CN1243569A - 夹紧螺栓 - Google Patents

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Abstract

夹紧螺栓(1)包括一带有螺纹的螺杆(3)和一锤形螺栓头(2),该锤形螺栓头可刚性地插入构件(25)的一T形槽(4)中。在安装位置上,螺栓头(2)横对着T形槽(4)的纵向缝隙(5)延伸,并用夹紧段(7)扣紧在纵向缝隙(5)两侧的连续的支撑边腿(6)。每个夹紧段各有一前导边(12)和一可支撑在槽壁(14)上的锁紧边(13)。锁紧边(13)从一侧面伸出,该侧面是纵边(11)的一部分,并且,同一纵边(11)的前导边(12)与锁紧边(13)之间的连接直线(15)与螺栓头(2)的横轴线(10)以一偏离90°的角度相交。

Description

夹紧螺栓
本发明涉及一种符合权利要求1的前序部分的夹紧螺栓。
这种可承受拉力和横向拉力的夹紧螺栓应用在安装导轨上，例如在建筑工程锚定导轨上。它有一根带有螺纹的螺杆和一个锤形螺栓头，该锤形螺栓头可以刚性地插入构件的一T形槽内，例如插入C形截面安装导轨的T形槽内。螺栓头可通过一纵向缝隙插入T形槽，然后转动约90°再送入安装位置；在安装位置上，螺栓头利用其夹紧段扣住纵向缝隙两侧T形槽的支撑边板。通过拧紧螺杆上的一只螺母可将夹紧螺栓固定在T形槽纵向的任意位置。夹紧段位于螺栓头的自由端上。在两夹紧段之间可设一支承螺杆并有较高高度的支座，以在其上形成对准面，该对准面平行于一在中心贯穿螺杆的螺栓头的横轴。
在这种夹紧螺栓上，螺栓头的夹紧段与拧紧方向相配合具有前导边和尾随锁紧边。锁紧边相互之间的径向距离大于前导边相互之间的径向距离，因而锁紧边能阻止螺栓头继续转动越过安装位置，可支撑在T形槽的一槽壁上。在装上螺母时，锁紧边形成了顶住拧紧力矩的撑座，从而将螺栓头夹持在与纵向缝隙横交的T形槽中的安装位置上。
在给定的T形槽尺寸下，夹紧螺栓的安装位置取决于螺栓头的几何形状。由于加工技术上的原因，夹紧螺栓以及安装导轨只能是按照最后尺寸的公差制造出来。在已知的夹紧螺栓上，由于配合公差的原因造成夹紧螺栓在导轨上的对准是有缺陷的。如果将配有最大尺寸螺栓头的夹紧螺栓夹紧在最小尺寸的T形槽的狭窄位置上，则螺栓头由于靠近锁紧边而提前被固定，因而不能到达理想的安装位置。在极为不利的公差情况下，螺栓头以倾斜在T形槽内，以致于达不到相对于安装导轨的预定转动位置，螺栓头的夹紧段只能在没有到位的情况下夹紧安装导轨的支腿上。如果螺栓头的尺寸达到了公差下限，而安装导轨的尺寸达到了公差上限，则可能在拧紧过程中将螺栓头拧过头，在T形槽内超越其安装位置。
本发明的目的是，配备上述这样一种夹紧螺栓，要使它能以基本上正确的安装位置，并能以足够的夹紧力插入到构件中，例如一安装导轨中。
根据本发明，这一目的是利用权利要求1的特征实现的。
根据本发明，夹紧螺栓的螺栓头是这样设计的，即锁紧边是从一垂直于螺栓头横轴之侧面的一平面伸出的，其中该侧面是一纵边的一部分。而且，在螺旋头轮廓上，在其每一纵边上，前导边和锁紧边之间的连接直线以一不同于90°的角度与螺栓头的横轴相交。因此，螺栓头在锁紧边之间的直径较之已知的夹紧螺栓有明显的增大，这样，在螺栓头与T形槽之间的整个配合公差范围内，锁紧螺栓到达其最终位置时仅出现一个忽略不计的偏离预定转动位置的小偏差。此外，与夹紧螺栓在T形槽内的安装位置上具体的配合公差无关，螺栓头可靠地被夹在支撑边板上，并在其位置上锁紧。如果螺栓头被设计得相对于一穿越螺杆的螺栓轴线而成径向对称，则夹紧螺栓在理想安装位置上的定位特别简单。
下面根据附图进一步说明本发明的实施例。其中：
图1是一夹紧螺栓的透视图；
图2是一夹紧螺栓在一C形截面的安装导轨中的安装位置透视图；
图3a到3c是夹紧螺栓在安装导轨中与配合公差有关的不同位置上的俯视图；
图4a和4b示意表示一普通结构型式的夹紧螺栓在一安装导轨中的两种位置；
图5a和5b表示与图4a和4b的夹紧螺栓相对照的本发明夹紧螺栓的对应位置。
图1中所示的夹紧螺栓1可以插入图2所示的一C形截面安装导轨25中。这种安装导轨被浇筑在例如一建筑物的墙壁或屋面的混凝土中，并在其中锚固，以便在导轨背面固定锚具(图中没有示出)。插入到这种锚定导轨中的夹紧螺栓用来固定需要安装在墙壁或屋面上的建筑构件。夹紧螺栓1由一锤形螺栓头2和一带有螺纹24的螺杆3构成，有一个(图中未示出的)带垫片的螺母可装到螺杆上，螺母伸过导轨的纵向缺口5。螺杆3由一底座8支撑，底座8是一中间段21的组成部分，并以端面9和9a伸出螺栓头2。螺栓头2端部的夹紧段7与中间段21邻接。底座8的端面9和9a平行于螺栓头2(图3)的横轴线10，并在夹紧螺栓1(图3a)的最佳安装位置上平行于安装导轨25的一T形槽4的纵轴线。在安装位置上，螺栓头2与安装导轨25的纵向缺口5横交，并用夹紧段7分别扣紧在纵向缺口5两边的导轨支撑边腿6上。夹紧段7分别支承着夹紧楔形件19，该楔形件的上表面向底座8方向倾斜，使螺栓头利用楔块效应更好地夹持在相应成形的T形槽4内，并在将螺母装到螺杆上后造成有利的夹紧状态。夹紧楔形件19对置在螺栓头2的纵轴线20上。纵轴线20垂直于横轴线10和螺杆3的轴线16。在螺杆3的杆端18上设有一个标志缺口17作为转动标志，它显示螺栓头2的纵向延伸线，并平行于纵轴线20。
螺栓头2沿径向对称于螺栓轴线16，其设计保证中间段21的两侧上的夹紧段7对其纵向延伸线有一定的倾斜度。夹紧段7在夹紧螺栓1的拧紧转动方向S上分别有一前导边12和尾随锁紧边13。转动方向S相当于螺纹24的盘绕方向。中间段21垂直于横轴线10。在与夹紧段7毗邻的地方，螺栓头2的纵边11分别有一与前导边12构成外凸曲面的前导段22和一与尾随边13构成内凹曲面的尾随段23。作为这种内凹曲面的替代方案，纵边11也可以由两个或两个以上的平面段构成，平面与平面之间有一夹角。根据图4和5的比较显示，由于螺栓头2的波浪形的轮廓形状，在纵边11的前导边12与对面的尾随锁紧边13之间形成一根与横轴不成直角相交的连接线15(图3a到3c)，螺栓头2在锁紧边之间的对角线d1的长度明显大于螺栓头大致为矩形轮廓形状时对角线d2的尺寸。在这种情况下，如果螺栓头2的横截面较小，因而夹紧螺栓1的重量也较轻时，可使螺栓头2可靠地夹持在安装位置。
图2表示夹紧螺栓在具有C形截面的安装导轨25中的安装位置。这种在安装导轨中具有纵向缺口5的型材形状，形成连续的T形槽4，在纵向缺口5的两侧是安装导轨25的支撑边腿6。夹紧螺栓的螺栓头2可以通过纵向缺口5在任意位置上插入T形槽4，沿拧紧方向S转动约90°后到达其安装位置。这时，螺栓头用端部的夹紧段7扣紧支撑边腿6，并用锁紧边13紧贴槽壁14。夹紧楔形件19可紧贴在安装导轨25的支撑边腿6的相应的斜面上。因此，夹紧螺栓又称为钩头螺栓。由于螺栓头的这种形状，在拧紧装上的螺母时，可以可靠地避免纵向缺口5旁的边板6在压力作用下被分开。螺杆3的标志缺口17处于最佳安装位置(图3a)，垂直于安装导轨25的纵轴线26，因此在横向处于两支撑边腿6之间。在将螺母装到夹紧螺栓的螺杆上之后，安装缺口17仍然是可以看得见的，因此。随时可以检查螺栓头2在T形槽4中的安装位置。
螺栓头2的支座8以其平行于横轴线10的端面9和9a伸向安装导轨25的两支撑边板之间，其尺寸是这样选定的，即当端面9紧贴在一支撑边腿6上时，另一端面9a离开与它相邻的支撑边腿6有一定距离。在将夹紧螺栓插入到安装导轨25中时，端面6可以紧贴在一支撑边腿6上，起对准面9的作用(图3a)。端面9a与另一支撑面板6之间需要有一定距离，以造成螺栓头的由加工公差所决定的轻微倾斜状态(比较3b和3c)。
沿转动方向S随动的锁紧边13较之两个导向边12相互间有更大的间距，因而要通过支撑在安装导轨25的槽壁14上将螺栓头夹持在与导轨方向横交的安装位置上。前导边12和尾随锁紧边13都是经过倒圆的。在将夹紧螺栓固定到导轨中时，锁紧边13的半径保证由于锁紧边13挤压在槽壁14上而产生的应力均匀分布。
锁紧边13和前导边12之间一纵边11的连接直线15与螺栓头的横轴线10相交，构成一锐角β，角度可在60°到85°之间，在实施例中约为70°。
图4a和4b用俯视图示意表示一普通夹紧螺栓在标称尺寸的安装导轨中的位置(图4a)，或在导轨宽度有一定裕量的安装导轨中的位置(图4b)。为了进行比较，图5a和5b中本发明夹紧螺栓的位置与图3a和3b所示一致。由比较得知，对于本发明的夹紧螺栓重要的是，夹紧段7与中间段21不对准在一条直线上，如在图4所示的结构型式上那样，而是从中间段向外发生弯曲。在实施例中，尾随段23的侧面大致沿对角线d1的方向演变，关于中间段21的侧面，其弯曲可能更甚，以致于可能与对角线d2形成锐角。
如图3a，3b和3c所示，用螺栓头2的这种构型所达到的结果是，中间段21和图5a和5b中本发明夹紧螺栓的位置与图3a和3b所示一致。由比较得知，对于本发明的夹紧螺栓重要的是，夹紧段7与中间段21不对准在一条直线上，如在图4所示的结构型式上那样，而是从中间段向外发生弯曲。在实施例中，尾随段23的侧面大致沿对角线d1的方向演变，关于中间段21的侧面，其弯曲可能更甚，以致于可能与对角线d2形成锐角。
如图3a，3b和3c所示，用螺栓头2的这种构型所达到的结果是，中间段21和在安装导轨25的缺口5中安装夹紧螺栓时可以看得见的标志缺口17即使在两个极端位置(图3b和3c)中也仅只与轨道轴线26形成不大的倾斜，因此对安装提供了明确的指向性的帮助。
图3a表示安装导轨和夹紧螺栓的螺栓头具有精确的标称尺寸情况下的位置。在图3b的情况下，导轨的缺口5的宽度较大。由此而形成的扭转角γ是很小的。这种情况下，锁紧边13紧贴槽壁14，因此，即使提高力的消耗也无法使夹紧螺栓沿转动方向S继续转动。正如将相应的图5b与图4b进行比较所显示的，采用普通的夹紧螺栓结构型式时，如上所述的继续转动也许是容易实现的。
在图3c中示出了导轨缺口5的宽度尺寸不足的情况下已夹紧螺栓头的位置。这里的扭转角γ也不大。夹紧螺栓的位置是通过将夹紧段7的端面近似面对面地紧贴在槽壁14上而确定的。
由于本发明夹紧螺栓的实施例采用沿横轴线10的方向相互移动的夹紧段，其中，前导边12与锁紧边13之间的连接直线15与横轴线10不成直角相交，所以，在最小螺栓头横截面时，两锁紧边13之间的直径达到最大。螺栓头的宽度大致相当于带有螺纹的螺杆3的直径，这种情况下，螺栓头的横截面以承夹紧螺栓的重量被减少到最小。

Claims (13)

1.夹紧螺栓(1)有一带螺纹的螺杆(3)和一锤形螺栓头(2)，该锤形螺栓头可以刚性锁定方式插入一建筑工程用构件(25)的，特别是一建筑工艺的锚定导轨的一T形槽(4)内，并在其安装位置上横对T形槽(4)的纵向缺口(5)延伸，螺栓头(2)用端部的夹紧段(7)接合于结构件(25)的纵向缺口(5)的两侧延伸的支撑边腿(6)，其中，夹紧段(7)分别由一沿夹紧螺栓(1)拧紧转动方向的前导边(12)和可支撑在槽壁(14)上的尾随锁紧边(14)构成，
其特征在于，螺栓头(2)具有这样的构型，即锁紧边(13)从垂直于螺栓头(2)横轴线(10)延伸的一侧面之平面伸出，该侧面是一纵边(11)的一部分，而且，在前导边(12)与位于螺栓头(2)的同一纵边(11)上的锁紧边(13)之间的一连接直线(15)以一偏离90°的角度(β)与螺栓头(2)的横轴(10)相交。
2.根据权利要求1的夹紧螺栓，其特征在于，螺栓头(2)被设计成沿径向对称于穿越螺杆(3)的螺栓轴线(16)。
3.根据权利要求1或2的夹紧螺栓，其特征在于，螺杆(3)设有一转角标志(17)，最好是，该转角标志被设计成螺杆(3)的一自由轴端(18)上的标志缺口(17)。
4.根据权利要求1到3中之一的夹紧螺栓，其特征在于，螺栓头(2)有一中间段(21)，在该中间段上形成了垂直于横轴线(10)的侧平面，而邻接的夹紧段(7)的每一个侧平面与相邻的中间段的侧平面成一斜角，最好是，在俯视图上以沿着中间段(21)的对角线方向延伸。
5.根据权利要求1到4之一的夹紧螺栓，其特征在于，螺栓头(2)的纵边(11)分别有一与前导边(12)构成外凸曲面的前导段(22)和一与尾随边(13)构成内凹曲面的尾随段(23)。
6.根据权利要求4或5的夹紧螺栓，其特征在于，中间段(21)相对于夹紧段(7)成阶梯状。
7.根据权利要求1到4之一的夹紧螺栓，其特征在于，螺栓头(2)的纵边(11)由直线段构成。
8.根据权利要求1到7之一的夹紧螺栓，其特征在于，螺栓头(2)在两夹紧段(7)上各有一楔形件(19)，其上表面向横轴线倾斜。
9.根据权利要求1到7之一的夹紧螺栓，其特征在于，诸边(12和13)中至少有几个边，特别是尾随锁紧边，都是倒圆的。
10.根据权利要求1到9之一的夹紧螺栓，其特征在于，与螺栓轴线(16)相交并垂直于横轴线(10)的螺栓头(2)的纵轴线(20)在各夹紧段的前导边(12)与尾随锁紧边(13)之间延伸。
11.根据权利要求1到10之一的夹紧螺栓，其特征在于，横轴线(10)与连接直线(15)之间的夹角(β)等于60°到85°，尤其等于70°。
12.根据上述诸权利要求之一的夹紧螺栓，其特征在于，螺栓头(2)的宽度大致相当于螺杆(3)的标称直径。
13.根据权利要求1到12之一的夹紧螺栓，其特征在于，螺栓头(2)有一个支撑螺杆(3)的底座(8)，该底座有对准面(9)，该对准面在夹紧螺栓的安装位置上平行于穿过螺杆(3)中心的螺栓头(2)的横轴线(10)，而底座(8)则位于构件(5)的两支撑边腿(6)之间。
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