CN1212339A - 扩张销钉 - Google Patents

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Abstract

扩张销钉具有一个可局部径向张开的销钉体(2),此销钉体(2)具有一个轴向槽(22)和一个通孔(21),一可以相对于销钉体(2)轴向移动的扩张元件(3)可通过径向伸出的夹紧扇形块固定。夹紧扇形块由突起(47)构成,此突起从一个逐渐缩小的扩张套(4)的外表面(42)上伸出。扩张套(4)设有一个向安装方向(S)锥形缩小的孔(44),并在轴向开槽。扩张元件(3)至少局部做成圆锥形的。

Description

扩张销钉
本发明涉及一种按权利要求1前序部分的扩张销钉。
在固定技术中经常采用扩张销钉,这种扩张销钉具有一个设有轴向槽的销钉体和一个圆锥形扩张元件,销钉体带一个沿安装方向锥形缩小的通孔,扩张元件可以在通孔内轴向移动。扩张元件通过轴向敲击产生移动,敲击是用锤子之类的东西通过一个杆形安装工具作用在扩张元件上的。在扩张元件轴向推进时销钉体径向张开,并由此固定在安装孔内。用这种通常由金属制成的敲击扩张销钉可以很方便和迅速地进行固定。这种已知扩张销钉的缺点是,它在不断扩大的安装孔中没有后续的扩张功能。因此它的应用领域通常仅仅局限于基础件的受压区内。
在使这一类扩张销钉达到一定的后续扩张能力的努力中推荐一种解决方案,在这种方案中扩张元件在通孔中向前推进时可以固定在安装孔内。例如在DE-A-3309006中叙述了一种这一类的销钉,这种已知扩张销钉具有一个圆柱形销钉体,此销钉体具有开到朝安装方向的销钉体前端为止的轴向槽和一个通孔。扩张元件在销钉体径向张开的情况下可以在通孔内移动。在扩张元件的圆周上设有径向突起的楔形凸台,它一方面用来使销钉体径向张开,另一方面可以使扩张元件固定在基础件内,从而使销钉体在受力时可以继续扩张。楔形凸台做在轴向槽的扩张区内,并凸出于销钉体的圆周。
当销钉体和扩张元件在安装孔内推进的时候楔形凸台埋入安装孔壁内,并产生纵向分布的槽,此槽从安装孔口出发,并具有相当于楔形凸台相对于销钉体圆周的径向伸出量的深度。在出现裂缝的情况下存在这样的危险,扩张元件在受力时连同销钉体沿槽在安装孔口方向缓慢移动,最后扩张销钉由此被拉出。
本发明的目的是,排除现有技术状况的扩张销钉的这些缺点。创造一种扩张销钉,它也适用于受拉区,并且在出现裂缝的情况下有足够的后续扩张能力,以防止紧固点的突然失效。这里在安装孔内固定按本发明的扩张销钉的花费应该保持不变,而且不应该要求额外的工序。
这个目的的解决办法是具有权利要求1的特征部分中所提出的特征的扩张销钉。特别是通过本发明创造一种扩张销钉,它具有圆柱形的,至少局部可以径向张开的销钉体,此销钉体具有一直开到朝安装方向销钉体前端为止的轴向槽和一个在轴向槽区域内的向安装方向逐渐缩小的通孔。在销钉体内装一个扩张元件,扩张元件可以相对于销钉体轴向移动,扩张元件可以通过径向突起的夹紧扇形块固定在它的最终位置上。夹紧扇形块由在轴向槽内移动的突起构成,它从一个安装在通孔内的、朝安装方向逐渐缩小的扩张套的外表面上径向伸出。扩张套设有一个朝安装方向圆锥形逐渐缩小的孔,并在轴向开槽。扩张元件至少局部做成圆锥形的,并在扩张套径向张开和突起径向伸出(Ausstellen)的情况下可以在扩张套的孔内移动。
夹紧扇形块设置在一个单独的、装在销钉体内的扩张套上。夹紧扇形块只有通过扩张元件的推进,通过扩张套径向张开的方法才能径向伸出。在安装扩张销钉时由从扩张套的外表面上凸出来的突起形成的夹紧扇形块还没有超出销钉体的圆周。只有通过扩张元件在扩张套锥形孔内的推进才能使扩张套张开到使在销钉体的轴向槽内移动的突起超过销钉体外圆的程度,并埋入安装孔壁。突起仅仅在径向挤入孔壁。由此可靠地避免了在扩张销钉装入时和扩张元件推进到它的最终位置时纵向槽的形成。在扩张套的锥孔内推进到它的最终位置的扩张元件通过摩擦连接固定,并通过突起将扩张套形状贴合地固定在安装孔壁内。突起在销钉体的一直开到前端为止的轴向槽内移动。因此销钉体在受力时可以相对于扩张套移动。这时在锥形扩张套上胀起来的销钉体加大了作用在销钉体上的夹紧力。由于扩张套或扩张元件在安装孔内的固定和销钉体对于扩张套的可相对移动性按本发明的扩张销钉在出现裂缝时可以继续扩张。通过将扩张销钉装入预先准备好的安装孔内,然后通过敲击使扩张元件推进到它的最终位置的方法,按本发明制造的扩张销钉就能按用户习惯的方法固定了。
通过使突起均匀地分布在扩张套圆周上的方法扩张套在径向扩张时得到均匀的受力,并可以避免扩张销钉在具有较大直径公差的安装孔内的倾侧。突起的径向扩张量做得这样大,使得它在径向伸出的状态下超出销钉体最大直径0.15mm到约0.6mm。其中扩张套具有这样的外径,这个外径保证它相对于销钉体可以自由移动。
如果突起做成板条形,证明对于扩张套和在其最终位置摩擦连接地固定在扩张套锥孔内的扩张元件在安装孔内的固定是有好处的。其中突起的长度等于销钉体轴向槽长度或小于它,最多不超过约5mm。由此可以最佳地填满销钉体轴向槽的表面。
通过使板条形突起具有小于或基本等于销钉体轴向槽的宽度的方法,可以使扩张套保持在销钉体内确定的位置上。其中槽的宽度这样大,使所有轴向槽宽度之和大致为销钉体周长的1/4至3/7。因此保留足够的外表面用来使销钉体摩擦连接地固定在安装孔内。
出于固定时扩张套受力对称性的原因,设置偶数个板条形突起是合适的,其中每两个突起径向面对面分布。
可以在销钉体内运动的扩张套具有约0.3mm至1.5mm的壁厚为好。在这样的壁厚时确保开槽的扩张套能可靠地扩张。同时在固定时可以传递足够大的推力,而不致于由于材料的融合而使扩张元件咬死。
做成圆锥形的扩张套的内壁和外表面相对于轴心线倾斜约2°至8°,最好是约3.5°。在这样的倾角时保证足够大的径向扩张,同时对于扩张元件推进所需要的力还比较小,并可以通过锤击可靠地产生。
围成圆锥形通孔的销钉体内壁的倾角在轴向槽区域内等于或大于扩张套外表面的倾角。用这种方法保证在销钉体受力时还有足够的后续扩张量。
扩张元件的长度约为销钉体轴向槽长度的2/3至整个长度。由此扩张套通过其纵向长度的、尽可能大的区域用扩张力加载。扩张元件在其起始位置最好伸入扩张套的锥孔约2mm至5mm。因此在扩张过程刚刚开始,在第一次轴向锤击时扩张元件就已经在扩张套的孔内移动了。
下面参照在附图中示意表示的实施例对本发明作较详细的说明。其中表示:
图1按本发明的扩张销钉组成零件的视图;和
图2图1中的扩张销钉相互拆散的视图。
图1和2中举例表示的按本发明的扩张销钉的实施例整体以1表示,它包括一个销钉体2,一个扩张元件3和一个扩张套4。销钉体是圆柱形的,并具有一个轴向分布的通孔21和轴向槽22,此轴向槽做得直到朝向安装方向S的销钉体2的前端24为止是开口的,如图所示轴向槽22只能在销钉体的部分轴向长度上延伸。它也可以沿销钉体2的整个长度设置。轴向槽22给销钉体2扩张所需要的柔性。在轴向槽22区域内通孔21具有一个朝前端24方向逐渐缩小的内径。在销钉体2的后面一段设有承载装置。在所示实施例中承载装置由内螺纹26构成。如图所示,销钉体2在它的后端可以配备一个环形轴环25,它可以使销钉体2支承在安装孔孔口上。
如在由现有技术状况已知的锤击扩张销钉时那样,销钉体2可以通过扩张元件3相对于销钉体2的移动扩张。与已知锤击扩张销钉的不同之处是扩张元件3不是直接在销钉体2的通孔21内移动。按照本发明在销钉体2的通孔内装了一个扩张套4,此扩张套设有一个轴向孔44,扩张元件3可以在这个孔内轴向移动。扩张套4设有可以沿其整个长度l延伸的纵向槽45,如图所示。由纵向槽形成的扇形块41例如通过可碎裂的焊点46之类的东西相互连接在一起。扩张套4具有一个圆锥形外廓,并向着指向安装方向S的前端48逐渐缩小。扩张套4的轴向孔44同样做成圆锥形的,并类似于扩张套4的外形轮廓一样逐渐缩小。其中扩张套4的内壁43和外表面42相对于轴的线倾斜约2°至8°,最好约3.5°。扩张套4具有约0.3mm至1.5mm的最小壁厚。
在扩张套4上设有做成板条形的突起47,它从外表面上径向伸出,并平行于扩张套4的轴心线延伸。板条形突起47具有一个长度l,它等于销钉体2轴向槽22的轴向长度a,或比它小,最多5mm。板条形突起47的宽度b基本上等于或略小于销钉体2轴向槽22的宽度W。其中槽的宽度W做成这样,使得所有槽的宽度之和为销钉体2周长的约1/4至3/7。板条形突起47所选择的长度l和宽度b连同扩张套4的外形轮廓一起使得扩张套4和销钉体2可以相对移动。其中扩张套4的板条形突起47在销钉体2的轴向槽22内移动。板条形突起47相对于扩张套4的外表面42的径向超出量这样大,使得在扩张套4径向张开的情况下板条形突起分别超过销钉体2最大直径约0.15mm至0.6mm。
图2表示按本发明的、处于相互拆散的状态下的扩张销钉1。作为预装扩张套4从销钉体2的前端推入通孔21。锥形扩张元件3从后端装入通孔21并插入扩张套4的轴向孔44。扩张元件3具有一个轴向长度,它为销钉体2的轴向开槽22的总长度a的2/3或整个长度。在扩张销钉1的预安装状态下扩张元件伸进扩张套4的孔44中2-5mm。因此扩张套4正好张开到这样的程度,使它不可遗失地保持在销钉体2的通孔21内。这时装在轴向槽22内并在它里面移动的板条形突起47还没有超过销钉体2的外圆。
为了固定按本发明的扩张销钉1首先将它按预装好的状态插入预先准备好的安装孔内。然后借助于一个已知的杆状安装工具通过轴向敲击,例如用锤子将锥形扩张元件3推入扩张套4的锥形轴向孔44内。这时在扩张套4纵向槽45上的焊点46碎裂,扩张套4径向张开。通过扩张套的张开板条形突起47径向压在孔壁上。通过板条形突起47在孔壁内的反压力(Hinterpressung)在其最终位置上摩擦连接地保持在轴向孔44内的扩张元件3通过扩张套4形状贴合地固定在安装孔内。在扩张套4扩张时同样在一定范围内跟着一起扩张的销钉体2由于其通向前端24的轴向槽22在它受力时可以相对于扩张套4轴向移动。销钉体的内壁23朝销钉体2的前端以和扩张套4的外表面相同甚至更大的锥度锥形缩小。在受力,特别是轴向相对移动时在出现裂缝的情况下销钉体2的内壁23朝扩张套4的锥形外表面42移动,使销钉体2更加张大。

Claims (9)

1.扩张销钉,包括一个圆柱形的、至少局部可以径向张开的销钉体(2)和一个装在通孔(21)内的扩张元件(3),销钉体(2)具有一直开到朝安装方向(S)的销钉体(2)的前端(24)为止的轴向槽(22)和一个在轴向槽(22)区域内向安装方向(S)逐渐缩小的通孔(21),扩张元件(3)可以相对于销钉体(2)轴向移动,并可以通过径向伸出的夹紧扇形块固定在它的最终位置上,其特征在于:夹紧扇形块由在轴向槽(21)内移动的突起(47)构成,此突起从一个安装在销钉体(2)内的、向安装方向逐渐缩小的扩张套(4)的外表面(42)上径向伸出,扩张套设有一个向安装方向(S)锥形收缩的孔(44),并在轴向开槽,其中扩张元件(3)至少局部做成圆锥形,并且在扩张套(4)径向张开和突起(47)径向伸出的情况下可以在扩张套(4)的孔(44)内移动。
2.按权利要求1的扩张销钉,其特征在于:突起(47)均匀分布在扩张套(4)的圆周上,并在径向伸出的状态下分别超出销钉体(2)的最大直径约0.15mm至0.6mm。
3.按权利要求1或2的扩张销钉,其特征在于:突起(47)做成板条形,并具有小于或等于销钉体(2)轴向槽(22)的长度(a)的轴向长度(l)。
4.按权利要求3的扩张销钉,其特征在于:突起(47)具有一个小于或基本上等于销钉体(2)内轴向槽(22)的宽度(W)的宽度(b),其中所有槽的宽度(W)之和约为销钉体(2)周长的1/4至3/7。
5.按权利要求3或4的扩张销钉,其特征在于:至少设有两个板条形突起(47)。
6.按上述权利要求之任一项的扩张销钉,其特征在于:扩张套(4)的壁厚为约03mm至约1.5mm。
7.按上述权利要求之任一项的扩张销钉,其特征在于:扩张套(4)的内壁(43)和外表面(42)相对于轴线倾斜约2°至8°,最好是3.5°。
8.按上述权利要求之任一项的扩张销钉,其特征在于:销钉体(2)在轴向槽(22)区域的内壁(23)的倾角大于或等于扩张套(4)外表面(42)的倾角。
9.按上述权利要求之任一项的扩张销钉,其特征在于:扩张元件(3)的长度(d)约为销钉体(2)轴向槽(22)长度(a)的2/3至全长,其中扩张元件(3)在其起始位置插入扩张套(4)的锥孔(44)约2mm至5mm。
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