专利名称：扩张销钉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分的扩张销钉，特别是锤击扩张销钉。
对扩张销钉提出的一个要求是它的安装方便性。首先已知的扩张销钉都满足这个要求，它们的安装过程通过锤击扩张进行。这种锤击扩张销钉包括一个带一个具有纵向槽的扩张部分的由钢制成的筒形销钉体。一个最好由钢材制成的扩张元件轴向可移动地固定在一个沿安装方向锥形缩小的中央孔内。为了将筒形的销钉体在支承体、例如混凝土、砖墙等等的孔内张紧，扩张元件最好是在轴向锤击作用下推进到中央孔的变细部分。这些已知的扩张销钉制造比较贵。材料消耗多，特别是逐渐变细的中央孔的加工比较贵。
由EP-A-0171354已知一种基于同一固定原理的扩张销钉，它的特征是制造比较方便。扩张销钉包括一个带纵向开槽的固定部分的筒形销钉体，和一个与销钉体连成一体的螺旋体形状的扩张元件，扩张元件设置在筒形销钉体的中央孔内，并可以通过轴向锤击径向张开，由于扩张元件的径向张开筒形销钉体的扩张部分扩张、扩张销钉便固定在孔内。筒形销钉体和做成一体的扩张元件由一块板材冲压件制成。虽然从制造工艺的观点看与由实心材料制成的锤击扩张销钉相比这样制成的扩张销钉有优点，但是存在这样的危险，螺旋形扩张元件在轴向锤击时径向向内偏移。这会引起，筒形销钉体径向没有充分张开。扩张销钉不能达到要求的承载能力。
因此本发明的目的在于将这一类型的扩张销钉改进到这样的程度，使得消除所说的缺点，并确保筒形销钉体可靠地扩张，以达到所要求的承载能力，这里扩张销钉制造应该方便便宜。
这个目的的解决方案是具有所列举的特征的扩张销钉，本发明所创造的扩张销钉特别是那种锤击型扩张销钉，它包括一个带有通孔的筒形销钉体，它具有一个开了纵向槽的扩张部分，并在它的与扩张部分相对的尾段上具有一个加力点，最好是一个内螺纹。扩张元件固定在通孔内，并在扩张部分径向张开的情况下可以在通孔内轴向移动。扩张元件是一个板材冲压折弯件，它卷成一个致密体，并且至少在局部相对于扩张部分内的通孔有过盈。因为扩张元件由材料冲压件制成，它卷成一个致密体，在推入扩张部分的通孔时不会再径向偏移。由此确保扩张部分扩张到要求的尺寸，以赋予扩张销钉所要求的承载能力。扩张元件的机械性能就象实心零件一样，这里可以方便和便宜地制成所希望的形状。
在本发明一种优良的变形方案中扩张元件一体地做在筒形销钉体上。用这种方法扩张元件和销钉体可以由连在一起的板材冲压件制成，这对加工费用特别有好处。可以取消防止扩张元件从销钉体的通孔中掉出来的专门措施，因为扩张元件不会丢失地与销钉体相连。在连接区设有一个预定断裂部位，当扩张元件受冲击推进时它就被切断。
通过板材冲压件的折叠筒形销钉体的扩张部分得到比尾段大的壁厚。通过这个措施销钉体在扩张部分能承受更大的压应力。通过板材冲压件的折叠扩张部分的通孔直径比销钉体尾段的内径减小。这通过向内折叠达到，并可以通过径向压实使扩张部分得到加强。
在本发明的一个实施变形方案中扩张元件具有一个大致上为圆柱形的外轮廓。扩张元件的外径比扩张部分的通孔直径大约0．5至1．5mm。在所选择的直径关系时所要求的推进力和可以达到的承载能力有一个均衡的比例关系。
通过使扩张部分的通孔做得向安装方向逐渐变细时，在安装孔的最深区域周围孔壁上受到最大的扩张力。在基体的表面附近区域只有小得多的或完全没有扩张力；因此基体材料得到保护，并防止表面附近区域的损坏。在制造工艺方面通孔的逐渐变细可以通过在卷成销钉体以前特别方便地对板材冲压件折叠部分的压制实现。
在本发明的一种变型方案中扩张元件至少局部设有向安装方向锥形变细的外轮廓。这种具有锥形外轮廓的扩张元件可以结合具有圆柱形或锥形收缩的通孔一起采用。锥形外轮廓的优点特别在于比较容易挤入销钉体扩张部分直径比较小的通孔。
为了使扩张元件容易推入扩张部分，销钉体从尾段到扩张部分在通孔内的过渡区可以设置一个用于扩张元件的、大致上成漏斗形的滑动坡口。
扩张元件可以在朝它的承载部分一侧配备一个在中央的突起的榫头。在高强度混凝土中通孔内壁和扩张元件之间的摩擦力超过致密卷绕的扩张元件卷层之间的摩擦力。因此榫头挤入致密卷绕的扩张元件内。这有利于加强扩张元件在安装方向的前端区域。通过榫头的楔入，安装工具可以按要求的尺寸挤入销钉体，并且可以在销钉体的端面上形成一个安装标记。
在本发明的一种优良的变形方案中销钉体在扩张部分具有带中凸外侧面的基本上成三角形的外轮廓。扩张部分通过三个轴向槽分成扩张片，实际证明所选择几何形状在适应基体孔的几何形状方面有优点。这时保持用于张紧的尽可能大的面积。
为了达到牢固的固定，如果扩张元件的轴向长度比销钉体的总长度短内螺纹的轴向长度，证明是有好处的。在扩张元件和销钉体按上述所选择的尺寸关系时所要求的安装孔深度是最佳的。整个扩张部分都用来紧固扩张销钉。
下面参照在示意图中所表示的实施例对本发明作较详细的说明。它们以不同的比例表示
图1按本发明的扩张销钉的第一实施例的纵剖视图；图2图1的扩张部分的展开图；图3按本发明的扩张销钉的第二实施例的纵剖视图；图4按图3的扩张销钉的展开图；图5按本发明的扩张销钉的第三实施例的纵剖视图；图6按图5的扩张销钉的展开图；图7按本发明的扩张销钉的另一个变型方案；和图8图5中按箭头Ⅶ方向的扩张销钉体扩张部分的视图。
图1中所示的按本发明的扩张销钉的第一实施例包含一个带有通孔6的筒形销钉体1。在销钉体1的尾部2是一个承载部分3，例如内螺纹。销钉体1具有一个设有纵向槽5的扩张部分4。按所示的实施例扩张部分4的通孔6直至销钉体的前端为止逐渐变小。销钉体1例如可以在一个冷成形过程中加工成所希望的形状。
在通孔6内装有一个扩张元件7，它由一个致密卷曲的板材冲压件制成，它在图2中表示并在整体上以符号11标注。扩张元件7具有一个基本上为圆柱形的外轮廓，在扩张元件的后端面上约在中心部位伸出一个榫头8，榫头8通过板材冲压件11的布料的形式而制成，因此如图2所示，在板材冲压件的整个长度上具有不同的宽度。可通过这样的方法使榫头8设置在中心，在板材冲压件11较宽的一端开始卷曲扩张元件7。
为了使扩张部分4扩张通常通过轴向锤击将扩张元件7推进到逐渐变小的通孔6内。这时致密卷曲成的扩张元件7的性能就象已知的实心金属零件一样；尤其是由于卷曲的致密性(Kompaktheit)板材不可能径向向内偏移。
图3和4表示按本发明的扩张销钉的第二实施例。做得类似于或完全相同于图1的特征分别以加大20的标号表示。这样例如销钉体以21，尾端以22，内螺纹以23，配有纵向槽的扩张部分以标号24表示。通孔具有标号26。扩张元件以27表示并具有一个基本上圆柱形的外轮廓。这个实施例的特殊性在于销钉体21和扩张元件27相互连成一体，并且在连接部位具有一个规定断裂部位29。
如图4中所示的展开图可以看出，销钉体21和扩张元件27由一个板材冲压件12制成。板材冲压件形成筒形销钉体21的部分12b基本上做成矩形。以后形成扩张部分24的板材12b的部分设有纵向槽25。板材的以后成为尾部的部分22上例如通过压制或滚压形成以后的螺纹23的轮廓。板材冲压件12形成扩张元件27的部分以12a表示，在那里有一个规定断裂部位29。规定断裂部位29例如可以通过材料减弱、冲孔等等制成。形成扩张元件27的板材部分12a具有一个在其整个长度上宽度相等的矩形形状。因此致密卷曲成的扩张元件没有突出的榫头。
如图3所见，销钉体21在扩张部分24壁厚为t，它大于设有内螺纹23的尾端22的壁厚W。这通过板材冲压件12形成销钉体21的部分12b的折叠达到。规定的折叠部位在图2中以F表示。通孔26在扩张部分24内做成圆柱形。通过板材的折叠通孔26在扩张区24内具有直径S，它小于在尾端的直径r。在扩张部分24内通孔26的直径S小于扩张元件27的外径d。通孔26和扩张元件27的直径差最好为0．5至1．5mm。在这种直径差时保证扩张元件27能推入销钉体21在扩张部分24内的通孔26中，并达到足够的径向扩张。
在图5和6中所述的按本发明的扩张销钉的第三实施例完全相当于借助于图3和4所述的第二实施例。相应于第二实施例的标注方法相同或类似的特征以加大30的标号表示。因此销钉体以31表示，通孔具体标号36等等。与第二实施例的区别在于扩张元件37在朝向销钉体31尾端的端面上有一个大致在中间的突起的榫头38。因此扩张元件37的轮廓相当于图1的以7表示的扩张元件。图6表示对于第三实施例所要求的板材冲压件13的剪裁图样。用于销钉体31和扩张元件37的部分带有标号13b以及13a。可以看到带有规定断裂部位39的连接部位。为了卷曲带有榫头38的扩张元件37在规定断裂部位对面的板件13a较宽的一端开始卷。
图7表示按本发明的扩张销钉的另一个实施例。与第二和第三实施例的图形一样，相同或类似特征配备加大40的标号。因此41表示销钉体，46表示通孔，47表示扩张元件等等。这个实施例的区别在于通孔46在从销钉体44的尾段42到扩张部分44的过渡区内有一个用于扩张元件47的基本上是漏斗形的滑动坡口51。这个滑动坡口51例如可以通过折叠起来的扩张部分44在销钉体41还没有卷拢的状态时的冲压实现。其中通孔46得到向前端逐渐缩小的形状。扩张元件47可以做成圆柱形。也可以如实施例所示具有一个锥形缩小的前端50。在一个没有详细画出来的、可选择的实施变型方案中锥形部分可以延伸到扩张元件的很大一部分或者扩张元件可以整个做成锥形的。扩张元件47的轴向长度X相应于销钉体41的总长度l减去内螺纹43的轴向长度Y。
图8表示图5中沿箭头Ⅷ方向的按本发明的扩张销钉的视图。穿过通孔36看向扩张元件37的前端面。可以清楚地看到扩张部分34具有中凸地弯曲的外侧面的基本上成三角形的轮廓。扩张部分34通过纵向槽35分成三个扩张片10。折叠线F用虚线表示，板材冲压件在扩张部分内沿这条折叠线折叠。
借助于图3至8所叙述的实施例的按本发明的扩张销钉的安装过程类似于按图1和2的实施例以习惯的方法进行。销钉体放入支承体上预先准备好的孔内。然后通过轴向锤击连在扩张元件上的安装工具使扩张元件在规定断裂处与销钉体分开，并推进到扩张部分内，以便使它径向张开，并因此固定销钉体。
权利要求
1．扩张销钉，特别是锤击扩张销钉，包含一个带有通孔(6)的筒形销钉体(1；21；31；41)和一个扩张元件(7；27；37；47)，销钉体具有一个带纵向槽(5；25；35；45)的扩张部分(4；24；34；44)并且在其与扩张部分(4；24；34；44)相对的尾段(2；22；32；42)上有一个承载部分(3；23；33；43)，最好是内螺纹；扩张元件固定在通孔(6；26；36；46)内，并且在扩张部分(4；24；34；44)径向张开的情况下可以在通孔(6；26；36；46)内轴向移动，其特征在于扩张元件(7；27；37；47)是一个板材冲压卷曲件(11；12a；13a)，它卷成一个致密体，并且至少局部相对于扩张部分(4；24；34；44)内的通孔(6；26；36；46)具有过盈。
2．按权利要求1的扩张销钉，其特征在于扩张元件(27；37；47)一体地做在筒形销钉体(21；31；41)上，其中扩张元件(27；37；47)和销钉体(21；31；41)由连在一起的板材冲压件(12a，12b；13a，13b)制成，并在连接区域内设有一个规定断裂部位(29；39；49)。
3．按权利要求2的扩张销钉，其特征在于筒形销钉体(21；31；41)在扩张部分(24；34；44)内通过板材冲压件(11b；12b)的折叠具有比尾段(22；32；42)大的壁厚(t)，其中在扩张部分(24；34；44)内通孔(26；36；46)的直径(S)比销钉体(21；31；41)尾段(22；32；42)内的内径(r)减小。
4．按上述权利要求之任一项的扩张销钉，其特征在于扩张元件(7；27；37；47)具有一个基本上圆柱形的外轮廓，其中扩张元件(7；27；37；47)的外径(d)比扩张部分(4；24；34；44)内通孔的直径(S)大约0．5～1．5mm。
5．按权利要求3或4之一的扩张销钉，其特征在于，在扩张部分(44)内通孔(46)做得向安装方向逐渐缩小，其中通孔(46)的逐渐缩小最好通过板材冲压件折叠部分的压制实现。
6．按权利要求1至3之任一项的扩张销钉，其特征在于扩张元件(47)至少局部具有朝安装方向锥形缩小的外轮廓(50)。
7．按上述权利要求之任一项的扩张销钉，其特征在于在销钉体(41)从尾段向扩张部分(44)的过渡区在通孔(46)内设有一个用于扩张元件(47)的基本上成漏斗形的滑动坡口(51)。
8．按上述权利要求之任一项的扩张销钉，其特征在于扩张元件(7；37；47)在其朝向承载部分(3；33；43)的端面上具有一个在中间突起的榫头(8；38；48)。
9．按上述权利要求之任一项的扩张销钉，其特征在于销钉体(31)在扩张部分(34)内具有一个带中凸形弯曲的外侧面的基本上成三角形的外轮廓，并通过三个轴向槽(35)分成三个扩张片(10)。
10．按上述权利要求之任一项的扩张销钉，其特征在于扩张元件(7；27；37；47)的轴向长度(X)相当于销钉体(1；21；31；41)的总长度(I)减去内螺纹(3；23；33；43)的轴向长度(Y)。
全文摘要
锤击扩张销钉型的扩张销钉包括一个带有通孔(36)的筒形销钉体(41),它具有一个带纵向槽(45)的扩张部分(44),并且在其与扩张部分相对的尾段(42)上具有承载部分(43),最好是内螺纹。通孔(46)内固定一个扩张元件(47),当扩张部分(44)径向张开时它可以在通孔(46)内轴向移动。扩张元件(47)是一个板材冲压卷曲件,它卷成一个致密体并至少在局部相对于扩张部分(44)的通孔(46)具有过盈。
文档编号F16B13/00GK1206076SQ98116079
公开日1999年1月27日 申请日期1998年7月16日 优先权日1998年7月16日
发明者梅尔·弗朗茨－保罗 申请人:希尔蒂股份公司