TWI621783B - 用於夾持膨脹部分的膨脹錨具及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種膨脹錨具，其具有栓作為第一元件以及布置在栓上的膨脹部分作為第二元件，其中，兩個元件中的一個具有沿著栓伸延的第一肋並且兩個元件中的另一個具有沿著栓伸延的第一凹槽，第一肋嵌入第一凹槽中，並且兩個元件中的一個具有沿著栓伸延的第二肋並且兩個元件中的另一個具有沿著栓伸延的第二凹槽，第二肋嵌入第二凹槽。根據本發明膨脹部分藉由搭扣連接固定在栓上，在第一肋和第一凹槽之間形成搭扣連接的第一鎖止，在第二肋和第二凹槽之間形成搭扣連接的第二鎖止，第一鎖止和第二鎖止將膨脹部分沿徑向保持在栓上。

Description

用於夾持膨脹部分的膨脹錨具及其製造方法
本發明關於一種根據請求項1的前序部分所述的膨脹錨具。這種膨脹錨具配設有栓(Bolzen，栓)作為第一元件以及至少一個布置在栓上的膨脹部分作為第二元件，其中，在栓上設有用於使膨脹部分相對於栓徑向移位的膨脹區域以及用於將拉力導入栓中的負荷承受裝置，其中，兩個元件中的一個具有沿著栓伸延的第一肋並且兩個元件中的另一個具有沿著栓伸延的第一凹槽，第一肋嵌入第一凹槽中，並且兩個元件中的一個具有沿著栓伸延的第二肋並且兩個元件中的另一個具有沿著栓伸延的第二凹槽，第二肋嵌入第二凹槽中。
EP 2848825A1示出了這種類型的膨脹錨具，在其中，栓在頸部區域中具有多個凹槽，多個凹槽沿著栓延伸，並且膨脹套筒在其內側具有多個肋，其嵌入凹槽中，並且膨脹套筒的壁厚由於肋而相應局部增加。由此可提供膨脹儲備，其允許特別大的膨脹，無需在頸部區域中明顯弱化栓。
在栓上的結構和膨脹套筒上的結構彼此嵌入的另一膨脹錨具由EP2848826A1得知。EP2871374A1描述了一種錨具，在其膨脹錐中設置用於減小摩擦的凹槽。
US4482277A和US4334813A公開了不同的膨脹錨具，其膨脹套筒分別由兩個半殼構成，兩個半殼彼此卡鎖在一起。膨脹套筒分別由兩個半殼構成的另外的膨脹錨具由US4609316A、DE3601598A1、US3766819A、FR2352979A1和EP0107472B1公開。US3546998A公開了一種具有兩個能膨脹的半殼的錨具，在半殼之間形成鉸接件，並且一個彈簧在半殼之間作用。US2003017023A和GB1309391A描述了具有多件式的膨脹體的另外的錨具，膨脹體通過不同的鉸接件彼此連接。
US3922947A關於一種具有膨脹套筒的錨具，膨脹套筒具有凹槽，其中，凹槽形成彎曲線。
US6712572A描述了具有圓柱形的膨脹體的固定元件，膨脹體具有內部造型的孔，膨脹體分成至少兩個部段，其中，相鄰的部段通過連接元件連接，連接元件形成卡合鎖止部。
US4607992A描述了具有膨脹體的膨脹錨具，膨脹體旋到栓上。為了防止膨脹體從膨脹套筒中的逆著前端擴展的孔中脫出，膨脹套筒在其前端設有突出部，在突出部上在膨脹體和膨脹套筒之間有搭扣(卡扣)連接件。
CH254174A描述了一種膨脹錨具，其膨脹體具有凸出部，該凸出部為了確保不會鬆開而嵌入膨脹套筒中的裂縫中。
由DE19608922A1得知具有在軸向方向上起 作用的搭扣連接的錨具將膨脹體保持在彼此張開的膨脹支脚之間。
EP1150024B1描述了具有兩個鎖止裝置的膨脹錨具，兩個鎖止裝置能夠將所謂安置套筒以兩個不同的軸向位置固定在桿上。安置套筒在此用於為了使膨脹元件膨脹而將軸向力施加到膨脹元件上。
US3802311A和US3799027A描述了具有楔形的膨脹部分的膨脹錨具，彈簧臂布置在膨脹部分上。膨脹部分可藉由彈簧臂卡到栓上，使得彈簧臂部分地包圍栓。
DE 102011051618A1關於具有連接器的膨脹錨具，其使得膨脹體在預先規定的位置上與膨脹套筒連接。對此，可規定膨脹體與連接器的搭扣連接，該搭扣連接將膨脹體保持在預先規定的位置中。
US2009252571A描述了一種塑料漲塞，其由兩個卡鎖部分構成。
本發明的目的是進一步改進這種類型的膨脹錨具，使得其在具有特別高效率和可靠性的同時能夠特別簡單地製成。
根據本發明，該目的通過具有請求項1的特徵的膨脹錨具實現。在從屬請求項中給出較佳的實施方式。
根據本發明的膨脹錨具的特徵在於膨脹部分藉由搭扣連接固定在栓上，在第一肋和第一凹槽之間形成搭扣連接的第一鎖止，在第二肋和第二凹槽之間形成搭扣 連接的第二鎖止，並且第一鎖止和第二鎖止尤其共同地將膨脹部分沿徑向保持在栓上。
本發明的基本思想可為膨脹部分藉由搭扣連接固定在栓上，彼此嵌入的凹槽-肋結構(例如在EP2848825A1中所述的)必要時也可用於錨具的效率提升，在此是搭扣連接的組成構件並且形成鎖止，其使得膨脹部分形狀配合地固定在栓上。在第一肋和第一凹槽之間、即尤其在相應的側壁上形成第一形狀配合連接部並且在第二肋和第二凹槽之間、尤其在相應的側壁上形成第二形狀配合連接部，兩個形狀配合連接部一起將膨脹部分沿徑向固定在栓上。搭扣連接可理解為在專業方面較佳用於形狀配合地接合構件的組件，在接合時接合件彈性地變形，然後與第二接合件卡在一起。對此，根據本發明在兩個凹槽和兩個肋之間形成卡鈎，在接合時彈性變形的部分較佳是膨脹部分。膨脹部分由此卡到栓上。膨脹部分藉由根據本發明的搭扣連接固定在栓上可以較佳地通過以下方式實現，即，通過兩個元件中的至少一個完全的彈性彎曲、即通過屈服極限以下的變形，尤其通過膨脹部分的完全彈性彎曲可再次取消膨脹部分在栓上形狀配合的固定。
例如，凹槽和肋可平行於栓的縱軸線地伸延。但是凹槽和肋也可螺旋形地圍繞縱軸線，即，凹槽或肋也可具有沿周向方向的方向分量。較佳地，凹槽和/或肋沿軸向方向的伸展大於沿周向方向的伸展。在此提及“徑向”、“軸向”和“周向”時，可尤其關於栓的縱軸線， 其較佳可為栓的對稱軸線和/或中軸線。
膨脹區域較佳布置在栓的前端的區域中和/或負荷承受裝置布置在栓的背離前端的後端的區域中。通過搭扣連接使得膨脹部分在徑向方向上保持在栓上。但是較佳地，搭扣連接允許膨脹部分沿著栓移動，以便使栓以膨脹區域相對於膨脹部分相對運動並因此實現在結構上特別簡單的膨脹機制。膨脹部分和/或栓適宜地由金屬材料製成，其也可被塗層。負荷承受裝置尤其可構造成外螺紋，但是例如也可構造成內螺紋。其用於將沿拉出方向的拉力引入栓中。
根據本發明，可在膨脹區域和膨脹部分之間形成楔形傳動件，其將在膨脹區域和膨脹部分之間的軸向相對運動轉變為在膨脹區域和膨脹部分之間的徑向相對運動。因此較佳地，在膨脹區域尤其與栓一起沿拉出方向相對於膨脹部分沿軸向移動時，可從膨脹區域沿徑向向外排擠膨脹部分，並在此擠壓到基底中的鑽孔壁上。由此又可將膨脹錨具錨定在鑽孔中。膨脹區域由此可用於將膨脹部分沿徑向壓到鑽孔的壁上。
較佳地，拉出方向平行於栓的縱軸線和/或從鑽孔指向外。在膨脹區域上，栓表面與栓的縱軸線的距離可沿拉出方向的反方向增大，即為隨著與負荷承受裝置的距離的增大而增大。
膨脹部分可具有膨脹裂縫，其始於膨脹部分的前端面。該膨脹裂縫可使得膨脹部分通過膨脹區域的徑 向膨脹變得容易。
膨脹錨具可較佳是受力控制的能膨脹的膨脹錨具，尤其是所謂的錨固栓。在錨固栓中，膨脹區域可沿軸向固定地布置在栓上。在這種情況下，膨脹區域在安置膨脹錨具時通過栓和膨脹區域相對於膨脹部分的共同軸向運動而擠壓在膨脹部分上。膨脹區域對此較佳與栓構造成一件式。替換地，在所謂的套筒錨具中膨脹區域布置在與栓分開的部分上，其較佳經由對應的螺紋與栓連接。可較佳至少部分地通過使栓相對於膨脹區域旋轉而引起膨脹區域擠壓到膨脹部分上，栓相對於膨脹區域的旋轉通過由對應的螺紋形成的螺桿傳動轉變成膨脹區域相對於栓的軸向運動。
特別較佳的是，搭扣連接的彈性元件由膨脹部分形成。因此，膨脹部分在膨脹部分與套筒接合時稍微彎曲，然後再次至少部分地鬆開。由此可以特別簡單的方式並且沒有影響錨具效率的情況下獲得特別可靠的搭扣連接。
另一較佳的設計方案在於，第一肋和第二肋布置在膨脹部分上並且第一凹槽和第二凹槽布置在栓上。因此搭扣連接的鎖止通過兩個布置在膨脹部分上的肋和兩個布置在栓上的凹槽形成，這在錨具的效率、製造成本和搭扣連接的可靠性方面可為有利的。
根據本發明也可在膨脹部分和栓之間設置另外的凹槽/肋組合，其也可形狀配合地用於搭扣連接，但是 這不是必須的。尤其可適宜地設置，在膨脹部分上尤其沿周向在第一肋和第二肋之間設置第三肋，並且在栓上尤其沿周向方向在第一凹槽和第二凹槽之間設置第三凹槽，第三肋嵌入第三凹槽中。這尤其可在錨具的效率方面是有利的。第三凹槽和第三肋可形狀配合地用於搭扣連接，但是這不是必須的。
特別有利的是，膨脹部分是套筒部段，這實現了特別可靠的搭扣連接和特別對稱的力引入。較佳地，膨脹部分圍成在栓的縱軸線上測量的大於90°、尤其約180°的角度。特別是，在栓的縱軸線上測量的在第一凹槽和第二凹槽之間的角距離可大於45°、尤其大於60°。由此可以特別簡單的方式實現特別牢固的搭扣連接。膨脹區域適宜地布置在膨脹錐上。
本發明的另一有利的設計方案是膨脹錨具具有至少另一膨脹部分，其藉由搭扣連接固定在栓上。第一膨脹部分的搭扣連接件和另一膨脹部分的搭扣連接件較佳類似地並且對稱地構造。尤其膨脹部分可一起形成膨脹套筒和/或互補為膨脹套筒，即為較佳至少近似完全包圍栓。較佳地，膨脹部分可至少局部地布置在沿栓的同一軸向高度上和/或膨脹區域可設置用於至少另一膨脹部分也相對於栓軸向移動。特別較佳的是，可設置總共兩個或三個、但是也可設置四個膨脹部分，其一起形成膨脹套筒。在一起形成膨脹套筒的膨脹部分的數量較大時，搭扣連接的作用可由於單個膨脹部分圍繞栓的相對小的角尺寸而可能減 小。
本發明也關於用於製造根據本發明的膨脹錨具的方法，在其中栓和膨脹部分作為單獨的構件來提供，然後膨脹部分沿徑向被壓到栓上，對此膨脹部分藉由搭扣連接與栓連接，尤其卡鎖。因此，在製造時根據規定操作搭扣連接。
5‧‧‧基底
6‧‧‧安裝件
8‧‧‧螺母
10‧‧‧栓
11‧‧‧頸部區域
12‧‧‧膨脹區域
17‧‧‧止擋
18‧‧‧負荷承受裝置
21、22‧‧‧膨脹部分
51‧‧‧前端
52‧‧‧後端
61‧‧‧凹槽
62‧‧‧肋
61’‧‧‧第一凹槽
62’‧‧‧第一肋
61”‧‧‧第二凹槽
62”‧‧‧第二肋
61'''‧‧‧第三凹槽
62'''‧‧‧第三肋
98‧‧‧壁
99‧‧‧鑽孔
100‧‧‧縱軸線
101‧‧‧拉出方向
下面根據在圖式中示意性示出的較佳的實施例詳細說明本發明，在本發明中，下面示出的實施例的各個特徵原則上可單個地或任意結合地實現。
圖1示出了根據本發明的安置在混凝土基底中的膨脹錨具的縱剖視圖。
圖2示出了圖1的膨脹錨具的立體圖。
圖3示出了圖1的錨具的栓在栓的前端的區域中的立體圖。
圖4示出了圖1的錨具的膨脹部分的立體圖。
圖5示出了圖1的錨具在膨脹部分的區域中旋轉90°的尤其根據圖1的縱剖視圖A-A的橫截面視圖。
圖6示出了根據圖5的在錨具接合在一起時的視圖。
圖式示出了根據本發明的膨脹錨具的一個實施例。膨脹錨具具有一個栓10和兩個膨脹部分21和22，其中，膨脹部分21和22分別構造成套筒段式並且共同形 成膨脹套筒，膨脹套筒環形地包圍栓10。栓10具有橫截面基本恆定的頸部區域11和連接在頸部區域11上的在栓10的前端51的區域中的用於膨脹部分21和22的膨脹區域12，在該膨脹區域中栓10從頸部區域11開始朝向其前端51擴張。在頸部區域11的背離膨脹區域12的一側上，栓10具有例如構造成環形凸肩的用於膨脹部分21和22的止擋17。栓10在其與膨脹區域12相對的後端52的區域中設有構造成外螺紋的負荷承受裝置18。
在安置膨脹錨具時，栓10以其前端51和膨脹區域12向前沿栓10的縱軸線100的方向推入圖1中的基底5中的鑽孔99中。在此由於止擋17也將膨脹部分21和22引入孔中。然後栓10例如通過旋緊布置在構造成外螺紋的負荷承受裝置18上的螺母8再次沿拉出方向101從鑽孔99中拉出一段。膨脹部分21和22在此由於其與鑽孔99的壁98的摩擦而被留下並且由此使得栓10相對於膨脹部分21和22移動，在膨脹部分的範圍中栓10的膨脹區域12沿徑向相對膨脹部分21和22作用並且將其壓到鑽孔99的壁98上。通過這種機制，膨脹錨具固定在基底5中。在圖1中示出了膨脹錨具的安置狀態，在該安置狀態中膨脹錨具固定在基底5中。藉由螺母8可將安裝件6固定在基底5處。
尤其如圖2、圖3、圖5和圖6所示，栓10在其頸部區域11中具有多個凹槽61，在所示實施例中是六個凹槽61。凹槽61彼此平行並且平行於栓10的縱軸線 100地較佳從止擋17開始延伸直至膨脹區域12中。在圖5和6的橫截面中，栓10在頸部區域11中具有非圓的形狀，較佳波紋形狀，其中，波谷由凹槽61形成。凹槽61的側壁較佳在橫截面中分別形成凸肩。
在栓10的膨脹區域12中，栓10的圍繞縱軸線100的圓周隨著與頸部區域11的距離的增加而增加(參見圖1至3)。如在圖式中所示，凹槽61可從栓10的頸部區域11到達栓10的膨脹區域12中。在這種情況下，栓10的膨脹區域12在橫截面中也具有非圓形狀，較佳波形。
如尤其圖4、圖5和圖6所示，膨脹部分21和22在其內側具有多個肋62，在所示實施例中為六個肋62。在膨脹部分21和22的內側上的肋62的數量較佳相應於在栓10的頸部區域11中的凹槽61的數量或者小於凹槽61的數量。肋62彼此平行地並且平行於栓的縱軸線100地延伸。在橫截面(圖5和圖6)中，膨脹部分21和22較佳具有內側的波形，其中波峰由肋62形成。肋62的側壁較佳在橫截面中分別形成凸肩。膨脹部分21和22在肋62上具有比沿周向與肋62錯開部位更大的壁厚(例如在圖5和圖6中可看出)。如尤其圖5的橫截面視圖所示，膨脹部分21和22的肋62嵌入在栓10的頸部區域11中的凹槽61中。
在圖6中示出了前述漲塞的製造方法。如圖6所示，在製造過程中，首先提供栓10和兩個膨脹部分21和22作為三個分開的部分。然後，兩個膨脹部分21和22 沿徑向靠近栓10。對此，布置在膨脹部分21上的第一肋62’進入布置在栓10上的第一凹槽61’中並且布置在膨脹部分21上的第二肋62”進入布置在栓10上的第二凹槽61”中。在進入時膨脹部分21稍微彎曲，然後再次至少部分地鬆開，其中，在鬆開時在第一凹槽61’和第一肋62’之間以及在第二凹槽61”和第二肋62”之間，即在圖5中用虛線圈出的側壁上形成形狀配合(鎖合)連接部。形狀配合連接部確保膨脹部分21自此相對栓10在徑向方向上突出來，即膨脹部分21藉由搭扣連接固定在栓10上。
沿周向方向在第一凹槽61’和第二凹槽61”之間，栓10還具有第三凹槽61'''，布置在膨脹部分21上的第三肋62'''嵌入該第三凹槽中。第三凹槽/肋組合尤其可設置用於漲塞的效率。其也有助於徑向的形狀配合連接，但是這不是必須的。
第二膨脹部分22通過搭扣連接固定在栓10上，其類似於第一膨脹部分21實施並且關於第一膨脹部分21的搭扣連接對稱，並且其尤其同樣基於形狀配合連接部，該形狀配合連接部形成在至少兩個凹槽和至少兩個肋之間。

Claims (7)

  1. 一種用於夾持膨脹部分的膨脹錨具，具有：栓(10)作為第一元件；以及布置在該栓(10)上的至少一個膨脹部分(21)作為第二元件；其中，在該栓(10)上設置用於使該至少一個膨脹部分(21)相對於該栓(10)徑向移動的膨脹區域(12)以及用於將拉力引入該栓(10)中的負荷承受裝置(18)；其中，該兩個元件中的一個具有沿著該栓(10)伸延的第一肋(62’)並且該兩個元件中的另一個具有沿著該栓(10)伸延的第一凹槽(61’)，該第一肋(62’)嵌入該第一凹槽中；以及該兩個元件中的一個具有沿著該栓(10)伸延的第二肋(62”)並且該兩個元件中的另一個具有沿著該栓(10)伸延的第二凹槽(61”)，該第二肋(62”)嵌入該第二凹槽；其中，該膨脹部分(21)藉由搭扣連接固定在該栓(10)上；在該第一肋(62’)和該第一凹槽(61’)之間形成搭扣連接的第一鎖止；在該第二肋(62”)和該第二凹槽(61”)之間形成搭扣連接的第二鎖止；以及該第一鎖止和該第二鎖止將該膨脹部分(21)沿徑向保持在該栓(10)上。
  2. 根據請求項1所記載的膨脹錨具，其中該搭扣連接的彈性元件由該膨脹部分(21)形成。
  3. 根據請求項1或2所記載的膨脹錨具，其中該第一肋(62’)和該第二肋(62”)布置在該膨脹部分(21)上並且該第一凹槽(61’)和該第二凹槽(61”)布置在該栓(10)上。
  4. 根據請求項3所記載的膨脹錨具，其中在該膨脹部分(21)上在該第一肋(62’)和該第二肋(62”)之間設置第三肋(62''')；以及在該栓(10)上在該第一凹槽(61’)和該第二凹槽(61”)之間設置第三凹槽(61''')，該第三肋(62''')嵌入該第三凹槽中。
  5. 根據前述請求項1至2中任一項所記載的膨脹錨具，其中該膨脹部分(21)是套筒段，及該膨脹區域(12)布置在膨脹錐上。
  6. 根據前述請求項1至2中任一項所記載的膨脹錨具，其中該膨脹錨具具有至少另一膨脹部分(22)，該另一膨脹部分(22)藉由搭扣連接固定在該栓(10)上。
  7. 一種用於製造根據前述請求項1至6中任一項所記載的膨脹錨具的方法，其中，該栓(10)和該膨脹部分(21)作為單獨的構件來提供，然後該膨脹部分(21)沿徑向壓到該栓(10)上，由此該膨脹部分(21)藉由搭扣連接與該栓(10)連接。
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