TW201809485A - 施加脹開錨的方法 - Google Patents

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Abstract

一種脹開錨，具有一錨螺栓，其具有一脹開區域；一脹開匣，它圍住該錨螺栓且可藉該脹開區域拉入而脹開；彈簧元件，設在該錨螺栓上，該彈簧元件可藉著將錨螺栓放入一鑽孔中而脹開。且該彈簧元件在隨後解除繃緊時可將該錨螺栓的脹開區域拉入該脹開匣中，其中，設有一指示元件，顯示該彈簧元件的標稱應力達到了。此外還關於一種設置，由一基材及一脹開錨構成，該基材中形成一鑽孔，該脹開錨容納在該鑽孔中。此外還關於一種用於施加一脹開錨的方法，其中在一基材中作一鑽孔；將該脹開錨的脹開匣藉施軸向力到該錨螺栓上打入該鑽孔中；該脹開錨的彈簧元件藉施軸向力到該錨螺栓上而一直繃緊到一標稱應力，其中利用該指示元件顯示該標稱應力達到，及該錨螺栓的脹開區域利用儲存在該彈簧元件中的量拉入該脹開匣，如此該脹開匣沿軸向脹開並將脹開錨錨合在該鑽孔中。

Description

施加脹開錨的方法
本發明關於申請專利範圍第1項的引文的一種施加脹開錨的方法。
舉例而言，EP 1 892 424 A2提到之脹開錨有一錨螺栓及一脹開匣，它們用於將一構件固定在一基材上，要將此脹開錨鎖固在基材中，將此脹開匣利用錨螺栓放入一預備的孔中，特別是鎚擊進去，然後將錨螺栓從孔拉回一大段，其中脹開匣由於與環繞的鑽孔壁交互作用而大致留在原地不動，因此使錨螺栓相對於脹開匣軸向移動，而錨螺栓的脹開區域沿軸向被拉入脹開匣。拉入的結果使脹開匣沿徑向脹開，而該錨因此鎖固在鑽孔中，此原理亦係本發明的出發點。
舉例而言，依EP 1 892 424 A2係藉著將一設在錨螺栓上的螺母旋緊而將錨螺栓拉出來使脹開匣脹開。在此，為了要有特別一致而可靠的結果，在螺母上施一定力矩，例如利用一力矩扳手，俾一方面確保脹開匣充分脹開，另方面防止在脹開機構造成潛在之不利的過應力。
DE 101 06 844 A1提到另一脹開錨，在此脹開錨的場合係利用一彈簧元件將錨螺栓拉出來以使脹開匣脹開，此習知脹開錨隨預繃緊的彈簧元件放入鑽孔中，然後將一保持機構鬆開，將彈簧元件釋放。
WO 97/32631 A1提到一種此類的脹開錨，此文獻提到一種具有一彈簧元件的運動攀登器(Sportklettern)用的脹開錨，彈簧元件在錨放入鑽孔繃緊，然後使脹開機構動作。
DE 33 31 097 C2、US 1 583 849 A及DE 30 22 011 A1提到具有彈簧元件的脹開錨，這些彈簧元件可維持錨中的預應力，即使在施加過程後要在基材中造成構造改變亦然。EP 0 461 790 B1和DE 7 334 026 U提到其他具有彈簧元件的脹開錨。
本發明的目的在提供一種施加脹開錨的方法，它可用特別少的工夫和低成本特別簡單但同時却可靠地施加。
此目的依本發明係利用一種具有申請專利範圍第1項的特點的施加脹開錨的方法達成，較佳的實施例示於申請專利範圍附屬項。
依本發明的一種施加脹開錨的方法，該脹開錨具有一錨螺栓，其具有一脹開區域；一脹開匣，它圍住該錨螺栓且可藉該脹開區域拉入而脹開；一彈簧元件，設在該錨螺栓上，該彈簧元件可藉著將錨螺栓放入一鑽孔中而脹開。且該彈簧元件在隨後解除繃緊時可將該錨螺栓的脹開區域拉入該脹開匣中，一指示元件，顯示該彈簧元件的標稱應力達到了。
本發明的第一基本構想，係將脹開錨設以一彈簧元件，它在錨打入鑽孔中時彈入並吸收能量，其中吸收的能量在隨後彈簧解除繃緊時將脹開錨的脹開機構動作並將錨保持在鑽孔中。如此可依本發明將錨的打入以及脹開機構的動作僅利用軸向力達成。因此要施加錨只需單一工具， 例如一鎚子，而螺絲扳手可省却，如此施加過程比起利用一螺母作力矩控制的施加過程來大大地簡化。
據此，本發明更知道：藉著監視本發明的彈簧元件，可用特別簡單而同時可靠的方式顯示：是否脹開機構正確動作，因此也知道是否錨依規定施加。如此，固然脹開機構的核心件--即脹開區域和脹開匣--在錨施加後至少部分地隱藏在鑽孔中，因此不再能直接探手可極以作直接的施加控制。但本發明另一方面知道，利用本發明的彈簧元件有另一構件可用，它在施加過程參與，因此可回溯到施加過程。此外本發明另外還知道：彈簧元件在施加時至少可部分留在鑽孔外，因此特別容易探手可及以作施加控制。根據這種認知，本發明提供一種指示元件，它監視彈簧元件且特別顯示：是否在彈簧中已達到一標稱應力，由於依本發明，該脹開機構至少一部分利用儲存在彈簧元件中的能量動作，故彈簧元件中的最大應力是特別可靠的指示器，指示脹開機構被動作到什麼程度。由於彈簧應力一般可直接與彈簧路徑關聯，故施加的控制可用特別簡單的方式藉監視彈簧元件的變形而達成，因此依本發明和彈簧元件相關的指示元件可使施加控制利用特別簡單的手段達成。
根據本發明之方法設有一指示元件，顯示該彈簧元件的標稱應力達到了。由於彈簧應力一般直接與彈簧路徑關聯，故在另一變更例中設有一指示元件，顯示達到標稱彈簧路徑。
最好，指示元件為脹開錨的構件。因此各錨有其自身的指示元件，這點使得其使用大大簡化，因此特別可將指示元件與錨螺栓作機械連接。
特佳的方式為該指示元件設在該彈簧元件上。這點可使構造結構特別簡單同時有高度可靠性。
此外有利的做法為：彈簧元件至少有一盤形彈簧。盤形彈簧的彈簧特性線特別適合將由脹開區域和脹開匣構成的脹開機構可靠地動作，此外，盤形彈簧達到標稱應力可特別簡單地顯示。
舉例而言，該彈簧元件至少有一盤形彈簧，且該指示元件有一指示環，該指示環與該盤形彈簧連接，且該指示環在達到該標稱應力至少部分地從該盤形彈簧鬆開。舉例而言，該指示環可與盤形彈簧粘合，當形彈簧繃緊時會造成盤形彈簧變形，因此在指示環和盤形彈簧間的連接部受負荷。當達到標稱應力時，指示環和盤形彈簧間的材料癒合的連接鬆開，而該指示環至少部分地釋放，這點顯示施加過程正確。但指示環也可用以下方式動作：一個與錨螺栓關聯的元件(例如螺母)在達到標稱彈簧路徑時碰到指示元件，如此，舉例而言，指示元件的一部分可斷離，或一顏料筒可破壞。因此，舉例而言，依本發明，指示元件可利用彈簧元件變形或利用一與錨螺栓關聯的元件(特別是設在錨螺栓上的螺母)碰到而動作。
特別有利的做法為，該盤形彈簧和該指示環圍住該錨螺栓，如此可得到特別緊密的構造方式。
特別是可將盤形彈簧建構成使它在標稱應力達到時，完全平坦。如此達到標稱應力就可特別簡單地顯示。
為了使彈簧元件能藉著將錨螺栓放入鑽孔中而繃緊且因此它在隨後該錨螺栓的脹開區域解除繃緊時能被拉入脹開匣，故依本發明，錨螺栓有一軸向支座以支持彈簧元件，彈簧元件之背向支座的那一側依目 的設成用於倚靠在一個要固定的構造上或直接倚在鑽孔的開口處，故彈簧元件可在錨螺栓的支座及該構件或該鑽孔口繃緊，因此彈簧元件可在錨銷的支座和該構件或鑽孔嘴之間繃緊。
支座宜利用該設在錨螺栓上門形成，依此該設在螺栓上的螺母(它設在錨螺栓上)作用到彈簧元件，但基本上也可用其他元件當支座，最好，這種螺母也將指示元件動作。但基本上其他元件也可當作支座在支座和彈簧元件之間也可設附加元件，例如環片。
本發明特別適用於設計成所謂雙頭螺栓錨(Stud-Anchor)的脹開錨。在這種-雙頭螺栓錨的場合，脹開匣較短，且在依測定的施加過程後，不會從鑽孔突出來。用於將脹開匣脹開所需的固定作用(將脹開匣在鑽孔中沿軸向固定)，在雙頭螺栓錨的場合一般主要利用鑽孔壁和脹開匣之間的交互作用(特別是摩擦)達成，由於在這種雙頭螺栓錨，脹開匣在施加後一般完全位在鑽孔中，因此在這種錨類型，在脹開匣本身上的施加控制特別困難，依本發明，利用外在的彈簧元件上的指示元件作施加控制，在此處可使施加控制能簡單實施。
雙頭螺栓錨一般的特點為：在錨螺栓上(特別是在脹開匣之背向脹開區域的那一側上)設有一止擋部(特別是形成在其上)，它限制脹開匣從脹開區域離開的移動作用。這點可使較短的脹開匣隨錨螺栓深深放入鑽孔中。這種特點也可有利地在本發明的錨設置。止擋部宜設計成環形，且舉例而言，可由一環形階段或一環形突起(Ringwulst)形成。
此外，彈簧元件宜具有一-遞減(degressive)彈簧特性線。因為在遞減彈簧特性線的場合，可在很長的彈簧路徑範圍維持大的力量， 因此可確保：即使當施加時該脹開匣有一大段滑回到鑽孔開口回去，該脹開機構也能可靠地動作，特別是在此背景前，宜使彈簧元件至少有一盤形彈簧，因為用盤形彈簧可用特別簡單的方式提供一遞減彈簧特性線。
錨螺栓宜有一負荷嵌合手段，例如一螺紋，但也可為一頭，它用於將軸向拉力導入錨螺栓中。此負荷嵌合手段宜設在錨螺栓的一個和脹開區域對立的區域，將軸向的衝擊力導入錨螺栓中以施加錨(特別是將錨螺栓隨脹開匣打入鑽孔中及/或將彈簧裝置繃緊)的作用，宜可在錨螺栓的端側達成，利用鎚子打到錨螺栓的端側上。
在脹開區域，錨螺栓宜向脹開匣方向變窄或向負荷嵌合手段變窄，在脹開區域，錨螺栓可特別設計成錐形，為了使脹開區域能脹開匣變形，故錨螺栓在脹開區域局部地具有一外橫截面，它比未變形的脹開匣的內橫截面大。
本發明中「軸向」「徑向」係指以業界習用方式相對於錨螺栓的縱軸的關係。
本發明關於一種用於施加一脹開錨的方法，其中該脹開錨包括：一錨螺栓具有一脹開區域；一脹開匣，它圍住該錨螺栓且可藉該脹開區域拉入而脹開；一彈簧元件，設在該錨螺栓上，該彈簧元件可藉著將錨螺栓放入一鑽孔中而脹開，且該彈簧元件在隨後解除繃緊時可將該錨螺栓的脹開區域拉入該脹開匣中，其中：在一基材(3)中作一鑽孔；將該脹開錨的脹開匣藉施軸向力到該錨螺栓上打入該鑽孔中；且 該錨螺栓的脹開區域利用儲存在該彈簧元件中的量拉入該脹開匣，如此該脹開匣沿軸向脹開並將脹開錨錨合在該鑽孔中。
(1)‧‧‧脹開錨
(3)‧‧‧基材
(4)‧‧‧鑽孔
(7)‧‧‧構件
(9)‧‧‧鎚子
(10)‧‧‧錨螺栓
(11)‧‧‧外螺紋
(12)‧‧‧止擋部
(13)‧‧‧脹開區域
(20)‧‧‧螺母
(30)‧‧‧脹開匣
(31)‧‧‧脹開舌片
(50)‧‧‧彈簧元件
(51)‧‧‧盤形彈簧
(55)‧‧‧彈簧舌片
(60)‧‧‧指示元件
(61)‧‧‧指示環
本發明在以下利用較佳實施例詳細說明，它們係用示意方式示於附圖中。圖中：圖1~圖3係一本發明之脹開錨的一實施例在施加過程先後相隨的時間點的情形。
圖1~圖3顯示一本發明的脹開錨(1)的實施例。脹開錨(1)有一長形錨螺栓(10)，其函殼面(圓柱面)上設有一負荷嵌合手段，做成外螺紋(11)形式，一個對應的螺母(20)旋合到錨螺栓(10)的此螺紋(11)上。
此外，脹開錨(1)有一脹開匣(30)，它將錨螺栓(10)呈環狀圍住，脹開匣(30)之背向螺紋(11)的那一側上設有數個脹開舌片(31)，用槽孔分開，其中，脹開舌片(31)可向外徑向出以將脹開錨(1)作錨合。
錨螺栓(10)之與螺紋(11)對立的端區域有一脹開區域(13)，在脹開區域(13)中，錨螺栓(10)的橫截面隨著距脹開匣(30)的距離增加而減少(例如呈錐形減少)，因此，如果脹開區域沿軸向拉入脹開匣(30)中，則脹開區域(13)將脹開匣(30)〔特別是其脹開舌片〕(31)沿徑向脹開。
在脹開匣(30)之背向脹開區域(13)的那一側上，錨螺栓(10)的函殼面有一止擋部(12)，設計成環形階段，將脹開匣(30)擋住。此止擋部(12)限制脹開匣(30)向錨螺栓(10)的負荷嵌合手段的軸向運動(換言之，例如朝向螺紋(11))。
此外，脹開錨(1)有一個具一盤形彈簧(51)的彈簧元件(50)，其中，錨螺栓(10)穿過盤形彈簧(51)過去，在此，螺母(20)形成一軸向支座支持盤形彈簧(51)。其中，在所示實施例，盤形彈簧(51)和螺母(20)直接相鄰。基本上，在盤形彈簧(51)和螺母(20)間還可設其他元件，例如環片。特別是盤形彈簧(51)可設在錨螺栓(10)的螺紋(11)的高度處，在圖示實施例，盤形彈簧(51)設有多數徑向朝內延伸的彈簧舌片(55)(圖3)。
此外，脹開錨(1)有一指示元件(60)，其具有一指示環(61)，指示環在錨在供應出貨的狀態(圖1)係設在盤形彈簧(51)一側，此側朝向螺母(20)。當盤形彈簧(51)受預應力一直繃緊到其標稱應力，則指示環(61)從盤形彈簧(51)鬆開(圖2)。
圖1~3的順序以示意方式說明在本發明施加程序的範疇該脹開錨(1)的施加過程。
首先，在一基材(3)做一鑽孔(4)，脹開錨(1)的錨螺栓(10)穿過所要固定的構件(7)的一開口過去。如此，錨螺栓(10)被打入鑽孔(4)中(例如在端側鎚擊)。在此，脹開匣(30)也被打入鑽孔(4)中，因為脹開匣(30)相對於螺紋(11)的相對運動受止擋部(12)阻止。螺母(20)〔它形成彈簧元件(50)的一第一支座〕在打入越來越接近基材，直到最後該基材(3)經由構件(7)形成彈簧元件(50)的一個對立的支座為止，此狀態示於圖1。
如果此時〔例如利用圖2示意圖示的鎚子(9)〕將錨螺栓(10)的端側繼續鎚擊，則當錨螺栓(10)更深入鑽孔(4)中時，彈簧元件(50)在螺母(20)與基材(3)間被壓縮，亦即鎚擊得來的能量儲存在彈簧元件(50)中。如果在此，在彈簧元件(50)中達到一標稱應力，因如圖2所示，指示環(61)從彈 簧元件(50)鬆開。因此，指示元件(60)的反應係指示標稱應力已達到。
在鎚擊終了，如圖3所示，可將彈簧元件(50)再解除繃緊。在此，螺母從基材(3)移離一大段，並將錨螺栓(10)再從鑽孔(4)拉出來一大段。但在此過程，脹開匣(30)由於與鑽孔(4)的壁交互作用而留在鑽孔(4)中。因此，造成錨螺栓(10)和和脹開匣(30)間的相對軸向運動，在此時，脹開區域(3)被拉入脹開匣(30)中。如此，脹開匣(30)沿徑向脹開，而脹開錨(1)固定在基材(3)中。
脹開匣(30)沿徑向脹開的能量取自彈簧元件(50)，因此指示元件(60)〔它監視彈簧元件(50)〕的狀態可追溯到施加過程的完成。

Claims (9)

  1. 一種用於施加一脹開錨(1)的方法，其中該脹開錨(1)具有：一錨螺栓(10)，其具有一脹開區域(13)；一脹開匣(30)，它圍住該錨螺栓(10)且可藉該脹開區域(13)拉入而脹開；彈簧元件(50)，設在該錨螺栓(10)上，該彈簧元件(50)可藉著將錨螺栓(10)放入一鑽孔(4)中而脹開，且該彈簧元件(50)在隨後解除繃緊時可將該錨螺栓(40)的脹開區域(13)拉入該脹開匣(30)中，其中：在一基材(3)中作一鑽孔(4)；將該脹開錨(1)的脹開匣(30)藉施軸向力到該錨螺栓(10)上打入該鑽孔(4)中；且該錨螺栓(10)的脹開區域(13)利用儲存在該彈簧元件(50)中的量拉入該脹開匣(30)，如此該脹開匣(30)沿軸向脹開並將脹開錨(1)錨合在該鑽孔(4)中，其特徵在於該脹開錨(1)的彈簧元件(50)藉施軸向力到該錨螺栓(10)上而一直繃緊到一標稱應力，其中利用該指示元件(60)顯示該標稱應力達到。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該指示元件(60)與該錨螺栓(10)呈機械式連接。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中：該指示元件(60)設在該彈簧元件(50)上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中：該彈簧元件(50)至少有一盤形彈簧(51)，且該指示元件(60)有一指示環(61)，該指示環與該盤形彈簧(51)連接，且該指示環在達到該標稱應力時至 少部分地從該盤形彈簧(51)鬆開。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中：該盤形彈簧(51)和該指示環(61)圍住該錨螺栓(10)。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中：該指示元件(60)可藉該彈簧元件(50)變形或將一個與該錨螺絲栓(10)相關的元件(20)施力而動作。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中：該錨螺栓(10)有一軸向支座以支承該彈簧元件(50)，該支座利用一設在錨螺栓(10)上的螺母(20)形成。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中：該錨螺栓(10)上設一止擋部(12)，該止部限制該脹開匣(30)從該脹開區域(13)移出的作用。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中：該彈簧元件(50)有一遞減的彈簧特性線。
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