CN105829735A - 具有防转动件的膨胀锚栓 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有螺栓和膨胀套筒的膨胀锚栓，膨胀套筒包围螺栓，其中，螺栓在其前方的端部的区域中具有膨胀锥，当膨胀锥被拉入膨胀套筒中时，膨胀锥沿径向扩张膨胀套筒，其中，螺栓具有螺纹节段以用于将拉力导入螺栓中，其中，螺栓具有肩，肩限制膨胀套筒从膨胀锥移走，并且其中，螺栓具有至少一个防转动突出部以阻止膨胀套筒相对于螺栓转动，其中，防转动突出部始于肩并且沿径向向外在螺栓上伸出。根据本发明规定，防转动突出部的轴向长度小于设置在螺栓上的螺纹节段的节距。

Description

具有防转动件的膨胀锚栓

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的膨胀锚栓。这种膨胀锚栓构造成具有螺栓和膨胀套筒，膨胀套筒包围螺栓，其中，螺栓在其前方的端部的区域中具有膨胀锥，当膨胀锥被拉入膨胀套筒中时，膨胀锥沿径向扩张膨胀套筒，其中，螺栓尤其在其后方的端部的区域中具有螺纹节段以用于将拉力导入螺栓中，其中，螺栓具有肩，肩限制膨胀套筒尤其沿轴向从膨胀锥移走，并且其中，螺栓具有至少一个防转动突出部以阻止膨胀套筒尤其围绕螺栓纵轴线相对于螺栓转动，其中，防转动突出部始于肩并且沿径向向外在螺栓上伸出。

背景技术

例如由DE4116149A1已知一种膨胀锚栓。其用于将安装件锚定在固定的基底、例如混凝土基底中的钻孔处。已知的膨胀锚栓具有长形的螺栓，该长形的螺栓在其前方的端部的区域中具有膨胀锥并且该长形的螺栓在其后方的端部的区域中具有螺纹，在螺纹上安置有螺母。膨胀锥朝向前方的端部，即，反向于拉出方向扩张。在螺栓上，沿拉出方向与膨胀锥错开地设置有膨胀套筒。该膨胀套筒可朝螺栓的前方的端部移到膨胀锥上地支承在螺栓上。膨胀套筒相对于螺栓的朝螺栓的后方的端部的移动通过构造成环形肩的止挡受到限制。

在安装锚栓时，螺栓以第一端部向前反向于拉出方向打入基底中的钻孔中。膨胀套筒此时被环形肩带动并因此同样到达钻孔中。然后旋紧螺母，直至其作为支座贴靠在基底或可能存在的安装件上，并且之后再次旋紧，直至达到预定的扭矩。通过螺母的旋紧使得螺栓再次朝拉出方向从钻孔中拉出一段。在打入膨胀锚栓之后，膨胀套筒卡定在钻孔的内壁上并因此在拉出螺栓时保留在钻孔中。因此，螺栓的膨胀锥拉入膨胀套筒中，其中，膨胀套筒由于膨胀锥的增加的直径而被扩张。同时膨胀锚栓通过膨胀套筒夹紧在基底中，从而可将拉力传递到基底中。该原理也可优选地用于根据本发明的锚栓。

在根据实际的环境条件使用膨胀锚栓时，沙子或钻屑可能会到达螺栓的螺纹上，这会导致在螺母和螺栓之间的不期望的摩擦增加并进而导致用于旋紧螺母所需的扭矩的提高。在极端情况下，螺母在螺纹上的摩擦会超过螺栓在膨胀套筒中的摩擦。在这种情况下会产生在螺母和螺栓之间的不期望的卡住。于是螺栓在套筒中打滑，从而螺母不能被拧紧并且锚栓不能被轻松安装。

为了防止这种打滑，即，螺栓相对于套筒的不期望的旋转，接下来的文献US3855896A提出，在螺栓的周围上从环形肩开始设置压花，其从内部抵着膨胀套筒起作用并在此提高在螺栓和套筒之间的摩擦。

DE2256822A1也公开了在螺栓上的膨胀套筒的防转动件。与US3855896A(在其中，防转动件通过摩擦提高部来实现)不同，DE2256822A1建议防转动件通过相应的几何形状，即，形状锁合连接的防转动件实现。

DE29501182U1、DE3411285A1、GB1414562A、CA953958A1、DE2161224A1、US3750526A、EP0874167B1和DE6610690U公开了其他的具有在膨胀套筒和螺栓之间的防转动件的膨胀锚栓。

根据EP0893610A1，螺栓的防转动件通过沿径向从螺栓伸出的连接肋实现，连接肋直接抵着钻孔壁起作用。

DE102008057584A1描述了一种膨胀锚栓，在其颈部区域中设置有至少三个加强肋，它们到达直至止挡肩并且应用于导走应力、尤其在受到横向负荷时导走应力。

根据DE3508015A1，垂直于螺栓的纵轴线的并且在肩上构造的用于套筒的止挡面经由凹形弯曲的沟槽过渡到螺栓的柱状的颈部区域的侧面中，由此应避免出现趋于断裂的尖锐的棱边。

发明内容

本发明的目的是提供一种特别可靠的、尤其可可靠地安装的膨胀锚栓，其具有特别良好的负荷值，该膨胀锚栓同时可特别简单地制成。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的膨胀锚栓实现。膨胀锚栓的优选的实施方式在从属权利要求中给出。

根据本发明的膨胀锚栓的特征在于，防转动突出部的轴向长度l小于设置在螺栓上的螺纹节段的节距p的两倍。优选地，防转动突出部的轴向长度l小于设置在螺栓上的螺纹节段的节距p。相应地至少有下列关系：

l<2xp

并且优选地：

l<p。

本发明的基本思想可在于，在膨胀套筒的后方的端部区域上例如在内部摩擦地抵着膨胀套筒起作用的防转动突出部实施得非常短，使得在安装锚栓时防转动突出部紧接在开始将螺栓从钻孔中拉出之后就已经与膨胀套筒失去有效接触。首先，从本发明中可看出，防转动件在膨胀套筒的膨胀过程开始之后通常不再需要。因为一旦膨胀套筒被膨胀锥沿径向扩张并且压靠到钻孔壁上，径向压力以及由此在膨胀套筒和螺栓之间的摩擦明显增加，使得从该时间点开始通常不再需要在螺栓和膨胀套筒之间的防转动件。从本发明中还可看出，防转动件在安装锚栓时的膨胀过程期间以及在接下来的锚栓受负荷的状态下甚至可能会是不利的。由此，例如简单的基于摩擦的防转动件不仅提高了在周向上的摩擦而且也提高了在轴向上的摩擦。这一方面又会妨碍膨胀过程。这另一方面会妨碍安装完成的锚栓的套筒的有利的再膨胀和/或膨胀锥在安装完成的锚栓的套筒中的来回滑动，例如在往复张闭的混凝土裂缝中。此外，简单的防转动件也会导致套筒的不期望的点状的或线状的负荷。基于该认识，本发明提供一种特殊的防转动件，其仅在安装过程开始时起作用并且一旦套筒的膨胀开始就快速脱耦。相应地，防转动件只有还在其实际需要时起作用，相反，防转动件在锚栓的防转动件可能潜在地造成不利的状态下不再发挥作用。

防转动件的仅暂时的作用一方面由此实现，即，防转动突出部始于肩，即，防转动突出部直接联接到肩上，并且另一方面由此实现，即，防转动突出部的轴向伸展非常小，其中，该轴向伸展尤其在螺纹的节距的尺寸等级。根据该尺寸大小，防转动突出部仅仅紧邻安装过程的开始抵着套筒起作用。一旦螺母拧上约一圈，防转动突出部与膨胀套筒脱耦并且不再会妨碍继续的膨胀过程。因此可实现防转动突出部的优点，而无需考虑其潜在的缺点。根据本发明，该优点也可通过特别低的制造费用实现。因为根据本发明防转动突出部直接联接到肩上，所以防转动突出部可以特别简单的制造技术与肩一起成型，例如通过镦锻。

节距可简单地理解为尤其是沿着螺栓的纵轴线在两个螺纹级之间的距离、尤其是其螺纹导程(Gewindegang)，即，通过螺纹节段的一圈和/或螺母在螺纹节段上的一圈经过的轴向位移。螺栓可尤其沿轴向与螺纹节段错开地具有附加螺纹节段。如果存在附加螺纹节段，那么节距在此相关的螺纹节段尤其可能是螺母安置的这个螺纹节段。

根据本发明，膨胀套筒可沿着螺栓移动地设置、尤其固定在螺栓上。就此在说明书中的“径向”、“轴向”和“周向”可以尤其涉及螺栓的纵轴线，其尤其可以是螺栓的对称轴线和/或中轴线。膨胀锚栓尤其可以是通过力控制进行膨胀的膨胀锚栓。膨胀套筒和/或螺栓适宜地由金属材料制成，该金属材料也可涂层，例如用于有针对性地影响摩擦。

根据本发明，膨胀锥可通过螺栓和膨胀锥的共同的轴向运动相对于膨胀套筒被拉入膨胀套筒中。对此，膨胀锥适宜地、至少在轴向方向上、固定地设置在螺栓上。优选地，膨胀锥与螺栓构造成一件。根据本发明的膨胀锚栓可优选地称为螺栓锚栓。

根据本发明，膨胀套筒被膨胀锥的倾斜的表面向外挤压并且在此在膨胀锥相对于膨胀套筒朝螺栓的拉出方向沿轴向移动时压靠在基底中的钻孔壁上。由此，膨胀锚栓锚定在钻孔中。优选地，拉出方向平行于螺栓的纵轴线伸延和/或从钻孔中朝外指向。适宜地，膨胀锥的表面与螺栓的纵轴线的距离反向于拉出方向，即，随着与螺纹节段的距离的增加而增加。膨胀锥的表面可以是严格的锥形。根据膨胀锥的专业定义，这不是必须的。例如，膨胀锥的表面在纵截面中也可是凸形或凹形的。

肩形成用于膨胀套筒的后方的止挡，其限制膨胀套筒从膨胀锥移走，即，限制膨胀套筒朝拉出方向移动。肩优选地具有环形的或至少间断的环形的用于膨胀套筒的止挡面，其中，止挡面可优选地垂直于螺栓的纵轴线伸延。适宜地，肩沿轴向设置在膨胀锥和螺纹节段之间和/或沿轴向设置在膨胀套筒和螺纹节段之间。优选的，螺栓具有环形的凸缘(Bund)，其包围螺栓，凸缘可尤其与螺栓一件式构成，和/或凸缘形成在螺栓上的至少局部的横截面最大值，其中，止挡膨胀套筒的肩构造在凸缘的前侧上。

防转动突出部优选与螺栓构造成一件，这在制造技术上可以是有利的。根据本发明防转动突出部始于肩、尤其始于构造在肩上的用于膨胀套筒的止挡面，这尤其可包括，防转动突出部沿轴向从肩和/或止挡面中伸出和/或直接过渡到肩和/或止挡面中。

特别有利的是，防转动突出部的轴向长度小于膨胀套筒的最大轴向伸展的0.1倍，防转动突出部的轴向长度小于膨胀套筒的最大厚度和/或防转动突出部的轴向长度小于螺栓的最大直径的0.1倍。根据该变型方案可获得这样的防转动突出部，其特别可靠地在膨胀过程开始时与膨胀套筒脱耦。螺栓的直径适宜地垂直于其纵轴线测量。

此外特别适宜的是，防转动突出部尤其至少部分地通过摩擦、抵着膨胀套筒的面对螺栓的、尤其沿径向面对螺栓的内侧起作用。根据该实施方式，尤其在锚栓打入钻孔中之后和/或在膨胀过程开始时膨胀套筒至少部分地沿径向向外地覆盖防转动突出部。这在制造技术上可特别简单地进行，例如通过用金属板材带简单地缠绕螺栓。此外，在这种情况下防转动突出部也可用于膨胀套筒的最初对中。为了纯形状锁合连接或为了结合摩擦锁合和形状锁合连接可在膨胀套筒的内侧中设置径向的压花，在其中容纳防转动突出部。但是优选地膨胀套筒的内侧也可在防转动突出部的区域中是光滑的。膨胀套筒的由防转动突出部抵靠起作用的内侧尤其构造成套筒状和/或至少近似柱状和/或面对螺栓的颈部区域。优选地，通过防转动突出部得到至少部分地基于摩擦的在膨胀套筒和螺栓之间的防转动。这可特别包括，防转动突出部沿径向从内部压到膨胀套筒上，使得套筒相对于防转动突出部的围绕螺栓的纵轴线的转动运动引起在防转动突出部的表面和膨胀套筒的内表面之间的摩擦。

优选地，防转动突出部的沿径向方向测量的最大高度小于设置在螺栓上的螺纹节段的节距。这在制造技术上可以是有利的，因为所需的变形程度相对小。

本发明的另一优选的实施方式在于，螺栓具有至少另一防转动突出部。由此进一步提高防转动件的可靠性。此外，通过多个防转动突出部可以特别简单的方式使膨胀套筒相对于螺栓对中，使得在膨胀过程开始时具有特别良好限定的力比例。优选地，可总共设置至少三个防转动突出部。在该设计方案中，在膨胀过程开始时可以特别简单的方式将摩擦集中到防转动突出部上，这可更进一步地提高可靠性。如果设有多个防转动突出部，在具有防转动突出部的相关描述中所述的特征可适用于单个的防转动突出部、多个防转动突出部的一部分或多个防转动突出部整体。如果设有多个防转动突出部，其可特别地等距离地设置在螺栓的周边上。

还可规定，膨胀套筒具有至少一个尤其沿轴向伸延的狭缝(Schlitz)。狭缝可使膨胀过程变得容易。狭缝可将两个相邻的膨胀区段分开。如果设有狭缝，螺栓可具有阻止突出部，该阻止突出部嵌入狭缝中。在这种情况下可实现附加的防转动件，该防转动件形状锁合地起作用。狭缝优选到达直至膨胀套筒的前方的端部和/或后方的端部。

根据本发明，螺纹节段尤其可以是外螺纹节段。这在操作性方面可以是有利的。螺纹节段优选用于将朝拉出方向的拉力导入螺栓中。尤其拉出方向的方向矢量可从膨胀锥指向螺纹节段。

本发明的另一优选的设计方案在于，在螺纹节段上设置螺母，该螺母具有与螺纹节段对应的螺纹、尤其是内螺纹。该螺母可用于固定安装件并且用于将螺栓的膨胀锥拉入膨胀套筒中。螺母尤其可围绕螺栓的纵轴线转动地设置在螺纹节段上。根据本发明节距重要的螺纹节段可尤其位于螺母的内部。

附图说明

下面根据优选的在附图中示意性示出的实施例详细阐述本发明，其中，下面所示的在本发明的范围中的实施例的各个特征原则上可单个地实现或以任意结合的方式实现。在附图中示意性地示出：

图1示出了根据第一实施方式的安装在混凝土基底中的根据本发明的膨胀锚栓的部分纵截面视图；

图2示出了图1的锚栓的具有膨胀套筒的螺栓的透视图；

图3示出了图1的锚栓的不具有膨胀套筒的螺栓的透视图；

图4示出了图1的锚栓的螺栓的纵截面视图；

图5示出了图1的锚栓的螺栓在图4的局部X中的侧视图；以及

图6示出了图1的锚栓的螺栓连同膨胀套筒的根据图5的横截面视图A-A。

具体实施方式

附图示出了根据本发明的膨胀锚栓1的实施例。膨胀锚栓1具有螺栓10和膨胀套筒20，其中，膨胀套筒20环形地包围螺栓10。螺栓10在其前方的端部51的区域中具有用于膨胀套筒20的膨胀锥12，颈部区域11向后连续地联接到该膨胀锥上。膨胀锥12固定地设置在螺栓10上并且优选地与螺栓10一件式构成。

螺栓10在颈部区域11中具有基本上恒定的、优选柱状的横截面。在此联接的膨胀锥12上，螺栓10的表面构成斜面13，并且螺栓10的直径在此处朝向第一端部51增大，即，螺栓10在膨胀锥12上从颈部区域11开始朝向其前方的第一端部51扩张。膨胀锥12上的斜面13可以是严格数学意义上的锥形，但是这不是必须的。

螺栓10在颈部区域11的背离膨胀锥12的一侧上具有用于膨胀套筒20的止挡，该止挡构造成环形的肩17。螺栓在其后方的端部52的区域中具有构造成外螺纹节段的螺纹节段18以用于将拉力导入螺栓10中。在该螺纹节段18上安置有螺母8。

如尤其图2和图6示出的那样，膨胀套筒20具有沿轴向伸延的狭缝22和22’，其使得膨胀套筒20的膨胀变得容易。

在安装膨胀锚栓1时，螺栓10以其前方的端部51向前穿过安装件6、沿螺栓10的纵轴线100的方向推入图1中的在基底5中的钻孔99中。基于限制膨胀套筒20从膨胀锥12移走的肩17，同时也将膨胀套筒20引入钻孔99中。然后，螺栓10通过拧紧贴靠在安装件6上的螺母8而再次以平行于纵轴线100伸延的拉出方向101从钻孔99中拉出一段。膨胀套筒20在此由于其在钻孔99的基本上柱状的壁98上的摩擦而保留在钻孔99中，并且因此产生螺栓10相对于膨胀套筒20的移动。在该移动过程中，螺栓10的膨胀锥12的斜面13始终更深地侵入膨胀套筒20中，使得膨胀套筒20在其前方的端部的区域中从斜面13沿径向扩张并且与钻孔99的壁98发生挤压。通过该机制，膨胀锚栓1固定在基底5中。膨胀锚栓1固定在基底中的安装状态在图1中示出。

如尤其图3、5和6所示的那样，螺栓10具有三个防转动突出部80、80’和80”。防转动突出部80、80’和80”设置在螺栓10的颈部区域11中并且始于肩17，即，防转动突出部直接联接到肩17上。如尤其图6所示的那样，防转动突出部80、80’和80”在螺栓10的横截面中看等距离地围绕螺栓10的周边设置。如在图6中进一步示出的那样，防转动突出部80、80’和80”沿径向从内部压到膨胀套筒20的大致柱状的内侧21上。由此防转动突出部提高了在膨胀套筒20和螺栓10之间的摩擦并因此克服在安装锚栓时螺栓10在膨胀套筒20中的不期望的打滑。根据设计方案，防转动突出部80、80’和80”仅在表面上起作用或者稍微深入地压入膨胀套筒20中，以实现形状锁合和摩擦锁合的混合的转动联接。

如尤其可在图5中看出的那样，防转动突出部80的轴向长度l，即，尤其是其沿纵轴线100的方向的最大伸展量小于螺纹节段18的螺距p(Steigung)，即，

l<p。

由此，防转动突出部80仅在安装过程开始时起作用，并且一旦进行膨胀过程并且膨胀套筒20朝膨胀锥12从肩17移开很小一段，则该防转动突出部就与膨胀套筒20脱耦。由此尤其可确保，防转动突出部80没有损害在安装了锚栓时在膨胀套筒20和膨胀锥12之间的相互作用。

在另一实现方式中，防转动突出部80的轴向长度l可小于螺栓10的最大直径d_max的0.1倍，该直径尤其是在肩17处，如图4所示的那样。在另一实现方式中，防转动突出部80的轴向长度l可小于膨胀套筒20的最大轴向伸展l_s,max的0.1倍，其在图1中示出。在又一实现方式中，防转动突出部80的轴向长度l可小于膨胀套筒20的垂直于纵轴线100测量的最大厚度t_s,max，其在图6中示出。

膨胀套筒20可如尤其在图2和6中所示的那样具有外侧的突出部90和91以用于改善在钻孔壁98上的锚定。这些外侧的突出部例如可构造成径向的模压部，从而如可在图6中看出的那样可以在膨胀套筒20的内侧21上模制出相应的凹口部。

Claims (7)

1.一种膨胀锚栓(1)，其具有

-螺栓(10)和

-膨胀套筒(20)，所述膨胀套筒包围所述螺栓(10)，

-其中，所述螺栓(10)在其前方的端部(51)的区域中具有膨胀锥(12)，当所述膨胀锥被拉入所述膨胀套筒(20)中时，该膨胀锥沿径向扩张所述膨胀套筒(20)，

-其中，所述螺栓(10)具有螺纹节段(18)以用于将拉力导入所述螺栓(10)中，

-其中，所述螺栓(10)具有肩(17)，该肩限制所述膨胀套筒(20)从所述膨胀锥(12)移走，并且

-其中，所述螺栓(10)具有至少一个防转动突出部(80)以阻止所述膨胀套筒(20)相对于所述螺栓(10)转动，该防转动突出部始于所述肩(17)并且沿径向向外在所述螺栓(10)上伸出，

其特征在于，所述防转动突出部(80)的轴向长度(l)小于设置在所述螺栓上的螺纹节段(18)的节距(p)的两倍。

2.根据权利要求1所述的膨胀锚栓(1)，其特征在于，

-所述防转动突出部(80)的轴向长度(l)小于设置在所述螺栓上的螺纹节段(18)的节距(p)，

-所述防转动突出部(80)的轴向长度(l)小于所述膨胀套筒(20)的最大轴向伸展(l_s,max)的0.1倍，

-所述防转动突出部(80)的轴向长度(l)小于所述膨胀套筒(20)的最大厚度(t_s,max)，或/和

-所述防转动突出部(80)的轴向长度(l)小于所述螺栓(10)的最大直径(d_max)的0.1倍。

3.根据权利要求1或2所述的膨胀锚栓(1)，其特征在于，所述防转动突出部(80)抵着所述膨胀套筒(20)的面对所述螺栓(10)的内侧(21)起作用。

4.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚栓(1)，其特征在于，所述螺栓具有至少另一防转动突出部(80’、80”)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚栓(1)，其特征在于，所述膨胀套筒(20)具有至少一个狭缝(22)，并且所述螺栓具有阻止突出部，所述阻止突出部接合入所述狭缝(22)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚栓，其特征在于，所述螺纹节段(18)是外螺纹节段。

7.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚栓，其特征在于，在所述螺纹节段(18)上设置螺母(8)，该螺母设有与所述螺纹节段(18)对应的螺纹。