專利名稱：膨脹固定栓塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可膨脹的固定栓塞，它具有一個(gè)垂直貫穿整個(gè)栓體的內(nèi)孔，一個(gè)釘形或螺釘形的膨脹螺栓插入內(nèi)孔之中，本發(fā)明還涉及一種用金屬制造該栓塞的方法。
用塑料制造的那種膨脹固定栓塞業(yè)已充分被公知。這些膨脹固定栓塞的內(nèi)孔一般平行于栓塞的軸線，而且在朝向其前緣端逐漸縮小。在該錐形的內(nèi)孔區(qū)域內(nèi)，這些膨脹固定栓塞具有一些縱向延伸的溝槽，從而當(dāng)膨脹螺栓被擰入時(shí)可產(chǎn)生膨脹。為了能產(chǎn)生令人滿意的膨脹，尤其對疏松的建筑材料而言，錐形的內(nèi)孔終止于一裂縫，其內(nèi)部寬度相當(dāng)于溝槽的寬度。內(nèi)孔的這種急驟縮小需要一個(gè)很大的抗插力，當(dāng)在堅(jiān)硬的建筑材料中使用這種公知的固定栓塞時(shí)，這種很大的抵抗力有時(shí)會阻止膨脹螺栓的徹底鉆牢。此外，因?yàn)檫@種膨脹僅對膨脹固定栓塞的一部分長度是有效的，所以無法達(dá)到一種與該高抗插力相適應(yīng)的夾持力。因而這樣一種膨脹原理也很不適合于空心磚，由于膨脹力分布不均勻，在空心磚的各獨(dú)立腹板中會產(chǎn)生一些應(yīng)力峰值，這些應(yīng)力峰值會導(dǎo)致磚塊的破碎。此外，在這些公知的膨脹固定栓塞中，內(nèi)孔及縱向溝槽的沿中心及軸向平行分布會在固定栓塞的整個(gè)長度上產(chǎn)生一種較好的膨脹方向，它首先能產(chǎn)生一種劈裂效應(yīng)，其次，盡管存在很高的抗插力，也無法使應(yīng)力在鉆孔中得到均勻分布，而這種均勻分布將會產(chǎn)生一種高夾持力。
本發(fā)明是以現(xiàn)今生產(chǎn)膨脹固定栓塞中所存在的問題為基礎(chǔ)而作出的，采用一種釘狀或螺釘狀的膨脹螺栓即可將其錨定，而且所產(chǎn)生的抗插力很小，不僅在松軟多孔的建筑材料中，而且在堅(jiān)硬的建筑材料中也可以獲得一種很大的夾持力。
上述的問題可以通過權(quán)利要求1所給出的特征予以解決。因?yàn)槠鋬?nèi)孔是環(huán)繞著膨脹栓塞的中心線螺旋狀分布的，從而獲得了一種沿膨脹固定栓塞的長度的正弦曲線的形式變化的偏心距，它環(huán)繞著中心線形成一種附加旋轉(zhuǎn)。在膨脹固定栓塞的每一點(diǎn)上，圓柱形的膨脹螺栓必然在對應(yīng)于膨脹固定栓塞的外圓周特殊點(diǎn)上產(chǎn)生一種膨脹作用。這種膨脹與該點(diǎn)處內(nèi)孔的偏心距有關(guān)。由于該內(nèi)孔是以螺栓形圓柱體的形式穿過栓體的，即使內(nèi)孔的直徑相當(dāng)于膨脹螺栓的外直徑，在膨脹固定栓塞的外周上最終也會產(chǎn)生一種顯現(xiàn)其本身螺線的一種膨脹作用，這樣便會在其整個(gè)周面上產(chǎn)生一種均勻分布的膨脹力，避免了應(yīng)力峰值的出現(xiàn)。由于其內(nèi)孔的直徑等于或略小于膨脹螺栓的外直徑，用非常小的抗插力就可以實(shí)現(xiàn)膨脹。本發(fā)明的膨脹固定栓塞適合于在所有建筑材料中進(jìn)行錨固，由于避免了應(yīng)力峰值的產(chǎn)生以及膨脹作用是分布在膨脹螺栓整個(gè)長度上的，該固定栓塞特別適合在松軟多孔的建筑材料中使用。
對于堅(jiān)硬的建筑材料來說，為了增大拉出力，在鉆孔的底部稍微增大其膨脹作用是很有利的。要想作到這點(diǎn)很容易，只要使固定栓塞后端處內(nèi)孔的直徑大致等于膨脹螺栓的外直徑，并且使其朝著固定栓塞的前緣端具有略微均勻的鈄度，最終直徑略小于膨脹螺栓的外部直徑即可。
此外，業(yè)已表明，抗插力與錨固作用之間的理想比率得以實(shí)現(xiàn)的條件是使內(nèi)孔中心線相對于膨脹固定栓塞的縱軸線的最大偏心率大致等于內(nèi)孔直徑的一半。
進(jìn)而言之，對于內(nèi)孔來說，將其形狀制成如下的式樣是非常有利的，即在該膨脹栓塞的長度范圍內(nèi)，至少存在二個(gè)完整的螺圈。
為了可以采用比較堅(jiān)硬的材料來制造膨脹固定栓塞，最好在栓塞上設(shè)置若干縱向溝槽。這些縱向溝槽可以位于其外周的某些區(qū)域，并且互錯(cuò)開，在縱向方向上，外周面上的這些縱向溝槽的錯(cuò)開角度最好都是90°，這些縱向溝槽相對于內(nèi)孔而言，可以是軸向平行的，也可以是螺線形的。
如果結(jié)合使用的膨脹螺栓是釘形的，沿著內(nèi)孔的母線設(shè)置至少一條溝槽是十分有利的，此時(shí)，釘狀膨脹螺栓上所設(shè)置的一條螺紋線與該溝槽配合。這種螺紋產(chǎn)生了一種自鎖效果。當(dāng)一張力作用于釘形膨脹螺栓上時(shí)，可防止膨脹螺栓的松脫。
本發(fā)明的膨脹固定栓塞一般可以以塑料為原料，通過注模法而制得，對于一些特殊使用場合，例如天花板以及存在失火危險(xiǎn)的區(qū)域，本發(fā)明的膨脹固定栓塞也可以用金屬制造。采用公知技術(shù)中的金屬注模法來進(jìn)行制造也是很有效的。采用這一方法時(shí)，可以用金屬粉末為原料，在注模操作時(shí)采用一種粘合劑系列，隨后將該粘合劑去除并進(jìn)行燒結(jié)即可。
下面將結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)敘述，其中
圖1表示可膨脹固定栓塞，它帶有一個(gè)釘形的膨脹螺栓；圖2表示圖1中的膨脹固定栓塞被錨固在磚石建筑物鉆孔中；圖3表示該膨脹固定栓塞的一個(gè)實(shí)施例，它帶有一縱向的溝槽；圖4表示沿圖3中A-A斷面線所作的剖面圖。
圖1所示的膨脹固定栓塞1帶有一個(gè)內(nèi)孔2，它垂直貫穿整個(gè)栓體并且環(huán)繞中心線3構(gòu)成一螺線。內(nèi)孔2的直徑大致等于膨脹螺栓4的外直徑。當(dāng)將膨脹螺栓4擰入螺旋形的內(nèi)孔2中時(shí)，固定栓塞1的膨脹作用便會產(chǎn)生，即螺旋形的內(nèi)孔相對于中心線3產(chǎn)生了一種偏心距e，在膨脹固定栓塞的長度上產(chǎn)生一種正弦線形的變化。在某一特定點(diǎn)處所產(chǎn)生的特定偏心距使其相對置的一點(diǎn)產(chǎn)生一凸起6，從而在膨脹固定栓塞的外周壁上呈現(xiàn)其本身如同一條螺線(見圖2)。當(dāng)固體建筑材料5是松軟的時(shí)，凸起6便壓入鉆孔7的壁內(nèi)。
在圖1和2中使用的膨脹螺栓4帶有一個(gè)凸緣8，以便對穿透深度及連接螺紋9進(jìn)行限制，例如為了給管子，電纜干線或類似物提供一個(gè)固定住的金屬線吊鉤。作用在膨脹螺栓4上的張力有可能將其從固定栓塞1的內(nèi)孔中拉出，為了防止這種情況，在膨脹固定栓塞1的內(nèi)孔2中設(shè)有二條對置的溝槽10，它們沿著內(nèi)孔的母線延伸。當(dāng)膨脹螺栓4被擰入內(nèi)孔2中時(shí)，膨脹螺栓4上的二條對置的螺線11便與內(nèi)孔2中的溝槽10相嚙合，這就使膨脹螺栓4與膨脹固定栓塞1產(chǎn)生互鎖，從而防止了膨脹螺栓4在軸向張力的作用下被拉出來。為了限定插入深度，在固定栓塞1上設(shè)置一凸緣12，為了防止其轉(zhuǎn)動，從該凸緣12處再設(shè)置一些縱向延伸的棱13。
在圖3所示的膨脹固定栓塞1的實(shí)施例中，其螺旋形的內(nèi)孔2在栓塞的后端的直徑為D1，它大致相當(dāng)于本實(shí)施例中作為膨脹螺栓使用的固定螺釘14的外直徑。內(nèi)孔2朝著栓塞的前緣端15逐漸縮小至直徑變?yōu)镈2，該直徑相當(dāng)于或略大于固定螺釘14的芯部直徑。因此，當(dāng)固定螺釘被擰進(jìn)時(shí)，除了固定栓塞的螺旋形凸起之外，還產(chǎn)生了一個(gè)朝著鉆孔的底部逐漸增大的膨脹。特別是當(dāng)用一種比較硬質(zhì)的塑性材料或者用金屬來制作固定栓塞1時(shí)，膨脹固定栓塞1應(yīng)設(shè)置幾條縱向延伸的溝槽16，在圖3所示的實(shí)施例中，縱向溝槽16沿縱向位于其一部分區(qū)域內(nèi)，并且在外圓周上相互錯(cuò)開。在圖4中可以清楚看到在各種情況下，其偏離角度為90°度，而且縱槽16重疊在一起，從而使固定栓塞的每一點(diǎn)都至少有二條縱向溝槽。進(jìn)而言之，該縱向溝槽可以沿螺線分布，與內(nèi)孔2平行設(shè)置。
可以采用已知技術(shù)中的注模工藝用塑料材料來制造膨脹固定栓塞1，在此工藝中也可以用粉末金屬材料通過金屬注模法來制造。用金屬粉末通過注模法制造栓塞時(shí)，需采用一種粘合劑系列，并隨后將其去除，并進(jìn)行燒結(jié)。
附注附圖中未示出零件6。
權(quán)利要求
1.一種可膨脹固定栓塞，它具有一個(gè)垂直貫穿栓體的內(nèi)孔，一個(gè)釘形或螺釘形的膨脹螺栓插入內(nèi)孔中，其特征在于膨脹固定栓塞(1)中的內(nèi)孔(2)繞中心線(3)以螺線的形式纏繞，在其長度方向上至少一部分的直徑等于或略小于膨脹螺栓(4)的外直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特征在于在固定栓塞后端部內(nèi)孔(2)的直徑(D1)大致等于膨脹螺栓(4，14)的外直徑，并且該孔徑在朝向固定栓塞(1)的前緣端(15)的方向上均勻縮小。直至使其直徑(D2)小于膨脹螺栓(4，14)的外直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特征在于內(nèi)孔(2)的中心線相對于膨脹固定栓塞(1)的縱軸(3)的最大偏心距(e)大致等于內(nèi)孔(2)的直徑的一半。
4.如權(quán)利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特征在于在膨脹固定栓塞(1)的長度范圍內(nèi)，內(nèi)孔(2)至少具有二個(gè)完整的螺圈。
5.如權(quán)利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特征在于膨脹固定栓塞(1)上設(shè)有幾條縱向溝槽(16)。
6.如權(quán)利要求5所述的膨脹固定栓塞，其特征在于這些縱向溝槽(16)設(shè)置在局部區(qū)域，在縱向上它們在外周面上相互交錯(cuò)排列。
7.如權(quán)利要求6所述的膨脹固定栓塞，其特征在于外周面上縱向溝槽的錯(cuò)開角度皆為90°。
8.如權(quán)利要求5所述的膨脹固定栓塞，其特征在于縱向溝槽相對于內(nèi)孔(2)以螺旋線的形式分布。
9.如權(quán)利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特征在于內(nèi)孔(2)至少帶有一條溝槽(10)，它沿其母線延伸，其中釘形膨脹螺栓(4)上的一條螺紋(11)與該溝槽相嚙合。
10.用金屬制造上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的膨脹栓塞的方法，其特征在于膨脹固定栓塞(1)是以金屬粉末為原料，采用一種注模工藝，其中采用一種粘合劑系列，并隨后將該粘合劑去除并進(jìn)行燒結(jié)。
全文摘要
一種膨脹固定栓塞(1)，它具有一個(gè)垂直貫穿栓體的內(nèi)孔，釘形或螺釘形的膨脹螺栓(4，14)被釘入孔內(nèi)，該栓塞的內(nèi)孔環(huán)繞著中心線螺旋分布，在其長度上至少有一部分的直徑等于或小于該膨脹螺栓(4，14)的外直徑。
文檔編號F16D13/12GK1117563SQ95101748
公開日1996年2月28日 申請日期1995年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月8日
發(fā)明者M·哈格, G·賽波爾德, B·普羅赫, B·海因, W·韋伯 申請人:阿圖爾-費(fèi)希爾股份公司費(fèi)希爾廠