帶空腔膨脹銷的安裝方法、安裝裝置和膨脹銷系統的製作方法

2024-02-08 06:55:15 2

專利名稱：帶空腔膨脹銷的安裝方法、安裝裝置和膨脹銷系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於安裝帶空腔膨脹銷的方法，該帶空腔膨脹銷具有錨固套筒， 該錨固套筒沿膨脹銷軸線延伸並且具有軸向插入端以及相反的軸向連接端。
背景技術：
在木結構和混凝土結構中，為了將附件固定到承受負荷的、具有空腔的構件上，由現有技術已知使用所謂的帶空腔膨脹銷。在此將帶空腔膨脹銷插入到承受負荷的構件的表面和空腔之間的孔中，直至膨脹銷法蘭擋靠在構件表面上並且相反的膨脹銷區段伸入到構件空腔中。接著，使位於構件空腔中的膨脹銷區段這樣塑性變形或者說漲開，以致該膨脹銷區段在空腔側從背後作用於鑽孔，從而帶空腔膨脹銷被固定到承受負荷的構件上並且本身為附件提供固定可能性。現有技術中例如公開了用於安裝帶空腔膨脹銷的方法，其中，通過擰入螺釘來實現錨固套筒的變形。但在此不利的是為了使錨固套筒變形，螺釘首先擰入，然後再擰出，並且為了安裝附件還要再一次被擰入。這尤其在手動安裝帶空腔膨脹銷時是費時費力的。作為替代方案，螺釘可在安裝帶空腔膨脹銷之前就已被裝入附件中並且隨後在錨固套筒被插入孔中的情況下被擰入錨固套筒中。但這意味著在擰入螺釘時必須同時將錨固套筒和附件固定在承受負荷的構件上。此外，螺釘擰入需要相對大的力消耗，因為錨固套筒必須被塑性變形。尤其是在手動安裝時，這種方法非常費力且要求裝配工有一定技巧。此外在已知的安裝方法中，裝配工始終不知道膨脹銷是否按規定安裝且能發揮其完全的負荷能力。

發明內容
本發明的任務是提供一種費時少且費力小的用於安裝帶空腔膨脹銷的方法以及實現一種用於實施該方法的簡單的膨脹銷系統。上述任務按本發明的解決方案在於一種用於安裝帶空腔膨脹銷的方法，該帶空腔膨脹銷具有錨固套筒，該錨固套筒沿膨脹銷軸線延伸並且具有軸向插入端以及相反的軸向連接端，所述方法包括下述步驟a)在承受負荷的構件中製造鑽孔，該鑽孔將構件表面和構件空腔連接起來；b)將錨固套筒插入到鑽孔中，使得插入端位於構件空腔中並且在錨固套筒的連接端上構成的法蘭鄰接於構件表面；c)在軸向上朝連接端的方向對插入端加載並且使插入端做單純的平移運動，同時錨固套筒在構件空腔中發生塑性變形。由於藉助單純的平移運動來使錨固套筒塑性變形，所以無須現有技術中費時費力的螺釘擰入。在步驟c)的塑性變形時，錨固套筒優選被這樣漲開，即在構件空腔中變形的套筒區段從背後作用於鑽孔。這確保、尤其在軸向方向上確保帶空腔膨脹銷和承受負荷的構件之間可靠且能承受高負荷的連接。在一種方法方案中，設置安裝裝置，藉助該安裝裝置實施步驟b)和C)。這種安裝裝置使得力消耗最小化，尤其與手動安裝帶空腔膨脹銷相比力消耗顯著減小，因為在制出鑽孔之後裝配工例如通過操作開關來啟動該過程並且步驟b)和c)由安裝裝置自動實施。在此可在錨固套筒的插入端上設置內螺紋，安裝裝置在步驟c)中作用於錨固套筒的法蘭和內螺紋上，以便使插入端相對於連接端軸向運動。特別優選為安裝裝置設置膨脹銷匣，以便進一步減少安裝時間。在利用膨脹銷匣安裝時，優選安裝裝置自動擰入或嵌入錨固套筒的內螺紋中，使得直接在帶空腔膨脹銷插入到預製的鑽孔中之後可以在安裝裝置內通過相對平移運動開始錨固套筒的變形。在安裝帶空腔膨脹銷之後，在步驟d)中優選藉助錨固套筒的內螺紋將附件固定在承受負荷的構件上。在此情況下，安裝裝置首先作用於錨固套筒的內螺紋上，以便使錨固套筒塑性變形，接著藉助該內螺紋將附件固定在承受負荷的構件上，該附件具有適配於內螺紋的外螺紋。因此，錨固套筒的內螺紋滿足有利的雙重功能。作為替代方案，為了安裝錨固件並且為了固定附件，可使用具有不同直徑的多個內螺紋，尤其是位於插入端區域中的內螺紋的直徑比位於連接端區域中的用於固定附件的內螺紋的直徑小。由此可確保安裝裝置作用於插入端上並且膨脹銷符合要求地變形。但是也可通過替代旋擰的方法來實現插入端的平移運動。在此，可使用所有能夠將安裝裝置的力暫時傳遞到錨固套筒上的可能措施，例如可通過側凹部和作用於側凹部上的鉤子來實現這一點，所述鉤子可在變形之後又被取下。在一種替代的方法方案中，帶空腔膨脹銷具有可縱向移動地容納於錨固套筒中的錨杆，所述錨杆具有帶加寬的錨頭的軸向頭端以及帶有螺紋的相反的軸向聯接端，在步驟
c)中藉助錨杆朝連接端的方向加載錨固套筒的插入端。在附件具有與錨杆的外螺紋適配的內螺紋的情況下，這種方法方案尤其適用。在該方法方案中，安裝裝置在步驟c)中優選作用於法蘭和錨杆螺紋上，以便使錨固套筒的插入端相對於錨固套筒的連接端運動。在此，在步驟d)中可藉助錨杆螺紋將附件固定在承受負荷的構件上。為了簡化或者允許附件的內螺紋和錨杆螺紋之間的螺紋連接，錨杆和錨固套筒最遲在方法的步驟c) 中構成相對於承受負荷的構件防轉的防轉結構。特別優選安裝裝置設有測量裝置，該測量裝置在步驟c)中記錄力-位移曲線。通過該測量曲線可以以較少的花費來實現安裝控制，從而裝配工可獲得帶空腔膨脹銷是否按規定安裝的反饋。尤其是安裝裝置可將所記錄的力-位移曲線與可預定的基準曲線進行比較並且在所記錄的力-位移曲線處於預定的基準曲線的公差帶和/或過程窗之內和/或之外時相應地發出特徵信號。因此，裝配工可通過優選為光學和/或聲學信號的這種信號，直接了解安裝的帶空腔膨脹銷的負荷能力。作為記錄力-位移曲線的替代方案，也可這樣監控安裝過程，即藉助測量裝置僅記錄和監控當前施加的力，在達到最大力的事先確定的力區間時結束安裝過程。這簡化操作並且在未達到最大力的情況下可發出故障報告，作為未正確安裝膨脹銷的標誌。本發明還包括一種用於實施上述方法的安裝裝置，其具有第一裝置部分和第二裝置部分，該第一裝置部分在步驟c)中支撐在錨固套筒的法蘭上，該第二裝置部分能相對於第一裝置部分在軸向方向上做單純的平移運動並且在步驟c)中直接或間接作用於錨固套筒的插入端上。在第一和第二裝置部分之間的相對運動在此可以以力控制和/或位移控制的形式進行。帶空腔膨脹銷在此優選存儲在匣子中，從匣子中自動實現膨脹銷的安裝過程。在這種自動安裝時，膨脹銷從匣子中被送到安裝位置中並且以下述方式準備用來安裝，即安裝裝置與膨脹銷連接，使得膨脹銷能被送入鑽孔中並且錨固套筒能被變形。然後安裝裝置與膨脹銷分離並且下一個膨脹銷從匣子送入安裝位置。最後，本發明還包括一種用於實施上述方法的膨脹銷系統，其具有上述安裝裝置以及帶空腔膨脹銷，該帶空腔膨脹銷能藉助安裝裝置固定在承受負荷的構件上。在膨脹銷系統的一種優選的實施方式中，帶空腔膨脹銷具有帶縫隙的錨固套筒， 錨固套筒的這些縫隙在套筒縱向方向上延伸。基於錨固套筒的這種開縫設計，錨固套筒的塑性變形能以較小的力消耗來進行、能更加簡單地再現並相應地使得帶空腔膨脹銷具有非常恆定的負荷能力。


本發明其它特徵和優點可從下面藉助附圖對優選實施方式的說明中得出。附圖如下圖I為根據第一種實施方式的固定於承受負荷的構件上的帶空腔膨脹銷的示意簡圖；圖2a至2c為按本發明的膨脹銷系統的示意性縱向剖面圖，其中，按圖I的帶空腔膨脹銷處在用於安裝帶空腔膨脹銷的本發明方法的三個不同步驟中；圖3為根據第二種實施方式的固定於承受負荷的構件上的帶空腔膨脹銷的示意簡圖；圖4a至4c為按本發明的膨脹銷系統的示意性縱向剖面圖，其中，按圖3的帶空腔膨脹銷處在用於安裝帶空腔膨脹銷的本發明方法的三個不同步驟中；圖5為包括測量曲線、基準曲線、公差帶以及過程窗的力-位移曲線圖。
具體實施例方式圖I示出具有預製的鑽孔12的承受負荷的構件10,該鑽孔連接構件表面14和構件空腔16。這種承受負荷的構件10例如可以是鋼筋混凝土板、帶空腔天花板或多孔磚砌
m ο根據圖1，帶空腔膨脹銷18已固定在承受負荷的構件10上，該帶空腔膨脹銷具有錨固套筒20，該錨固套筒沿膨脹銷軸線A延伸並具有軸向插入端22以及相反的軸向連接端 24。在將帶空腔膨脹銷18固定到承受負荷的構件10上之後，如圖I所示，可將附件 26、更準確地說附件26的外螺紋藉助於錨固套筒20的內螺紋28固定在承受負荷的構件10 上。為此將附件26的外螺紋擰入錨固套筒20的內螺紋28中。在一種具體的實施方案中，可在錨固套筒20的法蘭30和可變形的套筒區段32之間設置附加的內螺紋34，該附加的內螺紋的螺紋直徑(Cl1)比內螺紋28的螺紋直徑(d2)大 (也見圖2a)。因此在該實施方案中，也可通過將附件的外螺紋擰入內螺紋34來將附件26 安裝在承受負荷的構件10上。通過使安裝裝置40的外螺紋46適配於內螺紋28的較小的直徑dl，確保安裝裝置40作用於錨固套筒20的正確的區域中以及使插入端22正確變形。構件的在安裝過程之後安裝的螺釘的直徑適配於具有較大直徑d2的附加的內螺紋34。圖2a至2c示出根據第一種實施方式的膨脹銷系統35並且示出用於安裝按圖I的帶空腔膨脹銷18的方法，根據圖2b，將錨固套筒20插入預製的鑽孔12中，使得插入端22 處於構件空腔16中並且構造在連接端24上的法蘭30鄰接構件表面14。通過利用插入端22的塑性變形而不是利用摩擦鎖緊來固定，可這樣選擇鑽孔直徑，使得膨脹銷可容易地插入鑽孔中。在圖2b中通過箭頭36表示出法蘭30朝構件表面14軸向壓緊。同時實現在軸向上朝連接端24方向對插入端22加載以及實現在軸向上朝連接端24方向插入端22的單純的平移運動，錨固套筒20在構件空腔16中發生塑性變形(參見圖2c，箭頭38)。錨固套筒20在塑性變形時被這樣漲開，使得在構件空腔16中變形的套筒區段32 從背後作用於鑽孔12。此外圖2a至2c中可見，為了實施該方法，設置安裝裝置40，其具有第一裝置部分 42和第二裝置部分44，該第一裝置部分在錨固套筒20變形時支撐在錨固套筒20的法蘭30 上，該第二裝置部分可相對於第一裝置部分42在軸向方向上做單純的平移運動並且在錨固套筒20變形時直接或間接作用於錨固套筒20的插入端22上。第一裝置部分42和第二裝置部分44之間的相對運動在此可以以力控制和/或位移控制的方式進行。在所示的實施例中，在第二裝置部分44上設置外螺紋46，該外螺紋被擰入錨固套筒20的內螺紋28中(參見圖2a和2b)。在建立螺紋連接時，僅安裝裝置40的第二裝置部分44旋轉或者也可以是兩個裝置部分42、44都相對於錨固套筒20旋轉。為了減少安裝時間，優選為安裝裝置40設置膨脹銷匣，使得總是在安裝帶空腔膨脹銷18之後在安裝裝置 40和錨固套筒20之間自動實現螺紋連接的建立，而無須手動加裝。然後藉助安裝裝置40將錨固套筒20插入到鑽孔12中並且使錨固套筒20塑性變形。在此，根據圖2c，安裝裝置40作用於錨固套筒20的法蘭30和內螺紋28上，以便使插入端22相對於連接端24軸向運動(參見圖2b和2c)。接著可將安裝裝置40、具體地說安裝裝置40的第二裝置部分44又從錨固套筒20 中擰出。帶空腔膨脹銷18被固定在承受負荷的構件10上並且準備用來安裝附件26。在將第二裝置部分44從錨固套筒20中擰出之後，優選通過膨脹銷匣立即準備下一個帶空腔膨脹銷18並且第二裝置部分44自動與錨固套筒20螺紋連接。主要由於安裝裝置40的第一裝置部分42和第二裝置部分44之間單純的相對平移運動以及由於從膨脹銷匣補充帶空腔膨脹銷18，所述方法允許極快地安裝帶空腔膨脹銷 18。圖3示出根據一種替代實施方式的固定在承受負荷的構件10上的帶空腔膨脹銷
18。該帶空腔膨脹銷18在此附加地具有可縱向移動地容納於錨固套筒20中的錨杆48，該錨杆48具有帶加寬的錨頭52的軸向頭端50以及帶有螺紋56的相反的軸向聯接端54。
按圖3的用於安裝帶空腔膨脹銷18的原理方法與按圖I的用於安裝帶空腔膨脹銷18的上述方法相同，因此在這方面明確地參考圖I和2的說明，接下來僅涉及不同的方法細節。與圖2a至2c相似，圖4a至4c示出根據第二種實施方式的膨脹銷系統35並且示出根據用於安裝圖3的帶空腔膨脹銷18的方法。與第一種實施方式不同，在錨固套筒20變形時藉助錨杆48朝連接端24的方向加載錨固套筒20的插入端22。安裝裝置40的第二裝置部分44在此情況下具有內螺紋58並且根據圖4a和4c作用在法蘭30以及錨杆螺紋56上，以便使錨固套筒20的插入端22相對於錨固套筒的連接端24運動。第二裝置部分44在此僅間接地、也就是說通過錨杆48作用於錨固套筒20的插入端22上，以使錨固套筒20變形。與第一種實施方式不同，附件26並非藉助錨固套筒20的內螺紋28或者34固定在承受負荷的構件10上，而是藉助錨杆螺紋56來固定。為了避免在擰入附件26時錨固套筒20中的錨杆48和/或錨固套筒20在鑽孔12中一起轉動，優選在錨杆48和錨固套筒20 之間以及在錨固套筒20和鑽孔12之間設置(未示出的)防轉結構。相反在根據圖I的第一種實施方式中，僅在錨固套筒20和鑽孔12之間設置防轉結構。根據圖4a，在錨固套筒20中設置縫隙60，這些縫隙60在套筒縱向方向、即沿膨脹銷軸線A延伸。這些縫隙60允許錨固套筒20確定地且可再現地變形，設置在縫隙60之間的連接片62徑向向外凸起，使得可變形的套筒區段32漲開並且從背後作用於鑽孔12 (見圖I和3)。類似的縫隙60也設置在根據圖I的第一種實施方式中，這些縫隙60在軸向方向上延伸於內螺紋28和法蘭30之間或者內螺紋28和內螺紋34之間。特別優選安裝裝置40設有測量裝置64，該測量裝置在錨固套筒20的塑性變形期間記錄力-位移曲線66 (參見圖5)。特別優選測量裝置64將所記錄的力-位移曲線66與可預定的基準曲線68進行比較並且在所記錄的曲線66處於預定的基準曲線68的公差帶 70或過程窗72之內和/或之外時發出特徵信號、優選光學和/或聲學信號。根據圖5，所記錄的以虛線表示的力-位移曲線66既處於基準曲線68的公差帶 70之內，又處於基準曲線的過程窗72之內，由此裝配工藉助特徵信號或藉助為出現的信號在安裝帶空腔膨脹銷18之後可直接獲知，該帶空腔膨脹銷18按規定被安裝且具有其完全的負荷能力。這種反饋允許裝配工例如通過設置附加的帶空腔膨脹銷18立即對未按規定安裝的帶空腔膨脹銷18作出反應。但也可以記錄當前需要使用的力，使得在達到事先規定的最大力(尤其是以區間的形式)時，安裝過程被視作為成功完成。如果未達到該區間，則發出關於安裝過程不充分的故障報告並且裝配工可作出相應反應。
權利要求
1.用於安裝帶空腔膨脹銷(18)的方法，該帶空腔膨脹銷具有錨固套筒(20)，該錨固套筒沿膨脹銷軸線(A)延伸並且具有軸向的插入端(22)以及相反的軸向的連接端(24)，所述方法包括下述步驟a)在承受負荷的構件(10)中製造鑽孔(12)，該鑽孔將構件表面(14)和構件空腔(16) 連接起來；b)將錨固套筒(20)插入到鑽孔(12)中，使得插入端(22)位於構件空腔(16)中並且在錨固套筒(20)的連接端(24)上構成的法蘭(30)鄰接於構件表面(14)；c)在軸向上朝連接端(24)的方向對插入端(22)加載且使插入端做單純的平移運動， 同時錨固套筒(20)在構件空腔(16)中塑性變形。
2.根據權利要求I的方法，其特徵在於，錨固套筒(20)在步驟c)中塑性變形時被這樣漲開，即在構件空腔(16)中變形的套筒區段(32)從背後作用於鑽孔(12)。
3.根據上述權利要求之一的方法，其特徵在於，設置安裝裝置(40)，藉助該安裝裝置實施步驟b)和c) ο
4.根據權利要求3的方法，其特徵在於，在錨固套筒(20)的插入端(22)上設置內螺紋(28)，安裝裝置(40)在步驟c)中作用於錨固套筒(20)的法蘭(30)和內螺紋(28)上， 以便使插入端(22)相對於連接端(24)軸向運動。
5.根據權利要求4的方法，其特徵在於，在步驟d)中藉助錨固套筒(20)的內螺紋(28、 34)將附件(26)固定在承受負荷的構件(10)上。
6.根據權利要求I至3之一的方法，其特徵在於，所述帶空腔膨脹銷(18)具有可縱向移動地容納於錨固套筒(20)中的錨杆(48)，該錨杆(48)具有帶加寬的錨頭(52)的軸向頭端(50)以及相反的帶螺紋(56)的軸向聯接端(54)，並且在步驟c)中藉助錨杆(48)朝連接端(24)的方向對錨固套筒(20)的插入端(22)加載。
7.根據權利要求3和6的方法，其特徵在於，所述安裝裝置(40)在步驟c)中作用於法蘭(30)和錨杆螺紋(56)上，以便使錨固套筒(20)的插入端(22)相對於錨固套筒的連接端(24)運動ο
8.根據權利要求6或7的方法，其特徵在於，在步驟d)中藉助錨杆螺紋(56)將附件(26)固定在承受負荷的構件(10)上。
9.根據上述權利要求之一的方法，其特徵在於，設置安裝裝置(40)，該安裝裝置在步驟c)中記錄力-位移曲線(66)。
10.根據權利要求9的方法，其特徵在於，所述安裝裝置(40)將記錄的力-位移曲線 (66)與可預定的基準曲線(68)進行比較，並且在記錄的力-位移曲線(66)處於預定的基準曲線(68)的公差帶(70)和/或過程窗(72)之內和/或之外時發出特徵信號。
11.用於實施根據上述權利要求之一的方法的安裝裝置，其特徵在於具有第一裝置部分(42)和第二裝置部分(44)，該第一裝置部分在步驟c)中支撐在錨固套筒(20)的法蘭(30)上，該第二裝置部分能相對於第一裝置部分(42)在軸向方向上做單純的平移運動並且在步驟c)中直接或間接地作用於錨固套筒(20)的插入端(22)上。
12.用於實施根據權利要求I至10之一的方法的膨脹銷系統，其具有根據權利要求11 的安裝裝置(40)以及帶空腔膨脹銷(18)，所述帶空腔膨脹銷能藉助安裝裝置(40)固定在承受負荷的構件(10)上。
13.根據權利要求 (60)的錨固套筒(20)，12的膨脹銷系統，其特徵在於，所述帶空腔膨脹銷(18)具有帶縫隙錨固套筒(20)的這些縫隙(60)在套筒縱向方向上延伸。
全文摘要
本發明涉及一種用於安裝帶空腔膨脹銷(18)的方法，該帶空腔膨脹銷具有錨固套筒(20)，該錨固套筒沿膨脹銷軸線(A)延伸並且具有軸向的插入端(22)以及相反的軸向的連接端(24)，所述方法包括下述步驟在承受負荷的構件(10)中製造鑽孔(12)，該鑽孔將構件表面(14)和構件空腔(16)連接起來；將錨固套筒插入到鑽孔中，使得插入端位於構件空腔中並且在錨固套筒的連接端上構成的法蘭(30)鄰接於構件表面；在軸向上朝連接端的方向對插入端加載且使插入端做單純的平移運動，同時錨固套筒在構件空腔中塑性變形。此外，本發明還涉及一種用於實施該方法的安裝裝置以及一種膨脹銷系統。
文檔編號F16B13/14GK102601576SQ20121001462
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月18日 優先權日2011年1月24日
發明者M·維斯林 申請人:喜利得股份公司