CN104541070B - 膨胀锚钉 - Google Patents
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Abstract
此膨胀锚钉包括螺钉(1)和设计成接纳该螺钉的杆身(3)的锚钉主体(4),锚钉主体(4)包括:‑ 旨在指向螺钉的头部(2)的凸缘(55),‑ 设计成与螺钉的螺纹(31)配合的螺母状部分(69),‑ 凸缘和螺母状部分之间的可变形的膨胀部分(6,7)。螺母状部分(69)设计成在螺钉在螺母状部分中拧入的作用下通过使膨胀部分(6,7)变形至展开状态而在凸缘(55)的方向上前进。在其中锚钉安装在壁(40)中的孔(41)内的构造中,在凸缘(55)承靠在壁的第一面(40A)上的情况下,展开状态下的膨胀部分形成面向壁的第二面(40B)的连续接触表面(S0),并且相对于螺钉的轴线(X1)横向地具有负载支承区段(Σi),其总体上从接触表面(S0)向螺母状部分(69)减小。
Description
技术领域
本发明涉及用于固定在壁中的膨胀锚钉和此类锚钉的使用。
背景技术
已知借助包括螺钉和可变形锚钉主体的膨胀锚钉将部件固定到相对薄的壁如石膏板上。由于螺钉拧入锚钉主体的攻丝部分,或者通过使用特定工具,锚钉主体从用于***壁中的初始状态变形至在壁中或者在壁的后部处的展开状态。在其展开状态下,锚钉主体确保螺钉相对于壁的锚定。
存在在它们的锚钉主体的结构方面不同的若干种类型的已知膨胀锚钉。
在第一种类型的已知锚钉中,锚钉主体包括围绕螺钉柄周向分布的多个延长的金属支腿。这些金属支腿设计成抵靠壁的后面弯曲并折平,呈星形展开。锚钉主体的金属支腿和壁的后面(其通常由刚性较小的材料制成)之间的接触倾向于使壁弱化,从而负面地影响锚钉的抗拔出性。这种类型的锚钉的抗拔出性同样受金属支腿的表面限制。
另一种已知类型的锚钉,例如US 2,918,841 A中所述的那种,包括由塑性材料制成的管状锚钉主体,其包括多个周向分布的纵向裂缝。这些裂缝限定在将螺钉拧入主体的攻丝部分期间能够螺旋形地变形的多个条带。螺旋形地变形的条带在突出折叠的区域中与壁的后面形成接触。由于形成主体的塑性材料的刚性,这些突出折叠区域导致折痕并且使壁弱化,这倾向于降低锚钉的拔出强度。此外,螺旋形地变形的条带在壁的后面形成负载支承盘。通过这样的布置,当拔出力施加到螺纹头部侧上时,主体的攻丝部分有通过壁中的孔被拔出的风险,这也限制了锚钉的拔出强度。
发明内容
本发明通过提出一种膨胀锚钉而更特别地意图克服这些缺点,该膨胀锚钉用于固定在壁中,尤其是石膏板中,其与现有技术的锚钉相比具有改善的抗拔出性。
为此,本发明的一个主题是一种用于固定在壁中的膨胀锚钉,包括螺钉和锚钉主体,螺钉具有头部和设有螺纹的杆身,锚钉主体设计成接纳螺钉的杆身,螺钉主体包括:
-意图指向螺钉的头部的凸缘,
-设计成与螺钉的螺纹配合的螺母状部分,
-在凸缘和螺母状部分之间的可变形的膨胀部分,
螺母状部分设计成通过螺钉在该螺母状部分中拧入的作用下使膨胀部分从用于***在壁中的初始状态变形成展开状态而在凸缘的方向上前进,
其特征在于膨胀部分包括由聚合物材料制成的膜,具有用于接纳螺钉的杆身的内孔,膜的内周边表面和外周边表面的每一个都设有多个周向分布且径向开口的纵向槽缝,其增加了膜的周向表面积,并且,在锚钉安装在壁中的孔内的构造中,在凸缘承靠在壁的第一面上且膨胀部分从壁的第二面突出的情况下,处在展开状态下的膨胀部分形成面向壁的第二面的连续接触表面,并且相对于螺钉的轴线横向地具有负载支承区段,其总体上从接触表面向螺母状部分减小。
在本发明的意义内,“总体减小的负载支承区段”理解为意味着以下事实,即该负载支承区段:
-或者连续地从接触表面向螺母状部分减小,
-或者包括至少两个重叠的凸出部分,在从接触表面向螺母状部分的方向上一个凸出部分的最大横截面大于后续凸出部分的最大横截面。
由于本发明,以最优方式利用了锚钉主体的可用体积,以便承受膨胀锚钉在展开状态下的负载。由于由聚合物材料制成的膜,处在展开状态下的膨胀部分形成面向壁的后面的连续接触表面,从而确保用于承担负载的宽的表面。尤其是,与根据现有技术的具有金属支腿的锚钉(其在壁的后部具有离散的接触表面)相比,根据本发明的锚钉对于相同半径的接触表面允许增大接触面积,这降低了作用在壁上的剪切应力。有利地,膜是相对刚性的以便确保良好的负载吸收,同时在壁上施加轻柔的作用。纵向槽缝允许实现膜的高度变形——以及由此实现充分的膨胀。还应该指出的是,对于根据本发明的锚钉,与具有金属支腿的锚钉相比,其不要求具有那么大的接触表面半径以便实现在应力上相同程度的减少,因为接触面积的增加弥补了接触表面半径的减小。此外,展开状态下膨胀部分的负载支承区段在接触表面和螺母状部分之间具有总体截头圆锥形状,这里锥形的大的基部由接触表面限定。具有总体从接触面开始减小的横截面的此截头圆锥几何形状对于朝向螺母状部分重新引导作用在壁表面上的负载是最优的。这导致锚钉主体更加刚性的特性,其阻止螺母状部分由于负载支承盘的屈服而被通过壁中的孔拉出。
根据一个有利的特征,展开状态下膨胀部分的负载支承区段在螺钉的轴线上定心。这样的构造确保了负载的良好分布,其改善了锚钉的抗拔出性。
以一种有利的方式,锚钉包括用于引导膨胀部分从初始状态到展开状态的变形的引导装置,其确保展开状态下膨胀部分的负载支承区段总体从接触表面向螺母状部分减小。
在本发明的一个实施例中,用于引导膨胀部分的变形的引导装置包括至少两个周向的连接区域,其中膜的至少一些纵向槽缝是闭合的,限定在两个连续的连接区域之间的每个区段的纵向尺寸从凸缘朝向螺母状部分减小。此布置为使得其在膨胀部分的变形期间引导膜的连续凸起的形成,这里由于限定在连接区域之间的区段的减小的纵向尺寸,凸起从接触表面向螺母状部分具有减小的横截面。
在本发明的另一个实施例中,用于引导膨胀部分的变形的引导装置包括从凸缘朝向螺母状部分减小的膜的周长。膜的变形整体越大,则其内周长和/或外周长越大。因此具有在螺母状部分的方向上减小的周长的膜的结构在膨胀部分的变形期间引导膜的外形的形成,其具有从接触表面朝向螺母状部分减小的横截面。
优选地,膜由当其变形增加时具有更多刚性特性的弹性材料制成。因此,在这二者之间实现了折衷,一方面膨胀部分从初始***状态变化至展开状态时膜的高变形性,以及另一方面膜在支撑膨胀部分的展开状态下的负载中的高贡献。
有利的是,膨胀部分包括位于膜周围的可变形壳体,以便引导或者限制膜的变形,此壳体被连接到螺母状部分上。作为示例,该可变形壳体可具有类似于根据现有技术的具有金属支腿的锚钉主体的形状,膜因而被***在此主体内。在膨胀部分的展开状态下,膜因而填充面向壁的后面的金属支腿之间的自由空间,这与仅有金属支腿承担负载的情况相比增加了锚钉的抗拔出性。
根据一个有利的特征,用于引导膨胀部分的变形的引导装置包括设计成引导壳体的变形的壳体的纵向图样,使得其从螺母状部分开始向外张开。
根据另一个有利的特征,用于引导膨胀部分的变形的引导装置包括壳体的两个周向折叠区域,其在它们之间限定了用于在膨胀部分的展开状态下承靠壁的第二面的部分。
根据一个特征,该壳体由金属材料制成。
在一个实施例中,螺母状部分是膜的一部分,其可以由螺钉攻入。作为一个变型,螺母状部分可为附接到膨胀部分上的单独安装的部件。
根据本发明的一个方面,锚钉主体的膨胀部分和螺母状部分通过卷边而紧固在一起。
根据一个特征,锚钉包括用于在凸缘承靠壁或者承靠要固定到壁上的部件上的位置上相对于壁旋转地锁定锚钉主体的旋转锁定装置。
在一个实施例中,锚钉主体包括从凸缘位于其相对末端处的刺穿元件。锚钉因此是自穿孔的。其使得可以将部件固定到壁上而不必预先在壁中钻孔,只需要借助常规的螺纹工具旋转转动锚钉的螺钉。为了允许通过旋转转动螺钉而钻孔以及随后膨胀部分的变形,锚钉在螺钉和锚钉主体之间包括紧固装置,它们对于施加在螺钉和锚钉主体之间,大于或者等于预定扭矩的扭矩是可脱离的。预定的扭矩尤其必须大于钻穿壁所需的扭矩,并且小于锚钉主体相对于壁的旋转锁定装置不再有效的扭矩。
本发明的另一个主题也是锚钉的用途,诸如上述用于固定在薄壁中尤其是如石膏板的建筑面板中,包括纤维增强的石膏板或者纤维覆盖的石膏板,尤其是使用玻璃纤维(玻璃垫);水泥板;纸板;木板;空心粘土砖。此类建筑面板可与隔热板相关,尤其是本发明可应用于实施在例如通过组装石膏板和膨胀聚乙烯板或通过组装石膏板和聚氨酯泡沫板形成的复合板中固定。
尤其是,本发明的一个主题是锚钉的用途,诸如上述用于固定在具有小于650 kg/m3,优选地小于550 kg/m3的体积核心密度的石膏板中。石膏板常规地包括一层石膏(脱水硫酸钙),称作芯,其在其每个主面上衬有一片硬纸板,纸和/或矿物纤维。芯的主面上的片既充当增强又充当饰面,由此形成的复合物具有良好的机械特性。体积核心密度范围小于650kg/m3,优选地小于550 kg/m3,对应于超轻量石膏板,对于这样的石膏板根据本发明的锚钉的使用尤其是有利的,因为其抗拔出性得到了改善。
最后,本发明的一个主题是一种组件,包括具有小于650 kg/m3,优选地小于550kg/m3的体积核心密度的石膏板,以及如上所述的锚钉,其固定在或者意图固定在该石膏板中。
附图说明
由根据本发明的膨胀锚钉的若干实施例的如下描述,本发明的特征和优点将会浮现,描述仅作为示例并且参照附图提供,其中:
- 图1是根据本发明的第一实施例的锚钉的主体的透视图;
- 图2是沿图1的平面II在一构造中的横截面,此处锚钉主体安装在壁中的孔内,锚钉主体的膨胀部分处于其初始***状态,此图也显示了锚钉的螺钉以及要通过锚钉固定到壁上的部件;
- 图3是图1和2中所示的锚钉主体的膨胀部分的膜的透视图;
- 图4是类似于图2的横截面,处在锚钉主体的膨胀部分的展开状态下,部件因而被固定在壁上;
- 图5是类似于图3的视图,显示了用于根据本发明的第二实施例的锚钉的膨胀部分的膜;
- 图5a和5b是沿图5中所示的箭头Va和Vb的方向的横截面;
- 图5c是沿图5中所示的线Vc-Vc的横截面;
- 图6是类似于图2的横截面,用于根据本发明的第三实施例的锚钉;
- 图7是图6中所示的锚钉主体的膨胀部分的膜的透视图;
- 图8是类似于图1的根据本发明的第四实施例的锚钉的主体的透视图;
- 图9是沿图8中所示的平面IX在一构造中的横截面,此处锚钉主体安装在壁中的孔内,锚钉主体的膨胀部分处于其初始***状态,此图也显示了锚钉的螺钉以及要通过锚钉固定到壁上的部件;
- 图10是图9中所示的锚钉的螺母的透视图;
- 图11是类似于图9的横截面,用于根据本发明的第五实施例的锚钉;
- 图12是图11中所示的要固定到壁上的部件的透视图;
- 图13是图12中所示的部件当通过诸如图11中所示的那些锚钉的两个锚钉固定到壁上时的透视图;
- 图14是沿图13中所示的箭头XIV的方向的视图;
- 图15是沿图13中所示的箭头XV的方向的视图;
- 图16是类似于图2的横截面,用于根据本发明的第六实施例的锚钉;
- 图17是类似于图1的根据本发明的第七实施例的锚钉的主体的透视图;
- 图18是沿图17中所示的平面XVIII在一构造中的横截面,此处锚钉安装在壁中的孔中,处于锚钉主体的膨胀部分的展开状态;
- 图19是用于根据本发明的第八实施例的锚钉的膨胀部分的壳体的透视图,此处该壳体在对应于膨胀部分的初始***状态的构造中;以及
- 图20是类似于图19的透视图,此处壳体在对应于膨胀部分的展开状态的构造中。
具体实施方式
在图1到4中所示的第一实施例中,根据本发明的膨胀锚钉10旨在将部件固定到具有小的厚度的壁上。锚钉10包括螺钉1和可变形的锚钉主体4。其纵向轴线标示为X1的螺钉1包括头部2和设有螺纹31的杆身3。锚钉主体4具有细长的形状,其定心在轴线X4上并且设计成接纳螺钉的杆身3,轴线X1和X4因而重合。
如图1中可见的,锚钉主体4包括具有细长形状的膜6,膜由弹性材料制成并且包括用于接纳螺钉的杆身3的内孔61。膜6的其中一个端部6A承靠在包括中心孔51的帽5上。孔51定位在膜的孔61的延伸部中,使得螺钉杆身可连续地接纳在孔51和61内。在与膜相对的端部处,帽5设有凸缘55,其一个面55A旨在指向螺钉的头部2。在凸缘55的另一个面55B的附近,帽包括一系列周向分布的防旋转鳍片59。
锚钉主体4还包括由弹性材料制成的外壳体7,外壳体7定位在膜6和帽5的周围,从凸缘的面55B向与端部6A相对的膜的端部6B附近延伸。壳体7的其中一个端部7A通过楔靠在凸缘55的面55B上而固定。壳体7还围绕膜6在靠近壳体的另一端7B的部分76的区域中卷边,从而将膜与壳体紧固在一起同时抵靠帽5将膜固定就位。壳体7在部分76的区域中的卷边在膜6中产生受限部分69。如图2中可见的,膜的孔61在此部分69的区域中被封闭,其形成能够由螺钉的杆身3攻入的部分。
壳体7包括在凸缘55和卷边部分76之间平行于锚钉主体的轴线X4延伸的纵向孔71。孔71在它们之间限定可变形金属臂73。壳体7可由平坦金属坯料制成,其中加工出孔71,金属坯料然后以圆柱状成形,且其两端焊接,以便形成管状壳体7。作为一个变型,壳体7可由金属管获得,其中已经冲出了孔71。壳体7可由任何金属材料制成,尤其是钢。
在此第一实施例中,膜6是管状的,沿其整个长度具有恒定的横截面。更确切地,膜6具有带圆形横截面的圆柱形管的形状,此处管的每个周边表面,即,内周边表面62和外周边表面64,都设有多个周向分布的槽缝。如图3中可清楚看到的那样,内表面62的槽缝63朝管的中心孔61径向地开口,而外表面64的槽缝65朝管的外侧径向地开口。槽缝63和65的存在增加了膜6的周向表面面积并且因而增加了其可变形性。有利的是,第一实施例的膜6通过挤压制成。优选地,膜6由当其变形增加时具有更加刚性特性的弹性材料制成,尤其是三元乙丙橡胶(EPDM)或硫化橡胶,其中加入了碳黑。
由于它们的构成材料以及它们的几何形状,膜6和壳体7设计成当沿凸缘55的方向在卷边部分76和69上施加冲击力时径向向外变形。膜6和壳体7因而形成锚钉10的膨胀部分,其能够从图2中可见的用于***在壁中的初始状态变形至图4中可见的展开状态。
为了引导膨胀部分的变形,膜6包括两列连接点,它们限定了两个周向连接区域67和68,其中膜的外槽缝65是闭合的。在锚钉主体4的组装状态下,膜的外槽缝65在对应于壳体7的卷边区域的第三周向连接区域66中也是闭合的。为了获得从端部6A到卷边区域66总体上减小的膜6的变形度,周边连接区域66,67和68布置成使得限定在两个连续连接区域之间的每个膜区段的长度从端部6A向卷边区域66减小。因此,如图3中所示,限定在端部6A和周向区域68之间的膜区段的长度d1大于限定在周向连接区域68和67之间的膜区段的长度d2,长度d2本身大于限定在周向连接区域67和卷边区域66之间的膜区段的长度d3。
参考图2和图4,以下述方式实施通过锚钉10将部件150固定到壁40上。作为非限制示例,部件150固定到其上的壁40是石膏板。
首先,在壁40中钻出孔41,且锚钉主体4插在其中,其膨胀部分6,7处于其初始***状态,直至凸缘55的面55B抵靠壁的前面40A形成接触。在此构造中,由膜6和壳体7形成的膨胀部分从壁的后面40B突出,如图2中可见的那样。此外,防旋转鳍片59在前面40A的附近被保持在壁40的材料内,使得锚钉主体4相对于壁旋转地锁定。
要固定到壁40上的部件150从而抵靠壁的面40A和凸缘的面55A定位,部件中的孔151与锚钉主体4中的孔51和61对齐。螺钉的杆身3之后接合在部件的孔151和孔51与61内,直至杆身3的端部承靠在膜6的可攻丝部分69上。螺钉1之后沿常规的螺旋方向通过凹陷21内工具的作用被旋转驱动,凹陷21在螺钉的头部2内被提供用于此目的,使得部分69逐渐被螺钉的杆身3穿过并且被后者攻丝。部分69因而形成与螺钉的螺纹31接合的螺母。
通过沿常规的螺旋方向继续旋转驱动螺钉1,螺母状部分69沿螺钉的杆身3在凸缘55的方向上上升,同时使由膜6和壳体7形成的膨胀部分从初始的***状态变形至图4中可见的展开状态。当膨胀部分处于展开状态时,锚钉10牢固地锚定在壁40中并且部件150固定在壁上,在凸缘55和螺钉的头部2之间固定就位。
在膨胀部分的展开状态下,壳体7的臂73向外径向地变形且孔口71被放大。此外,膜6以具有三个凸出的轮廓的形状被压靠在壁的后面40B上。最靠近面40B的第一凸出限定在面40B和膜的连接区域68之间,并且形成面向后面40B的连续接触表面S0。第二和第三凸出分别限定在两个连接区域68和67以及连接区域67和螺母状部分69之间。面向后面40B的连续接触表面S0确保了用于承担负载的大的表面积。在实践中,壁的后面40B在其上接靠了壳体7的变形的臂73和出现在臂73之间的膜6的表面S0的部分。由于膜6由弹性材料制成,弹性材料抵靠壁的后面40B施加轻柔的作用,并且膨胀部分抵靠壁的压力主要通过膜施加,并且仅少量地通过金属壳体的臂73施加,壁的后面的劣化受到限制。与膨胀部分接触的壁40的整体性因而得到保留,这对于确保锚钉10的良好抗拔出性是重要的。
如图4中清楚可见的那样,处于展开状态的膨胀部分6,7相对于螺钉的轴线X1横向地具有负载承载区段,其总体上从接触表面S0朝向螺母状部分69减小。实际上,是膜6主要地支撑负载,壳体7占了较小的部分,而最靠近接触表面S0的膜的第一凸出的最大横截面Σ1大于第二中间凸出的最大横截面Σ2,Σ 2本身大于最靠近螺母状部分69的第三凸出的最大横截面Σ3。具有从接触表面S0总体减小的横截面的此几何形状允许作用在壁的后面40B上的负载被重新引向螺母状部分69。有利的是,膨胀部分的此变形发生为使得负载承载区段定心在螺钉的轴线X1上,这确保了围绕螺钉的负载的良好重新分布。
由于形成为面向壁的后面40B的连续接触表面S0,其由于形成膜6的弹性材料而在壁上施加轻柔的作用,作用在壁40的后面上的应力受到限制。这与朝向螺母状部分69的负载的重新定向一起确保了锚钉10的优化抗拔出性,负载的重新定向由膜6的总体截头圆锥形状引起。
在以下描述的为第一实施例的变型的所有实施例中,类似于第一实施例中的那些要件的要件具有相同的参考标号。
图5中所示的第二实施例的锚钉不同于第一实施例的锚钉之处仅在于其膜6的几何形状。如图5中所示,第二实施例的膜6沿其整个长度不具有恒定的横截面,因为膜的内槽缝63和外槽缝65沿膜的纵向方向具有厚度梯度,其从膜的端部6A向端部6B减小。膜6的内周长p1,包括每个内槽缝63的轮廓,也从端部6A向端部6B减小。以同样的方式,膜6的外周长p2,包括每个外槽缝65的轮廓,从端部6A向端部6B减小。膜6的此特定结构允许引导膨胀部分的变形,以便获得从端部6A向卷边区域66总体减小的膜6的变形度。有利的是,此第二实施例的膜6通过模制制造,尤其是借助注射形成膜的弹性材料而模制。
图6和7中所示的第三实施例的锚钉不同于第二实施例的锚钉之处仅在于膜6的区段在卷边区域66和端部6B之间是实心的。螺钉的螺纹31和膜的可攻丝部分69之间的相互作用区域因而增大,这帮助确保在膨胀部分的展开状态下锚钉主体4的更大刚性。
在图8到10中所示的第四实施例中,锚钉主体4包括在端部6B附近***在膜6中的金属螺母8。由于夹在膜6的材料内的防旋转齿83,螺母8相对于膜6和壳体7旋转地固定就位,并且通过围绕螺母的壳体7的卷边而平行于锚钉主体的轴线X4平移地固定就位。螺母8以前述实施例的螺母状部分69的方式起作用。更确切地说,螺母8包括与螺钉的螺纹31互补的内部攻丝部分81。在螺钉1的螺旋作用下,螺母8设计成通过使膨胀部分6,7从图8和9中可见的初始***状态变成与图4中所示类似的展开状态而沿凸缘55的方向前进。
在此第四实施例中,锚钉主体4可还包括与壳体7连续形成的刺穿元件9,如图8和9中以虚线所示。在图8和9中所示的示例中,刺穿元件9呈孔锯的形式。有利的是,与头部2相对的螺钉的杆身3的端部33被攻丝以便形成用于孔锯9的定心尖端。由于刺穿元件9,锚钉10是自钻孔的。因此可以通过借助常规的螺旋工具旋转驱动螺钉1而通过锚钉10将部件固定在壁上,而不必使用钻头在壁中预先钻孔。
为此,将一层粘合剂12插在螺母8的攻丝部分81和螺钉的螺纹31之间,以便将螺钉1和锚钉主体4紧固在一起用于钻入壁中。粘合剂层12设计成当施加在螺钉1和锚钉主体4之间的预定扭矩C0被超过时断裂,所述扭矩根据壁和形成锚钉主体的元件的机械特性而调整。尤其是,预定扭矩C0必须大于用孔锯9对壁钻孔所需的扭矩,并且小于当超出时防旋转鳍片59不再执行其相对于壁旋转地锁定锚钉主体的功能的扭矩。随着粘合剂层12的断裂,将螺钉1拧入螺母8导致螺母沿螺钉的杆身3在凸缘55的方向上向上移动以及膨胀部分6,7的变形。作为一个变型,当超过螺钉1和锚钉主体4之间的预定扭矩C0时可脱离的紧固可通过粘合剂层之外的手段获得,尤其是易碎连接。
在图11到15中所示的第五实施例中,锚钉10不同于第四实施例的锚钉之处仅在于用于相对于壁40旋转地锁定锚钉主体4的旋转锁定装置不是用于锚定在壁的材料中的鳍片59,而是设置在凸缘55的面55B上的凸起图样52,其与螺钉的头部2相对指向,并且设计成与要固定在壁上的部件150上设置的互补凸起图样152相配合。在图11到15中所示的示例中,要固定在壁40上的部件是支架150,其一个臂154旨在依靠在壁上。支架150的臂154包括两个孔151,旋转锁定图样152围绕每个孔151设置在旨在布置成面向凸缘55的面55B的臂154的一个面150A上。有利的是,臂154在其依靠在壁40上的面150B上包括用于将支架相对于壁40临时固定就位的卡爪153。孔151在用孔锯9对壁40钻孔期间可用作定心元件。在此情况下,对于螺钉的端部33不需要形成定心尖端。
以一种特别有利的方式,第五实施例的锚钉10允许在每个固定点处以单个步骤简单地通过使用常规螺纹工具旋转驱动螺钉1而将支架150固定到壁上。更确切地,借助锚钉10将支架150固定到壁40上通过在工具的作用下沿常规螺旋方向旋转驱动螺钉1而实施,工具***为此目的而设置在螺钉的头部2中的凹陷21中。最初施加在螺钉1和锚钉主体4之间的扭矩小于预定扭矩C0,使得螺钉和锚钉主体运动学上连接在一起。螺钉1的旋转因而导致孔锯9的旋转,并且通过经由支架的臂154中的孔151使孔锯9与壁40形成接触——臂154通过卡爪153临时地抵靠壁40固定就位——在壁40中产生孔41且锚钉主体4在其膨胀部分6,7处于其初始***状态的情况下***在其中。
当凸缘55的面55B抵靠支架臂154的面154A形成接触时,设置在凸缘上的旋转锁定图样52与支架的互补图样152接合,使得锚钉主体4相对于壁40旋转地锁定。在此构造中,由膜6和壳体7形成的膨胀部分从壁的后面40B突出,如图11中可见的那样。螺钉1和锚钉主体4保持紧固在一起,直至达到大于或等于预定扭矩C0的扭矩。随着螺钉1的继续旋转操作以及由此扭矩的增加,螺钉1被从锚钉主体4分离,这导致螺钉拧入螺母8以及螺母8朝向凸缘55的前进。这导致由膜6和壳体7形成的膨胀部分从初始的***状态到展开状态的变形,由此将锚钉10锁定在壁40中,部件150因而在壁40和凸缘55之间在壁上固定就位。
在图16中所示的第六实施例中,锚钉主体4包括承靠膜6的端部6B的金属套筒8’。套筒8’相对于膜6和壳体7通过围绕套筒8’的壳体7的卷边而平移地且旋转地锁定就位。还设置了卷边环13用于确保套筒8’和壳体7之间的紧固。套筒8’具有弥补螺钉的螺纹31的内攻丝部分81’,并且设计成在螺钉1的螺旋的作用下通过使膨胀部分6,7变形而在凸缘55的方向上移动。
根据图17和18中所示的第七实施例的锚钉不同于第一实施例的锚钉之处仅在于其壳体7,该壳体7在孔口71的区域中包括预折叠。这些预折叠旨在引导壳体的变形并且限定接触表面S0的区域。更确切地,如图12中所示,壳体包括两个周向折叠区域73和75,在它们之间限定了旨在在膨胀部分6,7的展开状态下承靠壁的后面40B的部分74。因此,在图18中所示的展开状态下,壳体7具有大致截头圆锥形状,其大的基部由该部分74限定。
图19和20中所示的第八实施例显示了用于锚钉主体4的壳体7的结构的变型。在此实施例中,壳体的端部7B由螺母8形成,螺母8具有从其延伸的金属管,金属管的周边壁以沿着折叠线72的扇形的方式折叠。如图20中所示,金属管设计成从螺母8开始通过折叠线72的分开而展开。在此实施例中,壳体7也包括周向地分布在端部7B上的一系列齿91,使得锚钉10以类似于第四和第五实施例的孔锯9的方式而是自钻孔的。
本发明不限于所描述和显示的示例。尤其是诸如第四和第五实施例中所述的穿孔元件可安装到根据本发明的任何锚钉上,并且尤其是安装到上述其他实施例的锚钉上。此外,膨胀部分可仅包括膜,其不一定与壳体组合。但是,膜和壳体的组合对于增加用来引导膨胀部分的变形的手段并且确保在膨胀部分的展开状态下,在壁的后部的负载支承区段总体从面向壁的接触表面向螺母状部分减小是有利的。
Claims (19)
1.一种用于固定在壁中的膨胀锚钉,包括:
螺钉,其具有头部和设有螺纹的杆身,
锚钉主体,其设计成接纳所述螺钉的所述杆身,
所述锚钉主体包括:
- 旨在指向所述螺钉的所述头部的凸缘,
- 设计成与所述螺钉的所述螺纹配合的螺母状部分,
- 所述凸缘和所述螺母状部分之间的可变形的膨胀部分,
所述螺母状部分设计成在所述螺钉在所述螺母状部分中拧入的作用下,通过使所述膨胀部分从用于插在壁中的初始状态变形至展开状态而在所述凸缘的方向上前进,
其特征在于,所述膨胀部分包括由聚合物材料制成的膜,所述膜具有用于接纳所述螺钉的所述杆身的内孔,所述膜的内周边表面和外周边表面的每一个都设有周向分布且径向开口的多个纵向槽缝,纵向槽缝增加所述膜的周向表面面积,并且,在其中所述锚钉安装在壁中的孔内的构造中,在所述凸缘承靠所述壁的第一面且所述膨胀部分从所述壁的第二面突出的情况下,处于展开状态的所述膨胀部分形成面向所述壁的第二面的连续接触表面,并且横向地相对于所述螺钉的轴线具有负载支承区段,所述负载支承区段总体上从所述接触表面向所述螺母状部分减小。
2.如权利要求1中所述的锚钉,其特征在于,展开状态下所述膨胀部分的负载支承区段在所述螺钉的轴线上定心。
3.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,其包括用于引导所述膨胀部分从初始状态向展开状态的变形的引导装置,其确保了展开状态下所述膨胀部分的所述负载支承区段从所述接触表面向所述螺母状部分总体减小。
4.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,用于引导所述膨胀部分的变形的所述引导装置包括至少两个周向连接区域,其中所述膜的至少一些纵向槽缝是闭合的,限定在两个连续的连接区域之间的每个区段的纵向尺寸从所述凸缘向所述螺母状部分减小。
5.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,用于引导所述膨胀部分的变形的所述引导装置包括从所述凸缘向所述螺母状部分减小的所述膜的周长。
6.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,所述膜由当其变形增加时具有更多刚性特性的弹性材料制成。
7.如权利要求1所述的锚钉,其特征在于,所述膨胀部分包括位于所述膜周围的可变形的壳体,以便限制所述膜的变形,此壳体(7)被连接至所述螺母状部分。
8.如权利要求7中所述的锚钉,其特征在于,用于引导所述膨胀部分的变形的引导装置包括设计成引导所述壳体的变形的所述壳体的纵向图样,使得其从所述螺母状部分开始向外张开。
9.如权利要求7或8的任一项中所述的锚钉,其特征在于,用于引导所述膨胀部分的变形的所述引导装置包括所述壳体的两个周向折叠区域,所述两个周向折叠区域在它们之间限定了用于在所述膨胀部分的展开状态下承靠所述壁的第二面的部分。
10.如权利要求7或8的任一项中所述的锚钉,其特征在于,所述壳体由金属材料制成。
11.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,所述螺母状部分是所述膜的能够由所述螺钉攻丝的部分。
12.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,所述螺母状部分是附接到所述膨胀部分上的单独安装的部件。
13.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,所述膨胀部分和所述螺母状部分通过卷边紧固在一起。
14.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,其包括用于相对于所述壁将所述锚钉主体旋转地锁定就位的旋转锁定装置,此处所述凸缘承靠所述壁或者承靠要固定在所述壁上的部件。
15.如权利要求1或2的任一项中所述的锚钉,其特征在于,所述锚钉主体包括位于其与所述凸缘相对的末端处的刺穿元件。
16.如权利要求15中所述的锚钉,其特征在于,所述锚钉包括在所述螺钉和所述锚钉主体之间的紧固装置,所述紧固装置对于施加在所述螺钉和所述锚钉主体之间的大于或等于预定扭矩的扭矩是可脱离的。
17.如前述权利要求的任一项中所述的锚钉的用于固定在薄壁中的用途。
18.如权利要求1到16的任一项中所述的锚钉的用于固定在石膏板中的用途,所述石膏板具有小于650 kg/m3的体积核心密度。
19.一种壁,包括具有小于650 kg/m3的体积核心密度的石膏板,以及如权利要求1到16的任一项中所述的锚钉,所述锚钉固定在或者旨在固定在所述石膏板中。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170620 Termination date: 20190626 |