CN116917631A

CN116917631A - 膨胀锚

Info

Publication number: CN116917631A
Application number: CN202280018958.6A
Authority: CN
Inventors: 岛原英己
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2021-04-13
Filing date: 2022-04-07
Publication date: 2023-10-20
Also published as: US20240183377A1; EP4074991A1; WO2022218787A1; EP4323657A1

Abstract

本公开提供了一种膨胀锚，该膨胀锚具有：锚栓，膨胀套筒，以及楔形体，该楔形体位于该锚栓的前部区域中以用于楔入该膨胀套筒，其中该膨胀套筒具有面向该楔形体的前端面，其中至少一个膨胀狭缝设置在该膨胀套筒内，其中该膨胀狭缝具有邻近该前端面定位的口部、邻接该口部的主干和邻接该主干的头部，其中该头部比该主干宽，并且其中该主干定位在该头部与该口部之间，其中该主干由第一侧面和第二侧面界定，其特征在于该第一侧面和该第二侧面通体均为非平面的，以便沿着该主干形成至少一个加宽部和至少一个缩窄部。

Description

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。这种膨胀锚设置有：

-锚栓，

-膨胀套筒，该膨胀套筒围绕该锚栓，以及

-楔形体，该楔形体位于该锚栓的前部区域中以用于楔入该膨胀套筒，其中该膨胀套筒具有面向该楔形体的前端面，

-其中至少一个膨胀狭缝设置在该膨胀套筒内，其中该膨胀狭缝起始于该膨胀套筒的该前端面处，其中该膨胀狭缝具有邻近该前端面定位的口部、邻接该口部的主干和邻接该主干的头部，其中该头部比该主干宽，并且其中该主干定位在该头部与该口部之间，

-其中该膨胀狭缝的该主干由该膨胀套筒的第一侧面和该膨胀套筒的第二侧面界定。

背景技术

WO19081300A1描述了一种膨胀锚，该膨胀锚具有设置在膨胀体上的膨胀套筒抵接壁。当锚固过程达到推进状态时，膨胀套筒抵接壁可以与膨胀套筒接合以提供互锁。膨胀套筒抵接壁可以设置在凹部的端部处，该凹部设置在膨胀体中。基于此，WO19243084 A1进一步教导了提供具有非轴对称横截面的所述凹部。根据WO19243084 A1，膨胀套筒具有不均匀的壁厚。WO19081300 A1和WO19243084A1的膨胀套筒均设置有膨胀狭缝，该膨胀狭缝限定面向前方的膨胀指状部。

膨胀套筒中的膨胀狭缝可以例如通过形状切割形成。另选地(或除此之外)，狭缝可以在冲裁工艺中形成，在该冲裁工艺中，大致扁平的套筒坯料通过剪切局部破裂以形成狭缝，然后使该坯料围绕锚栓弯曲以形成膨胀套筒。这允许获得特别窄的膨胀狭缝，这可在此方面提供特别大的膨胀套筒剩余表面面积，从而在考虑锚定性能方面可为有利的。

发明内容

本发明的锚的特征在于，第一侧面和第二侧面通体均为非平面的，以便沿着主干形成至少一个加宽部和至少一个缩窄部。

因此，膨胀狭缝的侧面并非直的，并且优选地并非平面平行的。特别地，侧面可以形成自由表面。这可以改进灵活性和性能。此外，还可有利于制造：例如在涂覆或进给期间，波浪形膨胀狭缝可以抵抗膨胀套筒坯料的非期望的相互夹紧，从而有利于锚装配。

优选地，非平面的侧面通过压印大致扁平的坯料而成形，其中膨胀狭缝优选地通过冲裁而预先形成。除了形成膨胀狭缝之外，压印工艺还允许在膨胀套筒内提供不均匀的壁厚，从而可进一步改进功能性。在压印工艺中，形成侧面的材料被加宽，并且膨胀狭缝变窄。与仅冲裁工艺相比，先冲裁随后压印的结合可允许获得特别窄的膨胀狭缝(即，特别小的狭缝宽度)，这可在此方面增加膨胀套筒的接触表面，从而改进锚定性能：在仅冲裁工艺中，由于所使用的冲裁模具因弯曲而破损的技术限制，因此存在狭缝宽度的技术限制。相比之下，如果在冲裁之后进行压印，则可以进一步减小狭缝宽度，这是因为在压印操作期间，由于与膨胀狭缝相邻定位的材料的加宽，经冲裁的狭缝宽度将闭合。

膨胀狭缝限定膨胀套筒的面向前方的膨胀指状部，这些膨胀指状部在安装锚期间由楔形体径向向外楔入。由于膨胀狭缝的头部在圆周方向上比膨胀狭缝的主干更宽，因此头部在相邻的膨胀指状部中形成收缩，即弱化部，从而有利于这些膨胀指状部向外楔入。另一方面，当膨胀套筒在弯曲工艺中制造时，由于其向后的布置并且由于其宽度，头部趋向于限定弯曲点。

锚栓为细长体。楔形体和锚栓被特别地连接以传递拉力。特别地，如果膨胀锚为所谓的套筒型膨胀锚，那么楔形体可例如与锚栓螺纹连接。特别地，如果膨胀锚为所谓的螺柱型膨胀锚，那么楔形体也可紧密地固定到锚栓上。在螺柱型膨胀锚的情况下，特别优选的是楔形体和锚栓为一体的，即它们形成一个片件。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，以用于膨胀套筒抵接并且用于使膨胀套筒推进到钻孔中。楔形体是膨胀锚的一部分。

膨胀套筒围绕锚栓，特别是围绕锚栓的纵轴。特别地，膨胀套筒可以是单个片件。

优选地，锚栓、膨胀套筒和/或楔形体各自均为钢制部件。例如，这些钢制部件可以包括碳钢或不锈钢。

特别地，锚栓可在锚栓的后部区域中具有张力引入结构。该张力引入结构用于将拉力引入到锚栓中。该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。该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。

楔形体的楔形区旨在用于当楔形体相对于膨胀套筒向后移动时使膨胀套筒膨胀，特别是使膨胀套筒相对于纵轴径向膨胀。楔形体在其侧表面上朝向锚栓的后部和/或朝向张力引入结构会聚，其中会聚的焦点可优选地为纵轴。这特别地意味着，楔形体的侧表面与纵轴的径向距离朝向楔形体的后部变小。特别地，楔形区形成针对膨胀套筒的楔形。

至少一个膨胀狭缝切割膨胀套筒并且将该膨胀套筒细分成膨胀指状部。特别地，该至少一个膨胀狭缝一直穿过膨胀套筒的壁厚，即膨胀狭缝形成膨胀套筒的径向穿孔。膨胀狭缝起始于前端面并且向后延伸到膨胀套筒中。优选地，膨胀狭缝大致平行于纵轴延伸，但其也可以相对于纵轴成角度。膨胀狭缝的主干位于膨胀狭缝的头部和膨胀狭缝的口部之间，即，头部位于主干的后部，并且口部位于主干的前部。特别地，该头部可限定膨胀狭缝的后端。优选地，该头部比主干宽，特别是在圆周方向上。狭缝的口部在膨胀套筒的前端面处敞开。特别地，其形成会聚到主干中的三角形结构，例如以提供圆角。特别地，至少在口部的一些区域中，口部可以比主干宽(特别是在圆周方向上)。

第一侧面和第二侧面彼此面对并且在圆周方向上界定主干。这些侧面是膨胀套筒的侧壁。这些侧面也可以延伸到膨胀狭缝的口部中和/或头部中。

优选地，膨胀套筒具有多个起始于膨胀套筒的前端面处的膨胀狭缝。如果设置有多个膨胀狭缝，则这些膨胀狭缝中的至少一些膨胀狭缝，优选地所有这些膨胀狭缝类似于本文所述的至少一个膨胀狭缝来优选地构造。

膨胀套筒还可以具有一个或多个附加狭缝。

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”可以特别是在纵向方向上延伸的轴，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。

优选地，第一侧面和第二侧面始终相对于彼此非平面平行。

特别地，本发明可用于膨胀锚，其中膨胀套筒具有非恒定的壁厚，即其中膨胀套筒的壁根据在膨胀套筒上的位置而变化。如在例如EP2848825 A1(该申请以引用的方式包括在本文中)中进一步详细说明的那样，可以设置非恒定的壁厚，以便改进锚定性能。

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。

附图说明

图1是本发明的膨胀锚的侧视图。

图2是图1的锚的膨胀套筒的透视图。

图3是图1的锚的膨胀套筒的侧视图。

具体实施方式

附图示出了本发明的膨胀锚的一个实施方案。该膨胀锚包括限定纵轴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，即设置在锚栓10的前端附近的楔形体12。楔形体12被设计用于当楔形体12沿向后方向(即，沿拉出方向)被拉入膨胀套筒30中时径向向外楔入膨胀套筒30。为此，楔形体12的侧表面至少局部地向后会聚。纵轴99延伸穿过锚栓10的前端并且穿过该锚栓的后端。

锚栓10具有颈部，该颈部位于楔形体12附近和后部。至少在安装锚之前，膨胀套筒30至少部分地围绕此颈部。在该颈部处，锚栓10的直径可为最小的。

在本实施方案中，该膨胀锚是螺柱型锚。因此，锚栓10在该颈部的后端具有面向前方的肩部17，以用于与膨胀套筒30轴向接合并且使膨胀套筒30向前推进。在这种情况下，例如，楔形体12与锚栓10的其余部分成一体，但在可选的实施方案中，锚栓10可以由若干单独部件组成。

在锚栓10的后部区域中，锚栓10设置有张力引入结构18，此处该张力引入结构例如是设置在锚栓10上的外螺纹。然而，这仅仅是一个示例，也可以设想其他结构，诸如内螺纹、卡口机构或头部。

膨胀套筒30是C形夹具，并且设置有多个膨胀狭缝36'、36”、36”'、36””。这些膨胀狭缝36'、36”、36”'、36””中的每个膨胀狭缝均起始于膨胀套筒30的前端面31处(即，膨胀套筒30的面向楔形体12的那个端面处)并且朝向膨胀套筒30的后端延伸(并因此朝向锚栓10的后端延伸)。膨胀狭缝36'、36”、36”'、36””中的每个膨胀狭缝径向地穿过膨胀套筒30，即膨胀狭缝36'、36”、36”'、36””中的每个膨胀狭缝将膨胀套筒30分开。

膨胀狭缝36'包括口部64'、邻接口部64'的主干61’和邻接主干61'的头部63'。口部64'布置在膨胀套筒30的前端面31处并且相对于主干61'向前布置，而头部63'相对于主干61'向后布置。因此，主干61'布置在头部63'与口部64'之间。口部64'形成膨胀狭缝36'的前端，头部63'形成膨胀狭缝36'的后端。主干61'是狭窄的、大致直线形的沟槽。相比于主干61'，头部63'在圆周方向上(即，围绕纵轴99)具有更大的宽度。由于其宽度，头部63'形成相邻膨胀套筒30的局部弱化，从而有利于膨胀套筒30的膨胀。口部64'形成会聚到主干61'中的三角形结构。该三角形结构提供了前端面31的圆角。

在示出的实施方案中，主干61'大致沿轴向方向延伸，即，大致平行于纵轴99延伸。然而，也可以设想成角度的构型。

在示出的实施方案中，头部63'为大体圆形的。然而，这仅仅是一个示例，也可以设想其他非圆形轮廓。特别地，可以提供细长轮廓，例如近似椭圆形轮廓，其中细长方向大体上沿循锚栓10的圆周方向。

在圆周方向上，主干61'由膨胀套筒30的第一侧面41'和膨胀套筒30的第二侧面42'界定，其中第一侧面41'和第二侧面42'彼此面对。第一侧面41'和第二侧面42'沿轴向方向均为大致自由成形的。特别地，第一侧面41'和第二侧面42'相对于彼此非平行地延伸。第一侧面41'和第二侧面42'均为非平面的。由于第一侧面41'和第二侧面42'的非平面形状，主干61'具有加宽部43'(在该加宽部处，膨胀狭缝36'的宽度为局部最大值，特别地为严格的局部最大值)和缩窄部44'(在该缩窄部处，膨胀狭缝36'的宽度为局部最小值，特别地为严格的局部最大值，其中在这两种情况下，宽度可以特别地在圆周方向上测量)。

膨胀狭缝36”也包括口部、主干和头部63”，其中这些项类似于膨胀狭缝36'而布置和构造，使得上文的描述在必要的修正下是适用的。膨胀狭缝36”'也包括口部、主干和头部63”'，其中这些项类似于膨胀狭缝36'而布置和构造，使得上文的描述在必要的修正下是适用的。膨胀狭缝36””也包括口部64””、主干61””和头部63””，其中这些项类似于膨胀狭缝36'而布置和构造，使得上文的描述在必要的修正下是适用的。膨胀狭缝36'、36”、36”'均为盲狭缝，因此它们不到达膨胀套筒30的后端。因此，头部63'限定膨胀狭缝36'的后端，头部63”限定膨胀狭缝36”的后端，并且头部63”'限定膨胀狭缝36”'的后端。另一方面，膨胀狭缝36””为直通狭缝，其一直延伸穿过膨胀套筒30，即从膨胀套筒30的前端面31延伸到膨胀套筒30的后端。因此，膨胀狭缝36””具有尾部69””，该尾部从头部63””延伸到膨胀套筒30的后端。因此，头部63””轴向地位于主干61””与尾部69””之间。作为直通狭缝的膨胀狭缝36””可以与制造工艺相关，在该制造工艺中，扁平坯料围绕锚栓10弯曲以形成膨胀套筒30，使得膨胀狭缝36””形成膨胀套筒30的闭合界面。

膨胀套筒30具有非恒定的壁厚，即壁厚取决于膨胀套筒30上的位置，特别是取决于圆周位置。

在使用中，将膨胀锚引入基板6的孔中，前端首先引入。随后，将楔形体12拉入膨胀套筒30的前端面31中。在本实施方案中，这是通过将锚栓10和楔形体12一起向后拉动来实现的，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来实现的。这使膨胀套筒30径向向外地加载，从而将膨胀锚锁定在基板上。

Claims

1.一种膨胀锚，所述膨胀锚具有

-锚栓(10)，

-膨胀套筒(30)，所述膨胀套筒围绕所述锚栓(10)，和

-楔形体(12)，所述楔形体位于所述锚栓(10)的前部区域中以用于楔入所述膨胀套筒(30)，其中所述膨胀套筒(30)具有面向所述楔形体(12)的前端面(31)，

-其中至少一个膨胀狭缝(36)设置在所述膨胀套筒(30)内，其中所述膨胀狭缝(36)起始于所述膨胀套筒(30)的所述前端面(31)处，其中所述膨胀狭缝(36)具有邻近所述前端面(31)定位的口部(64)、邻接所述口部(64)的主干(61)和邻接所述主干(61)的头部(63)，其中所述头部(63)比所述主干(61)宽，并且其中所述主干(61)定位在所述头部(63)与所述口部(64)之间，

-其中所述膨胀狭缝(36)的所述主干(61)由所述膨胀套筒(30)的第一侧面(41)和所述膨胀套筒(30)的第二侧面(42)界定，

其特征在于

-所述第一侧面(41)和所述第二侧面(42)通体均为非平面的，以便沿着所述主干(61)形成至少一个加宽部(43)和至少一个缩窄部(44)。

2.根据权利要求1所述的膨胀锚，

其特征在于

所述第一侧面(41)和所述第二侧面(42)始终相对于彼此非平面平行。