CN110821924B - 用于将铁制品紧固到窗或门的中空型材上的夹紧锚固件 - Google Patents

用于将铁制品紧固到窗或门的中空型材上的夹紧锚固件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将铁制品紧固到窗或门的中空型材上的夹紧锚固件，其中夹紧锚固件基本上由具有第一腿和第二腿的L形主体组成，其中第一腿按比例比第二腿短，第二腿设有内螺纹，用于借助于螺钉而固定夹紧锚固件，内螺纹沿腿的长度方向延伸，其中第一腿设有用于型材内壁表面的夹紧表面，其特征在于，在第二腿的自由端设有用于铁制品的支承表面，夹紧表面和支承表面位于第二腿螺纹的两侧，由此在拧紧螺钉时在夹紧锚固件上产生稳定的力平衡。本发明还涉及一种通过所述夹紧锚固件将铁制品紧固到窗或门的中空型材上的方法。

Description

用于将铁制品紧固到窗或门的中空型材上的夹紧锚固件
技术领域
本发明涉及一种夹紧锚固件，其用于将铁制品紧固到窗或门的中空型材上，特别是用于将铰链紧固到窗或门上。
背景技术
在窗和门由铝制或类似材料制成的中空型材组成的情况下，铰链目前通过螺栓紧固到中空型材上，螺栓通过钻出的开口而插入型材的壁中，并且在带有螺孔的抗拉部件中拧紧，所述螺孔与型材的壁中的开口相对地定位。
这种抗拉部件例如由板形成，所述板滑入到型材中空空间，直到螺孔与型材中的钻孔相对，其中在移动时，板通过板簧等而被压靠在所述壁的内部。
这种安装需要技工的一定量的时间和对于那种部件的技能，特别是当铰链必须在离型材端部很远的地方紧固时。
缺点还在于，当将型材组装到窗或门上时，必须预先提供抗拉部件和型材中的开口，并且这些抗拉部件在组装后不再能被替换。
另一个缺点是，这种抗拉部件相对较大，因而需要占据大量存储空间，并且抗拉部件必须适应其必须紧固到其上的各种相关型材的内部形状，因而存在相对大量类型的这种抗拉部件，并且必须有存货。
其它紧固类型已经以夹紧系统的形式为人所知，该夹紧系统可插入到窗或门的型材的壁中的开口中，并且可以通过可移动件而被锚固，利用该可移动件，夹紧系统可以紧固在型材的卷边齿后面。
这种夹紧系统在构造上相对复杂，因此成本相对较高。
为了确保稳定的紧固，这种夹紧系统必须在卷边齿的相对侧找到足够的反向支承，例如抵靠型材的附加壁或在型材的相对壁中的第二开口、钻孔中等。
因而，如果需要稳定的紧固，这种夹紧系统不适用于任何给定的型材。
在本申请人的EP2248975中描述一种经由钩形或L形沟槽螺母的夹紧系统，该螺母具有第一腿和第二腿，其第二腿设置有沿该腿在纵向方向延伸的内螺纹和在腿顶端的加宽头部，由此沟槽螺母可完全穿过型材壁上的开口而插入直到加宽头部，并且其中第二腿的长度使得当沟槽螺母插入到型材中直到加宽头部时，第一腿可以钩在型材的第一内壁表面后面，并且可以通过拧入螺纹中的螺栓的拉力而夹紧到型材上。
EP2248975的沟槽螺母包含两个夹紧表面，第一表面(平坦部分15)在第一腿上，第二表面(肩部18)在第二条腿上。平坦部分15靠在壁表面13上。肩部18至少部分置于内壁表面19下方。当螺钉被拧紧时，夹紧锚固件将被拧紧，更具体地说，在第一内壁表面13和第二内壁表面19的高度水平上。
这得到稳定的紧固。
一个缺点是夹紧锚固件需要经由型材的两个内壁表面13、19而夹紧，以便稳定紧固。
另一个缺点是沟槽螺母的形式相当复杂。为了稳定紧固，两个夹紧表面必须正确地定位。生产过程必须能够处理复杂的形式。沟槽螺母的材料也必须足够坚固。
在DE 101 13 667中描述一种具有凹槽的型材条带，滑块可以插入该凹槽中，并且通过紧密配合被稳定地夹紧。型材条带旨在紧固在壁上或机器上。滑块用手夹在凹槽中，并且可以以手动方式通过将其转出型材条带而移除，例如在不同的位置插入到型材条带内。这种滑块不能稳定地夹紧在中空型材中。
发明内容
本发明的目的是为上述和其他缺点中的一个或更多个缺点而提供解决方案。
为此，本发明涉及一种用于将铁制品紧固到窗或门的中空型材上的夹紧锚固件，其中夹紧锚固件基本上由具有第一腿和第二腿的L形主体组成，其中第一腿按比例比第二腿短，第二腿设有内螺纹，用于借助于螺钉而固定夹紧锚固件，内螺纹沿腿的长度方向延伸，其中第一腿设有用于型材内壁表面的夹紧表面，其特征在于，在第二腿的自由端设有用于铁制品的支承表面，其中，夹紧表面和支承表面位于第二腿螺纹的两侧，从而在拧紧螺钉时，在夹紧锚固件上产生稳定的力平衡。
夹紧锚固件的形状和尺寸使得主体从第一腿的侧部开始可以完全穿过型材壁上的开口而插入，并且其中，第二腿的长度使得当主体插入型材时，夹紧锚固件的第一腿可以钩在型材的内壁表面后面，并且借助于拧入所述螺纹中的螺钉的抗拉强度经由夹紧表面牢固地夹紧到型材上，其中在第二腿的自由端提供支承表面，铁制品可以抵靠该支承表面支承，使得当拧紧螺钉时，由夹紧的第一腿产生力的平衡。
一个特别的优点是只有一个夹紧表面，即当夹紧第一腿时。带有铰链的夹紧锚固件的支承表面在夹紧锚固件上产生稳定的力平衡。
另一个优点是，安装快速简单、更为直观，类似于螺栓的转动，即，在(大的)旋转之后进行(小的)平移。
还有一个优点是，夹紧锚固件稍长，因此更容易被机械工具操纵。
其形状也更为可取，因而可以使用更为简单的生产工艺而进行生产。其形状具有更大的截面，使得夹紧锚固件可以由更为价廉的材料制成。
此外，夹紧锚固件可以非常容易地插入在门或窗型材中钻出的开口内，其中夹紧锚固件的螺纹可以用作螺栓的螺纹，例如，铰链可以用螺接到型材的所述壁上，并且其中该螺接还用于将夹紧锚固件抵靠型材的内壁表面而紧固。这在安装过程中节省了时间。
此外，夹紧锚固件非常紧凑小巧，因此只需要很小的存储区域。
一个优点是，当组装窗或门的框架时，夹紧锚固件不必预先插入型材中，并且根据本发明的这种夹紧锚固件也可以在以后提供，并且可以在以后容易地移除或更换。
根据本发明的附加夹紧锚固件可以设置在型材中的任何位置，因为在每个型材中的某处有内壁表面，夹紧锚固件可以钩在该内壁表面后面，即使只有壁的内壁表面具有用于插入夹紧锚固件的开口。
开口可以是钻出的开口或铣削的开口，呈圆形或非圆形。优选地，型材壁中的开口是圆形的。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个优选实施例中，第二腿在其自由端设置有用作所述支承表面的加宽部，该加宽部在沿纵向观察时位于第一腿的相对一侧。
当夹紧该夹紧锚固件时，第一腿上的夹紧表面和第二腿上的支承表面一起产生平衡扭矩。
在根据本发明的夹紧锚固件的另一个优选实施例中，内部轴向螺纹到第一腿的夹紧表面的距离以及内部轴向螺纹到第二腿的自由端的支承表面的距离是大致相同的。
这在用螺钉拧紧时产生稳定的力平衡。如图所示，“到…的距离”应被视为到所述及的夹紧和支承表面的中间的距离。
在根据本发明的夹紧锚固件的另一个优选实施例中，第一腿的支承表面与螺钉之间的距离尽可能小，第二腿的自由端的支承表面(靠在铰链叶上)与螺钉之间的距离尽可能大。
在根据本发明的夹紧锚固件的又一个优选实施例中，在一方面的型材对第一腿的夹紧表面的向下反作用力和在另一方面的铰链叶对第二腿的自由端的支承表面上的向下反作用力，等于螺钉的向上拉力和预载力。
在通过螺钉将铁制品固定到夹紧锚固件的安装状态下，当在安装有铁制品的窗或门的平面中观察时，向下反作用力等于螺钉的向上拉力，所述向下反作用力在一方面包括型材对第一腿的夹紧表面的向下反作用力，在另一方面包括铁制品对第二腿的支承表面的向下反作用力。
为此，夹紧锚固件具有特定的形式，其中支承表面/夹紧表面位于螺纹的两侧，在夹紧时产生平衡的扭力。在螺纹的一侧，即在第二腿的底部，第一腿设置有夹紧表面，向下的力施加在该夹紧表面上。在螺纹的相对一侧，更具体地说，在第二腿的顶部，支承表面位于第二腿的自由端，当螺钉夹紧在螺纹中时，向下的力施加在第二腿的自由端上。在位于安装有铁制品的窗或门的平面中的平面内，螺钉的向上拉力由螺钉左右两侧的向下扭矩补偿。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个优选实施例中，第二腿的长度，更具体地说，第一腿与第二腿的端部之间的垂直距离，等于或稍大于所述内壁表面与型材的壁(该壁中形成有所述开口)之间的垂直距离。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个优选实施例中，主体的总体形状是类似于螺栓的长圆形，并且第一腿相对于第二腿而言(非常)短。
夹紧锚固件大致具有螺栓的形状，因此其安装非常直观，易于领会，类似于螺栓的转动。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个优选实施例中，夹紧锚固件的形状和尺寸使得主体可以通过型材壁上的开口大致沿竖向插入，由此夹紧锚固件下侧的横向直径与开口的横向直径大致相同。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个优选实施例中，第二腿在第一腿的高度处的横向直径(其包括第一腿突出部分的长度)与开口的横向直径大致相同。
夹紧锚固件下侧的横向直径是第二腿下侧的包括第一腿长度的横向直径。
优选地，当主体通过开口而插入时，由于其特定形状，主体稍微斜向提升，而没有任何倾斜运动。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个特定实施例中，第二腿在第一腿上方的内侧是大致圆柱形的，而第二腿在相对的外侧以圆锥形形状延伸到其自由端。
加宽部位于用作支承表面的第二腿的这种圆锥形延伸自由端上。
在第二腿的圆锥形延伸部的自由端，铰链页的支承表面被设置为第一腿上的夹紧表面的匹配部分。圆锥形状相当简单，并且允许直观易懂地把夹紧锚固件当作螺栓而进行操作。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个特定实施例中，第二腿在加宽部的一侧在自由端的特定长度上具有大致圆柱形的部分，型材的壁可以倚靠该部分。这能够防止夹紧锚固件从开口中掉落。
在根据本发明夹紧锚固件的一个特定实施例中，夹紧锚固件不能穿过开口而落下。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个优选实施例中，第一腿与第二腿之间的角度形成平角。
在根据本发明的夹紧锚固件的另一个优选实施例中，夹紧锚固件一体地制成。夹紧锚固件的简单形状，意味着其生产也简单而且费用低廉。
夹紧锚固件可以很容易地安装到位。首先通过平移运动将夹紧锚固件的第一腿穿过型材中的开口而插入。然后，通过旋转运动将第一腿钩在型材的内壁表面后面。
在根据本发明的夹紧锚固件的一个优选实施例中，可以通过型材壁上的开口，从型材的外部安装夹紧锚固件，也可以将其拆卸，并且夹紧锚固件可以在拆卸后重新使用。
本发明还涉及一种通过夹紧锚固件将铁制品紧固到窗或门的中空型材上的方法，其中：
a)将夹紧锚固件的第一腿穿过型材中的开口而插入，随后与第二腿一起几乎沿竖向下降；
b)将第一腿钩在型材的内壁表面后面；
c)将铁制品放置在壁上的夹紧锚固件上，使得铁制品经由支承表面而被支承在第二腿的自由端上，且在铁制品中的紧固孔与夹紧锚固件相对地对准；
d)将螺钉穿过紧固孔插入并拧入夹紧锚固件的螺纹中，使得夹紧锚固件在夹紧表面的高度处用第一腿抵靠型材的内壁表面而紧固，并且在支承表面的高度处用第二腿抵靠铁制品而紧固。
当主体通过开口而插入时，主体被略微斜向提升。
附图说明
为了更好地展示本发明的特征，下面参照附图，通过以举例说明而没有任何限制性质的方式来描述优选实施例，附图中：
图1示意性示出根据本发明的夹紧锚固件；
图2示意性示出用根据本发明的夹紧锚固件固定的铰链的截面图。
具体实施方式
图2示出了铰链3的一部分，铰链3的一个铰链页4通过根据本发明的夹紧锚固件1而被紧固在中空型材2上。
如图1中更详细示出的那样，夹紧锚固件1基本上由具有第一腿7和第二腿8的L形主体6组成，第二腿8设置有内螺纹9，内螺纹9沿该腿8的长度方向延伸。
夹紧锚固件1为长圆形，具有长腿(第二腿8)和短腿(第一腿7)。
支承表面15位于第二腿8的自由端10上，当上紧螺钉5时，第二腿8的自由端10靠在铰链页4上。
如图所示，该支承表面15可以设置在第二腿8的自由端10的头部，但是自由端10也可以被成形为使得支承表面不完全在顶端，而是稍微降低，使得铰链页4仍然可以靠在该支承表面上。
自由端10在一侧变得更宽，即在第二腿8的与第一腿7所在的一侧相对的一侧上是圆锥形的(在侧视图中可以看到)。因此，可以产生扭矩。
夹紧锚固件1的形状和尺寸使得主体6从第一腿7开始可以完全穿过开口11(在本例中为圆形开口)插入型材2的壁12中，并且其中第二腿8的长度使得当主体6插入型材2中时，夹紧锚固件1可以用第一腿7钩在型材2的第一内壁表面13后面，其中内壁表面13位于型材2的加强区中。
第二腿8的长度，更具体地说，自由端10与第一腿7之间的垂直距离，优选等于或稍大于所述内壁表面13与型材壁12(所述开口11形成在其中)的外壁表面14之间的垂直距离。
夹紧锚固件1朝向第一腿7的端部(主体6的外角)具有斜切边缘20，以便更容易通过开口11而插入。
在图2所示的示例中，夹紧锚固件1具有大致长圆形的、带圆锥的圆柱形形状。这样，夹紧锚固件1可以通过平移运动而容易地插入型材2中的所述开口11。夹紧锚固件1的第一腿7插入其最深点，通过小的旋转运动可以夹紧到内壁表面13中。
第一腿7是圆柱形的，并且与第二腿8相比非常短。第二腿8是大致圆柱形的，具有朝向自由端10的圆锥形加宽部16。在圆锥形加宽部16的最大直径处(在第二腿的自由端的头部)，头部用作铰链的支承表面15。
夹紧锚固件1一体地制成。
图1是截面图，其中示出带有内螺纹9的夹紧锚固件1。图2是截面图，其中示出用螺钉5固定的夹紧锚固件1。
使用根据本发明的夹紧锚固件1将铰链页4紧固在中空型材2的壁12上，是简单易行的，如下所述。
首先，在壁12上钻出开口11，该开口的直径略大于第二腿8的底部直径(加上第一腿7突出部分的长度)。
随后，将夹紧锚固件1插入开口11中，使其第一腿7略微斜向提升，然后与第二腿8一起大致沿竖向下降，直到第一腿7钩在壁表面13后面。
然后将铰链页4放置在壁12上的夹紧锚固件1上，使得在铰链页4中的紧固孔22与夹紧锚固件1相对地对准。然后借助于支承表面15将铰链页4支承在第二腿8的自由端10上。
然后将螺钉5穿过紧固孔22而插入，并将螺钉5拧紧在夹紧锚固件1的螺纹9中。
然后拧紧螺钉5，使得夹紧锚固件1抵靠着型材2而上紧，更具体地说，用第一腿7抵靠夹紧表面21的水平面而紧固，并且用第二腿8在支承表面15的水平面而紧固。拧紧螺钉5的反作用力在一方面在型材壁12与第一腿7之间并且在另一方面在铰链页4与第二腿8之间形成平衡扭矩。
由于这些表面13/21和19/15位于第二腿8的两侧，因而获得稳定的紧固。
在位于铰链页4所安装到的窗或门的平面中的平面内，螺钉5的向上拉力18由螺钉左侧和右侧的向下反作用力17补偿。
本发明决不限于作为示例描述的和在附图中示出的实施例，而是由权利要求限定的根据本发明的夹紧锚固件可以根据各种变型来实现，而不脱离本发明的范围。

Claims (15)

1.一种装置，所述装置包括夹紧锚固件(1)、配件以及中空型材(2)，所述夹紧锚固件(1)构造为用于将所述配件紧固到窗或门的中空型材(2)的壁(12)上，其中所述型材(2)具有内壁表面(13)，所述夹紧锚固件(1)能够钩在所述内壁表面的后面，其中所述夹紧锚固件由具有第一腿(7)和第二腿(8)的L形主体(6)组成，所述第一腿(7)按比例比所述第二腿(8)短，所述第二腿(8)设有内螺纹(9)，用于借助于螺钉(5)而固定所述夹紧锚固件，所述内螺纹(9)沿着所述第二腿(8)的长度方向延伸，所述第一腿(7)设有用于所述型材(2)的所述内壁表面(13)的夹紧表面(21)，其中，所述主体(6)从所述第一腿(7)的侧部开始能够完全穿过在所述型材(2)的壁(12)中的开口(11)而插入，其特征在于，所述第二腿(8)的长度使得当所述主体(6)插入所述型材(2)时，所述夹紧锚固件(1)能用所述第一腿(7)的夹紧表面(21)钩在所述型材(2)的内壁表面(13)后面，其中所述配件被布置在壁(12)上的夹紧锚固件(1)上，并且所述螺钉(5)通过所述配件的紧固孔(22)而插入并且拧紧在所述夹紧锚固件(1)的内螺纹(9)中，其中支承表面(15)位于所述第二腿(8)的自由端，当上紧所述螺钉(5)时，所述自由端抵靠所述配件，其中所述夹紧表面(21)和所述支承表面(15)位于所述第二腿(8)的所述内螺纹(9)的两侧，所述夹紧锚固件(1)在所述夹紧表面(21)的高度处用所述第一腿(7)抵靠所述型材(2)的所述内壁表面(13)而紧固，并且在所述支承表面(15)的高度处用所述第二腿(8)抵靠所述配件而紧固，其中，所述夹紧锚固件(1)仅包括用以将所述配件与所述型材(2)夹紧的唯一一个夹紧表面(21)，当所述螺钉(5)在所述夹紧锚固件(1)的内螺纹(9)中上紧时，所述配件与所述型材(2)被夹紧在所述螺钉(5)的头部的下表面的一侧与所述唯一一个夹紧表面(21)之间，而在所述螺钉(5)的头部的下表面的另一侧与所述第二腿(8)的自由端上的所述支承表面(15)之间的空间中仅包括所述配件而不包括所述型材(2)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二腿(8)的长度使得当所述主体(6)插入所述型材(2)时，所述夹紧锚固件(1)的所述第一腿(7)能钩在所述型材(2)的内壁表面(13)后面，并且能够借助于拧入所述内螺纹(9)中的螺钉(5)的抗拉强度经由夹紧表面(21)牢固地夹紧到所述型材的所述内壁表面，其中，在所述第二腿(8)的自由端(10)提供支承表面(15)，所述配件能够抵靠所述支承表面而被支承，使得当拧紧所述螺钉(5)时，由所述第一腿(7)产生力的平衡。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承表面(15)设置在所述第二腿(8)的自由端(10)的头部，但是所述自由端(10)能够被成形为使得所述支承表面(15)不完全在顶端，而是稍微降低，使得所述配件仍然能够靠在所述支承表面(15)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述夹紧锚固件(1)的形状和尺寸使得所述主体(6)能够通过所述开口(11)大致沿竖向插入，其中所述夹紧锚固件(1)下侧的横向直径与所述开口(11)的横向直径大致相同。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二腿(8)在其自由端(10)上设置有用作所述支承表面(15)的加宽部(16)，其中，当在纵向截面中观察时，所述加宽部(16)位于与所述第一腿(7)相对的一侧。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，在通过螺钉(5)将所述配件固定到所述夹紧锚固件(1)的安装状态下，当在安装有所述配件的窗或门的平面中观察时，向下反作用力(17)等于所述螺钉(5)的向上拉力(18)，所述向下反作用力在一方面包括所述型材(2)对所述第一腿(7)的所述夹紧表面(21)的向下反作用力、并且在另一方面包括所述配件对所述第二腿(8)的所述支承表面(15)的向下反作用力。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二腿(8)的长度，更具体地说，所述第二腿(8)的端部与所述第一腿(7)之间的垂直距离，等于或略大于所述内壁表面(13)与形成有所述开口(11)的所述型材(2)的壁(12)之间的垂直距离。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述配件是铰链页(4)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二腿(8)的形状在所述第一腿(7)上方的内部处是大致圆柱形的，而在相对的外部处以圆锥形形状延伸至其自由端(10)。
10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述加宽部(16)位于所述第二腿(8)的圆锥形延伸的自由端(10)上。
11.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二腿(8)在所述加宽部(16)的一侧在自所述自由端(10)起的一段距离上具有圆柱形部分，所述型材(2)的壁(12)能够倚靠在所述自由端(10)上。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一腿(7)与所述第二腿(8)之间形成的角度是平角。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述夹紧锚固件(1)一体地制成。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述夹紧锚固件(1)的形状和尺寸使得所述夹紧锚固件不能穿过所述开口(11)而落下。
15.一种借助于根据权利要求1至14中任一项所述的装置中的仅包括唯一一个夹紧表面(21)的夹紧锚固件(1)将配件紧固到窗或门的中空型材(2)上的方法，其特征在于
a)使所述夹紧锚固件(1)的第一腿(7)穿过所述型材(2)中的所述开口(11)，随后与所述第二腿(8)一起几乎沿竖向下降；
b)用所述夹紧表面(21)使所述第一腿(7)钩在所述型材(2)的内壁表面(13)后面；
c)将所述配件放置在所述壁(12)上的所述夹紧锚固件(1)上，使得所述配件借助于所述支承表面(15)而被支承在所述第二腿(8)的自由端(10)上，并且使得在所述配件中的紧固孔(22)与所述夹紧锚固件(1)相对地对准；
d)将螺钉(5)穿过所述紧固孔(22)而插入并拧入所述夹紧锚固件(1)的内螺纹(9)内，使得所述夹紧锚固件(1)在所述夹紧表面(21)的高度处用所述第一腿(7)抵靠所述型材(2)的内壁表面(13)而紧固，并且在所述支承表面(15)的高度处用所述第二腿(8)抵靠所述配件而紧固。
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