专利名称：自行切割的水泥螺钉和用于拧入所述螺钉的工具的制作方法
技术领域：
发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的自行切割的水泥螺钉以及一个具有权利要求7的前序部分所述的用于拧入一个自行切割的水泥螺钉的工具。
背景技术：
自行切割的水泥螺钉本身是已知的，例如可参见DE 198 20671A1。自行切割的水泥螺钉可以不使用木钉或类似物就拧入水泥里的钻孔里，其中其螺纹切入孔壁里。在拧入钻孔时切入孔壁里的水泥螺钉的螺纹以下称作为水泥螺钉螺纹。
发明内容
本发明的任务是简化用一种自行切割的水泥螺钉对目标物的固定。
此任务按照发明通过具有权利要求1所述特征的自行切割的水泥螺钉和通过具有权利要求7所述特征的工具来解决。
按照发明的自行切割的水泥螺钉具有一个水泥螺钉螺纹，它在拧入水泥螺钉时切入孔壁里。除了水泥螺钉螺纹之外按照发明的水泥螺钉还有一个机器螺纹(Maschinengewinde)，也就是说例如一种公制螺纹。机器螺纹最好是一种外螺纹，当然也可以考虑是内螺纹。在水泥螺钉的机器螺纹上或里拧上或拧入一个螺纹元件，它自动脱开地防转地与水泥螺钉连接。螺纹元件最好是一个螺母，螺母拧在作为水尼螺钉的机器螺纹的一个外螺纹上并自动脱开防相对转动地与水泥螺钉连接。若水泥螺钉的机器螺纹是内螺纹，那么螺纹元件最好是一个拧入机器螺纹里的螺钉。通过螺纹元件与水泥螺钉的防相对转动连接可以在螺纹元件上加一个转矩用于将水泥螺钉拧入孔里，用于拧入水泥螺钉的转动工具也就作用于螺纹元件上。在将水泥螺钉拧入孔里之后使与螺纹元件的防相对转动连接脱开并将螺纹元件拧紧。因此使一个要固定的物体压向基底，水泥螺钉就拧入在基底里，水泥螺钉穿过要固定的物体。转动工具不必在拧入用来夹紧物体的水泥螺钉之后取下并且也不必加装另外的转动工具，将水泥螺钉拧入孔里并将所要固定的物体夹紧都可以在一个连续的拧紧工作过程中进行。因为将所要固定的物体夹紧在基底上是通过机器螺纹实现的，因此可以实现较高的夹紧力，这是因为机器螺纹的螺距通常比水泥螺钉螺纹的螺距要小。在将水泥螺钉拧入钻孔时由于水泥螺钉螺纹的螺距较大以及由于此水泥螺钉螺纹自行切入钻孔壁里，因此称为“硬”拧紧，而与之相比将螺纹元件拧紧在水泥螺钉的机器螺纹上则是“软”的。水泥螺钉的机器螺纹传递拧紧力矩作用，这在拧入水泥螺钉时则不存在，因为用于拧入钻孔里的水泥螺钉通常被旋转冲击地驱动。发明可以实现用一个规定的拧紧力距来进行的拧紧，而这在旋转冲击地拧入水泥螺钉时是不可能的。
螺纹元件与水泥螺钉的防相对转动连接最好是自动脱开的。尤其是还防相对转动连接是取决行程地自动脱开的，例如在水泥螺钉拧入钻孔里达到一个规定旋入深度时或者在拧到一个要固定的物体上时。防相对转动的连接可以有一个释放器，例如一个销钉或类似物，当它置于一个表面上时就使防相对转动连接脱开。防相对转动的连接因此自动地脱开，水泥螺钉的拧入过程不必为了拧紧螺纹元件而中断。
发明的一种设计方案规定了一种用于防相对转动连接的合型配合元件，它通过形状配合连接将一个转矩从螺纹元件传递到水泥螺钉上，并它被脱离开或它自动脱离开，以使防相转动连接自动脱开，并因此失去了与螺纹元件和/或与水泥螺钉的合型配合。螺纹元件与水泥螺钉的防相对转动连接可以按照已知的轴-轮毂连接的型式例如用一个在水泥螺钉里的槽和埋入螺纹元件里的键或者一个楔来实现。为了脱开这种防相对转动连接可以将键或楔通过置于一个表面上而从槽里移出来。
按照发明的具有权利要求7的特征的工具具有第一工具座用于通过合型配合防相对转动地加接到水泥螺钉的一个工具座上，还有第二工具座用于通过合型配合防相对转动地加接到一个拧到/拧入水泥螺钉的机器螺纹上/里的螺纹元件的一个工具座上。工具的这两个工具座相互同轴并在轴向一前一后地布置。这种形式的工具座的实例一方面与水泥螺钉和与拧到水泥螺钉上的螺纹元件互补，另一方面在工具上存在，工具座是外多边和内多边的星形工具座(例如Torx)和槽或十字槽以及与之配合的卡爪。当拧入水泥螺钉时工具的两个工具座防相对转动地与水泥螺钉和螺旋元的互补的工具座啮合。若拧入了水泥螺钉并使工具置于一个表面上，那么水泥螺钉在继续旋转驱动时就在轴向继续运动，与之相反工具在轴向不再继续运动。因此水泥螺钉的工具座与工具的互补的工具座脱离啮合。工具只还驱动螺纹元件转动，从而将螺纹元件拧紧。用按照发明的工具可以在一个不中断的拧紧工作过程中首先使水泥螺钉拧入一个钻孔并且没有中断或停止就使螺纹元件拧紧。
发明的一种改进设计方案中使工具的两个工具座轴向可以相互滑移并且相互防相对转动。这两个工具座最好轴向相互可回弹。这有以下原因水泥螺钉在拧入基底里时不仅受扭转应力作用，而且也受轴向压应力作用。若拧入了水泥螺钉而且螺钉脱离了工具的第一个工具座的话，那么应力就突然降低，水尼螺钉撞向工具座并使之摩损。由于工具座之轴向可活动性这就可以回避，第一工具座的磨损被避免或者至少大大地减小。若第一工具座附带地用弹簧加载，那么它在将水泥螺钉拧入基底时由于在水泥螺钉的工具座和工具的第一个工具座之间的摩擦连接而在轴向方向上克服弹簧力运动，弹簧元件或类似件就被予紧。若水泥螺钉的工具座与工具的第一工具座脱开，那么预紧的弹簧元件或类似件就使工具的第一个工具座离开水泥螺钉，从而使水泥螺钉不撞向工具座。因此避免了第一个工具座的摩损。
以下根据附图所示的实施例对发明进行详细说明。附图所示为图1一种按照发明的按图3中箭头I的端面视图；图2图1所示水泥螺钉去掉螺母时的部分立体图；图3图1所示水泥螺钉的侧视图；图4一种按照发明的另一种比例的工具的一个部分视图。
具体实施例方式
图1-3所示的按照发明的自行切割的水泥螺钉1具有一个水泥螺钉螺纹2，由此螺纹如图3所示，它可以拧入在一个例如由水泥制成的基底4里的一个钻孔3里。拧入钻孔3时水泥螺钉螺纹2切入孔壁里。
除了水泥螺钉螺纹2之外水泥螺钉1还有一个机器螺纹5，例如公制螺纹，在一端上。在这公制螺纹5上拧有一个螺母6，它构成3水泥螺钉1的一个螺纹元件。在机器螺纹5部位里水泥螺钉1具有一个平行于轴向布置的槽7，槽的横断面为半圆形。螺母6具有一个对应的槽8，该槽的横断面同样也是半圆形，槽8与水泥螺钉1的槽7在螺母6部位里合成一个圆形断面的孔。在槽7，8里装入一个分成两部分的圆柱销钉9，10，它使螺母6通过合型配合防相对转动地与水泥螺钉连接。圆柱销钉9，10由一个金属销钉9和一个塑料销钉10组成。螺母6首先位于金属销钉9的部位里。
金属销钉9向着水泥螺钉1的背离水泥螺钉螺纹2的端部。塑料销钉10位于金属销钉9的面向水泥螺钉螺纹2的那一侧。螺母6与水泥螺钉1借助于圆柱销钉9的防相对转动连接可以看作为轴-轮毂连接，其中装入在水泥螺钉1和螺母6的槽7，8里的圆柱销钉9，10形成一种圆形断面的导键。在图2中表示了没有螺母6和圆柱销9，10的水泥螺钉1。
通过螺母6与水泥螺钉1的防相对转动连接可以在螺母6上接装一个旋转工具用于将水泥螺钉1拧入钻孔3里。若水泥螺钉1如图3所示那样拧入在钻孔3里，那么圆柱销钉9，10就置于一个用水泥螺钉1要固定在基底4上的构件11的表面。当继续拧入水泥螺钉1时使圆柱销钉9，10被挡住。它不再在轴向随水泥螺钉1一起运动并因此在向离开水泥螺钉螺纹的那一端的方向上滑动。因此螺母6到达塑料销钉10的部位里并将该塑料销钉剪断。螺母6和水泥螺钉1之间的防相对转动连接就脱开了，当螺母6继续旋转驱动时螺母6就在基底4的方向上拧到水泥螺钉1的机器螺纹5上并使所要固定的物体11压向基底4。水泥螺钉1则不再运动。所要固定的物体11就是通过螺母6在水泥螺钉1的机器螺纹5上的转动来夹紧的。
螺母6与水泥螺钉1通过圆柱销钉9，10的防相对转动连接如上所述是自动脱开的，也就是通过将圆柱销钉9，10置于所要固定的物体11上而取决于行程地自动脱开的。塑料销钉10可以称作为释放器用于在置于所要固定的物体11上时脱开在螺母6和水泥螺钉1之间的防相对转动连接。圆柱销钉9，10中的金属销钉9构成一个合型配合元件，它通过合型配合将一个转矩从螺母6传送到水泥螺钉1上。
图4所示的按照本发明的工具12具有不同扳手开口度的两个内六方13，14。内六方13，14相互同轴并且在轴向一前一后地，在所示实施例中相互紧接着布置。具有较大扳手开口度的内六方14在轴向比具有较小扳手开口度的内六方13更长。具有较小扳手开口度的内六方13构成了按照本发明的工具12的第一工具座，它用于通过合型配合防相对转动地接装于一个水尼螺钉1的一个工具座15上，水泥螺钉具有一个互补的工具座，在所示实施例中也就是一个外六方15。
工具12的第一工具座13在轴向可以移动并与第二工具座14是防相对转动的。作为防相对转动的滑动导向第一工具座13在所示的实施例中设于在一个外六方16里，该外六方防相对转动和可移动地在工具12的一个内六方里导向。在外六方16的一个端面和工具12的一个向里的径向凸缘17之间设有一个橡胶圈18或者一个另外的弹性圈作为弹簧元件。
工具12的具有较大扳手开口度的内六方14用于通过合型配合防相对转动地接装到一个螺母6上，该螺母拧在水泥螺钉1的一个机器螺纹5上。工具座13，14不必一定是六方，其本身可以考虑是任意的工具座，也就是说例如三角形或四边形，星形例如Torx，或者槽和十字槽和互补的卡爪，它们在工具12上与水泥螺钉1的一个工具座15和一个拧到螺钉上的螺母6或拧入的螺钉设计成互补配合。工具座13，14也可以是各种不同型式，也就是说例如一种内六方或者卡爪(未示出)。这取决于水泥螺钉的工具座和拧到水泥螺钉上/里的螺纹元件的工具座。
为了拧入水泥螺钉1将工具12套装在螺钉上，使具有较小扳手开口度的内六方13形状配合连接地与水泥螺钉1的外六方15啮合，而且使具有较大扳手开口度的内六方14形状配合地与螺母6啮合。水泥螺钉1现在可以用工具12拧入钻孔里。若工具12置于一个要固定的物体11上，水泥螺钉1穿过了这物体，那就使工具不动了，相反水泥螺钉1则在继续旋转驱动时进一步拧入钻孔里，也就是说水泥螺钉1轴向继续运动。因此水泥螺钉1的外六方15就与工具12的具有较小扳手开口度的内六方13脱开。因此使工具12在水泥螺钉1上的防相对转动座21就脱开了。工具12在螺母6上的防相对转动座通过具有较大扳手开口度的内六方14继续存在。通过继续旋转驱动工具12使螺母6拧紧。
拧入基底4里时水泥螺钉受到扭转应力并受到弹性压应力。若工具12在拧入螺钉1时置于所要固定的物体11上并因此在继续旋转时不再带动水泥螺钉1运动，那么水泥螺钉1就使具有内六方13的外六方16由于与水泥螺钉1的外六方15的摩擦连接而轴向至少同步拉过一段。橡胶圈18因此被弹性预张紧。若水泥螺钉1的外六方15脱离开具有较小扳手开口度的内六方13，那么弹性预紧的橡胶圈18就将具有内六方13的外六方16轴向压离开水泥螺钉1。水泥螺钉1突然地使其应力减小，当它脱离开工具12的具有较小扳手开口度的内六方13时，水泥螺钉1就不冲撞内六方13了，因此避免了工具12的具有较小扳手开口度的内六方13受到损伤。
权利要求
1.自行切割的水泥螺钉，其具有水泥螺钉螺纹(2)，其特征在于，水泥螺钉(1)具有机器螺纹(5)，在该机器螺纹上/里拧上/入螺纹元件(6)；而且螺纹元件(6)可脱开地与水泥螺钉(1)防相对转动地连接。
2.按照权利要求1所述的自行切割的水泥螺钉，其特征在于，螺纹元件(6)与水泥螺钉(1)的防相对转动连接是自动脱开的。
3.按照权利要求2所述的自行切割的水泥螺钉，其特征在于，螺纹元件(6)与水泥螺钉(1)的防相对转动连接是取决于行程地自动脱开的。
4.按照权利要求3所述的自行切割的水泥螺钉，其特征在于，螺纹元件(6)与水泥螺钉(1)的防相对转动连接具有释放器(10)，它在置于一个表面上时使防相对转动连接脱开。
5.按照权利要求1所述的自行切割的水泥螺钉，其特征在于，螺纹元件(6)与水泥螺钉(1)的防相对转动连接具有合型配合元件(9)，它将转矩通过形状配合连接从螺纹元件(6)传递到水泥螺钉(1)上并被推出去用于自动松脱开连接，并因此失去与螺纹元件(6)和/或与水泥螺钉(1)和形状配合连接。
6.按照权利要求1所述的自行切割的水泥螺钉，其特征在于，螺纹元件(6)是螺母。
7.用于拧入自行切割的水泥螺钉的工具，其具有第一工具座(13)用于通过形状配合连接而防相对转动地加装到水泥螺钉(1)的工具座(15)上，并有第二工具座(14)用于通过形状配合连接而防相对转动地加装到拧在/入水泥螺钉(1)的机器螺纹(5)上/里的螺纹元件(6)的工具座(6)上，其中工具(12)的两个工具座(13，14)布置成相互同轴并在轴向为一前一后。
8.按照权利要求7所述的工具，其特征在于，工具(12)具有两个不同的扳手开口度的内多边形(13，14)作为工具座。
9.按照权利要求7所述的工具，其特征在于，两个工具座(13，14)轴向可以相互移动并相互防相对转动的。
10.按照权利要求9所述的工具，其特征在于，工具座(13，14)轴向相互有弹性的。
全文摘要
本发明涉及一种自行切割的水泥螺钉(1)，它除了一个水泥螺钉螺纹(2)之外有一个机器螺纹(5)，在机器螺纹上拧上了一个螺母(6)，通过一种合型配合元件(9)螺母按照轴－轮毂连接的方式防转地固定在水泥螺钉(1)上。水泥螺钉(2)可以通过对螺母(6)的旋转加载拧入钻孔(3)里。若合型配合元件(9)装好，那么它就被一个塑料销钉(10)挤压脱离啮合，使螺母(6)可以在水泥螺钉(1)的机器螺纹(5)上旋转并拧紧。
文档编号B25B13/48GK1892054SQ20061010311
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月3日 优先权日2005年7月2日
发明者M·谢菲尔, O·哈克, J·-C·贝克, P·施林格尔 申请人:阿图尔-费希尔股份公司费希尔厂