TW201544674A - 具有軸向固定的物料壓出盤的固定裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種包含一螺絲，其具有一桿部及至少一螺紋線，該桿部包含用於插入設於基板中之鑽孔的前端，其中該螺紋線係佈置在該桿部上，以及一壓出單元，其具有一儲料器、一壓出盤及一保持元件，該儲料器包含用於對位於該桿部與該鑽孔之壁部之間的間隙進行填充的物料，該壓出盤可供該桿部的用於將該物料自該儲料器壓出的前端接近，該保持元件用於將該壓出盤固設在該鑽孔中，其中在該保持元件上既佈置有該壓出盤，又佈置有用於抵靠在該鑽孔之入口上的止擋元件。
Description
本發明係有關於一種包含螺絲，特別是自攻螺絲的固定裝置。
DE 198 20 671 A1公開過一種將自攻螺絲錨定在設於混凝土中之鑽孔中的方法，其中首先實施此鑽孔，並於隨後將砂漿料送入此鑽孔。隨後將自攻螺絲送入此鑽孔，其中，將此自攻螺絲之尖端沒入此砂漿料，並沿桿部，即朝該鑽孔之入口將此砂漿料的一部分擠回。就最終結果而言，目的是使得整個鑽孔填充有砂漿料，進而使得此自攻螺絲被經硬化的砂漿料包圍。
DE 102011003127 A1描述過另一對自攻螺絲進行錨定的方法。DE 102011003127 A1提出，向鑽孔嵌入一料筒，在打入螺絲時螺絲會將此料筒壓碎。藉此將可硬化之物料釋放出來。透過使用鑽鋌來實現預定義的鑽孔深度。因此，在採用DE 102011003127 A1之方法時，在打入過程中毋需採用可能較為複雜的物料定量。
本發明之目的在於提供一種包含螺絲之固定裝置，其在負荷值極佳且可靠性極高的情況下能夠特別簡單及可靠地打入。
本發明用以達成上述目的之解決方案為一種具有申請專利範圍第1項之特徵的固定裝置。較佳實施方式參閱附屬項。
本發明之固定裝置配設有：- 螺絲，其具有一桿部及至少一螺紋線，該桿部包含用於插入設於基板中之鑽孔的前端，其中該螺紋線係佈置在該桿部上，以及- 壓出單元，其具有一儲料器、一壓出盤及一保持元件，該儲料器包含用於對位於該桿部與該鑽孔之壁部之間的間隙進行填充的物料，該壓出盤可供該桿部的用於將該物料自儲料器壓出的前端接近，該保持元件用於將該壓出盤固設在該鑽孔中，其中在該保持元件上既佈置有該壓出盤，又佈置有用於抵靠在該鑽孔之入口上的止擋元件。
本發明之第一基本理念在於，在該螺絲上設有包含一儲料器及一壓出盤的壓出單元，其中在將該螺絲旋入鑽孔時，在該壓出盤與該螺絲之前端之間對該儲料器進行擠壓，使得該儲料器中包含的物料進入位於該桿部與該鑽孔壁之間的間隙，特別是環形間隙。另一基本理念在於，為該壓出單元配設一保持元件，其用於在將該桿部旋入時將該壓出盤軸向固設在該鑽孔中。該壓出盤藉由該保持元件軸向固設在該鑽孔中，而在將該螺絲旋入時，該螺絲之桿部沿軸向愈來愈深地進入該鑽孔，因此，該螺絲之旋入會使得該桿部與該壓出盤相互軸向接近。藉此減小壓出盤與桿部之間的容積，從而藉由該壓出盤對該位於壓出盤與桿部之間的儲料器進行擠壓。
亦即，可藉由本發明實現填充式及/或黏合式的螺接，從而特別是在靜態、動態及/或感震負荷狀況下，使得該基板中之螺絲具有極高
之負荷值。其中根據本發明，可為使用者提供一預設的物料量，從而實現極高之可靠性。與此同時，對使用者而言，本發明之螺絲特別易於打入。根據本發明，該等物料能夠在打入時直接自動釋出，故毋需增設透過獨立的泵將該物料送入該鑽孔的工序。此外，根據本發明，可以可變之鑽孔深度來進行工作，而毋需根據鑽孔深度對可硬化之物料的量進行重新測定。特別是，根據本發明，可透過該止擋元件在該保持元件上的位置以極簡單且可靠的方式，對自該儲料器實施的壓出操作的起始點進行確定，以便實現極均勻的打入結果，從而進一步提高該經打入之固定裝置的可靠性。
為將該壓出盤軸向固設在該鑽孔中，該保持元件之一側係固定在該壓出盤上，以及，該保持元件之另一側具有一止擋元件，在將該壓出單元送入該鑽孔時，該止擋元件抵靠在該鑽孔之入口上。因此，該保持元件能實現該基板與該壓出盤的較佳地為抗拉式的機械連接。對於極緊湊的結構而言，該壓出盤佈置於該保持元件之末端的方案較為有利。出於同一原因，作為附加或替代方案，該止擋元件較佳地佈置於該保持元件之末端。特別是，該壓出盤與該止擋元件可佈置在該保持元件之彼此相對的末端區域上。
特別是，該鑽孔之入口可指該基板之將該鑽孔包圍的表面區域。特別是，本文述及之軸向、徑向及周向係參照該鑽孔的、該桿部的及/或該螺絲的縱軸。
尤佳地，該螺絲為自攻螺絲，亦即，該螺絲之至少一螺紋線可在該基板中自攻出配合螺紋。特別是，該螺絲可為混凝土螺絲，亦即，該螺絲之至少一螺紋線可在混凝土基板中自攻出配合螺紋。但就原理而
言，本發明亦可應用於旋入現有內螺紋的螺絲。
該儲料器較佳地包括一可流動之物料，在該壓出盤與該桿部之前端面間施加有壓力時，該物料能夠自該儲料器流入位於桿部與鑽孔壁之間的環形間隙。特別是，該物料可指一可硬化之物料，其較佳地在流入位於桿部與鑽孔壁之間的間隙後發生硬化。因此特別是，該物料可為可流動且可硬化的填充物料。該物料例如可指以聚酯樹脂或環氧樹脂為基礎的多組分合成樹脂砂漿，其係隨該等組分之混合而被激活。在此情形下，可使得該等組分在該儲料器中彼此分離，並在壓出時將該等組分混合。該物料較佳地係指可硬化的黏著劑。該黏著劑較佳地係可透過壓力，例如透過該壓出盤之壓力激活。如此便能透過該壓出盤之作用將該黏著劑激活，並使得其隨後在桿部與鑽孔壁之間發生硬化。但亦可透過桿部與鑽孔壁之間的壓力來激活該黏著劑。該黏著劑亦可指一經微封裝之黏著劑，其係隨該微封裝之破裂而被激活。
在該桿部上可設有一或多個自該桿部徑向伸出的螺紋線。特別是，該螺紋線自該桿部之前端出發。在該桿部之與該前端相對的後端上較佳地佈置有用於將拉力導入該桿部的加載裝置，例如徑向伸出該桿部之橫截面的螺絲頭。該桿部可至少近似呈圓柱形，以及/或者由金屬構成。該壓出盤例如可由塑膠構成，此點有助於減小製造花費。
特別是，該保持元件必須對該壓出盤與該鑽孔入口間的拉力進行吸收，故該保持元件特別是可實施為抗拉式保持元件。該保持元件例如可係一為該壓出盤與該止擋元件建立連接的帶材。該保持元件可具有塑膠材料及/或金屬材料。
根據一種尤佳方案，該保持元件至少局部呈螺旋形。藉此便能以極簡單且可靠的方式減小該保持元件與該螺紋線之交叉的數目，從而進一步提高可靠性。特別是，藉此可避免發生交錯。該至少局部呈螺旋形之保持元件與該螺紋線較佳地具有相同的旋轉方向。該至少局部呈螺旋形之保持元件的節距較佳地至少接近該螺紋線的節距，使得該保持元件總是在該螺紋線之間延伸。特別是，在該等節距較大的情況下，其毋需始終精確一致。該至少局部呈螺旋形之保持元件較佳地構成該螺紋線之配合螺紋。藉此便能對在將該螺絲旋入時該保持元件的一同旋轉進行抑制。特別是，該至少局部呈螺旋形之保持元件適於至少局部地對該桿部進行容置。
根據慣例，該節距特別是指透過該螺紋線之旋轉而經過的，兩個螺紋級沿該桿部之縱軸的距離及/或軸向路徑。
根據本發明的一種較佳改進方案，該桿部具有至少局部地對該保持元件進行容置的凹槽。藉此便能在該保持元件上對不期望的摩擦進行抑制，從而進一步提高可靠性。特別是，在該保持元件至少局部呈螺旋形的情況下，該凹槽較佳地可呈螺旋形。
該止擋元件例如透過簡單的彎折操作構建在該例如實施為線件或帶材的保持元件的末端上。特別是，在此情形下該止擋元件可與該保持元件成一體。根據另一較佳實施方式，該止擋元件為一環形盤體，其具有以供該桿部穿過的通孔。藉此便能以較小之製造花費進一步提高可操作性，且由於支承區域相對較大，還能進一步提高可靠性。該環形盤體可構成閉合或開放的圓環，其中該環形開口例如可供該桿部插入。
該儲料器例如可佈置在該螺絲上。但根據一種尤佳方案，特
別是在該壓出過程開始前，該儲料器係佈置在該壓出盤上。此方案能夠減小製造花費，並提高可操作性及可靠性。該壓出盤可呈扁平狀或彎曲狀，其例如具有中央凹進部。該壓出盤亦可具有通孔。
根據另一較佳方案，該壓出盤具有密封圈。特別是，該密封圈適於以較佳地為齊平的方式對該桿部之前端進行容置。根據此實施方式，該壓出盤可構成一半殼，即一容器，以供該儲料器佈置於其中，及以供該桿部之尖端以精確匹配的方式裝入。藉此便能實現以極佳方式預定義的物料流。
本發明亦有關於一種將本發明之固定裝置的螺絲打入的方法，其中- 將該壓出單元之壓出盤及儲料器送入該鑽孔，及- 特別是於隨後，將該螺絲旋入該鑽孔，其中該保持元件將該壓出盤軸向固設在該鑽孔中，以及，該壓出盤將物料自該儲料器壓出。
根據一種尤佳方案，在將該螺絲旋入時，該至少一螺紋線在該基板中攻出配合螺紋，亦即，該螺絲作為自攻螺絲起作用。在將該螺絲旋入時，該壓出盤係位於該桿部之前端的上游，以及，該儲料器係佈置在該壓出盤與該桿部之前端之間。特別是，透過減小該壓出盤與該桿部之前端間的容積來將該物料自該儲料器壓出。
根據一種較佳方案，首先以某種程度將該壓出單元之壓出盤及儲料器送入該鑽孔深入，直至該止擋元件抵靠在該鑽孔之入口上，並於隨後將該螺絲旋入該鑽孔。根據此實施方式，在開始安裝時，首先將該壓出單元完全送入該鑽孔，隨後再將該螺絲旋入，亦即，使得該螺絲圍繞其
縱軸發生旋轉。藉此便能實現以極佳方式預定義的壓出過程。
特別是，可以彼此分離之方式將該螺絲及該壓出單元送入該鑽孔。作為替代方案，可將該壓出單元佈置在該螺絲上，並於隨後將該壓出單元之壓出盤及儲料器送入該鑽孔，其中，在將該壓出盤與該儲料器送入該鑽孔時，該壓出單元與該螺絲係相連。根據此實施方式，該壓出單元係預安裝在該螺絲上，以及，將該螺絲與該壓出單元作為複合體送入該鑽孔。藉此便能進一步減小使用者的花費。特別是，可將該螺絲與該壓出單元作為複合體提供給使用者。
1‧‧‧基板
2‧‧‧鑽孔
3‧‧‧入口
10‧‧‧螺紋線
11‧‧‧桿部
15‧‧‧凹槽
16‧‧‧尖端區域
18‧‧‧螺絲頭
19‧‧‧前端
30‧‧‧儲料器
31‧‧‧壓出盤
32‧‧‧密封圈
40‧‧‧保持元件
41‧‧‧止擋元件
42‧‧‧通孔
圖1為在將螺絲打入時，位於設於基板中之鑽孔中的本發明之固定裝置的側視圖；圖2為圖1所示固定裝置的透視圖，其中為清楚起見未示出該基板；及圖3為圖1所示固定裝置之壓出單元的前部的縱向剖面圖，該壓出單元特別是包含儲料器及壓出盤。
下面結合附圖參照較佳實施例對本發明進行詳細說明，其中在本發明之範圍內，下文揭示之實施例的單項特徵原則上既可單獨應用，亦可任意組合應用。
圖1至3示出本發明之固定裝置的一個實施例。該固定裝置具有包含大致上呈圓柱形的桿部11的螺絲，在該桿部之後端上佈置有示範
性繪示為螺絲頭18的加載裝置，其用於將拉力導入桿部11。在該螺絲之桿部11的周面上佈置有螺旋形的自攻螺紋線10。
該固定裝置還具有壓出單元。此壓出單元具有圓盤形的壓出盤31，該壓出盤之直徑較佳地約等於該螺絲之桿部11的直徑，以及，在該固定裝置接合完畢時該壓出盤係軸向位於該螺絲之桿部11的前端19的上游。特別是如圖3所示，在壓出盤31上佈置有儲料器30，其包含可流動且可壓出之物料。
在所示實施例中，壓出盤31具有套管狀的，特別是圓柱形的密封圈32，其自壓出盤31延伸至該螺絲之桿部11的前端19。壓出盤31藉由密封圈32構成一半殼，其對儲料器30進行容置。
該壓出單元還具有止擋元件41，其實施為環形盤體並配設有以供該螺絲之桿部11穿過的通孔42。此外，該壓出單元具有例如實施為線件的螺旋形保持元件40，其為止擋元件41與壓出盤31建立連接。為與壓出盤31進行連接，止擋元件41例如可佈置在密封圈32上。
該螺絲之螺旋形保持元件40及桿部11的尺寸係以某種方式確定，使得該螺旋形保持元件40將桿部11容置在桿部11之前端19的區域內。特別是，在桿部11之前端19的區域內可設有用於對該螺旋形保持元件40進行容置的螺旋形凹槽15。止擋元件41之通孔42與螺旋形保持元件40係同軸佈置，故可以穿過通孔42之方式將桿部11送入螺旋形保持元件40。壓出盤31係佈置在螺旋形保持元件40之內腔的軸向延長部分中。
根據將所示固定裝置之螺絲打入設於基板1中之鑽孔2的第一方法方案，該壓出單元首先係與該螺絲分離。採用此方法方案時，以與
該螺絲分離之方式將該壓出單元送入鑽孔2，且其中，以某種程度將儲料器30及壓出盤31一同送入鑽孔2，直至止擋元件41抵靠在鑽孔2之入口3上。藉此以穿過設於環形止擋元件41中之通孔42的方式將該螺絲之桿部11送入鑽孔2，並透過在螺絲頭18上施加轉矩將螺紋線10旋入該基板。在此情形下，該螺絲旋接至螺旋形保持元件40及鑽孔2。其中，桿部11之前端19軸向接近被止擋元件41及保持元件40軸向固定的儲料器30及壓出盤31，直至桿部11之前端抵靠至儲料器30。進一步旋入時，對位於桿部11之軸向前移的前端19與軸向固定的壓出盤31之間的儲料器30進行軸向壓縮，從而將儲料器30中包含的可流動的物料壓出，使得該物料進入位於鑽孔壁與桿部11之間的環形間隙，該物料可在該環形間隙中發生固化並實現對該螺絲的穩定化。特別是，可透過破壞儲料器30來進行壓出。
根據一種替代性的第二方法方案，亦可先將該壓出單元與該螺絲連接，並以與該螺絲連接之方式將該壓出單元旋入鑽孔2。其餘步驟可與結合該第一方法方案描述的步驟相同。
特別是如圖1所示，桿部11具有與其前端19連接的無螺紋且直徑較小的尖端區域16。在進行旋入操作時，桿部11的此尖端區域16進入壓出盤31之密封圈32。
1‧‧‧基板
2‧‧‧鑽孔
3‧‧‧入口
10‧‧‧螺紋線
11‧‧‧桿部
15‧‧‧凹槽
16‧‧‧尖端區域
18‧‧‧螺絲頭
19‧‧‧前端
31‧‧‧壓出盤
32‧‧‧密封圈
40‧‧‧保持元件
41‧‧‧止擋元件
Claims (9)
- 一種固定裝置，包含螺絲，其具有一桿部(11)及至少一螺紋線(10)，該桿部包含用於插入設於基板(1)中之鑽孔(2)的前端(19)，其中該螺紋線(10)係佈置在該桿部(11)上，以及壓出單元，其具有一儲料器(30)、一壓出盤(31)及一保持元件(40)，該儲料器包含用於對位於該桿部(11)與該鑽孔(2)之壁部之間的間隙進行填充的物料，該壓出盤可供該桿部(11)的用於將該物料自該儲料器(30)壓出的前端(19)接近，該保持元件用於將該壓出盤(31)固設在該鑽孔(2)中，其中在該保持元件(40)上既佈置有該壓出盤(31)，又佈置有用於抵靠在該鑽孔(2)之入口(3)上的止擋元件(41)。
- 如申請專利範圍第1項之固定裝置，其特徵在於，該保持元件(40)至少局部呈環形。
- 如申請專利範圍第1或2項之固定裝置，其特徵在於，該桿部(11)具有至少局部地將該保持元件(40)容置的凹槽(15)。
- 如前述申請專利範圍中任一項之固定裝置，其特徵在於，該止擋元件(41)為一環形盤體，其包含以供該桿部(11)穿過的通孔(42)。
- 如前述申請專利範圍中任一項之固定裝置，其特徵在於，該儲料器(30)係佈置在該壓出盤(31)上。
- 如前述申請專利範圍中任一項之固定裝置，其特徵在於，該壓出盤(31)具有用於對該桿部(11)之前端(19)進行容置的密封圈(32)。
- 一種將如前述申請專利範圍中任一項之固定裝置的螺絲打入的方法，其中將該壓出單元之該壓出盤(31)及該儲料器(30)送入該鑽孔(2)，以及特別是於隨後，將該螺絲旋入該鑽孔(2)，其中該保持元件(40)將該壓出盤(31)軸向固設在該鑽孔(2)中，以及，該壓出盤(31)將物料自該儲料器(30)壓出。
- 如申請專利範圍第7項之方法，其特徵在於，首先以某種程度將該壓出單元之該壓出盤(31)及該儲料器(30)送入該鑽孔(2)深入，直至該止擋元件(41)抵靠在該鑽孔(2)之入口(3)上，並於隨後將該螺絲旋入該鑽孔(2)。
- 如申請專利範圍第7或8項之方法，其特徵在於，將該壓出單元佈置在該螺絲上，並於隨後將該壓出單元之該壓出盤(31) 及該儲料器(30)送入該鑽孔(2)，其中在將該壓出盤(31)及該儲料器(30)送入該鑽孔(2)時，該壓出單元與該螺絲係相連。
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