CN110506166B - 固定方法和固定系统 - Google Patents

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Abstract

公开了用于将由第一材料制成的固定元件固定在由基础材料制成的基础上的固定系统和方法。在所述方法中，在基础中产生盲孔并将固定元件锚定在该盲孔中。所述固定元件的杆部定义了固定方向并具有周向面，该周向面相对于固定方向倾斜或成阶梯状。

Description

固定方法和固定系统
技术领域
本发明涉及一种用于将固定元件固定在基础上的方法，其中，在基础中产生盲孔并将固定元件锚定在盲孔中。此外，本发明还涉及一种具有基础和固定于其上的固定元件的固定系统。
背景技术
在已知的固定方法和固定系统中，固定元件的杆部具有指向固定方向的端面，也就是说，该杆部是钝的，其中，在该端面上邻接有一周向面。端面的外部尺寸超过盲孔的直径，因此杆部在被驱入盲孔中时会有一部分基础材料移动，并在周向面上与基础焊接在一起。焊接有助于固定元件在基础上的保持力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固定方法和一种固定系统，通过其能够确保对于给定的盲孔深度固定元件在基础上有较大的保持力。
本发明的目的一方面通过一种用于将由第一材料构成的固定元件固定在由基础材料构成的基础上的方法来实现，该方法包括：在基础中产生定义了深度方向并具有盲孔直径的盲孔；提供固定元件，该固定元件具有定义了固定方向的杆部，该杆部具有基本上指向固定方向的端面和直接邻接在该端面上的周向面；将杆部驱入盲孔中，以便将固定元件锚定在盲孔中。端面的外部尺寸超过盲孔直径，因此杆部在被驱入盲孔中时会使一部分基础材料沿深度方向移动，并在周向面上与基础焊接在一起。周向面相对于固定方向倾斜或成阶梯状。
本发明的目的另一方面通过一种固定系统来实现，该固定系统包括由基础材料构成的基础和固定元件，该固定元件具有定义了固定方向的杆部，该杆部具有基本上指向固定方向的端面和直接邻接在该端面上的周向面，其中，杆部与基础焊接在一起，并且其中，周向面相对于固定方向倾斜或成阶梯状。
一种优选的实施方式的特征在于，固定元件具有：锚定区域，其锚定在盲孔中并包括杆部；和在锚定之后伸出基础构件的连接区域，用于将安装件与固定元件连接在一起。
一种优选的实施方式的特征在于，杆部的垂直于固定方向定向的横截面具有从端面开始沿着固定方向持续增加的外部尺寸。优选地，该横截面具有圆形的形状，其中，该外部尺寸包括该圆形的直径。特别优选地，周向面具有截头圆锥的形状。
一种优选的实施方式的特征在于，周向面相对固定方向从端面开始反向于固定方向地具有多个不同的倾斜角度。
一种优选的实施方式的特征在于，周向面相对于固定方向的倾斜角度处于1°和6°之间。优选地，该倾斜角度处于1.5°和5°之间，特别优选处于2°和4°之间。
一种优选的实施方式的特征在于，端面在其边缘处具有特别是周向的插入斜面，用以能够更容易地将杆部插入到盲孔中。优选地，该插入斜面包括倒角。
一种优选的实施方式的特征在于，盲孔直径在深度方向上保持相同。
一种优选的实施方式的特征在于，盲孔在基础上钻出。优选地，借助于限动钻预先确定盲孔的深度T。同样优选地，借助于深度止挡预先确定盲孔的深度T。
一种优选的实施方式的特征在于，盲孔在深度方向上具有T＜10mm的深度T。优选地，深度T＜8mm，特别优选地，深度T＜6mm。
一种优选的实施方式的特征在于，杆部被线性地驱入盲孔中。优选为此使用栓安置装置。
一种优选的实施方式的特征在于，基础表面与深度方向之间的驱入角度为至少80°。该驱入角度优选为至少85°，特别优选为90°。
一种优选的实施方式的特征在于，第一材料包括金属或合金。特别优选地，第一材料由金属或合金组成。
一种优选的实施方式的特征在于，基础材料包括金属或合金。特别优选地，基础材料由金属或合金组成。
附图说明
下面根据实施例并参照附图对本发明做详细说明。其中：
图1示出了固定系统的横截面图，
图2示出了固定元件的局部视图，和
图3示出了固定元件的局部视图。
具体实施方式
图1示出了一固定系统10，其具有由基础材料构成的基础20和固定元件30。固定元件30具有锚定区域31和在锚定之后伸出基础构件的连接区域32。锚定区域31用于固定元件30在基础20中的锚固，连接区域32用于未示出的安装件与固定元件30的连接。为此目的，连接区域32具有外螺纹33，其螺纹直径dG例如为8mm或10mm。锚定区域31相对具有较小的外径，由此使得固定元件30在锚定区域31和连接区域32之间具有止挡凸肩34。当锚定区域31被锚定在基础20中时，止挡凸肩34贴靠在基础20的表面21上，更确切地说是直接地或者根据需要间接地在未示出的密封垫圈之上。
锚定区域31包括定义了固定方向40的杆部50，该杆部具有基本上沿固定方向40指向并且具有端面直径dS的端面60和直接邻接在端面60上的周向面70。杆部50的垂直于固定方向40定向的横截面具有圆形的形状，其直径从端面60开始反向于固定方向40地持续且均匀地增加，因此周向面70具有截头圆锥的形状。该截头圆锥的锥角为6°，因此周向面70相对于固定方向40以3°的角度倾斜。杆部50的横截面的直径从端面直径dS增加至最大杆部直径dmax。端面直径dS例如为4.3mm、4.9mm或5.0mm，最大杆部直径dmax例如为5.2mm、5.4mm或5.8mm，杆部长度L各例如为6.7mm或7.5mm。
锚定区域31和连接区域32由可焊接的第一材料一体化地制成，例如由诸如钢的合金或金属制成。基础材料也包括可焊接材料，例如诸如钢的合金或金属。基础20特别地包括布置在其表面上的涂层，例如防腐蚀层，该防腐蚀层优选地还包括可焊接材料，诸如金属或合金，例如钢。
为了将固定元件30固定在基础20上，首先在基础20中钻一个定义了深度方向90的盲孔80，该盲孔具有沿深度方向90保持不变的盲孔直径dL以及深度T。盲孔直径dL和深度T在此优选地借助于阶梯式钻机来预先确定。深度T例如为6mm，盲孔直径dL优选地比端面直径dS小至少0.1mm，特别优选地比端面直径dS小至少0.2mm，例如比端面直径dS小0.2mm、0.25mm或0.3mm。优选地，盲孔直径dL小于端面直径dS的0.98倍，更优选地小于端面直径dS的0.96倍。然后，例如使用栓安置装置将杆部50线性地驱入盲孔80中。基础20的表面21与深度方向90之间的驱入角度为90°，以使固定方向40与深度方向90一致。
由于盲孔直径dL小于端面直径dS，因此杆部50在被驱入盲孔80中的过程中使一部分基础材料沿深度方向90移动。由此产生的热量导致杆部50在周向面70上与基础20在孔80上焊接在一起。通过使周向面70相对于固定方向40倾斜，能够使得杆部50更好地在盲孔80中被焊接和/或楔牢(verspannen)，并提高了固定元件30在基础20上的保持力。
在周向面相对于固定方向的倾斜角度大于1°时，观察到固定元件在基础上的保持力的显著提高，其中在倾斜角度大于6°时，移位基础材料所需的能量以焊接为代价显著提高。例如，通过80焦耳的常规驱动能量，周向面相对于固定方向的倾斜角度因此有利地在1°和6°之间。优选地，倾斜角度在1.5°和5°之间，更优选地在2°和4°之间。
端面60在其边缘上具有形成为周向倒角的插入斜面61，以便能够更容易地将杆部50导入盲孔80中。为此，插入斜面61的最小直径dmin优选小于盲孔直径dL。插入斜面61的锥张角优选地在60°和150°之间，更优选地在75°和135°之间，例如为90°或120°。
在图2中以局部视图示出了固定元件230。该固定元件230包括有锚定区域231，该锚定区域包括定义了固定方向240的杆部250。杆部250具有基本上沿固定方向240指向的端面260和直接邻接在端面260上的周向面270。周向面270具有多个、特别是恰好两个截头圆锥的形状，因此周向面270相对于固定方向240从端面260开始反向于固定方向240地具有多个不同的倾斜角度。截头圆锥的锥角反向于固定方向240地增加，使得杆部250反向于固定方向240地越来越扩展。除此而外，固定元件230基本上与图1所示的固定元件30一致。
在图3中以局部视图示出了固定元件330。该固定元件330包括有锚定区域331，该锚定区域包括定义了固定方向340的杆部350。杆部350具有基本上沿固定方向340指向的端面360和直接邻接在端面360上的周向面370。周向面370相对于固定方向340具有从端面360开始反向于固定方向340增加的倾斜角度，由此使得杆部350反向于固定方向340成喇叭状地扩展。除此而外，固定元件330基本上与图1所示的固定元件30一致。
在未示出的实施例中，杆部反向于固定方向地分级扩展，使得周向面相对于固定方向呈阶梯状。
根据一种用于将固定元件固定在基础上的方法已经对本发明进行了说明。所述实施方式的特征也可以任意地在单个的固定系统或单个的方法内彼此组合。应该指出的是，根据本发明的方法也适用于其它目的。

Claims (14)

1.一种用于将由第一材料制成的固定元件固定在由基础材料制成的基础上的方法，该方法包括以下方法步骤：
-在所述基础中产生定义了深度方向并具有盲孔直径的盲孔，
-提供固定元件，该固定元件具有定义了固定方向的杆部，所述杆部具有基本上沿所述固定方向指向的端面和直接邻接在所述端面上的周向面，
-所述固定元件具有锚定区域，该锚定区域被锚定在所述盲孔中并包括所述杆部，并且具有在锚定之后伸出所述基础的连接区域，该连接区域用于安装件与所述固定元件的连接，所述连接区域具有外螺纹，
-所述第一材料和/或所述基础材料包括金属，
-将所述杆部驱入所述盲孔中，以使所述固定元件锚定在所述盲孔中，
其中，所述端面的外部尺寸超过所述盲孔直径，使得所述杆部在被驱入所述盲孔中时使一部分所述基础材料沿所述深度方向移动，并在所述周向面上与所述基础焊接在一起，并且
其中，所述周向面相对于所述固定方向沿着所述锚定区域的长度的主要部分倾斜或成阶梯状，
其中，所述周向面相对于所述固定方向的倾斜角度处于1.5°和5°之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述杆部的垂直于所述固定方向定向的横截面具有外部尺寸，该外部尺寸从所述端面开始反向于所述固定方向持续增加。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述横截面具有圆形的形状，并且其中，所述外部尺寸包括所述圆形的直径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述周向面具有截头圆锥的形状。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述周向面相对于所述固定方向从所述端面开始反向于所述固定方向地具有多个不同的倾斜角度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述杆部被线性地驱入所述盲孔中。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述杆部借助于栓安置装置被线性地驱入所述盲孔中。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一材料和/或所述基础材料由合金构成。
9.一种固定系统，包括由基础材料制成的基础和由第一材料制成的固定元件，所述固定元件具有定义了固定方向的杆部，所述杆部具有基本上沿所述固定方向指向的端面和直接邻接在所述端面上的周向面，其中，所述固定元件具有锚定区域，该锚定区域被锚定在所述基础的盲孔中并包括所述杆部；并且具有从所述基础伸出的连接区域，该连接区域用于安装件与所述固定元件的连接，所述连接区域具有外螺纹，其中，所述第一材料和/或所述基础材料包括金属，其中，所述杆部与所述基础焊接在一起，并且其中，所述周向面相对于所述固定方向沿着所述锚定区域的长度的主要部分倾斜或成阶梯状，其中，所述周向面相对于所述固定方向的倾斜角度处于1.5°和5°之间。
10.根据权利要求9所述的固定系统，其中，所述杆部的垂直于所述固定方向定向的横截面具有外部尺寸，该外部尺寸从所述端面开始反向于所述固定方向持续增加。
11.根据权利要求10所述的固定系统，其中，所述横截面具有圆形的形状，并且其中，所述外部尺寸包括所述圆形的直径。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的固定系统，其中，所述周向面具有截头圆锥的形状。
13.根据权利要求9-11中任一项所述的固定系统，其中，所述周向面相对于所述固定方向从所述端面开始反向于所述固定方向地具有多个不同的倾斜角度。
14.根据权利要求9-11中任一项所述的固定系统，其中，所述第一材料和/或所述基础材料由合金构成。
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