一种膨胀螺栓的制作方法

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的膨胀螺栓。

背景技术：

由专利US 5,221,167已知一个膨胀螺栓,它可以通过撞击销钉膨胀并由此可以锚接在地脚基础里面。已知的膨胀螺栓是管状的并且具有纵向上通透的孔，在其中可以撞击销钉。孔在膨胀螺栓的前端部位中通过两个环台阶收缩并且在这个部位在膨胀螺栓的轴向平面中具有两个相互交叉的、横穿膨胀螺栓的缝隙，它们将缝隙部位中的膨胀螺栓分成四个涨开榫。开缝的、具有涨开榫的部位在这里称为涨开部位。涨开部位在已知膨胀螺栓长度的约20％上延伸。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种简单且可以价格有利地加工的膨胀螺栓。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：这个目的按照本发明通过权利要求1的特征得以实现。按照本发明的膨胀螺栓不是钉子膨胀的螺栓，而是螺钉膨胀的螺栓，它通过旋入螺钉到最好通透的且在膨胀螺栓纵向上延伸的孔里面涨开。它能够使物体通过螺钉固定，不存在螺钉从膨胀螺栓中拉出来的隐患。按照本发明的膨胀螺栓适用于透插装配，即，适用于穿过要被固定的物体将膨胀螺栓安置在锚接基础里面。在旋入螺钉到膨胀螺栓里面时螺钉的前端螺纹导程分别在孔的直径台阶上嵌入膨胀螺栓并由此可靠地保证螺钉在膨胀螺栓中进给到各衔接的更窄的孔段里面。旋入力开始时是小的并且随着从孔段到孔段的涨开而增加。因为在膨胀螺栓中孔在最前面的孔段中是最窄的，因此在那里涨开最强烈，即，在表面以下在锚接基础内部起到最强烈地涨开的作用，由此避免在锚接基础中的钻孔入口上力形成的裂开并且良好地锚接在锚接基础的深度里面。

使按照本发明的膨胀螺栓缝隙并由此使涨开榫和涨开部位在大于膨胀螺栓一半长度上延伸，由此实现与涨开部位长度相比相对较短的膨胀螺栓。使孔的台阶部位也在大于膨胀螺栓一半长度上延伸，用于实现与膨胀螺栓长度相比大的涨开长度。最好使缝隙一直到膨胀螺栓中孔的最大直径部位。

本发明的扩展结构规定，所述螺钉在膨胀螺栓的开缝涨开部位以外或者在最大直径台阶上具有轴向支点，它能够通过螺钉撞击膨胀螺栓到锚接基础的孔里面。所述膨胀螺栓能够通过撞击加入到膨胀螺栓未开缝部位里面的螺钉的螺钉头打入到锚接基础里面。由此使膨胀螺栓通过要被固定的零部件撞击到锚接基础里面，而无需这样长的膨胀螺栓，使它在安置状态穿过其整个厚度透穿要被固定的零部件。由此可以在透插装配中对于不同厚度的零部件使用膨胀螺栓。在撞击膨胀螺栓以后旋入螺钉并由此使膨胀螺栓涨开并且锚接在锚接基础里面。本发明的实施例能够使膨胀螺栓通过螺钉在透插装配时穿过零部件撞击到锚接基础里面，如果在零部件中的孔直径小于锚接基础中的孔直径的时候。对此的一个示例是通过钻石钻头在作为要被固定的物体的一段木材中钻孔和另外没有中断地在作为锚接基础的石头或混凝土中钻孔。在此在一段木材中的孔经常保持比在石头或混凝土中的孔更小的直径。尽管如此，螺钉在按照本发明的膨胀螺栓中的孔最大直径台阶上的轴向固定足以通过螺钉使膨胀螺栓穿过一段木材或一般要被固定的零部件撞击到锚接基础里面。

在本发明的优选扩展结构中，所述膨胀螺栓具有两个涨开榫，它们可以视为半圆柱壳形。螺钉螺纹在旋入到膨胀螺栓里面时并且在螺钉螺纹切割到膨胀螺栓涨开榫里面时，对于在较大圆周段上延伸的较少数量的涨开榫使涨开榫分开的隐患小于在较小圆周段上延伸的较多数量的涨开榫。

形成直径台阶的孔段尤其具有基本相同的长度，即，直径台阶相互间具有基本相同的轴向距离。所述膨胀螺栓的未开缝部位为相互衔接的直径台阶轴向距离的约一半至约两倍，即膨胀螺栓的未开缝部位长度为在纵向穿过膨胀螺栓的形成直径台阶的孔段的约一半至约两倍。即，未开缝部位与膨胀螺栓长度相比相对较短，它在明显小于膨胀螺栓一半长度上、例如在膨胀螺栓长度的约1/3至1/5上延伸。由于直径台阶和在膨胀螺栓分成例如两个或四个涨开榫时螺钉在旋入时良好地导引，由此即使在短的、未开缝的膨胀螺栓段中取代螺钉涨开涨开榫而侧面突出缝隙的隐患也是微小的。

已经证实，涨开的膨胀螺栓在锚接基础中的固定更大、甚至数倍地更大，如果所述螺钉以相当大的芯直径和相应较小的螺纹高度旋入的时候。因此本发明的扩展结构规定，螺钉具有约0.5mm的螺纹高度。螺纹高度是从螺纹顶到螺纹芯的径向距离。螺钉的螺纹芯直径基本等于或大于在膨胀螺栓中最大直径台阶后面的孔径，即第二大的孔径。

本发明的扩展结构规定，在膨胀螺栓中的孔的最前面直径台阶基本位于膨胀螺栓长度中间。在本发明的这个扩展结构中孔的最小直径段基本在膨胀螺栓的一半长度上延伸。本发明的这个扩展结构已经在试验中得到涨开的膨胀螺栓在锚接基础中的良好固定值。

本发明的扩展结构规定在膨胀螺栓的未开缝部位具有向外突出的凸起。该凸起可以由筋构成。它们抵制膨胀螺栓在旋入螺钉时一起旋转，尤其当放置膨胀螺栓的孔由于例如孔误差具有相当大的直径的时候。防止一起旋转对于开始旋入时是必需的，使螺钉旋入一段距离，涨开防止膨胀螺栓一起旋转。

本发明的改进方案规定空心的凸起，例如弯曲的或V形的筋。空心凸起能够以相当微小的力向外顶压膨胀螺栓，由此使膨胀螺栓尽管凸起也能够以适当的力加入到小直径的孔里面。

本发明的一个扩展结构规定，所述凸起向着膨胀螺栓内侧面敞开。所述凸起能够被窄的钻孔略微向内顶压，由此使膨胀螺栓容易加入到窄的钻孔里面。尽管如此，在螺钉旋入到宽钻孔里面时凸起防止膨胀螺栓一起旋转略小于凸起向着膨胀螺栓内侧面封闭的时候，其中膨胀螺栓的圆周壁也连续地构成。向着膨胀螺栓内侧面敞开的凸起的另一优点是，对于空心凸起更容易地加工用于加工膨胀螺栓的注塑模具和膨胀螺栓在注塑后更方便地脱模。

本发明的一个扩展结构规定，所述涨开榫在其前端部上通过理论分开位置相互连接。前端部远离膨胀螺栓未开缝的后端部位，穿过它加入螺钉。理论分开位置意味着这种连接，它们最好通过材料削弱、如薄壁、刻槽或类似结构在旋入螺钉和涨开榫涨开时断开。在本发明的这个扩展结构中膨胀螺栓在其前端部上通过连接涨开榫的理论分开位置在圆周方向上封闭。本发明的这个扩展结构的优点是，在打入膨胀螺栓到木材里面时木材不会挤入到涨开榫之间的缝隙里面，使涨开榫相互顶开并且使膨胀螺栓裂开。

本发明的一个扩展结构规定，所述膨胀螺栓具有粗糙的或拉毛的表面。例如通过用于加工膨胀螺栓的注塑模具的相应粗糙的模穴表面可以加工粗糙的表面。例如通过火花腐蚀可以加工或调整粗糙度。粗糙表面提高膨胀螺栓与锚接基础中孔壁之间的摩擦结合，在孔里面锚接膨胀螺栓并且改善涨开的膨胀螺栓在锚接基础中的固定和在旋入螺钉时为了涨开防止膨胀螺栓一起旋转。此外粗糙的表面加大表面并由此加大膨胀螺栓在锚接基础中的固定并且防止在旋入螺钉时一起旋转。加工表面的效应在小的膨胀螺栓直径中比大的膨胀螺栓直径中更明显，因为表面加大对于小的直径在比例上更大。

本发明的一个扩展结构规定，，所述膨胀螺栓在其外圆周上没有倒钩并且具有其长度上恒定的或者只在一个方向上、不在两个方向上加大的(或缩小的)横截面。由此可以使膨胀螺栓轴向从注塑模具中脱离，该注塑模具为了打开不必在形成膨胀螺栓的模穴纵向上分开。一般的注塑模具在轴向平面中是分开的并且横交于模穴轴向打开。这种注塑模具是权利要求13的内容。为了加工可以分开注塑模具，为了膨胀螺栓脱模不必横交于模穴纵向打开。与芯从膨胀螺栓中脱模一样轴向地实现膨胀螺栓脱模。因此无需垂直于注塑模具开孔拉出芯。此外可以在注塑模具的不同平面中设置多个用于注塑多个膨胀螺栓的模穴而不必设置在一个平面里面，这种情况是注塑模具在模穴的一个轴向平面中打开的时候。

附图说明

由下面的本发明实施例描述结合权利要求和附图给出本发明的其它特征。各个特征可以单独或多个地以任意的组合在本发明的实施例中实现。附图中：图1以轴向截面图示出按照本发明的膨胀螺栓，图2以涨开状态示出图1的膨胀螺栓，图3以端面图示出图1膨胀螺栓的后端部，图4示出用于加工图1的膨胀螺栓的注塑模具，图5以侧视图示出按照本发明的膨胀螺栓的第二实施例，图6以轴向截面图示出图5的膨胀螺栓，图7以与图6相比旋转45度的剖视面的轴向截面图示出图5的膨胀螺栓，图8示出图5膨胀螺栓从前面(在图5中从左面)的端面图，没有螺钉，图9示出图5膨胀螺栓从后面(在图5中从右面)的端面图，没有螺钉，图10示出图5膨胀螺栓的立体图，没有螺钉。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

]在图1中示出的、按照本发明的膨胀螺栓1一体地通过注塑制成。它是圆柱形的并且具有在纵向上透穿的、即轴向孔2，它具有直径台阶3，通过它们使孔在膨胀螺栓1纵向上收缩。在本实施例中直径台阶3是环台阶形的，但是它们也可以具有其它形状，例如锥形地具有超过90°、最好超过120°的锥角。通过三个直径台阶3使孔2具有四个恒定直径的分段，其中最大直径的分段略长于孔2的其余三个分段，它们是等长的。三个直径台阶3和四个具有恒定直径的孔2分段的数量对于本发明不是强制性的。

通过两个相互直角交叉的轴向平面中的缝隙4使膨胀螺栓1分成四个涨开榫5。缝隙4在膨胀螺栓1的前端部上是敞开的，其中这个端部称为前端部，在其上孔2具有最小直径。缝隙4和相关涨开榫5一直延伸到具有最大直径的孔2段，即，在大于一半的膨胀螺栓1长度上，即约3/4膨胀螺栓1长度上。缝隙4和涨开榫5限定膨胀螺栓1的涨开部位6。在后端部上连接未开缝的、管状柄杆7。膨胀螺栓1的这个端部称为后端部，在该端部中孔2具有最大直径。从柄杆7径向相互对置地向外突出两个在横截面中V形的空心筋8(参见图3)，它们与膨胀螺栓1是一体的。

如同在图1中通过虚线所示的那样，膨胀螺栓1的柄杆7可以更长，即，约两倍至2.5倍于其余形成直径台阶的孔2段长度。

为了涨开所述膨胀螺栓1具有螺钉9，它例如具有木螺纹。木螺钉9的螺纹外径或名义直径基本与最大直径的孔2段的直径一样大，由此螺钉9在最大直径台阶3上具有轴向支点。

如同在图2中看到的那样，膨胀螺栓1以所谓的透插装配、即穿过在要被固定的零部件11中的通孔10安置在锚接基础13的孔12里面。膨胀螺栓1通过螺钉9(它加入到膨胀螺栓1柄杆7里面直到顶靠在最大直径台阶3上(如图1中所示那样))穿过要被固定的零部件11中的通孔10加入到锚接基础13的通孔12里面。螺钉9在膨胀螺栓1中的孔2最大直径台阶3上的轴向支点能够使膨胀螺栓1撞击到相对于膨胀螺栓1尺寸不足的孔12里面。轴向支点避免膨胀螺栓1在撞击到孔12里面时涨开。如果要被固定的零部件11例如由木材制成并且通过钻石钻头透钻直接到锚接基础13里面，则出现，通孔10在要被固定的零部件11中具有比通过同一钻石钻头没有中断地在例如由混凝土制成的锚接基础13里面钻出的孔12更小的直径。尽管如此，膨胀螺栓1的螺钉9在膨胀螺栓1的孔12中的最大直径台阶3上的轴向支点这样大，使膨胀螺栓1通过锤击螺钉9的螺钉头可以穿过在要被固定的零部件11中直径上较小的通孔10加入到锚接基础13里面的孔12里面。这同样适用于这种情况，在锚接基础13中的孔12例如由于磨损的钻石钻头具有相对于膨胀螺栓1尺寸不足并且在要被固定的零部件11中的通孔10具有由于以同一钻石钻头钻孔还更小的直径。

如图2所示，空心筋8被孔2的壁体向内顶压接触膨胀螺栓1的柄杆7。它们在另一钻孔里面作为旋转保险防止膨胀螺栓1在旋入螺钉9时一起旋转。

在加入膨胀螺栓1到锚接基础13的孔12里面以后将螺钉9旋入到膨胀螺栓1里面并由此使膨胀螺栓1涨开并且锚接在锚接基础13里面。在图2中极其夸大地示出涨开榫。在旋入螺钉9时螺钉9的最前端螺纹导程分别在达到直径台阶3时嵌入到涨开榫5里面，由此保证螺钉9在膨胀螺栓1里面的可靠进给并缓慢提高转矩，由此减小膨胀螺栓1一起旋转的隐患。通过膨胀螺栓1孔2的台阶形收缩使涨开榫随着锚接基础13增加的深度变大，即，使涨开作用随着与锚接基础13表面距离的增加最大。直径台阶3可以解释为铰链，在其上涨开榫5在涨开时向外偏转。

图4示出用于加工膨胀螺栓1的注塑模具14。注塑模具14具有圆柱孔形模穴15，它在两个端部上敞开。注塑模具14不分开，它不能横交于模穴15轴向打开。

从两个侧面伸出冲模16,17到模穴15里面，其中一个冲模16是圆柱形的并且只伸进模穴15里面一小段。另一冲模17对应于膨胀螺栓1孔2形成直径台阶。此外伸入到模穴15里面四个静止的筋18，它们设置在相互间直角交叉的模穴15轴向平面里面。筋18是静止的，其内部边缘对应于膨胀螺栓1的孔2或冲模17的直径台阶形成台阶。注塑模具14最好具有许多模穴15，它们例如可以设置在假想的格栅里面，用于在注塑模具里面加工相应数量的膨胀螺栓1。在注塑后形成直径台阶的冲模17轴向从注塑模具14的模穴15中拉出来，另一冲模16轴向运动到模穴15里面并且撞出膨胀螺栓1。膨胀螺栓1具有缝隙，在撞出膨胀螺栓1时筋18浸入到缝隙里面。

所述膨胀螺栓1具有恒定的外圆周，孔2仅仅在膨胀螺栓1的一个纵向上在其内部加大(或缩小，根据观察方向)。空心筋8与设置在轴向平面中的纵向缝隙4里面的纵向上延伸。由此使膨胀螺栓1从注塑模具14轴向脱模，无需横交于模穴15轴向打开注塑模具14。

在图5至10中示出的、按照本发明的膨胀螺栓1同样一体地通过注塑加工。它是圆柱形的并且具有在纵向上通透的、轴向孔2，后者具有直径台阶3，穿过直径台阶孔2在膨胀螺栓1的纵向上从后向前、在图5至7中从右向左收缩。图5至7的膨胀螺栓1孔2具有两个直径台阶3，它们将孔2分成三个具有恒定直径的段。前端的直径台阶3基本位于膨胀螺栓1的纵向中心，由此使孔2的前端段基本在膨胀螺栓1的一半长度上延伸。具有最大直径的孔2后段略长于两个直径台阶3之间的中间段。所有膨胀螺栓1与其直径无关地等长，它们在本实施例中在直径例如为6,8,10,12和14mm时长度为30mm。

通过轴向平面中的缝隙4将膨胀螺栓1分成两个涨开榫5，它们具有圆周半壳的形状。在图7中剖视面位于缝隙平面里面，在图6中截面图与其成45度旋转。通过只两个在几乎180度的圆周方向上延伸的涨开榫5使螺钉9的螺纹19分开涨开榫5的隐患更小，如果螺钉9旋入到膨胀螺栓1里面的时候。螺纹19相当微小地切割涨开榫5，如果涨开榫5在更大的圆周范围上延伸的时候。

缝隙14和相关的涨开榫5在超过一半膨胀螺栓1长度上延伸，即在约9/10的膨胀螺栓1长度上延伸，由此在膨胀螺栓1的后端部上保留相对较短的、在圆周方向上封闭的管状柄杆7，它只为膨胀螺栓1长度的1/10。

图5至10的膨胀螺栓1与图1至3的膨胀螺栓1一样可以具有常见的木螺钉作为螺钉9。在本实施例中图5至10的膨胀螺栓1具有专用螺钉，它具有尖螺纹19，即同样是木螺纹，它在旋入螺钉9时切割到膨胀螺栓1的塑料里面。在图8至10中为了更清楚示出没有螺钉9的膨胀螺栓1。螺钉9的螺纹19具有相当大的芯直径和小的螺纹高度。螺纹高度是螺纹19顶与螺纹芯的径向距离。在本实施例中螺纹高度为0.5mm，螺纹19的外径与具有最大直径的孔2后端段的内径一样大。螺钉9的螺纹芯直径基本与孔2中间段的直径一样大或者，如同在本实施例中那样，甚至略大。通过使用专用螺钉9使锚接力、即涨开的膨胀螺栓1在锚接基础里面的固定远大于常见的具有较大螺纹高度和更小芯直径的木螺钉。在混凝土中的拉出试验给出三倍更大的锚接力。也可以使用图1至3的膨胀螺栓，具有图5至7的专用螺钉9。

与图2所述那样实现图5至10的膨胀螺栓1的安置，因此请参照相应的实施例。通过锤击将膨胀螺栓1穿过要被固定的零部件加入到锚接基础里面，锤击也可以机械地例如通过钻锤施加，在螺钉9头上，其轴向支点在膨胀螺栓1孔2中的最大直径台阶3上就足够了，用于将膨胀螺栓1也穿过要被固定的零部件中的窄通孔加入到锚接基础的孔里面。螺纹19在最大直径台阶3上的轴向支点防止在通过锤击螺钉9头打入膨胀螺栓1时裂开。

通过旋入螺钉9到膨胀螺栓1里面使膨胀螺栓1在锚接基础里面涨开和锚接。涨开榫5轴向导引螺钉9并且尽管长的缝隙4和短的柄杆7也防止，螺钉9侧面在涨开榫5之间穿过缝隙4伸出来。

在旋入螺钉9时的转矩缓慢增加，由此减小膨胀螺栓1一起旋转的隐患。通过孔2在膨胀螺栓1中台阶形地收缩使涨开榫在锚接基础中增加的深度中变大。

在其远离柄杆7的前端部上使涨开榫5通过理论分开位置20在圆周方向上相互连接。理论分开位置20是具有小横截面的薄壁材料。在涨开时理论分开位置20裂开，如果螺钉9接近它们或达到它们的时候。理论分开位置20防止涨开榫5不期望地提前涨开并且在极限情况下膨胀螺栓1在加入到锚接基础里面时裂开，它例如在透插装配中通过作为要被固定的零部件木材实现。

在柄杆7部位中图5至10的膨胀螺栓1具有两个V形向外突出的空心筋8。与图1至3不同，空心筋8在图5至10中向着膨胀螺栓内侧面敞开。空心筋8作为在旋入螺钉9时防止膨胀螺栓1一起旋转的保险。因为它们是空心的并且向着膨胀螺栓1内侧面敞开，因此它们在窄的孔里面易于向内变形。尽管如此，它们在大的孔里面与例如图1至3的膨胀螺栓空心筋8一样在旋入螺钉9时得到几乎相同的防止膨胀螺栓1一起旋转的固定，图1至3的空心筋在其根部通过柄杆7封闭或者例如是实心筋。

在注塑模具中与图1至3所述的膨胀螺栓一样加工图5至10的膨胀螺栓1，注塑模具是不分开的并且不能横交于形成膨胀螺栓1的模穴轴向打开。轴向实现膨胀螺栓1脱模，向着膨胀螺栓1内侧面敞开的筋8简化了注塑模具并且容易膨胀螺栓1脱模并且减少废品。

为了加大表面使膨胀螺栓1具有拉毛的或粗糙的表面。这改善其在锚接基础中的固定。加大表面与表面面积相比在具有小直径膨胀螺栓时比在具有大直径膨胀螺栓1时更大。可以通过注塑模具模穴壁体的相应粗糙度加工拉毛，在注塑模具里面加工膨胀螺栓1。模穴表面粗糙度例如可以通过腐蚀、尤其火花腐蚀加工和调整。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。