CN114616402A - 具有轴向螺纹游隙的螺钉 - Google Patents

具有轴向螺纹游隙的螺钉 Download PDF

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CN114616402A CN202080065068.1A CN202080065068A CN114616402A CN 114616402 A CN114616402 A CN 114616402A CN 202080065068 A CN202080065068 A CN 202080065068A CN 114616402 A CN114616402 A CN 114616402A
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Abstract

本发明涉及一种螺钉，其包括：柄部(10)，其具有尖端(11)、与所述尖端相对定位的后端(18)，以及延伸穿过所述尖端并穿过所述后端的纵向轴线(99)；以及螺纹螺旋线(20)，其布置于所述柄部上，其中所述螺纹螺旋线具有用于接合到内部螺纹凹槽中的螺纹脊(28)。根据本发明，所述螺纹螺旋线相对于所述柄部具有轴向倾斜间隙，其中随着所述螺纹螺旋线与所述尖端的轴向距离增加，所述倾斜间隙增加。

Description

具有轴向螺纹游隙的螺钉
技术领域
本发明涉及一种根据技术方案1的前序部分所述的螺钉。这种类型的螺钉包括：柄部，其具有尖端、与尖端相对定位的后端以及延伸穿过尖端且穿过后端的纵向轴线；以及螺纹螺旋线，其布置于柄部上，其中螺纹螺旋线具有用于接合到内部螺纹凹槽中的螺纹脊。
背景技术
US2010247267 A1公开了混凝土螺钉，即可以攻丝旋拧到混凝土基材中的钻孔中的螺钉。US2010247267 A1的螺钉是整体式的。
US2018283435 A1公开了一种混凝土螺钉，其具有与柄部分离的螺纹螺旋线。螺纹螺旋线定位在设置于柄部内的螺旋形螺纹螺旋接收凹槽中。凹槽具有倾斜的面向后的楔形牙侧。凹槽还具有倾斜的面向前的牙侧，但与面向后的牙侧相比，面向前的牙侧相对陡峭。
第19172762.7号欧洲专利申请还涉及一种具有单独螺纹螺旋线的混凝土螺钉。在此情况下，建议提供具有槽位的螺纹螺旋线，所述槽位旨在促进径向扩张。
LI,Y.、PATIL,S.、WINKLER,B.和NEUMAIER,T.(2013)，“用于混凝土的螺钉锚的数值分析(Numerical analysis of screw anchor for concrete)”，在Proc.,FraMCoS-8，第八届混凝土和混凝土结构断裂力学国际会议上，提到组合混凝土断裂和剪切失效可以是混凝土螺钉的典型失效模式。混凝土断裂沿柄部开始，然后***其余部分的剪切失效发生在混凝土断裂区域与螺钉尖端之间。
发明内容
本发明的目标是提供一种螺钉，确切地说，提供一种混凝土螺钉，其在易于制造的同时具有特别高的性能和/或具有特别好的可靠性和/或多功能性。
此目标通过根据技术方案1所述的混凝土螺钉来实现。从属技术方案涉及本发明的优选实施例。
根据本发明的螺钉的特征在于，螺纹螺旋线相对于柄部具有轴向倾斜游隙，其中倾斜游隙随着螺纹螺旋线与尖端的轴向距离的增加而增加，确切地说，使得当柄部在螺纹螺旋线内被向后加载时，柄部对螺纹螺旋线的更向后定位区段的轴向接合被延迟。
结合本发明，发现对于其中螺纹脊刚性连接到柄部的常规混凝土螺钉，当螺钉的柄部轴向向后加载时，即在拔出方向上加载时，在钻孔中相对较高位置定位的基材区域，即靠近钻孔口的基材区域，可能会变得相对高载荷，而在钻孔内较深处定位的区域则以较低水平被加载。此不均匀的加载行为可能与螺钉柄钢(具有约210GPa的较高杨氏模量)和混凝土(具有约30-40GPa的较低杨氏模量)之间的刚度差异有关。然而，由于不均匀的加载行为，在相对较低的螺钉载荷下，可能已经达到钻孔的上部区域处的局部混凝土承载力，这可能导致预损坏。确切地说，这可能会导致混凝土锥体过早失效，其中混凝土锥体沿钻孔中相对较高、距离柄部的尖端较远的距离处开始，并导致尖端附近其余螺钉接合随之而来的失效，所述接合接着暴露在满载荷下(例如，通过切断螺纹之间的混凝土支撑)。在此情况下，连接未充分利用尖端附近可用的混凝土承载力。
现在建议在与螺钉柄分离的螺纹螺旋线上提供旨在以螺钉方式接合钻孔壁的螺纹脊。此单独的螺纹螺旋线布置于柄部上，其方式为使得螺纹螺旋线(并且因此还有螺纹脊)相对于柄部具有朝向尖端的轴向游隙。因此，提供了空间使得这些元件可基本上相对于柄部朝向尖端自由地移动一定的轴向距离。此轴向游隙朝向柄部的后端增加。
因此，在一方面的螺纹脊与另一方面的柄部之间提供了导向尖端的轴向游隙。由于此前向轴向游隙，承载螺纹脊的螺纹螺旋线必须首先移动一定的轴向距离以克服轴向游隙，然后才能轴向抵靠柄部。轴向游隙随着与尖端的距离的增加和与柄部后端的距离的减小而增加。因此，当柄部在向后方向上轴向加载时，柄部对螺纹螺旋线(包含螺纹脊)的轴向接合首先发生在接近尖端处，而定位在更接近于柄部后端(即，更接近于柄部的加载端)处的螺纹螺旋线的区段在初始加载期间尚未被柄部轴向接合。因此，在螺钉的初始轴向加载期间，螺钉和周围基材之间的载荷仅在螺纹螺旋线的定位于接近螺钉尖端的那些区段处传递。由于初始地在螺纹螺旋线的上部区段中没有显著的载荷传递，因此可以避免上部混凝土区域的预损坏。
当向后拉伸载荷增加时，螺钉周围的混凝土由于其相比于柄部的刚度相对较低而变形。因此，螺纹螺旋线的更向后定位的区域逐渐地与柄部轴向接合，使得螺纹螺旋线的更向后定位的区域(即，更接近于后端定位的区域)变得轴向加载。因此，载荷传递从柄部的尖端附近开始，并朝向柄部后端逐渐地延伸到螺纹螺旋线的更大区域。向螺纹螺旋线提供相对于柄部的向后增加的前向轴向游隙可因此至少部分地减小柄部与周围混凝土基材之间的刚度差异。
因此，可以实现在其嵌入物上提供特别均匀、非局部载荷传递的混凝土螺钉。确切地说，可以抵消混凝土预损坏，和/或可以将混凝土锥体失效的起点更深地移位到钻孔中，从而产生特别好的性能。
尖端是在安装螺钉时旨在首先***到基材中的孔中的柄部的端部，即，其为预期的前端。优选地，尖端为钝尖端。后端和尖端分别为柄部的相对端。具有螺钉驱动器的头部可附接到后端。然而，螺钉也可能具有位于柄部内的内部螺钉驱动器。
在本文件中—每当使用术语“轴向”、“纵向”、“径向”或“周向”时，这应特别是指关于柄部的纵向轴线。确切地说，螺纹螺旋线和/或螺纹脊的螺纹轴线可以与柄部的纵向轴线同轴地布置。螺纹螺旋线、螺纹脊和/或(如果存在)螺纹螺旋接收凹槽优选地围绕纵向轴线卷绕。柄部可大体上至少在若干区域中为圆柱形，确切地说在至少远离尖端处，其中圆柱轴线为柄部的纵向轴线。在数学意义上，螺纹螺旋线不必是严格地呈螺旋形。柄部布置在螺纹螺旋线内。螺纹螺旋线围绕柄部并围绕柄部卷绕。
在使用术语“向后”的情况下，这应特别是指从尖端指向后端的方向，特别是平行于柄部的纵向轴线的方向。
确切地说，螺纹螺旋线与柄部分离，即螺纹螺旋线和柄部是两个不同的、非整体式的物品。螺纹螺旋线围绕柄部的纵向轴线卷绕，即，其围绕纵向轴线完全或重复地转动。
螺纹脊紧密地固定到螺纹螺旋线的其余部分。确切地说，螺纹脊和螺纹螺旋线的其余部分(所述其余部分可例如为螺纹螺旋线的背部)可为整体式的。螺纹螺旋线可设置有扩张槽，其切穿螺纹脊并限定由螺纹螺旋线的背部保持在一起的相邻扩张指形件。确切地说，扩张槽可以起始于螺纹螺旋线的前边缘并且轴向延伸到螺纹螺旋线中。这可有助于螺纹螺旋线的径向扩张。然而，螺纹脊也可以是连续的。
螺纹脊在螺钉上形成突起。提供螺纹脊以接合到内部螺纹凹槽中，特别是布置在钻孔的壁中的凹槽。如已在上文所述，例如在扩张槽切穿螺纹脊的情况下，螺纹脊可以是连续的或非连续的。如果螺纹脊是非连续的，则其可包括多个单独的突起，例如肋状物，其全部被布置成接合到单个公共内部螺纹凹槽中。
相对于柄部具有轴向倾斜游隙的螺纹螺旋线特别意味着柄部能够轴向向后接合螺纹螺旋线，但是只有在螺纹螺旋线已经相对于柄部向前移动一定距离之后才能这样做。存在游隙的事实可能意味着不受阻碍的运动存在预定长度，但此长度为有限的。
确切地说，螺纹螺旋线布置于柄部上以便将向后引导的拉伸载荷从柄部传递到螺纹螺旋线中。因此，拉伸载荷可以从柄部传递到螺纹脊被旋拧到其中的基材中。优选地，螺纹螺旋线附接到柄部上，例如以防止螺纹螺旋线的松动。
螺纹螺旋线可具有整体地或非整体地附接到其上的额外元件，例如用于将螺纹螺旋线的一端固定到柄部的尖端的螺纹螺旋线延伸部。
特别优选的是，柄部具有面向后的牙侧，以用于轴向接合螺纹螺旋线。此面向后的牙侧形成用于螺纹螺旋线的邻接部。向后引导的拉伸载荷从柄部到螺纹螺旋线中的传递可以在面向后的牙侧处完成。这可提供特别易于制造同时具有高性能的机构。确切地说，面向后的牙侧可围绕柄部的纵向轴线卷绕和/或可为螺旋形的。面向后的牙侧优选地为连续的。然而，它也可以具有中断。确切地说，面朝后的牙侧面向柄部的后端。
优选地，在螺纹螺旋线与面向后的牙侧之间提供由螺纹螺旋线且由面向后的牙侧侧接的间隙，其中，随着相邻螺纹螺旋线与尖端的轴向距离增加，间隙变得更宽，特别是轴向更宽。此间隙可优选地以特别易于制造和高性能的方式限定轴向游隙。
面向后的牙侧可布置成大体垂直于纵向轴线以用于螺纹螺旋线的紧密接合。然而，根据优选实施例，面向后的牙侧是楔形牙侧，以用于在柄部被向后加载时径向加载螺纹螺旋线。确切地说，楔形牙侧可与纵向轴线围成锐角的牙侧角，所述牙侧角朝向尖端敞开。因此，螺纹螺旋线将被径向向外推动，远离柄部的纵向轴线，其中螺纹螺旋线被轴向推靠在面向后的牙侧上。这可提供特别高的性能，特别是在动荷载情况下和/或在开裂混凝土中。由于轴向游隙，当柄部被轴向向后加载时，螺纹螺旋线的接近柄部的尖端定位的区段将首先受到径向加载，而更接近于柄部的后端定位的区段可保持径向未加载。只有当柄部的轴向载荷增加时，更接近于柄部后端定位的区段也将变得径向加载。由于楔形牙侧围绕柄部卷绕，且由于其与纵向轴线围成锐角牙侧角，因此其也可被视为锥形面。
有利地，柄部设置有围绕柄部的纵向轴线卷绕的螺纹螺旋接收凹槽，螺纹螺旋线布置在螺纹螺旋接收凹槽中，且面向后的牙侧限定螺纹螺旋接收凹槽。这可提供特别坚固且又易于制造的螺钉。螺纹螺旋接收凹槽通常可为螺旋形的。螺纹脊可在螺纹螺旋接收凹槽上径向突出。
特别优选的是，在螺纹螺旋接收凹槽容纳螺纹螺旋线的情况下，螺纹螺旋接收凹槽的宽度随着螺纹螺旋接收凹槽与尖端的轴向距离增加而增加，即，随着其接近柄部的后端而增加。提供具有可变宽度的螺纹螺旋接收凹槽可以是为螺纹螺旋线提供可变游隙的特别易于制造且又可靠的方式，例如是由于可在轧制或切割过程中相对容易地控制螺纹螺旋接收凹槽的宽度。螺纹螺旋接收凹槽的宽度至少在螺纹螺旋接收凹槽容纳螺纹螺旋线的情况下增加。进一步向后，螺纹螺旋接收凹槽的宽度可再次减小，例如以提供端部锥度，这在制造方面和/或避免突出边缘方面可为有利的。螺纹螺旋接收凹槽的宽度可特别平行于柄部的纵向轴线进行测量。
特别优选的是，在螺纹螺旋接收凹槽容纳螺纹螺旋线的情况下，螺纹螺旋接收凹槽的宽度随着螺纹螺旋接收凹槽与尖端的轴向距离增加而增加了至少5％和/或最大20％。这提供了可靠的功能，同时易于制造。
根据本发明的另一优选实施例，柄部在螺纹螺旋接收凹槽处具有面向尖端的牙侧，其中螺纹螺旋线抵靠着面向尖端的牙侧。因此，面向尖端的牙侧可以在拧入螺钉期间将螺纹螺旋线保持在适当位置，并且可以特别易于制造且又可靠的方式这样做。优选地，面向尖端的牙侧(其面向尖端)可以相对于柄部的纵向轴线以较大的牙侧角布置，更优选地以约90°的角度布置。确切地说，面向尖端的牙侧面对面向后的牙侧，并且两个牙侧限定螺纹螺旋接收凹槽。确切地说，面向尖端的牙侧可围绕柄部的纵向轴线卷绕和/或可为螺旋形的。
面向尖端的牙侧有利地具有恒定螺距(即，相邻螺纹之间的轴向距离)，这可提供特别实用的设计。
根据本发明的另一有利实施例，螺纹螺旋线具有恒定带宽度，即在轴向方向上的恒定宽度。这可进一步减少制造工作量且提供特别有效的设计。
螺纹脊可有利地具有恒定螺距(即，螺纹之间的轴向距离)。这可进一步改进功能性，例如通过防止轴向游隙的过早消耗。
优选地，随着螺纹螺旋线与尖端的轴向距离增加，倾斜游隙连续地增加。如果轴向游隙由间隙提供，则间隙会随着间隙与尖端的轴向距离增加而连续地变得更宽，特别是在轴向方向上。因此，轴向游隙或间隙分别不具有离散步长。举例来说，鉴于均匀的力传递和因此的性能，这可以是有利的。
螺纹螺旋线可以仅沿着螺纹螺旋线的一部分相对于柄部具有轴向倾斜游隙。因此，螺纹螺旋线的接近尖端的区段可以从开始就与面向后的牙侧接触，以便一旦柄部被向后加载就加载。替代地，螺纹螺旋线可相对于沿着所有螺纹螺旋线的柄部具有轴向倾斜游隙，这将导致沿螺纹螺旋线的初始轴向松弛。
螺纹螺旋线可优选地具有螺旋形背部，其中螺纹脊从背部径向突出，且其中背部从螺纹脊朝向柄部的后端轴向突出。此背部可以增加设计自由度并且可以例如允许在螺纹螺旋线内提供上述扩张槽。
除非另有说明，否则此处描述的螺钉处于未加载状态和/或预安装状态，即处于螺钉被旋拧***到对应钻孔中之前的状态，其明确地说可为螺钉始终被周围空气包围的状态。因此，除非另有说明，否则螺纹脊不含任何配合螺纹接合和/或螺钉未被外部加载。
正如上文已经提到的，轴向倾斜游隙可以补偿由螺钉柄材料与周围基材之间的刚度差异引起的影响。因此，螺钉优选地为混凝土自攻螺钉，即螺钉，特别是其螺纹脊，能够至少部分地切割混凝土基材中的内部配合螺纹。柄部优选地为钢制柄部。因此，其由钢构成，也可能被涂覆。优选地，柄部是整体式的。
优选地，螺纹脊由金属，更优选地为钢构成，其也可能被涂覆。更优选地，螺纹螺旋线由金属，尤其是钢构成，其也可能被涂覆。
附图说明
下面参考在附图中示意性地描绘的优选的示例性实施例更详细地解释本发明。在本发明的范围内，以下呈现的示例性实施例的各个特征可单独地或以任何组合来实现。
图1是处于未加载状态的螺钉的侧视图。
图2是处于未加载状态的图1的螺钉沿图1中的A-A的截面视图。
图3是处于未加载状态的图1和2的螺钉的侧视图，其省略了螺纹螺旋线。
图4是处于未加载状态的图1至3的螺钉沿图3中的A-A的截面视图，其省略了螺纹螺旋线。
图5是图1至4的螺钉的截面视图，所述螺钉类似于图2的螺钉，但处于高载荷状态。
具体实施方式
图式展示了螺钉的实施例。螺钉包括柄部10，所述柄部在其前端具有尖端11且在其相对的另一端具有后端18。尖端711是柄部10的旨在首先***到钻孔中的端部。柄部10的纵向轴线99延伸穿过尖端11并穿过后端18。
螺钉进一步包括用于将扭矩传递到柄部10的驱动器19，以用于围绕柄部10的纵向轴线99旋转柄部10以安装螺钉。在本实施例中，驱动器19是连接到后端18的六角驱动头部。然而，此仅为实例，且可使用任何类型的驱动器，例如槽形驱动器、十字形驱动器、叶形驱动器、内部多边形驱动器、外部多边形驱动器或特殊驱动器。
螺钉此外包括螺纹螺旋线20，其中螺纹螺旋线20和柄部10是分离的元件。螺纹螺旋线20和柄部10两者都可以由金属构成，优选地由钢构成。
柄部10设置有螺纹螺旋接收凹槽12，其围绕柄部10且围绕柄部10的纵向轴线99卷绕。螺纹螺旋线20定位在此螺纹螺旋接收凹槽12中。
螺纹螺旋线20是带，其中平行于柄部10的纵向轴线99测量的带的带宽度wh优选地大于垂直于柄部10的纵向轴线99测量的带的带高度。螺纹螺旋线20可以具有连接到其上的未展示的额外元件，例如用于避免尖锐端部的倾斜端部元件，或用于将螺纹螺旋线20定位或固定在柄部10上的元件。这些额外元件可为螺旋形或非螺旋形的，和/或与螺纹螺旋线20成一体式或不成一体式。
柄部10具有面向后的牙侧41和面向尖端的牙侧42，它们限定螺纹螺旋接收凹槽12的相对侧。面向后的牙侧41和面向尖端的牙侧42与螺纹螺旋接收凹槽12毗邻，并且螺纹螺旋接收凹槽12定位于面向后的牙侧41与面向尖端的牙侧42之间。当从螺纹螺旋接收凹槽12内的位置看时，相邻的面向后的牙侧41比相邻的面向尖端的牙侧42更接近于尖端11。
因此，面向后的牙侧41面向后，远离尖端11，而面向尖端的牙侧42面向前，朝向尖端11。面向后的牙侧41与纵向轴线99围成锐角，例如约20°的角度。在面向后的牙侧41处，柄部10的半径随着与尖端11的轴向距离减小而增加。当柄部10相对于螺纹螺旋线20在拉出方向上，即，在从柄部10的尖端11指向其后端18的方向上向后加载时，面向后的牙侧41可楔入螺纹螺旋线20以迫使其远离纵向轴线99径向向外。因此，在本实施例中，面向后的牙侧41是楔形牙侧，以用于在柄部10被向后加载时径向加载螺纹螺旋线20。为了促进螺纹螺旋线20的径向扩张，可以在螺纹螺旋线20中设置未展示的扩张槽，以用于有意弱化螺纹螺旋线20。
面向尖端的牙侧42包含与纵向轴线99形成相对较大的角度。在本实施例中，面向尖端的牙侧42例如被布置成大致垂直于纵向轴线99。
螺纹螺旋线20包括螺旋形背部27和螺旋形螺纹脊28，所述螺纹脊从背部27径向向外突出。螺纹脊28可以接合到设置在基材，特别是混凝土或砖石基材中的钻孔壁中的单个公共第一内部螺纹凹槽中。螺纹脊28布置在螺纹螺旋线20的前向，即，朝向尖端的边缘处，使得其可由面向后的牙侧41楔入。在本实施例中，螺纹脊28是连续的。替代地，其也可以是非连续的并且例如由多个肋状物构成。螺旋形背部27可以限定摩擦表面，所述摩擦表面可以摩擦地作用在圆柱形钻孔壁上。
如可以例如从图2中看出，螺纹螺旋线20始终具有恒定带宽度wh，其中带宽度wh是平行于纵向轴线99测量的。确切地说，带宽度wh可被视为形成螺纹螺旋线20的螺旋卷绕带的范围，所述带宽度是平行于纵向轴线99测量的。
如可以例如进一步从图2中看出，螺纹脊28始终具有恒定螺距ptr，即螺纹之间的距离，其中螺距ptr是平行于纵向轴线99测量的。螺纹脊28的螺距ptr等于前向带边缘的螺距和/或螺纹螺旋线20的后向带边缘的螺距。
螺纹螺旋接收凹槽12具有平行于纵向轴线99测量的宽度wg。确切地说，宽度wg可被视为平行于螺纹螺旋接收凹槽12的纵向轴线99的范围，其在被螺纹螺旋接收凹槽12中断的柄部10的表面处确定。确切地说，宽度wg为面向后的牙侧41的前边缘与面向尖端的牙侧42的后边缘之间的轴向距离。
如可以例如从图4中看出，宽度wg在螺纹螺旋接收凹槽12容纳螺纹螺旋线20的区域中变化。确切地说，宽度wg朝向柄部10的后端18连续地增加，即，在螺纹螺旋接收凹槽12容纳螺纹螺旋线20的区域中，宽度wg随着与尖端11的轴向距离增加而连续地增加。因此，位置z2处的宽度wg(z2)比在位置z1处的宽度wg(z1)更大，其中z1沿纵向轴线99比z2更接近于尖端11且更远离后端18定位。
如可以例如进一步从图4中看出，面向尖端的牙侧42至少在螺纹螺旋接收凹槽12容纳螺纹螺旋线20的区域中具有恒定螺距ptff。面向尖端的牙侧42的螺距ptff可以例如在面向尖端的牙侧42的后边缘处确定，所述后边缘也可以是螺纹螺旋接收凹槽12的后边缘。螺距为平行于纵向轴线99确定的螺纹之间的距离。
在安装之前，即在图1至4所示的状态下，螺纹螺旋线20在其带的后边缘处沿螺纹螺旋线20抵靠着螺纹螺旋接收凹槽12的面向尖端的牙侧42。由于螺纹螺旋线20的带宽度wh是恒定的，而螺纹螺旋接收凹槽12的宽度wg随着螺纹螺旋接收凹槽12接近柄部10的后端18而增加，因此在螺纹螺旋线20的前边缘与面向后的牙侧41之间形成螺旋形间隙44，所述间隙44随着其接近柄部10的后端18而变得更宽。由于间隙44，螺纹螺旋线20在柄部10上具有轴向向前游隙，所述轴向游隙随着螺纹螺旋线20与后端18的距离减小而增加。
如果在安装或使用螺钉期间柄部10相对于螺纹螺旋线20向后加载，则螺纹螺旋线20的最接近于柄部10的尖端11定位的螺纹将首先通过面向后的牙侧41被轴向加载且径向移位，这是由于其相关联的间隙宽度从开始就相对较小或为零。另一方面，螺纹螺旋线20的更远离后部定位的螺纹具有更宽的相关联间隙44，且因此在撞击面向后的牙侧41之前行进的距离更大，且因此，当变形，特别是基材的变形变得显著时，其将仅在较高载荷下通过面向后的牙侧41被加载且径向移位。这可导致优先载荷传递从螺钉所定位的钻孔内的深处开始，且随着螺钉的载荷变得更高，载荷传递沿钻孔向上推进。
在使用中，螺钉的柄部10被放置在基材，特别是混凝土或砖石基材中的钻孔中，使得螺纹螺旋线20的螺纹脊28接合到设置在钻孔壁中的内部螺纹凹槽中。如果螺钉是自攻螺钉，则此内部螺纹凹槽可以被螺钉本身，特别是被其螺纹螺旋线20，优选地被螺纹脊28切割。然而，在替代实施例中，螺钉也可以是非自攻的—在此情况下，内部螺纹凹槽也可以由单独的螺纹切割工具提供。
柄部10接着在拉出方向上，即，远离尖端11被加载。此加载将导致面向后的牙侧41接合螺纹螺旋线20并将其轴向向后加载，并且由于面向后的牙侧41是倾斜的，且为径向向外倾斜，因此迫使螺纹脊28进入到钻孔的钻孔壁中。由于螺纹螺旋线20的前边缘与面向后的牙侧41之间的间隙44的变化宽度，因此所述径向位移将在螺纹螺旋线20的前端处开始，即在钻孔内的深处。随着柄部10的载荷增加，将在螺钉附近发生局部变形。作为此变形的结果，螺纹螺旋线20的较接近于柄部10的后端18定位的区域也克服间隙44并与面向后的牙侧41轴向接触。其结果是，在柄部10受到越来越强烈的载荷时，载荷传递朝向钻孔口向后传播。图5示意性地说明极高载荷情形，其中柄部10受到如此高的载荷以使得大体上所有间隙44闭合且大体上所有螺纹螺旋线20抵靠着面向后的牙侧41。由于渐进式载荷传递机构，因此混凝土载荷可以更加均匀，特别是在相对较深的嵌入深度和相对较高的载荷下发生混凝土锥体失效的情况下。
从图1和2中可以看出，螺纹螺旋线20的倾斜端部区域已经从开始就抵靠着面向后的牙侧41，即倾斜端部区域，螺纹螺旋线20也在螺钉的未加载状态下抵靠着面向后的牙侧41。因此，间隙44并不到达螺纹螺旋线20的倾斜端部区域中，并且在螺纹螺旋线20的倾斜端部区域中不存在轴向游隙。间隙44和轴向游隙仅设置在更远离后部的位置。

Claims (15)

1.一种螺钉，其包括：
-柄部(10)，其具有尖端(11)、与所述尖端(11)相对定位的后端(18)，以及延伸穿过所述尖端(11)并穿过所述后端(18)的纵向轴线(99)，以及
-螺纹螺旋线(20)，其布置于所述柄部(10)上，其中所述螺纹螺旋线(20)具有用于接合到内部螺纹凹槽中的螺纹脊(28)，
其特征在于
-所述螺纹螺旋线(20)相对于所述柄部(10)具有轴向倾斜游隙，其中随着所述螺纹螺旋线(20)与所述尖端(11)的轴向距离增加，所述倾斜游隙增加。
2.根据权利要求1所述的螺钉，
其特征在于，
-所述柄部(10)具有面向后的牙侧(41)以用于轴向接合所述螺纹螺旋线(20)，并且
-由所述螺纹螺旋线(20)且由所述面向后的牙侧(41)侧接的间隙(44)设置于所述螺纹螺旋线(20)与所述面向后的牙侧(41)之间，
-其中，所述间隙(44)随着相邻螺纹螺旋线(20)与所述尖端(11)的所述轴向距离的增加而变得更宽。
3.根据权利要求2所述的螺钉，
其特征在于
所述面向后的牙侧(41)是楔形牙侧，其用于在所述柄部(10)向后加载时径向加载所述螺纹螺旋线(20)。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的螺钉，
其特征在于，
-围绕所述柄部(10)的所述纵向轴线(99)卷绕的螺纹螺旋接收凹槽(12)设置在所述柄部(10)中，
-所述螺纹螺旋线(20)布置于所述螺纹螺旋接收凹槽(12)中，并且
-所述面向后的牙侧(41)限定所述螺纹螺旋接收凹槽(12)。
5.根据权利要求4所述的螺钉，
其特征在于，
在所述螺纹螺旋接收凹槽(12)容纳所述螺纹螺旋线(20)的情况下，所述螺纹螺旋接收凹槽(12)的宽度(wg)随着所述螺纹螺旋接收凹槽(12)与所述尖端(11)的所述轴向距离的增加而增加。
6.根据权利要求5所述的螺钉，
其特征在于，
在所述螺纹螺旋接收凹槽(12)容纳所述螺纹螺旋线(20)的情况下，所述螺纹螺旋接收凹槽(12)的宽度(wg)随着所述螺纹螺旋接收凹槽(12)与所述尖端(11)的所述轴向距离的增加而增加至少5％。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的螺钉，
其特征在于
所述柄部(10)在所述螺纹螺旋接收凹槽(12)处具有面向尖端的牙侧(42)，其中所述螺纹螺旋线(20)抵靠着所述面向尖端的牙侧(42)。
8.根据权利要求7所述的螺钉，
其特征在于
所述面向尖端的牙侧(42)具有恒定螺距(ptff)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的螺钉，
其特征在于
所述螺纹螺旋线(20)具有恒定带宽度(wh)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的螺钉，
其特征在于
所述螺纹脊(28)具有恒定螺距(ptr)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的螺钉，
其特征在于
随着所述螺纹螺旋线(20)与所述尖端(11)的所述轴向距离增加，所述倾斜游隙连续地增加。
12.根据前述权利要求中任一项所述的螺钉，
其特征在于
所述螺纹螺旋线(20)沿着所述螺纹螺旋线(20)的一部分或沿着所有螺纹螺旋线(20)相对于所述柄部(10)具有轴向倾斜游隙。
13.根据前述权利要求中任一项所述的螺钉，
其特征在于
所述螺纹螺旋线(20)具有螺旋形背部(27)，其中所述螺纹脊(28)从所述背部(27)径向突出，且其中所述背部(27)从所述螺纹脊(28)朝向所述柄部(10)的所述后端(18)轴向突出。
14.根据前述权利要求中任一项所述的螺钉，
其特征在于
所述螺纹脊(28)不含任何配合螺纹接合。
15.根据前述权利要求中任一项所述的螺钉，
其特征在于
所述螺钉是混凝土自攻螺钉，并且
所述柄部(10)是钢制柄部。
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