專利名稱：連接暗銷的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按專利權利要求1前序部分所述的連接暗銷。
已知連接暗銷的錨固通常建立在擴張原理的基礎上。為此所用的沖擊式脹銷大多由兩部分構成，包括例如一個帶錐形孔的套管狀暗銷體和一個擴張件。為了錨固在一個預先準備好的鉆孔中，擴張件通過錘擊被打入套管狀暗銷體的擴張區(qū)內。因此，擴張區(qū)沿徑向脹開并力鎖合地緊壓在鉆孔的壁上。已知沖擊式脹銷的多件性帶來了一些問題。例如，擴張件可能錯誤地置入暗銷體的孔中。擴張件還可能從孔中脫出并遺失。在具有布置和固定在孔外部的擴張件的方案中，擴張件迅速通過暗銷體時可能發(fā)生斜置和彎曲。
還已知一種連接暗銷，其中，在鉆孔中的錨固通過兩個同心布置的套管的相對移動實現(xiàn)。在美國專利文件US-A-2171985中介紹了一種沖擊式脹銷，它由一個支承在鉆孔底部帶內螺紋的內套管和一個可在它上面推進的擴張?zhí)坠芙M成。在內套管的前端部設有一個沿置入方向的錐形擴張段。擴張?zhí)坠芡ㄟ^縱縫形成互相分離的擴張唇，這些擴張唇通過外套管的沖擊推進，可在內套管的錐形擴張段上沿徑向展開。此連接暗銷的錨固通過擴張力實現(xiàn)，擴張力系由沿徑向展開的擴張唇施加在鉆孔壁上的。
按照擴張原理的錨固要求大的擴張力。這導致被形成固定點的軸向和邊緣間距較大。因為這些間距不可能始終遵守，所以除了以擴張原理為基礎的連接暗銷外還已知一些系統(tǒng)，它們主要通過形鎖合地連接錨固在鉆孔中。此類系統(tǒng)以底切為基礎，底切通常設在鉆孔底部區(qū)內。錨固通過擴張唇實現(xiàn)，這些擴張唇制在套管狀暗銷體上并可沿徑向擴展到底切的凹槽內，從而形成形鎖合的連接。在已知的形鎖合錨固的底切系統(tǒng)中的大多數(shù)，要求首先在一道附加的工序中借助于一種專用刀具按鉆孔的準確規(guī)定的深度制造底切。只有在這之后才能將底切式的暗銷裝入鉆孔中，并通過其套管的擴張唇在一個錐形部分上沖擊推進達到形鎖合地錨固。
還已知一些自切式的底切系統(tǒng)，其中，底切式暗銷在置入過程中沖擊式和切向刮削地自動制成一個底切。雖然采用已知的自切式底切系統(tǒng)在可以接受的時間內能夠構成形鎖合的連接。但這類底切系統(tǒng)顯然用于拉伸荷載小于20KN的小荷載范圍。
還已知不同于自切式底切系統(tǒng)的后壓式暗銷，它們界于沖擊式脹銷和底切式暗銷之間，其中，它們通過擴張件沿徑向擴張壓入鉆孔壁形成形鎖合的嵌合。后壓式暗銷通過體積排擠造成這種形鎖合的嵌合。從1mm壓入深度起所需要的擠壓力超比例地增加，因為要擠走的體積至少成平方地增大。這就導致?lián)p傷壁的材料和降低后壓式暗銷的初始強度。當壓入深度約為5mm時，已經可能產生混凝土開裂，其結果是顯著減小了承載能力。
因此，本發(fā)明的目的是，克服先有技術的這些缺點。本發(fā)明應創(chuàng)造一種連接暗銷，它可以用簡便的方法形鎖合地錨固在底基內。應能取消用于制作底切的昂貴的專用刀具。用于錨固所需消耗的能量應比較少，以及，應能非常簡單地借助于錘子的軸向錘擊來實現(xiàn)。與此同時應能達到5mm和5mm以上的較大的底切深度，而不會隨著底切深度的增加使能量消耗超比例地增長。這種連接暗銷應是裂縫適用的(risstauglich)并顯示有重復擴張性能。它的結構應簡單和便宜。與此同時此連接暗銷對于使用者應當是不言自明的。
達到這些目的的方案存在于一種具有專利權利要求1特征部分所述特征的連接暗銷中。按本發(fā)明的連接暗銷包括一個內套管，內套管配備有受力裝置尤其是內螺紋并在其前部有一個沿置入方向錐形擴張的區(qū)段，以及包括一個同軸設置的外套管，外套管在其前部有通過縱縫互相分開的擴張唇。這些擴張唇通過外套管的沖擊推進可在內套管的錐形擴張段上沿徑向展開并有一些基本上布置成環(huán)形的鑿狀刀刃。設有一個連接在內套管錐形擴張段上的基本上圓柱形的支承段，它的外徑小于此錐形擴張段的最大外徑。
在擴張唇上的鑿狀刀刃在每一次軸向沖擊時崩落鉆孔壁的材料。通過從內套管的錐形擴張段伸出一個圓柱形支承段及支承段的直徑小于錐形擴張段的外徑，可以使崩落的材料落到鉆孔底部。因此，不再需要通過沿徑向擴展的擴張唇來排擠和/或通過加壓進一步破碎并且不阻礙繼續(xù)剝離鉆孔壁的材料。鑿狀刀刃基本上布置成環(huán)形并沿外套管的整個圓周作用在鉆孔壁上。制在擴張唇之間的縱縫構成了環(huán)形刀刃中只是一種不太明顯的中斷。因此被切下的材料碗狀地脫落。
支承段最好有一個約為外套管壁厚2倍至5倍的長度。通過鑿切加工環(huán)狀地從鉆孔壁脫落的材料，在內套管錐形擴張段下面能找到足夠的空間。在鉆孔壁上為鑿狀刀刃提供的只是一個線狀的作用區(qū)。因此，為形成底切需消耗的能量隨底切的深度增加只是線性地增大。
出自于加工技術方面的原因，有利的是支承段的外徑與在錐形擴張段前部的內套管外徑相當。此錐形擴張段可例如通過內套管的壓縮制成。
為了改善在置入鉆孔中時連接暗銷的導引，外套管的外徑與內套管錐形擴張段的最大直徑一致。
內套管錐形擴張段的長度約為外套管壁厚的2倍至4倍，以及錐形擴張段有一個約15°至約60°的平均錐角。按這種方式設計，連接暗銷獲得的底切深度約為外套管壁厚的1倍至2倍，在這種情況下所需要的推進能量保持適度，并例如可通過錘擊在外套管在起始狀態(tài)相對于內套管伸出的后端上加載。擴張唇最好有一個約為外套管壁厚2倍至4倍的長度。在這樣的長度和外套管通常的壁厚為約1mm至約3mm的情況下，保證擴張唇在鑿制成底切時不會變形。除此之外，還可以對擴張唇或尤其是刀刃區(qū)實施淬火工序。
鑿狀刀刃各以一自由面和鑿切面為界，它們互相相交成一個約30°至約90°的切割角，其中，自由面匯入擴張唇的外表面中，而鑿切面延伸到擴張唇的后側。在所選擇的切割角的情況下刀刃有良好的切割特性，沒有在連接暗銷受拉應力時使刀刃遭受較大變形的危險。
自由面相對于外套管的縱軸線成一個約120°至約175°的唇角傾斜延伸。自由面的傾斜角和切割角保證將鑿切力引向鉆孔壁，以及相對于鑿切方向平行的傳力面不受損傷。在連接暗銷受拉伸荷載時，在那里的混凝土始終還能承受高的面壓力。
為了使切割曲線的走向與由擴張唇上在刀刃之后的部分描述的軌跡曲線的走向盡可能好地一致，擴張唇的外表面設計為復曲的凹形或鞍形面。因此在連接暗銷受拉伸荷載時為擴張唇提供一個盡可能好的面的支承。因此當?shù)氐拿鎵毫梢员３值帽容^小。
下面借助于圖中示意表示的實施例詳細說明連接暗銷。其中

圖1處于起始狀態(tài)的連接暗銷軸向剖面；以及圖2圖1的連接暗銷處于已置入狀態(tài)。
圖1和2中示意表示的按本發(fā)明的連接暗銷實施例其總體用符號1表示。其中圖1表示處于錨固在一個鉆孔B內之前的起始狀態(tài)的連接暗銷1，鉆孔B預制在底基G內，例如在混凝土或磚砌體內，而在圖2中的連接暗銷表示處于形鎖合的錨固狀態(tài)。連接暗銷1包括一個內套管2和一個同心設置的外套管7。內套管2有圓柱形通孔4并制有內螺紋3，內螺紋沿其長度的大部分延伸。在內套管2相對于安置方向S的前部，有一個錐形的擴張區(qū)段5。如圖2所示，錐形擴張段5與內套管2的軸線A形成一個平均錐角γ，它約為15°至約60°。一直計量到錐形擴張段5最大直徑的軸向長度用x表示并約為外套管7壁厚b的1倍至2倍。外套管7的壁厚b通常為約1mm至約3mm。在錐形擴張段5上連接一支承段6，它的外徑w小于錐形擴張段5用d表示的最大直徑。出自于加工技術方面的原因，支承段6的外徑w大體與在錐形擴張段5前面的內套管2外徑一致。支承段6的軸向長度s約為外套管7壁厚b的2倍至5倍。
外套管7相對于內套管2同軸和軸向可移動地設置。外套管7的外徑a大體等于內套管2錐形擴張段5的最大直徑d。外套管7在其前部有擴張唇8，它們通過縱縫彼此分開。擴張唇通過在外套管7后端上沿軸向打擊，可在內套管2錐形擴張段5上推進。與此同時它們繞設在縱縫后端區(qū)內的塑性鉸9沿徑向展開。在擴張唇8相對的自由前端設有鑿狀刀刃11，它們環(huán)形延伸并只通過縱縫彼此分開。由圖2可見，每一個鑿狀刀刃11以一個匯入擴張唇外側內的自由面12和一個延伸至擴張唇8后側的鑿切面13為界。其中，自由面12和鑿切面13互相形成一個約30°至約90°的切割角α。自由面12相對于縱軸線A成一個約120°至約175°的唇角β向外傾斜。為了使在擴張唇8沿徑向展開時由刀刃11描繪的切割曲線與由擴張唇8上連接著刀刃11的外部區(qū)描繪的軌跡曲線更好地一致，擴張唇的外表面設計為復曲的凹形或鞍形面。
在置入過程之前，外套管7伸出內套管2的后端面一個長度，這一長度與為了使擴張唇8完全撐開所需要的外套管7推進距離相應。為了錨固連接暗銷1，在外套管7的后端面上施加沿軸向的沖擊力，這例如可借助于錘子進行。在這種情況下外套管7在支承在底基G內預制鉆孔B底部的內套管2的錐形擴張段5上推進。因此，擴張唇8沿徑向向外壓向鉆孔的壁W。在擴張唇前端的環(huán)形刀刃11在每一次軸向沖擊時加工鉆孔壁W并鑿切式地破碎材料。切割角α和自由面的傾斜角β以這樣的方式將鑿切力引入鉆孔壁W內，即，使材料M環(huán)形地剝落。剝落的材料M如圖2所示朝鉆孔底部掉落到由支承段5構成的空腔內。一旦內外套管2和7的端面齊平，置入便過程結束以及在鉆孔壁W內鑿制成一個具有所期望的底切深度t的底切U。因此，端面的齊平性對使用者意味著是一種簡單的置入控制。為了能可靠地形成所期望的底切深度t，業(yè)已證實恰當?shù)氖?，支承?的軸向長度s選擇為等于或大于底切深度t的兩倍。
權利要求
1．連接暗銷，有一個內套管(2)，內套管配備有受力裝置尤其是內螺紋(3)并在其前部有一個沿置入方向(S)錐形擴張的區(qū)段(5)；以及有一個同軸設置的外套管(7)，外套管在其前部有通過縱縫互相分開的擴張唇(8)，它們通過外套管(7)的沖擊推進可在內套管(2)的錐形擴張段(5)上沿徑向展開，其特征為擴張唇(8)有布置成環(huán)形的鑿狀刀刃(11)，以及設有一個基本上圓柱形的支承段(6)，支承段與內套管(2)的錐形擴張段(5)連接，它的外徑(w)小于此錐形擴張段(5)的最大直徑(d)。
2．按照權利要求1所述的連接暗銷，其特征為支承段(6)的軸向長度約為外套管(7)壁厚(b)的2倍至5倍。
3．按照權利要求1或2所述的連接暗銷，其特征為支承段(6)的外徑(w)與連接在錐形擴張段(5)上的后部區(qū)內的內套管(2)外徑一致。
4．按照前列諸權利要求之一所述的連接暗銷，其特征為外套管(7)的外徑(a)與內套管(2)錐形擴張段(5)的最大直徑(d)基本一致。
5．按照前列諸權利要求之一所述的連接暗銷，其特征為內套管(2)的錐形擴張段(5)的長度(x)約為外套管(7)壁厚(b)的2倍至4倍，以及錐形擴張段(5)有一個約15°至約60°的平均錐角(γ)。
6．按照權利要求5所述的連接暗銷，其特征為擴張唇(8)的長度(l)約為外套管(7)壁厚(b)的2倍至4倍。
7．按照前列諸權利要求之一所述的連接暗銷，其特征為鑿狀刀刃(11)各以一自由面(12)和一鑿切面(13)為界，它們互相相交成一個約30°至約90°的切割角(α)，其中，自由面(12)匯入擴張唇(8)的外表面中，而鑿切面(13)延伸到擴張唇(8)的后側。
8．按照權利要求7所述的連接暗銷，其特征為自由面(12)相對于外套管(7)的縱軸線(A)成一個約120°至約175°的唇角(β)傾斜延伸。
9．按照前列諸權利要求之一所述的連接暗銷，其特征為擴張唇(8)的外表面設計為復曲的凹形或鞍形面。
10．按照前列諸權利要求之一所述的連接暗銷，其特征為外套管(7)的壁厚(b)為約1mm至約3mm。
全文摘要
一種連接暗銷,它包括一個內套管(2),內套管配備有受力裝置尤其是內螺紋(3)并在其前部有一個沿置入方向(S)錐形擴張的區(qū)段(5),以及包括一個同軸設置的外套管(7),外套管在其前部有通過縱縫互相分開的擴張唇(8)。這些擴張唇(8)通過外套管(7)的沖擊推進可在內套管(2)的錐形擴張段(5)上沿徑向展開并有一些布置成環(huán)形的鑿狀刀刃(11)。設有一個連接在內套管(2)錐形擴張段(5)上的基本上圓柱形的支承段(6),它的外徑(w)小于此錐形擴張段(5)的最大外徑(d)。
文檔編號F16B13/08GK1214420SQ98119788
公開日1999年4月21日 申請日期1998年10月8日 優(yōu)先權日1997年10月10日
發(fā)明者里恩斯·雷恩哈德, 威瑟·艾里希, 加瑟那·赫爾穆特, 可思恩·蘇珊, 韋納·邁克爾 申請人:希爾蒂股份公司