CN103161806B - 膨胀锚栓和用于安装膨胀锚栓的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膨胀锚栓（1），具有螺纹套（2）、膨胀部件（3）和膨胀套（4），其中所述螺纹套（2）在插入方向（E）后面具有内螺纹（7），用于通过螺栓固定物体。所述螺纹套（2）与膨胀部件（3）可旋转地连接，由此通过旋转螺纹套（2）可以缩短螺纹套（2）与膨胀部件（3）之间的轴向距离（a），由此所述膨胀套（4）通过膨胀部件（3）在径向上扩展。为了得到简单安装的膨胀锚栓（1）而建议，在轴向上在螺纹套（2）与膨胀套（4）之间设置在轴向上可缩短的间隔套（11）。

Description

膨胀锚栓和用于安装膨胀锚栓的方法

技术领域

本发明涉及一种用于安装膨胀锚栓的方法和在所述安装方法中使用的膨胀螺栓。

背景技术

已知具有内螺纹的膨胀锚栓，用于使物体通过螺栓固定在锚接基础上。例如公开文献DE 37 12 213 A1示出具有螺纹套的膨胀锚栓，具有内螺纹，在其上一体地连接具有锥形端部的螺栓杆。锥形端部形成膨胀部件，通过它可以扩张膨胀套，它在纵向上移动地设置在螺栓杆上。在这里“扩张”指的是膨胀套的径向扩展，由此使膨胀套在钻孔里面挤压孔壁，由此由于摩擦施加膨胀锚栓的力在孔壁上。膨胀锚栓必需以间隔插到钻孔里面，由此为了扩张可以相对于物体旋紧膨胀锚栓，不会使膨胀锚栓位于对应物体上。以“间隔”指的是钻孔口、盲孔口与在插入方向上膨胀锚栓后端部之间的距离。在插入到钻孔里面以后膨胀套顶靠在孔壁上，由此使膨胀套位置固定地固定。通过在钻孔口方向上移动螺纹套使膨胀部件旋紧到膨胀套里面并且扩展膨胀套。在物体通过螺栓固定在膨胀锚栓上并且相对于锚接基础夹紧时实现扩展。为了使间隔足够扩展膨胀锚栓，膨胀锚栓在其后端部上具有间隔部件，它在插入膨胀锚栓以后与锚接基础的表面平齐。在插入后使间隔部件离开膨胀锚栓，由此使膨胀锚栓相对于锚接基础表面具有确定的间隔。缺陷是，在膨胀锚栓上间隔部件必需作为附加的零部件设置。如果没有间隔部件，例如当在运输时丢失了，则不能实现膨胀锚栓符合规定的安装。此外为了安装膨胀锚栓必需附加的步骤，去除间隔部件。

由欧洲专利申请EP 0 741 250 A1已知另一膨胀锚栓，它可以这样插入到钻孔里面，使它位于钻孔口以下。膨胀锚栓由具有内螺纹的螺纹套组成，在螺纹套上在插入方向上一体地连接螺杆。在螺杆上在纵向上移动地放置膨胀套并且旋上锥螺母，它固定膨胀套在螺杆上。如果膨胀锚栓插入到钻孔里面，则膨胀套顶靠在孔壁上和锥螺母上。锥螺母和膨胀体通过在零部件之间起作用的摩擦相对于孔壁防旋转。如果现在通过工具旋转螺纹套，则将锥螺母旋到螺杆上并且缩短螺纹套与膨胀部件之间的轴向距离。在此锥螺母旋入到膨胀套里面并且扩展膨胀套。膨胀锚栓可以以间隔插入到钻孔里面，由此膨胀锚栓在旋入螺栓到内螺纹里面时相对于物体夹紧。在此螺纹套在物体方向上运动，锥螺母还旋紧到膨胀套里面并且使膨胀套更强烈地扩展。但是膨胀锚栓没有间隔部件，由此不能准确地定义间隔并且必要时必需通过测量确定，这难以安装。

发明内容

由已知的现有技术提出本发明的目的是，实现一个膨胀锚栓，它克服这些缺陷。

为此，本发明提出一种用于安装膨胀锚栓在锚接基础里面的方法，它包括下面的步骤：a)在锚接基础里面加工钻孔；b)这样深地插入膨胀锚栓到钻孔里面，直到膨胀锚栓在插入方向上的后端部基本与钻孔口平齐；c)相对于膨胀部件旋转螺纹套，由此缩短螺纹套与膨胀部件之间的轴向距离并且径向扩展膨胀套，并且相对于孔壁挤压，由此使膨胀套在钻孔里面位置固定；d)旋转螺纹套，由此使间隔套在轴向上缩短并且使螺纹套拉入到钻孔里面，由此使螺纹套处于钻孔口下面。

本发明还提出一种用于在上述方法中使用的膨胀锚栓，具有螺纹套、膨胀部件和膨胀套，其中所述螺纹套在插入方向E后面具有内螺纹，用于通过螺栓固定物体，其中所述螺纹套与膨胀部件可旋转地连接，由此通过旋转螺纹套可以缩短螺纹套与膨胀部件之间的轴向距离a，由此所述膨胀套通过膨胀部件在径向上扩展，其特征在于，在轴向上在螺纹套与膨胀套之间设置在轴向上可缩短的间隔套。

按照本发明的膨胀锚栓具有螺纹套，在其上在插入方向后面设置向后敞开的内螺纹，用于通过螺栓固定物体。在这里“插入方向”指的是这个方向，在该方向上使膨胀锚栓按照计划插入到钻孔里面。螺纹套可以在其前端部上是敞开的或封闭的。所述内螺纹尤其是公制螺纹。为了锚接膨胀锚栓在锚接基础里面，所述膨胀锚栓具有膨胀部件和膨胀套。所述螺纹套通过膨胀部件扩展，即在径向上扩大。所述膨胀套例如由在纵向上开缝的且在圆周方向上弯曲的薄板带制成。所述膨胀部件尤其锥形地构成，其直径在插入方向上例如锥形地加大。所述膨胀部件尤其是具有锥台形截段的锥螺母，它与螺纹套通过设置在螺纹套上的螺栓杆可旋转地连接。所述螺栓杆尤其一体地连接螺纹套。所述膨胀部件可选择与螺栓杆一体地构成锥螺栓杆，它通过外螺纹嵌入到螺纹套的第二内螺纹里面，第二内螺纹在插入方向上在螺纹套上设置在前面。所述螺纹套的前端和后端的内螺纹可以在膨胀套里面共同形成连续的内螺纹。所述螺纹套与膨胀部件通过螺纹可旋转地连接，由此通过旋转螺纹套可以缩短螺纹套与膨胀部件之间的轴向距离。通过旋转使锥形膨胀部件通过螺纹在螺纹套方向上运动，同时旋入到膨胀套里面并且扩展膨胀套。

按照本发明在膨胀锚栓上在轴向上在螺纹套与膨胀套之间设置在轴向上可缩短的间隔套。如果在螺纹套与膨胀部件之间的轴向距离通过旋转螺纹套缩短，则所述间隔套在轴向上镦粗并且缩短膨胀锚栓后端部与膨胀部件之间的距离。在这里“轴向”意味着膨胀锚栓的纵轴线方向，其中所述纵轴线平行于膨胀锚栓在钻孔里面的插入方向延伸。尤其可以通过弹性和/或塑性的变形和/或通过伸缩式的插接实现缩短螺纹套。

为了安装按照本发明的膨胀锚栓，首先在锚接基础里面完成钻孔，并且这样深地插入膨胀锚栓到钻孔里面，直到膨胀锚栓在插入方向上在膨胀锚栓后端部基本与钻孔口平齐。例如由使用者以简单的方式通过锤击膨胀锚栓的后端部插入膨胀锚栓，无需特殊的安置工具。“钻孔口”是钻孔的后部开口，在其中插入膨胀锚栓。所述钻孔口通常在锚接基础的表面上。但是如果钻孔一直延伸到要固定的物体，例如当物体在加工钻孔本身时被钻透，则钻孔口也可以位于背离锚接基础的物体一侧上。

所述膨胀套在插入到钻孔里面以后通常以略微的压力顶靠在孔壁和膨胀部件上。通过顶靠在部件之间产生摩擦，由此使孔壁、膨胀套和膨胀部件相互间基本防旋转。所述膨胀套通过间隔套支承在螺纹套上。如果螺纹套相对于膨胀部件旋转，由此缩短螺纹套与膨胀部件之间的轴向距离，例如将由锥螺母构成的膨胀部件旋到设置在螺纹套上的螺栓杆上。通过旋紧使膨胀部件拉入到膨胀套里面并且径向扩展膨胀套。通过扩展这样强烈地增加膨胀体与孔壁之间的摩擦，由此使膨胀套在钻孔里面位置固定。通过继续旋转螺纹套使螺纹套与膨胀部件之间的距离继续缩短，其中间隔套在轴向上缩短并且使螺纹套拉入到钻孔里面，由此使它处于钻孔口下面。在继续旋转螺纹套时转矩增加，它为了缩短膨胀套与螺纹套之间的轴向距离必需施加在螺纹套上。在达到确定的转矩时使用者知道，间隔套以确定的程度缩短并且达到所期望的间隔。膨胀套的扩展和间隔套的缩短是两个步骤，它们尤其先后实现。但是两个步骤也可以交叉，而不离开本发明的思想。

仅仅通过按照本发明的的膨胀锚栓实现，在安装膨胀锚栓时按照计划地实现规定的间隔，无需使用者在膨胀锚栓上使用特殊的工具或者附加的零部件，它们可能在安装位置容易丢失。也无需附加的安装步骤。所述间隔套作为组合的组成部分防遗失地设置在膨胀锚栓上的膨胀套与螺纹套之间，这提高安装可靠性。

所述间隔套最好包括两个套部件，它们通过理论断开位置相互连接。如果膨胀锚栓的安装在轴向上缩短间隔套，则间隔套在理论断开位置断开。通过断开理论断开位置由间隔套产生至少两个套部件，它们尤其可以伸缩式地相互插接。所述理论断开位置例如可以这样敷设，当为了旋转螺纹套必需确定的转矩时，实现断开。用于断开理论断开位置所需的转矩大小例如可以对应于按照计划地扩展膨胀套所需的转矩：只有当膨胀套按照计划地在钻孔里面扩展时，理论断开位置断开。在断开后两个套部件通过继续旋转相互插接，为此尤其需要比断开理论断开位置更小的转矩，由此在断开理论断开位置以后明显减小用于旋转所需的转矩。间隔套通过继续旋转缩短并且在钻孔里面位置固定。因此使用者直接监控符合规定地扩展膨胀套。间隔套可以这样设计，使它具有止挡，在其上存在两个套部件的至少一个套部件，如果两个套部件以给定的长度已经相互插接的时候。这个长度例如基本对应于所期望的间隔。如果套部件在止挡上存在，则明显增加为了继续旋转螺纹套施加在螺纹套上的转矩，这给使用者信号，达到所期望的间隔并且膨胀锚栓符合规定地扩展。结束膨胀锚栓的安装。

为了通过旋转工具、例如螺丝刀或者内置扳手将转矩传递到螺纹套上，在按照本发明的膨胀锚栓的实施例中在螺纹套上设置工具座。所述工具座例如由内六方构成。工具座最好设置在螺纹套里面，这保证旋转工具的良好配合并且防止旋转工具从膨胀锚栓上滑下来。例如螺纹套在其前端部上封闭并且工具座在内螺纹前面设置在内螺纹开孔的底部。

此外优选，在间隔套上设置防旋转措施。防旋转措施防止在钻孔里面间隔套在螺纹套旋转时一起旋转。例如防旋转措施由径向突出于螺纹套的筋、由凸起的榫或者由弹性的翼构成。此外优选，所述间隔套与膨胀套相互间防旋转地连接。间隔套与膨胀套的防旋转连接尤其是有利的，如果膨胀锚栓插入到钻孔里面，间隔套通过其防旋转措施在螺纹套旋转时防止膨胀套一起旋转，如果为此在孔壁与膨胀套之间的摩擦太小的时候。

附图说明

下面借助于在附图中所示的实施例详细解释本发明。附图中：

图1示出按照本发明的未扩展的膨胀锚栓在插入到钻孔里面以后的侧视图，

图2示出按照本发明的膨胀锚栓在结束安装在钻孔里面以后的侧视图，

图3示出按照本发明的未扩展的膨胀锚栓的纵剖面。

具体实施方式

在附图中示出按照本发明的膨胀锚栓1。膨胀锚栓1由螺纹套2、膨胀部件3和膨胀套4组成。螺纹套2在其插入方向E的后端部5上具有盲孔形式的具有内螺纹7的开孔6，内螺纹用于容纳未示出的用于固定物体(同样未示出)的螺栓。在开孔6的前端部上在内螺纹7上连接用于容纳旋转工具(未示出)的工具座8。工具座8是用于容纳内置扳手的内六方。在螺纹套2上在插入方向E上连接与螺纹套2相比在直径上减小的螺栓杆9，该螺栓杆具有外螺纹10，它与螺纹套2是一体的。在螺栓杆9上插上可缩短的间隔套11和膨胀套4，它们在圆周方向上包围螺栓杆9。在插入方向E在膨胀套4和间隔套11前面设置膨胀部件3，它使两个套4,11固定在螺栓杆9上。

膨胀部件3设计成锥螺母，具有带有内螺纹25的连续的中心孔，通过内螺纹使膨胀部件3旋到螺栓杆9的外螺纹10上。通过螺栓杆9使螺纹套2与膨胀部件3可旋转地连接。通过旋转螺纹套2可以使膨胀部件3旋到螺栓杆9的外螺纹10上，并由此缩短螺纹套2与膨胀部件3之间的轴向距离a。在这里“轴向”指的是膨胀锚栓1纵轴线L的方向。膨胀部件3具有锥台形的膨胀段12，它在插入方向E上在径向上、即在直径上扩大。在膨胀段12上连接空心圆柱形段作为覆盖区13。膨胀段12用于扩展膨胀套3，它在其前端部上具有通过缝隙14相互分开的膨胀腿15。通过膨胀部件3旋到螺栓杆9上将膨胀部件3在膨胀腿15之间插到膨胀套4里面，由此使膨胀套4的膨胀腿15径向向外扩展。膨胀部件3在其插入方向E的后端部上具有半圆形的缺口19，间隔套11嵌入到缺口里面，由此使间隔套11与膨胀套4相互间防旋转地连接。

间隔套11是空心圆柱形的套，它由两个套部件20,21组成，它们通过理论断开位置22连接。在插入方向E前端的套部件20具有基本上等于螺栓杆9外径的内径，其中前端套部件20的外径小于膨胀套4的外径。而后端的套部件21具有大于前端套部件20内径的内径。两个套部件21,21是一体的。如果间隔套11镦粗，则连接两个套部件20,21的理论断开位置22断开，由此使后端的套部件21插到前端的套部件20上并由此在轴向上缩短间隔套11。在后端套部件21上设置径向突出于膨胀套4和螺纹套2的筋作为防旋转措施23。

如果膨胀锚栓1如图1所示在完成锚接基础17、例如混凝土里面的钻孔16以后插入到钻孔16里面，直到膨胀锚栓1的后端部15与钻孔口18平齐，由此膨胀套3顶靠在钻孔16的内壁上。作为防旋转措施23的间隔套11的后端套部件21的筋同样顶靠在孔壁上，由此在防旋转措施23与孔壁之间产生摩擦，由此使间隔套11防旋转地固定在钻孔16里面。膨胀套4通过顶靠在孔壁上并且通过半圆形的缺口19(在其中嵌入间隔套11)同样防旋转地固定在钻孔16里面。此外膨胀套4顶靠在膨胀部件3的膨胀段12上，由此使膨胀部件3同样防旋转地相对于螺纹套2固定。如果现在将内置扳手作为旋转工具(未示出)插入到工具座8的内六方里面，并且使螺纹套2并由此使螺栓杆9在图1中所示的旋转方向P的方向上围绕纵轴线L旋转，由此使膨胀部件3旋到螺栓杆9上并且拉入膨胀套4。由此使膨胀套4的膨胀腿15顶压钻孔16壁，由此使膨胀套4通过膨胀腿15与孔壁之间的摩擦不仅防旋转，而且也保持轴向位置固定。

通过继续旋转螺纹套2使间隔套11夹紧在膨胀套4与螺纹套2之间并且承受轴向作用的压力，该压力在超过给定值时使套部件20,21之间的理论断开位置断开。为了达到这一力必需通过工具座8施加确定大小的转矩在螺纹套2上。在理论断开位置22断开以后首先减小转矩，这一转矩对于旋转螺纹套2是必需的。通过相对于位置固定和防旋转的膨胀部件3继续旋转螺纹套2使后端的套部件21插到前端的套部件20上，由此使间隔套11在轴向上缩短并且螺纹套2在插入方向E上运动到钻孔16里面，由此产生间隔u，如同图2所示那样。在前端套部件20的后端面上构成止挡面24，当螺纹套2以所期望的间隔u旋入到钻孔16里面时，止挡面止挡在螺纹套2的前端部上。通过止挡面24止挡在螺纹套2上提高用于旋入螺纹套2所需的转矩，由此使用者知道，膨胀锚栓1的安装结束并且利用未示出的螺栓将未示出的物体固定在膨胀锚栓1上，并且相对于锚接基础17张紧。

也可以选择使间隔套11没有理论断开位置22地构成并且只弹性和/或塑性地镦粗。在通过弹性和/或塑性镦粗缩短时用于旋转螺纹套2的转矩连续加大，直到达到转矩的确定值，它给使用者信号，结束安装过程。在这种情况下可以通过常见的转矩扳手实现膨胀锚栓1的安装。

膨胀锚栓1简单地构造，不存在丢失零部件的隐患。此外使用者为了安装按照本发明的膨胀锚栓1无需执行附加的安装步骤，由此使用者可以可靠且快速地无需特殊工具地安装物体。

附图标记清单

1    膨胀锚栓

2    螺纹套

3    膨胀部件

4    膨胀套

5    膨胀锚栓1的后端部

6    开孔

7    内螺纹

8    工具座

9    螺杆

10   外螺纹

11   间隔套

12   膨胀段

13   覆盖区

14   缝隙

15   膨胀腿

16   钻孔

17   锚接基础

18   钻孔口

19   半圆形缺口

20   前端的套部件

21   后端的套部件

22   理论断开位置

23   防旋转措施

24   止挡面

25   膨胀部件3的内螺纹

a    螺纹套2与膨胀部件3之间的轴向距离

E    插入方向

L    纵轴线

P    旋转方向

u    间隔

Claims (11)

1.一种用于安装膨胀锚栓(1)在锚接基础(17)里面的方法，它包括下面的步骤：

a)在锚接基础(17)里面加工钻孔(16)；

b)这样深地插入膨胀锚栓(1)到钻孔(16)里面，直到膨胀锚栓(1)在插入方向(E)上的后端部(5)基本与钻孔口(18)平齐；

c)相对于膨胀部件(3)旋转螺纹套(2)，由此缩短螺纹套(2)与膨胀部件(3)之间的轴向距离并且径向扩展膨胀套(4)，并且相对于孔壁挤压，由此使膨胀套在钻孔(16)里面位置固定；

d)旋转螺纹套(2)，由此使间隔套(11)在轴向上缩短并且使螺纹套(2)拉入到钻孔(16)里面，由此使螺纹套(2)处于钻孔口下面。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d)包括下面的分步骤：

d1)旋转螺纹套(2)；

d2)间隔套(11)在理论断开位置(22)上断开，由此产生至少两个相互插接的套部件(20,21)；

d3)通过继续旋转螺纹套(2)使套部件(20,21)相互插接并且嵌入螺纹套(2)到钻孔(16)里面。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述步骤d)附加地包括下面的分步骤：

d4)在一个套部件(20,21)上形成的止挡面(24)位于螺纹套(2)上，如果两个套部件(20,21)以给定的长度已经相互插接的时候，由此明显提高用于旋转螺纹套(2)要施加的转矩。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，以给定的距离已经使两个套部件(20,21)相互插接，该给定的距离对应于螺纹套(2)在锚接基础(17)表面下面所期望的间隔u。

5.一种用于在如权利要求1－4中之一所述的方法中使用的膨胀锚栓(1)，具有螺纹套(2)、膨胀部件(3)和膨胀套(4)，其中所述螺纹套(2)在插入方向(E)后面具有内螺纹(7)，用于通过螺栓固定物体，其中所述螺纹套(2)与膨胀部件(3)可旋转地连接，由此通过旋转螺纹套(2)可以缩短螺纹套(2)与膨胀部件(3)之间的轴向距离(a)，由此所述膨胀套(4)通过膨胀部件(3)在径向上扩展，其特征在于，在轴向上在螺纹套(2)与膨胀套(4)之间设置在轴向上可缩短的间隔套(11)。

6.如权利要求5所述的膨胀锚栓，其特征在于，所述间隔套(11)包括两个套部件(20,21)，它们通过理论断开位置(22)相互连接。

7.如权利要求6所述的膨胀锚栓，其特征在于，所述间隔套(11)具有止挡面(24)，该止挡面位于螺纹套(2)上，如果两个套部件(20,21)以给定的长度已经相互插接的时候。

8.如权利要求5至7中任一项所述的膨胀锚栓，其特征在于，在螺纹套(2)上设置用于旋转工具的工具座(8)，用于传递转矩到螺纹套(2)上。

9.如权利要求5至7中任一项所述的膨胀锚栓，其特征在于，所述工具座(8)设置在螺纹套(2)里面。

10.如权利要求5至7中任一项所述的膨胀锚栓，其特征在于，在间隔套(11)上设置防旋转措施(23)。

11.如权利要求5至7中任一项所述的膨胀锚栓，其特征在于，所述间隔套(11)和膨胀套(4)相互间防旋转地连接。