膨脹銷釘的制作方法

專利名稱：膨脹銷釘的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有權利要求1前序部分的特征的膨脹銷釘。
背景技術：
這類膨脹銷釘本身是已知的。它們有一個支撐螺釘可被擰入其中的銷釘套，其中支撐螺釘在擰入時撐脹銷釘套。銷釘套通常具有縱縫或與縱向成某一角度延伸的縫隙，該縫隙將該銷釘套分成膨脹舌，通過擰入支撐螺釘使這些膨脹舌壓分開或撐脹開，結果，膨脹銷釘或銷釘套擴張或撐脹。另一個可能性是用可彈性和/或塑性擴張的材料且尤其是用塑料來制造銷釘套。擴張或膨脹致使膨脹銷釘錨定在一個如在墻壁內的鉆孔中。
已知的膨脹銷釘的缺點是，當鉆孔如因在墻體內形成裂紋而擴寬時，該膨脹銷釘松動了，由此減小了其錨定力或拔出力。

發明內容
因此，本發明的任務是如此構成開頭所述類型的膨脹銷釘，即在鉆孔擴大的情況下，它具有高的錨定力或拔出力。
根據本發明，通過權利要求1的特征完成該任務。本發明的膨脹銷釘的支撐螺釘帶有螺紋，螺紋在擰入方向上的后側面上以與支撐螺釘軸向約成45°或更小的平角延伸。在支撐螺釘在拔出方向上受軸向力時，螺紋在擰入方向上的后側面上形成附加使銷釘套擴張或撐脹的斜面或膨脹面。擰入方向上的后側面形成錐形膨脹體。就膨脹作用來說，擰入方向上的后側面可視為沿軸向前后布置的多個膨脹錐。但構造成螺紋形式具有以下優勢，即可以把支撐螺釘擰入或旋出銷釘套。
如果其中錨定有本發明膨脹銷釘的鉆孔擴大，則當支撐螺釘在拔出方向上受到軸向力時，該支撐螺釘沿軸向被拔出銷釘套外一較短距離。在這種情況下，支撐螺釘螺紋的在擰入方向上的后側面與軸向約成45°或更小的平角以便進一步撐脹銷釘套。膨脹銷釘二次撐脹并以大致不變的錨定力始終錨定在鉆孔內。
此外，本發明膨脹銷釘的支撐螺釘的螺紋有大螺距，該螺距約等于或大于螺紋根直徑。因此，可以獲得螺紋的沿軸向較長的在擰入方向上的后側面。當支撐螺釘在拔出方向上相對銷釘套位移一個螺紋導程即螺距時實現了銷釘套的最大膨脹，所以本發明允許長的拔出距離和與之相關的強烈的二次撐脹。
因此，本發明的膨脹銷釘具有二次撐脹性能的優勢，因而它適用于張緊區，即支撐螺釘在拔出方向上相對銷釘套位移的可能性很大，直到獲得銷釘套最大膨脹，并且獲得銷釘套的最大程度撐脹，這樣，即使鉆孔擴張較大，也保證了膨脹銷釘牢固地位于鉆孔內。本發明的膨脹銷釘的另一優點是，它適用于實心建筑材料如混凝土和空心建筑材料如空心磚。它適用于空心建筑材料是因為支撐螺釘在整個螺紋長度上均勻撐脹銷釘套，所以在空心磚的至少一個孔隙區內也實現了銷釘套撐脹并因此使膨脹銷釘錨定在空心磚內。一個附加優點是，無需旋轉地將本發明的膨脹銷釘引入鉆孔內，例如可以借助錘子或電動沖擊工具來敲擊它。如果膨脹銷釘可被完全敲入鉆孔內，則為了實現膨脹銷釘的預緊和膨脹，可以緊固支撐螺釘，為此旋擰不到一圈就夠了。然而，擰緊該支撐螺釘是不必要的，因為膨脹銷釘通過軸向力在拔出方向上膨脹，即它在受力時被錨定在鉆孔內。
本發明的一實施方案設置一阻止支撐螺釘從銷釘套內旋出的防旋松機構。由于螺距較大，所以螺紋可以是非自鎖的。“非自鎖”表示軸向力使支撐螺釘旋轉并從銷釘套內旋出。防旋松機構防止支撐螺釘因承受軸向力而從銷釘套內旋出。結果，作用于支撐螺釘上的軸向力在拔出方向上實現了膨脹銷釘的膨脹及二次撐脹。防旋松機構最好應允許通過旋轉驅動支撐螺釘而使其從銷釘套內旋出。支撐螺釘從銷釘套內旋出最好至少應可以發生在膨脹銷釘位于鉆孔外或未膨脹的情況下。因為自鎖或非自鎖特性除取決于螺紋形狀外，還取決于其它與影響摩擦的因素如材料配對、潤滑狀態、由鉆寫屑等造成的污染，或許溫度和表面壓力，所以不一定要設置自鎖或非自鎖，而可以在同一個膨脹銷釘中根據各自應用情況表現出自鎖或非自鎖。當螺紋為非自鎖時，本發明的防旋松機構防止支撐螺釘因受到軸向力作用而在拔出方向上從銷釘套中旋出。
本發明的一個實施方案是在支撐螺釘螺紋上設置一防旋松側面，它大致在支撐螺釘縱向或支撐螺釘徑向上延伸。防旋松側面在支撐螺釘旋松方向上取向。防旋松側面使螺紋有鋸齒形橫截面，防旋松側面在膨脹期間內壓入銷釘套內并由于其定向而阻止支撐螺釘從銷釘套內旋出。當銷釘套處于非膨脹狀態時，防旋松側面不壓入或只輕微壓入銷釘套內，所以支撐螺釘可以從銷釘套內旋出。防旋松側面不阻止支撐螺釘擰入銷釘套內。
在本發明的一實施方案中，防旋松側面具有與一側面如螺紋的在擰入方向上的后側面共有的邊緣。在本發明的這個實施方案中，防旋松側面在徑向上沒有突出超過螺紋側面并因此不防礙支撐螺釘如人所愿地擰入或旋出未撐脹的銷釘套。當撐脹時，防旋松側面壓入銷釘套內并因而防止支撐螺釘因在拔出方向上的軸向力而不希望地旋出。
本發明的一個實施方案是在支撐螺釘的螺釘頭底側設置一個作為防旋松機構的粗糙面。術語“底側”可以理解為螺釘頭面向螺桿和螺紋的端面。除上述防旋松側面外或作為其選擇方案，可以擬定本發明的這個實施方式。螺釘頭底側的粗糙面增大了在螺釘頭和一個要貼在底側上的并用膨脹銷釘的支撐螺釘固定的物體之間的摩擦。在固定物體在拔出方向上軸向作用于支撐螺釘的螺釘頭底側上的情況下，增大摩擦的粗糙面限制支撐螺釘旋轉并因而抵制其從銷釘套內旋出。
在本發明的一實施方案中，粗糙面可以成滾花或徑向肋的形式。
為避免銷釘套在鉆孔內旋轉，本發明的一實施方案規定，設置沿切向從銷釘套上突出的防旋轉件。


下面，結合圖中所示的范例來詳細描述本發明，其中圖1以透視圖表示根據本發明的一膨脹銷釘的一支撐螺釘；圖2以側視圖表示圖1的支撐螺釘；圖3表示根據圖2的線III-III的圖1、2所示支撐螺釘的橫斷面；圖4以透視圖表示根據本發明的膨脹銷釘的一銷釘套；圖5表示穿過圖4中的銷釘套的軸向截面；及圖6表示根據圖5箭頭VI的圖4、5所示銷釘套的后端的端視圖。
具體實施例方式
如圖所示的本發明膨脹銷釘有一個如用鋼制成的且如圖1-3所示的支撐螺釘10和一個最好由塑料構成的且如圖4-6所示的撐脹套12。支撐螺釘10有一螺釘頭14、一沒有螺紋的螺桿16和一段螺紋18，這些部分是成一體的。螺紋為單頭螺紋并具有大螺距Ph，在所示和所述的實施例中，螺距Ph約等于根直徑dk的4.5倍。螺紋18在擰入方向上的后側面20與支撐螺釘10的軸向約成9°的平角。此外，在擰入方向上的后側面20是螺紋18面向螺釘頭14的側面20。由于螺紋18在擰入方向上的后側面20的平角，所以后側面20具有類似錐形的形狀。
螺紋18的在擰入方向上的前側22的取向相當陡，在所示和所述的本發明實施例中，該前側相對支撐螺釘10軸向約成30°的β角。
在圓周的某一點上設置一個在支撐螺釘10的橫截面中呈矩形的銑孔24。銑孔24的深度小于螺紋高度。就是說，銑孔24沒有向內夠到螺紋18根部。銑孔24在每個螺距Ph上重復一次。
如在圖3所示的支撐螺釘10的橫截面圖中清楚示出的那樣，銑孔24具有一徑向取向側面26和一切向取向側面28。徑向取向側面26面向支撐螺釘10的旋松方向；在右旋螺紋的情況下，徑向取向側面26指向左旋方向。以下，銑孔24的徑向取向側面26被稱為防旋松側面26。銑孔24賦予圖3所示的支撐螺釘10螺紋18橫截面在防旋松側面26區域內具有鋸齒形外觀。防旋松側面26有一個與螺紋18的在支撐螺釘10擰入方向上的后側面20共有的邊緣30。
螺釘頭14在底側具有一個帶有徑向花紋的滾花32。螺釘頭14的底側是螺釘頭14的面向螺桿16和螺紋18的端面。
如圖4-6所示的本發明膨脹銷釘的銷釘套12尤其是如圖5所示地在其后端或導引端上具有一無螺紋的空心桿部34，該后端或導引端是開口的以便裝入支撐螺釘10。空心桿部34的長度大致與支撐螺釘16的無螺紋螺桿16長度相等；當把支撐螺釘10引入銷釘套12內時，支撐螺釘10的無螺紋螺桿16位于銷釘套12的無螺紋空心桿部34內。一個帶內螺紋36的空心桿部38成一體地向前接在空心桿部34上。內螺紋36被成形為其形狀與支撐螺釘10的螺紋18互補。在帶內螺紋36的空心桿部38內，銷釘套12具有不連續的縱縫40，這些縱縫將銷釘套12分成膨脹舌42。因此，帶內螺紋36的空心桿部38和縱縫40以下也被稱作膨脹區38。在所示實施例中，銷釘套12有兩個彼此相對設置的縱縫40，它們在膨脹區38內將銷釘套12分成兩個膨脹舌42，每個膨脹舌在圓周方向上延伸超過約180°。銷釘套12的一前端或插入端43被構造成是封閉的。
這兩個膨脹舌42中的每一個具有多個前后布置在銷釘套12的縱向上的并平面圖內呈三角形的接片44。這些接片44在一個方向上大致沿切向突起，如在圖6所示銷釘套12的端視圖中清楚看到的那樣。這些接片44構成限制銷釘套12在鉆孔內旋轉的防旋轉件。
銷釘套12具有多個前后布置在銷釘套12縱向上的且徑向突出的倒鉤46。這些倒鉤46設置在膨脹區38的后部中或無螺紋空心桿部34的前部中。在根據圖5的軸截面中，倒鉤46為鋸齒形，它們形成“松樹”形狀并限制銷釘套12從鉆孔中旋出。
包括支撐螺釘10和銷釘套12的本發明膨脹銷釘的功能和用途如下。在使用膨脹銷釘時，該支撐螺釘10被擰入銷釘套12內，在這里，支撐螺釘未被擰緊，以便不撐脹銷釘套12。也可以把支撐螺釘10用作注塑銷釘套12的芯件。在這種情況下，在制成銷釘套12后，支撐螺釘10已位于銷釘套12內。在支撐螺釘10已被擰入銷釘套12內的情況下，所述膨脹銷釘已可供于使用，這是膨脹銷釘的交貨狀態。為了錨定在如未示出的墻內的鉆孔中，例如借助錘子或電動沖擊工具使膨脹銷釘即帶有支撐螺釘10的銷釘套12穿過一個要固定在墻壁上的未示出物體的一通孔地進入墻壁上的鉆孔中。于是，膨脹銷釘被敲入鉆孔內，直到螺釘頭14以其底側壓在待固定物體上。當敲入膨脹銷釘時，支撐螺釘10的螺紋18的在擰入方向上的前側22起到止推座或掘進件的作用，它通過形狀配合將敲擊力傳給銷釘套12并因而把它敲入鉆孔內。膨脹銷釘在該鉆孔內的錨定以敲擊結束；沒有必要旋擰支撐螺釘10來緊固。但在敲入之后，可以旋擰支撐螺釘10以實現膨脹銷釘10、12的撐脹和緊固。為了緊固，不足一圈地微微旋擰支撐螺釘10就夠了。
當支撐螺釘10沿軸向在拔出方向上受力時，與軸向成平角α地取向的且在擰入方向上的后側面20象錐面那樣工作，它把銷釘套12的膨脹舌42壓分開。銷釘套12脹開并且把膨脹銷釘10、12錨定在鉆孔內。就膨脹作用來說，支撐螺釘10螺紋18的與軸向成平角取向的后側面20被視為多個沿軸向前后布置的膨脹錐，它們通過在拔出方向上對支撐螺釘10施加軸向力而在膨脹區38內撐脹開銷釘套12。在鉆孔例如因在墻壁內形成裂紋而擴大時，如果支撐螺釘10在拔出方向上受到軸向力，則支撐螺釘進一步撐脹開銷釘套12，所以在該鉆孔擴大的情況下，膨脹銷釘10、12以其幾乎不變的錨定力始終錨定在鉆孔內。膨脹銷釘10、12具有二次撐脹性能，它適用于張緊區。支撐螺釘10的大螺距Ph允許支撐螺釘10在拔出方向上相對銷釘套12有相當大的位移以便膨脹及二次撐脹。大螺距Ph防止了支撐螺釘10以螺距Ph從銷釘套12中被拔出，這樣一來，銷釘套12以其螺紋36在錯移一個導程的情況下被卡入內螺紋18中并且可以省略膨脹。
由于大螺距Ph，無論如何無法排除在銷釘套12內的螺紋10自鎖。“非自鎖”表示，在拔出方向上對支撐螺釘施加軸向力造成支撐螺釘10在旋松方向上旋轉并且支撐螺釘10因軸向力而從銷釘套內旋出。為避免這種情況，在螺紋18的螺紋導程上設置上述防旋松側面26。防旋松側面26的邊緣30在銷釘套12膨脹期間內壓入銷釘套12內。為此，不需要防旋松側面26徑向突出到螺紋18側面20、22之外。壓入銷釘套12內的防旋松側面26形成止推座，它們阻止支撐螺釘在螺紋18和銷釘套12內螺紋36為非自鎖時因在拔出方向上承受軸向負荷而被旋松。因此，防旋松側面26形成膨脹銷釘10、12的防旋松機構。
當膨脹銷釘10、12處于非膨脹狀態且尤其是沒有位于鉆孔內時，防旋松側面26的邊緣30未壓入銷釘套內，從而可以把支撐螺釘10從銷釘套12內旋出來。
螺釘頭14底側上的滾花32形成另一防旋松機構。如果支撐螺釘10在拔出方向上受到一個要借其固定在墻壁上的物體的軸向作用時，該物體貼在帶滾花32的螺釘頭14底側上。當螺紋18為非自鎖時，只要該物體不旋轉，則在螺釘頭14與物體之間的因滾花32而增大的摩擦阻止支撐螺釘10旋轉，即尤其限制支撐螺釘10從螺釘套12內旋出。
螺紋18的與該支撐螺釘的軸向成平角α地取向的后側面20在其膨脹區38的整個長度上均勻撐脹該銷釘套，該側面20象在軸向上前后設置的膨脹錐那樣發揮作用。因此，根據本發明的膨脹銷釘10、12除了適用于實心建筑材料以外，還適用于空心建筑材料如空心磚，因為通過在膨脹區38整個長度上的均勻撐脹而發生了在空心磚的至少一個孔隙區內的撐脹，這種膨脹將膨脹銷釘10、12錨定在該空心磚內。
權利要求
1.一種膨脹銷釘，它包括一可撐脹的銷釘套和一個用于撐脹該銷釘套的支撐螺釘，其特征在于，該支撐螺釘(10)具有一螺紋(18)，該螺紋的在擰入方向上的后側面(20)與該支撐螺釘(10)的軸向約成45°或更小的平角(α)，并且該螺紋(18)具有約等于或大于該螺紋(18)的根直徑(dk)的大螺距(Ph)。
2.如權利要求1所述的膨脹銷釘，其特征在于，該支撐螺釘的螺紋(18)的在擰入方向上的后側面(20)與該支撐螺釘(10)的軸向約成9°角(α)地延伸。
3.如權利要求1所述的膨脹銷釘，其特征在于，該支撐螺釘(10)的螺紋(18)的螺距(Ph)比該螺紋(18)的根直徑(dk)大2倍。
4.如權利要求3所述的膨脹銷釘，其特征在于，該支撐螺釘的螺紋(18)的螺距(Ph)約為該螺紋(18)根直徑(dk)的4.5倍。
5.如權利要求1所述的膨脹銷釘，其特征在于，所述膨脹銷釘(10，12)具有一個阻止該支撐螺釘(10)從該銷釘套(12)中旋出來的防旋松機構(26；32)。
6.如權利要求5所述的膨脹銷釘，其特征在于，該螺紋(18)的一個螺紋導程在至少一點上具有一防旋松側面(26)，該防旋松側面(26)大致在該支撐螺釘(10)的縱向上延伸并沿該支撐螺釘(10)的徑向取向并且面向該支撐螺釘(10)的旋松方向。
7.如權利要求6所述的膨脹銷釘，其特征在于，該防旋松側面(26)有一個與該螺紋(18)一側面(20，22)共有的邊緣(30)。
8.如權利要求5所述的膨脹銷釘，其特征在于，該支撐螺釘(10)有一螺釘頭(14)，該螺釘頭的底側有一粗糙面(32)。
9.如權利要求8所述的膨脹銷釘，其特征在于，該螺釘頭(14)在底側上作為該粗糙面地具有滾花(32)。
10.如權利要求8所述的膨脹銷釘，其特征在于，該螺釘頭(14)在底側作為該粗糙面地具有徑向肋。
11.如權利要求1所述的膨脹銷釘，其特征在于，該銷釘套(12)具有大致沿切向突出的防旋轉件(44)。
12.如權利要求1所述的膨脹銷釘，其特征在于，該支撐螺釘(10)被預裝安置在該銷釘套(12)內。
全文摘要
本發明涉及膨脹銷釘，它有一銷釘套和一支撐螺釘(10)。本發明提出，支撐螺釘(10)的螺紋(18)的在擰入方向上的后側面(20)的取向與支撐螺釘(10)軸向約成9°的平角并且螺紋(18)被構造成有大螺距。在支撐螺釘(10)在拔出方向上受力時，后側面(20)象在軸向上前后布置的膨脹錐那樣工作并撐脹開銷釘套。在該鉆孔擴大的情況下，膨脹銷釘具有二次撐脹性能。為阻止支撐螺釘(10)從該銷釘套內旋出，本發明提出了在螺紋(18)上的縱向取向和徑向取向的防旋松側面(26)，它們在膨脹時壓入該銷釘套內并防止支撐螺釘(10)從銷釘套內旋出。
文檔編號F16B13/06GK1539062SQ02815309
公開日2004年10月20日 申請日期2002年7月12日 優先權日2001年8月4日
發明者A·達利, A 達利 申請人:阿圖爾-費希爾股份公司費希爾廠