專利名稱：混凝土螺釘和用于將混凝土螺釘錨固在基礎(chǔ)中的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土螺釘和一種用于將混凝土螺釘錨固在基礎(chǔ)中的方法。
背景技術(shù)：
為了將負(fù)載錨固在混凝土墻或混凝土天花板上或可比較的基礎(chǔ)中，已知一些螺釘錨栓，它們典型地具有差不多在桿的整個(gè)長度上延伸的螺紋。這一方面是必需的，因?yàn)槔靡粋€(gè)螺釘錨栓在基礎(chǔ)中實(shí)現(xiàn)的側(cè)凹是較小的并且特別在有裂紋的混凝土中必須提供盡可能大的螺紋包絡(luò)面，以便可以將負(fù)載承接到混凝土中，而不引起沿螺紋包絡(luò)面的剪切破壞。 另一方面在許多情況下沒有完全利用混凝土的承載能力，因?yàn)樵诼葆斿^栓中由于在整個(gè)螺釘長度上延伸的螺紋必須注意一種組合的破壞機(jī)理，它包括在錨固深度的上三分之二內(nèi)的一種混凝土錐形暴裂和在錨固深度的下三分之一內(nèi)的一種剪切破壞。還已知一些側(cè)凹錨栓，它們通常這樣構(gòu)成，以致或是事先或是在錨栓安裝期間產(chǎn)生一種側(cè)凹。側(cè)凹的事先制出是不利的，因?yàn)檫@樣的過程昂貴并且需要各種不同的專用工具，以便可以將其以需要的高可靠性實(shí)施。如果在錨栓安裝期間產(chǎn)生側(cè)凹，則必須較昂貴地制造側(cè)凹錨栓，以便可以以要求的深度切入混凝土中。與之相應(yīng)地產(chǎn)生高的用于側(cè)凹錨栓的制造費(fèi)用，側(cè)凹錨栓在若干情況下制成多件式的。此外如果命中鋼筋，則這樣的側(cè)凹錨栓的 安裝是特別困難的。由DE 31 39 174已知一種地腳螺栓，它應(yīng)裝入一個(gè)用灰漿筒填滿的圓柱形的栓孔中。在地腳螺栓的前部區(qū)段設(shè)置一個(gè)開口，在其中可以壓入一個(gè)擴(kuò)張楔。擴(kuò)張楔在初始狀態(tài)下伸出于錨栓元件的前端部，從而當(dāng)錨栓元件壓入鉆孔中時(shí)，它蘑菇狀地使錨栓元件的前端部擴(kuò)大。按這種方式產(chǎn)生一個(gè)側(cè)凹，它錨固在裝入鉆孔中的灰漿填料中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種錨栓，它可以裝入混凝土或類似基礎(chǔ)中并且能夠承受高負(fù)載，而不需要高的制造成本。按照本發(fā)明，為了達(dá)到該目的，設(shè)置一種混凝土錨栓，它具有一個(gè)桿段、一個(gè)設(shè)置在混凝土錨栓的前端部并且設(shè)有至少一個(gè)擴(kuò)張開口的螺紋段和一個(gè)擴(kuò)張?jiān)?，該擴(kuò)張?jiān)@樣地為擴(kuò)張開口配置，以致擴(kuò)張?jiān)谛M(jìn)期間使擴(kuò)張開口擴(kuò)大。該混凝土錨栓的基本構(gòu)想在于，可以改變螺紋段的外徑。在螺紋段開始旋進(jìn)一個(gè)孔中時(shí)，螺紋段具有一個(gè)較小的直徑，從而產(chǎn)生一個(gè)良好的切口。在螺紋段足夠遠(yuǎn)地旋進(jìn)鉆孔中以后，激活擴(kuò)張?jiān)?，從而螺紋段被張開并且具有一個(gè)較大的外徑。這導(dǎo)致，螺紋段以一個(gè)較大的側(cè)凹切入基礎(chǔ)中?？梢钥焖俸筒毁M(fèi)力地在大的錨固深度中產(chǎn)生該大的側(cè)凹，從而可以承接有競(jìng)爭(zhēng)能力的負(fù)載。在一種實(shí)施形式中，桿段設(shè)有一個(gè)激活通道，擴(kuò)張?jiān)┻^該激活通道從遠(yuǎn)離螺紋段那側(cè)可以激活。借此可以控制螺釘頭各側(cè)的擴(kuò)大。這特別導(dǎo)致，擴(kuò)大是受控制的和能夠易變的并且與鉆孔深度無關(guān)。在這種情況下，擴(kuò)張?jiān)?yōu)選是一個(gè)芯軸，它通過激活通道向前朝螺紋段那邊可移動(dòng)。該實(shí)施形式的特征在于一種簡(jiǎn)單而成本低的結(jié)構(gòu)。在另一種實(shí)施形式中，擴(kuò)張?jiān)且粋€(gè)設(shè)置在混凝土螺釘?shù)那岸瞬康男据S，它在撞到孔的底部上情況下被壓入擴(kuò)張開口中并且在這種情況下導(dǎo)致螺紋段的擴(kuò)大。由此取消了激活通道，這導(dǎo)致混凝土螺釘更小的減弱。按照一種優(yōu)選的實(shí)施形式設(shè)定，螺紋段短于桿段。這確保，只中鉆孔的深度內(nèi)傳遞負(fù)載，從而達(dá)到更大的強(qiáng)度。此外也不需混凝土錨栓的整個(gè)桿設(shè)有螺紋，這降低了制造成本。螺紋段的螺紋優(yōu)選是一種自攻絲螺紋。這能夠放棄事先切削螺紋。為了達(dá)到上述目的，還設(shè)置一種用于將一個(gè)混凝土錨栓錨固在一個(gè)基礎(chǔ)中的方法，其中，將混凝土錨栓旋進(jìn)一個(gè)存在的孔中并且在旋進(jìn)期間迫使擴(kuò)張?jiān)M(jìn)入擴(kuò)張開口中。關(guān)于獲得的優(yōu)點(diǎn)請(qǐng)參閱以上說明?？梢越柚粋€(gè)切向沖擊螺絲刀旋進(jìn)混凝土錨栓，借其還迫使擴(kuò)張?jiān)M(jìn)入擴(kuò)張開口中。這能夠自動(dòng)地安裝混凝土錨栓。在此特別優(yōu)選的是，旋進(jìn)將近結(jié)束時(shí)迫使擴(kuò)張?jiān)M(jìn)入擴(kuò)張開口中。按這種方式，只在鉆孔的確定深度才導(dǎo)致大的側(cè)凹，從而獲得大的承載能力。優(yōu)選的是，在擴(kuò)張?jiān)驳娇椎牡撞可蠒r(shí)迫使擴(kuò)張?jiān)M(jìn)入擴(kuò)張開口中。這簡(jiǎn)化了方法，因?yàn)榭梢栽跊]有其他的方法步驟情況下實(shí)施螺紋段的擴(kuò)大。按照本發(fā)明，還設(shè)置一個(gè)切向沖擊螺絲刀，它具有一個(gè)操縱元件，借其可以激活一個(gè)混凝土錨栓的一個(gè)擴(kuò)張?jiān)?。一種這樣的切向沖擊螺絲刀能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土錨栓的自動(dòng)安裝，因?yàn)樵谶_(dá)到一個(gè)預(yù)定的旋進(jìn)深度時(shí)可以自動(dòng)地激活擴(kuò)張?jiān)?，從而在正確的深度產(chǎn)生大的側(cè)凹。


下面借助一種在附圖中示出的實(shí)施形式描述本發(fā)明。在這些附圖中圖I混凝土錨栓在開始安裝時(shí)的示意剖面圖；圖2圖I的混凝土錨栓的螺紋段的示意側(cè)視圖；圖3圖I的混凝土錨栓將近安裝結(jié)束，和圖4混凝土錨栓的另一種實(shí)施形式的安裝過程的示意剖面圖。
具體實(shí)施例方式在圖I和2中示出一個(gè)混凝土錨栓10，它具有一個(gè)桿段12和一個(gè)螺紋段14。螺紋段14處在混凝土錨栓的前端部，并且相反的后端部用于固定一個(gè)負(fù)載。為此目的，后端部可以例如設(shè)有內(nèi)螺紋、外螺紋或還可以設(shè)置六角頭。螺紋段14在這里包括一種具有一條螺紋線16的單線螺紋，它在這里具有較少的 圈數(shù)，例如二至四圈。桿段12是無螺紋的。一個(gè)擴(kuò)張開口 18在直徑上從混凝土錨栓的前端部開始通過螺紋段14延伸，從而混凝土錨栓10在一個(gè)前視圖中通過兩個(gè)接近半圓形的部分形成，它們處在擴(kuò)張開口 18—側(cè)和另一側(cè)上。該擴(kuò)張開口 18大致終止在從螺紋段14到無螺紋的桿段12的過渡區(qū)域內(nèi)。在相反的端部，亦即在混凝土錨栓的前端部，擴(kuò)張開口18變窄(也見圖I)。
在這種情況下，混凝土錨栓10整體由一種傳統(tǒng)的碳鋼構(gòu)成并且可以特別在螺紋段14的區(qū)域內(nèi)淬火。作為備選方案，使用不銹鋼也是可以的。由螺紋線16構(gòu)成的螺紋在此構(gòu)成為自攻的。
一條激活通道20沿混凝土錨栓10的縱軸線居中地通過桿段12延伸，它一直通到擴(kuò)張開口 18。在激活通道20中設(shè)置一個(gè)擴(kuò)張?jiān)?2，它在這里構(gòu)成為伸長的芯軸，它以其前端部稍微伸進(jìn)擴(kuò)張開口 18中并以其后端部伸出混凝土錨栓10的后端部。為了安裝混凝土錨栓10，可以使用一個(gè)在這里示意示出的切向沖擊螺絲刀30，它具有一個(gè)夾頭32，混凝土錨栓可以夾緊到該夾頭中。切向沖擊螺絲刀30附加具有一個(gè)操縱元件34，它可以作用到擴(kuò)張?jiān)?2上。當(dāng)要安裝混凝土錨栓10時(shí)，用切向沖擊螺絲刀30將該混凝土錨栓旋進(jìn)一個(gè)事先已在一個(gè)礦物基礎(chǔ)42如混凝土中制出的孔40中。在此這樣地使孔40的直徑與螺紋段14 的外徑匹配，以致螺紋段14以較小的側(cè)凹旋進(jìn)孔40中。這在安裝開始時(shí)確保一個(gè)良好的切口。當(dāng)混凝土錨栓10較深地旋進(jìn)孔40中時(shí)，激活切向沖擊螺絲刀30的操縱元件34， 從而沿箭頭P方向向前推進(jìn)擴(kuò)張?jiān)?2。由此使擴(kuò)張開口 18擴(kuò)大，并且將兩個(gè)具有螺紋線 16的部分相互擠開，借此加大螺紋段14的螺紋線16的外徑。這迫使由螺紋線16形成的螺紋以較大的側(cè)凹切入在基礎(chǔ)42中的孔40的壁中。因此在大的錨固深度中產(chǎn)生明顯的螺紋側(cè)凹，以此可以承接高負(fù)載。由于很深地在混凝土中實(shí)現(xiàn)加載，所以破壞危險(xiǎn)是很小的。總體上在無裂紋的和在有裂紋的混凝土中都得到一種良好的錨固性能。由于在孔中沒有產(chǎn)生大的擴(kuò)張力，所以可以選擇小的軸間距和邊緣間距。不同于所示的實(shí)施形式，混凝土錨栓10的螺紋段14也可以是多重開口的。圖4a)和b)示出混凝土錨栓10的前部區(qū)段，其中為了擴(kuò)大擴(kuò)張開口 18，使用一個(gè)立在孔40的底部上的擴(kuò)張?jiān)?2。在此擴(kuò)張?jiān)?2在混凝土錨栓10的前端部自由地沿縱軸線可移動(dòng)地進(jìn)行引導(dǎo)。 擴(kuò)張開口 18在螺紋段14的區(qū)域內(nèi)將混凝土錨栓10分成多個(gè)部分，這能夠?qū)崿F(xiàn)該區(qū)域的擴(kuò)大。為了開始旋進(jìn)過程(未示出)，將混凝土錨栓10插入孔40中并且在一個(gè)未擴(kuò)大的狀態(tài)下以在螺紋線16的區(qū)域內(nèi)的小的外徑旋進(jìn)。接著在一定的深度，擴(kuò)張?jiān)?2撞在孔40的底部上(圖4a);在繼續(xù)旋進(jìn)混凝土錨栓10時(shí)，通過現(xiàn)在插進(jìn)的擴(kuò)張?jiān)?2的錐體44擴(kuò)大螺紋段14。借此加大螺紋段14的螺紋線16的外徑。這在這里還迫使螺紋與在基礎(chǔ)42中的孔40的壁的較大的側(cè)凹。錨固深度和側(cè)凹的大小可以經(jīng)由擴(kuò)張?jiān)?2的長度和其形狀進(jìn)行控制。圖4c)示出同一實(shí)施形式的混凝土錨栓10，其中擴(kuò)張?jiān)?2具有不同的形狀和長度?？擅黠@地看出，在這種實(shí)施形式中，只在混凝土錨栓10的前部區(qū)域內(nèi)需要擴(kuò)張開口 18，而混凝土錨栓10的其余區(qū)域并沒有減弱。并且與圖I的實(shí)施形式相比，還取消了在那里示出的激活通道。
權(quán)利要求
1.混凝土螺釘(10)，具有一個(gè)桿段(12)、一個(gè)設(shè)置在混凝土螺釘(10)的前端部并且設(shè)有至少一個(gè)擴(kuò)張開口(18)的螺紋段(14)和一個(gè)擴(kuò)張?jiān)?22)，該擴(kuò)張?jiān)@樣地為擴(kuò)張開口(18)配置，以致擴(kuò)張?jiān)?22)在旋進(jìn)期間使擴(kuò)張開口(18)擴(kuò)大。
2.按照權(quán)利要求I所述的混凝土螺釘(10)，其特征在于，桿段(12)設(shè)有一個(gè)激活通道(20)，擴(kuò)張?jiān)?22)穿過該激活通道從遠(yuǎn)離螺紋段(14)那側(cè)可以激活。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的混凝土螺釘(10)，其特征在于，擴(kuò)張?jiān)?22)是一個(gè)芯軸，該芯軸通過激活通道(20)向前朝螺紋段(14)那邊可移動(dòng)。
4.按照權(quán)利要求I所述的混凝土螺釘(10)，其特征在于，擴(kuò)張?jiān)?22)是一個(gè)這樣設(shè)置在混凝土螺釘(10)的前端部的芯軸，以致芯軸在其撞在孔底部上的條件下移動(dòng)到擴(kuò)張開口 (18)中。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的混凝土螺釘(10)，其特征在于，螺紋段(14)短于桿段(12)。
6.按照上述權(quán)利要求之一所述的混凝土螺釘(10)，其特征在于，桿段(12)沒有螺紋。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的混凝土螺釘(10)，其特征在于，螺紋段(14)的螺紋線(16)構(gòu)成一種自攻絲螺紋。
8.用于將一個(gè)按照上述權(quán)利要求之一所述的混凝土螺釘(10)錨固在基礎(chǔ)中的方法，其特征在于，將混凝土螺釘(10)旋進(jìn)一個(gè)存在的孔(40)中并且在旋進(jìn)期間迫使擴(kuò)張?jiān)?22)進(jìn)入擴(kuò)張開口 (18)中。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，借助一個(gè)切向沖擊螺絲刀(30)旋進(jìn)混凝土螺釘(10)并且由切向沖擊螺絲刀(30)迫使擴(kuò)張?jiān)?22)進(jìn)入擴(kuò)張開口(18)中。
10.按照權(quán)利要求8和9之一所述的方法，其特征在于，旋進(jìn)將近結(jié)束時(shí)迫使擴(kuò)張?jiān)?22)進(jìn)入擴(kuò)張開口 (18)中。
11.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在擴(kuò)張?jiān)?22)撞在孔(40)的底部上的條件下迫使擴(kuò)張?jiān)M(jìn)入擴(kuò)張開口(18)中。
12.切向沖擊螺絲刀(30)，包括一個(gè)夾頭(32)和一個(gè)操縱元件(34)，利用該操縱元件可以操縱一個(gè)混凝土錨栓(10)的一個(gè)擴(kuò)張?jiān)?22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混凝土螺釘(10)，具有一個(gè)桿段(12)、一個(gè)設(shè)置在混凝土螺釘(10)的前端部并且設(shè)有至少一個(gè)擴(kuò)張開口(18)的螺紋段(14)和一個(gè)擴(kuò)張?jiān)?22)，該擴(kuò)張?jiān)@樣地為擴(kuò)張開口(18)配置，以致擴(kuò)張?jiān)?22)在旋進(jìn)期間使擴(kuò)張開口(18)擴(kuò)大。本發(fā)明還涉及用于安裝一個(gè)這樣的混凝土螺釘(10)的一種方法和一種切向沖擊螺絲刀(30)。
文檔編號(hào)B25B21/02GK102619833SQ20121001550
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者B·桑德爾, C·科尼希, F·羅森克蘭茨 申請(qǐng)人:喜利得股份公司