TW201315905A

TW201315905A - 固定系統

Info

Publication number: TW201315905A
Application number: TW101124862A
Authority: TW
Inventors: Ferenc Lor; Stefan Boenig; Christian Mathesius
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2013-04-16
Also published as: EP2761193B1; KR20140064977A; CN103842665A; BR112014007322B1; AU2012314865B2; CA2850239C; KR102098837B1; EP2761193A1; US9488207B2; DE102011083779A1; CN103842665B; TWI583871B; US20140314521A1; CA2850239A1; ES2620503T3; BR112014007322A2; AU2012314865A1; WO2013045130A1

Abstract

一種藉由固定螺栓(2)將安裝部件(14)固定於固定目標(17)上之固定系統(1)，該固定系統具有：固定螺栓(2)，該固定螺栓具有第一末端(3)及第二末端(4)，該固定螺栓分為固定部分(5)以及負荷部分(6)；帶開口(13)的較佳為環形或套形之密封件(10)，固定螺栓(2)佈置於該開口(13)中時，該密封件密封被裝入固定目標(17)之固定螺栓(2)；以及，較佳為用於固定於固定螺栓(2)之負荷部分(6)上的安裝部件(14)，例如格狀柵盤、電子固定器或間隔件，該系統可長時間避免固定螺栓(2)遭受腐蝕。本發明目的之達成如下發生：裝入固定螺栓(2)之前，密封件(10)之軸向延伸至少為固定螺栓(2)之軸向延伸的5%、10%、20%、30%或50%，以便在固定螺栓(2)裝入狀態下，密封件(10)之第一末端(11)貼附於安裝目標上(17)，而第二末端(12)貼附於安裝部件(14)及/或固定螺栓(2)上。

Description

固定系統

本發明係有關於一種如申請專利範圍第1項之序言部分的固定系統以及一種如申請專利範圍第10項之序言部分之藉由固定螺栓將安裝部件固定於固定目標上的方法。

為了藉由固定螺栓將安裝部件固定於固定目標上，因而使用固定系統。安裝部件例如為格狀柵盤、電子固定器或間隔件，固定目標例如為金屬板，尤其為鋼板，或為水泥壁或水泥蓋板。固定螺栓具有一固定部分及一負荷部分。頂端為固定部分，藉由固定器將其裝入固定目標中。其中，固定螺栓之固定部分頂端使固定目標之材料變形，固定部分從而尤其無摩擦地固定於固定目標上。例如，於固定螺栓之負荷部分上，可藉由安裝部件之螺紋進行固定。將固定螺栓裝入安裝目標之後，其將用於潮濕環境中，如水、水蒸氣或濕氣中。這將導致固定螺栓受到腐蝕。若固定螺栓為C-鋼製成，則將造成固定螺栓之氫脆化。固定螺栓從而發生斷裂致使安裝部件自安裝目標中脫落。

DE 1 475 052中揭示一種用於將物體(例如為板)固定於支承部件上的方法，其中，一於軸向上牢固之固定件以及待固定之物體將固定螺栓鎖入支承部件中。

DE 10 2008 043 435 A1中展示了一種螺紋螺栓，其具有固定部分、負荷部分以及頭部，螺紋佈置於負荷部分上。負荷部分之中心區域為銷釘狀，其於固定部分及頭部採取一體化設計，其中，中心區域、固定部分以及頭部由一種材料構成，以及其中，支承螺紋之塑膠材料螺紋套固定於中心區域之徑向外部。固定部分在此具有由塑膠材料製成之圓片狀密封件。

本發明之目的為，提供一種固定系統以及一種藉由固定螺栓將安裝部件固定於固定目標上之方法，該方法可長時間防止固定螺栓發生腐蝕。

本發明目的藉由用固定螺栓將安裝部件固定於固定目標上之固定系統而達成，該固定系統具有：固定螺栓，固定螺栓具有第一末端及第二末端，固定螺栓分為固定部分以及負荷部分；帶開口的較佳為環形或套形之密封件，密封件用於密封被裝入固定目標的固定螺栓，當固定螺栓佈置於該開口中，該密封件密封被裝入固定目標之固定螺栓；以及，較佳為用於固定於固定螺栓之負荷部分上的安裝部件，例如格狀柵盤、電子固定器或間隔件，其中，裝入固定螺栓之前，密封件之軸向延伸至少為固定螺栓之軸向延伸的5%、10%、20%、30%或50%，因此，在固定螺栓裝入狀態下，密封件之第一末端貼附於安裝目標上，而第二末端貼附於安裝部件及/或固定螺栓上。

由於密封件之軸向延伸，在固定螺栓裝入狀態下，密封件既貼附於固定目標上又貼附於安裝部件及/或固定螺栓上。固定螺栓在裝入固定目標(支承部分)之後會遭受外部環境影響，例如水或濕氣。由於密封件之軸向延伸，密封件可使該軸向部分相對於外部環境密封，固定螺栓從而不會遭受來自外部環境之濕氣。因此可以避免固定螺栓發生腐蝕或氫脆化。從而，可有利地使固定螺栓長久保持高負荷水準且可使用會發生腐蝕之材料來製作固定螺栓，其中，密封件之密封作用可避免發生腐蝕。因此可降低固定螺栓之製造成本。密封件之第二末端亦可為並非位於第一末端對面之末端的密封件第二部分或區域。

密封件之軸向延伸應尤其設計為，在固定螺栓裝入狀態下，密封件之第一末端貼附於安裝目標上，而第二末端貼附於安裝部件及/或固定螺栓上。

另一設計方案中，密封件內徑大於固定螺栓最大直徑，因此，在裝入狀態下，密封件可以完全包圍固定目標與第二末端(尤為安裝部件)之間固定螺栓的軸向部分。密封件內徑(尤為密封件最大內徑)大於固定螺栓最大直徑。所以，密封件可以完全包圍固定螺栓之軸向部分，由於密封(即密封件既貼附於固定目標上又貼附於安裝部件及/或固定螺栓上)，固定螺栓之軸向部分可以完全相對於外部環境密封。

在一補充實施形式中，僅密封件所處的固定螺栓之軸向部分具有固定螺栓最大直徑。

密封件較佳至少部分(尤為全部)由彈性材料構成，例如為合成橡膠或塑膠。

在一補充實施變體中，固定螺栓直徑為0.5 mm至15 mm之間，較佳為0.5 mm至10 mm之間，尤其為2 mm至5 mm之間。

固定螺栓在第一末端上配備一尖端及/或固定螺栓在負荷部分上配備用於固定安裝部件的部件例如為螺紋、卡口式連接或卡鎖連接，其尤其由塑膠及/或金屬製成。在具有尖端的第一末端上，固定螺栓向安裝方向裝入固定目標。

在另一實施例中，密封件佈置於及/或固定於固定螺栓上。密封件於正在裝入固定螺栓時已固定於固定螺栓上，然後安裝部件藉由密封件固定於固定螺栓上。

固定系統尤其包括安裝部件以及佈置及/或固定於安裝部件上的密封件。正在裝入固定螺栓時，密封件不固定於固定螺栓上，而是藉由將安裝部件固定至固定螺栓上使固定系統配備密封件，其中，密封件佈置或固定於安裝部件上。

在另一設計方案中，固定螺栓至少部分(尤為全部)由金屬構成，例如鋼、碳鋼、不銹鋼、銅或鋁。固定螺栓較佳由塑膠構成，尤為玻璃纖維強化塑膠。

本發明之藉由固定螺栓將安裝部件固定於固定目標上的方法，其尤其適用於本專利申請所述之固定系統，該方法具有以下步驟：將固定螺栓裝入固定目標，例如水泥壁或金屬板；將安裝部件與固定螺栓相連，其方式為，將安裝部件固定於固定螺栓之負荷部分上；藉由帶開口的較佳為環形或套形之密封件來密封固定螺栓，固定螺栓佈置於該開口內，密封件尤其在其第一末端上與固定目標接觸，其中，密封件尤其在其第二末端上額外與安裝部件及/或固定螺栓接觸，固定螺栓從而於安裝部件與固定目標之間尤完全地相對於外部環境密封。密封件由此既貼附於安裝部件上又貼附於固定目標上，由於密封件的幾何形狀原因，固定螺栓位於安裝部件與固定目標之間的軸向部分完全由密封件包圍以及密封。固定螺栓較佳亦被固定目標及/或安裝部件密封。

有利的是，將用於固定安裝部件的部分亦視為安裝部件，例如蓋形螺母。

在一補充實施變體中，在裝入固定螺栓之後，密封件於安裝部件與固定目標之間施加彈性預應力。

在另一實施變體中，在裝入固定螺栓之前，密封件已固定於固定螺栓及/或安裝部件上。

在另一設計方案中，在裝入固定螺栓之後，固定螺栓位於安裝部件與固定目標之間的軸向部分完全被密封件包圍。

安裝部件尤其為防水地且不透灰塵地固定於固定螺栓上，因此，由於密封件與安裝部件之間的密封以及密封件與固定目標之間的密封，固定螺栓完全相對於外部環境密封及/或被密封。

在另一設計方案中，在正在裝入固定螺栓時，密封件形狀發生改變，密封件尤為發生彈性形變。

固定螺栓有利地在軸向部分上完全被密封件包圍。

圖1至圖3示出固定系統1之第一實施例。固定系統1包括固定螺栓2、密封件10以及較佳安裝部件14。借助固定螺栓2可將安裝部件14固定於固定目標17上，例如水泥壁18或金屬板19。因此，固定目標17成為支承之部分。固定螺栓2具有第一末端3及第二末端4。使用圖中未示之固定器將固定螺栓2按圖1所示箭頭方向裝入固定目標中，即平行於固定螺栓2之縱軸20。固定螺栓2之下部固定部分5為錐狀或尖端7，安裝部件14可固定於負荷部分6上。負荷部分6具有用於固定安裝部件14的部件8，即螺紋9。因此，負荷部分6具有外螺紋，而安裝部件14之鑽孔中設有可如圖2所示與負荷部分6之外螺紋擰合的內螺紋。

在裝入固定螺栓2之前，套狀的彈性塑膠密封件10已固定於固定螺栓2上。密封件10具有第一末端11及第二末端12，密封件10之開口13內佈置有固定螺栓2之固定部分5以及負荷部分6，或如(圖1)所示貼附於其上。將固定螺栓2裝入固定目標17之後(圖2)，固定部分5基本摩擦封閉地且較佳形狀配合地固定於固定目標17上。密封件10之第一末端11貼附於固定目標17上，貼附於固定螺栓2上的密封件10完全包圍固定螺栓10的該軸向部分。在將安裝部件14旋緊至固定螺栓2之負荷部分6上時，安裝部件14貼附於密封件10之第二末端12上，彈性密封件 10從而既貼附於安裝部件14上又貼附於固定目標17上，其於安裝部件14與安裝目標17之間預加彈性應力。安裝部件14防水地包圍固定螺栓2，由於固定螺栓2位於安裝部件14與固定目標17之間的軸向部分被密封，所以如圖3所示，固定螺栓2相對於外部環境防水且不透灰塵。因此，固定螺栓2不會在外部環境存在水或濕氣時由於腐蝕或氫脆化而受損。在第一實施例中密封件10固定於固定螺栓2上，因此此處涉及固定螺栓密封件10。

圖4至圖6示出固定系統1之第二實施例。下文主要將描述其與圖1至圖3所示之第一實施例之間的區別。安裝部件14具有鑽孔，在固定螺栓2裝入之後，密封件10位於該鑽孔中。安裝部件14借助用於固定安裝部件14的部分15(即蓋形螺母16)於負荷部分6上藉由如圖6所示之外螺紋實現固定。部分15亦被視為安裝部件14，圖6中，密封件10以類似於第一實施例之方式於部分15(即蓋形螺母16)與固定目標17之間在軸向方向上預加彈性應力。因此，第二實施例中固定螺栓2相對於外部環境防水且不透灰塵。第二實施例中密封件10亦固定於固定螺栓2上，因此第二實施例中亦涉及固定螺栓密封件10。

圖7至圖9示出固定系統1之第三實施例。下文主要將描述其與第一實施例之間的區別。密封件10於固定螺栓2使用期間不再固定於固定螺栓2之上，而固定於安裝部件14上。因此密封件10此處涉及安裝部件密封件10。在擰緊密封件10固定於其上的安裝部件14時，密封件10已經與安裝部件14接觸，因此，安裝部件14已被密封件10密封。在向安裝方向向下擰緊安裝部件14時，密封件10發生貼附，其與固定目標17接觸，在安裝部件14進一步向負荷部分6上的螺紋中擰緊時，密封件10於安裝部件14與固定目標17之間預加彈性應力。因此，有利地使固定螺栓2相對於外部環境防水且不透灰塵，其原因在於，密封件10在固定螺栓2之軸向部分上完全包圍固定螺栓2，密封件10防水地貼附於安裝部件14以及固定目標17上。

圖10至圖12示出固定系統1之第三實施例。以下主要將描述其與圖7至圖9所示之第三實施例之間的區別。與第三實施例相同，密封件10不固定於固定螺栓2上，而固定於安裝部件14上，因此此處涉及安裝部件密封件10。密封件10之形狀與固定系統1之第三實施例不同。密封件10於第一末端11與第二末端12之間的部分設計為部分之橫截面為S形之軟管，在裝入固定螺栓2之後，如圖12所示，密封件之彈性預應力基本由於該S形的密封件10部分而產生。

上文所述為本發明之固定系統1之重大優點。藉由彈性材料密封件10可使固定螺栓2在裝入狀態下完全相對於外界環境密封，從而在潮濕環境中亦可避免固定螺栓2發生腐蝕或氫脆化。

1‧‧‧固定系統

2‧‧‧固定螺栓

3‧‧‧第一末端

4‧‧‧第二末端

5‧‧‧固定部分

6‧‧‧負荷部分

7‧‧‧尖端

8‧‧‧部件

9‧‧‧螺紋

10‧‧‧密封件

11‧‧‧第一末端

12‧‧‧第二末端

13‧‧‧開口

14‧‧‧安裝部件

15‧‧‧部分

16‧‧‧蓋形螺母

17‧‧‧固定目標

18‧‧‧水泥壁

19‧‧‧金屬板

20‧‧‧縱軸

下文參照附圖進一步說明本發明之實施例。

圖1示出固定系統之第一實施例於固定螺栓裝入固定目標中之前的縱剖圖；圖2示出如圖1之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，正在將安裝部件固定於固定螺栓上；圖3示出如圖1之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，已將安裝部件固定於固定螺栓上；圖4示出固定系統之第二實施例於固定螺栓裝入固定目標中之前的縱剖圖；圖5示出如圖4之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，正在將安裝部件固定於固定螺栓上；圖6示出如圖4之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，已將安裝部件固定於固定螺栓上；圖7示出固定系統之第三實施例於固定螺栓裝入固定目標中之前的縱剖圖；圖8示出如圖7之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，正在將安裝部件固定於固定螺栓上；圖9示出如圖7之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，已將安裝部件固定於固定螺栓上；圖10示出固定系統之第四實施例於固定螺栓裝入固定目標中之前的縱剖圖；圖11示出如圖10之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，正在將安裝部件固定於固定螺栓上；以及圖12示出如圖10之固定系統於固定螺栓裝入固定目標之後，已將安裝部件固定於固定螺栓上。