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。
一种反复使用的、现有技术中十分熟悉的一类扩张销钉由一个扩张套和一个大多是锥形的扩张体组成，扩张套有一个纵向开槽的扩张部分和一个在扩张部分内的锥形轴向孔，扩张体在扩张套扩张部分径向张开的情况下可以在轴向孔内移动。在这种已知扩张销钉中扩张套的轴向孔朝相对于扩张销钉安装方向的扩张套前端的方向逐渐变细。扩张元件通过轴向敲击向锥形缩小的轴向孔内推进。这时扩张套通过装入安装孔内的扩张套的扩张部分的径向张开固定。在这类扩张销钉的一种变型结构中轴向孔朝扩张套前端锥形扩大。在扩张套的前端上固定一个锥形扩张元件。为了将扩张销钉固定在安装孔内，扩张套通过支承在孔底上的锥形扩张元件推动。这时扩张套的扩张部分径向张开。当这种已知扩张销钉的扩张套固定在安装孔内以后，在扩张套上固定一个固定杆，它用来连接构件。为此扩张套在轴向孔的末端区域设有内螺纹，配有相应外螺纹的固定杆可以拧入这个内螺纹内。
因此在这种已知扩张销钉时为了固定要求，首先使扩张套固定在安装孔内。只有在此以后固定杆或螺杆才能拧入扩张套内，以便在固定杆或螺杆上固定构件。这里扩张套末端上的内螺纹和固定杆的外螺纹在直径和螺纹类型方面相互必须一致。在具有一定内径的公制内螺纹的扩张套上只能连接具有相应公制外螺纹和相应外径的固定杆。在这种已知扩张销钉时例如不可能，使具有公制内螺纹的扩张套与具有惠氏标准螺纹(英制螺纹)的固定杆相连接。也没有可能在这种已知扩张销钉上连接一个普通的具有径向或者螺旋形外壳面的钢筋。
因此本发明的目的在于，创造一种扩张销钉，它可以方便而迅速地建立一个固定点。这时不应该再要求，在固定固定杆以前在一个单独的工序中将扩张套先固定在安装孔内。应该创造一种扩张销钉，它具备连接具有不同轮廓外壳面的固定杆的前提条件。扩张销钉还应该具有相对于待连接的固定杆的外径的一定的允差。这里扩张销钉还应该具有在开裂的基体内对于所要求的可靠性足够的再扩张性能。
这个目的由具有权利要求1特征部分所提到的特征来解决。按本发明制成的扩张销钉具有一个套，它具有带纵向槽的扩张部分，并设有一个轴向孔，它在扩张部分做成圆锥形的。一个至少在其纵向长度的一部分做成圆锥形的扩张体不可遗失地装在套内，且在扩张部分径向张开的情况下可以在轴向孔内轴向移动。轴向孔在直到它的、相对于安装方向的末端这一段上做成圆锥形的。扩张体具有一个圆柱形的通孔。扩张体由张力扇形块构成，它们沿轴线方向延伸，并径向可弹性张开地连接在一起。
由各个张力扇形块构成的、可以径向弹性张开地连接在一起的具有中央通孔的扩张体和扩张套朝向末端锥形缩小的轴向孔的共同作用使得扩张销钉在安装孔内的固定和固定杆的连接可以在同一个步骤内进行。只需要将扩张套推入基体的安装孔内。通过将固定杆插入由张力扇形块构成的扩张体的通孔内，然后用拉力对这个连接加载，在固定扩张销钉的同时实现固定杆的快速连接。在插入固定杆时张力扇形块可以径向张开。由于张力扇形块径向可张开地连接在一起，它压在固定杆的外表面上，并且由于力的传递或者必要的情况下形状贴合使固定杆固定。在拉力作用下圆锥形的扩张体拉入锥形缩小的轴向孔内，这时张力扇形块进一步并拢，并压在固定杆的外表面上。由此扩大了与固定杆传递力的或形状贴合的连接。同时通过分成扇形的扩张体在扩张套轴向孔内的移动扩张部分径向张开，因此使扩张销钉固定在安装孔内。
由可以径向弹性张开的张力扇形块组成的扩张体相对于具有过盈的固定杆具有一定的间隙。因此固定杆可以插入，相对于扩张销钉的额定连接直径固定杆具有最多到10％的过盈。通过按本发明的扩张销钉结构也创造了应用具有不同轮廓外壳面的固定杆的前提条件。例如具有公制螺纹、惠氏标准螺纹(英制螺纹)或者甚至具有径向或螺旋线形状轮廓的外壳面的钢筋可以可靠地固定在按本发明的扩张销钉内。
扩张体张力扇形块径向弹性连接的一种简单方式是采用至少一个弹性O型圈，它装在分布在张力扇形块外表面上的径向槽内。
出于对称性的原因，如果扩张体至少由四个张力扇形块构成，它们可以克服弹性固定件的弹性力径向张开，证明是有好处的。
为了改善固定杆的固定在张力扇形块的内表面上设有一个与固定杆外壳面的轮廓形状贴合地连接的(结构)措施。在螺纹形轮廓的固定杆，特别是螺杆的情况下，由此还可以使固定杆能进行后续的高度调整。
用来产生形状贴合的(结构)措施例如可以由相对于固定杆材料比较软的涂层组成，这个涂层至少涂在张力扇形块纵向长度的一部分上。在固定杆的拉力作用下涂层使得可以在围成通孔的张力扇形块的内表面上形成固定杆外壳面轮廓的压痕。
在本发明的一种简单的可选择的变型结构中在张力扇形块的内表面上设有(凹凸)轮廓，它们相对于扩张体的轴线倾斜分布，并且至少在张力扇形块长度的一部分上延伸。由于这种凹凸轮廓的普遍适用的形状可以采用具有极其不同的外壳面轮廓的固定杆。如果张力扇形块内表面的凹凸轮廓做成螺纹形的，对于牢固度特别有利。因此，只要使固定杆外壳面的轮廓和张力扇形块内表面上的轮廓在沿张力扇形块长度的不同区域内相互建立形状贴合的连接，那末也可以形状贴合地固定具有不同类型螺纹的螺杆。其螺纹与张力扇形块内表面螺纹形轮廓一致的螺杆可以很方便地调整高度，只要将螺杆或多或少地拧入扩张体即可。
在本发明一种优良的变型方案中相邻张力扇形块的内表面交替地按不同种类的螺纹成型。在有四个张力扇形块的情况下例如两个相互面对面成对角的张力扇形块具有公制螺纹，而在第二条对角线上的相互面对面的张力扇形块配备惠氏螺纹。在插入具有公制螺纹的螺杆时两个具有相应公制螺纹轮廓的张力扇形块与螺杆进入形状吻合的连接。在具有惠氏螺纹的螺杆时另外两个张力扇形块提供形状吻合的连接。各个另外的张力扇形块加强形状吻合，只要它沿其纵向长度在某一段存在近似一致的轮廓，同样形成形状贴合。不管是对于具有公制螺纹的螺杆还是对于具有惠氏螺纹的螺杆都保留高度调整的可能性。
在本发明的一种可供选择的变型结构中张力扇形块内表面上的凹凸轮廓做成切削刃，它们具有比插入的固定杆的材料更大的硬度。在拉力作用下切削刃压入插入固定杆的外壳面，并建立一种形状贴合的连接。在张力扇形块内表面上具有螺纹形的切削刃结构时在固定杆的载荷作用下切削刃在固定杆外壳面上压成螺纹形。由此固定杆高度是可调的，只要将它或多或少地拧入扩张销钉即可。
为了使装入安装孔的扩张销钉的套造成一定的预固定，扩张套至少在扩张部分配备切削刃一样的突起，它们最好是环形地从扩张套外表面上突出来。这些突起一方面使扩张销钉在安装孔内预固定。通过这个措施按本发明的扩张销钉也可以用在仰面安装中。另一方面当扩张部分张开时在力的作用下环形切削刃形状的突起挤入安装孔壁，并产生一个背景压痕。由此在安装孔壁和扩张销钉的套之间达到一种形状贴合的连接。
下面参照在示意图中所示的实施例对本发明作较详细的说明。其中
图1按本发明的扩张销钉连同装入的螺杆的轴向剖视；和图2按图1中剖分线Ⅱ-Ⅱ的扩张销钉的横截面。
图1和2中以轴截面表示的按本发明的扩张销钉的实施例整体以符号1表示。扩张销钉1包括一个套2，它具有一个设有轴向槽4的扩张部分。套2有一个轴向孔5，它在扩张部分3有一个锥形缩小段。按所示实施例扩张部分3基本上在相对于由箭头S表示的安装方向于套2的后半段上延伸，轴向孔5朝套2后端6方向逐渐变小。在套2的相对的前端上设有一个环形止挡7，环形止挡伸向套2的轴向孔5，使轴向孔变窄。在套2的外表面20上最好设置环状切削刃形的突起19，它们从套2的外表面20上突出来。
在轴向孔5内装有一个可轴向移动的扩张体8。扩张体8在其纵向长度的一部分上有一个圆锥形外形轮廓。其中圆锥形外形轮廓与套2轴向孔5的锥形缩小段的锥度相接近。扩张体8设有一个圆柱形通孔9，它的内径确定扩张销钉1的额定连接直径。按照图2中的横剖视扩张体8由四个张力扇形块11-14组成，它们由一个O型圈10连接在一起，O型圈装在张力扇形块11-14外表面15上的一个槽16内。O型圈可以弹性张开。因此当固定杆A插入时张力扇形块11-14可以径向运动。扩张体8圆柱形部分的最大外径大于套2前端由于环形止挡7变窄的轴向孔5的内径。
张力扇形块11-14的内表面设有凹凸轮廓18，它最好是做成螺纹形的。其中例如两个位于对角的相互面对面的张力扇形块11、13可以配备公制螺纹形的轮廓，而另一对张力扇形块12、14具有按照惠氏螺纹的轮廓，当然所有张力扇形块11-14的内表面都可以配备同一种轮廓18。凹凸轮廓18也可以做成切削刃形的，以便在固定杆A受载荷时在其较软的外壳面上压出相应的轮廓P。代替凹凸轮廓张力扇形块11-14内表面也可以具有相对于固定杆A材料比较软的涂层。由此可以在固定杆受到载荷时在张力扇形块11-14的内表面上压出外壳面M的轮廓P。
为了形成按本发明的扩张销钉1的固定，将扩张销钉装入安装孔内。套2外表面20上的环状切削刃形的突起19保证扩张销钉1一定的预固定，因此例如在仰面安装时扩张销钉不会从安装孔中掉下来。扩张销钉的固定与固定杆A的连接同时进行，只要将固定杆插入扩张体8的通孔9即可。当外壳面M上设有凹凸轮廓P的固定杆A插入时，扩张体8首先向环形止挡7移动。一旦扩张体8碰上止挡7，固定杆A在继续往前推时挤入扩张体8的通孔9。由于由O型圈连接在一起的张力扇形块11-14的径向弹性张开固定杆比较容易插入扩张体的通孔。固定杆A在所希望的圆周部分插入通孔9以后，便立即能承受拉力。固定杆A不可能从扩张体8的通孔9中掉出来，因为固定杆的凹凸轮廓P和张力扇形块11-14内表面17上的凹凸轮廓18进入形状贴合的连接。通过固定杆A的拉力扩张体8的圆锥部分拉入套2轴向孔5的锥形缩小部分。这时张力扇形块11-14在越来越大的载荷作用下越来越紧地压在固定杆的外壳面M上。同时通过扩张体8拉入轴向孔5的圆锥部分，套2的扩张部分3径向张开。由此套2的外表面20压紧安装孔壁，并且环状切削刃形的突起19在安装孔壁上产生一个形状吻合的背景压痕。用这种方法套2在安装孔内传递力的固定通过一个形状吻合部分而得到加强，并可以达到更高的牢固度。
按本发明的扩张销钉结构提供一系列的优点。由可以径向弹性张开的张力扇形块组成的扩张体对于固定杆体现一种快速连接系统。在扩张销钉插入安装孔，并且接着固定杆快速连接以后可以立即引入载荷。这时扩张销钉套的扩张部分径向张开，并使扩张销钉固定在安装孔内。按本发明的扩张销钉在可采用的固定杆方面具备很大的灵活性。固定杆的外壳面可以具有公制螺纹或惠氏螺纹形式的轮廓。也可以采用其外壳面具有径向或螺旋线形轮廓的钢筋。此外在配备螺纹的固定杆时赋予连接构件高度调整的可能性。由各个张力扇形块组成的扩张体甚至允许插入其外径超过扩张销钉额定连接直径的固定杆。
权利要求
1．扩张销钉包括一个套(2)和一个至少在其部分长度上做成圆锥形的扩张体(8)，套(2)具有一个带有纵向槽(4)的扩张部分(3)，并设有一个轴向孔(5)，轴向孔(5)在扩张部分(3)内做成圆锥形；扩张体(8)不会丢失地在装在套(2)内，在扩张部分(3)径向张开的情况下扩张体可以在轴向孔(5)内轴向移动，其特征在于轴向孔(5)在它的朝向相对于安装方向(S)的末端(6)的一段上锥形缩小，扩张体(8)具有一个圆柱形通孔(9)，扩张体由沿轴向延伸并在径向可弹性张开地连接在一起的张力扇形块(11-14)构成。
2．按权利要求1的扩张销钉，其特征在于扩张体(8)的张力扇形块(11-14)由至少一个弹性O型圈(10)连接在一起，O型圈装在分布在张力扇形块(11-14)外表面(15)上的径向槽(16)内。
3．按权利要求1或2的扩张销钉，其特征在于扩张体(8)至少包括四个张力扇形块(11-14)。
4．按上述权利要求之任一项的扩张销钉，其特征在于张力扇形块(11-14)内表面(17)上采取了与插入的固定杆(A)外壳面(M)的凹凸轮廓形成形状吻合的措施。
5．按权利要求4的扩张销钉，其特征在于这个措施包括一个至少设置在张力扇形块(11-14)内表面(17)部分长度上的、并且比固定杆(A)的材料软的涂层，因此在固定杆(A)的拉力作用下在张力扇形块(11-14)内表面(17)上可以产生固定杆(A)外壳面(M)凹凸轮廓(P)的压痕。
6．按权利要求4的扩张销钉，其特征在于张力扇形块(11-14)内表面(17)上的措施包括凹凸轮廓(18)，它相对于扩张体(8)的轴线倾斜分布，并且至少在张力扇形块(11-14)的部分长度上延伸。
7．按权利要求6的扩张销钉，其特征在于张力扇形块(11-14)内表面(17)的凹凸轮廓(18)做成螺纹形。
8．按权利要求7的扩张销钉，其特征在于相邻张力扇形块(11-14)的内表面(17)配备不同种类的螺纹，例如交替地配备公制螺纹和惠氏螺纹。
9．按权利要求6的扩张销钉，其特征在于张力扇形块(11-14)内表面(17)上的凹凸轮廓(18)是切削刃，它具有比插入的固定杆(A)的材料更大的硬度。
10．按上述权利要求之任一项的扩张销钉，其特征在于套(2)至少在扩张部分(3)上配备切削刃形的突起(19)，它最好环状地从套(2)的外表面(20)上突出来。
全文摘要
扩张销钉(1)具有一个套(2),套(2)具有带纵向槽(4)的扩张部分(3),并设有轴向孔(5),轴向孔在扩张部分内做成圆锥形的。至少在其部分长度上做成圆锥形的扩张体(8)不会丢失地装在套(2)内,在扩张部分径向张开的情况下扩张体可以在轴向孔(5)内轴向移动。轴向孔(5)在其到相对于安装方向(5)的末端(6)的一段上做成圆锥形的。扩张体(8)具有一个圆柱形通孔(9),扩张体由沿轴向延伸并可以径向弹性张开地连接在一起的张力扇形块(11—14)构成。
文档编号F16B13/06GK1211689SQ9811919
公开日1999年3月24日 申请日期1998年9月15日 优先权日1997年9月17日
发明者埃希里·维瑟, 马库斯·哈特曼, 卡伊-乌韦·凯勒, 马蒂亚斯·布莱辛 申请人:希尔蒂股份公司