CN1289831C - 固定在空心和实心建材上的胀塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固定在空心和实心建材上的胀塞(10)，本发明建议，胀塞(10)设置有在纵向内延伸的膨胀环肋(18)，这些膨胀环肋通过在圆周方向内具有波纹的薄膜(22)相互连接。这样，胀塞(10)便具有良好的螺钉导向和较大的扭转刚度的优点，特别是避免了膨胀螺钉在用手拧入固定在空心建材和板材上时胀塞尖(16)的令人讨厌的反转。胀塞尖(16)的角形槽(32)可使不同直径和不同螺距的螺钉很好配合。

Description

固定在空心和实心建材上的胀塞

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的固定在空心和实心建材上的胀塞。其中，空心建材例如指的是空心砖或空心板，而实心建材则例如指的是混凝土等。

这类胀塞是众所周知的。它一般用塑料制成，且中部具有一些沿纵向延伸的膨胀环肋，膨胀环肋用槽相互隔开。在后端，这些膨胀环肋通过一个套筒状的胀塞端相互连接，而在前端则通过一个套筒状的胀塞尖相互连接。膨胀螺钉通过套筒状的胀塞端可插入并拧入胀塞尖中。为了把胀塞固定在实心建材中，将胀塞嵌入实心建材的一个钻孔中并将一个膨胀螺钉拧入该胀塞中。该膨胀螺钉压开膨胀环肋，亦即该膨胀螺钉胀开膨胀环肋，从而把胀塞锚固在实心建材的钻孔中。

胀塞通过一个钻孔完全插入空心建材或板中，所以它的套筒状的胀塞端位于空心建材中。然后将一个膨胀螺钉插入胀塞端、穿过膨胀环肋之间并拧入胀塞尖。通过膨胀螺钉拧入胀塞尖，胀塞尖便朝胀塞端运动，于是膨胀环肋被胀开。众所周知，有两种膨胀可能性：一是膨胀环肋通过胀塞尖接近胀塞端向外弯曲，从而以形状连接的方式啮合空心建材；另一种可能性是，在拧入膨胀螺钉时，胀塞尖相对于胀塞端旋转，从而使膨胀环肋相互缠绕并形成结状结构，从后面啮入空心建材中。

这种已知的胀塞具有不良的螺纹导向的缺点，即在拧入时，膨胀螺钉可能通过膨胀环肋之间的槽侧向穿出。另一个缺点是，这种胀塞的扭转刚度很低，在膨胀螺钉拧入时导致胀塞尖相对于胀塞端的弹性旋转。在用手将膨胀螺钉拧入时，胀塞尖相对于胀塞端的这种弹性旋转会出现这样的情况，即为了“再拧紧”而松开改锥时，胀塞尖与拧入其中的膨胀螺钉一起重新逆转。这就导致膨胀螺钉难于拧入胀塞中。

本发明的目的是避免上述各种缺点。

根据本发明，这个目的是通过权利要求1的特征部分来实现的。在具有权利要求1所述特征的本发明胀塞中，膨胀环肋在圆周方向内通过一种可膨胀的材料相互连接。为了产生可膨胀性，该材料可做成薄膜和/或在胀塞的圆周方向内做成波纹状。在用塑料制作胀塞时，该可膨胀的材料最好与膨胀环肋形成一体并用与通常的胀塞相同的塑料制成。在这种情况中，该可膨胀的材料最好设计为塑料薄膜。通过在圆周方向内的膨胀环肋的连接，本发明的胀塞形成一个套筒的形状，该套筒在圆周方向内的膨胀环肋的范围内也是封闭的。从而达到了膨胀螺钉的良好导向，并防止了膨胀螺钉在横向荷载作用下，膨胀螺钉本身在膨胀环肋之间从胀塞中侧向穿出。在圆周方向内膨胀环肋连接的另一个优点是提高了胀塞的扭转刚度。增加扭转刚度首先具有这样的优点，即在膨胀螺钉拧入时，胀塞尖很少一起旋转，从而可使膨胀螺钉更好地拧入胀塞尖中。增加扭转刚度的另一个优点是，在松开拧入扭矩时，即例如在改锥松手时，胀塞尖很少往回旋转。从而可使膨胀螺钉特别是在用手拧入时，比较容易地拧入胀塞中。此外，本发明的胀塞还有这样的优点，即在膨胀螺钉拧入时，在开始胀入空心建材后，扭矩不明显下降。而在已知的胀塞中，当胀塞固定在空心建材上时，膨胀环肋就开始弯曲或相互缠绕，致使扭矩明显下降。由于周向内胀塞的膨胀环肋的连接提高了本发明胀塞的刚度，所以至少这种现象是很少的。膨胀螺钉在拧入时扭矩严重下降的这种现象是有缺点的，因为它令人有这样的感觉：似乎膨胀螺钉或胀塞由于过载而被拔出，因而没有锚定在空心建材中。

在本发明的一种结构中，套筒状的胀塞端具有一个比胀塞的其余部分大的直径。这种结构的目的是，使胀塞很好地锚定在空心建材或板材中，此时胀塞基本上只用其套筒状的胀塞端夹持在一个钻孔中，而胀塞的其余部分则位于一个空腔中。

根据本发明的另一种结构，套筒状的胀塞端的横断面具有一个锯齿状的轮廓。这就是说，胀塞端具有径向表面，胀塞端的一条轮廓线从这些径向表面的外缘逆着膨胀螺钉的拧入方向向内呈螺旋状延伸直至到最后的径向表面。亦即这些径向表面对着膨胀螺钉的拧入方向。这些径向表面在软的建材中起支座的作用，它们压入建材中并构成扭转止动肋，使胀塞在膨胀螺钉拧入时保持在建材中而不旋转。当然，这些径向表面不必具有精确的径向取向。特别是，在胀塞端的横断面大于胀塞的其余部分时，胀塞端的锯齿状的轮廓可在软的建材中产生良好的扭转止动作用，因为在胀塞嵌入软建材的一个钻孔中时，直径较大的胀塞端把该建材压缩成包围该胀塞端的区域，所以嵌入建材的径向表面在建材中具有良好的阻力。

在本发明的又一种结构中，套筒状的胀塞尖设置有角形的例如V形的槽，其中，该槽的角(顶)或尖最好指向胀塞的前端或后端。这种槽由于呈V形而具有两边：一边具有膨胀螺钉的一个螺距方向内的螺矩，而另一个边具有反方向的螺距。在胀塞尖内的槽的螺距可不同于膨胀螺钉的螺距，只是其方向相同或相反。角形槽的螺距在膨胀螺钉的螺距方向内延伸的两边与膨胀螺钉的螺距啮合，这些螺距可与不同的膨胀螺钉的直径很好匹配。角形槽可使直径小的膨胀螺钉产生可靠的啮合，而不会在拧紧膨胀螺钉时造成膨胀螺钉从胀塞尖中拔出。与此同时，在拧入螺钉直径大的膨胀螺钉时，V形槽避免了大的扭距增加。

其螺距与膨胀螺钉的螺距方向相反的角形槽的两边引起胀塞尖的轴向膨胀，从而改变轴向先后设置在胀塞尖上的角形槽的轴向距离。这样就达到了膨胀螺钉螺纹的不同螺距的匹配。

在本发明的又一种结构中，胀塞设置有膨胀螺钉的螺钉通道，在套筒状的胀塞尖内，该通道具有一个不同于圆形的横断面。亦即在胀塞尖内，该螺钉通道在不同的方向内具有不同的横向尺寸。这个措施也有助于胀塞与膨胀螺钉不同直径的匹配。在一种改进结构中，该螺钉通道在胀塞尖内具有一个扁平的例如槽形的螺钉通道。该螺钉通道在胀塞尖内也可具有两个相互交叉的槽的形状。

下面结合附图所示的一个实施例来详细说明本发明。附图表示：

图1  本发明胀塞的透视图；

图2  图1胀塞的侧视图；

图3  图1胀塞的轴向剖面；

图4  图1胀塞的后端面图；

图5  图1胀塞的前端面图；

图6-9  沿图2剖面线VI-VI至IX-IX剖开的横断面；

图10和11图1胀塞的两个使用例子。

图1-3所示的本发明胀塞10用塑料制成，它具有一个接近于套筒的形状。胀塞10具有一个在图1-3中未示出的膨胀螺钉的螺钉通道12(图3)，该通道轴向穿通胀塞10并在两个部位呈锥形缩小。

胀塞10在后部具有一个套筒状的胀塞端14，而在前部则具有一个套筒状的胀塞尖16，其中胀塞尖16通过两个相互对应布置的并在纵向内延伸的膨胀环肋18与胀塞端14连接成一体。膨胀边18界定胀塞10的膨胀范围20，这个范围从胀塞端14延伸到胀塞尖16。在圆周方向内，膨胀边18通过一种可膨胀的材料22相互连接。可膨胀材料22由胀塞10的相同的材料组成，可膨胀的材料22是胀塞10的整体组成部分。可膨胀材料22做成薄膜22，该薄膜在圆周方向相互连接膨胀环肋18(见图7和8的膨胀区20的横断面)。薄膜22在圆周方向内具有波纹。薄膜22既通过它的波纹、又通过它的薄壁结构和所用塑料的膨胀性而可在胀塞10的圆周方向内膨胀，在超载时，薄膜22可撕裂。

套筒状的胀塞端14的直径比胀塞尖16和膨胀区20的胀塞直径大，这当然在图中不易看出。此外，套筒状的胀塞端14具有一个锯齿状的轮廓，如图6所示。胀塞端14具有两个相互对置的径向表面24，它们面朝图1-3中未示出的膨胀螺钉的拧入方向。径向表面24的外缘连接轮廓线或轮廓面26，它们与膨胀螺钉的拧入方向相反呈螺旋状向里延伸直至对置的径向表面24。径向表面24在膨胀螺钉拧入时对钻孔中的胀塞10起扭转止动作用。

在上述径向表面24之间，从膨塞端14伸出在胀塞纵向内延伸的扭转止动肋28。这些扭转止动肋28具有锯齿状的横断面，它们面向膨胀螺钉拧入方向的表面也形成胀塞10的径向表面30。

套筒状的胀塞尖16设置有角形槽32，槽的尖或角34指向前方。槽32在两个部位相互对应布置在胀塞尖16上，并在胀塞尖16上布置了相互具有一定轴向距离的多个(3个)槽32。角形槽32具有两边36、38，其中一边36在图1-3未示出的膨胀螺钉的螺距方向内具有一个螺距，而另一边38则在相反的方向内具有一个螺距。边36的螺距不必与膨胀螺钉的螺距一致，该螺距只在相同方向内延伸。

螺钉通道12在胀塞14的范围内具有一个大致圆形的横断面，该横断面在膨胀区20缩小成两个相互交叉的槽(图7和8)并在胀塞尖16内具有一个槽的形状(图9)。这样，螺钉通道12就可很好配合不同直径的膨胀螺钉。

下面结合图10和11来说明本发明胀塞10的功能：图10表示在一种板状的建材42上固定一种物体40。胀塞10嵌入板状建材42的一个钻孔中。由于胀塞端14的较大的直径，胀塞端14扩大该钻孔并压实包围胀塞端14的建材。与此同时，胀塞端14用其锯齿形的轮廓(图6)嵌入建材42中，径向表面24、30构成在膨胀螺钉44拧入时防止胀塞10一起旋转的支座面。

在胀塞10嵌入后，设置有一个钻孔的、待固定的物体40保持在板状建材42上，并通过物体40插入膨胀螺钉44，将其拧入胀塞10中。这时膨胀螺钉44的螺纹46切入胀塞尖16中，于是螺纹46便与角形槽32的一边啮合，该角形槽在与膨胀螺钉44的螺纹46相同的方向内具有一个螺距。在相反方向具有一个螺距的角形槽的另一边38可使胀塞尖16进行轴向膨胀，所以槽32的轴向距离与螺纹46的螺距相互匹配。结合胀塞尖16上的扁平的、槽形的螺钉通道12，角形槽32便可与所用的膨胀螺钉的直径及其螺纹46的螺距很好地匹配。

在拧入和拧紧时，膨胀螺钉44朝胀塞端14的方向拉紧胀塞尖16，于是胀塞尖16和胀塞端14之间的距离缩短。在这个过程中，膨胀环肋18相互缠绕打结，所以胀塞10的膨胀环肋18以形状连接的方向从后面夹紧板状的建材40，从而例如象石膏纸板那样也把胀塞10很好地锚固在低强度的板状建材42上。在圆周方向内相互连接膨胀环肋18的薄膜22(图1、2、7、8)使胀塞10产生高的扭转刚度。在拧入和拧紧膨胀螺钉44时，薄膜22使胀塞尖16相对于胀塞端14产生反方向扭转，从而特别是防止了在膨胀螺钉44用手拧入时，为了再拧紧必须松手的情况下所引起的胀塞尖16的大的向回旋转。此外，在膨胀环肋18开始相互缠绕后，薄膜22避免了膨胀螺钉44的拧入扭矩的严重下降。这种扭矩下降势必令人产生这样的感觉：膨胀螺钉44似乎从胀塞10中拔出，或胀塞10从建材42中拔出，而且锚定不良。

图11表示在实心建材48例如混凝土上固定一个物体40。在这里，将膨胀胀塞10按熟知的方式插入实心建材的一个钻孔50中、将物体40定位、将膨胀螺钉44通过物体40插入并拧入销栓10中。膨胀螺钉44压开膨胀环肋18，从而把膨胀胀塞10锚定在钻孔50中。在圆周方向内连接着膨胀环肋18的薄膜22不妨碍膨胀环肋1 8的压开即胀开，因为薄膜较薄，且具有波纹，所以可在圆周方向内膨胀。把膨胀环肋18在膨胀区20连接成套筒状的薄膜22防止了膨胀螺钉44在拧入时在膨胀环肋18之间从螺钉通道12中侧向穿出。如果没有薄膜22，则尤其是在膨胀螺钉44被物体40在横向内加载时，就存在这种危险。扁平的槽形的螺钉通道12以及角形槽32也可实现在硬的和无韧性的实心建材48例如混凝土中用相当小的扭矩拧入膨胀螺钉44。

Claims (8)

1.固定在空心和实心建材上的胀塞，具有在纵向内延伸的膨胀环肋，这些膨胀环肋通过膨胀螺钉拧入该胀塞中而可胀开，其中这些膨胀环肋在后端与可插入膨胀螺钉的一个套筒状的胀塞端相互连接，在前端与一个可拧入膨胀螺钉的套筒状的胀塞尖相互连接，其特征为，这些膨胀环肋(18)通过一种可膨胀的材料(22)相互连接。

2.按权利要求1的胀塞，其特征为，胀塞端(14)具有一个比膨胀环肋(18)范围内的胀塞(10)和胀塞尖(16)较大的直径。

3.按权利要求1的胀塞，其特征为，胀塞端(14)的横断面具有锯齿形的轮廓，其中锯齿形指向膨胀螺钉(44)的拧入方向。

4.按权利要求1的胀塞，其特征为，胀塞尖(16)具有角形槽(32)，其中槽(32)的一边(36)在膨胀螺钉(44)的螺距的方向内具有一个螺距，而另一边(38)则在相反的方向内具有一个螺距。

5.按权利要求1的胀塞，其特征为，为膨胀螺钉(44)设置的胀塞(10)的螺钉通道(12)在胀塞尖(16)内具有一个不同于圆形的横断面。

6.按权利要求1的胀塞，其特征为，螺钉通道(12)至少在胀塞尖(16)内具有一个扁平的横断面。

7.按权利要求6的胀塞，其特征为，螺钉通道(12)呈缝隙状。

8.按权利要求7的胀塞，其特征为，螺钉通道(12)具有两个相互交叉的缝隙的形状。

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