TW202024493A - 緊固元件 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種緊固元件，例如螺栓、釘子或銷釘，緊固元件包括桿部，桿部限定驅入方向，其中，桿部具有指向驅入方向的前端和反向於驅入方向指向的後端，其中，桿部在其圓周上具有較佳相對於驅入方向以銳角傾斜的輪廓脊部。根據一種方案，輪廓脊部具有指向緊固方向的前側面和反向於緊固方向指向的後側面，其中，前側面比後側面具有更大的面積。根據另一方案，緊固元件具有頂端區域，頂端區域包括球形區段。
Description
本發明關於一種緊固元件，例如螺栓、釘子或銷釘。
這種緊固元件、例如由鋼製成的釘子、螺栓等應用在緊固技術中用於將物體緊固在硬質的容納材料處、例如混凝土、金屬或岩石處。緊固元件對此具有桿部，桿部尤其包括朝安裝方向逐漸變細的頂端和位於桿部的另一端部的頭部，頭部相對於桿部的直徑來說更大。驅入過程以很高的速度衝擊式地或錘入式地例如借助燃燒驅動的安裝設備來完成。
已知的緊固元件中，桿部在其外周處具有輪廓，輪廓具有多個輪廓脊部和位於脊部之間的溝槽。還已知輪廓脊部朝緊固方向傾斜的設計方案。
本發明的目的是提供具有很高的緊固力的緊固元件。
緊固元件包括桿部，桿部限定驅入方向，其中，桿部具有指向驅入方向的前端和反向於驅入方向指向的後端，其中，桿部在其圓周上具有較佳相對於驅入方向以銳角傾斜的輪廓脊部，並且其中，桿部具有垂直於驅入方向定向的橫截面，該橫截面包括具有在輪廓脊部的區域中測得的桿部直徑的面積。
根據第一方面，輪廓脊部具有指向緊固方向的前側面和反向於緊固方向指向的後側面，其中，前側面比後側面具有更大的面積。由此以對保持力貢獻較小的面為代價，增大了輪廓脊部的在驅入過程期間由於摩擦而加熱的且由此加強了緊固元件在基底中的保持力的面，從而總體上提高了緊固元件的緊固力。
根據另一方面，緊固元件包括鄰接桿部的前端的頂端區域，頂端區域具有釘尖，其中，頂端區域具有在驅入方向上測量的頂端長度和垂直於驅入方向定向的橫截面，該橫截面具有這樣的面積，該面積在從頂端區域至桿部的過渡部處與桿部的橫截面的面積一樣大且從桿部至釘尖變小，並且其中，頂端區域包括球形區段。較佳地，頂端區域由球形區段構成。由於頂端區域的球形形狀，頂端區域的橫截面的面積從釘尖開始快速增大，從而在驅入過程開始產生大量摩擦熱。由此可使輪廓脊部的表面更加有助於緊固元件在基底中的保持力，從而提高緊固元件的緊固力。
一個有利的實施方式的特徵在於，頂端區域具有頂端區域中心，頂端區域中心與從頂端區域至桿部的過渡部且與釘尖在驅入方向上測得的距離相等，並且其中，頂端區域在釘子中心的橫截面的面積大於桿部的橫截面的面積的25%。較佳地，頂端區域在釘子中心的橫截面的面積大於桿部的橫截面的面積的50%、特別較佳大於70%或大於75%。
一個有利的實施方式的特徵在於，桿部具有在輪廓脊部的區域中測得的桿部直徑，並且其中，頂端長度為桿部直徑的1.1至1.6倍。
一個有利的實施方式的特徵是，輪廓脊部相對於驅入方向的傾斜角小於20°。由此確保，在驅入方向上在緊固元件上的衝擊引起緊固元件轉動。在某些情況下，輪廓脊部可能不適用於螺紋，螺紋會將緊固元件的轉動轉變成驅入。
一個有利的實施方式的特徵是，桿部的橫截面具有沿著驅入方向沒有明顯變化的面積。
一個有利的實施方式的特徵是，緊固元件包括鄰接桿部的後端的頭部。
一個有利的實施方式的特徵是，桿部具有兩個或至少三個、較佳至少四個輪廓脊部。特別較佳地，輪廓脊部均勻地分布在桿部的圓周上。
一個有利的實施方式的特徵是，頂端區域具有橫截面，橫截面的面積從桿部至釘尖持續減小。較佳地，輪廓脊部從桿部開始續延到頂端區域中。特別較佳地，輪廓脊部基本上延續直至釘尖。
圖1和圖2示出了緊固元件10的側視圖。緊固元件10包括桿部20，桿部限定驅入方向30並且具有指向驅入方向30的前端21以及反向於驅入方向30指向的後端22。桿部20具有垂直於驅入方向30的橫截面並且在其圓周上具有朝驅入方向以15°銳角傾斜的多個輪廓脊部40。在每兩個輪廓脊部40之間形成輪廓中間區域50，在該示例中輪廓中間區域構造成溝槽。頭部60連接在桿部20的後端22上。較佳具有點狀的釘尖71的球形頂端區域70連接在桿部20的前端21上。輪廓脊部40分別具有指向緊固方向30的前側面41和反向於緊固方向30指向的後側面42並且從桿部20開始進入頂端區域70延續直至釘尖71。
圖3示出了滾絲夾80（Walzbacke），滾絲夾可用於製造緊固元件，這通過使未示出的具有桿部的坯件在滾絲夾80和相同成型的對應夾（Gegenbacke）之間在滾動方向85上滾動而成。滾絲夾80具有多個凹槽90，從而在滾動期間在桿部的圓周軋製出具有輪廓脊部的輪廓。凹槽90相對於與滾動方向85垂直定向的桿部縱向方向以銳角α傾斜，從而軋製的輪廓脊部相對於桿部的縱向方向以角度α傾斜。
為了製造鄰接桿部的前端的具有釘尖的頂端區域，滾絲夾80和對應夾具有在滾動期間彼此相對的區域。對此在所述區域之間出現的間隙在指離凹槽90的方向上逐漸變細，從而在滾絲夾80和對應夾之間的頂端區域的材料被夾住。由此一方面成型並且另一方面加熱頂端區域，從而可簡單地以熱的方式將多餘材料從頂端區域分離。在若干實施例中緊固元件的輪廓脊部應延伸直至釘尖，較佳使用根據EP 1 057 553 B1的對兩個釘子坯件彼此的熱拉離。在未示出的實施例中，滾絲夾和/或對應夾的凹槽延伸直至上面所述的、逐漸變細的間隙中。
圖4分別示出了根據多個不同實施例的緊固元件的桿部120的垂直於驅入方向的橫截面100。每個桿120都具有四個均勻分布在相應桿部120的圓周上的輪廓脊部140和在其之間的輪廓中間區域150，在圖4的左側和中間示出的實施例中輪廓中間區域構造成溝槽。在圖4右側示出的實施例中輪廓中間區域150構造成平坦的，在未示出的實施例中輪廓中間區域構造成凹形。輪廓脊部的特徵在於，輪廓脊部相對於圓形的橫截面形狀以及相對於輪廓中間區域沿徑向突出。每個桿部120具有在輪廓脊部的區域中測得的桿部直徑d。
由於輪廓脊部140相對於驅入方向傾斜，每個輪廓脊部140具有指向緊固方向的前側面141和反向於緊固方向指向的後側面142，其中，在驅入過程期間前側面141由於摩擦比後側面142更顯著地被加熱。對此，前側面141比後側面142具有更大的面積，從而總體上提高了緊固元件的緊固力。
圖5在圖表200中以兩個實施例示出了緊固元件的橫截面的面積的變化進程，在以毫米表示的與釘尖的間距上繪出以百分比單位表示的緊固元件的在桿部220的區域中的面積。在緊固元件的桿部區域中，面積沿著驅入方向沒有明顯變化（100%）。在頂端區域270中，面積從過渡部272處的100%開始直至釘尖（0mm，0%）連續減小，其中過渡部從頂端區域270至桿部220。頂端區域270具有頂端區域中心273，頂端區域中心具有距過渡部272以及距釘尖相等的距離。在頂端區域中心273中，頂端區域270的橫截面的面積在第一實施例中（下部曲線）為桿部220的橫截面的面積的72%，在第二實施例中（上部曲線）為桿部220的橫截面的面積的78%。此外，頂端區域的從過渡部272直至釘尖的頂端長度在第一實施例中（下部曲線）為桿部直徑的1.5倍，在第二實施例中（上部曲線）為桿部直徑的1.2倍。
前面根據緊固元件的多個實施例闡述了本發明。只要沒有衝突，所述特徵在此可單獨地或組合地從每個實施例轉用到所有其他的實施例中。需要指出的是，根據本發明的緊固元件也可用於其他目的。
10:緊固元件
20:桿部
21:前端
22:後端
30:驅入方向/緊固方向
40:輪廓脊部
41:前側面
42:後側面
50:輪廓中間區域
60:頭部
70:頂端區域
71:釘尖
80:滾絲夾
85:滾動方向
90:凹槽
100:橫截面
120:桿部
140:輪廓脊部
141:前側面
142:後側面
150:輪廓中間區域
200:圖表
220:桿部
270:頂端區域
272:過渡部
273:頂端區域中心
α:角度
d:桿部直徑
由附屬請求項、下面說明和圖式中的得到本發明的其他優點和措施。在圖式中以實施例示出了本發明。
圖式中顯示如下。
圖1示出了根據本發明的緊固元件的側視圖。
圖2示出了緊固元件的斜視圖。
圖3示出了用於製造緊固元件的滾絲夾。
圖4示出了緊固元件的橫截面的不同實施例。
圖5示出了緊固元件的橫截面的面積的變化進程。
10:緊固元件
20:桿部
21:前端
22:後端
30:驅入方向/緊固方向
40:輪廓脊部
41:前側面
42:後側面
50:輪廓中間區域
60:頭部
70:頂端區域
71:釘尖
Claims (15)
- 一種緊固元件，所述緊固元件包括： 桿部，所述桿部限定驅入方向，其中，所述桿部具有指向所述驅入方向的前端、反向於所述驅入方向指向的後端以及在其圓周上具有輪廓脊部；以及 鄰接所述桿部的前端的具有釘尖的頂端區域； 其中，所述桿部具有垂直於所述驅入方向定向的具有面積的橫截面， 其中，所述頂端區域具有在所述驅入方向上測得的頂端長度和垂直於所述驅入方向定向的橫截面，所述頂端區域的橫截面具有這樣的面積，即所述面積在從所述頂端區域至所述桿部的過渡部處與所述桿部的橫截面的面積一樣大且從所述桿部至所述釘尖減小，並且 其中，所述頂端區域包括球形區段。
- 如請求項1所述之緊固元件，其中，所述頂端區域具有頂端區域中心，所述頂端區域中心與從所述頂端區域至所述桿部的過渡部且與所述釘尖在所述驅入方向上測得的距離相等，並且其中，所述頂端區域在釘子中心的橫截面的面積大於所述桿部的橫截面的面積的25%。
- 如請求項2所述之緊固元件，其中，所述頂端區域在釘子中心的橫截面的面積大於所述桿部的橫截面的面積的50%。
- 如請求項3所述之緊固元件，其中，所述頂端區域在釘子中心的橫截面的面積大於所述桿部的橫截面的面積的70%、尤其大於75%。
- 如請求項1至4中任一項所述之緊固元件，其中，所述桿部具有在所述輪廓脊部的區域中測得的桿部直徑，並且其中，所述頂端長度為所述桿部直徑的1.1至1.6倍。
- 如前述請求項中任一項所述之緊固元件，其中，所述桿部的橫截面的面積在所述驅入方向上沒有明顯變化。
- 如前述請求項中任一項所述之緊固元件，其中，所述頂端區域的橫截面的面積從所述桿部至所述釘尖連續減小。
- 如前述請求項中任一項所述之緊固元件，其中，所述輪廓脊部從所述桿部延續到所述頂端區域中。
- 如請求項8所述之緊固元件，其中，所述輪廓脊部基本上延續直至所述釘尖。
- 如前述請求項中任一項所述之緊固元件，其中，所述輪廓脊部相對於所述驅入方向以銳角傾斜。
- 如請求項10所述之緊固元件，其中，所述輪廓脊部相對於所述驅入方向的傾斜角小於20°。
- 如請求項10或11所述之緊固元件，其中，所述輪廓脊部具有指向緊固方向的前側面和反向於所述緊固方向指向的後側面，並且其中，所述前側面比所述後側面具有更大的面積。
- 如前述請求項中任一項所述之緊固元件，其中，所述桿部具有兩個或至少三個、尤其至少四個輪廓脊部。
- 如請求項13所述之緊固元件，其中，所述輪廓脊部均勻地分布在所述桿部的圓周上。
- 如前述請求項中任一項所述之緊固元件，其中，所述頂端區域由球形區段構成。
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