膨脹固定栓塞的製作方法

2023-06-09 08:17:51

專利名稱：膨脹固定栓塞的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可膨脹的固定栓塞，它具有一個垂直貫穿整個栓體的內孔，一個釘形或螺釘形的膨脹螺栓插入內孔之中，本發明還涉及一種用金屬製造該栓塞的方法。
用塑料製造的那種膨脹固定栓塞業已充分被公知。這些膨脹固定栓塞的內孔一般平行於栓塞的軸線，而且在朝向其前緣端逐漸縮小。在該錐形的內孔區域內，這些膨脹固定栓塞具有一些縱向延伸的溝槽，從而當膨脹螺栓被擰入時可產生膨脹。為了能產生令人滿意的膨脹，尤其對疏鬆的建築材料而言，錐形的內孔終止於一裂縫，其內部寬度相當於溝槽的寬度。內孔的這種急驟縮小需要一個很大的抗插力，當在堅硬的建築材料中使用這種公知的固定栓塞時，這種很大的抵抗力有時會阻止膨脹螺栓的徹底鑽牢。此外，因為這種膨脹僅對膨脹固定栓塞的一部分長度是有效的，所以無法達到一種與該高抗插力相適應的夾持力。因而這樣一種膨脹原理也很不適合於空心磚，由於膨脹力分布不均勻，在空心磚的各獨立腹板中會產生一些應力峰值，這些應力峰值會導致磚塊的破碎。此外，在這些公知的膨脹固定栓塞中，內孔及縱向溝槽的沿中心及軸向平行分布會在固定栓塞的整個長度上產生一種較好的膨脹方向，它首先能產生一種劈裂效應，其次，儘管存在很高的抗插力，也無法使應力在鑽孔中得到均勻分布，而這種均勻分布將會產生一種高夾持力。
本發明是以現今生產膨脹固定栓塞中所存在的問題為基礎而作出的，採用一種釘狀或螺釘狀的膨脹螺栓即可將其錨定，而且所產生的抗插力很小，不僅在鬆軟多孔的建築材料中，而且在堅硬的建築材料中也可以獲得一種很大的夾持力。
上述的問題可以通過權利要求1所給出的特徵予以解決。因為其內孔是環繞著膨脹栓塞的中心線螺旋狀分布的，從而獲得了一種沿膨脹固定栓塞的長度的正弦曲線的形式變化的偏心距，它環繞著中心線形成一種附加旋轉。在膨脹固定栓塞的每一點上，圓柱形的膨脹螺栓必然在對應於膨脹固定栓塞的外圓周特殊點上產生一種膨脹作用。這種膨脹與該點處內孔的偏心距有關。由於該內孔是以螺栓形圓柱體的形式穿過栓體的，即使內孔的直徑相當於膨脹螺栓的外直徑，在膨脹固定栓塞的外周上最終也會產生一種顯現其本身螺線的一種膨脹作用，這樣便會在其整個周面上產生一種均勻分布的膨脹力，避免了應力峰值的出現。由於其內孔的直徑等於或略小於膨脹螺栓的外直徑，用非常小的抗插力就可以實現膨脹。本發明的膨脹固定栓塞適合於在所有建築材料中進行錨固，由於避免了應力峰值的產生以及膨脹作用是分布在膨脹螺栓整個長度上的，該固定栓塞特別適合在鬆軟多孔的建築材料中使用。
對于堅硬的建築材料來說，為了增大拉出力，在鑽孔的底部稍微增大其膨脹作用是很有利的。要想作到這點很容易，只要使固定栓塞後端處內孔的直徑大致等於膨脹螺栓的外直徑，並且使其朝著固定栓塞的前緣端具有略微均勻的鈄度，最終直徑略小於膨脹螺栓的外部直徑即可。
此外，業已表明，抗插力與錨固作用之間的理想比率得以實現的條件是使內孔中心線相對於膨脹固定栓塞的縱軸線的最大偏心率大致等於內孔直徑的一半。
進而言之，對於內孔來說，將其形狀製成如下的式樣是非常有利的，即在該膨脹栓塞的長度範圍內，至少存在二個完整的螺圈。
為了可以採用比較堅硬的材料來製造膨脹固定栓塞，最好在栓塞上設置若干縱向溝槽。這些縱向溝槽可以位於其外周的某些區域，並且互錯開，在縱向方向上，外周面上的這些縱向溝槽的錯開角度最好都是90°，這些縱向溝槽相對於內孔而言，可以是軸向平行的，也可以是螺線形的。
如果結合使用的膨脹螺栓是釘形的，沿著內孔的母線設置至少一條溝槽是十分有利的，此時，釘狀膨脹螺栓上所設置的一條螺紋線與該溝槽配合。這種螺紋產生了一種自鎖效果。當一張力作用於釘形膨脹螺栓上時，可防止膨脹螺栓的鬆脫。
本發明的膨脹固定栓塞一般可以以塑料為原料，通過注模法而製得，對於一些特殊使用場合，例如天花板以及存在失火危險的區域，本發明的膨脹固定栓塞也可以用金屬製造。採用公知技術中的金屬注模法來進行製造也是很有效的。採用這一方法時，可以用金屬粉末為原料，在注模操作時採用一種粘合劑系列，隨後將該粘合劑去除並進行燒結即可。
下面將結合附圖中的實施例對本發明作詳細敘述，其中

圖1表示可膨脹固定栓塞，它帶有一個釘形的膨脹螺栓；圖2表示圖1中的膨脹固定栓塞被錨固在磚石建築物鑽孔中；圖3表示該膨脹固定栓塞的一個實施例，它帶有一縱向的溝槽；圖4表示沿圖3中A-A斷面線所作的剖面圖。
圖1所示的膨脹固定栓塞1帶有一個內孔2，它垂直貫穿整個栓體並且環繞中心線3構成一螺線。內孔2的直徑大致等於膨脹螺栓4的外直徑。當將膨脹螺栓4擰入螺旋形的內孔2中時，固定栓塞1的膨脹作用便會產生，即螺旋形的內孔相對於中心線3產生了一種偏心距e，在膨脹固定栓塞的長度上產生一種正弦線形的變化。在某一特定點處所產生的特定偏心距使其相對置的一點產生一凸起6，從而在膨脹固定栓塞的外周壁上呈現其本身如同一條螺線(見圖2)。當固體建築材料5是鬆軟的時，凸起6便壓入鑽孔7的壁內。
在圖1和2中使用的膨脹螺栓4帶有一個凸緣8，以便對穿透深度及連接螺紋9進行限制，例如為了給管子，電纜幹線或類似物提供一個固定住的金屬線吊鉤。作用在膨脹螺栓4上的張力有可能將其從固定栓塞1的內孔中拉出，為了防止這種情況，在膨脹固定栓塞1的內孔2中設有二條對置的溝槽10，它們沿著內孔的母線延伸。當膨脹螺栓4被擰入內孔2中時，膨脹螺栓4上的二條對置的螺線11便與內孔2中的溝槽10相嚙合，這就使膨脹螺栓4與膨脹固定栓塞1產生互鎖，從而防止了膨脹螺栓4在軸向張力的作用下被拉出來。為了限定插入深度，在固定栓塞1上設置一凸緣12，為了防止其轉動，從該凸緣12處再設置一些縱向延伸的稜13。
在圖3所示的膨脹固定栓塞1的實施例中，其螺旋形的內孔2在栓塞的後端的直徑為D1，它大致相當於本實施例中作為膨脹螺栓使用的固定螺釘14的外直徑。內孔2朝著栓塞的前緣端15逐漸縮小至直徑變為D2，該直徑相當於或略大於固定螺釘14的芯部直徑。因此，當固定螺釘被擰進時，除了固定栓塞的螺旋形凸起之外，還產生了一個朝著鑽孔的底部逐漸增大的膨脹。特別是當用一種比較硬質的塑性材料或者用金屬來製作固定栓塞1時，膨脹固定栓塞1應設置幾條縱向延伸的溝槽16，在圖3所示的實施例中，縱向溝槽16沿縱向位於其一部分區域內，並且在外圓周上相互錯開。在圖4中可以清楚看到在各種情況下，其偏離角度為90°度，而且縱槽16重疊在一起，從而使固定栓塞的每一點都至少有二條縱向溝槽。進而言之，該縱向溝槽可以沿螺線分布，與內孔2平行設置。
可以採用已知技術中的注模工藝用塑料材料來製造膨脹固定栓塞1，在此工藝中也可以用粉末金屬材料通過金屬注模法來製造。用金屬粉末通過注模法製造栓塞時，需採用一種粘合劑系列，並隨後將其去除，並進行燒結。
附註附圖中未示出零件6。
權利要求
1.一種可膨脹固定栓塞，它具有一個垂直貫穿栓體的內孔，一個釘形或螺釘形的膨脹螺栓插入內孔中，其特徵在於膨脹固定栓塞(1)中的內孔(2)繞中心線(3)以螺線的形式纏繞，在其長度方向上至少一部分的直徑等於或略小於膨脹螺栓(4)的外直徑。
2.如權利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於在固定栓塞後端部內孔(2)的直徑(D1)大致等於膨脹螺栓(4，14)的外直徑，並且該孔徑在朝向固定栓塞(1)的前緣端(15)的方向上均勻縮小。直至使其直徑(D2)小於膨脹螺栓(4，14)的外直徑。
3.如權利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於內孔(2)的中心線相對於膨脹固定栓塞(1)的縱軸(3)的最大偏心距(e)大致等於內孔(2)的直徑的一半。
4.如權利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於在膨脹固定栓塞(1)的長度範圍內，內孔(2)至少具有二個完整的螺圈。
5.如權利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於膨脹固定栓塞(1)上設有幾條縱向溝槽(16)。
6.如權利要求5所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於這些縱向溝槽(16)設置在局部區域，在縱向上它們在外周面上相互交錯排列。
7.如權利要求6所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於外周面上縱向溝槽的錯開角度皆為90°。
8.如權利要求5所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於縱向溝槽相對於內孔(2)以螺旋線的形式分布。
9.如權利要求1所述的膨脹固定栓塞，其特徵在於內孔(2)至少帶有一條溝槽(10)，它沿其母線延伸，其中釘形膨脹螺栓(4)上的一條螺紋(11)與該溝槽相嚙合。
10.用金屬製造上述任何一項權利要求中所述的膨脹栓塞的方法，其特徵在於膨脹固定栓塞(1)是以金屬粉末為原料，採用一種注模工藝，其中採用一種粘合劑系列，並隨後將該粘合劑去除並進行燒結。
全文摘要
一種膨脹固定栓塞(1)，它具有一個垂直貫穿栓體的內孔，釘形或螺釘形的膨脹螺栓(4，14)被釘入孔內，該栓塞的內孔環繞著中心線螺旋分布，在其長度上至少有一部分的直徑等於或小於該膨脹螺栓(4，14)的外直徑。
文檔編號F16D13/12GK1117563SQ95101748
公開日1996年2月28日 申請日期1995年2月8日 優先權日1994年2月8日
發明者M·哈格, G·賽波爾德, B·普羅赫, B·海因, W·韋伯 申請人:阿圖爾-費希爾股份公司費希爾廠