CN112384706A - 膨胀锚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于锚固在混凝土中的膨胀锚（1），其具有由金属制成的锚柄（2），所述锚柄沿着纵轴线（L）延伸。在膨胀区段（13）处布置有由金属制成的膨胀套（12），其中，所述膨胀套具有径向向外凸出的压制部（18）。根据本发明，这样设计所述压制部（18），使得垂直于所述纵轴线（L）的连接直线（28）从所述压制部（18）的尖端（27）朝向所述纵轴线（L）穿过所述压制部（18）的底面（23）的角点（29）伸展。

Description

膨胀锚

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的膨胀锚。

背景技术

欧洲专利申请EP 1 314 897 A2公开了一种根据本类属的膨胀锚。膨胀锚——所谓的螺栓锚——包括销形锚柄，其具有外螺纹，该外螺纹作为载荷导入设备布置在锚柄的后部。膨胀锚在前部具有膨胀区域，其具有锚柄的膨胀区段，在该锚柄处布置有膨胀套。膨胀锥***于膨胀区段的前部，该膨胀锥体能够被拉入到膨胀套中，由此使膨胀套膨胀并且压向钻眼的壁，膨胀区域被引入到该钻眼中，用以锚固膨胀塞。为了进行锚固，必须通过锚柄的返回运动来膨胀所述膨胀套。为了实现膨胀，膨胀套必须如此固定地保持在钻眼中，使得该膨胀套在锚柄进行返回运动时不或者至少不以相同的程度与膨胀锥体一起从钻眼中运动出来，因为这会阻碍膨胀，通过所述返回运动将用于膨胀的膨胀锥体拉入到膨胀套中。为了确保膨胀套在真正膨胀之前就已经保持在钻眼中，已知的膨胀锚具有金字塔形压制部，所述压制部在径向上从膨胀套的柱形的和在前端部处开槽的基体向外凸出。压制部分别在其后端部处具有尖端，压制部利用所述尖端啮合到钻眼的壁中并且因此将膨胀套位置固定地保持在钻眼中。然而，在将膨胀锚楔入到钻眼中时，由于在钻眼的壁处的摩擦，尖端被磨损，这导致在楔入之后不再存在尖端，由于摩擦而向外倒圆的金字塔在锚柄进行返回运动时不再能够将膨胀套保持在钻眼中，从而使得不能够按计划膨胀该膨胀套。

发明内容

因此，本发明的任务在于，如此改进已知的膨胀锚，使得可靠地确保按计划膨胀该膨胀锚。

根据本发明，这个任务通过具有权利要求1的特征的膨胀锚得到解决。根据本发明的用于锚固在混凝土中的膨胀锚具有由金属制成的锚柄，该锚柄沿着纵轴线延伸。锚柄具有销状基本形状，即其长度比其直径大数倍或者——当锚柄的横截面不是圆形时——比外接锚柄的横截面的圆的直径大数倍。在锚柄的后部设置有载荷导入设备、尤其是外螺纹或者内螺纹，利用该载荷导入设备能够将载荷从附装件传递到膨胀锚上，该附装件与膨胀锚紧固在锚固底部处。在前部，锚柄具有膨胀区段，在该膨胀区段处布置有由金属制成的膨胀套。“前部”和“后部”参照将膨胀锚引入到锚固底部中的钻眼中的引入方向。锚固底部、例如建筑物的天花板或者墙壁，尤其由混凝土制成。膨胀区段和膨胀套形成膨胀锚的膨胀区域，利用该膨胀区域能够将膨胀锚这样锚固在锚固底部中，使得载荷能够从附装件经由膨胀锚传递到锚固底部中。为了进行锚固，膨胀锚沿着引入方向以膨胀区域在前***或者楔入到钻眼中，其中，膨胀套抵靠钻眼壁张紧，该膨胀套在周向上围绕膨胀区段中的锚柄。“围绕”在这里不一定指的是完全的围绕，而只是使膨胀套以防丢失、但是能够在纵向上向前移动的方式保持在锚柄处。为了可靠地锚固在钻眼中，附加地，膨胀套必须被膨胀。为此，膨胀套能够相对于锚柄沿着纵轴线向前移动，从而使得膨胀区段的膨胀元件到达膨胀套中并且在径向上将这个膨胀套分开并且由此扩展，该膨胀元件尤其设计为楔形并且在引入方向上在直径方面扩张。为此，膨胀套尤其在其前端部处具有缝，所述缝将膨胀套的尤其为空心柱形的基体在前区段中划分为单个的膨胀臂。基体不必形成闭合的柱体。该基体尤其能够通过冲压、改型和/或弯曲由扁平的板材制成并且具有在纵向上连续的缝。

在根据本发明的膨胀锚的膨胀区域***到钻眼中并且膨胀套已抵靠钻眼的壁张紧之后，为了进行膨胀，逆着引入方向向后牵拉锚柄。由此，膨胀元件、例如膨胀锥体被拉入到膨胀套中，并且膨胀套被扩展、膨胀并且进一步抵靠钻眼的壁张紧。锚柄的相对于膨胀套的返回运动对应于膨胀套的相对于锚柄向前的相对运动。径向向外凸出的压制部一体地布置在基体处，以便在钻眼中张紧的膨胀套在锚柄进行返回运动时膨胀并且不由于膨胀元件的返回运动而从钻眼中向后运动出来。压制部用于提高与钻眼壁的和/或用于啮合到钻眼壁中的摩擦，这提高钻眼中的膨胀套的保持力。压制部本身具有真实的或者假想的底面、侧面和尖端，该底面面向基体。底面平面地贴靠在基体的外接基体的侧表面处。底面在几何形状方面形成从压制部到基体的过渡部。压制部的尖端从基体径向向外凸出并且形成压制部的径向最外部的点。此外，尖端这样布置在压制部处，使得该尖端单独地或者与另外的点、棱边或者面一起形成压制部的后端部。底面和尖端通过至少一个侧面相互连接，所述侧面在底棱边中与底面相交。压制部也能够具有多个侧面，其中，每个侧面都以底棱边与底面相交。

压制部不必构造为实心的。该压制部尤其是通过压制基体、即通过局部地压入到基体的材料中来制成，而在此不产生缝或者开口。尤其是，基体由在周向上弯曲的板条制成，压制部在径向上向外从板条中压入，该板条尤其是向外拱曲。也就是说，压制部尤其是一种拱曲部，在拱曲部的情况下，径向向外地挤压基体的材料，但是不从基体上移除材料。被向外挤压的材料形成压制部，该压制部在几何形状方面在径向上突出到基体的上方。这样的压制部在将膨胀套***到钻眼中时具有高的抵抗径向压缩的阻力。

根据本发明的膨胀锚的特征在于，这样设计压制部，使得垂直于纵轴线的连接直线穿过尖端伸展，纵轴线穿过底面的角点伸展。因此，连接直线形成穿过尖端的相对于纵轴线的垂线，其中，连接直线与在理论上精确的垂线的偏差能够在几度的制造公差内。“角点”是底棱边上的任意的点。如果压制部具有多个侧面，则角点尤其是两个侧面与底面的交点。角点与尖端一起形成压制部的后端部。这样的压制部的优点在于，即使在将膨胀锚的膨胀区域楔入到钻眼中时压制部的原来的尖端已被磨损，仍另外通过指向后方的、在径向上相对于纵轴线在角点与尖端之间伸展的棱边形成一种尖端，该棱边位于连接直线上。然后，这个棱边的径向外部的点用作尖端，该尖端在张开时防止膨胀套向后从钻眼中运动出来。

根据本发明，在膨胀套处能够设置有恰好一个压制部。尤其是，膨胀套具有至少两个、尤其是至少三个压制部，所述压制部以在周向上均匀分布的方式布置在膨胀套处。如果在膨胀套处设置有通过缝分隔的膨胀臂，因此，尤其是能够在膨胀臂中的每个膨胀臂处都设置有压制部。尤其是，压制部不布置在膨胀套的前部，该压制部尤其是不形成膨胀套的前端部。相反，该压制部能够布置在膨胀套的后端部处，其中，优选这样布置压制部，使得其底面全面地被基体的侧表面包围。因此，压制部既不形成膨胀套的前端部，也不形成膨胀套的后端部。压制部能够尤其实施为金字塔形，例如实施为具有平坦的三角形表面的四面体，其中，侧面也能够在空间上是拱曲的。

压制部尤其是逆着引入方向沿着纵轴线在径向上从底面朝向尖端升高，更确切地说尤其是从形成通向压制部的过渡部的底棱边起升高。在此，也能够不连续地、例如在多个区段中升高。因此，压制部形成一种楔形，该楔形便于将膨胀套沿着引入方向***到钻眼中。但是，通过构造在压制部的后端部处的、在角点与尖端之间伸展的棱边妨碍从钻眼中拉出来。

在根据本发明的膨胀锚的一种优选的实施方式中，压制部的至少一个侧面在周向上伸展，从而使得其形成压制部的后侧。这个后侧包括压制部的尖端。这个形成后侧的侧面尤其位于相对于纵轴线的径向平面中，即其纯粹在周向上伸展。优选地，在这个构型方式中，后侧面从后方来看并且关于纵轴线在顺时针方向上从底面在径向上朝向尖端升高，其中，也能够不连续地升高。因此，压制部在周向上也形成一种楔形部，当——像在螺栓锚的情况下常见的那样——通过将螺母旋转到用作载荷导入设备的外螺纹上而使锚柄从钻眼中返回运动出来时，该楔形部阻碍膨胀套随之旋转。

另外优选的是，根据本发明的膨胀锚的压制部具有至少两个侧面，所述侧面相交并且其交接棱边包括尖端。这两个侧面尤其围成60度与120度之间的角、尤其是80度与100度之间的角。尤其是，侧面围成基本上90度的角。因此，侧面同样形成一种楔形部，该楔形部阻止膨胀套从钻眼中运动出来。

优选地，两个侧面布置得正交于基体的侧表面。“正交于基体的侧表面”意味着，在基体与侧面的每个交点中，基体的面法线位于相对于侧面的切向平面中。尤其是，切向平面是径向平面和/或轴向平面，尤其是，切向平面中的一个切向平面是径向平面，而另一个切向平面是轴向平面。侧面的这样的构型方案导致膨胀套的抵抗从钻眼中拉出来的阻力大。

在根据本发明的膨胀套的另一种优选的构型方式中，两个侧面面向后方。这意味着，两个侧面在俯视图中从后方沿着引入方向以能够看见的方式突出到膨胀套的基体的上方。换言之：这些侧面的面法线的向量具有平行于纵轴线逆着引入方向的分量。优选地，在这个构型方式中，两个侧面相对于纵轴线倾斜。这指的是，在将侧面的面法线投影到纵轴线的轴向平面时，面法线的投影相对于纵轴线倾斜，纵轴线位于所述轴向平面中。在此，两个侧面相对于纵轴线的倾斜角优选大小相同。在此，倾斜角中的每个倾斜角都在30度与60度之间，由此逆着从钻眼中拉出的拉出方向产生侧面的一种楔形。

另外优选的是，两个侧面相对于纵轴线的轴向平面对称，这便于制造压制部。

另外优选的是，底面的底棱边不是直线地、而是尤其是弧形地伸展。尤其是，压制部具有三个底棱边，其中，底棱边中的两个底棱边直线地伸展，第三底棱边弧形地伸展。在这种情况下，两个直线地伸展的底棱边属于平坦的侧面，其尤其正交于基体的侧表面伸展并且其交点形成角点，该角点与尖端一起位于垂直于纵轴线的连接直线上。相反，弧形地伸展的底棱边尤其是沿着引入方向向前定向，配属的侧面逆着引入方向在径向上从底棱边朝向尖端升高，该配属的侧面也能够被称为“楔面”或者“倾斜面”。侧表面与楔面或者说倾斜面之间的角最大是30度。这个构型方式已被证明是特别有利的，因为与由现有技术公开的压制部相比，该构型方式不增加或者仅略微增加膨胀套进到钻眼中的引入阻力，但是显著改进膨胀套的抵抗从钻眼中拉出来的阻力。

附图说明

本发明的以上在说明书中提到的特征和特征组合、实施方案和构型方案以及下文在附图说明中提到的和/或在附图中绘制的特征和特征组合，不仅能够按相应给出的或者绘制的组合使用，而且还能够按原则上任意的其他的组合来使用或者单独使用。本发明的实施方案可能不具有一项从属权利的所有特征。一项权利要求的单个的特征也能够由别的已公开的特征或者特征组合代替。本发明的不具有实施例的所有特征、而是具有实施例的特征部分的特征的原则上任意一部分必要时结合另外的实施例的一个、多个或者所有特征的实施方案是可能的。

在下文中，根据附图更详细地阐述本发明。其示出：

图1 根据本发明的第一膨胀锚的侧视图；

图2 在相对于图1围绕纵轴线旋转90°的侧视图中根据本发明的第一膨胀锚的膨胀区域的放大示意图；

图3 根据本发明的第一膨胀锚的膨胀套的展开图的俯视图；

图4 用于根据本发明的膨胀锚的替代的膨胀套的展开图的俯视图；和

图5 图4中的替代的膨胀套的膨胀臂的沿着剖面线V-V的剖面示意图。

具体实施方式

图1中示出用于锚固在由混凝土制成的锚固底部中的根据本发明的第一膨胀锚1。膨胀锚1包括由金属制成的锚柄2，该锚柄沿着纵轴线L从后端部3沿着将膨胀锚1引入到在锚固底部（未示出）中的钻眼中的引入方向E延伸直至前端部4。膨胀锚1的后端部3形成捶击栓5的击打面，外螺纹6作为载荷导入设备7与锤击栓邻接。螺母8旋拧到外螺纹6上，垫片9利用该螺母能够抵靠附装件（未示出）抵靠锚固底部上紧。沿着引入方向E，无螺纹的间距区段10与外螺纹6邻接，该间距区段具有凸缘11，该凸缘形成用于膨胀套12的止挡。沿着引入方向E在凸缘11前方，锚柄2具有膨胀区段13，在该膨胀区段中，膨胀套12在周向上围绕锚柄2的颈区段，该颈区段的直径减小。膨胀套12通过所述围绕防丢失，但是能够相对于锚柄2沿着纵轴线L向前朝向膨胀锥体15移动，该膨胀锥体用作膨胀元件14。膨胀套12具有两个缝16，所述缝在纵向上从膨胀套12的前端部向后伸展，在后部在钻孔19中结束，并且所述缝将膨胀套12的前三分之二划分为三个膨胀臂17，当膨胀套12套到膨胀锥体15上时，所述膨胀臂被径向向外挤压以进行膨胀。在图3中能够清楚看到缝16和膨胀臂17的分配，图3示出膨胀套12的平坦的展开图或者说示出在围绕锚柄2的颈区段弯曲这个膨胀套之前的膨胀套12。

在膨胀臂17中的每个膨胀臂上都布置有冲制部18，以便膨胀套12在膨胀锚1的膨胀区段13被***到钻眼中之后在膨胀之前就已经在钻眼中找到固定的支点，从而使得通过拧紧螺母8使锚柄2逆着引入方向E移动而能够使膨胀套12膨胀。冲制部18从膨胀套12的基体20径向向外凸出。基体20由扁平的、未变形的板条形成，膨胀套12由该板条制成。在膨胀锚1未膨胀的状态中，如图1和2所示，基体20具有柱形的侧表面21，该侧表面在图3的展开图中具有平坦的矩形面22。布置在基体20处的冲制部18分别具有假想的底面23、三个侧面24、25、26和尖端27。底面23面向基体20并且贴靠在这个基体处。底面23纯粹在几何形状方面形成冲制部18与基体20的侧表面21之间的分隔面。三个侧面24、25、26将底面23与尖端27连接。膨胀套12的三个冲制部18的尖端27中的每个尖端都从基体20径向向外地凸出，并且形成径向最外部的点和冲制部18的相应的后端部。在此，这样设计冲制部18，使得垂直于纵轴线L的连接直线28从相应的尖端27穿过底面23的角点29伸展至纵轴线L（图2）。在角点29与尖端27之间，连接直线28形成第一侧面24与第二侧面25之间的交接切边30。这个切边30与尖端27一起形成冲制部18的相应的后端部。两个侧面24、25正交于、即垂直于基体20的侧表面21伸展。二者从底面23向后朝向尖端27径向地升高，并且面向后方并且大小相同。第一侧表面24和第二侧表面25相对于纵轴线L分别以45°的倾斜角α₁、α₂倾斜，如图1所示。因此，两个侧表面24、25相对于纵轴线L的轴向平面对称。第三侧面26在图3的展开图的俯视图中具有扇形的形状，角点29形成该扇形的中心点。因此，第三侧面26与底面23的交接处形成底棱边31，该底棱边不是直线地、而是弧形地伸展，在展开图中以圆弧的形式伸展。

如果膨胀套12被引入到钻眼中，则尖端27啮合到钻眼壁中并且将膨胀套12保持在钻眼中。由于冲制部18从基体20中冲制出来、而不是冲压出来，因此，冲制部构造得稳定并且能够比经模压和弯曲的悬臂形翼在径向上压缩得少。由于尖端27与交接棱边30形成每个冲制部18的后端部，因此，在***时保护尖端27免于由于在钻眼壁处的摩擦而变形。但是，即使尖端27在***时被磨损，向外并且向后逐渐变尖的交接棱边30仍保持啮合到钻眼壁中。

图4和5示出膨胀套12a的一种替代的构型方式，该膨胀套除了冲制部18a以外与图1至3中的膨胀套12相同。为了避免重复，下面仅探讨冲制部18a。在展开图的俯视图中，冲制部18a同样是扇形，该扇形的外部几何形状与上文说明的冲制部18的外部几何形状相同，但是与上文说明的冲制部18相比相对于纵轴线L旋转45°。由于所述旋转，第二侧面25a平行于纵轴线L，并且第一侧面24a在周向上伸展。第一侧面24a形成冲制部18a的后侧，该冲制部在这里作为唯一的侧面24a面向后方。该第一侧面从后方沿着引入方向E来看并且关于纵轴线L在顺时针方向上从底面23在径向上朝向尖端27升高。

在膨胀套12、12a的两种构型方式中，冲制部18、18a的侧面26、26a形成楔形面，其向后在径向上升高。这便于***到钻眼中。尖端27、27a或者说交接棱边30、30a的径向外端部将用于膨胀的膨胀套12、12a可靠地保持在钻眼中，并且防止膨胀套12、12a在膨胀时由膨胀锥体15并且与膨胀锥体15一起从钻眼中移动出来。

附图标记列表

1 膨胀锚

2 锚柄

3 膨胀锚1的后端部

4 膨胀锚1的前端部

5 捶击栓

6 外螺纹

7 载荷导入设备

8 螺母

9 垫片

10 间距区段

11 凸缘

12、12a 膨胀套

13 膨胀区段

14 膨胀元件

15 膨胀锥体

16 缝

17 膨胀臂

18、18a 压制部

19 钻孔

20 基体

21 侧表面

22 矩形面

23、23a 底面

24、24a 第一侧面

25、25a 第二侧面

26、26a 第三侧面

27、27a 尖端

28 连接直线

29、29a 角点

30、30a 交接棱边

31、31a 底棱边

E 引入方向

L 纵轴线

α₁ 第一侧面24的倾斜角

α₂ 第二侧面25的倾斜角。

Claims (10)

1.用于锚固在混凝土中的膨胀锚（1），其具有由金属制成的锚柄（2），所述锚柄沿着纵轴线（L）延伸，并且在后部具有载荷导入设备（7）和在前部具有膨胀区段（13），其中，在所述膨胀区段（13）处布置有由金属制成的膨胀套（12、12a），其中，所述膨胀套（12、12a）在周向上围绕所述锚柄（2），并且能够相对于所述锚柄（2）沿着所述纵轴线（L）向前移动，其中，所述膨胀套（2）具有基体（20），从所述基体（20）径向向外凸出的压制部（18、18a）一体地布置在所述基体处，所述压制部具有底面（23、23a）、至少一个侧面（24、24a、25、25a、26、26a）和尖端（27、27a），其中，所述底面（23、23a）面向所述基体（20），所述侧面（24、24a、25、25a、26、26a）将所述底面（23、23a）与所述尖端（27、27a）连接，所述尖端（27、27a）从所述基体（20）径向向外凸出并且形成径向最外部的点和所述压制部（18、18a）的后端部，

其特征在于，

这样设计所述压制部（18、18a），使得垂直于所述纵轴线（L）的连接直线（28）穿过所述尖端（27、27a）伸展，所述纵轴线（L）穿过所述底面（23、23a）的角点（29、29a）伸展。

2.根据权利要求1所述的膨胀锚，其特征在于，所述压制部（18a）的侧面（24a）在周向上伸展并且形成所述压制部（18a）的后侧，所述压制部包括所述尖端（27a）。

3.根据权利要求2所述的膨胀锚，其特征在于，所述侧面（24a）从后方来看并且关于所述纵轴线（L）在顺时针方向上从所述底面（23a）朝向所述尖端（27a）在径向上升高。

4.根据上述权利要求中任一项所述的膨胀锚，其特征在于，所述压制部（18、18a）具有至少两个相交的侧面（24、24a、25、25a），所述侧面的交接棱边（30、30a）包括所述尖端（27、27a）。

5.根据权利要求4所述的膨胀锚，其特征在于，所述两个侧面（24、24a、25、25a）布置得正交于所述基体（20）的侧表面（21）。

6.根据权利要求4或者权利要求5所述的膨胀锚，其特征在于，所述两个侧面（24、25）面向后方。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的膨胀锚，其特征在于，所述两个侧面（24、25）相对于所述纵轴线（L）倾斜。

8.根据权利要求7所述的膨胀锚，其特征在于，所述两个侧面（24、25）的倾斜角（α₁、α₂）相同。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的膨胀锚，其特征在于，所述两个侧面（24、25）相对于所述纵轴线（L）的轴向平面对称。

10.根据上述权利要求中任一项所述的膨胀锚，其特征在于，所述底面（23、23a）的底棱边（31、31a）不是直线地、而是尤其是弧形地伸展。

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