专利名称：连接暗销的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按专利权利要求1前序部分所述的连接暗销。
已知连接暗销的锚固通常建立在扩张原理的基础上。为此所用的冲击式胀销大多由两部分构成，包括例如一个带锥形孔的套管状暗销体和一个扩张件。为了锚固在一个预先准备好的钻孔中，扩张件通过锤击被打入套管状暗销体的扩张区内。因此，扩张区沿径向胀开并力锁合地紧压在钻孔的壁上。已知冲击式胀销的多件性带来了一些问题。例如，扩张件可能错误地置入暗销体的孔中。扩张件还可能从孔中脱出并遗失。在具有布置和固定在孔外部的扩张件的方案中，扩张件迅速通过暗销体时可能发生斜置和弯曲。
还已知一种连接暗销，其中，在钻孔中的锚固通过两个同心布置的套管的相对移动实现。在美国专利文件US-A-2171985中介绍了一种冲击式胀销，它由一个支承在钻孔底部带内螺纹的内套管和一个可在它上面推进的扩张套管组成。在内套管的前端部设有一个沿置入方向的锥形扩张段。扩张套管通过纵缝形成互相分离的扩张唇，这些扩张唇通过外套管的冲击推进，可在内套管的锥形扩张段上沿径向展开。此连接暗销的锚固通过扩张力实现，扩张力系由沿径向展开的扩张唇施加在钻孔壁上的。
按照扩张原理的锚固要求大的扩张力。这导致被形成固定点的轴向和边缘间距较大。因为这些间距不可能始终遵守，所以除了以扩张原理为基础的连接暗销外还已知一些系统，它们主要通过形锁合地连接锚固在钻孔中。此类系统以底切为基础，底切通常设在钻孔底部区内。锚固通过扩张唇实现，这些扩张唇制在套管状暗销体上并可沿径向扩展到底切的凹槽内，从而形成形锁合的连接。在已知的形锁合锚固的底切系统中的大多数，要求首先在一道附加的工序中借助于一种专用刀具按钻孔的准确规定的深度制造底切。只有在这之后才能将底切式的暗销装入钻孔中，并通过其套管的扩张唇在一个锥形部分上冲击推进达到形锁合地锚固。
还已知一些自切式的底切系统，其中，底切式暗销在置入过程中冲击式和切向刮削地自动制成一个底切。虽然采用已知的自切式底切系统在可以接受的时间内能够构成形锁合的连接。但这类底切系统显然用于拉伸荷载小于20KN的小荷载范围。
还已知不同于自切式底切系统的后压式暗销，它们界于冲击式胀销和底切式暗销之间，其中，它们通过扩张件沿径向扩张压入钻孔壁形成形锁合的嵌合。后压式暗销通过体积排挤造成这种形锁合的嵌合。从1mm压入深度起所需要的挤压力超比例地增加，因为要挤走的体积至少成平方地增大。这就导致损伤壁的材料和降低后压式暗销的初始强度。当压入深度约为5mm时，已经可能产生混凝土开裂，其结果是显著减小了承载能力。
因此，本发明的目的是，克服先有技术的这些缺点。本发明应创造一种连接暗销，它可以用简便的方法形锁合地锚固在底基内。应能取消用于制作底切的昂贵的专用刀具。用于锚固所需消耗的能量应比较少，以及，应能非常简单地借助于锤子的轴向锤击来实现。与此同时应能达到5mm和5mm以上的较大的底切深度，而不会随着底切深度的增加使能量消耗超比例地增长。这种连接暗销应是裂缝适用的(risstauglich)并显示有重复扩张性能。它的结构应简单和便宜。与此同时此连接暗销对于使用者应当是不言自明的。
达到这些目的的方案存在于一种具有专利权利要求1特征部分所述特征的连接暗销中。按本发明的连接暗销包括一个内套管，内套管配备有受力装置尤其是内螺纹并在其前部有一个沿置入方向锥形扩张的区段，以及包括一个同轴设置的外套管，外套管在其前部有通过纵缝互相分开的扩张唇。这些扩张唇通过外套管的冲击推进可在内套管的锥形扩张段上沿径向展开并有一些基本上布置成环形的凿状刀刃。设有一个连接在内套管锥形扩张段上的基本上圆柱形的支承段，它的外径小于此锥形扩张段的最大外径。
在扩张唇上的凿状刀刃在每一次轴向冲击时崩落钻孔壁的材料。通过从内套管的锥形扩张段伸出一个圆柱形支承段及支承段的直径小于锥形扩张段的外径，可以使崩落的材料落到钻孔底部。因此，不再需要通过沿径向扩展的扩张唇来排挤和/或通过加压进一步破碎并且不阻碍继续剥离钻孔壁的材料。凿状刀刃基本上布置成环形并沿外套管的整个圆周作用在钻孔壁上。制在扩张唇之间的纵缝构成了环形刀刃中只是一种不太明显的中断。因此被切下的材料碗状地脱落。
支承段最好有一个约为外套管壁厚2倍至5倍的长度。通过凿切加工环状地从钻孔壁脱落的材料，在内套管锥形扩张段下面能找到足够的空间。在钻孔壁上为凿状刀刃提供的只是一个线状的作用区。因此，为形成底切需消耗的能量随底切的深度增加只是线性地增大。
出自于加工技术方面的原因，有利的是支承段的外径与在锥形扩张段前部的内套管外径相当。此锥形扩张段可例如通过内套管的压缩制成。
为了改善在置入钻孔中时连接暗销的导引，外套管的外径与内套管锥形扩张段的最大直径一致。
内套管锥形扩张段的长度约为外套管壁厚的2倍至4倍，以及锥形扩张段有一个约15°至约60°的平均锥角。按这种方式设计，连接暗销获得的底切深度约为外套管壁厚的1倍至2倍，在这种情况下所需要的推进能量保持适度，并例如可通过锤击在外套管在起始状态相对于内套管伸出的后端上加载。扩张唇最好有一个约为外套管壁厚2倍至4倍的长度。在这样的长度和外套管通常的壁厚为约1mm至约3mm的情况下，保证扩张唇在凿制成底切时不会变形。除此之外，还可以对扩张唇或尤其是刀刃区实施淬火工序。
凿状刀刃各以一自由面和凿切面为界，它们互相相交成一个约30°至约90°的切割角，其中，自由面汇入扩张唇的外表面中，而凿切面延伸到扩张唇的后侧。在所选择的切割角的情况下刀刃有良好的切割特性，没有在连接暗销受拉应力时使刀刃遭受较大变形的危险。
自由面相对于外套管的纵轴线成一个约120°至约175°的唇角倾斜延伸。自由面的倾斜角和切割角保证将凿切力引向钻孔壁，以及相对于凿切方向平行的传力面不受损伤。在连接暗销受拉伸荷载时，在那里的混凝土始终还能承受高的面压力。
为了使切割曲线的走向与由扩张唇上在刀刃之后的部分描述的轨迹曲线的走向尽可能好地一致，扩张唇的外表面设计为复曲的凹形或鞍形面。因此在连接暗销受拉伸荷载时为扩张唇提供一个尽可能好的面的支承。因此当地的面压力可以保持得比较小。
下面借助于图中示意表示的实施例详细说明连接暗销。其中
图1处于起始状态的连接暗销轴向剖面；以及图2图1的连接暗销处于已置入状态。
图1和2中示意表示的按本发明的连接暗销实施例其总体用符号1表示。其中图1表示处于锚固在一个钻孔B内之前的起始状态的连接暗销1，钻孔B预制在底基G内，例如在混凝土或砖砌体内，而在图2中的连接暗销表示处于形锁合的锚固状态。连接暗销1包括一个内套管2和一个同心设置的外套管7。内套管2有圆柱形通孔4并制有内螺纹3，内螺纹沿其长度的大部分延伸。在内套管2相对于安置方向S的前部，有一个锥形的扩张区段5。如图2所示，锥形扩张段5与内套管2的轴线A形成一个平均锥角γ，它约为15°至约60°。一直计量到锥形扩张段5最大直径的轴向长度用x表示并约为外套管7壁厚b的1倍至2倍。外套管7的壁厚b通常为约1mm至约3mm。在锥形扩张段5上连接一支承段6，它的外径w小于锥形扩张段5用d表示的最大直径。出自于加工技术方面的原因，支承段6的外径w大体与在锥形扩张段5前面的内套管2外径一致。支承段6的轴向长度s约为外套管7壁厚b的2倍至5倍。
外套管7相对于内套管2同轴和轴向可移动地设置。外套管7的外径a大体等于内套管2锥形扩张段5的最大直径d。外套管7在其前部有扩张唇8，它们通过纵缝彼此分开。扩张唇通过在外套管7后端上沿轴向打击，可在内套管2锥形扩张段5上推进。与此同时它们绕设在纵缝后端区内的塑性铰9沿径向展开。在扩张唇8相对的自由前端设有凿状刀刃11，它们环形延伸并只通过纵缝彼此分开。由图2可见，每一个凿状刀刃11以一个汇入扩张唇外侧内的自由面12和一个延伸至扩张唇8后侧的凿切面13为界。其中，自由面12和凿切面13互相形成一个约30°至约90°的切割角α。自由面12相对于纵轴线A成一个约120°至约175°的唇角β向外倾斜。为了使在扩张唇8沿径向展开时由刀刃11描绘的切割曲线与由扩张唇8上连接着刀刃11的外部区描绘的轨迹曲线更好地一致，扩张唇的外表面设计为复曲的凹形或鞍形面。
在置入过程之前，外套管7伸出内套管2的后端面一个长度，这一长度与为了使扩张唇8完全撑开所需要的外套管7推进距离相应。为了锚固连接暗销1，在外套管7的后端面上施加沿轴向的冲击力，这例如可借助于锤子进行。在这种情况下外套管7在支承在底基G内预制钻孔B底部的内套管2的锥形扩张段5上推进。因此，扩张唇8沿径向向外压向钻孔的壁W。在扩张唇前端的环形刀刃11在每一次轴向冲击时加工钻孔壁W并凿切式地破碎材料。切割角α和自由面的倾斜角β以这样的方式将凿切力引入钻孔壁W内，即，使材料M环形地剥落。剥落的材料M如图2所示朝钻孔底部掉落到由支承段5构成的空腔内。一旦内外套管2和7的端面齐平，置入便过程结束以及在钻孔壁W内凿制成一个具有所期望的底切深度t的底切U。因此，端面的齐平性对使用者意味着是一种简单的置入控制。为了能可靠地形成所期望的底切深度t，业已证实恰当的是，支承段5的轴向长度s选择为等于或大于底切深度t的两倍。
权利要求
1．连接暗销，有一个内套管(2)，内套管配备有受力装置尤其是内螺纹(3)并在其前部有一个沿置入方向(S)锥形扩张的区段(5)；以及有一个同轴设置的外套管(7)，外套管在其前部有通过纵缝互相分开的扩张唇(8)，它们通过外套管(7)的冲击推进可在内套管(2)的锥形扩张段(5)上沿径向展开，其特征为扩张唇(8)有布置成环形的凿状刀刃(11)，以及设有一个基本上圆柱形的支承段(6)，支承段与内套管(2)的锥形扩张段(5)连接，它的外径(w)小于此锥形扩张段(5)的最大直径(d)。
2．按照权利要求1所述的连接暗销，其特征为支承段(6)的轴向长度约为外套管(7)壁厚(b)的2倍至5倍。
3．按照权利要求1或2所述的连接暗销，其特征为支承段(6)的外径(w)与连接在锥形扩张段(5)上的后部区内的内套管(2)外径一致。
4．按照前列诸权利要求之一所述的连接暗销，其特征为外套管(7)的外径(a)与内套管(2)锥形扩张段(5)的最大直径(d)基本一致。
5．按照前列诸权利要求之一所述的连接暗销，其特征为内套管(2)的锥形扩张段(5)的长度(x)约为外套管(7)壁厚(b)的2倍至4倍，以及锥形扩张段(5)有一个约15°至约60°的平均锥角(γ)。
6．按照权利要求5所述的连接暗销，其特征为扩张唇(8)的长度(l)约为外套管(7)壁厚(b)的2倍至4倍。
7．按照前列诸权利要求之一所述的连接暗销，其特征为凿状刀刃(11)各以一自由面(12)和一凿切面(13)为界，它们互相相交成一个约30°至约90°的切割角(α)，其中，自由面(12)汇入扩张唇(8)的外表面中，而凿切面(13)延伸到扩张唇(8)的后侧。
8．按照权利要求7所述的连接暗销，其特征为自由面(12)相对于外套管(7)的纵轴线(A)成一个约120°至约175°的唇角(β)倾斜延伸。
9．按照前列诸权利要求之一所述的连接暗销，其特征为扩张唇(8)的外表面设计为复曲的凹形或鞍形面。
10．按照前列诸权利要求之一所述的连接暗销，其特征为外套管(7)的壁厚(b)为约1mm至约3mm。
全文摘要
一种连接暗销,它包括一个内套管(2),内套管配备有受力装置尤其是内螺纹(3)并在其前部有一个沿置入方向(S)锥形扩张的区段(5),以及包括一个同轴设置的外套管(7),外套管在其前部有通过纵缝互相分开的扩张唇(8)。这些扩张唇(8)通过外套管(7)的冲击推进可在内套管(2)的锥形扩张段(5)上沿径向展开并有一些布置成环形的凿状刀刃(11)。设有一个连接在内套管(2)锥形扩张段(5)上的基本上圆柱形的支承段(6),它的外径(w)小于此锥形扩张段(5)的最大外径(d)。
文档编号F16B13/08GK1214420SQ98119788
公开日1999年4月21日 申请日期1998年10月8日 优先权日1997年10月10日
发明者里恩斯·雷恩哈德, 威瑟·艾里希, 加瑟那·赫尔穆特, 可思恩·苏珊, 韦纳·迈克尔 申请人:希尔蒂股份公司