具有弹性元件的膨胀锚栓制造技术

本发明专利技术涉及一种用于锚定在基底(5)中的钻孔(99)中的膨胀锚栓(1)，其包括：具有前端部(51)和与前端部相反的后端部(52)的螺栓(10)；设置在螺栓上的膨胀套筒(20)；设置在螺栓前端部区域中的膨胀锥(12)，并且当膨胀锥沿拉出方向相对于膨胀套筒移动时，膨胀锥对膨胀套筒径向朝外施力；用于将安装件(6)轴向压在基底上的相对支承部(8)，该相对支承部设置在螺栓后端部的区域中；以及设置在螺栓上的弹性元件(7)，用于将相对支承部轴向相对于安装件预压紧。根据本发明专利技术，当弹性元件轴向上从其最大弹性行程释放0.4mm至0.8mm时，弹性元件的轴向弹力F在Fmin<F<Fmax的范围内，Fmin＝dmax××0.2kN/mm–0.8kN并且Fmax＝dmax×0.6kN/mm，其中dmax是在膨胀锥和相对支承部之间螺栓的最大直径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于锚定在基底钻孔中的膨胀锚栓。这种膨胀锚栓设有包含前端部和与前端部相反的后端部的螺栓；设置在螺栓上的膨胀套筒；设置在螺栓的前端部区域中的膨胀锥，并且当膨胀锥特别是连同螺栓沿拉出方向相对于膨胀套筒移动时，膨胀锥对膨胀套筒径向朝外施力；用于将安装件轴向压在基底上的相对支承部，该相对支承部设置在螺栓的后端部的区域中；以及设置在螺栓上、特别是螺栓的后端部区域中的弹性元件，用于将相对支承部以及优选还有螺栓相对于安装件轴向地预压紧。
技术介绍
具有弹性元件的膨胀锚栓例如由DE3331097A1已知。该膨胀锚栓在其形成为螺栓头的相对支承部和基底(锚栓安装在其中)之间具有弹性元件。当基底在锚栓安装后的数小时和数天之后发生松弛时，该弹性元件能够部分维持在膨胀锚栓的螺栓中的预张紧。其他的具有弹性元件的膨胀锚栓由DE3022011A1已知。该文献教导了，这样设置弹性元件的尺寸，使得弹性元件在达到锚栓或预设断裂部分的预定的安装力时完全压缩，这意味着其变形行程已耗尽。因此该弹性元件可以作用为可视的安装力指示器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种特别可靠的膨胀锚栓，其具有特别好的负荷值，特别是在裂开的混凝土中，该膨胀锚栓同时设计得特别简单且成本有利。根据本专利技术该目的通过具有权利要求1特征的膨胀锚栓实现。优选的实施方式在从属权利要求中给出。根据本专利技术的膨胀锚栓的特征在于，当弹性元件沿轴向从其最大弹性行程释放0.4mm至0.8mm时，也就是当弹性元件的弹性行程s为(smax-0.8mm)<s<(smax-0.4mm)时，弹性元件的轴向弹力F在Fmin<F<Fmax的范围内，Fmin＝dmax×0.2kN/mm–0.8kN并且Fmax＝dmax×0.6kN/mm，其中dmax是在膨胀锥和相对支承部之间螺栓的最大直径以及smax是最大的弹性行程。在此单位符号“kN”通常应表示单位千牛并且单位符号“mm”表示毫米。本专利技术基于这样的试验，其中膨胀锚栓在裂开的混凝土中穿过。如果膨胀锚栓所在的混凝土裂缝张开(对于建筑物来说典型的张开宽度例如为0.3mm至0.5mm)，则螺栓中的预应力降低，因为膨胀锥以及进而螺栓通常沿拉出方向移动0.4mm至0.8mm，并且可能存在的弹性元件松弛相应的行程。预应力的降低会导致减小的锚定并且从而会对锚栓的负荷特性造成不利影响并且特别导致当裂缝再次张开和再次闭合时锚栓不期望的移动。由于随着预应力的降低(极端情况下降低至0kN)扩张作用减小，并且在极端情况下膨胀套筒的膨胀片可能与钻孔壁松开。基于此，本专利技术提出了一种在力-行程曲线图中具有特殊的弹簧特性(载荷-变形)曲线的弹性元件。在该特殊的弹簧特性曲线中，当锚栓安装过程中弹性元件首先达到其最大弹性行程smax时，保持的剩余弹力F在Fmin和Fmax之间的规定范围内，并且弹性元件特别在裂缝张开的情况下随后在裂开的混凝土中松弛0.4mm至0.8mm的典型行程。本专利技术认识到，通过根据本专利技术确定尺寸的弹性元件一方面能够在裂开的混凝土的通常条件下保持获得足够高的剩余预张紧，从而可以尽可能避免裂缝张开的上述负面影响。特别是试验发现，通过由这种弹性元件组成的弹性自由的锚栓系统可以在裂开的混凝土中大约改进一个负荷等级和/或能够实现大约25％的负荷提高。另一方面本专利技术认识到，在所述设置参数条件下的弹性元件通常还可实施为单层的盘形弹簧(Tellerfeder)，从而能够使弹性元件以及整个锚栓的制造耗时和生产成本都特别低。特别是通常不需要根据DE3331097A1所述那样复杂的弹性组件并且尽管如此仍能够获得在裂开的混凝土中非常好的负荷值。根据本专利技术也可以在相对大的裂缝中(例如出现在地震情况下的裂缝)实现足够的剩余预张紧。当弹性元件达到其最大弹性行程(弹簧变形量)时，即当弹性行程s符合s＝smax时，弹性元件压缩到一起和/或耗尽其变形行程。特别是在最大弹性行程smax处的弹簧特性曲线非常陡峭地向上弯折。特别是可以包含从最大弹性行程释放0.4至0.8mm，从而弹性元件从最大弹性行程弹出该段行程，即对于弹性行程s来说符合：(smax–0.8mm)<s<(smax–0.4mm)。原则上足够的是，弹性元件在离开最大弹性行程0.4mm至0.8mm范围内的至少一个唯一的位置上的轴向弹力F在Fmin<F<Fmax区域中，即Fmin<F<Fmax适用于(smax–0.8mm)<s<(smax–0.4mm)范围内的至少一个弹性行程s。在这种情况下本专利技术在力-行程(位移)曲线图中定义了这样一种直线，该直线与弹性元件的弹簧特性曲线相交。但是特别优选的是，如果弹性元件的轴向弹力F在0.4mm至0.8mm的总范围内从最大弹性行程偏离，即对于在(smax–0.8mm)<s<(smax–0.4mm)的每个弹性行程s来说，轴向弹性力处在Fmin<F<Fmax的范围内。本专利技术于是在力-行程曲线图中定义出一个长方形，弹性元件的弹簧特性曲线必须位于该长方形中。由此可以在裂开的混凝土中获得特别可靠的锚栓。根据本专利技术的弹性元件特别是压缩弹簧，即在轴向压缩情况下产生轴向弹力的弹簧。只要在本说明书中提到“径向”、“轴向”以及“圆周方向”，就可特别指关于螺栓的纵轴，该纵轴特别是螺栓的对称轴和/或中心轴。优选垂直于螺栓的纵轴测量螺栓的直径，特别是螺栓的最大直径dmax。螺栓的最大直径dmax优选相应于膨胀锚栓的标称直径，即特别相应于安装膨胀锚栓的钻孔的直径。膨胀锚栓优选可以是以力受控的方式膨胀的膨胀锚栓。根据本发明膨胀套筒能够沿着螺栓移动地设置、特别是固定在螺栓上。膨胀套筒和/或螺栓适宜地由金属材料构成，该金属材料例如为了有针对地影响摩擦而也可以涂层。根据本专利技术，当膨胀锥相对于膨胀套筒沿螺栓的拉出方向轴向移动时，膨胀套筒由膨胀锥的倾斜表面径向朝外施力(挤压)并且在此压靠基底中的钻孔壁。由此将膨胀锚栓锚定在钻孔中。优选拉出方向平行于螺栓的纵轴延伸和/或从钻孔朝外指向。适宜的是，膨胀锥的表面与螺栓的纵轴的间距与拉出方向反向地增大，即随着与螺栓后端部间距的增大而增大。膨胀锥的表面可以是严格的锥形，但并非必须如此。相对支承部适宜地形成凸肩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锚定在基底(5)中的钻孔(99)中的膨胀锚栓(1)，其包括‑具有前端部(51)和与所述前端部相反的后端部(52)的螺栓(10)，‑设置在所述螺栓(10)上的膨胀套筒(20)，‑设置在所述螺栓的所述前端部(51)区域中的膨胀锥(12)，并且当所述膨胀锥(12)沿拉出方向(101)相对于所述膨胀套筒(20)移动时，所述膨胀锥对所述膨胀套筒(20)径向朝外施力，‑用于将安装件(6)轴向压在所述基底(5)上的相对支承部，所述相对支承部在所述螺栓(10)上设置在所述螺栓(10)的后端部(52)的区域中，以及‑设置在所述螺栓(10)上的弹性元件(7)，所述弹性元件用于将所述相对支承部(8)相对于所述安装件(6)沿轴向预紧，其特征在于，当所述弹性元件(7)沿轴向从其最大弹性行程释放0.4mm至0.8mm时，所述弹性元件(7)的轴向弹力F在Fmin<F<Fmax的范围内，Fmin＝dmax×0.2kN/mm–0.8kN并且Fmax＝dmax×0.6kN/mm，其中dmax是所述螺栓(10)在所述膨胀锥(12)和所述相对支承部(8)之间的最大直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.22 EP 13189656.51.一种用于锚定在基底(5)中的钻孔(99)中的膨胀锚栓(1)，
其包括
-具有前端部(51)和与所述前端部相反的后端部(52)的螺栓
(10)，
-设置在所述螺栓(10)上的膨胀套筒(20)，
-设置在所述螺栓的所述前端部(51)区域中的膨胀锥(12)，
并且当所述膨胀锥(12)沿拉出方向(101)相对于所述膨胀套筒(20)
移动时，所述膨胀锥对所述膨胀套筒(20)径向朝外施力，
-用于将安装件(6)轴向压在所述基底(5)上的相对支承部，
所述相对支承部在所述螺栓(10)上设置在所述螺栓(10)的后端部
(52)的区域中，以及
-设置在所述螺栓(10)上的弹性元件(7)，所述弹性元件用于
将所述相对支承部(8)相对于所述安装件(6)沿轴向预紧，
其特征在于，
当所述弹性元件(7)沿轴向从其最大弹性行程释放0.4mm至
0.8mm时，所述弹性元件(7)的轴向弹力F在Fmin<F<Fmax的范围内，
Fmin＝dmax×0.2kN/mm–0.8kN并且Fmax＝dmax×...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·格施塔赫，B·温克勒，P·肖尔茨，
申请(专利权)人：喜利得股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI