專利名稱：膨脹錨栓的制作方法
膨脹錨栓
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分特征的膨脹錨栓。 已知膨脹錨栓。它們具有一大多呈膨脹錐形式的膨脹體和一可以通 過拉緊膨脹體而擴張的膨脹套。膨脹套的擴張稱為膨脹。膨脹體通常在 其直徑較小的端部上具有一柄桿，膨脹套可以在該柄桿上滑移。對于膨 脹體，除了錐形形狀以外也可以設(shè)想例如棱錐形狀或楔形形狀，盡管不 常見。膨脹體在縱向上可以是球形或空心圓形。在各種情況下都由金屬 制成的膨脹套通常配有縫隙，它們從膨脹套的面對膨脹體的前端的邊緣 開始，并且使膨脹套分成膨脹舌。由此可以使膨脹套以較小的力膨脹。 膨脹套的前端邊緣是面對膨脹體的邊緣，通過它首先使膨脹套為了錨接 膨脹錨栓而裝入到鉆孔中。
為了錨接所述膨脹錨栓，將該膨脹錨栓與膨脹體先裝入到一鉆孔 中，直到膨脹套沉入到鉆孔中，接著將膨脹體拉回一段距離，其中使膨 脹套由于摩擦不可移動地保留在鉆孔中。由此使膨脹體拉緊在膨脹套中 并且擴張這個膨脹套。該膨脹套擠壓鉆孔壁，并使膨脹錨栓傳遞摩擦連 接地錨接在鉆孔中。附加地可以將膨脹套擠壓進(jìn)鉆孔壁中，這附加地對 于傳遞摩擦連接起到形狀配合的作用。由此改進(jìn)錨接。通過使物體固定
脹套中，并由此提高錨接力。
為了使膨脹錨栓適合于區(qū)域拉緊，必需使它具有再擴張性。在由于 例如形成裂紋使鉆孔擴展時，必需使膨脹套繼續(xù)擴張。這一點對于膨脹 體的拉應(yīng)力由此實現(xiàn)，使膨脹體通過拉應(yīng)力繼續(xù)拉進(jìn)膨脹套中，并且使 該膨脹套繼續(xù)擴張、即再擴張。再擴張的前提是，膨脹套不軸向在鉆孔 中移動。
本發(fā)明的目的是，建議上述類型的膨脹錨栓，它具有一種高的錨接 力和良好的再擴張性。
這個目的按照本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征得以實現(xiàn)。按照本發(fā)明 的膨脹錨栓的膨脹套在其前端的、面對膨脹體的邊緣上具有一減小的壁
厚，它通過膨脹套在其前端邊緣部位處的減小的外部尺寸(Aul3enmaB) 來實現(xiàn)。在膨脹套通過將膨脹體拉進(jìn)膨脹套中而擴張時，使膨脹套在其前端邊緣上由例如錐形擴張的膨脹體傾斜地向外成形。膨脹套在其前端 邊緣上減小的外部尺寸能夠?qū)崿F(xiàn)膨脹套前端邊緣向外以減小的膨脹套外 部尺寸的傾斜位置，并且可能附加地實現(xiàn)在插入膨脹錨栓的鉆孔壁與膨 脹套之間縫隙的厚度。通過膨脹套在其前端邊緣上的傾斜位置，使膨脹 套在膨脹體擴張時通過膨脹套前端邊緣上的棱邊直線形地擠壓或壓進(jìn)鉆 孔壁。膨脹套直線形貼靠在鉆孔壁上，這產(chǎn)生一種高應(yīng)力(單位面積的 作用力)，通過它使膨脹體將膨脹套朝向鉆孔壁擠壓。所述膨脹套在其前 端邊緣上擠壓進(jìn)鉆孔壁中，由此使膨脹套附加于傳遞摩擦連接來說通過 形狀配合連接而錨接在鉆孔壁中。當(dāng)鉆孔例如由于形成裂紋擴張時，由 此改善膨脹套在鉆孔中的軸向固定。膨脹套在鉆孔擴張時滑動、即軸向 在鉆孔中移動的危險被減小了。由此改善了再擴張?zhí)匦?，這是膨脹套在 鉆孔中進(jìn)行軸向固定的前提。按照本發(fā)明的膨脹錨栓的另一種優(yōu)點是， 通過膨脹套與鉆孔壁的形狀配合連接而增加膨脹錨栓的錨接力。
本發(fā)明的一種方案規(guī)定，所述膨脹套在其前棱邊上的壁厚通過一環(huán) 臺階減小。該環(huán)臺階形成了膨脹套的笫二棱邊，它在膨脹體擴張時擠壓 鉆孔壁。由環(huán)臺階形成的第二棱邊直線形地貼靠在鉆孔壁上，由此在這 里也增加應(yīng)力，通過該應(yīng)力，膨脹體使膨脹套擠壓鉆孔壁。在環(huán)臺階上， 膨脹體使膨脹套擠壓進(jìn)鉆孔壁中，由此實現(xiàn)一種形狀配合連接，它改善 了膨脹錨栓的再擴張?zhí)匦?，并且增加了錨接力。
本發(fā)明的一種方案規(guī)定，所述壁厚在膨脹套的前棱邊上通過重新成
型(Umformen)而減小，這例如通過鑄造或鍛壓來實現(xiàn)。通過所述重新 成型實現(xiàn)了材料加強。該重新成型的另一種優(yōu)點是，用于減小膨脹套前 端邊緣上的壁厚的一種快速、簡單且經(jīng)濟的方法，并且不產(chǎn)生脫落。
本發(fā)明的另一種方案規(guī)定，所述膨脹套的壁厚大致減小了膨脹套的 壁厚減小段的軸向長度與膨脹體的擴張面與軸向的夾角的正弦的乘積。 在膨脹錐作為膨脹體時，上述角度是半錐角。通過上述尺寸規(guī)則，當(dāng)膨 脹套在壁厚減小的范圍中以膨脹體的膨脹面角度處于傾斜向外、即貼靠 在膨脹體的膨脹面上時，使膨脹套以其在前端邊緣上的棱邊和其在減小 壁厚的環(huán)臺階上的棱邊同時貼靠在鉆孔壁上。本發(fā)明的這種改進(jìn)方案能 夠?qū)崿F(xiàn)膨脹套通過兩個上述棱邊在鉆孔壁上或在其中的貼靠和成形。本 發(fā)明的這種方案也有助于膨脹錨栓在鉆孔中的較高的錨接力。
本發(fā)明的一種方案規(guī)定了一種偏離圓形的膨脹套橫截面形狀。該膨脹套通過縫隙分成膨脹舌。所述膨脹舌在圓周方向上具有一種比對應(yīng)于 其與縱向中心軸線的距離、即其拱曲半徑更大的拱曲。在將膨脹錨栓插
入到鉆孔中時、并且在將膨脹體拉進(jìn)到膨脹套中時，膨脹舌通過其縱向 邊緣直線形地貼靠在膨脹體上，并且在其在縫隙之間的縱向中心處貼靠 在鉆孔壁上。所述膨脹舌可以在徑向上是彈性的，并且在預(yù)應(yīng)力下貼靠 在鉆孔壁上。由此為了擴張，實現(xiàn)膨脹套在鉆孔中的良好軸向固定，避 免膨脹套在擴張時滑動。在膨脹套與鉆孔壁之間的摩擦大于膨脹套與膨 脹體之間的摩擦。此外，膨脹舌在其縱向邊緣上直線形地貼靠在膨脹體 上，這改善了膨脹套在膨脹體上的滑動特性，并且減少了咬合傾向(冷 焊接)。
下面借助于在附圖中所示的實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中

圖1示出按照本發(fā)明的膨脹錨栓的立體圖， 圖2示出按照圖1的膨脹錨栓的半截面圖， 圖3示出從前面看去的圖1的膨脹錨栓的膨脹套的端視圖。 在圖1中所示的按照本發(fā)明的膨脹錨栓1具有一作為膨脹體的膨 脹錐2，它在其直徑較小的端部上整體地通過一柄桿3延續(xù)。在后面 的、離開膨脹錐2的端部上柄桿3配有螺紋4。
一管形的膨脹套5位于柄桿3上，該膨脹套由薄板通過彎曲而制 成。在膨脹套5的部位處，柄桿3具有一種縮小了約兩倍膨脹套5壁 厚的直徑。該膨脹套5配有縱向縫隙6，它們從前端的、面對膨脹錐2 的邊緣7開始并且終結(jié)在膨脹套5的中間部位。所述縫隙6將膨脹套5 分成膨脹舌8。
為了將膨脹錨栓1錨接在一在圖1中未示出的鉆孔中，將膨脹錨 栓1與膨脹錐2先插入到鉆孔中，由此使膨脹套5位于鉆孔中，并且 使螺紋4至少從鉆孔伸出 一段距離。在螺紋4處一拉力施加在膨脹錐2 上，該拉力將膨脹錐2拉進(jìn)膨脹套5的前端中，并且膨脹舌8在前端 邊緣7處相互擠壓并且擠壓鉆孔壁。這個過程稱為擴張。所述膨脹錨 栓1傳力連接地并且可能附加地形狀配合連接地錨接在鉆孔中。
所述膨脹套5在前端邊緣7上具有一種減小的壁厚。在本發(fā)明的 所示和所述實施例中，減小的壁厚基本為膨脹套5在膨脹套5的其余 部位中的壁厚的一半。該膨脹套5的壁厚在一與膨脹套5前端邊緣7 距離幾毫米的環(huán)臺階9上減小。該環(huán)臺階9位于膨脹套5的外表面上，減小的壁厚減小外部尺寸、即膨脹套5的外徑。通過以環(huán)臺階9來減 小膨脹套5的壁厚，使膨脹套5具有兩個在圓周方向上延伸的棱邊， 即前端邊緣7上的棱邊10和環(huán)臺階9上的棱邊11。如果膨脹錐2如圖2所示那樣為了擴張膨脹套5而拉進(jìn)到該膨脹 套中，那么膨脹錐使膨脹套5的前端部位傾斜地對應(yīng)于其錐角向外變 形。由此使膨脹套5的前端邊緣7上的和環(huán)臺階9上的所述兩個棱邊 10， 11貼靠在鉆孔壁12上。該貼靠是直線形的。在繼續(xù)將膨脹錐2 拉進(jìn)膨脹套5中時，膨脹錐2使棱邊10， ll擠壓鉆孔壁12，并且由于 通過直線形的貼靠而起作用的較高應(yīng)力(單位面積的作用力)擠壓進(jìn) 鉆孔壁12中。由此除了已被擴張的膨脹套5的傳力連接(摩擦結(jié)合) 以外，由于擠壓進(jìn)鉆孔壁12的膨脹套5的棱邊10， 11而得到一種形 狀配合連接。膨脹套5在其前端邊緣處以應(yīng)力貼靠在膨脹錐2上，該 應(yīng)力只是膨脹錐2使膨脹套5的棱邊10， 11擠壓鉆孔壁12的應(yīng)力的 一部分，因為膨脹套5在膨脹錐2上的貼靠是平面形的。由此保證， 使膨脹體2在膨脹套5中滑動而不使膨脹套5在鉆孔中滑動。所述通 過使膨脹套5的棱邊10， 11擠壓進(jìn)入到鉆孔壁12中起作用的形狀配 合連接增加了膨脹錨栓1在鉆孔中的錨接力。所述形狀配合連接的另 一種優(yōu)點是，改善了膨脹套5在鉆孔中的軸向固定。在例如由于形成 裂紋而使鉆孔擴張時，膨脹套5軸向保留在鉆孔中，并且不會從鉆孔 中滑出來。在膨脹錐2通過柄桿3施加拉力時，使膨脹錐2更深地拉 進(jìn)到膨脹套5中，并且再擴張這個膨脹套。所述膨脹套5在其前端邊緣7上的壁厚通過重新成型而減小，即 例如通過鑄造或鍛壓。該重新成型起到材料加強的作用，并由此提高 棱邊10在膨脹套5前端邊緣7上的強度。這樣選擇環(huán)臺階9的高度、也就是這樣選擇膨脹套5壁厚在前端 邊緣7上的減小使膨脹套5的所述兩個棱邊10， 11貼靠在鉆孔壁12 上。這一點如此實現(xiàn)壁厚的減小相應(yīng)于膨脹套5的壁厚減小部位的軸 向長度、即所述兩個棱邊IO， 11的軸向距離與角度a的正弦的乘積， 膨脹錐2的圓周面以該角度延伸到鉆孔壁12并由此延伸到假想的軸線 方向。該角度a是半錐角。所述膨脹錐2的圓周面也可以稱為擴張面。 該膨脹錐2使膨脹套5在其前端邊緣7上以上述角度a傾斜向外成形。如同按照圖3的膨脹套5的端視圖中看到的那樣，所述膨脹套5的膨脹舌8在圓周方向上具有比對應(yīng)于其與膨脹錨栓1縱向中心軸線 的距離更大的拱曲。膨脹舌8在圓周方向上的拱曲不必是圓形的。由 此使膨脹舌8直線形地通過其縱向邊緣貼靠在柄桿3或膨脹錐2上， 并且在其縱向中心上與柄桿3和膨脹錐2具有一徑向距離。以這個徑 向距離可以使膨脹舌8彈性地向內(nèi)彈動。在將膨脹錨栓1插入到鉆孔中時，鉆孔壁12使膨脹舌8彈性地向 內(nèi)擠壓，由此當(dāng)膨脹舌8還未擴張時使該膨脹舌在預(yù)應(yīng)力下貼靠在鉆 孔壁12上。由此使膨脹套5在鉆孔中得到良好的軸向固定，這防止膨 脹套5在擴張時從鉆孔中拉出來。它保證在擴張時膨脹錐2拉進(jìn)膨脹 套5中并且擴張這個膨脹套，而不使它從鉆孔中移出來。
權(quán)利要求
1. 膨脹錨栓，具有一膨脹體(2)并具有一膨脹套(5)，通過將膨脹體(2)拉進(jìn)膨脹套(5)中可以使該膨脹套擴張，其特征在于，所述膨脹套(5)在其面對膨脹體(2)的一前端邊緣(7)上具有一減小的壁厚和減小的外部尺寸。
2. 如權(quán)利要求1所述的膨脹錨栓，其特征在于，所述膨脹套(5) 的壁厚利用一環(huán)臺階(9)來減小。
3. 如權(quán)利要求1所述的膨脹錨栓，其特征在于，所述壁厚在膨脹 套(5)的面對膨脹體(2)的前端邊緣(7)上通過重新成型而減小。
4. 如權(quán)利要求1所述的膨脹錨栓，其特征在于，所述膨脹套(5) 的壁厚大致減小了膨脹套(5)的壁厚減小段的軸向長度與膨脹體(2) 的擴張面與軸向的夾角(a)的正弦的乘積。
5. 如權(quán)利要求1所述的膨脹錨栓，其特征在于，所述前端邊緣(7 ) 具有相對于其余膨脹套(5)增加的強度。
6. 如權(quán)利要求1所述的膨脹錨栓，其特征在于，所述前端邊緣(7 ) 傾斜向外地安置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膨脹錨栓(1)，它具有一通過拉緊一膨脹體(2)可以擴張的膨脹套(5)。本發(fā)明建議，所述膨脹套(5)的壁厚通過一環(huán)臺階(9)在一前端的、面對膨脹體(2)的邊緣(7)上減小。由此使膨脹套(5)具有一在圓周方向上延伸的在前端邊緣(7)上的棱邊(10)以及一在圓周方向上延伸的在環(huán)臺階(9)上的棱邊(11)，它們在膨脹套(5)通過膨脹體(2)擴張時壓進(jìn)一鉆孔壁中。由此改善膨脹錨栓(1)在鉆孔中的錨接。本發(fā)明的其它優(yōu)點是，改善膨脹套(5)在鉆孔中的軸向固定，該固定改善在鉆孔擴張時由于形成裂紋的再擴張性。
文檔編號F16B13/06GK101253337SQ200580037986
公開日2008年8月27日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者M·林卡 申請人:費希爾廠有限責(zé)任兩合公司