CN111033060A - 具有套筒抵接壁的膨胀锚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膨胀锚，所述膨胀锚具有锚栓、围绕所述锚栓的膨胀套筒以及位于所述锚栓的前部区域中的膨胀体，其中所述膨胀体具有用于使所述膨胀套筒膨胀的会聚区。根据本发明，所述膨胀体具有至少一个面向所述膨胀套筒的膨胀套筒抵接壁。本发明还涉及一种用于使用此类膨胀锚的方法。

Description

具有套筒抵接壁的膨胀锚

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种膨胀锚。这种锚设置有锚栓、围绕所述锚栓的膨胀套筒和位于所述锚栓的前部区域的膨胀体，其中所述膨胀体具有用于使所述膨胀套筒膨胀的会聚区。

背景技术

WO 15067578 A1描述了一种膨胀锚，所述膨胀锚具有相对于安置在膨胀体中的锚的前端而封闭的凹部，其中所述凹部减少了膨胀套筒与所述膨胀体的倾斜表面之间的接触表面。特别是，为了避免所述膨胀套筒在所述膨胀套筒被膨胀时被弯入到所述凹部中，各所述凹部相对较窄。

EP2848825 A1公开了一种膨胀锚，其中所述膨胀套筒在其内侧上具有至少一个腹板，所述腹板与锚栓上的凹部接合。在安装期间，此腹板受所述锚栓的膨胀体推动而径向向外位移。

EP2514979 A1示出了具有偏心区域的锚栓，所述偏心区域在锚栓旋转时使所述膨胀套筒膨胀。

EP2309138 A2示出了具有纵向边缘的膨胀体。

DE2256822 A1公开了一种膨胀锚，其中在膨胀套筒与锚栓之间设置有旋转锁。此旋转锁可以由延伸到螺栓的膨胀体中的凹部和从膨胀套筒突出的相应突起形成。在DE2256822 A1的一个实施例中，所述凹部沿整个膨胀体轴向地延伸，并且所述突起沿整个膨胀套筒轴向地延伸。在另一个实施例中，所述突起更短并且从膨胀套筒的尖端朝向膨胀套筒的后端偏移。

WO12126700 A1描述了一种膨胀锚，所述膨胀锚在其膨胀体上具有腹板，所述腹板可作用于锚的膨胀套筒的内部。

EP 0515916 A2和DE3411285 A1描述了紧固件。在以上两个申请中，膨胀套筒都通过螺牙与内螺栓互锁。

本发明的目的是提供一种具有特别高性能，同时易于制造的膨胀锚。

此目的通过权利要求1所述的膨胀锚得以实现。从属权利要求描述优选的实施例。

发明内容

本发明的锚的特征在于，所述膨胀体具有至少一个面向所述膨胀套筒的膨胀套筒抵接壁。

本发明的第一基本思想可见于，在所述膨胀体上设置至少一个膨胀套筒抵接壁，所述膨胀套筒抵接壁在安装锚之前面向所述膨胀套筒，从而在安装锚时，使所述膨胀套筒能够，在膨胀体在膨胀套筒膨胀期间沿所述膨胀套筒移动时，碰触所述膨胀套筒抵接壁。已发现这种设置可以出乎意料地、显著地提高锚的性能。以下机制可以解释所观察到的性能提升：当膨胀套筒的尖端接触到膨胀套筒抵接壁时，在膨胀套筒与膨胀体之间可以产生一种暂时的形状配合。此形状配合可以增加抵抗膨胀体从膨胀套筒中拔出的阻力，而且这可以在不显著增加膨胀套筒的额外膨胀，即，不显著增加膨胀力的情况下，有利地实现。由于低的膨胀力，尽管拉拔载荷显著增加，锚周围的衬底，例如混凝土，不会受到过大的应力。因此，由于膨胀套筒抵接壁与膨胀套筒之间的互锁，混凝土的承载力可以显著地高于使用标准膨胀锚的水平。此外，由于膨胀套筒抵接壁与膨胀套筒之间的互锁可以减少膨胀套筒与膨胀体及锚栓之间的相对，因此总锚位移特性，特别是在循环负载导致混凝土开裂的条件下也可以得到提高。

锚栓是细长体。将膨胀体和锚栓被特别地连接以传递拉力。具体地，如果膨胀锚是所谓的套筒型膨胀锚，则膨胀体可以例如与锚栓螺纹连接。具体地，如果膨胀锚是所谓的螺柱型膨胀锚，膨胀体也可以紧密地固定在锚栓上。在膨胀锚为螺柱型的情况下，特别优选的膨胀体和锚栓是一体的，即它们形成一个整体。如果膨胀锚是所谓的螺柱型膨胀锚，则锚栓优选地设置有面向前方的肩部，以供膨胀套筒抵接并用于使膨胀套筒前移到钻孔中。膨胀体是膨胀锚的一部分。

膨胀套筒围绕锚栓，特别是绕纵轴。优选地，膨胀套筒是一个单个零件。然而，膨胀套筒也可以由几个单独的部分构成，例如其可以通过橡胶圈或卡扣机构以螺栓围绕的方式固定。

优选地，锚栓、膨胀套筒和/或膨胀体各自均是钢制部件。这些钢制部件可以包括例如碳钢或不锈钢。

锚栓可以在锚栓的后部区域中具有张力引入结构。所述张力引入结构用于将拉力引入到锚栓中。所述张力引入结构例如可以是设置在锚栓上的螺纹，特别是外螺纹。所述张力引入结构例如也可以是形成最大横截面的头部或卡口型锁。

当所述膨胀套筒相对于膨胀体向前移动时，膨胀体的会聚区用于使所述膨胀套筒膨胀，特别是相对于纵轴径向使所述膨胀套筒膨胀。在会聚区中，膨胀体在其侧表面上朝向锚栓的后部和/或朝张力引入结构会聚，其中会聚的焦点可以优选为纵轴。这主要意味着，所述膨胀体的侧表面与所述纵轴的径向距离朝向所述膨胀体的后部变小。所述膨胀体可以具有额外的区域，例如优选地为圆柱形的过渡区域和/或尖端区域。所述会聚区可以例如是圆锥形的，或者可以具有更复杂的形状，例如凸形或凹形。特别是，所述会聚区形成一个针对所述膨胀套筒的楔形。

所述膨胀套筒抵接壁用于在所述膨胀体与所述膨胀套筒之间产生互锁。所述膨胀套筒抵接壁布置成使得当所述膨胀套筒相对于所述膨胀体在向前方向上轴向移动时，即朝向所述膨胀体的前端和/或所述锚栓轴向位移时，特别是通过将所述膨胀体沿向后方向拉入到所述膨胀套筒中，所述膨胀套筒可以碰触到所述抵接膨胀套筒抵接壁上，即，所述膨胀套筒可以抵接在所述膨胀套筒抵接壁上。因此，所述膨胀套筒抵接壁在轴向上面向所述膨胀套筒，或换言之，所述膨胀套筒抵接壁在平行于纵轴的方向上面向所述膨胀套筒。优选地，所述膨胀套筒抵接壁面向，特别是轴向面向，所述膨胀套筒的尖端，和/或用于抵接所述膨胀套筒的尖端，因此可以称为膨胀套筒尖端抵接壁。所述膨胀套筒的尖端可以理解为所述膨胀套筒的前端，即指向向前方向的端部。所述膨胀套筒抵接壁相对于所述膨胀套筒特别是轴向地相对于所述膨胀套筒布置，并且特别是相对于所述膨胀套筒的尖端布置。特别是，在所述膨胀套筒被所述膨胀体膨胀之前的状态下，即在安装锚之前的锚的预安装状态下，所述膨胀套筒抵接壁面向所述膨胀套筒，特别是轴向面向所述锚膨胀套筒，特别是面向所述膨胀套筒尖端。特别是，所述膨胀套筒抵接壁面向所述锚的后部。所述新型锚被配置成使得在所述膨胀体相对于所述膨胀套筒在向后方向上的轴向移位期间和/或在所述膨胀体将所述膨胀套筒径向膨胀期间，所述膨胀套筒可以碰触(特别是用其尖端)所述至少一个膨胀套筒抵接壁。因此，所述至少一个膨胀套筒抵接壁适合和/或配置成用于通过所述膨胀套筒，特别是轴向和/或通过所述膨胀套筒的尖端抵接。特别是，所述至少一个膨胀套筒抵接壁适合和/或配置成用于通过所述膨胀套筒的区段，特别是所述膨胀套筒的前端部分抵接，特别是轴向抵接，所述部分绕所述纵轴弯曲和/或被指定为可由膨胀体进行径向位移。

特别是，所述膨胀套筒抵接壁在所述膨胀体上径向突出，和/或在所述膨胀套筒抵接壁处形成台阶结构，其中所述膨胀套筒抵接壁形成相应台阶结构的竖直部分。所述膨胀套筒抵接壁被布置在所述膨胀体的侧表面上，即在所述膨胀体的侧面上。

在所述锚栓的侧视图中，所述至少一个膨胀套筒抵接壁可以是直的，从而允许简单的结构设计。然而，所述至少一个膨胀套筒抵接壁在所述锚栓的侧视图中也可以是弯曲的，或者，在锚栓的侧视图中所述至少一个膨胀套筒抵接壁也可以由多个壁段构成，例如多个直壁段，所述多个直壁段以成角度的关系连接，以产生单个膨胀套筒抵接壁。特别是，所述至少一个膨胀套筒抵接壁可以在所述锚栓的侧视图中形成凹面，这从制造的角度来看可能是有利的。所述膨胀套筒抵接壁相对于其壁基的径向高度可以是恒定的，但也可以变化。

在使用术语“纵轴”的情况下，此术语特别是应指所述锚栓的纵轴，所述纵轴通常也是所述锚的纵轴。根据通常的定义，“纵轴”特别可以是在纵向方向上，即在细长锚栓的长度方向上延伸的轴。在使用术语“径向地”、“轴向地”或“周向地”的情况下，这些术语特别是应相对于所述锚栓的纵轴理解。

如上文更详细解释的，由所述至少一个膨胀套筒抵接壁产生的所述膨胀套筒与所述膨胀体之间的轴向互锁可以有利地提高锚性能。除此之外，出乎意料地发现，当由所述至少一个膨胀套筒抵接壁产生的所述膨胀套筒与所述膨胀体之间的形状配合互锁明显但又不太牢固时，轴向互锁是特别有利的。换句话说，当所述膨胀套筒抵接壁可以有意地仅“制动”所述膨胀套筒而不完全停止所述膨胀套筒，即，当所述膨胀套筒抵接壁可以被所述膨胀套筒越过时，特别是在不破坏所述锚的情况下，轴向互锁是有利的。特别是，发现所述膨胀套筒的完全停止可以导致在高负载下的拉力型故障，这通常是不希望的、不成熟的模式。在所述膨胀套筒碰触硬停止的膨胀套筒抵接壁时，这可以通过将锚特性从膨胀型改变为摩擦型来解释。相反，如果将所述膨胀套筒抵接壁设计为可被所述膨胀套筒越过，则锚特性可以至少部分地在高负载下恢复为膨胀型，从而允许激活所述膨胀套筒上的膨胀储备，从而使最大负载能力可以进一步提高，优选地可以达到混凝土锥体破坏的程度。因此，使膨胀套筒抵接壁可被膨胀套筒逾越可以产生锚的特别长且平滑的力-位移特性。

鉴于上述，特别有利的是，如果所述至少一个膨胀套筒抵接壁被设计为用于可逾越地阻挡所述膨胀套筒，特别是可逾越地阻挡所述膨胀套筒的轴向移动。“阻挡”在此意味着可以产生互锁，“可逾越地”意味着互锁可以被有意地克服，特别是在高负载下。例如，可以通过设置沿轴向倾斜的所述膨胀套筒尖端或/和所述膨胀套筒抵接壁来产生此类可逾越的阻挡，使得抵接在所述膨胀套筒抵接壁上的所述膨胀套筒在高轴向负载下通过楔效应被径向向外推，直到所述膨胀套筒可以轴向越过所述膨胀套筒抵接壁。

如果所述至少一个膨胀套筒抵接壁朝向所述锚栓的后部逐渐变细，这是将是特别有利的。因此，优选地，所述膨胀套筒抵接壁至少总体上不垂直于纵轴。相反，所述膨胀体的半径在所述膨胀套筒抵接壁处朝向所述锚栓的后部逐渐减小。这使得允许以特别可靠且易于制造的方式产生可逾越的阻挡。优选地，相对于所述锚栓的纵轴测得的所述至少一个膨胀套筒抵接壁的最大斜率α_最大小于80°或70°，这意味着所述膨胀套筒抵接壁的点都没有更大的斜率。已经观察到，对于某些情况，在更大角度下，互锁可能太紧。根据通常的定义，相对于纵轴测得的斜率特别是可以理解为在壁的一点处的切线与纵轴之间的角度，所述角度在纵向平面中，即在含有纵轴的平面中测得。

同样，优选地，所述至少一个膨胀套筒抵接壁相对于所述锚栓的纵轴测得的最大斜率α_最大大于30°。设定斜率的此下边界确保特别可靠的互锁并且可以以特别简单的方式将能力最大化。

在另一个有利的实施例中，所述至少一个膨胀套筒抵接壁具有最大径向高度h₆₀，即，从抵接壁底部到抵接壁顶部相对于纵轴径向测得最大高度至少为0.3mm。此下边界允许所述膨胀套筒在膨胀套筒抵接壁处具有特别可靠的接合，其中膨胀套筒类型为通常用于膨胀锚的类型。在所述至少一个膨胀套筒抵接壁的高度是恒定的情况下，其最大高度是此恒定高度。

优选地，所述至少一个膨胀套筒抵接壁位于距所述会聚区的后端至少0.5*L1、优选地至少0.8*L1的距离d₆₀处，特别是轴向距离d₆₀处，其中L1为所述会聚区的长度，特别是轴向长度。因此，所述至少一个膨胀套筒抵接壁优选地相对较远地位于所述膨胀体上，使得仅当所述膨胀套筒已经被安全地锚定时所述至少一个膨胀套筒抵接壁才与所述膨胀套筒产生互锁。因此，可以有效地避免过早拔出，并且可以提高混凝土的使用。

所述膨胀体可以具有位于所述会聚区的前部的过渡区域。在此类过渡区中，所述膨胀体的会聚与所述会聚区相比至少不那么陡峭，或者可能完全不存在会聚。此类过渡区域可以防止所述膨胀套筒过度膨胀以及在高负载下对周围的衬底过度施加应力。如果完全不存在会聚，则所述过渡区域可以具有圆柱形的侧表面，其中圆柱形是广义上理解的圆柱形，该圆柱形的基部可以是但不一定必须是圆形的。

如果设置过渡区域，则所述至少一个膨胀套筒抵接壁优选位于所述过渡区域内。这可以导致所述膨胀套筒抵接壁的特别良好协调的激活，并且因此导致特别好的负载特性。特别是，在这种情况下，所述膨胀套筒抵接壁在晚期膨胀阶段之前将不与所述膨胀套筒接合，而在晚期膨胀阶段中，所述膨胀套筒已经被安全地锚定并且衬底上的压力增加相对较低。在此阶段，互锁的作用可以特别有效。因此，混凝土的使用可以进一步得到提高。

所述至少一个膨胀套筒抵接壁例如可以位于从所述膨胀体径向突出的突起上。然而，根据本发明的另一优选的发现，所述膨胀体特别是在其侧表面上可以设置有所述至少一个抵接壁凹部，其中，所述至少一个抵接壁凹部被所述至少一个膨胀套筒抵接壁限制，特别是在其前端处。因此，所述膨胀套筒抵接壁形成凹部的前端壁。这可以具有如下许多优点：a)凹部可以特别易于制造；b)在凹部的末端形成的壁，即至少部分凹陷的壁可以特别坚固；c)至少部分凹陷的壁不易与膨胀机构或孔壁产生不希望的干涉；以及d)凹部可以具有另外的优选功能，尤其是可以释放衬底应力。特别是，已经发现，如果凹部被设计成使得所述膨胀套筒在相对于所述膨胀体向前移动时进入所述凹部，特别是通过弯曲进入所述凹部，那么衬底上的压力或特别是压力尖峰可以减小，如下文将进行更详细的解释。由于所述膨胀套筒抵接壁位于所述凹部的端部，因此此压力释放与所述膨胀套筒抵接壁的激活“自动”协调，这可以在不费力的情况下进一步提高性能。因此，将锚配置成使得所述抵接壁凹部收容所述膨胀套筒的区段，特别是当所述膨胀套筒相对于所述膨胀体向前移动时，即当所述膨胀体相对于所述膨胀套筒向后移动时，和/或当所述膨胀套筒通过膨胀体膨胀，特别是通过弯入而膨胀时，此种设置是尤其优选的。由于所述凹部的尺寸是有限的，所以仅部分的所述膨胀套筒进入到所述凹部中，而所述膨胀套筒的其他部分沿所述膨胀体表面完全膨胀。因此，在不显著降低膨胀率的情况下减小了混凝土应力。

特别是，所述至少一个抵接壁凹部径向地延伸到所述膨胀体中。所述至少一个抵接壁凹部优选地至少部分地位于所述膨胀体的会聚区中。

所述膨胀套筒可以具有源自所述膨胀套筒前端的至少一个狭缝。狭缝可以是由于制造原因而造成的，特别是如果所述膨胀套筒是通过在锚栓周围轧制板材来制造的。可替代地或另外，可以设置至少一个狭缝用于辅助所述膨胀套筒的膨胀。优选地，所述膨胀套筒具有源自所述膨胀套筒前端的多个狭缝，并且所述膨胀套筒具有处于相邻狭缝之间的指状物。

已经发现，源自所述膨胀套筒前端的狭缝可能是造成特定衬底应力的原因，因为狭缝形成强的不连续性，所述强不连续性可能如此潜在地产生压力尖峰。特别是鉴于此，优选的是，所述至少一个狭缝位于其至少部分地与所述至少一个抵接壁凹部重叠的位置，或至少可通过将所述膨胀套筒绕所述锚栓旋转而被带入到此位置中，特别是在不破坏锚的情况下。在这些重叠位置上，狭缝的附近可以接合到所述抵接壁凹部中。已经发现，这可以显著减少不希望的压力尖峰。此处的重叠具体意指径向重叠。将狭缝带入到重叠位置中通常是很容易实现的：发现凹部的侧边在安装拧紧期间会在狭缝处自动卡住可自由旋转的膨胀套筒，从而在正确的重叠位置产生旋转锁定。

如果存在多个抵接壁凹部和源自所述膨胀套筒前端的多个狭缝，则出于相同的原因，特别优选的是，如果所有狭缝均各自位于其至少部分地与所述抵接壁凹部中的至少一个重叠的位置，或至少可以通过将所述膨胀套筒绕所述锚栓旋转而被带入到此位置中。优选地，抵接壁凹部的数量等于源自所述膨胀套筒前端的狭缝的数量，这允许在所有狭缝处减轻张力并且具有特别简单的设计。

优选地，所述膨胀体具有邻近于所述至少一个抵接壁凹部的弧形横截面。这可以允许衬底的特定均匀的负载，并且还可以支持狭缝的上文提及的旋转对准。根据通常的定义，此处的横截面意指垂直于纵轴的区段。

如果所述至少一个膨胀套筒抵接壁的最大角宽度θ_最大大于50°、优选地大于60°、特别优选地约70°，则是特别有利的。换句话说，所述至少一个膨胀套筒抵接壁横跨所述膨胀体的50°以上、优选地60°以上、特别优选地约70°。特别是，最大角宽度在所述锚栓的纵轴处和/或在垂直于所述锚栓的纵轴的平面中进行测量。优选地，所述至少一个膨胀套筒抵接壁轴向投影到此平面上，并且在所述锚栓的纵轴处测得此投影的所述角宽度取作所述至少一个膨胀套筒抵接壁的最大角宽度。因此，所述膨胀套筒抵接壁相对较宽，这可以提供与所述膨胀套筒的特别良好的互锁，并且，如果所述膨胀套筒抵接壁设置在所述抵接壁凹部处，则此凹部通常具有相似的尺寸，从而允许可靠地接合，特别是所述膨胀套筒弯入到凹部中，由此产生了减轻应力的优点，上面已经详细说明了。

如果所述至少一个膨胀套筒抵接壁的最大角宽度θ_最大小于90°、优选小于80°，则也是有利的。可以如上所述测量最大角宽度。根据此实施例，所述膨胀套筒抵接壁不是太宽。这允许以特别容易的方式提供轴向无套筒区域，即在区域前部轴向地没有膨胀套筒抵接壁的区域。轴向无套筒区域可以有利地软化在所述膨胀套筒抵接壁处产生的互锁和/或轴向无套筒区域可以允许混合的膨胀机构，这允许系统可以以特别容易和有效的方式去适应特定的负载情况。

特别优选的是，如果膨胀体具有多个膨胀套筒抵接壁，特别是最少2个或最少3个膨胀套筒抵接壁。具有多个膨胀套筒抵接壁可以提供特别均匀的负载分布，并且因此，在易于制造的同时，可以使所述膨胀套筒特别可靠地互锁。而且，具有多个膨胀套筒抵接壁可以避免在锚和/或周围的混凝土处的峰值负载，从而进一步提高性能。此外，其可以便于有利的轴向无套筒区域的设计，这可以以低成本进一步提高性能。各个膨胀套筒抵接壁是，特别是，分离的和/或与另一个是可区分的。

在本文中，反复提及“至少一个膨胀套筒抵接壁”的特性。如果根据本发明，提供了多个膨胀套筒抵接壁，则所述多个膨胀套筒抵接壁中的至少一个可以具有这些特性，或所述多个膨胀套筒抵接壁均具有这些特性，除非另有明确说明。

特别优选的是，这些膨胀套筒抵接壁并排布置，即，这些膨胀套筒抵接壁在轴向方向上重叠。优选地，至少存在一个垂直于纵轴的平面，所述平面与所有膨胀套筒抵接壁相交。这可以形成一个与通常的膨胀套筒结构良好协调并且因此有效的互锁。

根据一个优选的实施例，所述膨胀套筒抵接壁总共横跨所述膨胀体的θ_总共最小120°、优选地最小140°、特别优选地最小160°。换句话说，当所述膨胀套筒抵接壁全部轴向投影到垂直于纵轴的平面上(即，使用平行于纵轴的光线进行投影)时，并且这些壁的投影在此平面上覆盖的总角度是确定的，此总角度最小120°、优选地最小140°、特别优选地最小160°。因此，所述膨胀套筒抵接壁总体上相对较宽，这提供了特别有效的互锁。

根据另一个优选的实施例，所述膨胀套筒抵接壁总共横跨膨胀体的θ_总共最大250°或最大280°。换句话说，当所述膨胀套筒抵接壁全部轴向投影于垂直于纵轴的平面上(即，使用平行于纵轴的光线进行投影)时，并且这些壁的投影在此平面上覆盖的总角度是确定的，此总角度最大280°、优选地最大250°。如上所解释的，这在这些膨胀套筒抵接壁的前部留下了显著的轴向无套筒区域，这些无套筒区域上没有设置膨胀套筒抵接壁，这可以有效地允许系统适应特定的负载情况。

如果所述膨胀体具有最多8个、优选地最多6个、特别优选最多4个的所述膨胀套筒抵接壁，则是特别有利的。因此，所述膨胀套筒抵接壁相对较少，并且如果存在的话，所述抵接壁凹部也相对较少。这允许能够以特别容易的方式特别有效地设计相应的膨胀套筒抵接壁，并且如果膨胀套筒抵接壁存在的话，也可以以特别容易的方式特别有效地设计抵接壁凹部。特别地，由于只有很少的元件，因此可以将其制成相对较宽而无需复杂设计的元件。宽的膨胀套筒抵接壁反过来又允许有效的互锁，而宽的抵接壁凹部允许有效的膨胀套筒接合，从而导致应力释放和/或旋转互锁。

如之前已经提到的，在锚栓的侧视图中各个膨胀套筒抵接壁可以是直的，也可以是弯曲的或分段的。在后一种情况下，在锚栓的侧视图中，各个膨胀套筒抵接壁可以分别由多个壁部，例如直壁部，以成角度的关系连接，以在每种情况下提供一个共同的膨胀套筒抵接壁。

除了所述至少一个膨胀套筒抵接壁之外，所述膨胀体可以设置有另外的壁，例如凹部侧壁，其另外的壁不轴向面向所述膨胀套筒，和/或另外的壁不适合在膨胀套筒轴向位移时与所述膨胀套筒抵接，因此不能被称为膨胀套筒抵接壁。

如果存在多个膨胀套筒抵接壁，则优选地，所述膨胀体特别是在其侧表面上设置有多个抵接壁凹部，其中，每个抵接壁凹部特别是在其各自的前部受到膨胀套筒抵接壁之一的限制。这允许能够在多壁设置中的单个凹部的情况下实现上述优点，其中设置多个凹部可以提高其性能和易用性。例如，多个凹部可以允许所述膨胀套筒的单个狭缝的早期接合或所述膨胀套筒的多个狭缝的同时接合。

当存在多个抵接壁凹部时，如果所述多个膨胀套筒抵接壁覆盖膨胀体的侧表面，特别是会聚区的侧表面，或会聚区加上过渡区的侧表面(如果存在过渡区域)的20％到70％、优选地40％到45％，则是有利的。这允许凹部特别有效。

优选地，所述膨胀套筒抵接壁以对称的方式布置，所述膨胀套筒抵接壁绕所述膨胀体等距布置，和/或所述膨胀套筒抵接壁均具有相等的宽度，相等是指均在通常的制造公差内的相等。此类对称设置可以提高负载平衡，并且因此可以进一步提高性能。

如果所述膨胀套筒的最大厚度t₃₀介于0.75mm与3.5mm之间，则是特别优选的。这允许其与所述膨胀套筒抵接壁进行特别良好的互锁和/或与所述抵接壁凹部进行特别良好的接合。特别地，根据通常的定义，所述膨胀套筒的厚度可以在径向方向上测量。

优选地，会聚区的顶角β介于10°到40°之间，特别是在26°到40°之间。如果顶角β较大，则陡峭的膨胀套筒抵接壁被已经陡峭的会聚区所掩盖的可能性增加。如果顶角β较小，则即使膨胀套筒抵接壁处存在互锁，衬底负载也将会很高。

优选地，锚栓和/或膨胀区域的最大直径小于30mm或25mm。本发明对于相对较小的锚特别有用。

本发明还涉及一种使用特别是用于安装本发明的膨胀锚的方法，其中使膨胀套筒相对于膨胀体向前移动，特别是使膨胀套筒膨胀，其中膨胀套筒碰触至少一个膨胀套筒抵接壁。特别地，本发明还涉及一种使用特别是用于安装本发明的膨胀锚的方法，在该膨胀锚中，将所述锚插入孔中，并且所述膨胀套筒在所述锚位于所述孔中的情况下，尤其是在至少所述膨胀套筒的尖端位于所述孔内的情况下，相对于膨胀体向前移动，其中膨胀套筒碰触至少一个膨胀套筒抵接壁。相应地，按预期使用和/或安装锚。相对于膨胀体向前移动膨胀套筒，即相对于膨胀套筒向后移动膨胀体，优选地可以通过将附接有膨胀体的锚栓从孔中拉出或/和通过将膨胀体相对于锚栓向后移动来实现。原则上，也可以通过将膨胀套筒向前推过轴向固定在孔内的膨胀体来实现。

优选地，将所述膨胀套筒相对于所述膨胀体向前移动，其中所述膨胀套筒碰触所述至少一个膨胀套筒抵接壁，并且随后克服所述至少一个膨胀套筒抵接壁。因此，在高负载下，正如有利地预期的，膨胀套筒抵接壁被轴向地越过。

此外，如果所述膨胀套筒相对于所述膨胀体向前移动，其中所述膨胀套筒的区域被插入到至少一个抵接壁凹部中，则是有利的。如上文更详细地描述的，这可以产生例如减小混凝土应力或产生旋转锁定。

在此结合锚所描述的特征也可以用于使用锚的方法，并且在这里结合使用锚的方法，所描述的特征也可以用于锚本身。

参考优选的示例性实施例更详细地解释本发明，所述优选的示例性实施例在附图中示意性地描绘，其中下面呈现的示例性实施例的各个特征可以在本发明的范围内被单独地或以任意组合地形式实现。

附图说明

图1为本发明的膨胀锚的侧视图；

图2为在根据图1的截面图A-A中的图1的锚的前部区域的截断的剖视图；

图3为图1和2的锚的根据图1中横截面B-B的剖视图；

图4到7为用于在衬底中使用图1到3的锚的方法的连续步骤，其中，为清楚起见，衬底仅在图4中示出。与图2类似，图4以侧视图示出锚，图5以细节截断侧视图示出，并且图6和7以截断剖切截面图示出。

具体实施方式

附图示出了本发明的膨胀锚的实施例。锚包括：限定纵轴99的细长锚栓10、围绕锚栓10的膨胀套筒30，以及设置在锚栓10上，即在锚栓10的前端附近的用于膨胀套筒30的膨胀体12。

特别是如图2中所示，膨胀体12具有会聚区23，所述会聚区被设计成用于在膨胀体12沿向后方向被拉入到膨胀套筒30时，即当膨胀套筒30相对于膨胀体12向前移动到膨胀体12上时，使膨胀套筒30径向膨胀。出于此目的，至少在安装锚之前，膨胀体12的侧表面朝向锚的后部会聚，即，所述侧表面朝向膨胀套筒30会聚。在本实例中，膨胀体12的侧表面在会聚区23中为圆锥形，其中会聚的焦点在纵轴99上，并且顶角β如图1所示。然而，这仅是实例，并且其它会聚设计也是可能的。

在本实例中，膨胀体12还具有过渡区域22和尖端区域21，所述过渡区域位于会聚区23的前方并且邻近于所述会聚区，所述尖端区域位于过渡区域22的前方并且邻近于所述过渡区域。在过渡区域22中，与会聚区23相比，向后会聚较小，或向后会聚甚至为零，但是优选地为非反向会聚，即不是前向会聚。在本实例中，在会聚区23中不存在会聚，即零，并且膨胀体12在会聚区23中具有圆柱形的侧表面，特别是具有圆形基部的圆柱形。在尖端区域21中，膨胀体12的侧表面朝向锚的前端会聚。

锚栓10具有颈部25，所述颈部位于膨胀体12附近和后面。至少在安装锚之前，膨胀套筒30至少部分地围绕此颈部25。在颈部25处，锚栓10的直径可以最小。

在本实施例中，锚属于螺柱型。螺栓10在颈部25的后端具有面向前方的肩部17，所述肩部用于与膨胀套筒30轴向接合并使膨胀套筒30向前移。在当前情况下，作为实例，膨胀体12与锚栓10是一体的。

在锚栓10的后部区域中，锚栓10设置有张力引入结构18，此处所述张力引入结构呈设置在锚栓10上的外螺纹的形式。

膨胀套筒30设置有多个狭缝36'、36”，所述狭缝源自膨胀套筒30的前端并且朝向膨胀套筒30的后端延伸。狭缝36'、36”便于膨胀套筒30的径向膨胀。膨胀套筒30具有图2中所示的最大径向厚度t₃₀。

在膨胀体12的侧表面上设置有多个抵接壁凹部66'、66”、66”'(在当前情况下示例性地为三个，但是也可以设置不同的数量)。这些抵接壁凹部66'、66”、66”'可从膨胀体12的外部径向进入。作为实例，在侧视图中，其各自具有大致矩形的轮廓。然而，其它轮廓也是可能的。

每个抵接壁凹部66在其前端处由膨胀套筒抵接壁60终止。由于在本实例中存在三个抵接壁凹部66'、66”、66”'，所以也存在三个膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'。这些膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'中的每一个均面向膨胀套筒30，即面向后，并为膨胀套筒30的前端(即尖端)形成一个可逾越的轴向止挡，这将在下面进行更详细的描述。

如图2中所示且作为实例，在膨胀套筒抵接壁60'处，膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'中的每一个具有径向高度h₆₀和最大斜率α_最大，其相对于纵轴99纵向测得。如图3所示且作为实例，在膨胀套筒抵接壁60'处，膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'中的每一个具有在横截面上和绕纵轴99的最大角宽度θ_最大。总体上，所有膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'绕纵轴99横跨总角度θ_总共。膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'是并排的，沿着纵轴99位于相同的位置，并且在圆周方向上不重叠。因此，此处θ_总共是所有膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'的最大角宽度θ_最大的总和，即θ_总共＝Σθ_最大。

膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'全部都位于过渡区域22中。特别地，如图2中所示且作为实例，在膨胀套筒抵接壁60'处，膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'中的每一个与膨胀体12的轴向后端，即与会聚区23的后端相距d₆₀，距离d₆₀大于会聚区23的轴向长度L1。

使用锚的方法在图4到7中示出。

在图4中所示的所述方法的第一步骤中，首先将锚的前端引入到衬底6的孔中。

随后，将膨胀体12拉入膨胀套筒30的前端区域，即，将膨胀套筒30相对于膨胀体12向前推动并推过所述膨胀体12。在本实施例中，这是通过向后一起拉动锚栓10和膨胀体12来实现的，特别是通过拧紧设置在锚栓10的张力引入结构18上的螺母8来实现。由于基体6在膨胀套筒30上施加径向压力，因此当将膨胀体12拉入到膨胀套筒30的前端区域时，膨胀套筒30被略微径向弯入到抵接壁凹槽66'、66”、66”'中。图5至图7示出了在拉入膨胀体12期间膨胀套筒30相对于膨胀体12的连续位置。

在某个阶段，如图6所示，膨胀套筒30用其在弯入的区域中的尖端轴向碰触膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'。这导致膨胀套筒30与膨胀体12在膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'处形成形状配合型的轴向互锁。此互锁导致膨胀机构的暂时改变，并且可以导致增加的拔出抗力，而不会给衬底6带来过大的应力。

膨胀套筒抵接壁60'、60”、60”'与膨胀套筒30之间的接口被设计成使得在高拉力负载下互锁可以被有意克服，如图7所示，从而导致膨胀机构的返回，并可能导致在高负载下特别好的拔出抗力。

在安装开始时，螺母8的拧紧可能会引起膨胀体12相对于膨胀套筒30的旋转。但是这种旋转很快就停止了，即当狭缝的边缘与抵接壁凹部66'、66”、66”'之一的侧壁相接合时，例如当狭缝36”的边缘与凹部66”的侧壁69”相接合时，如图5所示。

Claims (22)

1.一种膨胀锚，其具有：

锚栓(10)；

膨胀套筒(30)，所述膨胀套筒围绕所述锚栓(10)；以及

膨胀体(12)，所述膨胀体位于所述锚栓(10)的前部区域中，其中所述膨胀体(12)具有用于使所述膨胀套筒(30)膨胀的会聚区(23)，

其特征在于，

所述膨胀体(12)具有至少一个面向所述膨胀套筒(30)的膨胀套筒抵接壁(60)。

2.根据权利要求1所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)用于能逾越地阻挡所述膨胀套筒(30)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)朝向所述锚栓(10)的后部逐渐变细。

4.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)的相对于所述锚栓(10)的纵轴(99)测得的最大斜率(α_最大)大于30°和/或小于80°。

5.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)的最大径向高度(h₆₀)为至少0.3mm。

6.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)以与所述会聚区(23)的后端相距至少0.5*L1、优选地至少0.8*L1的距离(d₆₀)定位，其中L1为所述会聚区(23)的长度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀体(12)具有位于所述会聚区(23)的前部的过渡区(22)，

其中所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)位于所述过渡区(22)内。

8.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀体(12)设置有至少一个抵接壁凹部(66)，其中所述至少一个抵接壁凹部(66)受所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)的限制。

9.根据权利要求8所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述抵接壁凹部(66)是用于收容所述膨胀套筒(30)的区段的抵接壁凹部(66)。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀套筒(30)具有源自所述膨胀套筒(30)的前端的至少一个狭缝(36)，

其中所述至少一个狭缝(36)位于其至少部分地与所述至少一个抵接壁凹部(66)重叠的位置，或者至少能够通过使所述膨胀套筒(30)绕所述锚栓(10)旋转而被带入到此位置中。

11.根据权利要求8到10中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀体(12)具有邻近于所述至少一个抵接壁凹部(66)的弧形横截面。

12.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)具有在与所述锚栓(10)的所述纵轴(99)垂直的平面中在所述锚栓(10)的所述纵轴(99)处测得的最大角宽度(θ_最大)，所述最大角宽度大于50°、优选地大于60°和/或小于90°、优选地小于80°。

13.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀体(12)具有多个膨胀套筒抵接壁(60)。

14.根据权利要求13所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀套筒抵接壁(60)并列布置。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀套筒抵接壁(60)总计横跨所述膨胀体(12)的最小120°、最小140°或最小160°，和/或

所述膨胀套筒抵接壁(60)总计横跨所述膨胀体(12)的最大280°或最大250°。

16.根据权利要求13到15中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀体(12)具有最多8个、优选地最多6个、特别优选地最多4个膨胀套筒抵接壁(60)。

17.根据权利要求13到16中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀体(12)设置有多个抵接壁凹部(66)，其中每个抵接壁凹部(66)受所述膨胀套筒抵接壁(60)中的一个膨胀套筒抵接壁的限制，其中

所述多个抵接壁凹部(66)覆盖所述膨胀体(12)的侧表面的20％到70％、优选地40％到45％。

18.根据权利要求13到17中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀套筒抵接壁(60)以对称方式布置，

所述膨胀套筒抵接壁(60)绕所述膨胀体(12)等距地布置，和/或

所述膨胀套筒抵接壁(60)全部具有相等宽度。

19.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述膨胀套筒(30)的最大厚度(t₃₀)介于0.75mm与3.5mm之间，和/或

所述会聚区(23)的顶角(β)介于10°与40°之间。

20.一种用于使用根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚的方法，其中

使所述膨胀套筒(30)相对于所述膨胀体(12)向前移动，其中所述膨胀套筒(30)碰触所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)。

21.根据权利要求20所述的方法，

其特征在于，

使所述膨胀套筒(30)相对于所述膨胀体(12)向前移动，其中所述膨胀套筒(30)碰触所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)，并且随后克服所述至少一个膨胀套筒抵接壁(60)。

22.根据权利要求20或21所述的方法，

其特征在于，

使所述膨胀套筒(30)相对于所述膨胀体(12)向前移动，其中所述膨胀套筒(30)的区域插入到至少一个抵接壁凹部(66)中。

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