火药驱动的机械锁紧混凝土锚固件的制作方法

专利名称：火药驱动的机械锁紧混凝土锚固件的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及混凝土锚固件，更具体地，涉及新的改进的火药驱动的机械锁紧 混凝土锚固件，其中该混凝土锚固件的下端部适于布置在例如混凝土基底中钻出的盲孔的 下或内端部中，并且，其中火药驱动的机械锁定装置设置在该混凝土锚固件的下端部中，以 当火药驱动的机械锁定装置的火药驱动机构实际上以电或机械方式被致动时，该机械锁定 装置将有效地径向向外扩展，以锁定地接合在该混凝土基底的下侧壁部分中，该下侧壁部 分至少部分限定钻出在该混凝土基底中的盲孔的下端部，从而实际上将混凝土锚固件机械 地锁紧在该混凝土基底中钻出的盲孔内。如关于通常的混凝土锚固件所惯常的，本发明的 新的和改进的混凝土锚固件适于用来将多种不同的物体、制品、安装托架等紧固或固定在 可能需要的混凝土基底的不同区域上。
背景技术：
与将锚固件紧固或固定到不同的基底，例如混凝土基底等之中相关，为了按照顺 序将制品、物体、安装托架等紧固、固定或安装到混凝土基底上，本领域或行业当然已知多 种类型的传统锚固件和用于安装该锚固件的方法。例如，图1-4中公开了第一示例性类型 的传统、公知的锚固件，以及将该锚固件安装到例如混凝土基底等中的方法，其中总体以附 图标记100标示该锚固件。由于预定量的摩擦力有效地产生在锚固件和混凝土基底的内侧 壁部分之间，该第一示例性类型的锚固件适于被紧固在该混凝土基底中，其中该混凝土基 底的内侧壁部部分地限定锚固件设置其中的盲孔。更具体地，混凝土基底显示在102处，盲 孔104首先通过合适的钻头106在混凝土基底102中钻出，该钻头106由合适的动力工具 108旋转驱动。随后，如图2中所示，通过合适的清洁工具112清除钻孔过程中产生的盲孔 104内部的碎屑110，以使碎屑不会在锚固件实际上插入盲孔104中时不利地干涉产生在锚 固件和混凝土基底内侧壁部分之间的所需摩擦力，其中，该混凝土基底的内侧壁部部分地 限定锚固件设置其中的盲孔。在前述清洁操作完成之后，待固定到混凝土结构或基底102的物品，例如安装托 架或类似物114实际上布置在混凝土结构或基底102上，该物品具有形成在其中的孔116， 以允许锚固件从孔中插入穿过，并且锚固件118插入穿过该安装托架或类似物114的孔 116，以使锚固件118的基本上整个轴向长度或范围此时布置在盲孔104内。锚固件118 例如为包括外部套管构件和内部杆构件122的类型，所述外部套管构件如在120处具有外 螺纹，以摩擦接合混凝土结构或基底的内侧壁部分，其中该内侧壁部部分地限定锚固件118 此时布置在其中的盲孔104，该内部杆构件122上端部如在124处具有外螺纹，以能够使内 螺纹扭矩螺母126螺纹接合在其上。相应地，当扭矩螺母126实际上通过合适的扭转工具
128连续地螺纹接合在锚固件118的内部杆构件122的向上突出的外螺纹端部124上，并且 扭转到预定角度时，内部杆构件122的下端部将使锚固件118的外部套管构件的下端部径 向向外扩展，以实际上摩擦地接合混凝土结构或基底102的内侧壁部分，该内侧壁部部分 地限定锚围件118此时布置于其中的盲孔104，从而实际上牢固地将锚固件108固定在混凝 土结构或基底102内。虽然前述摩擦式锚固件当然通常在其操作中或现场功能或用途方面非常令人满 意，但是摩擦式锚固件的一个缺陷特征是，如已经说明的，预先在混凝土结构或基底中钻出 的盲孔需要在锚固件插入该混凝土结构或基底之前进行清洁。因此可容易地意识到，如果 特定的建筑场所或项目需要安装例如成百上千个锚固件，安装过程的该清洁步骤十分耗时 并且成本高。因此，另一种公知的传统类型的混凝土锚固件包括机械锁紧式锚固件，其中， 代替通过形成在锚固件和用于部分地限定在其中布置了锚固件的盲孔的混凝土结构或基 底内侧壁部分之间的摩擦力，将锚固件有效地固定在混凝土基底中，该锚固件实际上包括 径向向外伸出或突出的结构，其机械地接合混凝土结构或基底的内侧壁部分，该内侧壁部 部分地限定锚固件布置其中的盲孔。更具体地，例如并且参照图5-13，公开了适于牢固地固 定或嵌入例如混凝土结构或基底中的、传统的现有技术机械锁紧式锚固件的具体实施例，， 以及用于便于将传统的现有技术机械锁紧式锚固件安装在混凝土结构或基底中的端面切 刀，其以附图标记200标示。应理解的是，出于本公开和说明书的目的，图5-13中公开的、 有效地对应于图1-4中公开的锚固系统的组成部件的锚固系统的那些组成部件，，将由相 应的附图标记标示，不同之处可能在于其将在200系列内。更具体地，如图1-4中所公开的锚固件系统100的情况，混凝土结构或基底202具 有在其中钻出预定深度的盲孔204。在将传统现有技术的机械锁紧式锚固件安装到预钻出 的盲孔204之前，应注意的是，无需清洁盲孔204。因此，为了有效地准备用于在其中接纳传 统现有技术的机械锁紧式锚固件的预钻出盲孔，将端面切刀206向下插入到预先钻出的盲 孔204中。可看到端面切刀206包括外部管状构件208，其具有牢固地布置在其上端部的肩 部210，从而当外部管状构件208向下插入预钻出的盲孔204中时，端面切刀206的肩部210 将接合混凝土结构或基底202的上部表面部分212，如图6中所示，以将端面切刀206的下 端部适当地定位在预钻出的盲孔204的下端部中。还可看到端面切刀206包括头部214和 牢固地将头部214互连到肩部210的颈部216。具有增大的上端部分218的内部杆构件可 在外部管状构件208内往复移动，并且通常通过例如卷簧构件220偏置到升高位置，如图6 中所示，该卷簧构件220伸出在内部杆构件的增大上端部分218的下端和端面切刀206的 头部214及颈部216之间，并且向下进入端面切刀206的头部214和颈部216中。此外，而且可见，端面切刀206的颈部216的沿直径相对的区域分别设置有细长的 垂直取向的多个槽222，该槽222中仅一个可见，并且内部杆构件相应地设置有一对沿直径 相对的径向向外突出的导销224，该导销224中仅一个可见，其分别可动地布置在槽222中。 外部管状构件208的下端部在外部管状构件208的下端部上方预定轴向距离处也设置有一 对沿直径相对的切口或槽，其未显示，并且内部杆构件的下端部设置有一对沿直径相对的 切割刀片226，其可以径向向外扩展和径向向内缩回的操作模式径向可动。因此，如可从图6和 7容易地意识到的，当内部杆构件在端面切刀206的外部管状 构件208内抵抗卷簧构件220的偏置力垂直向下移动时，如可见或可知的，通过内部管构件的增大上端部218与端面切刀206的头部214的接合以及通过导销224在槽222内的向下 移动，可操作地连接到径向可动的切割刀片226的未显示的连接装置或类似装置将使径向 可动的切割刀片226穿过未显示的外部管状构件208的切口或槽向外突出，以接合部分地 限定预钻出盲孔204的混凝土基底或结构202的内部侧壁部分。因此，进一步地，当端面切 刀206于是通过任何未显示的合适装置按角度旋转时，切割刀片226将有效地在预钻出的 盲孔204的底部上方预定距离处的混凝土结构或基底202的侧壁部分内切割并且限定环形 底切部分或扩孔区，如图8中228处最佳示出。当完成上述底切或扩孔操作时，内部杆状构 件的增大上端部218将有效地松开，以有效地将端面切刀206的内部杆构件返回到其初始 位置，如图6中所示。因此，刀片构件226移回或返回到其径向缩回位置，并且端面切刀206 此时从图8中所示的具有底切或扩孔的预钻出盲孔204移开，以使传统的现有技术机械锁 紧式锚固件此时容易地安装在限定在混凝土结构或基底202中的具有底切或扩孔的预钻 出盲孔204中。更具体地，如图9-13中所示，传统的现有技术机械锁紧式锚固件230包括 外部套管构件232，在其下端部中设置有例如一对沿直径相对的多个切口 234，该多个切口 234仅一个可见，还包括适于布置在外部套管构件232内部的扩展杆或柱构件。可看到扩展 杆或柱构件的下端部236具有基本上截头圆锥状结构，而杆或柱构件的上端部在238处具 有外螺纹，环形肩部240有效地限定在外部套管构件232的上端部和从外部套管构件232 向上突出的扩展杆或柱的外螺纹端部238之间。此外，插孔支撑构件242有效地包括中空管状无螺纹主体部分或套管构件244和 横向伸出的头部246，以使插孔支撑构件242有效地具有基本上T型横截面结构。中空管 状无螺纹主体部分或套管构件244适于布置在杆或柱构件的向上突出的具有外部螺纹的 端部238上，以当传统的现有技术机械锁紧式锚固件230插入并且布置在具有扩孔或底切 的预钻出盲孔204中时，使中空管状无螺纹主体部分或套管构件244的下端部布置或安放 在锚固件套管构件232的环形肩部240上，同时插孔支撑构件242的横向伸出的头部246 将与混凝土结构或基底202的上表面部分248接合或安放其上，全部如图10最佳示出。另 外，还设置有扩展柱延伸部250，并且示出，扩展柱延伸部250包括下部中空内螺纹管状部 分252和上部外螺纹杆部254。因此，如从图10还可意识到的，在传统现有技术的机械锁紧式锚固件230插入具 有底切或扩孔的预钻出盲孔204中之后，并且在支撑构件242也已经有效地插入具有底切 或扩孔的预钻出盲孔204中之后，以使中空管状无螺纹主体部分或套管构件244的下端部 布置或安放在锚固件套管构件232的环形肩部240上，同时支撑构件242的横向伸出头部 246与混凝土结构或基底202的上表面部分248接合或安放其上，则扩展柱延伸部250向下 插入支撑构件242的中空管状无螺纹主体部分或套管构件244中。扩展柱延伸部250的下 部中空内螺纹管状部分252适于完全螺纹接合锚固件230的杆或柱的向上突出的外螺纹端 部238，并且因此，扩展柱延伸部250的下部中空内螺纹管状部分252的下端面将同样安放 在锚固件套管构件232的环形肩部240上。扩展柱延伸部250的外螺纹杆部分254此时向 上突出在混凝土结构或基底202的上表面部分248上方，并且易于通过合适的支撑装置或 组件接合，该合适的支撑装置或组件在图11中256处示出，用于实际上实现传统的现有技 术机械锁紧式锚固件230机械锁定或固定在混凝土结构或基底202内。更具体地，支撑装置或组件256示出包括框架258，其有效地插在扩展柱延伸部250的向上突出的外部螺纹杆部分254的上方，以使扩展柱延伸部250的向上突出的外部螺纹杆部分254沿支撑装置或组件256的轴向中心轨迹延伸。另外，框架258的下部横梁构 件260安放在支撑构件242的横向伸出的头部246上，同时内螺纹结合构件262的下端部 螺纹接合在扩展柱延伸部250的向上突出的外螺纹杆部分254的上端部上。而且，外螺纹 支撑杆构件264的下端部螺纹接合在内部螺纹接合构件262的上端部内，同时外部螺纹支 撑杆构件264的上端部具有螺纹接合其上的扭矩螺母266。因此可容易地意识到，当扭矩螺母266连续旋转，以逐渐地螺纹接合到外部螺纹 支撑杆构件264的上端部上时，通过限定在例如扩展杆或柱构件的外部螺纹上端部238和 扩展柱延伸部250的内螺纹下端部分252之间、扩展柱延伸部250的外螺纹上端部分254 和螺纹接合构件262的下端部分之间以及内螺纹接合构件262的上端部和外螺纹支撑杆构 件264的下端部之间的多种螺纹连接方式，扩展杆或柱构件将在锚固件230的围绕的管状 套管构件232内并且沿其其轴向升高。以这种方式，如从图11最佳可知，扩展杆或柱构件 的截头圆锥状下端部将与围绕的管状构件232的内侧壁构件接合或互相作用，以使其在管 状套管构件232的切口区234所容许的区域径向向外扩展，从而使管状套管构件232的下 端部将径向扩展到限定在混凝土结构或基底202中的具有底切或扩孔的预钻出孔204的底 切或扩孔区228内，以由此将传统的现有技术机械锁紧式锚固件230机械地锁定在混凝土 结构或基底202中。现在参照图12和13，当总结传统的现有技术机械锁紧式锚固件230在混凝土基底 或结构202中的安装时，如图11中所示，从图12可看到，支撑装置或组件256、扩展柱延伸 部250和支撑构件242已经移除，由此留下传统的现有技术机械锁紧式锚固件230锁定地 布置在混凝土结构或基底202中。更具体地，锚固件230的杆或柱构件的不可见的上部外 螺纹端部238布置在位于混凝土结构或基底202的上表面部分248下面的预定距离处，并 且内螺纹接合构件268的下端部与锚固件230的杆或柱构件的上部外螺纹端部238螺纹接 合，以使接合构件268的上端部同样布置在位于混凝土结构或基底202的上表面部分248 下面预定距离。最后，如从图13最佳所知，外螺纹锚固件杆270使其下端部螺纹接合在内 螺纹接头268的上端部中，以使锚固件杆270的上端部基本上突出在混凝土结构或基底202 的上表面部分248上方，于是待牢固地固定到混凝土结构或基底202的上表面部分248上 的物体，例如具有形成于其中的合适的孔来使锚固件杆270的上端部有效地从其穿过的安 装托架或类似物272，布置在锚固件杆270的上端部上方，以使安装托架或类似物272安放 在混凝土结构或基底202的上表面部分248上。合适的螺母构件274被最终螺纹接合到锚 固件杆270的向上突出的上端部上，以使螺母构件276的凸缘部分276最终接合到安装托 架或类似物272安放在混凝土结构或基底202的上表面部分248上的部分，以实际上牢固 地固定安放在混凝土结构或基底202的上表面部分248上的安装托架或类似物272。这样 则完成了牢固地紧固安放在混凝土结构或基底202的上表面部分248上的安装托架或类似 物272的全部安装过程。虽然由于从将机械锁紧式锚固件230机械锁定到混凝土结构或基底202中的角度 来说，这样的传统现有技术机械锁紧式锚固件230的使用具有其明显的优点，但是也可容 易地意识到，由于不同的操作步骤和进行这些操作步骤所需的结构部件，因此安装过程相 对复杂并且非常费时，如前面结合图5-13公开和描述的。更具体地，预钻出的盲孔204必须首先在混凝土结构或基底202中形成底切或扩孔，然后传统的现有技术机械锁紧式锚固件230必须安装在具有底切或扩孔的预钻出盲孔204中，然后支撑装置或组件256必须可 操作地连接到位于扩孔或底切的预钻出盲孔204中的锚固件230，然后需要移除支撑装置 或组件256，以使物件或物体，例如安装托架或类似物272，牢固地紧固到混凝土结构或基 底 202。因此本领域存在对新的改进的用于安装在混凝土结构或基底中的机械锁紧锚固 件的需要，其中该机械锁紧锚固件结构相对简单，具有相对少数量的组成部件，并且可相对 快速并且容易地安装。

发明内容
根据本发明的教导和原理，通过提供新的改进的机械锁紧式锚固件实现前述和其 他目的，所述新的改进的机械锁紧式锚固件包括实心杆构件，其中，所述实心杆构件的下端 部适于布置在所述预钻出盲孔的下端部中，并且其中，火药驱动的机械锁紧组件有效地布 置或嵌入所述实心杆构件的下端部中。根据本发明第一实施例的教导和原理，该火药驱动 的机械锁紧组件包括起爆火药驱动的炸药和多个销，由于所述起爆火药驱动的炸药的致动 或引爆，所述销沿径向被向外驱动，以伸出并且突出到所述混凝土基底或结构的侧壁部分 中，所述混凝土基底或结构部分限定所述预钻出盲孔，从而将所述机械锁紧式锚固件机械 锁定到所述混凝土结构或基底中。根据本发明的其他教导和原理，所述起爆火药驱动的炸 药适于电或机械致动或引爆。根据本发明第二实施例的原理和教导，代替本发明第一实施例的特征使用多个 销，所述实心杆锚固件的下端部适于由于所述起爆火药驱动的炸药的致动或引爆以预定方 式变形，其中所述实心杆锚固件的变形的下端部的径向向外伸出或突出部分将有效地接合 并且伸出到或穿入所述混凝土结构或基底的侧壁部分中，所述混凝土结构或基底部分限定 所述预钻出孔。如在本发明第一实施例的情况下，用于使所述实心杆锚固件的下端部变形 的起爆火药驱动的炸药适于电或机械致动或引爆。


当结合附图考虑时，通过下面的具体实施方式
，将更全面了解本发明的多种其他 特征和随之而来的优点，附图中，贯穿多个视图，相似的附图标记标示相似的或相应的部 件，并且附图中图1-4是示出涉及与第一种传统的现有技术摩擦式锚固件在形成于混凝土结构 或基底中的预钻出盲孔内的安装相关的连续程序步骤的示意性剖视图；图5-13是示出涉及与第二种传统的现有技术机械锁紧式锚固件在形成于混凝土 结构或基底中的预钻出盲孔内的安装相关的连续程序步骤的示意性剖视图；图14-17是示出涉及与根据本发明原理和教导构造的新的改进的机械锁紧式锚 固件第一实施例在形成于混凝土结构或基底中的预钻出盲孔中的安装相关的连续程序步 骤的示意性剖视图；图18是示出如图17中所公开的根据本发明原理和教导构造的新的改进的机械锁 紧式锚固件第一实施例的修改或变形形式在形成于混凝土结构或基底中的预钻出盲孔中的布置的示意性剖视图；图19是示出如根据本发明原理和教导构造的新的改进的机械锁紧锚固件第二实 施例在形成在混凝土结构或基底中的预钻出盲孔中的布置的示意性剖视图；和图20是示出如图19中所公开的根据本发明原理和教导构造的新的改进的机械锁 紧式锚固件第二实施例的修改或变形形式在形成于混凝土结构或基底中的预钻出盲孔中 的布置的示意性剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图，更具体地参照其附图14-17，描述涉及与新的改进的机械锁紧式 锚固件第一实施例在形成在混凝土结构或基底中的预钻出盲孔中的安装相关的连续程序 步骤，其中该新的改进的机械锁紧式第一实施例总体以附图标记300标示，并且根据本发 明的原理和教导构造。应可理解，出于本公开和说明书的目的，图14-17中所公开的、有效 地对应于图1-13中公开的前面描述的锚固件系统的组成部件的、该新的改进的机械锁紧 式锚固件系统的第一实施例的组成部件，将以相应的附图标记标示，其中可能不同之处在 于其在300系列内。更具体地，图示出根据将该新的改进的机械锁紧式锚固件300的第一 实施例安装在混凝土结构或基底302中的安装过程，盲孔304首先通过合适的钻头306在 混凝土结构或基底302中钻出，如图14中所示。由于钻孔操作，来自周围混凝土结构或基 底302的碎屑308堆积在钻出的盲孔304内，但是，根据本发明的原理和教导，碎屑308不 需要从预钻出的盲孔304去除或清扫出。因此，将钻头306从预钻出的盲孔304取出，将根据本发明的原理和教导构造的新 的改进的机械锁紧式锚固件300的第一实施例向下插入限定在混凝土结构或基底302中的 预钻出的盲孔304中。更具体地，根据本发明的原理和教导，可看到新的改进的机械锁紧式 锚固件300的第一实施例包括实心杆构件310和有效地布置或嵌入该实心杆构件310下端 部中的火药驱动的机械锁定组件312。依次，如可从图16和17最佳所知的，火药驱动的机 械锁定组件312包括壳体314，其中布置起爆火药驱动的炸药；以及多个机械锁定销，其以 其径向向外伸出或突出状态布置在316处。根据该机械锁紧式锚固件300的第一实施例，实心杆构件310适于电连接到合适 的电源PS。因此，当电源PS被激活时，电荷向下电传导到实心杆构件310中，以有效地致动 或引爆布置在壳体314中的起爆火药驱动的炸药，此时机械锁定销316将沿径向向外推动， 以接合并穿入部分地限定预钻出盲孔304的混凝土结构或基底302的侧壁部分。该机械锁 紧式锚固件300此时牢固地紧固或锁定在混凝土结构或基底302中。当然应意识到，特别 是考虑到实际上这样的混凝土结构或基底通常具有结合其中的螺纹钢筋，混凝土基底或结 构现在或将适当电接地，以实际上允许布置在壳体314中的起爆火药驱动的炸药实际上被 致动或引爆。现在参照图18，其描述了如图17中所公开的、根据本发明的原理和教导构造的、 新的改进的机械锁紧式锚固件300的第一实施例的改进或变形形式，以实现机械锁定布置 在形成在混凝土结构或基底中的预钻出的盲孔中。考虑到新的改进的机械锁紧式锚固件 300的第一实施例和该新的改进的机械锁紧式锚固件300的第一实施例的改进或变形形式 两者的特征的基本结构相似性，为了简明，将仅讨论这些实施例之间的区别。另外，对应于新的改进的机械锁紧式锚固件300的组成部件的新的改进的机械锁紧式锚固件的改进或变形实施例的组成部件将以相对应的附图标记标示，不同之处在于其将以上标符号(’)的 方式标示。参照图18，并且与图17的进行比较，应意识到，根据新的改进的机械锁紧式锚固 件300’的改进的或变形实施例的原理和教导，新的改进的机械锁紧式锚固件300’的改进 或变形实施例不适于如图17中公开的新的改进的机械锁紧式锚固件300的第一实施例情 况下通过电致动，而是相反，该新的改进的机械锁紧式锚固件300’的改进的或变形实施例 适于机械致动。因此，撞针318’可动地安装在实心杆构件310’的最下端部中，以使撞针318’的下 端部有效地与盲孔304的底端壁部分接合或接触布置。这样，当通过任何合适的方式320’ 适当地将机械力F应用或施加在实心杆构件310’的上端部上时，该方式320’可包括手动 方式、撞击机械等，则由于撞针318’抵靠盲孔304的底端壁部分的作用力，撞针318’将有 效地在实心杆构件310’的下端部中被向上推动，从而将撞击壳体314’，以致动或引爆布置 在壳体314’内部的起爆火药驱动的炸药。与新的改进的机械锁紧式锚固件300的第一实 施例的情况相同，机械锁定销316’于是将径向向外推动，以接合并且穿入部分限定预钻出 盲孔304的混凝土结构或基底302的侧壁部分，此时机械锁紧式锚固件300’牢固地固定或 锁定在混凝土结构或基底302内。现在参照图19，其公开了根据本发明原理和教导构造的、用于同样实现机械锁定 布置在形成于混凝土结构或基底中的预钻出盲孔中的新的改进的机械锁紧式锚固件的第 二实施例，并且总体由附图标记400标示。考虑到分别公开于图17和19中的新的改进的 机械锁紧式锚固件300，400的第一实施例和第二实施例两者的特征的基本结构相似性，为 了简明，将仅讨论这样的实施例300，400之间的区别。另外，对应于新的改进的机械锁紧式 锚固件300的组成部件的本发明的新的改进的机械锁紧式锚固件400的第二实施例的组成 部件将以相对应的附图标记标示，不同之处在于其在400系列中。更具体地，图示出，代替 与新的改进的机械锁紧式锚固件300的第一实施例的实心杆构件310的下端部可操作地关 联且设置于其中的、由爆炸驱动从而径向向外突出的机械锁定销316，第二机械锁紧式锚固 件400的实心杆构件410的下端部以这样的方式预先制造例如，通过有效地具有预先确定 设计的一体结合于下端部中的弱化侧壁部分，其特征在于，通过预先确定设计并定位的实 际未显示的切口的，当布置在壳体414中的起爆火药驱动的炸药实际上被激活或引爆时， 预先制造、且预定设计的实心杆构件410的下端部的弱化侧壁部分将由于爆炸以径向向外 方式变形。因此，具有倒钩或尖头的突出部416将从或相对于实心杆构件410的下端部沿 径向被向外推动，以接合并且穿入部分地限定预钻出盲孔404的混凝土结构或基底402的 侧壁部分。以该方式，第二实施例的机械锁紧式锚固件400将牢固地被紧固和锚固在混凝 土基底或结构402中。如第一实施例的机械锁紧式锚固件300的情况，布置在壳体414中 的起爆火药驱动的炸药可通过来此合适的电源PS的电能来电致动。最后参照图20，其描述了图19中所公开的新的改进的、第二实施例的机械锁紧式 锚固件400的修改或变形形式，其同样根据本发明的原理和教导构造以实现在形成于混凝 土基底或结构中的预钻出的盲孔中的机械锁定布置。考虑到第二实施例的新的改进的机械 锁紧式锚固件400和第二实施例的新的改进的机械锁紧式锚固件400的改进或变形形式 两者特征的基本结构相似性，为了简明，将仅讨论这样的实施例之间的区别。另外，对应于新的改进的机械锁紧式锚固件400的组成部件的第二实施例的新的改进的机械锁紧式锚 固件的改进或变形形式的组成部件将以相对应的附图标记标示，不同之处在于其将以上标 (’)的方式标示。参照图20，与图19的进行比较，并且与图18中公开的第一改进或修改实施例 300’的相比较，应意识到，根据新的改进的机械锁紧式锚固件400’的改进的或变形实施例 的原理和教导，新的改进的机械锁紧式锚固件400’的第二改进或变形实施例不适于如图 19中公开的新的改进的机械锁紧式锚固件400的第二实施例的通电致动情况，而是相反， 该新的改进的机械锁紧式锚固件400’的第二改进的或变形实施例适于机械致动。因此，撞 针418’可动地安装在实心杆构件410’的最下端部分中，以使撞针418’的下端部有效地与 盲孔404的底端壁部分接合或接触布置。这样，当机械力F再次通过任何合适的方式420’ 适当地应用或施加在实心杆构件410’的上端部上时，该方式420’可包括手动方式、撞击机 械的，则由于撞针418’抵靠盲孔404的底端壁部分的作用力，撞针418’将有效地在实心杆 构件410’的下端部中被向上推动，并进而将撞击壳体414’，以致动或引爆布置在壳体414’ 内部的起爆火药驱动的炸药。与新的改进的机械锁紧式锚固件400的第二实施例的情况相 同，机械倒钩或突出部416’于是将沿径向被向外推动，以接合并且穿入部分限定预钻出盲 孔404的混凝土结构或基底402的侧壁部分，此时机械锁紧式锚固件400’牢固地固定或锁 定在混凝土结构或基底402内。 因而可见，根据本发明的原理和教导，公开了一种用于固定在混凝土基底或结构 中的新的和改进的机械锁紧式锚固件的多种实施例，其中由于起爆火药驱动的炸药的致动 或引爆，使机械锁定销或具有倒钩的突出部径向向外伸出或突出，从而有效地与部分限定 预钻出盲孔的混凝土基底或结构的侧壁部分相接触并且穿入该混凝土基底或结构的侧壁 部分，使该机械锁紧式锚固件布置在所述盲孔中。以这种方式，机械锁定销或具有倒钩的突 出部牢固地将机械锁紧式锚固件紧固或锚固到混凝土结构或基底内。起爆火药驱动的炸药 可以电气或机械方式来致动或引爆，从而依次有效地将机械锁定销或具有倒钩的突出部移 动到其在混凝土结构或基底中的工作位置，并且最后可意识到的是，新的改进的机械锁紧 式锚固件结构相对简单，其包括相对少数量的组成部件，并且可相对快速并且简单地安装 到混凝土基底或结构中。显而易见的是，根据上述教导可能获得本发明的多种变形形式或修改形式。例如， 虽然本申请以爆炸驱动方式的示例进行讨论和使用，但是当然可以同样采用其他膨胀装 置。类似的，用于前述爆炸驱动的致动装置或其他膨胀装置已经以机械或电气装置进行了 举例说明，但同样也可使用其他致动装置。最后，虽然已经描述了锁定装置以径向向外移动 进行，但是术语“径向向外”应以其最广的含义理解，并且可有效地包括沿任何一个或多个 方向或方位向外移动。因此应理解的是，在所附权利要求的范围内，本发明可以不同于本文 具体描述的其他方式实现。
权利要求
一种用于锁定接合在形成于某种结构中的孔内的膨胀驱动机械锁紧锚固件，其包括实心杆锚固构件，其围绕纵向延伸轴形成，并且适于布置在某种结构中预钻出孔内，所述实心杆锚固构件将被牢固地固定到所述孔中；壳体，其容纳布置在所述实心杆锚固构件下端部中的膨胀驱动装置；机械锁定装置，其布置在所述壳体上，用于从所述壳体向外移动，并且与在其中形成有所述预钻出孔的所述结构的侧壁部分接合，从而在所述结构中锁定接合所述实心杆锚固构件；和用于致动布置在所述实心杆锚固构件的所述下端部中的膨胀驱动装置的装置，以使所述机械锁定装置从所述壳体向外移动，并且与在其中形成有所述预钻出孔的所述结构的侧壁部分相接合，以在所述结构中锁定接合所述实心杆锚固构件。
2.根据权利要求1中所述的机械锁紧锚固件，其中布置在所述壳体内的所述膨胀驱动物质包括爆炸驱动物质。
3.根据权利要求2中所述的机械锁紧锚固件，其中 所述爆炸驱动物质包含起爆火药驱动的炸药。
4.根据权利要求1中所述的机械锁紧锚固件，其中 所述用于驱动所述爆炸驱动装置的装置包括电气装置。
5.根据权利要求4中所述的机械锁紧锚固件，其中所述电气装置包括电连接到所述实心杆锚固构件的电源，以使电流可在所述实心杆锚 固构件中从所述电源电传导到所述膨胀驱动装置，从而使所述膨胀驱动装置膨胀并且迫使 所述机械锁定装置向外移动并且接合在其中形成有所述预钻出孔的所述结构的侧壁部分， 以在所述结构中锁定接合所述实心杆锚固构件。
6.根据权利要求1中所述的机械锁紧锚固件，其中所述机械锁定装置包括至少一对沿径向向外伸出的、相对布置的锁定销。
7.根据权利要求6中所述的机械锁紧锚固件，其中 所述用于驱动所述膨胀驱动装置的装置包括电气装置。
8.根据权利要求7中所述的机械锁紧锚固件，其中所述电连接到所述实心杆锚固构件的电气装置包括电源，以使电流可在所述实心杆 锚固构件中从所述电源电传导到所述膨胀驱动装置，从而使所述膨胀驱动装置膨胀并且迫 使所述至少一对沿径向向外伸出的、相对布置的锁定销沿径向向外移动，并且接合在其中 形成有所述预钻出孔的所述结构的侧壁部分，以在所述结构中锁定接合所述实心杆锚固构 件。
9.根据权利要求1中所述的机械锁紧锚固件，其中 所述用于驱动所述膨胀驱动装置的装置包括机械装置。
10.根据权利要求9中所述的机械锁紧锚固件，其中所述机械装置包括 撞针，其可动地布置在所述实心杆锚固构件的所述下端部中；和冲击装置，其可操作地连接到所述实心杆锚固构件的上端部，以将冲击力施加到所述 实心杆锚固构件的所述上端部上，从而有效地使所述撞针反应性地冲击所述壳体，以由此 致动布置在所述壳体中的所述膨胀驱动装置，并迫使所述机械锁定装置向外移动，与在其中形成有所述预钻出孔的所述结构的侧壁部分相接合，以在所述结构中锁定接合所述实心 杆锚固构件。
11.根据权利要求6中所述的机械锁紧锚固件，其中所述用于致动所述膨胀驱动装置的装置包括机械装置。
12.根据权利要求11中所述的机械锁紧锚固件，其中所述机械装置包括撞针，其可动地布置在所述实心杆锚固构件的所述下端部中；和冲击装置，其可操作地连接到所述实心杆锚固构件的上端部，以将冲击力施加到所述 实心杆锚固构件的所述上端部上，从而有效地使所述撞针反应性地冲击所述壳体，以由此 致动布置在所述壳体中的所述膨胀驱动装置，并且迫使所述至少一对沿径向向外伸出的、 相对布置的锁定销沿径向向外移动，并且与在其中形成有所述预钻出孔的所述结构的侧壁 部分相接合，以在所述结构中锁定接合所述实心杆锚固构件。
13.根据权利要求1中所述的机械锁紧锚固件，其中所述机械锁定装置包括至少一对沿径向向外伸出的、相对布置的锁定倒钩，所述锁定 倒钩包括所述实心杆锚固构件的所述下端部分的变形部分。
14.根据权利要求13中所述的机械锁紧锚固件，其中所述用于致动所述膨胀驱动装置的装置包括电气装置。
15.根据权利要求14中所述的机械锁紧锚固件，其中所述电气装置包括电连接到所述实心杆锚固构件的电源，以使电流可在所述实心杆锚 固构件中从所述电源电传导到所述膨胀驱动装置，从而使所述膨胀驱动物质膨胀并且迫使 所述至少一对沿径向向外伸出的、相对布置的锁定倒钩沿径向向外移动，并且与形成有所 述预钻出孔的所述结构的侧壁部分接合，由于所述实心杆锚固构件的所述下端部的所述变 形，从而在所述结构中锁定接合所述实心杆锚固构件。
16.根据权利要求13中所述的机械锁紧锚固件，其中所述用于致动所述膨胀驱动装置的装置包括机械装置。
17.根据权利要求16中所述的机械锁紧锚固件，其中所述机械装置包括撞针，其可动地布置在所述实心杆锚固构件的所述下端部中；和冲击装置，其可操作地连接到所述实心杆锚固构件的上端部，以将冲击力施加到所述 实心杆锚固构件的所述上端部上，从而有效地使所述撞针反应性地冲击所述壳体，由此致 动布置在所述壳体中的所述膨胀驱动物质，从而迫使所述至少一对沿径向向外伸出的、相 对布置的锁定倒钩沿径向向外移动，并且与在其中形成有所述预钻出孔的所述结构的侧壁 部分相接合，由于所述实心杆锚固构件的所述下端部的所述变形，从而在所述结构中锁定 接合所述实心杆锚固构件。
全文摘要
一种火药驱动的机械锁紧混凝土锚固件(300)，其中混凝土锚固件的下端部适于布置在钻出在混凝土基底(302)中的盲孔(304)的下端部内，并且其中火药驱动的机械锁定装置(312)设置在混凝土锚固件的下端部内，以当火药驱动的机械锁定装置的火药驱动机构实际上由电或机械装置致动时，机械锁定装置将有力地径向向外扩展，以锁定接合在混凝土基底的下侧壁部分中，从而实际上将混凝土锚固件机械锁定在钻出在混凝土基底中的盲孔内。
文档编号F16B19/12GK101849084SQ200880114750
公开日2010年9月29日 申请日期2008年11月6日 优先权日2007年11月9日
发明者威廉姆斯·迪邦 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司