专利名称：用于锚固在实体建筑材料里的榫钉的制作方法
用于锚固在实体建筑材料里的榫钉本发明涉及一种用于锚固在实体建筑材料里的榫钉(Duebel)，它 可以通过拧入螺钉被扩张。已知的用于锚固在实体建筑材料或空心建筑材料里的榫钉，在其前 面端部具有套管状的螺紋啮合部位，在其后面部位具有空心杆，在它们之间有膨胀部位。膨胀部位在塑料榫钉的中间部位上延伸并具有纵向狭 槽，通过这些纵向狭槽，膨胀部位分成多个膨胀舌。膨胀舌在其前面端 部过渡至螺紋啮合部位，而在其后面端部则过渡至空心杆。为了进行锚 固，塑料榫钉被插入钻孔里并且膨胀螺钉拧入到塑料榫钉里。膨胀螺钉 穿过空心杆以及接着其的膨胀部位，并在套筒状的螺紋啮合部位里切割 螺紋。在实体建筑材料的钻孔里，膨胀螺钉将膨胀舌向外挤压，其中塑 料榫钉在膨胀部位里被膨胀螺钉扩张。膨胀舌被压向钻孔壁，因此塑料 榫钉就锚固在实体建筑材料的钻孔里。对于空心建筑材料或板体，如果将塑料榫钉穿过钻孔插入，那么塑 料榫钉的膨胀部位处于空心建筑材料的腹板后面的空腔里或者在板体 后面的空腔里。在柠入膨胀螺钉时，膨胀螺钉的螺钉头轴向支撑在塑料 榫钉的空心杆，并且膨胀螺钉在空心杆体的方向上拉紧塑料榫钉的螺紋 啮合部位。榫钉的膨胀部位被轴向缩短。同时榫钉的螺紋啮合部位相对 于空心杆发生扭转，膨胀舌相互围着进行巻绕，榫钉的膨胀部位形成结 点的形式。结点底切空心建筑材料的腹板或者板体，并通过形状锁合连 接使榫钉锚固住。本发明的任务是提供一种榫钉，它可以整体地通过注塑或者塑料制 成，并在实体建筑材料里具有高的锚固力。此任务按照本发明通过一种具有权利要求1的特征的榫钉来完成。 其它有利的构造方案可见从属权利要求。按照本发明的榫钉用于锚固到实体建筑材料里，并具有布置在膨胀 部位和螺紋啮合部位之间的压缩部位。螺紋啮合部位布置在榫钉的前面 端部并与螺钉的螺紋啮合，该螺钉通过螺钉拧入使榫钉扩张。榫钉的膨 胀部位被拧入的螺钉的杆段向外顶着钻孔的壁体挤压，也就是说扩张， 因而榫钉被固定在钻孔里，直到通过拉紧螺钉使压缩部位被压缩。在拧
入螺钉时，榫钉的压缩部位通过拧入螺钉使螺纹啮合部位在膨胀部位的 方向上移动而被压缩。螺钉的螺紋和榫钉的螺紋啮合部位形成了 一种传动螺紋(Bewegungsgewinde )。通过螺紋啮合部位向膨胀部位的移动， 榫钉的压缩部位被轴向缩短(压缩)，因而使压缩部位的壁体被向外挤 压。在此压缩部位的壁体起皱(knautschen),其中壁体的材料被相互 挤入、压缩并向外挤压或者挤出。有利地，在压缩时压缩部位发生塑性 变形。通过这种塑性变形，榫钉良好匹配于钻孔，由此在使榫钉锚固住 时实现了高保持力。在一种优选的实施方式中，榫钉构造为套筒状的并由塑料制成，其 优点在于榫钉可以整体地并由此经济地通过注塑制成。但也可以使用 其它横截面形状和材料，或者榫钉构造为多部分的。在本发明的另一种有利构造方案中，榫钉的膨胀部位具有在纵向方 向上延伸的狭槽，这种狭槽将膨胀部位分成膨胀舌。膨胀舌更为适宜地 在中间部位里具有加厚部，因而膨胀舌略向外拱弯。在将榫钉装入钻孔 里时，膨胀舌被径向向里挤压，并接着在拧入螺钉时通过螺钉的无螺紋 的杆段被向外压向钻孔壁。膨胀部位被张开，并因此锚固在钻孔里。有利地在将螺钉拧入到榫钉时，膨胀部位在螺钉的螺紋与螺紋啮合 部位进行啮合以及压缩部位被压缩之前扩张。膨胀舌压向钻孔的壁体就 形成一种锚固并防止榫钉在钻孔里旋转，直至压缩部位被压缩。本发明的一种有利的改进方案规定榫钉的螺紋啮合部位具有在螺 钉的螺紋的升程方向上延伸的狭槽。螺钉的螺紋与螺紋啮合部位的在螺 紋升程方向上延伸的狭槽相啮合，其中螺钉的螺紋和螺紋啮合部位在螺 钉旋转时按照传动螺紋的方式起作用。其优点在于拧入螺钉只需要花 费小的力，并且同时在使榫钉锚住时实现了高拉紧力矩。狭槽可以在才隼 钉的压缩部位里连续地布置。榫钉的压缩部位更有利地具有在圆周方向上延伸的横槽和V形的 狭槽。横槽和V形的狭槽更适宜地成组设置，它们在压缩部位的纵向方 向上延伸。这些组分布在压缩部位的圆周方向上，其中接着一组横槽分 别为 一组V形的狭槽。在槽和狭槽部位里压缩部位的壁体的削弱可以在 榫钉压缩时使压缩部位产生一种确定的起皱，而且此外有以下优点压 缩所需的力变小了。槽和/或狭槽使得榫钉材料更容易向外挤压，并且在 榫钉扩张和压缩部位压缩时更容易塑性变形。两者都提高了榫钉的锚固 力。在本发明的 一种构造方案中，榫钉在后面端部和膨胀部位之间具有 伸张缝或压缩缝。榫钉的后面端部位于膨胀部位的背离于压缩部位和螺 紋啮合部位的一侧，通过该后面端部，螺钉被柠入到榫钉里。伸张或压 缩缝例如是槽或狹槽形式的材料削弱，它们可以使榫钉轴向加长或缩 短。当螺钉以其头部处于榫钉的后面端部上时，榫钉并不阻止螺钉柠 入，而且当榫钉以台肩位于锚固基底或者要固定的构件上时，榫钉可以 伸长。在本发明的另外一种有利的构造方案中，榫钉的螺钉具有螺紋和无 螺紋的杆段。在螺钉柠入时，无螺紋的杆段贯穿榫钉的膨胀部位以及压 缩部位，其中螺紋与螺紋啮合部位处于啮合。榫钉更为适宜地在螺紋啮合部位里具有比在膨胀部位和压缩部位里更小的内径。其优点在于膨 胀部位和压缩部位可以轴向地在螺钉上移动，由此可以使压缩部位实现 压缩。从螺钉的无螺紋的杆段到螺紋的过渡部位优选是尖棱的。这样在将 螺钉拧入榫钉时，可以在轴向方向上传递力，这有助于榫钉的压缩部位 的压缩。以下根椐附图所示实施例对本发明进行详细说明。附图示出
图1 按照本发明的榫钉连同螺钉的透视图； 图2 图1所示按照本发明的榫钉的侧视图；图3 图1所示按照本发明的榫钉的另一侧视图，其视向相对于图 2在圆周方向上变化了 90° ;图4 图2所示榫钉的剖视图；图5图3所示榫钉的剖视图；图6 图2所示榫钉在螺钉拧入之后的侧视图。附图所示的按照本发明的榫钉1基本是套筒状的，并可以通过拧入 螺钉2扩张。榫钉l由塑料制成，在其后面端部有一个径向台肩3，在 其前面端部有一个45。的倒角4。在大约占榫钉1长度 十分之一的后面 部位中，榫钉1具有一个圆柱形的空心杆5。空心杆5具有伸张缝和压 缩缝24,它们构造成槽或狭槽形式的材料削弱。伸张缝和压缩缝24可 以在拧入或拧紧螺钉时使榫钉1的长度相匹配。跟随着空心杆5的膨胀 部位6大约占榫钉1长度的三分之一。在膨胀部位6里，由纵向狭槽7
相互对峙地形成两个膨胀舌8,这些膨胀舌在其中间部位具有加厚部22 并略向外拱弯。在将榫钉1装入未示出的钻孔里时，膨胀舌8由于其加 厚部22而被径向向里挤压。在其长度大致相当于膨胀部位6的前面部 位中，榫钉具有一个套筒状的螺紋啮合部位9，该螺紋啮合部位有一个 出孔IO，用于让螺钉2从榫钉1的前面端部里伸出。螺紋嗜合部位9具 有布置在螺钉2的螺紋11的升程方向上的狭槽12。在榫钉1的膨胀部位6和螺紋啮合部位9之间设置有压缩部位13。 压缩部位13在将螺钉2拧入到螺紋啮合部位9里时，通过柠入螺钉2 使螺紋啮合部位9朝着膨胀部位6移动并因此使压缩部位13轴向缩短 而被压缩。压缩部位13具有在榫钉1的圆周方向上延伸的横槽14，该 横槽使压缩部位13的壁体15削弱。压缩部位13还具有在圆周方向上 相对于横槽14偏转90°的V形的狭槽16。 V形的狭槽16透过压缩部 位13的壁体15,因此形成V形的膨胀舌17。膨胀舌17的尖部18指向 榫钉1在出孔10的方向上的前面端部。榫钉1的螺钉2具螺4丁台肩19和六角头20。螺钉2的无螺紋的杆 段21布置在螺紋11和螺钉台肩19之间。螺钉2的杆段21的直径略小 于榫钉1的圆柱形空心杆5的内径。如由图4、 5可见，榫钉1在螺紋 啮合部位9内具有比在空心杆5里、在膨胀部位6和压缩部位13里更 小的内径。因此螺钉2的螺紋11与螺纹啮合部位9啮合，反之膨胀部 位6和压缩部位13则可以轴向地在螺钉2上移动。图6示出拧入了螺钉2的榫钉1。螺钉2完全拧入到榫钉1里，并 通过螺钉台肩19支撑在榫钉1的径向台肩3上。螺钉2的无螺紋的杆 段21贯穿榫钉1的空心杆5、膨胀部位6和压缩部位13。螺钉2的螺 紋11贯穿螺紋啮合部位9，并从螺紋啮合部位9的出孔IO里伸出。螺 钉2的螺紋11与螺紋啮合部位9的在螺紋11的升程方向上延伸的狭槽 12相啮合。在将螺钉2拧入榫钉1里时，这种结构型式可以只需较小的 力，并且同时在将榫钉1锚固到钻孔里时具有高的拉紧力矩。榫钉l的 膨胀部位6被拧入的螺钉2的无螺紋的杆段21向外挤压并扩张。膨胀 舌8被杆段21顶压向未示出的钻孔的壁体。为了提高压紧力，膨胀舌8 在其中间部位具有加厚部22，这在图4中可以见到。在将螺钉2拧入榫 钉1时，膨胀部位6在螺钉2的螺紋11与螺紋啮合部位9相啮合之前 扩张。膨胀舌8压紧在钻孔的壁体上，这使榫钉1在钻孔里被锚固住并 防止转动。在将螺钉2继续柠入到榫钉1时，螺钉2的螺纹11就与榫钉1的 螺紋啮合部位9啮合。螺钉2的螺紋11和螺纹啮合部位9的狭槽12按 照一种传动螺紋的方式发生作用。在继续拧紧螺钉2时，螺紋啮合部位 9在榫钉1的后面端部的方向上通过径向台肩3被拉伸，其中螺钉2的 螺紋11从榫钉1的出孔IO里伸出。榫钉1的压缩部位13被轴向缩短， 并且榫钉1的轴向长度相比于如在图1中所示的末锚固的榫钉1被缩 短。这种缩短是由于在拧入螺钉2时压缩部位3的压缩而引起的。由于压缩部位13的压缩，压缩部位13的壁体被向外挤压。榫钉1 的壁体15的塑料材料在压縮部位13里弹性/塑性地变形，其中材料被相 互挤入、压缩和向外挤压。通过塑性变形，榫钉1良好地匹配于钻孔， 并在榫钉1锚住时实现了高保持力。从螺钉2的无螺紋杆段21至螺紋11的过渡部位23是尖棱的。因 此在将螺钉2拧入到榫钉1里时形成了轴向的力传递，这有利于压缩部 位13的压缩和局部的塑性变形。压缩部位13的横槽14和V形的狭槽16在轴向方向上同样也被压 缩，因此槽槽14和V形的狭槽16的壁体完全或局部地相互贴靠。V形 的膨胀舌17成鳞片状相互叠置，其中膨胀舌17的尖部18侧面突出于 榫钉1，并使榫钉1用一种沉割式的形状锁合被锚固在钻孔里。
权利要求
1.用于锚固在实体建筑材料里的榫钉，该榫钉可以通过拧入螺钉(2)而扩张，并具有螺纹啮合部位(9)，该螺纹啮合部位与被拧入的螺钉(2)的螺纹(11)处于啮合，所述榫钉具有膨胀部位(6)，该膨胀部位被拧入的螺钉(2)的杆段(21)向外挤压并扩张，并且所述榫钉还具有位于螺纹啮合部位(9)和膨胀部位(6)之间的压缩部位(13)，该压缩部位在螺钉(2)拧入到螺纹啮合部位(9)里时，通过旋转螺钉(2)使螺纹啮合部位(9)向着膨胀部位(6)移动并由此使压缩部位(13)轴向缩短而被压缩，由此使榫钉(1)的壁体(15)在压缩部位(13)内被向外挤出。
2. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，在狞入螺钉(2)时， 所述膨胀部位(6)比压缩部位(13)更早地扩张。
3. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述压縮部位(3) 在压缩时发生塑性变形。
4. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所迷榫钉(1 )是套 筒状的。
5. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述螺紋啮合部位 (9)具有在螺钉(2)的螺紋(11 )的升程方向上延伸的狭槽(12)。
6. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述压缩部位(13) 具有在圆周方向上延伸的横槽(14)。
7. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所迷压缩部位(13) 具有V形的狭槽(16)。
8. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述膨胀部位(6) 具有在纵向方向上延伸的狭槽(7)。
9. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述膨胀部位(6) 具有膨胀舌(8),这些膨胀舌以其端部转变为榫钉(1)，其中这些膨 胀舌(8)在中间部位里具有加厚部(22)。
10. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述榫钉(1)在 榫钉(1 )的后面端部和膨胀部位(6)之间具有伸张缝和压缩缝(24)。
11. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述榫钉(l)由 塑料制成。
12. 按照权利要求1所述的榫钉，其特征在于，所述榫钉(1)具有螺钉(2)，该螺钉具有螺紋(11)和无螺紋的杆段(21),其中无 螺紋的杆段(21 )贯穿膨胀部位(6)和压缩部位(13)，而螺紋(11 ) 则与榫钉(1 )的螺紋啮合部位(9)啮合。
13.按照权利要求12所述的榫钉，其特征在于，所述螺钉(2)具 有从无螺纹的杆段Ul)到螺紋(11)的尖棱的过渡部位(23)。
全文摘要
本发明涉及一种用于锚固到实体建筑材料里的榫钉(1)，该榫钉可以通过拧入螺钉(2)而扩张。按照本发明的榫钉(1)由塑料制成，并在膨胀部位(6)和用于螺钉(2)的螺纹啮合部位(9)之间具有压缩部位(13)。在将螺钉(2)拧入到螺纹啮合部位(9)里时，螺纹啮合部位(9)朝着膨胀部位(6)移动，并且榫钉(1)通过压缩部位(13)的压缩而轴向缩短。其中压缩部位(13)的壁体(15)被向外挤出并塑性变形，由此榫钉(1)被锚固在钻孔里。
文档编号F16B13/14GK101163892SQ200680013010
公开日2008年4月16日 申请日期2006年2月21日 优先权日2005年4月21日
发明者R·费希尔, W·豪格 申请人:阿图尔-费希尔股份公司费希尔厂