自行切割的水泥螺釘和用於擰入所述螺釘的工具的製作方法

2023-06-05 10:57:56

專利名稱：自行切割的水泥螺釘和用於擰入所述螺釘的工具的製作方法
技術領域：
發明涉及一種具有權利要求1的前序部分所述特徵的自行切割的水泥螺釘以及一個具有權利要求7的前序部分所述的用於擰入一個自行切割的水泥螺釘的工具。
背景技術：
自行切割的水泥螺釘本身是已知的，例如可參見DE 198 20671A1。自行切割的水泥螺釘可以不使用木釘或類似物就擰入水泥裡的鑽孔裡，其中其螺紋切入孔壁裡。在擰入鑽孔時切入孔壁裡的水泥螺釘的螺紋以下稱作為水泥螺釘螺紋。

發明內容
本發明的任務是簡化用一種自行切割的水泥螺釘對目標物的固定。
此任務按照發明通過具有權利要求1所述特徵的自行切割的水泥螺釘和通過具有權利要求7所述特徵的工具來解決。
按照發明的自行切割的水泥螺釘具有一個水泥螺釘螺紋，它在擰入水泥螺釘時切入孔壁裡。除了水泥螺釘螺紋之外按照發明的水泥螺釘還有一個機器螺紋(Maschinengewinde)，也就是說例如一種公制螺紋。機器螺紋最好是一種外螺紋，當然也可以考慮是內螺紋。在水泥螺釘的機器螺紋上或裡擰上或擰入一個螺紋元件，它自動脫開地防轉地與水泥螺釘連接。螺紋元件最好是一個螺母，螺母擰在作為水尼螺釘的機器螺紋的一個外螺紋上並自動脫開防相對轉動地與水泥螺釘連接。若水泥螺釘的機器螺紋是內螺紋，那麼螺紋元件最好是一個擰入機器螺紋裡的螺釘。通過螺紋元件與水泥螺釘的防相對轉動連接可以在螺紋元件上加一個轉矩用於將水泥螺釘擰入孔裡，用於擰入水泥螺釘的轉動工具也就作用於螺紋元件上。在將水泥螺釘擰入孔裡之後使與螺紋元件的防相對轉動連接脫開並將螺紋元件擰緊。因此使一個要固定的物體壓向基底，水泥螺釘就擰入在基底裡，水泥螺釘穿過要固定的物體。轉動工具不必在擰入用來夾緊物體的水泥螺釘之後取下並且也不必加裝另外的轉動工具，將水泥螺釘擰入孔裡並將所要固定的物體夾緊都可以在一個連續的擰緊工作過程中進行。因為將所要固定的物體夾緊在基底上是通過機器螺紋實現的，因此可以實現較高的夾緊力，這是因為機器螺紋的螺距通常比水泥螺釘螺紋的螺距要小。在將水泥螺釘擰入鑽孔時由於水泥螺釘螺紋的螺距較大以及由於此水泥螺釘螺紋自行切入鑽孔壁裡，因此稱為「硬」擰緊，而與之相比將螺紋元件擰緊在水泥螺釘的機器螺紋上則是「軟」的。水泥螺釘的機器螺紋傳遞擰緊力矩作用，這在擰入水泥螺釘時則不存在，因為用於擰入鑽孔裡的水泥螺釘通常被旋轉衝擊地驅動。發明可以實現用一個規定的擰緊力距來進行的擰緊，而這在旋轉衝擊地擰入水泥螺釘時是不可能的。
螺紋元件與水泥螺釘的防相對轉動連接最好是自動脫開的。尤其是還防相對轉動連接是取決行程地自動脫開的，例如在水泥螺釘擰入鑽孔裡達到一個規定旋入深度時或者在擰到一個要固定的物體上時。防相對轉動的連接可以有一個釋放器，例如一個銷釘或類似物，當它置於一個表面上時就使防相對轉動連接脫開。防相對轉動的連接因此自動地脫開，水泥螺釘的擰入過程不必為了擰緊螺紋元件而中斷。
發明的一種設計方案規定了一種用於防相對轉動連接的合型配合元件，它通過形狀配合連接將一個轉矩從螺紋元件傳遞到水泥螺釘上，並它被脫離開或它自動脫離開，以使防相轉動連接自動脫開，並因此失去了與螺紋元件和/或與水泥螺釘的合型配合。螺紋元件與水泥螺釘的防相對轉動連接可以按照已知的軸-輪轂連接的型式例如用一個在水泥螺釘裡的槽和埋入螺紋元件裡的鍵或者一個楔來實現。為了脫開這種防相對轉動連接可以將鍵或楔通過置於一個表面上而從槽裡移出來。
按照發明的具有權利要求7的特徵的工具具有第一工具座用於通過合型配合防相對轉動地加接到水泥螺釘的一個工具座上，還有第二工具座用於通過合型配合防相對轉動地加接到一個擰到/擰入水泥螺釘的機器螺紋上/裡的螺紋元件的一個工具座上。工具的這兩個工具座相互同軸並在軸向一前一後地布置。這種形式的工具座的實例一方面與水泥螺釘和與擰到水泥螺釘上的螺紋元件互補，另一方面在工具上存在，工具座是外多邊和內多邊的星形工具座(例如Torx)和槽或十字槽以及與之配合的卡爪。當擰入水泥螺釘時工具的兩個工具座防相對轉動地與水泥螺釘和螺旋元的互補的工具座嚙合。若擰入了水泥螺釘並使工具置於一個表面上，那麼水泥螺釘在繼續旋轉驅動時就在軸向繼續運動，與之相反工具在軸向不再繼續運動。因此水泥螺釘的工具座與工具的互補的工具座脫離嚙合。工具只還驅動螺紋元件轉動，從而將螺紋元件擰緊。用按照發明的工具可以在一個不中斷的擰緊工作過程中首先使水泥螺釘擰入一個鑽孔並且沒有中斷或停止就使螺紋元件擰緊。
發明的一種改進設計方案中使工具的兩個工具座軸向可以相互滑移並且相互防相對轉動。這兩個工具座最好軸向相互可回彈。這有以下原因水泥螺釘在擰入基底裡時不僅受扭轉應力作用，而且也受軸向壓應力作用。若擰入了水泥螺釘而且螺釘脫離了工具的第一個工具座的話，那麼應力就突然降低，水尼螺釘撞向工具座並使之摩損。由於工具座之軸向可活動性這就可以迴避，第一工具座的磨損被避免或者至少大大地減小。若第一工具座附帶地用彈簧加載，那麼它在將水泥螺釘擰入基底時由於在水泥螺釘的工具座和工具的第一個工具座之間的摩擦連接而在軸向方向上克服彈簧力運動，彈簧元件或類似件就被予緊。若水泥螺釘的工具座與工具的第一工具座脫開，那麼預緊的彈簧元件或類似件就使工具的第一個工具座離開水泥螺釘，從而使水泥螺釘不撞向工具座。因此避免了第一個工具座的摩損。


以下根據附圖所示的實施例對發明進行詳細說明。附圖所示為圖1一種按照發明的按圖3中箭頭I的端面視圖；圖2圖1所示水泥螺釘去掉螺母時的部分立體圖；圖3圖1所示水泥螺釘的側視圖；圖4一種按照發明的另一種比例的工具的一個部分視圖。
具體實施例方式
圖1-3所示的按照發明的自行切割的水泥螺釘1具有一個水泥螺釘螺紋2，由此螺紋如圖3所示，它可以擰入在一個例如由水泥製成的基底4裡的一個鑽孔3裡。擰入鑽孔3時水泥螺釘螺紋2切入孔壁裡。
除了水泥螺釘螺紋2之外水泥螺釘1還有一個機器螺紋5，例如公制螺紋，在一端上。在這公制螺紋5上擰有一個螺母6，它構成3水泥螺釘1的一個螺紋元件。在機器螺紋5部位裡水泥螺釘1具有一個平行於軸向布置的槽7，槽的橫斷面為半圓形。螺母6具有一個對應的槽8，該槽的橫斷面同樣也是半圓形，槽8與水泥螺釘1的槽7在螺母6部位裡合成一個圓形斷面的孔。在槽7，8裡裝入一個分成兩部分的圓柱銷釘9，10，它使螺母6通過合型配合防相對轉動地與水泥螺釘連接。圓柱銷釘9，10由一個金屬銷釘9和一個塑料銷釘10組成。螺母6首先位於金屬銷釘9的部位裡。
金屬銷釘9向著水泥螺釘1的背離水泥螺釘螺紋2的端部。塑料銷釘10位於金屬銷釘9的面向水泥螺釘螺紋2的那一側。螺母6與水泥螺釘1藉助於圓柱銷釘9的防相對轉動連接可以看作為軸-輪轂連接，其中裝入在水泥螺釘1和螺母6的槽7，8裡的圓柱銷釘9，10形成一種圓形斷面的導鍵。在圖2中表示了沒有螺母6和圓柱銷9，10的水泥螺釘1。
通過螺母6與水泥螺釘1的防相對轉動連接可以在螺母6上接裝一個旋轉工具用於將水泥螺釘1擰入鑽孔3裡。若水泥螺釘1如圖3所示那樣擰入在鑽孔3裡，那麼圓柱銷釘9，10就置於一個用水泥螺釘1要固定在基底4上的構件11的表面。當繼續擰入水泥螺釘1時使圓柱銷釘9，10被擋住。它不再在軸向隨水泥螺釘1一起運動並因此在向離開水泥螺釘螺紋的那一端的方向上滑動。因此螺母6到達塑料銷釘10的部位裡並將該塑料銷釘剪斷。螺母6和水泥螺釘1之間的防相對轉動連接就脫開了，當螺母6繼續旋轉驅動時螺母6就在基底4的方向上擰到水泥螺釘1的機器螺紋5上並使所要固定的物體11壓向基底4。水泥螺釘1則不再運動。所要固定的物體11就是通過螺母6在水泥螺釘1的機器螺紋5上的轉動來夾緊的。
螺母6與水泥螺釘1通過圓柱銷釘9，10的防相對轉動連接如上所述是自動脫開的，也就是通過將圓柱銷釘9，10置於所要固定的物體11上而取決於行程地自動脫開的。塑料銷釘10可以稱作為釋放器用於在置於所要固定的物體11上時脫開在螺母6和水泥螺釘1之間的防相對轉動連接。圓柱銷釘9，10中的金屬銷釘9構成一個合型配合元件，它通過合型配合將一個轉矩從螺母6傳送到水泥螺釘1上。
圖4所示的按照本發明的工具12具有不同扳手開口度的兩個內六方13，14。內六方13，14相互同軸並且在軸向一前一後地，在所示實施例中相互緊接著布置。具有較大扳手開口度的內六方14在軸向比具有較小扳手開口度的內六方13更長。具有較小扳手開口度的內六方13構成了按照本發明的工具12的第一工具座，它用於通過合型配合防相對轉動地接裝於一個水尼螺釘1的一個工具座15上，水泥螺釘具有一個互補的工具座，在所示實施例中也就是一個外六方15。
工具12的第一工具座13在軸向可以移動並與第二工具座14是防相對轉動的。作為防相對轉動的滑動導向第一工具座13在所示的實施例中設於在一個外六方16裡，該外六方防相對轉動和可移動地在工具12的一個內六方裡導向。在外六方16的一個端面和工具12的一個向裡的徑向凸緣17之間設有一個橡膠圈18或者一個另外的彈性圈作為彈簧元件。
工具12的具有較大扳手開口度的內六方14用於通過合型配合防相對轉動地接裝到一個螺母6上，該螺母擰在水泥螺釘1的一個機器螺紋5上。工具座13，14不必一定是六方，其本身可以考慮是任意的工具座，也就是說例如三角形或四邊形，星形例如Torx，或者槽和十字槽和互補的卡爪，它們在工具12上與水泥螺釘1的一個工具座15和一個擰到螺釘上的螺母6或擰入的螺釘設計成互補配合。工具座13，14也可以是各種不同型式，也就是說例如一種內六方或者卡爪(未示出)。這取決於水泥螺釘的工具座和擰到水泥螺釘上/裡的螺紋元件的工具座。
為了擰入水泥螺釘1將工具12套裝在螺釘上，使具有較小扳手開口度的內六方13形狀配合連接地與水泥螺釘1的外六方15嚙合，而且使具有較大扳手開口度的內六方14形狀配合地與螺母6嚙合。水泥螺釘1現在可以用工具12擰入鑽孔裡。若工具12置於一個要固定的物體11上，水泥螺釘1穿過了這物體，那就使工具不動了，相反水泥螺釘1則在繼續旋轉驅動時進一步擰入鑽孔裡，也就是說水泥螺釘1軸向繼續運動。因此水泥螺釘1的外六方15就與工具12的具有較小扳手開口度的內六方13脫開。因此使工具12在水泥螺釘1上的防相對轉動座21就脫開了。工具12在螺母6上的防相對轉動座通過具有較大扳手開口度的內六方14繼續存在。通過繼續旋轉驅動工具12使螺母6擰緊。
擰入基底4裡時水泥螺釘受到扭轉應力並受到彈性壓應力。若工具12在擰入螺釘1時置於所要固定的物體11上並因此在繼續旋轉時不再帶動水泥螺釘1運動，那麼水泥螺釘1就使具有內六方13的外六方16由於與水泥螺釘1的外六方15的摩擦連接而軸向至少同步拉過一段。橡膠圈18因此被彈性預張緊。若水泥螺釘1的外六方15脫離開具有較小扳手開口度的內六方13，那麼彈性預緊的橡膠圈18就將具有內六方13的外六方16軸向壓離開水泥螺釘1。水泥螺釘1突然地使其應力減小，當它脫離開工具12的具有較小扳手開口度的內六方13時，水泥螺釘1就不衝撞內六方13了，因此避免了工具12的具有較小扳手開口度的內六方13受到損傷。
權利要求
1.自行切割的水泥螺釘，其具有水泥螺釘螺紋(2)，其特徵在於，水泥螺釘(1)具有機器螺紋(5)，在該機器螺紋上/裡擰上/入螺紋元件(6)；而且螺紋元件(6)可脫開地與水泥螺釘(1)防相對轉動地連接。
2.按照權利要求1所述的自行切割的水泥螺釘，其特徵在於，螺紋元件(6)與水泥螺釘(1)的防相對轉動連接是自動脫開的。
3.按照權利要求2所述的自行切割的水泥螺釘，其特徵在於，螺紋元件(6)與水泥螺釘(1)的防相對轉動連接是取決於行程地自動脫開的。
4.按照權利要求3所述的自行切割的水泥螺釘，其特徵在於，螺紋元件(6)與水泥螺釘(1)的防相對轉動連接具有釋放器(10)，它在置於一個表面上時使防相對轉動連接脫開。
5.按照權利要求1所述的自行切割的水泥螺釘，其特徵在於，螺紋元件(6)與水泥螺釘(1)的防相對轉動連接具有合型配合元件(9)，它將轉矩通過形狀配合連接從螺紋元件(6)傳遞到水泥螺釘(1)上並被推出去用於自動鬆脫開連接，並因此失去與螺紋元件(6)和/或與水泥螺釘(1)和形狀配合連接。
6.按照權利要求1所述的自行切割的水泥螺釘，其特徵在於，螺紋元件(6)是螺母。
7.用於擰入自行切割的水泥螺釘的工具，其具有第一工具座(13)用於通過形狀配合連接而防相對轉動地加裝到水泥螺釘(1)的工具座(15)上，並有第二工具座(14)用於通過形狀配合連接而防相對轉動地加裝到擰在/入水泥螺釘(1)的機器螺紋(5)上/裡的螺紋元件(6)的工具座(6)上，其中工具(12)的兩個工具座(13，14)布置成相互同軸並在軸向為一前一後。
8.按照權利要求7所述的工具，其特徵在於，工具(12)具有兩個不同的扳手開口度的內多邊形(13，14)作為工具座。
9.按照權利要求7所述的工具，其特徵在於，兩個工具座(13，14)軸向可以相互移動並相互防相對轉動的。
10.按照權利要求9所述的工具，其特徵在於，工具座(13，14)軸向相互有彈性的。
全文摘要
本發明涉及一種自行切割的水泥螺釘(1)，它除了一個水泥螺釘螺紋(2)之外有一個機器螺紋(5)，在機器螺紋上擰上了一個螺母(6)，通過一種合型配合元件(9)螺母按照軸－輪轂連接的方式防轉地固定在水泥螺釘(1)上。水泥螺釘(2)可以通過對螺母(6)的旋轉加載擰入鑽孔(3)裡。若合型配合元件(9)裝好，那麼它就被一個塑料銷釘(10)擠壓脫離嚙合，使螺母(6)可以在水泥螺釘(1)的機器螺紋(5)上旋轉並擰緊。
文檔編號B25B13/48GK1892054SQ20061010311
公開日2007年1月10日 申請日期2006年7月3日 優先權日2005年7月2日
發明者M·謝菲爾, O·哈克, J·-C·貝克, P·施林格爾 申請人:阿圖爾-費希爾股份公司費希爾廠