置的第二材料增厚部128。第一材料增厚部127，或者说第一材料增厚部127和第二材料增厚部128，在侧壁116中也构成铰链，该铰链在锚轨承受载荷的情况下引发裂纹。

在图8中示出浇入状态中的锚轨31，该锚轨设置在浇注的构件8的边缘9附近。当锚轨31上在平行于由安装开口35定义的平面E延伸的方向131上出现横向力载荷时，通过设置在侧壁46上的裂纹引发结构46形成第一裂纹132。通过第一裂纹132首先在构件8中产生第一折断部133。在继续或持续的横向力载荷下，合力的作用点从表面10移动到构件8中，由此，在构件中更深的地方产生第二裂纹134（失效裂纹）。第一裂纹132和第二裂纹134不重叠或者说不相交。

另外，在图8中以虚线表示一种具有在横截面中根据图2构造的锚轨11的方案。该锚轨11的棱边27作为裂纹引发结构26在横向力载荷下生成第一裂纹142，该第一裂纹与由锚轨31的裂纹引发结构46引起的第一裂纹相比生成得更早，并且在构件8中形成明显更小的折断部143。在锚轨11的横向力载荷下产生的第二裂纹（失效裂纹）在其位置方面基本上相应于由锚轨31所生成的第二裂纹134。

Claims (10)

1.能被浇入的锚轨，具有轨体（12，32，52，72）和能固定在轨体（12，32，52，72）上的锚元件（21，61，81），轨体具有在轨体（12，32，52，72）的纵向延伸长度中延伸的用于固定元件（6）的容纳空间（13，33，53，73），该容纳空间能通过由边缘（14，74）限定的安装开口（15，35，55，75）进入并且在侧面由彼此相对置的、相互面对的侧壁（16，36，56，76）限定，其特征在于，在其中至少一个侧壁（16，36，56，76）上设置裂纹引发结构（26，46，66，86，106，126）。

2.根据权利要求1的锚轨，其特征在于，所述安装开口（15，35，55，75）定义一个平面（E），并且裂纹引发结构与该平面（E）隔开距离（A）地设置，该距离最大等于轨体（12，32，52，72）的总高（H）的0.75倍。

3.根据权利要求1或2的锚轨，其特征在于，所述裂纹引发结构（46，106）由局部地设置在所述至少一个侧壁（36，96）中的材料减少部（48，107、108）构成。

4.根据权利要求1至3之一的锚轨，其特征在于，所述裂纹引发结构（46，66，126）由局部地设置在所述至少一个侧壁（36，56，116）中的材料增厚部（47，67，127、128）构成。

5.根据权利要求1至4之一的锚轨，其特征在于，所述裂纹引发结构（26，46，66，86，107、108，127、128）设置在所述至少一个侧壁（16，36，56，76，106，116）的背离轨体（12，32，52，72）容纳空间（13，33，53，73）的一侧上。

6.根据权利要求1或2的锚轨，其特征在于，所述裂纹引发结构（86）通过所述至少一个侧壁（76）的壁厚（W1、W2）的变化构成。

7.根据权利要求1或2的锚轨，其特征在于，所述裂纹引发结构（16，86）是所述至少一个侧壁（16，76）的在背离轨体（12，72）容纳空间（13，73）一侧上的棱边（27，87），该棱边由所述至少一个侧壁（16，76）的第一壁区段（17，77）和所述至少一个侧壁（16，76）的第二壁区段（18，78）构成，第一壁区段（17，77）和第二壁区段（18，78）分别关于由安装开口（15，75）定义的平面（E）与该平面构成不同的角度（α、β）。

8.根据权利要求7的锚轨，其特征在于，所述至少一个侧壁（16，76）的连接到安装开口（15，75）边缘（14，74）上的第一壁区段（17，77）的位于内侧的第一角（α）等于75°～135°、优选等于90°～120°。

9.根据权利要求7或8的锚轨，其特征在于，所述至少一个侧壁（16，76）的连接到第一壁区段（17，77）上的第二壁区段（18，78）的位于内侧的第二角（β）等于20°～70°、优选等于40°～50°。

10.根据权利要求1至9之一的锚轨，其特征在于，所述轨体（12，32，52，72）是一体的。

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