膨脹栓的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種膨脹栓,其包括錨栓、膨脹套和彈簧元件,所述錨栓具有膨脹區(qū)域,所述膨脹套包圍錨栓并且可通過(guò)膨脹區(qū)域的拉入被撐開(kāi),所述彈簧元件設(shè)置在錨栓上,所述彈簧元件可通過(guò)錨栓導(dǎo)入鉆孔中而被張緊,并且所述彈簧元件可在隨后卸壓時(shí)將錨栓的膨脹區(qū)域拉入膨脹套中。根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置指示元件,該指示元件指示彈簧元件達(dá)到規(guī)定張力。
【專利說(shuō)明】膨脹栓
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的膨脹栓。
【背景技術(shù)】
[0002]例如由EP1892424A2公開(kāi)一種膨脹栓,該膨脹栓具有錨栓和膨脹套。它們用于將構(gòu)件固定在基底上。為了將膨脹栓錨固于基底中,膨脹套借助錨栓被導(dǎo)入、尤其是被錘入準(zhǔn)備的鉆孔中。然后將錨栓從孔中拉出一段距離,膨脹套在此基于其與環(huán)繞的鉆孔壁的相互作用大致保持位置固定。因此產(chǎn)生錨栓相對(duì)于膨脹套的軸向移動(dòng),并且錨栓的膨脹區(qū)域沿軸向被拉入膨脹套中。該拉入使膨脹套徑向撐開(kāi)并且膨脹栓因而錨固于鉆孔中。本發(fā)明以該原理為基礎(chǔ)。
[0003]拉出錨栓以撐開(kāi)膨脹套根據(jù)EP1892424A2例如可通過(guò)擰緊設(shè)置在錨栓上的螺母實(shí)現(xiàn)。為了特別統(tǒng)一和可靠的結(jié)果在此應(yīng)在螺母上例如借助扭矩扳手施加定義的扭矩,以便一方面確保膨脹套被充分撐開(kāi)并且另一方面避免膨脹機(jī)構(gòu)上潛在的不利的超負(fù)荷。
[0004]另一種膨脹栓由DE10106844A1公開(kāi)。在該膨脹栓中,拉出錨栓以撐開(kāi)膨脹套通過(guò)彈簧元件實(shí)現(xiàn)。該已知的膨脹栓連同預(yù)張緊的彈簧元件被導(dǎo)入鉆孔中。隨后松開(kāi)保持機(jī)構(gòu)并釋放彈簧元件。
[0005]W097/32631A1公開(kāi)一種同類型的膨脹栓。該文獻(xiàn)提出一種用于攀登運(yùn)動(dòng)的具有彈簧元件的膨脹栓,該彈簧元件在將膨脹栓導(dǎo)入鉆孔中時(shí)被張緊并且該彈簧元件隨后操作膨脹機(jī)構(gòu)。
[0006]DE3331097C2、US1583849A和DE3022011A1提出具有彈簧元件的膨脹栓,所述彈簧元件可在膨脹栓中維持預(yù)緊,即使在安裝過(guò)程后在基底中應(yīng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化。EP0461790B1和DE7334026U公開(kāi)其它具有彈簧元件的膨脹栓。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種膨脹栓,該膨脹栓可在特別小的耗費(fèi)和低的成本下特別簡(jiǎn)單、但同時(shí)卻可靠地被安裝。
[0008]根據(jù)本發(fā)明,該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的膨脹栓來(lái)解決。優(yōu)選實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求給出。
[0009]根據(jù)本發(fā)明,膨脹栓包括錨栓、膨脹套和設(shè)置在錨栓上的彈簧元件,所述錨栓具有膨脹區(qū)域,所述膨脹套包圍錨栓并且可通過(guò)膨脹區(qū)域的拉入而被撐開(kāi),所述彈簧元件設(shè)置在錨栓上,所述彈簧元件可通過(guò)錨栓導(dǎo)入鉆孔而被張緊,并且所述彈簧元件可在隨后卸壓時(shí)將錨栓的膨脹區(qū)域拉入膨脹套中,在該膨脹栓中設(shè)置指示元件,該指示元件指示彈簧元件達(dá)到規(guī)定張力。
[0010]本發(fā)明的第一種基本思想可在于,為膨脹栓裝配彈簧元件,該彈簧元件在將膨脹栓打入鉆孔中時(shí)被壓縮并且在此時(shí)吸收能量,所吸收的能量在隨后彈簧元件卸壓時(shí)操作膨脹栓的膨脹機(jī)構(gòu)并且將膨脹栓固定于鉆孔中。據(jù)此,根據(jù)本發(fā)明膨脹栓的打入和膨脹機(jī)構(gòu)的操作可僅通過(guò)軸向力來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,為了安裝膨脹栓僅需要一個(gè)唯一的工具,如錘子。相反可省卻螺旋扳手。由此與借助螺母的控制扭矩的安裝過(guò)程相比安裝過(guò)程得到顯著簡(jiǎn)化。
[0011]在此基礎(chǔ)上本發(fā)明進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,通過(guò)監(jiān)控根據(jù)本發(fā)明的彈簧元件可以以特別簡(jiǎn)單且同時(shí)可靠的方式表明膨脹機(jī)構(gòu)是否已被正確操作,即膨脹栓是否符合規(guī)定地被安裝。因?yàn)殡m然膨脹機(jī)構(gòu)的核心部分、即膨脹區(qū)域和膨脹套在安裝膨脹栓之后至少部分隱藏在鉆孔中并且因此不再能簡(jiǎn)單地受到直接的安裝檢查,但本發(fā)明一方面認(rèn)識(shí)到,與根據(jù)本發(fā)明的彈簧元件一起提供另一構(gòu)件,該構(gòu)件參與安裝過(guò)程并且因此可推斷安裝過(guò)程,并且本發(fā)明另一方面認(rèn)識(shí)到,彈簧元件在安裝時(shí)可至少部分保持在鉆孔之外,從而可特別好地受到安裝檢查?;谠撜J(rèn)識(shí),本發(fā)明提出一種指示元件,該指示元件監(jiān)控彈簧元件并且尤其是指示在彈簧元件中是否達(dá)到規(guī)定張力。由于根據(jù)本發(fā)明膨脹機(jī)構(gòu)至少部分通過(guò)存儲(chǔ)于彈簧元件中的能量來(lái)操作,所以彈簧元件中的最大張力可特別可靠地指示膨脹機(jī)構(gòu)被操作到何種程度。由于彈簧張力通常與彈簧行程直接相關(guān),所以安裝檢查可特別簡(jiǎn)單地通過(guò)監(jiān)控彈簧元件的變形來(lái)進(jìn)行。因此,根據(jù)本發(fā)明配置給彈簧元件的指示元件可借助特別簡(jiǎn)單的措施實(shí)現(xiàn)尤為可靠的安裝檢查。
[0012]根據(jù)本發(fā)明設(shè)置指示元件,該指示元件指示彈簧元件達(dá)到規(guī)定張力。由于彈簧張力通常與彈簧行程直接相關(guān),所以可在一種替換方案中設(shè)置這樣的指示元件,該指示元件指示規(guī)定彈簧行程的達(dá)到。
[0013]優(yōu)選指示元件是膨脹栓的組成部分。因此,每個(gè)膨脹栓具有其自身的指示元件,這顯著簡(jiǎn)化操作。因此尤其是可規(guī)定,指示元件與錨栓機(jī)械連接。
[0014]特別優(yōu)選指示元件設(shè)置在彈簧元件上。這可實(shí)現(xiàn)一種設(shè)計(jì)尤為簡(jiǎn)單并且緊湊的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)同時(shí)具有高可靠性。
[0015]此外有利的是,彈簧元件具有至少一個(gè)盤(pán)形彈簧。盤(pán)形彈簧可具有這樣的彈簧特性曲線,該彈簧特性曲線特別適合于可靠操作包括膨脹區(qū)域和膨脹套的膨脹機(jī)構(gòu)。另外,盤(pán)形彈簧上規(guī)定張力的到達(dá)可特別簡(jiǎn)單地表明。
[0016]例如可規(guī)定,指示元件具有指示環(huán),該指示環(huán)與盤(pán)形彈簧連接,并且該指示環(huán)在達(dá)到規(guī)定張力時(shí)至少部分與盤(pán)形彈簧分離。例如指示環(huán)可與盤(pán)形彈簧粘接。在盤(pán)形彈簧張緊時(shí),盤(pán)形彈簧變形并且因此指示環(huán)和盤(pán)形彈簧之間的連接被加載負(fù)荷。在達(dá)到規(guī)定張力時(shí),指示環(huán)和彈簧元件之間材料鎖合的連接發(fā)生分離,并且指示環(huán)至少部分被釋放,這指示正確的安裝過(guò)程。但指示元件也可通過(guò)下述方式來(lái)操作,即與錨栓關(guān)聯(lián)的元件、如螺母在達(dá)到規(guī)定彈簧行程時(shí)碰撞到指示元件上,由此例如可分離指示元件的一部分或破壞著色管筒。因此,根據(jù)本發(fā)明指示元件例如可通過(guò)彈簧元件的變形或通過(guò)與錨栓關(guān)聯(lián)的元件的碰撞、尤其是通過(guò)與設(shè)置在錨栓上的螺母的碰撞來(lái)操作。
[0017]特別有利的是,盤(pán)形彈簧和/或指示環(huán)包圍錨栓。由此可得到特別緊湊的結(jié)構(gòu)方式。
[0018]尤其是可這樣設(shè)計(jì)盤(pán)形彈簧,使得其在達(dá)到規(guī)定張力時(shí)完全變平。由此可特別簡(jiǎn)單地表明達(dá)到規(guī)定張力。
[0019]為了使彈簧元件能夠通過(guò)錨栓導(dǎo)入鉆孔中而被張緊,并且為了能夠在隨后卸壓時(shí)將錨栓的膨脹區(qū)域拉入膨脹套中,錨栓根據(jù)本發(fā)明具有用于彈簧元件的軸向支座。適宜的是,彈簧元件在其背離該支座的一側(cè)上設(shè)置用于貼靠在待固定的構(gòu)件上或直接貼靠在鉆孔的鉆孔口上,由此彈簧元件可被夾緊在錨栓的支座和構(gòu)件或者鉆孔口之間。
[0020]該支座優(yōu)選通過(guò)設(shè)置在錨栓上的螺母構(gòu)成。據(jù)此設(shè)置在錨栓上的螺母為張緊彈簧元件而作用于彈簧元件。優(yōu)選同一螺母也可操作指示元件。但原則上其它元件也可用作支座。在支座和彈簧元件之間也可設(shè)置附加元件、如環(huán)形墊片。
[0021]本發(fā)明特別適合于被構(gòu)造為所謂的三段式正反螺紋錨栓的膨脹栓。在這種三段式正反螺紋錨栓中,膨脹套相對(duì)短并且在符合規(guī)定的安裝過(guò)程之后不伸出鉆孔。在三段式正反螺紋錨栓中,為撐開(kāi)膨脹套所需的膨脹套在鉆孔中的軸向固定通常主要通過(guò)鉆孔壁和膨脹套之間的相互作用、尤其是摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于在這種三段式正反螺紋錨栓中膨脹套在安裝后通常完全處于鉆孔中,所以在該類型的膨脹栓中很難對(duì)膨脹套本身進(jìn)行安裝檢查。根據(jù)本發(fā)明的安裝檢查通過(guò)外側(cè)的彈簧元件上的指示元件在此實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的安裝檢查。
[0022]三段式正反螺紋錨栓的特征通常在于,在錨栓上、尤其是在膨脹套的背離膨脹區(qū)域的一側(cè)上設(shè)置、尤其是成形出止擋,該止擋限制膨脹套離開(kāi)膨脹區(qū)域的移動(dòng)。這能夠使相對(duì)短的膨脹套隨錨栓一起深入鉆孔中。有利的是,該特征也可設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的膨脹栓中。適宜的是,止擋構(gòu)造成環(huán)形的并且例如可通過(guò)環(huán)形臺(tái)階或環(huán)形凸緣構(gòu)成。
[0023]另外優(yōu)選彈簧元件具有遞減的彈簧特性曲線,因?yàn)樵谶f減的彈簧特性曲線中可在長(zhǎng)的彈簧行程上維持大的力,并且因此確保當(dāng)膨脹套在安裝時(shí)朝向鉆孔口滑動(dòng)一段距離時(shí)膨脹機(jī)構(gòu)也被可靠地操作。在此背景下尤為有利的是,彈簧元件具有至少一個(gè)盤(pán)形彈簧,因?yàn)榻柚P(pán)形彈簧可以以特別簡(jiǎn)單的方式提供遞減的彈簧特性曲線。
[0024]優(yōu)選錨栓可具有負(fù)荷作用器件、如螺紋,但也可具有頭部,該頭部用于將軸向拉力導(dǎo)入錨栓中。適宜的是,負(fù)荷作用器件可以設(shè)置在錨栓的與膨脹區(qū)域背離的端部區(qū)域上。優(yōu)選可在錨栓的端面上、例如通過(guò)錘擊錨栓端面將軸向沖擊力導(dǎo)入錨栓以便安裝膨脹栓、尤其是為了將錨栓連同膨脹套打入鉆孔中和/或?yàn)榱藦埦o彈簧裝置。
[0025]適宜的是,在膨脹區(qū)域中,錨栓朝向膨脹套方向或者說(shuō)朝向負(fù)荷作用器件變細(xì)。在膨脹區(qū)域中錨栓尤其是可構(gòu)造成錐形的。為確保膨脹區(qū)域能使膨脹套變形,錨栓在膨脹區(qū)域中局部地具有外橫截面,該外橫截面大于未變形的膨脹套的內(nèi)橫截面。
[0026]只要在本申請(qǐng)中提到“軸向”和“徑向”,則這按【技術(shù)領(lǐng)域】中常見(jiàn)的那樣可以尤其是涉及錨栓的縱軸線。
[0027]本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng),其包括基底、尤其是混凝土基底和根據(jù)本發(fā)明的膨脹栓,在該基底中設(shè)有鉆孔,該膨脹栓容納在鉆孔中。適宜的是,膨脹套在此將膨脹栓固定在鉆孔中。
[0028]本發(fā)明還涉及一種用于安裝根據(jù)本發(fā)明的膨脹栓的方法,其中,在基底中提供鉆孔,通過(guò)向錨栓施加軸向力將膨脹栓的膨脹套打入鉆孔中,通過(guò)向錨栓施加軸向力使膨脹栓的彈簧元件張緊至規(guī)定張力,并且通過(guò)指示元件指示規(guī)定張力的達(dá)到,通過(guò)存儲(chǔ)在彈簧元件中的能量將錨栓的膨脹區(qū)域拉入膨脹套中,使得膨脹套徑向撐開(kāi)并且將膨脹栓錨固于鉆孔中。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0029]下面借助附圖中示意性示出的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。示意性的附圖如下:
[0030]圖1至3為在安裝過(guò)程期間處于各相繼時(shí)刻中的根據(jù)本發(fā)明的膨脹栓的實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0031]在圖1至3中示出了根據(jù)本發(fā)明的膨脹栓I的實(shí)施方式。膨脹栓I具有長(zhǎng)形的錨栓10,在錨栓外周面上設(shè)有構(gòu)造為外螺紋11的負(fù)荷作用器件。在錨栓10的螺紋11上擰上相對(duì)應(yīng)的螺母20。
[0032]膨脹栓I還具有膨脹套30,該膨脹套環(huán)狀包圍錨栓10。膨脹套30在其背離螺紋11的一側(cè)上設(shè)有多個(gè)通過(guò)縫槽分開(kāi)的膨脹翼片31,膨脹翼片31為錨固膨脹栓I可徑向向外撐開(kāi)。
[0033]錨栓10在其與螺紋11背離的端部區(qū)域上具有膨脹區(qū)域13。在膨脹區(qū)域13中,錨栓10的橫截面例如錐形地隨著與膨脹套30距離的增大而增大,使得當(dāng)膨脹區(qū)域13沿軸向方向被拉入膨脹套30中時(shí),膨脹區(qū)域13可徑向撐開(kāi)膨脹套30、尤其是可徑向撐開(kāi)膨脹套的膨脹翼片31。
[0034]在膨脹套30的背離膨脹區(qū)域13的一側(cè)上,錨栓10在其外周面上具有一個(gè)例如構(gòu)造為環(huán)形臺(tái)階的用于膨脹套30的止擋12。該止擋12限制膨脹套30朝向錨栓10的負(fù)荷作用器件、例如朝向螺紋11的軸向運(yùn)動(dòng)。
[0035]膨脹栓I還包括具有盤(pán)形彈簧51的彈簧元件50,錨栓10穿過(guò)盤(pán)形彈簧51。螺母20在此構(gòu)成用于盤(pán)形彈簧51的軸向支座,盤(pán)形彈簧51在所示實(shí)施例中與螺母20直接相鄰。原則上還可在盤(pán)形彈簧51和螺母20之間設(shè)置其它元件、如環(huán)形墊片。盤(pán)形彈簧51尤其是可設(shè)置在錨栓10上的螺紋11的高度上。在所示實(shí)施例中,盤(pán)形彈簧51設(shè)有多個(gè)徑向向內(nèi)延伸的彈簧舌片55 (圖3)。
[0036]膨脹栓I還包括具有指示環(huán)61的指示元件60,該指示環(huán)在膨脹栓的供貨狀態(tài)中(圖1)在盤(pán)形彈簧51的朝向螺母20的一側(cè)上設(shè)置在盤(pán)形彈簧51上。一旦盤(pán)形彈簧51被張緊至其規(guī)定張力,則指示環(huán)61與盤(pán)形彈簧51分離(圖2)。
[0037]圖1至3的順序示意性示出在根據(jù)本發(fā)明的安裝方法的范圍內(nèi)膨脹栓I的安裝過(guò)程。
[0038]首先,在基底3中設(shè)置鉆孔4。膨脹栓I的錨栓10穿過(guò)待固定構(gòu)件7中的開(kāi)口。然后例如通過(guò)錘擊端面將錨栓10打入鉆孔4中,在此膨脹套30也被打入鉆孔4中,因?yàn)榕蛎浱?0朝螺紋11的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過(guò)止擋12阻止。構(gòu)成用于彈簧元件50的第一支座的螺母20在打入時(shí)越來(lái)越接近基底3,直到基底3最終通過(guò)構(gòu)件7構(gòu)成用于彈簧元件50的相對(duì)置的另一支座。該狀態(tài)在圖1中示出。
[0039]現(xiàn)在當(dāng)例如通過(guò)圖2示意性示出的錘子9進(jìn)一步錘擊錨栓10的端部時(shí),在錨栓10由此更為導(dǎo)入鉆孔4時(shí),彈簧元件50在螺母20和基底3之間受到壓縮,也就是說(shuō),錘擊能量被存儲(chǔ)于彈簧元件50中。當(dāng)在此時(shí)彈簧元件50達(dá)到規(guī)定張力時(shí),則如圖2所示指示環(huán)61與彈簧元件50分離。因此指示元件60的響應(yīng)表明已達(dá)到規(guī)定張力。
[0040]在錘擊結(jié)束時(shí),如圖3所示彈簧元件50可再次卸壓。在此時(shí)螺母20遠(yuǎn)離基底3一段距離并且因此將錨栓10拉出鉆孔4 一段距離。在該過(guò)程中膨脹套30基于其與鉆孔4的壁的相互作用而保持在鉆孔4內(nèi)。因此錨栓10和膨脹套30之間發(fā)生軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng),在該軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)中,膨脹區(qū)域13被拉入膨脹套30。由此膨脹套30徑向撐開(kāi)并且將膨脹栓I固定于基底3中。
[0041]用于徑向撐開(kāi)膨脹套30的能量源于彈簧元件50。因此,監(jiān)控彈簧元件50的指示元件60的狀態(tài)可推斷安裝過(guò)程的完整性。
【權(quán)利要求】
1.膨脹栓(I),其包括錨栓(10)、膨脹套(30)和彈簧元件(50),所述錨栓具有膨脹區(qū)域(13),所述膨脹套包圍錨栓(10)并且可通過(guò)膨脹區(qū)域(13)的拉入而被撐開(kāi),所述彈簧元件設(shè)置在錨栓(10)上,所述彈簧元件可通過(guò)錨栓(10)導(dǎo)入鉆孔(4)中而被張緊,并且所述彈簧元件可在隨后卸壓時(shí)將錨栓(10)的膨脹區(qū)域(13)拉入膨脹套(30)中,其特征在于,設(shè)置指示元件(60),該指示元件指示彈簧元件(50)達(dá)到規(guī)定張力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的膨脹栓(I),其特征在于,所述指示元件¢0)與錨栓(10)機(jī)械連接。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的膨脹栓(I),其特征在于,所述指示元件¢0)設(shè)置在彈簧元件(50)上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的膨脹栓(I),其特征在于,所述彈簧元件(50)具有至少一個(gè)盤(pán)形彈簧(51),并且指示元件¢0)具有指示環(huán)(61),該指示環(huán)與盤(pán)形彈簧(51)連接,并且該指示環(huán)在達(dá)到規(guī)定張力時(shí)至少部分與盤(pán)形彈簧(51)分離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的膨脹栓(I),其特征在于,所述盤(pán)形彈簧(51)和指示環(huán)¢1)包圍錨栓(10) O
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的膨脹栓(I),其特征在于,所述指示元件¢0)可通過(guò)彈簧元件(50)的變形或通過(guò)與錨栓(10)關(guān)聯(lián)的元件(20)的碰撞來(lái)操作。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的膨脹栓(I),其特征在于,所述錨栓(10)具有用于彈簧元件(50)的軸向的支座,該支座通過(guò)設(shè)置在錨栓(10)上的螺母(20)構(gòu)成。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的膨脹栓(I),其特征在于,在錨栓(10)上設(shè)置止擋(12),該止擋限制膨脹套(30)離開(kāi)膨脹區(qū)域(13)的移動(dòng)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的膨脹栓(I),其特征在于,所述彈簧元件(50)具有遞減的彈簧特性曲線。
10.包括基底(3)和根據(jù)上述權(quán)利要求之一的膨脹栓(I)的系統(tǒng),在該基底中設(shè)有鉆孔(4),該膨脹栓容納在鉆孔(4)中。
11.用于安裝根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的膨脹栓(I)的方法,在該方法中, 在基底⑶中提供鉆孔⑷; 通過(guò)向錨栓(10)施加軸向力將膨脹栓(I)的膨脹套(30)打入鉆孔(4)中; 通過(guò)向錨栓(10)施加軸向力使膨脹栓(I)的彈簧元件(50)張緊至規(guī)定張力,并且通過(guò)指示元件(60)指示規(guī)定張力的達(dá)到; 通過(guò)存儲(chǔ)在彈簧元件(50)中的能量將錨栓(10)的膨脹區(qū)域(13)拉入膨脹套(30)中,使得膨脹套(30)徑向撐開(kāi)并且將膨脹栓(I)錨固于鉆孔(4)中。
【文檔編號(hào)】F16B13/08GK104395617SQ201380034954
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】A·??耸┨┮? M·戈?duì)柼? M·舍費(fèi)爾, J·阿普爾, A·D·戴克輝斯 申請(qǐng)人:喜利得股份公司