TWI585307B - 脹開錨,用於施加此脹開錨的施加工具及方法,以及帶有此脹開錨的固定裝置 - Google Patents

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Description

脹開錨,用於施加此脹開錨的施加工具及方法,以及帶有此脹開錨的固定裝置
本發明關於申請專利範圍第1項引文的一種脹開錨,其係特別用於礦物性建材中(例如混凝土),並關於一相關的施加工具和一施加方法。這種脹開錨設有一脹開匣以錨合在一鑽孔壁上,並設有一錨螺栓,它延伸穿過脹開匣過去,其中該錨螺栓有一脹開區域以將脹開匣脹開。
這種受力矩控制脹開的錨,舉例而言,見於DE 4116149 A1。要將一種脹開錨施加敷設,依先前技術係先作一鑽孔,然後用一鎚將此錨打入。最後,舉例而言,將設在脹開錨上的螺母用一螺絲扳手旋緊,其中脹開區域被拉入脹開匣中使脹開匣脹開。當在螺母上達到目標力矩時一般可知道,在脹開錨達到標的之脹開以及所要的抗拉出強度。
但此施加過程相對地繁複,因為一般需三個不同的工具,即:鑽孔機、鎚、和螺絲扳手。
本發明的目的在提供一種脹開錨,一種相關的脹開工具和一種施加方法,它們可用小小的功夫及高可靠性達成特別簡單的施加程序。
此目的依本發明係利用一種具有申請專利範圍第1項的特徵的脹開錨達成,較佳實施例見於申請專利範圍附屬項。
本發明的脹開錨的特徵為:該錨螺栓有一切割螺紋以切入該鑽孔壁中。
本發明的第一基本構想在於:在脹開錨的錨螺栓上設一「切割螺紋」,它可切入底材中的一圓柱形鑽孔中。如此切割螺紋可在錨螺栓轉動時將錨螺栓拉入鑽孔中。因此當錨螺栓相對於底材作旋轉運動時可自動旋入底材中。因此在先前技術,要錨打入該鑽孔中,一般需要軸向力(特別是鎚擊),而依發明則只要一旋轉運動。如此施加過程可大大簡化。因為從做鑽孔將錨螺栓打入以及錨螺栓打入後將脹開錨螺母旋緊都同樣是作旋轉運動。此時要產生這種旋轉運動所用的工具也可有潛力地用於將錨打入鑽孔中。此外,本發明可將在脹開錨施加到難以達到的區域(在這些區域中不能直接作鎚擊)中的作業簡化。
最好切割螺紋可承受主要的負荷,換言之,該負荷係初次由脹開匣施加,脹開匣在錨螺栓旋入鑽孔中後,受到脹開區域沿軸向拉入而隨圓柱形的鑽孔壁脹開,因為在此情形中對切割緊紋的要求較小,故製造成本低且有高的抗拉出強度。
為了使切割螺紋能切入其周圍的材料中,切割螺紋宜至少局部地有一種表面硬度(它大於鑽孔壁的表面硬度)。為此,切割螺紋也可有切割體,它們將硬度點狀提高。
脹開匣及/或錨螺栓宜由一金屬材料構成。為了要使錨螺栓的脹開區域能將脹開匣脹開,錨螺栓在脹開區域中向錨螺栓之背向鑽孔 的那一端(特別是鑽孔外側端)變細窄,換言之,錨螺栓的橫截面隨著距該背向鑽孔的那一端的距離增加而變大。脹開區域可特別至少有一錐形部段。脹開區域用於在脹開區域沿軸向拉入脹匣中時將脹開匣脹開,其中這種軸向拉入也可含包含錨螺栓相對於脹開匣的一種轉動分量,例如當切割螺紋再從底材旋出以將脹開匣脹開。
特別是為了使脹開匣較易脹開及/或製造較簡單,故脹開匣可有一個或數個槽孔,它可特別沿軸方向延伸。「軸方向」依本發明可特別指某一方向,錨螺栓及/或脹開匣的縱軸沿此方向延伸。脹開匣的外側可具突起,以與鑽孔壁有較佳之結合。
依本發明,錨螺栓以適當方式具一螺絲螺紋。此螺絲螺紋宜至少局部可在鑽孔外延伸,它可用於將操作負荷導入錨螺栓中並因此進入底材。特別是本發明的切割螺紋可和本發明的螺絲螺紋不同。
此外宜在螺絲螺紋上設一螺母。此螺母具有與螺絲螺紋對應的內螺紋,它可視為本發明之脹開錨的一構件。它可用於將使用之負荷物固定在錨螺栓上。
特佳的做法為:切割螺紋設成沿軸向和錨螺栓上的螺絲螺紋錯開,由於切割螺紋和螺絲螺紋功能不同,故它們的製造也有不同需求。由於二種螺紋在空間上較佳地隔開,故螺紋栓在切割螺紋上的表面硬度心在螺絲螺紋者更高。
此外宜將切割螺紋至少局部地設在錨螺紋上的脹開匣的背向螺絲螺紋的那一側,及/或切割螺紋至少局部地設在錨螺栓之脹開區域之背向螺絲螺紋的那一側。依此實施變更例,如果錨被打入鑽孔,則切割 螺紋先到該脹開匣或脹開區域,這點可確保當該在鑽孔壁上相對地強的摩擦的脹開匣進入鑽孔時,切割螺紋已確實地切入在鑽孔壁中,該二翻板(Nuß)互相之可相對移動性可吸收這種運動,因此用於將力矩特別可靠地傳送。
施加工具宜具一切向打擊上螺絲器,它以止轉方式與驅動翻板及/或旋緊翻板耦合。一切向打擊上螺絲器可使錨特別有效地打入。特別是驅動翻板或旋緊翻板可有一多邊形,特別是四邊形,切向打擊上螺絲器以可鬆開的方式固定在其上,切向打擊上螺絲器也可與驅動翻板或旋緊翻板牢牢連接。
本發明還關於一種施加一種的脹開錨(1)的方法,特別是利用一種施加工具施加者,其中:─該錨螺栓係轉動打入一鑽孔中,其中該切割螺紋切入該鑽孔的壁中,且─該錨螺栓隨後從該鑽孔移出來一大段,其中該脹開區域被拉入該脹開匣並將該脹開匣脹開。
當錨螺栓移出來時,脹開匣由於與鑽孔壁呈摩擦接合而留在鑽孔中,因此造成錨螺栓和脹開匣間的軸向相對運動,其中脹開區域進入脹開匣並將脹開匣脹開。
特佳的方式為:錨螺栓沿一第一旋轉方向(例如沿順時針方向)轉動打入鑽孔中,然後錨螺栓的旋轉方向反過來(例如沿逆時針方向),因此錨螺栓再從鑽孔移出來一大段。在旋轉方向反轉前,螺母可固定成止轉方式,因此,錨螺栓相對於螺母的旋轉造成錨螺栓相對於螺母的軸向運動。
此外,本發明關於一種固定裝置,具有一構造體,該構造體中設有一鑽孔,其中在該鑽孔中設有一上述的脹開錨。此構造體可特別有一礦物性材料,例如混凝土。
本發明在以下利用較佳實施例詳細說明,它們以示意方式於圖中。
(1)‧‧‧脹開錨
(10)‧‧‧脹開匣
(13)‧‧‧槽孔
(20)‧‧‧錨螺栓
(21)‧‧‧尖端
(25)‧‧‧轉把
(27)‧‧‧脹開區域
(28)‧‧‧止擋部
(30)‧‧‧切割螺紋
(40)‧‧‧螺絲螺紋
(41)‧‧‧螺母
(50)‧‧‧施加工具
(52)‧‧‧驅動翻板
(56)‧‧‧耦合器
(54)‧‧‧旋緊翻板
(59)‧‧‧切向打擊上螺絲器
圖1係一本發明的脹開錨的部分剖面立體示圖,具有一本發明的施加裝置。
本發明的脹開錨(1)的一例示於圖1中,脹開錨(1)有一錨螺栓(20)及一用虛線標示的脹開匣(10),它圍住錨螺栓(20)。脹開匣(10)可設有軸向延伸的槽孔(13),俾能較易脹開。
在錨螺栓(20)後端,錨螺栓(20)上設有一螺絲螺紋(40),設計成外螺紋形式,在外螺紋(40)上設有一螺母(41),它具有相關的內螺紋。
為了將脹開匣(10)脹開,在脹開匣(10)之背向螺絲螺紋(40)那一側上,該錨螺栓(20)有一脹開區域(27)。在此脹開區域,錨螺栓(20)的橫截面朝向脹開匣(10),[亦即朝向螺絲螺紋(40)]變小。在圖示實施例中,脹開匣設計成圓筒形,脹開區域(27)設計成錐形。
在脹開匣(10)之朝向螺絲螺紋(40)的那一側,錨螺栓(20)有一止擋部(28),例如呈環形,它限制脹開匣(10)向螺絲螺紋的軸向移動[特別是當脹開錨(1)打入一鑽孔中時]。
除了螺絲(40),在錨螺栓(20)上還設有一「切割螺紋(30)」,它可切入鑽孔壁中,以使脹開錨(1)打入一鑽孔中。為此,在切割螺紋(30)上,錨螺栓(20)的直徑最大,切割螺紋(30)可硬化及/或另具有由硬金屬構成的附加之切割體。切割螺紋(30)與螺絲螺紋(40)沿軸向[亦即沿錨螺絲(20)的縱方向]間隔一段距離。切割螺紋(30)位在脹開匣(10)之背向螺絲螺紋(40)的那一側,以及在錨(1)的尖端(21)之止擋部(28)之背向錨螺絲螺紋(40)的那一側上。
錨螺栓(20)之背向尖端(21)的端側上有一轉把(25),它在圖示實施例設計成外六邊形。有一驅動軸[例如一施加工具的驅動翻板(52)]可牢牢耦合到此轉把(25)上。
此外,圖1顯示一本發明之脹開錨(1)用的一本發明之施加工具(50),施加工具(50)有一切向打擊上螺絲器(59)(只粗略作示意圖示)及一驅動翻板(52),其中切向打擊上螺絲器(59)與驅動翻板(52)耦合成止轉方向,驅動翻板(52)再經轉把(25)與錨螺栓(20)用可鬆開的形狀嵌合方式與錨螺栓(20)耦合成止轉方式。為了造成驅動翻板(52)和錨螺栓(20)間之形狀嵌合方式的止轉接合,故驅動翻板(52)有一六多邊形,它與轉把(25)的形狀對應。
此外,施加工具(50)有一旋緊翻板(54),此旋緊翻板(54)與螺母(41)的形狀對應。
驅動翻板(52)呈共軸設在旋緊翻板(54)內部,且可相對於旋緊翻板(54)沿軸向移動。如有必要,內部之驅動翻板(52)可與旋緊翻板(54)耦合成止轉方式,因此切向打擊上螺絲器(59)的旋轉可經驅動翻板(52)傳送到外面的旋緊翻板(54),為此,施加工具(50)在驅動翻板(52)和旋緊翻板(54) 之間有一可切換的耦合器(56)(只粗略示意顯示)。
要將一脹開錨(1)施加在一構造體中,首先宜用一鎚鑽孔機將一鑽孔鑽入構造體中。脹開匣(1)遂藉切向打擊上螺絲器(59)的動作而旋轉打入鑽孔中。為此,錨螺栓(20)隨後轉把(25)放入驅動翻板(52)中,它再被切向打擊上螺絲器(59)轉動。在此,利用耦合器(56)將旋緊翻板(54)與驅動翻板(52)和切向打擊上螺絲器(59)耦合,因此旋緊翻板(54)將六邊形螺母(41)用相同轉速及旋轉方向轉動,在此方向,錨螺栓(20)被驅動翻板(52)轉動。由於二翻板(52)(54)的旋轉運動相同。其相對位置以及螺母(41)相對於錨螺栓(20)的位置在打入過程保持不變。
如果達到脹開錨(1)之所需施加深度,則舉例而言,利用一止擋部將旋緊翻板(54)固定住。驅動翻板(52)以及錨螺栓(20)繼續運動,但係用相反轉向(宜為反時針方向)轉動。如此,螺母(41)在螺絲螺紋(40)上運動,且可將一環繞錨螺栓(20)的構件固定在構造體上,同時將錨螺栓(20)在構造體中脹開。
對於使用者的好處在於:他可用單一工具將錨施加及脹開,如果該二翻板(52)及(54)設計成在切向打擊上螺絲器(59)上之可拿掉的放置方式,則使用者也可使用它作其他活動,例如將一混凝土螺絲施加。也可不受此處所述方法影響地考慮用其他機械系統以施加一本發明的脹開錨(1)。
(1)‧‧‧脹開錨
(10)‧‧‧脹開匣
(13)‧‧‧槽孔
(20)‧‧‧錨螺栓
(21)‧‧‧尖端
(25)‧‧‧轉把
(27)‧‧‧脹開區域
(28)‧‧‧止擋部
(30)‧‧‧切割螺紋
(40)‧‧‧螺絲螺紋
(41)‧‧‧螺母
(50)‧‧‧施加工具
(52)‧‧‧驅動翻板
(54)‧‧‧旋緊翻板
(59)‧‧‧切向打擊上螺絲器

Claims (16)

  1. 一種脹開錨,具有一脹開匣(10),以錨合在一鑽孔壁上,具有一錨螺栓(20),延伸穿過該脹開匣,其中該錨合螺栓(20)有一脹開區域以脹開該脹開匣(10),其特徵在:該錨螺栓(20)有一切割螺紋(30)以切入該鑽孔壁中。
  2. 如申請專利範圍第1項之脹開錨,其中:該錨螺栓(20)有一螺絲螺紋(40),在該螺絲螺紋(40)上設有一螺母(41)。
  3. 如申請專利範圍第2項之脹開錨,其中:該切割螺紋(30)設在錨螺栓(20)上和螺絲螺紋(40)沿軸向偏離,且/或該切割螺紋(30)設在錨螺栓(20)至少局部地在脹開匣(10)之背向螺絲螺紋(40)的那一側上。
  4. 如申請專利範圍第2或第3項之脹開錨,其中:該切割螺紋(30)的旋轉方向和該螺絲螺紋(40)相同。
  5. 如前述申請專利範圍第1~第3項任一項之脹開錨,其中:該切割螺紋(30)設在錨螺栓(20)的尖端(21)上。
  6. 如前述申請專利範圍第1~第3項任一項之脹開錨,其中:該錨螺栓(20)有一轉把(25),有一驅動軸可用形狀嵌合方式耦合在該轉把(25)上,以將一力矩傳送到該錨螺栓(20)上。
  7. 如申請專利範圍第6項之脹開錨,其中:該轉把(25)設在該錨螺栓的端側上,且該轉把有一外多邊形。
  8. 一種施加工具(50),其係用於申請專利範圍第2~第7項任一項的脹 開錨(1),具有一驅動翻板(52),該驅動翻板(52)可以用轉方式耦合在該錨螺栓(20)上,及具有一旋緊翻板(54),該旋緊翻板(54)可以用轉方式耦合在該螺母(41)上。
  9. 如申請專利範圍第8項之施加工具,其中:該驅動翻板(52)對該旋緊翻板(54)設成共軸且至少部分地設在該旋緊翻板(54)的內部中。
  10. 如申請專利範圍第8或第9項之施加工具,其中:具有一可切換的耦合器(56),以選擇性地與驅動翻板(52)和該旋緊翻板(54)之一耦合而作力矩傳送作用。
  11. 如申請專利範圍第8或第9項之施加工具,其中:該驅動翻板(52)可相對於該旋緊翻板(54)沿軸向移動。
  12. 如申請專利範圍第8或第9項之施加工具,其中:有一切向打擊上螺絲器(59),以止轉方式與該驅動翻板(52)和該旋緊翻板(54)耦合。
  13. 一種施加申請專利範圍第1~第3項任一項的脹開錨(1)的方法,其中:該錨螺栓(20)係轉動打入一鑽孔中,其中該切割螺紋(30)切入該鑽孔的壁中,且該錨螺栓(20)隨後從該鑽孔移出來一大段,其中該脹開區域被拉入該脹開匣(10)並將該脹開匣(10)脹開。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法,其中:利用申請專利範圍第8或第9項的施加工具。
  15. 如申請專利範圍第13項之方法,其中:該錨螺栓(20)沿一第一旋轉方向被旋轉打入該鑽孔中,且隨後該錨螺栓(20)的旋轉方向反過來,因此該錨螺栓(20)再從該鑽孔移出來一大段。
  16. 一種固定裝置,具有一構造體,該構造體中設有一鑽孔,其中在該鑽孔中設有一依申請專利範圍第1~7項中任一項的脹開錨(1)。
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