CN101131174A - 用于坚硬的基础的固定元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于坚硬的基础(6)的固定元件(11)，具有：一圆柱形基体(12)，其沿一纵轴线(19)延伸并具有一圆周表面(18)；和一至少部分地在基体(12)上设置的自攻螺纹(13)，其高度从圆周表面(18)径向向外延伸。固定元件(11)附加借助于可时效硬化的物质(8)可锚定于基础(6)中。在基体(16)上设置一凹槽(16)，其深度从圆周表面(18)径向向内延伸并且与螺纹(13)轴向间隔开设置。

Description

用于坚硬的基础的固定元件
技术领域
本发明涉及一种用于坚硬的基础的固定元件，包括一基体，该基体沿一纵轴线延伸并具有一圆周表面；还包括一至少部分地在基体上设置的自攻螺纹，其高度从基体的圆周表面径向向外延伸，以及在基体上具有至少一个凹槽，其深度从基体的圆周表面径向向内延伸。
背景技术
用于坚硬的基础如混凝土、墙砌体等的不同型式的固定元件是已知的，其安装于在基础中预先制成的钻孔中。这样的固定元件按照构造旋转和/或打击地安装。
由EP 0623759B1已知一种螺纹形成的螺钉用以拧入坚硬的基础中，其具有一杆作为基体和一螺钉头作为安装工具在杆的一端上的嵌接装置。沿杆部分地延伸一自攻的螺纹，其高度从杆的圆周表面径向向外延伸。为了便于拧入螺钉，在螺纹的两侧设置环绕的凹槽用以容纳在基体上脱落的基础材料，其深度从基体的圆周表面径向向内延伸。
由EP 1536149A2已知一种包括一自攻螺纹的内螺纹套筒。内螺纹套筒具有一包括圆周表面的基体。在基体上部分地设置一自攻的螺纹，其高度从基体的圆周表面径向向外延伸。此外内螺纹套筒具有一内部的嵌接装置和一设有内螺纹作为载荷嵌接装置的、从基体的一端可接近的用于螺纹杆或螺钉的凹槽。
由US 4350464A已知一种可打击地安装的锚杆，其在一作为基体的杆上具有一自攻的螺纹，其高度从杆的圆周表面径向向外延伸，以及紧接其后一机用螺纹，用于例如借助于螺母将物体固定在基础上。
在自攻螺纹在基础中的结合长度上，将施加到相应的固定元件上的载荷传入基础中。载荷提高可以这样达到，使在基体的圆周表面与钻孔壁之间的环形间隙保持尽可能地小，因此在固定元件安装时产生的钻屑被排挤在基体的圆周表面与钻孔壁之间。
已知的解决方案的缺点是，由于基础的特性和用于制造钻孔的工具的类型和状况，基体的圆周表面与钻孔壁之间的环形间隙的大小从固定点到固定点可能大大改变。并且高载荷可能作用到在基础中由螺纹产生的凹切上，其导致制成的固定点的局部的或在极端情况完全的失效。为了避免这一点并达到高的承载能力，这样的固定元件具有螺纹在基础中较大的结合长度，但这为安装相应的固定元件引起高的费用。
由DE 19820671A1已知一种具有自攻螺纹的螺钉，其为了减小需要的螺纹结合长度，在相当大程度上完全利用承载能力的同时，装入一预先用可时效硬化的物质充填的钻孔中。该固定元件的螺纹在可时效硬化的物质硬化以后锚定于基础和物质中。
适用的可时效硬化的物质，例如环氧基的二组分灰浆，其对于本领域专家来说例如也作为通用灰浆是已知的，有利地具有高的填料分量，这确保时效硬化的物质的高的粘度和微小的收缩性能同时有足够的内部强度。这种可时效硬化的物质是比较昂贵的，从而从经济上考虑要求将每一固定点的可时效硬化物质的需要量限制到最小量。
按DE 19820671A1的解决方案的缺点是，基体的圆周表面与钻孔壁之间的环形间隙必须具有足够的大小，以便除稀液状的物质外还可应用可时效硬化的物质包括填料。为了完全填满该环形间隙，因此需要大量的可时效硬化的物质。并且如果将一按DE 19820671A1的螺钉装入一无可时效硬化的物质的钻孔中，可达到的承载能力的利用只是一传统的混凝土螺钉的一小部分。
如果将一传统的此类固定元件装入一事先用可时效硬化的物质填满的钻孔中，则基体的圆周表面与钻孔壁之间的环形间隙对于大多数类型的可时效硬化物质是过小的。因此只可采用稀液状的可时效硬化物质，其是比较昂贵的并且与可时效硬化的具有填料的物质相比具有较小的强度。并且钻孔在注入可时效硬化物质之前必须完全清除产生的钻屑，以便避免因钻屑堵塞环形间隙。
发明内容
本发明的目的是，提供一种可旋转和/或打击地装入钻孔中的固定元件，其具有一有利的承载性能和适用于与通用灰浆一起应用。
通过独立权利要求的特征达到该目的。有利的进一步构成描述于诸从属权利要求中。
按照本发明在基体上与螺纹轴向间隔距离地设置所述至少一个凹槽。
利用本发明的固定元件，通过排挤的钻屑可以在有利地为圆柱形的基体的圆周表面与钻孔壁之间保持小的环形间隙以便充分利用承载能力的提高，并同时通过用可时效硬化的物质填满钻孔而改进固定元件的锚定，而使得可以保持螺纹在基础中小的结合长度。所谓基体的圆周表面应被理解为围绕基体的表面。在圆柱形基体中圆柱圆周表面构成基体的圆周表面。自攻的螺纹在该表面上结尾及开始，从而螺纹牙底基本上位于基体的圆周表面上。
所述至少一个凹槽构成一上升槽用于可时效硬化的物质，并且提供一足够的空间用于可时效硬化的物质，其例如是二组分灰浆并具有一确定的粒子大小的填料。因此按照对固定点的要求，可以采用适用的可时效硬化的物质以便填满基体的圆周表面与钻孔壁或钻孔之间的环形间隙。由于所述至少一个凹槽与螺纹轴向间隔开设置，只一小部分在对钻孔壁攻螺纹时产生的钻屑或钻粉进入该至少一个凹槽中，因此其只不重要地妨碍可时效硬化物质在至少一个凹槽中排挤的分量的上升。在基体上也可设置多于一个凹槽。通过至少一个凹槽只部分地减小基体的有承载能力的横截面，从而尽管有该基体的横截面的局部的减弱，仍给已安装的固定元件以高的承载能力。
将在基础中制成的钻孔例如用一种作为可时效硬化物质的灰浆填满并紧接着将固定元件旋转和/或打击地置入钻孔中，此时可时效硬化物质的排挤的分量容易在至少一个凹槽中上升。同时，填满固定元件与钻孔壁之间的空间并且固定元件除螺纹的钻入基础中的部分外还形锁合地锚定于基础中。由钻孔在钻孔口区域排出的可时效硬化物质的部分向使用者指示所述至少一个凹槽完全填满。固定元件在可时效硬化物质完全时效硬化之前已可部分地承载。
本发明的固定元件可简单并以较小的力耗费安装。并且固定元件还可以无可时效硬化物质地锚定于事先制成的钻孔中，此时基体的圆周表面与钻孔壁之间的微小的环形间隙确保固定元件在基础中的很好的锚定。
所述至少一个凹槽例如在轧制过程中或在单独的加工过程中例如借助于切削加工构成在基体上，这能够实现固定元件的低成本的制造。
优选该至少一个凹槽至少部分地平行于螺纹设置。该凹槽基本上呈螺旋线形以自攻螺纹的相同的螺距延伸，这使可时效硬化物质在至少一个凹槽中能够容易地向钻孔口的方向上升。
优选该至少一个凹槽至少部分地平行于基体的纵轴线设置，借此排挤的或注入的可时效硬化物质在该至少一个凹槽中可容易地向钻孔口的方向进入。
在本发明的一有利的实施形式中，该至少一个凹槽在自攻螺纹的区域内成螺旋线形而在无螺纹的区域内平行于基体的纵轴线延伸，借此可时效硬化物质的排挤的分量可简单地在该至少一个凹槽中上升。
优选该至少一个凹槽的横截面具有一种多边形的构造。例如该至少一个凹槽的横截面构成梯形的或矩形的。不同于此，该至少一个凹槽的横截面可以具有一种扇形的构造。
优选该至少一个凹槽的深度相当于基体直径的0.02至0.5倍，借此可应用大量的可时效硬化物质，其也具有较大粒子的填料。有利地该至少一个凹槽的最小深度为至少2倍的填料粒子尺寸的数值，其具有主要与固定元件一起应用的可时效硬化物质。
优选该至少一个凹槽在螺纹侧面之间在螺纹牙底处测量的宽度相当于基体的直径的0.05至0.5倍，借此可应用大量的可时效硬化物质，其也具有较大粒子的填料。该至少一个凹槽的槽底有利地具有平行于螺纹牙底或平行于基体圆周表面的延伸。
凹槽的深度和宽度有利地根据主要应用的可时效硬化物质构成，其中只部分地减小基体的有承载能力的横截面。
在本发明的一有利的实施形式中，基体是一杆，在其圆周表面上至少部分地设置自攻的螺纹。紧接自攻螺纹之后为了形成锚杆设置另一螺纹、例如为一机用螺纹的形式用以设置一螺母。自攻的螺纹例如是陡螺纹，从而可打击地安装该固定元件。
优选在杆的一端设置一用于安装工具的嵌接装置，例如为螺钉头的形式，其能够打击和/或旋转地安装自攻螺钉形式的固定元件。
在本发明的另一有利的实施形式中，基体具有一用于安装工具的内部的嵌接装置和例如一设有内螺纹作为载荷嵌接装置的、从基体的一端可接近的接纳槽。该固定元件构成一自攻的内螺纹套筒。自攻螺纹例如是陡螺纹，从而可打击地安装该固定元件。
优选在基体中设置一充填孔，其将接纳槽与基体的一外面连通以便填满基础中的钻孔。借此钻孔和在基体的圆周表面与钻孔壁之间的环形间隙可以事后在安装固定元件以后用可时效硬化的物质填满，此时可时效硬化物质可以通过凹槽向钻孔口的方向上升。有利地，充填孔平行于纵轴线从嵌接装置向基体的沿安装方向的前端延伸。
附图说明
以下借助多个实施例更详细地说明本发明。其中：
图1本发明的固定元件的第一实施例的侧视图；
图2图1中所示的固定元件处于安装的状态；
图3本发明的固定元件的第二实施例的侧视图；以及
图4本发明的固定元件的第三实施例的侧视图。
基本上各图中相同的部分设有相同的标记。
具体实施方式
图1和2中示出一作为一用于坚硬的基础6如混凝土、墙砌体等的固定元件11的混凝土螺钉，其安装于在基础6中事先制成的钻孔7中。固定元件11具有一杆作为基体12，其沿一纵轴线19延伸，并且具有一圆周表面18、和一六角头17作为嵌接装置用于一在图中未示出的安装工具。固定元件11可打击和/或旋转地安装。在基体12上部分地设有一自攻的螺纹13，其高度从基体12的圆周表面18径向向外延伸。
在螺纹之间并与螺纹13间隔开在基体12上设置一平行于螺纹13延伸的凹槽16用于可时效硬化的物质8。凹槽16以一相当于基体12直径D1的0.1倍的深度T1从基体12的圆周表面18在杆上径向向内延伸并且具有一多边形的横截面。此外凹槽16具有一宽度B1，其相当于基体12的直径D1的0.3倍。
用一定量的可时效硬化的物质8例如包括二组分灰浆填满钻孔7并紧接着将固定元件11旋转地置入钻孔7中。同时自攻螺纹13攻入钻孔壁10中，并且部分地排挤事先注入的可时效硬化物质8。可时效硬化物质8的排挤的分量同时在凹槽16中上升并填满固定元件11与钻孔壁10之间的空间9。固定元件11一方面利用自攻螺纹13和另一方面借助于时效硬化物质8锚定于基础6中。
图3中所示的用于坚硬基础的以内螺纹套筒形式的固定元件21具有一圆柱形基体22，其沿一纵轴线29延伸并且具有一圆周表面28。在基体22上部分地设有一自攻的螺纹23，其高度从基体22的圆周表面28径向向外延伸。基体22具有一内部的嵌接装置31和紧接其后的由基体22的一端35可接近的接纳槽32，其具有一内螺纹作为载荷嵌接装置，用于一图中未示出的螺纹杆或螺钉。此外设置一充填孔33，其从嵌接装置31一直延伸到基体22的一前端34。
与螺纹23轴向间隔开地在基体22上设置一凹槽26，其在螺纹23的区域内呈螺旋线形和平行于螺纹23而在基体22的无螺纹的区域内平行于基体22的纵轴线29延伸地设置。凹槽26以一相当于基体22直径D2的0.07倍的深度T2从基体22的圆周表面28径向向内延伸并且具有稍微梯形的横截面。此外凹槽26具有一宽度B2，其相当于基体22的直径D2的0.35倍。
将固定元件21例如旋转地置入钻孔中，同时自攻螺纹23攻入钻孔壁中。紧接着将可时效硬化的物质通过基体22中的充填孔33注入钻孔中留下的空间中。在基体22上的凹槽26使得在该充填过程中可时效硬化物质可以上升。
图4中所示的用于坚硬基础的以锚杆形式的固定元件41具有一杆作为基体42，其沿一纵轴线49延伸并且具有一圆周表面48。在基体42上设有一自攻的螺纹43，其高度从基体42的圆周表面48径向向外延伸，以及设有另一螺纹44用于借助于图中未示出的螺母固定物体。自攻螺纹43构成为多线的陡螺纹并且能够实现固定元件41的打击式安装。在基体42的一端51设置一嵌接装置用于图中未示出的安装工具。在基体42上，在自攻螺纹43的区域内设置凹槽45、46和47，它们在螺纹43之间并与螺纹43间隔开呈螺旋线形而在无螺纹的区域内平行于纵轴线延伸。凹槽46和47的深度从基体42的圆周表面48径向向内延伸。

Claims (10)

1.用于坚硬的基础(6)的固定元件，包括一基体(12，22，42)，其沿一纵轴线(19，29，49)延伸并具有一圆周表面(18，28，48)；还包括至少部分地在基体(12，22，42)上设置的自攻螺纹(13，23，43)，其高度从基体(12，22，42)的圆周表面(18，28，48)径向向外延伸；以及包括在基体(12，22，42)上的至少一个凹槽(16，26，45、46、47)，其深度(T1，T2)从基体(12，22，42)的圆周表面(18，28，48)径向向内延伸；其特征在于，所述至少一个凹槽(16，26，45、46、47)在基体(12，22，42)上与螺纹(13，23，43)轴向间隔开设置。
2.按照权利要求1所述的固定元件，其特征在于，所述至少一个凹槽(16，26，45、46、47)至少部分地平行于螺纹(13，23，43)设置。
3.按照权利要求1或2所述的固定元件，其特征在于，所述至少一个凹槽(26，45、46、47)至少部分地平行于基体(22，42)的纵轴线(29，49)设置。
4.按照权利要求1至3之一项所述的固定元件，其特征在于，所述至少一个凹槽(16，26，45、46、47)的横截面具有一多边形的构造。
5.按照权利要求1至4之一项所述的固定元件，其特征在于，所述至少一个凹槽(16，26)的深度(T1，T2)相当于基体(12，22)的直径(D1，D2)的0.02至0.5倍。
6.按照权利要求1至5之一项所述的固定元件，其特征在于，所述至少一个凹槽(16，26)的宽度(B1，B2)相当于基体(12，22)的直径(D1，D2)的0.05至0.5倍。
7.按照权利要求1至6之一项所述的固定元件，其特征在于，基体(12，42)是杆。
8.按照权利要求7所述的固定元件，其特征在于，在杆的一端设置用于安装工具的嵌接装置(17，52)。
9.按照权利要求1至6之一项所述的固定元件，其特征在于，基体(22)具有一内部的用于安装工具的嵌接装置(31)和一设有一载荷嵌接装置的、从基体(22)的一端(35)可接近的接纳槽(32)。
10.按照权利要求9所述的固定元件，其特征在于，在基体(22)中设置一充填孔(33)，该充填孔将接纳槽(32)与基体(22)的一外面连通以便填满基础(6)中的一钻孔(7)。
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