CN117957378A - 自切的底切锚固件 - Google Patents

Abstract

本发明建议，自切的底切锚固件(1)的膨胀套筒(9)的膨胀元件(13)构造有向前伸出的悬臂元件(20)，这些悬臂元件通过弯曲可如此地向外摆转，使得它们与底切锚固件(1)的截锥形膨胀体(7)的“斜度”相适应，从而这些悬臂元件以平面的方式，而不是以环绕的边缘贴靠在膨胀体(7)处。悬臂元件(20)相对于膨胀元件(13)的切削刃(18)具有杠杆臂，该杠杆臂增大了膨胀力。

Description

自切的底切锚固件

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的自切的底切锚固件。

背景技术

底切锚固件是膨胀锚固件，其通过膨胀而锚固在锚固孔内的底切部中。由于膨胀，膨胀锚固件通过形状锁合保持在底切部中，以防从锚固孔中被拉出，即通过形状锁合锚固。除形状锁合外，在锚固孔内也可以存在力锁合或摩擦锁合。“自切的”是指膨胀锚固件或底切锚固件本身在锚固孔中产生底切部。

专利EP 0217053 B1公开了一种底切锚固件，其具有棒状的锚固杆，该锚固杆在前端部处具有截锥形的膨胀体。在锚固杆上布置有膨胀套筒，该膨胀套筒在其面向膨胀体的前端部处通过纵向槽被细分为呈柱形外壳状弯曲的条状的膨胀元件，这些膨胀元件通过推到膨胀体上而径向向外地摆转，这可以理解为膨胀元件、膨胀套筒和膨胀锚固件的“膨胀”。在两个对置的膨胀元件的前面的前端处，柱形的硬金属销插入到膨胀元件内的钻孔中，所述硬金属销作为切削元件倾斜地向前和向外地从这两个对置的膨胀元件的前面的前端中伸出。通过膨胀套筒的旋转驱动，在推到膨胀体上时，这两个硬金属销在原本柱形的锚固孔中产生环绕的截锥形的扩宽部。扩宽部形成底切部，通过推到膨胀体上而向外摆转(即膨胀)的膨胀元件形状锁合地从后面卡住所述底切部。

发明内容

本发明的任务是改进上述类型的底切锚固件的膨胀元件的膨胀。特别是要改善由膨胀体沿径向向外施加到膨胀元件的膨胀力与为了将膨胀元件推到膨胀体上而施加的轴向力的比率，即增加膨胀力和/或减少轴向力。

根据本发明，通过权利要求1的特征解决了该任务。根据本发明的底切锚固件沿着在中心延伸的纵轴线而延伸，并且具有膨胀体和膨胀套筒，该膨胀套筒在面向膨胀体的前端部处具有至少一个膨胀元件。膨胀套筒优选具有多个均匀或不均匀分布地布置在圆周上膨胀元件。膨胀体尤其是截锥形的，其中，所述膨胀体在纵向方向上也可以是球形的或空心圆形的。一般来说，如此布置和构造膨胀体，从而在朝膨胀体的方向移动膨胀套筒时，所述膨胀体使膨胀套筒的前端部处的至少一个膨胀元件沿径向远离纵轴线地向外摆转，这也可以理解为膨胀。

在远离至少一个膨胀元件的后端部处，膨胀套筒具有形状锁合耦接件，用于通过形状锁合抗扭地安置旋转驱动工具，以围绕纵轴线旋转驱动膨胀套筒。形状锁合离合器例如可以按照爪式耦接件的形式来构造，所述爪式耦接件在膨胀套筒的后端部中具有城垛形式的矩形凹部。也可以采用其他的形状锁合耦接件。

根据本发明的底切锚固件的膨胀套筒的至少一个膨胀元件具有基体和切削元件，该切削元件在外圆周处(即在基体的远离底切锚固件的纵轴线的侧面或边缘处)具有切削刃，以用于在锚固孔中产生底切部。如果膨胀套筒在推到膨胀体上时被驱动旋转，切削元件就产生底切部。通过将至少一个膨胀元件推到膨胀体上，膨胀元件沿径向向外摆转，由此也使切削元件沿径向远离底切锚固件的纵轴线。通过膨胀套筒的旋转驱动使切削元件环绕式地围绕纵轴线运动，并且在此在锚固孔中产生底切部。

根据本发明，悬臂元件从膨胀元件的基体中伸出，所述悬臂元件的内表面如此地面向膨胀体，使得在向外摆转时，悬臂元件的内表面支撑在膨胀体处。特别是，悬臂元件向前从基体中伸出。特别是，所述悬臂元件构成了膨胀元件的前端部。

悬臂元件的面向膨胀套筒的后端部处的爪式耦接件的后端部优选连接在至少一个膨胀元件的基体处，并且悬臂元件的前端部是自由的，从而所述悬臂元件可以径向于膨胀元件的切削元件地移动。悬臂元件由此可以通过弹性的和/或塑性的弯曲来适应膨胀体的“斜度”，例如适应截锥形的膨胀体的锥角，从而使悬臂元件以平面的方式而非线性环绕地利用前面的内边缘贴靠在膨胀体处，这可能会导致该边缘在膨胀体上刮擦或摩擦。悬臂元件不是线性环绕地且因此不是刮擦地贴靠或放置在膨胀体上，通过上述方式在膨胀时不会损坏膨胀体。此外，本发明能够实现悬臂元件在切削元件的切削刃前方贴靠在膨胀体处，由此关于切削刃产生了将悬臂元件贴靠在膨胀体处的杠杆臂，在悬臂元件和膨胀体之间的膨胀力给定的情况下，所述杠杆臂增大了沿径向向外取向的作用到切削刃上的力。

优选地，悬臂元件的前面的外部的(即远离底切锚固件的纵轴线的)边缘相对于切削刃沿径向向内偏移，即相比于切削刃，悬臂元件的前面的外部的边缘与底切锚固件的纵轴线的径向距离更小。一般来说，悬臂元件可以位于切削刃和底切锚固件的纵轴线之间，于是在推到膨胀体上时位于切削刃和膨胀体之间，或者相比于切削刃，所述悬臂元件与底切锚固件的纵轴线的径向距离更小。切削刃优选向前伸出于基体之外。

悬臂元件尤其具有与基体相比减小了的厚度，该厚度特别是小于基体厚度的50％，尤其是小于基体厚度的30％，其中径向于纵轴线地测量所述“厚度”。由于厚度减小，悬臂元件与基体相比可以容易地变形，并且悬臂元件因此可以很好地适应膨胀体的几何形状，从而实现平面的贴靠。

悬臂元件的面向膨胀体的内侧朝前端部的方向优选至少延伸直至底切锚固件的径向平面，切削刃处于该径向平面中。特别是，悬臂元件沿轴向向前伸出于切削刃之外。因此，悬臂元件在膨胀时在切削刃的径向平面中且优选沿轴向进一步靠前地支撑在膨胀体处，这改善了膨胀时的杠杆比率。本发明的这种实施方案也特别包括：悬臂元件的内侧沿轴向在切削刃的后方就已经开始。

在本发明的实施方案中，切削刃和悬臂元件之间的自由空间可实现切削刃和悬臂元件之间的径向运动；特别是，在膨胀元件连同切削刃一起膨胀并向外摆转时，悬臂元件可径向地接近切削刃。以纵轴线为参照，所述自由空间尤其在径向上位于切削刃和悬臂元件之间。

自由空间可以由在切削刃和悬臂元件的内表面之间的沿膨胀套筒的纵向方向延伸的槽形成，所述槽在膨胀元件的前端部处是敞开的。以轴向截面为参照，槽尤其可以具有矩形的或三角形的横截面。

优选如此设计和布置槽，使得连接切削刃和纵轴线的连接直线延伸穿过膨胀元件的基体，并且不与自由空间相交。特别是，连接直线与纵轴线围成至少35°，尤其是至少45°的角度。

此外，优选在膨胀套筒的基体的外侧上布置一环形台阶，通过该环形台阶形成基体的厚度减小的区域，切削元件布置在该厚度减小的区域上。环形台阶可以沿径向延伸，或者可以与纵轴线成一角度地延伸，其中与纵轴线的围成的角度尤其大于45°。

切削元件优选由硬度大于膨胀套筒、膨胀元件、其基体或悬臂元件的材料制成。膨胀元件例如可以具有硬金属体作为切削元件，或者切削元件可以通过使用焊接材料堆焊而制成，所述焊接材料的硬度大于膨胀套筒、膨胀元件、其基体或悬臂元件。堆焊所具有的优点是不需要孔、凹口或类似物作为用于例如硬金属体的容纳部，该硬金属体作为膨胀元件中的切削元件。列举是示例性的，而并非穷举。

本发明的上述在说明书中提及的特征和特征组合、实施方案和设计方案，以及以下在附图说明中提及和/或在附图中绘出的特征和特征组合，不仅能以相应给出或绘出的组合的方式使用，而且也能够以原则上任意其他组合的方式使用，但或者也能够单独地使用。本发明的不具有一从属权利要求的所有特征的实施方案是可行的。一权利要求的单个特征也能够通过其他公开的特征或特征组合替换。本发明的下述实施方案是可行的，所述实施方案不具有所述实施例的所有特征，而是具有所述实施例的特征部分的特征的原则上任意的部分。

附图说明

下面借助于在附图中示出的实施例进一步解释本发明。其中：

图1示出了根据本发明的自切的底切锚固件，其中在半剖面中示出了底切锚固件的膨胀套筒；

图2示出了图1中的细节II的放大图；

图3示出了图1中的底切锚固件在锚固孔中的锚固情况；

图4示出了本发明的一个变型实施方式的图1中的细节II；

图5示出了本发明的另一变型实施方式的图1中的细节II；以及

图6示出了本发明的另一实施方式的图1中的细节II。

具体实施方式

原则上，在附图中相同的部件设有相同的参考编号。

图1中所示的根据本发明的自切的底切锚固件1被设置用于锚固在特别是柱形的锚固孔2中，其中底切锚固件1在锚固孔2中形成底切部3，底切锚固件1形状锁合地从后面卡住该底切部。锚固孔3例如钻入由例如混凝土、石块或砖石制成的锚固基底4中。

底切锚固件1具有锚固杆5和布置在锚固杆5上的膨胀套筒9，所述锚固杆具有螺纹6并且在底切锚固件1的前端部8处具有截锥形的膨胀体7。膨胀体7在直径中向前方扩宽。锚固杆5、膨胀体7和膨胀套筒9与底切锚固件1的纵轴线10同轴。

膨胀套筒9具有纵向槽11，该纵向槽从膨胀套筒9的面向膨胀体7的前端部8a开始在膨胀套筒9的轴向长度的(断裂)部分上延伸。纵向槽11不一定要——像本实施例中那样——笔直地在膨胀套筒9的轴向平面中延伸，而是也可以例如螺旋状地与轴向平面成一角度地波浪形或锯齿形地延伸。列举是示例性的，而并非穷举。膨胀套筒9通过纵向槽11在膨胀部段12中被分成膨胀元件13，所述膨胀部段在膨胀套筒9的面向膨胀体7的前端部处开始并且在膨胀套筒9的(断裂)部分上延伸。在本实施例中，膨胀元件13可以理解为接片或舌片，其在膨胀套筒9的圆周方向上呈柱形外壳状弯曲并朝截锥形膨胀体7的方向延伸，在那里膨胀元件13具有自由的端部。通过沿纵轴线10的方向在锚固杆5上朝膨胀体7的方向轴向移动膨胀套筒9，膨胀套筒9的膨胀元件13被推到膨胀体7上。在推上时，膨胀体7(该膨胀体在膨胀套筒9的所描述的移动方向上扩宽)将膨胀套筒9的膨胀元件13径向地压开，由此使膨胀元件13的前端部远离底切锚固件1的纵轴线10地向外摆转。膨胀元件13的摆转分开也可以理解为膨胀套筒9的膨胀或底切锚固件1的膨胀。

在远离膨胀体7的后端部处，膨胀套筒9具有矩形凹部14，因此膨胀套筒9的后端部按照爪式耦接件的形式被构造为形状锁合耦接件15。形状锁合耦接件15用于利用管状的旋转驱动工具16旋转驱动膨胀套筒9，所述旋转驱动工具的面向膨胀套筒9的端部被构造成与膨胀套筒9的形状锁合耦接件15相反。旋转驱动工具16可以被推到锚固杆5上，并带入到通过形状锁合与膨胀套筒9的形状锁合耦接件15抗扭的嵌接中，从而通过旋转驱动工具16的旋转驱动能够驱动膨胀套筒9旋转。通过沿底切锚固件1的纵轴线10的方向在锚固杆5上朝膨胀体7的方向轴向向前推动旋转驱动工具16，膨胀套筒9可以朝膨胀体7的方向移动，并且膨胀元件13可以被推到膨胀体7上，从而使所述膨胀元件以上述方式远离纵轴线10地向外摆转，即膨胀。膨胀套筒9的形状锁合耦接件15可以构造成其他形式；膨胀套筒9的向前推动和旋转驱动是必要的。

如在图2的放大图中可以看出的那样，膨胀套筒9的膨胀元件13在其外侧27处具有切削元件17，所述切削元件在面向膨胀体7的前端部8a的外圆周处具有切削刃18。在图1和2中，切削元件17是硬金属板，其布置在膨胀元件13的外圆周内的互补的凹部中，并例如通过钎焊固定。并非每个膨胀元件13都一定具有一个切削元件17，而是至少一个膨胀元件13具有一切削元件17就足够了。优选地，多个或全部膨胀元件13都分别具有一个或者也可能是多个切削元件17。切削刃18沿圆周方向延伸，并且可以位于膨胀元件13的轴向的前端部8a处，或者——如本实施例中那样——相对于膨胀元件13的前端部远离膨胀体7地后退。在其纵向边沿处，切削元件17具有沿纵向方向或倾斜于底切锚固件1的纵向方向延伸的副切削刃19。

为了锚固在锚固基底4中，底切锚固件1利用其膨胀体7预先插入锚固孔2中，直到膨胀体7或锚固杆5的前端部8支承在锚固孔2的孔底上。在锚固杆5上用旋转驱动工具16或者也通过其他方式驱动膨胀套筒9旋转，并沿着纵轴线10的方向朝膨胀体7的方向向前推动膨胀套筒，从而将膨胀元件13推到膨胀体7上，并使所述膨胀元件从膨胀体7远离底切锚固件1的纵轴线10地向外摆转。切削元件17的切削刃18以及可能的副切削刃19穿透锚固孔2的孔壁，并通过旋转和轴向向前推动形成环绕的截锥形的扩宽部，所述扩宽部形成底切部3。在底切部3形成后，将旋转驱动工具16从锚固杆5处取走。摆转(即膨胀)到底切部3中的膨胀元件13从后面卡住底切部3，从而所述膨胀元件通过形状锁合将底切锚固件1保持在锚固孔2内的底切部3中；根据本发明的自切的底切锚固件1通过形状锁合锚固在锚固孔2中。

在内侧处，膨胀元件13各具有一悬臂元件20，该悬臂元件的远离膨胀体7的后端部一体地逐渐变为膨胀元件13，并且其从膨胀元件13向前朝膨胀体7的方向伸出。膨胀元件13的在悬臂元件20外的区域在此称为膨胀元件13的基体21。膨胀元件13的基体21具有带有切削元件17的凹部，这些切削元件布置在基体21的外侧27上。悬臂元件20由膨胀套筒9的膨胀元件13内的槽23形成，这些槽从膨胀元件13的面向膨胀体7的端部沿纵向方向伸入到膨胀元件13内一段距离。槽23在基体21的径向外部和悬臂元件20的径向内部(在槽23或自由空间24处)之间形成自由空间24。形成自由空间24的槽23可以实现在膨胀元件13的基体21连同切削元件17的切削刃18及副切削刃19(一方面)和悬臂元件20(另一方面)之间进行径向移动。

与切削元件17的切削刃18和副切削刃19相比，悬臂元件20的前面的径向外边缘与底切锚固件1的纵轴线10的径向距离更小。悬臂元件20的前端部形成膨胀套筒9的前端部。

悬臂元件20的内表面22如此地面向膨胀体7，使得在推上膨胀元件13时，悬臂元件20的内表面22沿着膨胀体7的锥形的圆周面滑动。在这种情况下，悬臂元件20利用其内表面22支撑在膨胀体7处。通过悬臂元件20和膨胀元件13的基体21之间的自由空间24可以使悬臂元件20相对于基体21向外摆转或弯曲。在推到膨胀体7上时，悬臂元件20向外摆转或弯曲，从而所述悬臂元件适应膨胀体7的“斜度”，并且平面地通过内表面22而不是仅通过其前面的内边缘贴靠在膨胀体7处。“斜度”是指由于膨胀体的截锥形状而导致的膨胀体7的圆周面与底切锚固件1的纵轴线10成一角度的倾斜走向。

悬臂元件20沿纵向方向向前朝膨胀体7的方向伸出膨胀元件13的基体21之外并且伸出切削元件17的切削刃18所在的径向平面之外。由此，悬臂元件20在轴向方向上在切削刃18的前方将膨胀元件13支撑在膨胀体7处。由此得到了一杠杆臂，从而膨胀体7将膨胀元件13沿径向向外压所使用的膨胀力小于在锚固孔2内膨胀时切削元件17的切削刃18沿径向向外压向锚固孔2的孔壁所使用的膨胀力。向前朝膨胀体7的方向伸出的悬臂元件20增加了在膨胀时切削刃18向外压向或压入锚固孔2的孔壁所使用的膨胀力。

由硬金属制成的切削元件17具有比膨胀元件13大的硬度，所述膨胀元件与膨胀套筒9一样，总体上例如由结构钢制成。

在根据本发明的底切锚固件1的于图4中示出的变型中，切削元件17“竖立地”(即在底切锚固件1的轴向平面中)，而不是像图3中那样“躺倒地”(即与底切锚固件1相切)布置在底切锚固件1的膨胀套筒9的膨胀元件13的外圆周处。在图4中(也如在图3中那样)被设计为硬金属板的切削元件17在图4中被布置在膨胀元件13的环绕的环形台阶25处，该环形台阶在轴向方向上支撑切削元件17。通过其“竖立的”布置，径向于底切锚固件1的纵轴线10且在底切锚固件1的纵向方向上延伸的、远离底切锚固件1的纵轴线10的边缘形成切削元件17的切削刃18。

在形成另一环形台阶26的情况下，在根据本发明的底切锚固件1的于图4中示出的实施方式中，膨胀元件13的基体21的前面的前端的悬臂元件20向前朝膨胀体7的方向从基体21中伸出。膨胀元件13的内表面22在没有台阶的情况下从基体21延伸到悬臂元件20。

在图4中，在悬臂元件20与膨胀套筒9的膨胀元件13的基体21之间没有槽或自由空间。向前朝膨胀体7的方向伸出的悬臂元件20在为了使膨胀元件13膨胀而被推到膨胀体7上时，可通过弯曲远离底切锚固件1的纵轴线10地向外摆转或弯曲。在底切锚固件1的纵向方向上，图4中的悬臂元件20向前朝膨胀体7的方向伸出切削元件17的切削刃18之外，即，悬臂元件20伸出在切削刃18的前端部处的假想的径向平面之外。在膨胀时，膨胀体7由此沿轴向在切削元件17的切削刃18的前方在悬臂元件20处支撑膨胀元件13，从而得到一杠杆，相比于膨胀体7在悬臂元件20处对膨胀元件13施加的沿径向向外取向的膨胀力，所述杠杆增大了切削刃18向外对锚固孔2的孔壁施加的沿径向向外取向的膨胀力。

在本发明的于图5中示出的实施方式中，如图3中那样，在膨胀套筒9的膨胀元件13中存在有槽23，这些槽从膨胀元件13的面向膨胀体7的前端部沿底切锚固件1的纵向方向伸入到膨胀元件13内一段距离。槽23在基体21和膨胀元件13的悬臂元件20之间形成自由空间24，所述自由空间将悬臂元件20与基体21分隔开。通过槽23或自由空间24，悬臂元件20可以相对于膨胀元件13的基体21远离底切锚固件1的纵轴线10地向外摆转或弯曲。

在图5中，切削元件17通过堆焊并通过随后打磨成所期望的形状而制成。焊接材料且因此切削元件17比膨胀套筒9及其膨胀元件13硬。

在于图6中示出的实施方式中，如此布置自由空间24，使得连接切削刃18和纵轴线10的连接直线29延伸穿过基体21，但不与自由空间24相交，其中连接直线29与纵轴线10围成50°的角度α。切削刃18布置在基体21的厚度减小的区域28的外侧27上，并向前伸出基体

21之外。径向于纵轴线10延伸的环形台阶25构造在基体21的外侧

27上，并且表征了向厚度减小的区域28的过渡。

参考标记列表：

1底切锚固件

2锚固孔

3底切部

4锚固基底

5锚固杆

6螺纹

7膨胀体

8、8a前端部

9膨胀套筒

10纵轴线

11纵向槽

12膨胀部段

13膨胀元件

14凹部

15形状锁合耦接件

16旋转驱动工具

17切削元件

18切削刃

19副切削刃

20悬臂元件

21基体

22内表面

23槽

24自由空间

25环形台阶

26另一环形台阶

27基体21的外侧

28基体21的厚度减小的区域

29连接直线

α角度。

Claims (10)

1.一种自切的底切锚固件(1)，该自切的底切锚固件沿着纵轴线(10)延伸，具有膨胀体(7)和膨胀套筒(9)，所述膨胀套筒在前端部(8)处具有至少一个膨胀元件(13)，通过将膨胀套筒(9)沿底切锚固件(1)的纵轴线(10)的方向向前推到膨胀体(7)上，所述至少一个膨胀元件能够远离纵轴线(10)地向外摆转，其中，膨胀套筒(9)在后部具有形状锁合耦接件(15)，用于通过形状锁合抗扭地安置旋转驱动工具(16)，以围绕纵轴线(10)旋转驱动膨胀套筒(9)，并且其中，膨胀元件(13)具有带有切削元件(17)的基体(21)，该切削元件在外圆周处具有切削刃(18、19)，用于通过旋转并同时将膨胀套筒(9)推到膨胀体(7)上而在锚固孔(2)中产生底切部(3)，其特征在于，悬臂元件(20)从膨胀元件(13)的基体(21)中伸出，所述悬臂元件的内表面(22)如此地面向膨胀体(7)，使得在膨胀元件(13)向外摆转时，悬臂元件(20)的内表面(22)支撑在膨胀体(7)处。

2.根据权利要求1所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，相比于切削元件(17)的切削刃(18、19)，悬臂元件(20)的前面的外部的边缘与纵轴线(10)的径向距离更小。

3.根据权利要求1或2所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，悬臂元件(20)的径向的内部区域沿底切锚固件(1)的纵轴线(10)的方向至少延伸直至底切锚固件(1)的径向平面并且优选在轴向上向前伸出切削刃(18)之外，切削刃(18)位于所述径向平面内。

4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，膨胀元件(13)在切削刃(18)和悬臂元件(20)之间，特别是径向地在切削刃(18)和悬臂元件(20)之间具有自由空间(24)。

5.根据权利要求4所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，膨胀元件(13)在切削刃(18、19)和悬臂元件(20)的内表面(22)之间具有沿膨胀套筒(9)的纵向方向延伸的槽(23)，该槽在膨胀元件(13)的前端部(8a)处敞开，作为切削刃(18、19)和悬臂元件(20)的内表面(22)之间的自由空间(24)。

6.根据权利要求4或5所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，连接切削刃(18)和纵轴线(10)的连接直线(29)延伸穿过基体(21)并且不与自由空间(24)相交，与纵轴线(10)围成的角度(α)至少为35°，特别是至少为45°。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，切削刃(18)向前伸出基体(21)之外。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，在膨胀套筒(9)的基体(21)的外侧(27)上布置有环形台阶(25)，通过该环形台阶形成基体(21)的厚度减小的区域(28)，切削元件(17)布置在该厚度减小的区域上。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，相比于膨胀元件(13)的基体(21)，切削元件(17)具有更大的硬度。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的自切的底切锚固件(1)，其特征在于，切削元件(17)被焊接在至少一个膨胀元件(13)上，特别是通过堆焊产生。