TWI845662B

TWI845662B - 錨固裝置

Info

Publication number: TWI845662B
Application number: TW109113832A
Authority: TW
Inventors: 秀偉張; 艾文克雷斯克
Original assignee: 德商ＪＤ錫爾兩合公司
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2024-06-21

Abstract

一種錨固裝置包括下部件和連接在下部件上的上部件，下部件具有將錨固裝置連接在物體上的螺栓，上部件相對於下部件能圍繞螺栓的縱軸線旋轉並且具有連接件。上部件能夠沿軸向克服復位彈簧的復位力相對於下部件移動，在第一位置中，上部件相對於下部件能自由旋轉，在第二位置中，上部件扭矩傳遞地作用到螺栓上。螺栓頭部7具有至少一個外側的旋轉傳動輪廓，上部件3具有至少一個互補的旋轉傳動輪廓，由於上部件3從其第一位置軸向移動到其第二位置中，互補的旋轉傳動輪廓能與下部件2的旋轉傳動輪廓嵌接。下部件2具有支承體4，支承體4具有兩個沿徑向指向外部的、沿軸向彼此間隔的支承面14、15，上部件3在其使用位置中沿徑向支承在支承面上。

Description

錨固裝置

本發明涉及一種錨固裝置(或錨固點)，其包括下部件和連接在下部件上的上部件，所述下部件具有用於將錨固裝置連接在有待固定或有待操縱的物體上的螺栓，所述螺栓具有螺栓頭部，所述上部件相對於下部件能圍繞所述螺栓的縱軸線旋轉並且具有用於連接錨固件或栓牢件的連接件。

這種錨固裝置通常用於提升物體。錨固裝置以其下部件通過設計為螺栓的螺紋連接件與有待提升的物體連接，其中，為了提升物體通常使用多個錨固裝置，以便掛入相應的提升繩索。為了在作用到掛入環體的提升裝置上時該環體與作用在其上的牽引方向一致地定向，環體相對於螺紋連接件可旋轉。當錨固環(即錨固裝置)用於栓牢物體時，也希望錨固環的相同的特性。

錨固裝置通常僅在提升或固定期間保留在要提升或要栓牢的物體上。因此，將這種錨固環借助於設有螺紋段的螺紋連接件旋擰入有待操縱的物體的為此設置並且配備有互補的內螺紋的螺紋孔中。如果不再需要錨固裝置，則將錨固裝置從物體重新旋擰出。因此，頻繁地旋擰入和旋擰出這種錨固裝置屬於在其使用時需要的典型操作。為了簡化該過程，在專利文獻DE 44 03 785 A1中建議在環體上連接有能與螺栓頭部連接的旋擰工具，經由該旋擰工具能夠通過環體將螺旋運動引入螺紋連接件中。其中規定，螺紋連接件例如構造為內六角螺栓並且旋擰工具包括互補的工具。旋擰工具自身包括圍繞環體的弓形部的U形件，以便將旋擰工具連接到環體上和引入扭矩。如果旋擰工具的六邊形工具裝入螺紋連接件的內六角凹空中，則螺紋連接件在越過環體的弓形部和U形件之間可能存在的間隙後扭矩傳遞地與環體連接。因此，通過環體的旋轉運動可以在不使用額外工具的情況下操縱螺紋連接件。為了將旋擰工具連接到環體上，旋擰工具的包圍環體的U形件具有可擴大的開口，環體的弓形部穿過該開口，以便將旋擰工具連接在環體上。為了不僅能夠將扭矩從環體傳遞到螺紋連接件以便不僅將螺紋連接件鬆弛地旋擰入物體的相應螺紋孔或從該螺紋孔旋出，而且能夠按規定將螺紋連接件和因此將錨固點固定在物體上，旋擰工具必須具有足夠的穩定性。這在某種程度上與需要在U形件的區域中設置可擴大的安裝開口相違背。因此，對旋擰工具提出了一定的要求。

在專利文獻DE 20 2012 103 079 U1中描述了一種錨固裝置，其中，螺栓具有第一旋轉傳動面。在該現有技術中描述為環體的上部件配有互補的旋轉傳動面。兩個旋轉傳動面彼此間隔。這兩個旋轉傳動面一定程度地彼此間隔，使得上部件相對於下部件可自由旋轉。當為了將錨固裝置旋擰到有待操縱的物體上而要將下部件與該物體連接時，將連接件插入位於兩個旋轉傳動面之間的間隙中，該連接件填塞該間隙。然後上部件扭矩傳遞地與下部件連接，從而通過旋轉上部件可以將錨固裝置旋擰到有待操縱的物體上。在該設計中，為了建立上部件和下部件之間的扭矩傳遞的連接需要額外的連接件。該連接件通常用繩子不可丟失地連接在上部件上。但螺絲刀的桿部或尖端也可以用作連接件。有利的是，螺栓的螺栓頭部可自由接近，目的是，如果下部件過度地被夾緊在物體上，也可以用工具鬆開螺栓。

由專利文獻DE 43 36 779 C2已知一種另外的錨固裝置，其設計為，通過上部件可以將一個用於將螺栓連接到有待操縱的物體上的扭矩引入下部件或其螺栓中。該錨固裝置的上部件具有罩形的連接部，上部件通過該罩形的連接部與下部件連接。罩形的連接部在下部件的整個上側上延伸，由此，螺栓頭部也被完全覆蓋。因此可以防止污染物進到螺栓頭部上和下部件中。在罩形的連接部的內側中引入內六角輪廓，當要將扭矩從上部件傳遞到螺栓上時，螺栓的設計為六角頭部的螺栓頭部嵌入該內六角輪廓中。上部件相對於下部件沿軸向可移動。一旦具有相對於縱軸線軸向定向的分量的力作用於上部件上，就解除下部件的螺栓的螺栓頭部與上部件的旋轉傳動輪廓扭矩傳遞的嵌接。隨後將上部件的旋轉傳動輪廓從螺栓頭部拉出。當螺栓頭部完全從上部件的旋轉傳動輪廓中移出時，上部件可以相對於下部件自由旋轉。

由專利文獻US 2,812,971已知另外的錨固裝置，該錨固裝置的設計為鉤子的環體相對於下部件沿軸向可移動，以便能夠扭矩傳遞地被連接到螺栓上。在上部件中，設計為鉤子的連接件配備有半球形的基體，該基體沿牽引方向支承在下部件的互補的表面上。該基體在中央具有六角頭部，當要將扭矩傳遞到螺栓上時，該六角頭部能插入螺栓的螺栓頭部中的內六角凹空中。在該上部件相對於螺栓可旋轉的位置中，上部件通過與鉤子連接的牽引件保持。

但在根據專利文獻DE 43 36 779 C2和US 2,812,971的現有技術中，不能通過工具將扭矩施加到螺栓的螺栓頭部上。在這種已知的錨固裝置中，其操作也不是完全沒有問題的，因為在將力引入錨固裝置中時，尤其在作用到上部件上的力不與錨固裝置的旋轉軸線對齊時，需要特別小心。在力以橫向力分量作用到上部件上的情況下，上部件通常試圖朝施加的力的方向旋轉。為了在這樣的力引入上部件的情況下，當上部件仍然與螺栓頭部扭矩傳遞地嵌接時，不需要考慮螺栓和因此錨固裝置無意地從有待操縱的物體鬆脫的風險，必須將上部件手動地相對於下部件移動到錨固裝置使用位置中，在該使用位置中，然後上部件可以相對於下部件自由旋轉。但這是耗費和麻煩的。

因此，基於所討論的現有技術，本發明所要解決的技術問題是改進開頭提到類型的錨固裝置，使得在不借助工具或連接件的情況下能夠通過對上部件施加扭矩將該錨固裝置以其螺栓連接到有待操縱的物體上，在這種錨固裝置中避免了專利文獻DE 43 36 779 C2中描述的、在將具有橫向力分量的力施加到上部件時存在的問題。

按照本發明，所述技術問題通過前述類型的錨固裝置來實現，其中，上部件在軸向上相對於下部件克服復位彈簧或復位彈簧裝置的復位力可移動，其中，在第一位置中，所述上部件相對於下部件能自由旋轉，並且在第二位置中，上部件扭矩傳遞地作用到所述螺栓上，其中，所述螺栓頭部具有至少一個外側的旋轉傳動輪廓，並且上部件具有至少一個互補的旋轉傳動輪廓，由於上部件從其第一位置軸向移動到其第二位置中，所述互補的旋轉傳動輪廓能與下部件的旋轉傳動輪廓嵌接，其中，下部件具有支承體，所述支承體具有兩個沿徑向指向外部指向的、沿軸向彼此間隔的支承面，所述上部件在其使用位置中沿徑向支承在所述支承面上。

在這種錨固裝置中，將錨固裝置連接到有待操縱的物體上需要的扭矩例如直接從上部件引入螺栓的螺栓頭部中。為此，螺栓頭部具有至少一個旋轉傳動輪廓。上部件具有設計為與螺栓頭部的旋轉傳動輪廓互補的旋轉傳動輪廓。上部件能夠從其第一位置克服復位彈簧或復位彈簧裝置的力地軸向移出，以便彼此互補的旋轉傳動輪廓嵌接，其中，在第一位置中，上部件相對於下部件並因此也相對於螺栓的螺栓頭部能自由旋轉。因此，僅當上部件主動地為了嵌接而克服復位彈簧或復位彈簧裝置的復位力移動時，上部件才以其旋轉傳動輪廓處於與下部件的螺栓的螺栓頭部的旋轉傳動輪廓的嵌接位置中。因此，若沒有指向下部件的方向的軸向作用的力，上部件總是處於其相對於下部件可自由旋轉的位置。為了將錨固裝置連接到有待操縱的物體上，使上部件克服復位彈簧或復位彈簧裝置的復位力朝向下部件移動，以便產生這兩個部件之間的旋轉配合的嵌接並且隨後將螺栓的螺桿旋擰入有待操縱的物體的為此設置的內螺紋孔中。如果錨固裝置已連接在有待操縱的物體上，則釋放上部件，從而上部件通過積蓄在復位彈簧或復位彈簧裝置中的力沿軸向推離下部件並且由此解除與螺栓頭部的旋轉傳動用的嵌接。這樣的錨固裝置不僅特別易於使用，因為可以在不使用額外工具或其它裝備的情況下將錨固裝置連接到有待操縱的物體上並且與該物體重新脫離，而且當錨固裝置連接後受到具有橫向力分量的力、例如栓牢力或提升力時，這種錨固裝置也是安全的。尤其當要將物體與位於該物體上的錨固裝置固定時，作用的力通常可以具有橫向於上部件相對於下部件的旋轉軸線的橫向力分量。

雖然原則上，作用於上部件上的力可以由具有不同幾何形狀的復位彈簧或復位彈簧裝置提供，但在優選的實施例中使用僅具有小的結構高度的復位彈簧或復位彈簧裝置，例如碟形彈簧、碟形彈簧裝置或波形彈簧或波形彈簧裝置。由一圈或多圈製成的圓柱形的波形彈簧能夠提供需要的復位力，同時與螺旋壓力彈簧相比長度縮短大約50%。相應地需要的結構高度較小。波形彈簧是沿螺旋方向呈波紋狀的扁線壓力彈簧。由於這種波形彈簧需要的結構高度(即沿彈簧壓縮方向的延伸)較小，因此當施加作用到上部件上的橫向力時力能夠與有待操縱的物體具有僅很小距離地從上部件引入下部件。因此，通過橫向力作用的杠桿力較小。

在這種錨固裝置的一種設計方案中規定，上部件具有環形的支承體。通過環形的支承體，上部件沿徑向施加作用地支承在下部件上。在該支承體上成形有環體，該環體在該設計方案中是用於錨固件或栓牢件的連接件。環體按照弓的方式跨越支承體。由於支承體的環形設計和環體的弓形設計，螺栓的螺栓頭部未被覆蓋。螺栓頭部可以例如具有設置在其中的、例如設計為內六角形的旋轉傳動輪廓，從而，如果針對上部件施加的手動的力不足以鬆開螺栓，則將相應的工具裝入該旋轉傳動輪廓中。原則上，當螺栓的螺栓頭部設計為外六角頭部時，相同的情況也可以實現。

在這樣的設計方案中，旋轉傳動凸輪在環體的至少一個內側上突出地成形，旋轉傳動凸輪的朝上部件的旋轉軸線指向的側部是上部件的旋轉傳動輪廓。通常，如果螺栓頭部如同在是六角頭部的情況中那樣具有至少兩個在直徑上彼此相對置的旋轉傳動面，則將這樣的旋轉傳動凸輪設置在兩個環體凸出部的內側上。由於這樣的、向內突出的旋轉傳動凸輪，因此不妨礙環體的用於連接錨固件或栓牢件的可用開口。而是，旋轉傳動凸輪防止與環體連接的錨固件或栓牢件滑入相應的環體凸出部和螺栓頭部之間存在的間隙中。因此有效防止由於錨固件或栓牢件滑入上部件和螺栓的螺栓頭部之間的間隙中產生不希望的扭矩傳遞的連接。

螺栓頭部的旋轉傳動輪廓通常設計為平坦的面，該平坦的面的平面平行於螺栓的縱軸線的縱向延伸。原則上足夠的是，螺栓頭部具有唯一的這種面。但優選地，螺栓頭部具有至少兩個在直徑上彼此相對置的旋轉傳動面，螺栓頭部例如設計為六角頭部。在這種設計方案中，每60°可以產生上部件和下部件之間的一次旋轉傳動，這簡化了操作。

下部件具有由兩個支承件構成的支承體。支承體具有兩個沿徑向指向外部的並且沿軸向彼此間隔的支承面。上部件在其相對於下部件可自由旋轉的使用位置中支承在所述支承面上。以此方式，特別地即使橫向力作用在上部件上，上部件也牢固地支承在下部件上。支承體的具有兩個沿軸向彼此間隔的並且沿徑向指向外部的支承面的設計允許在兩個支承面之間保留有圓周的留空部。根據一種實施例，留空部有兩方面的作用。一方面，為了將上部件連接到下部件上，上部件以沿徑向向內延伸的支承凸緣嵌接入該留空部中。由此，上部件沿軸向形狀接合地與下部件的支承體連接。此外，留空部還用於將復位彈簧或復位彈簧裝置安裝在該留空部中。因此，復位彈簧或復位彈簧裝置一端支撐在留空部的遠離上部件的邊界上，另一端支撐在上部件的支承凸緣上。復位彈簧、例如波形彈簧在留空部內已經略微預緊。由此實現了上部件沿軸向無間隙地固持在下部件上。

根據一種實施方式，下部件的支承體由兩個彼此連接的、例如通過壓配合連接的支承件構成。

下部件的支承體借助於卡環與螺栓連接，卡環以其橫截面的一部分與開在螺栓的桿部中的環形槽嵌接，並且以其橫截面的另一部分與開在支承件中的環形槽嵌接。

1:錨固裝置

2:下部件

3:上部件

4:支承體

5:螺栓

6:螺桿

7:螺栓頭部

8:旋轉傳動輪廓

9:支承體

10:環體

11、11.1:旋轉傳動凸輪

12:支承件

13:支承件

14:支承面

15:支承面

16:留空部

17:支承凸緣

18:波形彈簧

19:卡環

20:槽

以下參照附圖根據實施例對本發明進行闡述。在附圖中：[圖1]示出錨固裝置的立體圖，[圖2]示出圖1的錨固裝置的局部剖面圖，其上部件處於使用位置中，和[圖3]示出圖2的錨固裝置，該錨固裝置的上部件相對於下部件處於這樣的位置中，以便借助於上部件可以將下部件固定在有待操縱的物體上。

錨固裝置1用於與物體連接，以便可以操縱該物體，也就是說分別根據應用將物體提升或栓牢等。錨固裝置1具有下部件2和上部件3。上部件3相對於下部件2可旋轉地支承。在所示實施例中，軸承設計為滑動軸承。下部件2具有支承體4，支承體4與螺栓5連接。螺栓5具有螺桿6和在螺桿6上成形的螺栓頭部7，在所示實施例中，螺栓頭部7設計為外六角形。在所示實施例中，在螺栓頭部7的中央另外開設同樣設計為六邊形輪廓的內部的旋轉傳動輪廓8。錨固裝置1通過其螺桿6與有待操縱的物體(在圖中未示出)連接。

所示實施例的下部件2具有環形的支承體9，該環形的支承體9支承在上部件3的支承體4的沿徑向向外指向的支承面上。在支承體9上成形有環體10，該環體10弓狀地將支承體9的兩個在直徑上彼此相對置的部位相互連接。錨固件或栓牢件、例如鉤子、皮帶或繩索等可以連接到環體10上。

環形的支承體9在上側並且因此朝向環體10與下部件2的支承體4的上側齊平地終結，更確切地說是在不存在環體10的凸出部的那些區域中終結。這允許從側向接近螺栓頭部7，以便在需要工具操縱螺栓5時作用工具。但原則上這不是必須的。

設計為六角頭部的螺栓頭部7具有六個側面，這六個側面分別是旋轉傳動輪廓。這些平坦的面平行於螺栓5的縱軸線延伸。在此，總是有兩個旋轉傳動輪廓面在直徑上相對於螺栓5的縱軸線彼此相對置。

圖1示出錨固裝置1，錨固裝置1的上部件3處於上部件3的使用位置中，在該使用位置中，上部件3相對於下部件2可自由旋轉。如下文參照圖2描述的那樣，上部件3相對於下部件2沿螺栓5的縱軸的方向可移動，更確切地說能夠克服復位彈簧的力移動。在圖1所示的位置中，上部件3由復位彈簧保持。因此，上部件3相對於下部件2沿軸向的移動克服復位彈簧的復位力進行。

環體10在內側上在每個環體凸出部的區域中具有旋轉傳動凸輪11、11.1。旋轉傳動凸輪11、11.1的朝向上部件3的旋轉軸線的側部筆直地設計並且是與螺栓頭部7的兩個在直徑上相對置的旋轉傳動輪廓互補的旋轉傳動輪廓。在上部件3的在圖1中所示的位置中，旋轉傳動凸輪11、11.1位於螺栓頭部7的上端上方的平面內。這在圖2的局部剖面圖中可以更清楚地看到。在圖2中，上部件3的下半部和下部件2的支承體4剖切地示出。從圖2中還可見，通過旋轉傳動凸輪11、11.1防止了掛入環體10中的錨固件或栓牢件可能進入螺栓5的螺栓頭部7的徑向外側與環體10的在其凸出部的區域中的內側之間的間隙中。

下部件2的支承體4由兩個支承件12、13構成。每個支承件12、13在其徑向的周面上設計為支承面，上部件3的環形的支承體9的內周面支撐在該支承面上或者說上部件3支撐在該支承面上。在圖2中，這兩個沿軸向彼此間隔的支承面用附圖標記14、15標出。支承件12是橫截面呈L形的環形體，其中，橫向臂部的外側形成支承面14。在支承體4的兩個形成支承面14、15的區段之間存在位於周向上的沿徑向向外敞開的留空部16。作為上部件3的支承體9的一部分的沿徑向向內延伸的支承凸緣17嵌接到留空部16中。支承凸緣17沿軸向對支承件13的朝向支承凸緣17的一側作用。留空部16的軸向延伸的尺寸設計成，使得該留空部16中的支承凸緣17可以沿軸向朝下部件2移動，更確切地說一定程度地移動，使得旋轉傳動凸輪11、11.1的用作旋轉傳動輪廓的側部到達上部件3與螺栓頭部7扭矩傳遞地連接的位置。在留空部16內還存在波形彈簧18，該波形彈簧一端支撐在支承面14的朝向支承件13的一側上，另一端支撐在支承凸緣17上。波形彈簧18設計為螺旋纏繞的波形彈簧。以此方式，上部件3相對於下部件2保持在圖1和圖2所示的位置中。

下部件2的兩個支承件12、13通過壓配合連接永久地彼此連接。下部件2的支承體4通過卡環19與螺栓5的桿部連接，卡環19以其橫截面的一部分與開在螺栓的桿部中的環形槽20嵌接，並且以其橫截面的另一部分與開在支承件4中的環形槽嵌接。在所示實施例中，支承體4的槽位於支承件12的端側上並且提供增大支承件12的內徑的凸肩。當通過支承件13封閉端側敞開的用於形成槽的凸肩之前將卡環19嵌入該凸肩中。

為了將錨固裝置1連接到有待操縱的物體上和從該物體脫開，通過施加朝向下部件2的按壓運動使上部件3移動(在圖3中通過方塊箭頭示出)，以便由旋轉傳動凸輪11、11.1提供的旋轉傳動輪廓能夠與螺栓頭部的兩個在直徑上彼此相對置的旋轉傳動輪廓嵌接。上部件相對於錨固裝置1的下部件2的這種位置在圖3中示出。在上部件3的相對於下部件2的旋轉傳動位置在圖3中借助與其幾何形狀略有不同地設計的上部件3示出，但這對本發明的描述不重要。此外，在該圖3中，兩個支承件12、13以側視圖而不是如圖2那樣的剖面圖示出。上部件3相對於下部件2的移動運動克服波形彈簧18的復位力進行。然後，由於通過將上部件3相對於下部件2向下壓產生的上部件3和螺栓頭部7之間的扭矩傳遞的連接，可以用環體10作為工具將螺栓5旋擰入開在有待操縱的物體中的並且配有與螺桿6互補的內螺紋的孔中，直到支承面14的朝向有待操縱的物體的一側被夾緊在有待操縱的物體的表面上。隨後釋放環體10。由於蓄積在波形彈簧18中的能量，上部件3隨後自動彈回到圖1和圖2所示的位置中。在該位置中確保了，當掛入環體中的錨固件或栓牢件施加力時，作用在環體10上的橫向力不會導致螺栓的無意鬆脫。

在錨固裝置1的在圖1和圖2中所示的使用位置中，上部件3的支承體9支承在支承體4的軸向彼此間隔地佈置的支承面14、15上確保了即使施加了橫向力也無歪斜地引入力。由此確保了，即使施加了橫向力，環體也沿施加的力的方向按規定定向並且不歪斜。當上部件3扭矩傳遞地與螺栓頭部7嵌接時，沿軸向觀察到的兩點支承也存在於錨固裝置的上部件3和下部件2之間。

已根據實施例描述了本發明。在不脫離有效的申請專利範圍的保護範圍的情況下，本發明所屬技術領域中具有通常知識者還能夠得到大量的實施本發明的其它可能性，而不必在該具體實施方式中詳細闡述這些其它可能性。