具有轴向螺纹游隙的螺钉制造技术

本发明专利技术涉及一种螺钉，其包括：柄部(10)，其具有尖端(11)、与所述尖端相对定位的后端(18)，以及延伸穿过所述尖端并穿过所述后端的纵向轴线(99)；以及螺纹螺旋线(20)，其布置于所述柄部上，其中所述螺纹螺旋线具有用于接合到内部螺纹凹槽中的螺纹脊(28)。根据本发明专利技术，所述螺纹螺旋线相对于所述柄部具有轴向倾斜间隙，其中随着所述螺纹螺旋线与所述尖端的轴向距离增加，所述倾斜间隙增加。所述倾斜间隙增加。所述倾斜间隙增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有轴向螺纹游隙的螺钉


[0001]本专利技术涉及一种根据技术方案1的前序部分所述的螺钉。这种类型的螺钉包括：柄部，其具有尖端、与尖端相对定位的后端以及延伸穿过尖端且穿过后端的纵向轴线；以及螺纹螺旋线，其布置于柄部上，其中螺纹螺旋线具有用于接合到内部螺纹凹槽中的螺纹脊。

技术介绍

[0002]US2010247267 A1公开了混凝土螺钉，即可以攻丝旋拧到混凝土基材中的钻孔中的螺钉。US2010247267 A1的螺钉是整体式的。
[0003]US2018283435 A1公开了一种混凝土螺钉，其具有与柄部分离的螺纹螺旋线。螺纹螺旋线定位在设置于柄部内的螺旋形螺纹螺旋接收凹槽中。凹槽具有倾斜的面向后的楔形牙侧。凹槽还具有倾斜的面向前的牙侧，但与面向后的牙侧相比，面向前的牙侧相对陡峭。
[0004]第19172762.7号欧洲专利申请还涉及一种具有单独螺纹螺旋线的混凝土螺钉。在此情况下，建议提供具有槽位的螺纹螺旋线，所述槽位旨在促进径向扩张。
[0005]LI,Y.、PATIL,S.、WINKLER,B.和NEUMAIER,T.(2013)，“用于混凝土的螺钉锚的数值分析(Numerical analysis of screw anchor for concrete)”，在Proc.,FraMCoS
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8，第八届混凝土和混凝土结构断裂力学国际会议上，提到组合混凝土断裂和剪切失效可以是混凝土螺钉的典型失效模式。混凝土断裂沿柄部开始，然后系统其余部分的剪切失效发生在混凝土断裂区域与螺钉尖端之间。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目标是提供一种螺钉，确切地说，提供一种混凝土螺钉，其在易于制造的同时具有特别高的性能和/或具有特别好的可靠性和/或多功能性。
[0007]此目标通过根据技术方案1所述的混凝土螺钉来实现。从属技术方案涉及本专利技术的优选实施例。
[0008]根据本专利技术的螺钉的特征在于，螺纹螺旋线相对于柄部具有轴向倾斜游隙，其中倾斜游隙随着螺纹螺旋线与尖端的轴向距离的增加而增加，确切地说，使得当柄部在螺纹螺旋线内被向后加载时，柄部对螺纹螺旋线的更向后定位区段的轴向接合被延迟。
[0009]结合本专利技术，发现对于其中螺纹脊刚性连接到柄部的常规混凝土螺钉，当螺钉的柄部轴向向后加载时，即在拔出方向上加载时，在钻孔中相对较高位置定位的基材区域，即靠近钻孔口的基材区域，可能会变得相对高载荷，而在钻孔内较深处定位的区域则以较低水平被加载。此不均匀的加载行为可能与螺钉柄钢(具有约210GPa的较高杨氏模量)和混凝土(具有约30
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40GPa的较低杨氏模量)之间的刚度差异有关。然而，由于不均匀的加载行为，在相对较低的螺钉载荷下，可能已经达到钻孔的上部区域处的局部混凝土承载力，这可能导致预损坏。确切地说，这可能会导致混凝土锥体过早失效，其中混凝土锥体沿钻孔中相对较高、距离柄部的尖端较远的距离处开始，并导致尖端附近其余螺钉接合随之而来的失效，所述接合接着暴露在满载荷下(例如，通过切断螺纹之间的混凝土支撑)。在此情况下，连接
未充分利用尖端附近可用的混凝土承载力。
[0010]现在建议在与螺钉柄分离的螺纹螺旋线上提供旨在以螺钉方式接合钻孔壁的螺纹脊。此单独的螺纹螺旋线布置于柄部上，其方式为使得螺纹螺旋线(并且因此还有螺纹脊)相对于柄部具有朝向尖端的轴向游隙。因此，提供了空间使得这些元件可基本上相对于柄部朝向尖端自由地移动一定的轴向距离。此轴向游隙朝向柄部的后端增加。
[0011]因此，在一方面的螺纹脊与另一方面的柄部之间提供了导向尖端的轴向游隙。由于此前向轴向游隙，承载螺纹脊的螺纹螺旋线必须首先移动一定的轴向距离以克服轴向游隙，然后才能轴向抵靠柄部。轴向游隙随着与尖端的距离的增加和与柄部后端的距离的减小而增加。因此，当柄部在向后方向上轴向加载时，柄部对螺纹螺旋线(包含螺纹脊)的轴向接合首先发生在接近尖端处，而定位在更接近于柄部后端(即，更接近于柄部的加载端)处的螺纹螺旋线的区段在初始加载期间尚未被柄部轴向接合。因此，在螺钉的初始轴向加载期间，螺钉和周围基材之间的载荷仅在螺纹螺旋线的定位于接近螺钉尖端的那些区段处传递。由于初始地在螺纹螺旋线的上部区段中没有显著的载荷传递，因此可以避免上部混凝土区域的预损坏。
[0012]当向后拉伸载荷增加时，螺钉周围的混凝土由于其相比于柄部的刚度相对较低而变形。因此，螺纹螺旋线的更向后定位的区域逐渐地与柄部轴向接合，使得螺纹螺旋线的更向后定位的区域(即，更接近于后端定位的区域)变得轴向加载。因此，载荷传递从柄部的尖端附近开始，并朝向柄部后端逐渐地延伸到螺纹螺旋线的更大区域。向螺纹螺旋线提供相对于柄部的向后增加的前向轴向游隙可因此至少部分地减小柄部与周围混凝土基材之间的刚度差异。
[0013]因此，可以实现在其嵌入物上提供特别均匀、非局部载荷传递的混凝土螺钉。确切地说，可以抵消混凝土预损坏，和/或可以将混凝土锥体失效的起点更深地移位到钻孔中，从而产生特别好的性能。
[0014]尖端是在安装螺钉时旨在首先插入到基材中的孔中的柄部的端部，即，其为预期的前端。优选地，尖端为钝尖端。后端和尖端分别为柄部的相对端。具有螺钉驱动器的头部可附接到后端。然而，螺钉也可能具有位于柄部内的内部螺钉驱动器。
[0015]在本文件中—每当使用术语“轴向”、“纵向”、“径向”或“周向”时，这应特别是指关于柄部的纵向轴线。确切地说，螺纹螺旋线和/或螺纹脊的螺纹轴线可以与柄部的纵向轴线同轴地布置。螺纹螺旋线、螺纹脊和/或(如果存在)螺纹螺旋接收凹槽优选地围绕纵向轴线卷绕。柄部可大体上至少在若干区域中为圆柱形，确切地说在至少远离尖端处，其中圆柱轴线为柄部的纵向轴线。在数学意义上，螺纹螺旋线不必是严格地呈螺旋形。柄部布置在螺纹螺旋线内。螺纹螺旋线围绕柄部并围绕柄部卷绕。
[0016]在使用术语“向后”的情况下，这应特别是指从尖端指向后端的方向，特别是平行于柄部的纵向轴线的方向。
[0017]确切地说，螺纹螺旋线与柄部分离，即螺纹螺旋线和柄部是两个不同的、非整体式的物品。螺纹螺旋线围绕柄部的纵向轴线卷绕，即，其围绕纵向轴线完全或重复地转动。
[0018]螺纹脊紧密地固定到螺纹螺旋线的其余部分。确切地说，螺纹脊和螺纹螺旋线的其余部分(所述其余部分可例如为螺纹螺旋线的背部)可为整体式的。螺纹螺旋线可设置有扩张槽，其切穿螺纹脊并限定由螺纹螺旋线的背部保持在一起的相邻扩张指形件。确切地
说，扩张槽可以起始于螺纹螺旋线的前边缘并且轴向延伸到螺纹螺旋线中。这可有助于螺纹螺旋线的径向扩张。然而，螺纹脊也可以是连续的。
[0019]螺纹脊在螺钉上形成突起。提供螺纹脊以接合到内部螺纹凹槽中，特别是布置在钻孔的壁中的凹槽。如已在上文所述，例如在扩张槽切穿螺纹脊的情况下，螺纹脊可以是连续的或非连续的。如果螺纹脊是非连续的，则其可包括多个单独的突起，例如肋状物，其全部被布置成接合到单个公共内部螺纹凹槽中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种螺钉，其包括：
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柄部(10)，其具有尖端(11)、与所述尖端(11)相对定位的后端(18)，以及延伸穿过所述尖端(11)并穿过所述后端(18)的纵向轴线(99)，以及
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螺纹螺旋线(20)，其布置于所述柄部(10)上，其中所述螺纹螺旋线(20)具有用于接合到内部螺纹凹槽中的螺纹脊(28)，其特征在于
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所述螺纹螺旋线(20)相对于所述柄部(10)具有轴向倾斜游隙，其中随着所述螺纹螺旋线(20)与所述尖端(11)的轴向距离增加，所述倾斜游隙增加。2.根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，
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所述柄部(10)具有面向后的牙侧(41)以用于轴向接合所述螺纹螺旋线(20)，并且
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由所述螺纹螺旋线(20)且由所述面向后的牙侧(41)侧接的间隙(44)设置于所述螺纹螺旋线(20)与所述面向后的牙侧(41)之间，
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其中，所述间隙(44)随着相邻螺纹螺旋线(20)与所述尖端(11)的所述轴向距离的增加而变得更宽。3.根据权利要求2所述的螺钉，其特征在于所述面向后的牙侧(41)是楔形牙侧，其用于在所述柄部(10)向后加载时径向加载所述螺纹螺旋线(20)。4.根据权利要求2或3中任一项所述的螺钉，其特征在于，
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围绕所述柄部(10)的所述纵向轴线(99)卷绕的螺纹螺旋接收凹槽(12)设置在所述柄部(10)中，
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所述螺纹螺旋线(20)布置于所述螺纹螺旋接收凹槽(12)中，并且
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所述面向后的牙侧(41)限定所述螺纹螺旋接收凹槽(12)。5.根据权利要求4所述的螺钉，其特征在于，在所述螺纹螺旋接收凹槽(12)容纳所述螺纹螺旋线(20)的情况下，所述螺纹螺旋接收凹槽(12)的宽度(w
g
)随着所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：喜利得股份公司，
类型：发明
国别省市：