CN112752909A - 带凸起区域的膨胀锚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膨胀锚，所述膨胀锚包括锚栓和位于所述锚栓的至少一个膨胀壳，其中所述锚栓包括以下各者作为所述锚栓的一个组成部分：用于使所述至少一个膨胀壳膨胀的楔形区域；形成用于所述膨胀壳的向后止动件的邻接区域，所述邻接区域位于所述楔形区域的后方；和用于将拉力引入到所述锚栓中的后部区域，所述后部区域位于所述邻接区域的后方，且其中所述锚栓包括径向地突出在所述锚栓上的凸起区域，所述凸起区域位于所述邻接区域和所述后部区域之间并且与所述邻接区域间隔开。

Description

带凸起区域的膨胀锚

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的膨胀锚。这种膨胀锚包括锚栓和位于锚栓的至少一个膨胀壳，其中所述锚栓包括：用于使所述至少一个膨胀壳膨胀的楔形区域；形成用于所述膨胀壳的向后止动件的邻接区域，所述邻接区域位于所述楔形区域的后方；和用于将拉力引入到所述锚栓中的后部区域，所述后部区域位于所述邻接区域的后方。

背景技术

EP2848825 A1公开了一种带膨胀套筒的膨胀锚，其中膨胀套筒在其内侧上具有至少一个腹板，腹板与锚栓的颈部区域中设有的凹槽接合。安装过程中，腹板被锚栓的楔形区域径向向外移位，即，腹板的材料被启动，以产生特别宽的膨胀。

DE2256822 A1示出了一种膨胀锚，其中在膨胀套筒与锚栓之间设有旋转锁。该旋转锁可以由位于锚栓的颈部区域的凹槽和从膨胀套筒突出的对应突出部形成。

EP0515916 A2和DE3411285 A1描述了紧固件。在两案中，套筒通过螺牙与内螺栓互锁。

WO17067945 A1描述了一种用于将膨胀锚栓锚固在孔中的方法。首先将膨胀锚膨胀，然后在孔的壁与锚栓之间的空间中填充可硬化物质，以使可硬化物质到达锚栓的邻接区域。

WO2008/003456A1公开了一种膨胀锚，其中锚栓被弹性展开元件包围。当这些弹性展开元件受到轴向压缩时，它们会轴向膨胀。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨胀锚，在提供良好且可靠的性能的同时，特别是在侧向加载的情况下，其可以特别容易地且以特别低的成本和努力来制造，并且还可以提供附加的功能。

该目的通过根据权利要求1所述的膨胀锚得以实现。从属权利要求参考本发明的优选实施例。

根据本发明，锚栓包括径向地突出在锚栓上的凸起区域，作为锚栓的一个组成部分，所述凸起区域位于邻接区域和后部区域之间并且与邻接区域间隔开。

因此，本发明提出在位于邻接区域的后方且与之间隔一定距离的区域中设置锚栓，所述邻接区域具有局部增大直径的区域，即凸起区域。其中，该凸起区域可以将侧向载荷直接传递到周围孔壁中，从而提高锚固性能。由于其在锚栓上的较高处的位置，它可以这样做而不会有害地干扰锚固机构。此外，凸起区域可以增加膨胀锚的对称性，因为其可以形成楔形区域的镜像，这从制造的角度来看特别是在采用楔横轧制时是有帮助的。

凸起区域与邻接区域间隔开，即，凸起区域和邻接区域间隔一定距离布置。凸起区域位于邻接区域和后部区域之间的轴向位置，并且与邻接区域有一定距离。优选地，锚栓具有位于凸起区域和邻接区域之间的中间区域，其中优选地，中间区域是无螺纹的。凸起区域在锚栓上径向突出，即，凸起区域在与其周围环境相比时，特别是在与中间区域和/或后部区域的至少前向区域相比时，在径向上伸出。特别地，凸起区域可以形成围绕锚栓的纵轴的环。

中间区域将邻接区域与凸起区域和后部区域连接，即，中间区域位于邻接区域和凸起区域之间，并且位于邻接区域和后部区域之间。在中间区域中，优选地，锚栓是圆柱形的，特别是具有非圆形底座的圆柱形，其中非圆形性至少是由中间区域凹槽引起的。膨胀壳可以与中间区域轴向间隔开。

锚栓是伸长体。膨胀壳与锚栓相邻，从而为了锚定膨胀锚，当锚栓沿向后方向加载时，膨胀壳可以径向移位。

有利的是，锚栓包括容纳至少一部分膨胀壳的颈部区域，所述颈部区域位于楔形区域的后方和/或楔形区域和邻接区域之间。至少在安装膨胀锚之前，膨胀壳的至少一部分，优选膨胀壳的重要部分，在轴向上与颈部区域重叠。在颈部区域中，优选地，锚栓是圆柱形的，特别是具有非圆形底座的圆柱形，其中非圆形性优选地至少是由至少一个颈部区域凹槽引起的。

凸起区域是锚栓的一个组成部分，即凸起区域和锚栓的至少一部分是一个整体。优选地，锚栓的楔形区域，如果存在颈部区域，邻接区域，如果存在中间区域，和后部区域是一体的，这可以简化制造并提高性能。特别优选的情况是后部区域、凸起区域、邻接区域以及优选的楔形区域是一体的，即一个整体。楔形区域，如果存在颈部区域，邻接区域，如果存在中间区域，和后部区域在轴向上是不重叠的，即是分开的。特别地，楔形区域与颈部区域相邻，颈部区域与邻接区域相邻，邻接区域与中间区域相邻，中间区域与凸起区域相邻，和/或凸起区域与后部区域相邻。

锚栓限定纵轴，其有利地也可以是膨胀锚的纵轴。根据通常的定义，“纵轴”可以特别是在纵向方向上延伸的轴，即在锚栓的长度方向上延伸的轴。当使用术语“径向地”、“轴向地”、“纵向地”、“周向地”、“向前”、“向后”、“向后”等时，这些术语应当特别地相对于锚栓的纵轴来理解。

在楔形区域中，锚栓形成用于膨胀壳的楔形物，其朝着锚栓的后部会聚，从而当向后方向加载锚栓时，楔形区域可以使膨胀壳径向移位。例如，锚栓在楔形区域中可以是圆锥形的。然而，更复杂的会聚设计包括，例如在楔形区域中延伸的凹槽形轴向楔形区域通道，可以是特别优选的。

在邻接区域中，锚栓具有阻止膨胀壳相对于锚栓向后运动的形状。因此，当将锚栓插入孔中时，邻接区域可使膨胀壳前进到孔中。特别地，当与颈部区域相比并且优选地还与中间区域相比时，锚栓在邻接区域中可以具有更大的最大直径和/或最大半径。

后部区域用于将向后指向的拉力引入锚栓，即，用于加载锚。优选地，锚栓在后部区域中有螺纹，特别是在整个区域中有螺纹，其中所述螺纹允许力的传递。因此，优选地，后部区域螺纹区域，尤其是外螺纹区域。然而，在可选实施例中，锚栓还可在后部区域中具有较大直径头部，这对于低负载应用是特别优选的。

特别地，后部区域的螺纹不延伸到凸起区域中，即，后部区域的螺纹远离凸起区域。特别地，中间区域，凸起区域和/或颈部区域是无螺纹的。

优选地，中间区域在轴向上的长度是邻接区域的至少两倍，更优选地，至少三倍。如果颈部区域和中间区域具有相同的长度，则特别有用。由于在制造和操作期间产生的力的对称性，这可以进一步增加对称性，并且更高的对称性可以进一步改善制造过程和性能。

优选地，锚栓和/或膨胀壳分别是钢制零件。例如，这些钢制部件可以包括碳钢或不锈钢。

与在后部区域和/或中间区域相比，在凸起区域中，锚栓优选具有更大的最大半径，并且更优选地还具有更大的最大直径。

根据一个特别有利的实施例，在凸起区域中，锚栓优选具有比在邻接区域中更大的最大半径，并且更优选地还具有更大的最大直径。这可以将凸起区域的效果集中在凸起区域上，并且可以促进安装。

根据另一个有利的实施例，在凸起区域中，锚栓具有比在楔形区域中更大的最大半径，并且更优选地还具有更大的最大直径。这可以进一步促进安装和/或给予膨胀壳特别可靠的膨胀。

在所有情况下，最大半径和最大直径尤其可以分别涉及从纵轴开始的半径或与纵轴交叉的直径。

如上所述，优选地，锚栓可以有利地具有一个位于凸起区域和邻接区域之间的无螺纹的中间区域。易于制造的同时，这允许了将凸起区域放置在相对靠后的位置，从而改善了横向载荷的吸收。中间区域和/或颈部区域可以分别具有纵向延伸的凹槽。

有利地，邻接区域和凸起区域之间的间隔至少是邻接区域的长度(即，纵向延伸)。

优选地，中间区域具有比邻接区域更大的纵向延伸，和/或如果存在，颈部区域具有比邻接区域更大的纵向延伸，这可以进一步简化制造和/或改善性能。

优选地，凸起区域的至少部分到邻接区域的距离等于楔形区域的至少部分到邻接区域的距离。换句话说，由垂直于纵轴横穿邻接区域的镜平面所产生的楔形区域的镜像至少部分地与轴向方向上的凸起区域重叠。相对于邻接区域的这种高对称性可以进一步简化制造，尤其是在采用楔横轧制的情况下。

凸起区域可以设有凸起区域通道。优选地，这些凸起区域通道在纵向方向上延伸。更优选地，它们平行于锚栓的纵轴延伸。凸起区域通道可以支持凸起区域的径向压缩，从而简化锚的安装。此外，凸起区域通道可以允许流体轴向通过凸起区域，例如使可硬化物质通过。最后，它们可以增加对称性并因此有利于制造，特别是在楔形区域也设有通道的情况下。

优选地，凸起区域通道是表面凹槽。这可以进一步简化制造。特别地，表面凹槽可位于凸起区域的侧表面中，并朝着纵轴径向地延伸。

如上所述，楔形区域有利地设有楔形区域通道。这可以改善锚栓的对称性，从而有利于制造和/或改善锚栓的性能。此外，楔形区域通道可在其前端处支撑锚栓的径向压缩，从而简化锚的安装。优选地，楔形区域通道在纵向方向上延伸。更优选地，它们平行于锚栓的纵轴延伸。如果锚栓具有位于楔形区域前面的过渡区域和/或尖端区域，则楔形区域通道也可以延伸通过这些附加区域中的至少一个或两个。

优选地，楔形区域通道是表面凹槽。这可以进一步简化制造。特别地，表面凹槽可以位于楔形区域的侧面中并且朝着纵轴径向地延伸。

方便地，至少一些楔形区域通道，更优选地，所有楔形区域通道，与不同的凸起区域通道轴向对齐。换句话说，一些或所有楔形区域通道分别位于不同楔形区域通道的虚拟延伸中。这可以进一步改善力的对称性并有利于制造。

在邻接区域，优选地，锚栓包括尤其是相对于颈部区域和中间区域都径向地突出在锚栓上的邻接环。该邻接环可以形成朝前的环肩，这允许了特别有效的膨胀壳接合，同时在本发明的装置中易于制造。邻接环围绕锚栓的纵轴。它在径向上在锚栓上突出，即，沿径向在其周围突出，特别是沿径向在颈部区域和中间区域上突出。凸起区域和/或后部区域尤其是经由中间区域而与邻接环间隔开。特别地，邻接环可以限定邻接区域的长度，即纵向延伸，即，邻接区域的长度等于邻接环的长度。优选地，邻接环是邻接区域。

方便地，膨胀壳是围绕锚栓的膨胀套筒。这特别有效并且易于制造。

如上所述，在后部区域中，优选地，锚栓包括外螺纹。这易于制造的同时，实现特别有效的力传递。可以将螺母拧到螺纹上。

本发明还包括一种用于本发明的膨胀锚的制造方法，其中使用楔横轧制步骤形成膨胀锚的锚栓。由于其较高的对称性，本发明的设计可以促进楔横轧制。

本发明还涉及一种用于本发明的膨胀锚的安装方法，其中将膨胀锚插入孔中，从而将凸起区域定位在孔的最小直径小于凸起区域中的锚栓的最大直径的孔区域中。因此，在凸起区域中，锚栓相对于孔具有过大的直径，并且在凸起区域中锚栓和围绕孔的基板之间产生过盈配合。

在此结合本发明的膨胀锚描述的特征也可以与本发明的方法结合使用，并且在此结合本发明的方法描述的特征也可以与本发明的膨胀锚结合使用。

附图说明

下面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。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单独地或任意组合地实现。

图1是本发明的膨胀锚的实施例的透视图；

图2是仅图1的膨胀锚的锚栓的透视图；

图3是仅图1的膨胀锚的锚栓的侧视图；

图4是仅图1的膨胀锚的锚栓的根据图3的横截面4-4；

图5是仅图1的膨胀锚的锚栓的根据图3的横截面5-5；和

图6在纵向剖视图中示出了位于基板的孔中图1的锚。

具体实施方式

附图示出了本发明的膨胀锚实施例。所示的膨胀锚是双头螺栓型的，并且具有限定纵轴99的细长锚栓10，和在锚栓10的前部区域或尖端区域中与锚栓10邻近布置的膨胀壳30。在本实施例中，膨胀壳30是膨胀套筒，其围绕锚栓10。

锚栓10在其前部区域或尖端区域中具有楔形区域12，所述楔形区域设计成当楔形区域12沿向后方向被拉入膨胀壳体30时，即当膨胀壳体30相对于楔形区域12向前移动到楔形区域12上时，用以径向膨胀膨胀壳30。为此，至少在安装锚之前，锚栓10的侧表面在楔形区域12中朝向锚栓10的后部会聚，即，朝向膨胀壳30会聚。优选地，会聚的焦点在纵轴99上。

在本例中，锚栓10还具有过渡区域42，其位于楔形区域12的前方并且邻近所述楔形区域，以及尖端区域41，其位于过渡区域42的前方并且邻近过渡区域42。在过渡区域42中，与楔形区域12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，即不是向前会聚。在本例中，过渡区域42中不存在会聚，即零。在尖端区域41中，锚栓10的侧表面朝向锚的前端会聚。

锚栓10具有颈部区域13，其邻近楔形区域12并位于所述楔形区域后方。至少在安装锚之前，膨胀壳30至少部分地围绕该颈部区域13。

锚栓10位于颈部区域13的后端，具有邻接区域14，其中锚栓10包括邻接环，所述邻接环径向突出在锚栓10上并形成面向前的环形肩部，用于轴向接合膨胀壳30并向前推进膨胀壳30。

在当前情况下，楔形区域12和颈部区域13例如与其余的锚栓10成为一体。然而，锚栓10的多件式设计也是可能的，特别是楔形区域12和颈部区域13与锚栓10的其余部分分离的设计。

在锚栓10的后部区域中，锚栓10具有后部区域17，其特征在于，锚栓10在所述后部区域17中设有外螺纹。外螺纹提供了载荷引入结构，用于将向后定向的载荷引入到锚栓10。

锚栓10轴向地在后部区域17和邻接区域14之间，具有中间区域15，其中与后部区域17和/或邻接区域14相比，锚栓10的最大直径d更小。后部区域17与邻接区域14相邻，并且可以与后部区域17相邻。然而，在当前情况下，锚栓10还具有在轴向上位于中间区域15与后部区域17之间的凸起区域16。凸起区域16邻近中间区域15与后部区域17。颈部区域13和中间区域15具有相同的长度。楔形区域12到邻接区域14的距离和凸起区域16到邻接区域14的距离是相同的。

凸起区域16在锚栓10上径向突出。在凸起区域16中，从纵轴99测量的锚栓10具有比在中间区域15和后部区域17中更大的最大半径r。优选地，在凸起区域16中，锚栓10还具有比在中间区域15和后部区域17中更大的最大直径d。因此，凸起区域16形成围绕纵轴99的环，所述环相对于其周围突出。当锚被径向加载时，凸起区域16可以邻接孔壁，从而允许将力传递到基板上，并且保护由楔形区域12和膨胀壳30提供的膨胀机构。

可以在图6中特别清楚地看到，在凸起区域16中，优选地，锚栓10具有更大的最大半径r，优选地还具有比在邻接区域14中更大的最大直径d，更优选地还具有更大的最大半径r，并且优选地还具有比在楔形区域12中更大的最大直径d。这导致在基板6的孔中特别高的支撑。在每种情况下，半径r是从纵轴99和通过纵轴99的直径d开始测量的。

膨胀壳30设有多个狭缝36，其从膨胀壳30的前端开始并且朝向膨胀壳30的后端延伸。狭缝36可以促进膨胀壳30的径向膨胀。

在颈部区域13中，锚栓10在其侧表面上设有多个颈部区域凹槽23。这些颈部区域凹槽23可从锚栓10的外部径向进入。颈部区域凹槽23分别是平行于纵轴99延伸的纵向凹槽。在横截面中，颈部区域13在颈部区域凹槽23处偏离圆。颈部区域凹槽23沿着整个颈部区域13延伸到楔形区域12中。颈部区域13是无螺纹的。

每个颈部区域凹槽23具有第一颈部区域凹槽侧壁和第二颈部区域凹槽侧壁，其中两个颈部区域凹槽侧壁在周向上限制各自的颈部区域凹槽23。因此，颈部区域凹槽侧壁是周向侧壁。在图2中，示例性颈部区域凹槽23的第一颈部区域凹槽侧壁已经用附图标记71标记，且该示例性颈部区域凹槽23的第二颈部区域凹槽侧壁已经用附图标记72标记。

中间区域15是无螺纹的。然而，在中间区域15中，锚栓10在其侧表面上设置有多个中间区域凹槽25。这些中间区域凹槽25可从锚栓10的外部径向进入。中间区域凹槽25分别是平行于纵轴99延伸的纵向凹槽。在横截面中，中间区域15在中间区域凹槽25处偏离圆。中间区域凹槽25沿着整个中间区域15延伸到凸起区域16中。

每个中间区域凹槽25具有第一中间区域凹槽侧壁和第二中间区域凹槽侧壁。这两个中间区域凹槽侧壁在周向上限制各自的中间区域凹槽25。因此，中间区域凹槽侧壁是周向侧壁。在图2中，示例性中间区域凹槽25的第一中间区域凹槽侧壁已经用附图标记73标记，且该示例性中间区域凹槽25的第二中间区域凹槽侧壁已经用附图标记74标记。

每个中间区域凹槽25在径向和周向上与颈部区域凹槽23中的一个重叠。中间区域凹槽25和颈部区域凹槽23对齐，使得中间区域凹槽25形成颈部区域凹槽23的延伸。

膨胀壳30接合在颈部区域凹槽23中。为此，膨胀壳具有轴向延伸的增厚部，所述增厚部伸入颈部区域凹槽23中。该接合可以形成旋转锁，其防止膨胀壳30围绕锚栓10旋转。

凸起区域16设有凸起区域通道26，其纵向延伸通过凸起区域16。在当前情况下，凸起区域通道26是表面凹槽。凸起区域通道26允许流体介质例如可硬化砂浆通过。此外，凸起区域通道26可以占据锚栓10的材料，从而促进凸起区域16的变形并且因此促进将锚栓10插入孔中。

楔形区域12，过渡区域42和尖端区域41设有楔形区域通道22，每个楔形区域通道纵向延伸通过楔形区域12，过渡区域42和尖端区域41。这些楔形区域通道22可以促进制造和/或改善安装和锚固。楔形区域通道22与凸起区域通道26对齐。可以在图4和5中特别清楚地看到，楔形区域通道22和凸起区域通道26均在周向上从颈部区域凹槽23和中间区域凹槽25都偏移。

在其前部区域中，锚栓10具有相对较高的镜像对称性：在通常的制造公差范围内，中间区域15与颈部区域13镜像对称，而凸起区域16与楔形区域12具有某些对称相似之处，全部相对于垂直于通过邻接区域14的纵轴99延伸的镜平面。此外，楔形区域12设有纵向延伸的表面凹槽(即楔形区域通道22)，凸起区域16，(即凸起区域通道26)也是如此，并且凸起区域16的至少部分与楔形区域12的至少部分具有相同的自邻接区域14的轴向距离。这种高对称性可以在楔横轧制制造工艺中提供特定的力的对称分布。

当安装锚时，首先前端将锚引入基板6的孔中。随后，特别是通过拧紧设置在锚栓10的后部区域17的螺纹上的未示出的螺母，将锚栓10及其楔形区域12一起向后拉回。由此，楔形区域12被拉入膨胀壳30的前端区域，并且膨胀壳30被径向移位，从而锚固膨胀锚。生成的配置如图6所示。当其位于孔中时，凸起区域16的尺寸使得其创造与基板6产生过盈配合。

Claims (16)

1.一种膨胀锚，其包括：

-锚栓(10)，和

-位于所述锚栓(10)的至少一个膨胀壳(30)，其中

-所述锚栓(10)包括

-用于使所述至少一个膨胀壳(30)膨胀的楔形区域(12)，

-形成用于所述膨胀壳(30)的向后止动件的邻接区域(14)，所述邻接区域(14)位于所述楔形区域(12)的后方，和

-用于将拉力引入到所述锚栓(10)中的后部区域(17)，所述后部区域(17)位于所述邻接区域(14)的后方，

所述膨胀锚的特征在于，

所述锚栓(10)包括径向地突出在所述锚栓(10)上的凸起区域(16)，作为所述锚栓(10)的一个组成部分，所述凸起区域位于所述邻接区域(14)和所述后部区域(17)之间并且与所述邻接区域(14)间隔开。

2.根据权利要求1所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述后部区域(17)、所述凸起区域(16)、所述邻接区域(14)以及优选的所述楔形区域(12)是一体的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

在所述凸起区域(16)中，所述锚栓(10)具有比在所述邻接区域(14)中更大的最大半径(r)和/或最大直径(d)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述锚栓包括优选地无螺纹的位于所述凸起区域(16)和所述邻接区域(14)之间的中间区域(15)。

5.根据权利要求4所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述中间区域(15)的纵向延伸大于所述邻接区域(14)区域的纵向延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述凸起区域(16)的至少部分到所述邻接区域(14)的距离等于所述楔形区域(12)的至少部分到所述邻接区域(14)的距离。

7.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述凸起区域(16)设有凸起区域通道(26)。

8.根据权利要求7所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述凸起区域通道(26)平行于所述锚栓(10)的纵轴(99)延伸。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述凸起区域通道(26)是表面凹槽。

10.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述楔形区域(12)设有楔形区域通道(22)。

11.根据权利要求10所述的膨胀锚，

其特征在于，

所述楔形区域通道(22)是表面凹槽。

12.根据权利要求7至9中任一项与权利要求10或11中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

至少一些所述楔形区域通道(22)与不同的凸起区域通道(26)轴向对齐。

13.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

在所述邻接区域(14)中，所述锚栓(10)包括径向突出在所述锚栓(10)上的邻接环。

14.根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚，

其特征在于，

在所述后部区域(17)中，所述锚栓(10)包括外螺纹。

15.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的膨胀锚的制造方法，其中所述膨胀锚的所述锚栓(10)是使用楔横轧制步骤形成的。

16.一种用于根据权利要求1至14中任一项所述的膨胀锚的安装方法，其中所述膨胀锚插入孔中，从而将所述凸起区域(16)定位在所述孔的最小直径小于所述凸起区域(16)中的所述锚栓(10)的最大直径(d)的孔区域中。

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