專利名稱：緊固元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種緊固元件。
背景技術(shù)：
用于使一個(gè)構(gòu)件緊固在一個(gè)錨定基座上的緊固元件具有一個(gè)帶有載荷作用裝置的桿體、一個(gè)撐開物、一個(gè)撐開元件和一個(gè)套筒，緊固元件在緊固技術(shù)中一般是已知的。這里尤其是指所謂沉割錨件(Hinterschnittanker)，這錨件被裝入在一個(gè)圓柱形鉆孔里，此鉆孔在鉆孔底部位里呈錐形擴(kuò)展。鉆孔可以設(shè)置在錨定基座里或者在要緊固的構(gòu)件里。緊固元件錨固在一個(gè)這樣的沉割孔里，這方法是通過撐開物使撐開元件徑向向外擠入鉆孔的錐形部位里，因而在錨定基座和緊固元件之間形成一種形狀配合連接。例如通過將套筒壓入鉆孔使撐開元件移動(dòng)到與桿體連接的，設(shè)計(jì)成錐形的撐開物上。在將撐開元件推移到錐形撐開物上時(shí)使撐開元件徑向向外運(yùn)動(dòng)，并因此撐開到沉割槽里。緊固元件的桿體可以備選地設(shè)計(jì)成螺桿，它被擰入在設(shè)計(jì)成具有內(nèi)螺紋的空心筒的套筒里。螺桿同時(shí)就是將布置在套筒上的撐開元件撐開到沉割槽里去的撐開物。公開文獻(xiàn)DE 40 11 229 Al舉例說明了一種緊固元件，它具有一個(gè)成型為具有圓柱形基體的螺栓的桿體，在這桿體上在裝入沉割鉆孔的方向上，前面成型有一個(gè)錐形撐開部段形狀的撐開物，它在裝入方向上擴(kuò)展。撐開元件是一個(gè)波紋形封閉的撐開環(huán)，該環(huán)包圍住桿體。在未撐開狀態(tài)下?lián)伍_環(huán)的直徑基本上等于錐形部位的最大外徑。為了在鉆孔里撐緊撐開元件，將一個(gè)成型為空心圓筒的套筒推移到桿體上，因此使撐開環(huán)推到撐開部段上， 徑向擴(kuò)展，并推移到鉆孔的錐形沉割槽里。緊固元件對(duì)于通常的里來說從所要固定的構(gòu)件傳遞到錨定基座里。這些力可以作為拉力或者壓力在軸向方向上作用，或者作為橫向力垂直于軸向方向。緊固元件的軸向方向由一個(gè)軸線來確定，這軸線在通過緊固元件桿體的縱向方向上延伸。在一種具有圓柱形基體的桿體中，桿體的軸線通過形成基體的圓柱體的底面和頂面的中點(diǎn)。緊固元件的套筒通常由金屬，尤其是鋼或者說優(yōu)質(zhì)鋼組成，其中由文獻(xiàn)DE40 30 498A1和EP 1198648 Bl也得知有緊固元件，這些緊固元件的套筒由塑料組成。一種金屬套筒的優(yōu)點(diǎn)在于它可以通過向墊安裝工具的沖擊而被推入鉆孔里，而且套筒的安裝并不，如同在文獻(xiàn)DE 4011 229 Al里所述的那樣，只是在撐開元件撐開在緊固元件上之后才必須進(jìn)行。緊固元件因此可以作為一個(gè)單元來安裝，因而緊固元件對(duì)于使用者來說是裝配友好的。 金屬套筒一般是耐壓的，因此用安裝儀將沖擊從套筒直接傳遞到緊固元件上。套筒在沖擊的作用下變形并不大。相反塑料的套筒一般并不具有這樣大的抗壓強(qiáng)度。由于抗壓強(qiáng)度低塑料套筒在橫向發(fā)生伸長(zhǎng)，因此套筒在壓力載荷下，正如它在沖擊作用于或者說通過一個(gè)安裝儀時(shí)產(chǎn)生的那樣，延伸很大，從而它貼靠在鉆孔壁上，在那里夾緊住并且不可能使撐開元件按計(jì)劃撐開。因而對(duì)于通常的，如在文獻(xiàn)DE 40 30 498A1中所述的那樣，在撐開元件撐開之后將塑料套筒裝入在鉆孔里，或者，如在文獻(xiàn)EPl 198 648 Bl中所述的那樣，通過緩慢地?cái)Q動(dòng)螺母而連續(xù)傳力，使塑料套筒推入鉆孔里，因而限制住壓力載荷和橫向延伸，從而可以使撐開元件用套筒撐開。套筒但是不僅用于撐開撐開元件。為了傳遞必須通過緊固元件從附件傳遞到錨定基座上的橫向力，緊固元件的套筒具有決定性的意義，因?yàn)闄M向力通過套筒傳遞鉆孔壁上。 套筒為此貼靠在鉆孔壁上。已知的具有金屬套筒的緊固元件的不足之處是它們由于為了用安裝工具來撐開所必需的套筒抗壓強(qiáng)度，而可能比由相對(duì)較軟的塑料制成的套筒來說去除較小的橫向力。一種具有高抗壓強(qiáng)度的硬套筒，例如由鋼制成，靠在鉆孔壁上，由于一般情況下在鉆孔壁和套筒之間有間隙，因此只是成點(diǎn)狀，線狀和非面狀地貼靠。力并不分布于一個(gè)面上，因而形成應(yīng)力峰值，這種峰值在橫向力相對(duì)較小的時(shí)候就引起錨定基座的失效。 相反如果套筒由一種相對(duì)較軟的材料，如塑料制成的話，那么套筒在橫向力的作用下這樣變形，從而使它全面地貼靠在錨定基座上。因而不會(huì)形成應(yīng)力峰值，而是形成一種相對(duì)均勻的對(duì)錨定基座的壓力，因此緊固元件可以傳遞比一種具有鋼制套筒的緊固元件更大的力到錨定基座里。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)所述的現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的任務(wù)是提出一種這樣改進(jìn)的緊固元件，它裝配簡(jiǎn)單，而且盡管如此可以承受相對(duì)大的橫向力。這個(gè)任務(wù)按照本實(shí)用新型通過一種用于使構(gòu)件緊固在錨定基座上的緊固元件來解決，其中緊固元件具有帶有載荷作用裝置的桿體、撐開物、撐開元件和套筒，以及其中套筒由塑料制成，套筒至少部分地由用碳纖維加強(qiáng)的塑料制成(以下稱為CFK)。整個(gè)套筒尤其是由一種CFK組成。一種由CFK制成的套筒相對(duì)較硬，明顯硬于一種由未加強(qiáng)的或者用玻璃纖維加強(qiáng)的塑料。當(dāng)然用碳纖維加強(qiáng)的套筒并不像一種由鋼或者優(yōu)質(zhì)鋼制成的套筒那樣硬或者說抗壓。按照期待，一種按照本實(shí)用新型的緊固元件應(yīng)該可以用一個(gè)以碳纖維加強(qiáng)的套筒來傳遞一個(gè)橫向力，該橫向力大于由鋼或者優(yōu)質(zhì)鋼制成的套筒時(shí)的，但小于當(dāng)套筒由一種未加強(qiáng)的塑料時(shí)的。但是令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，一種按照本實(shí)用新型的緊固元件可以傳遞比采用一種具有未加強(qiáng)套筒的緊固元件可能的明顯更大的橫向力；而且這，盡管按照本實(shí)用新型的緊固元件，由于由CFK制成的套筒的抗壓強(qiáng)度，沖擊地，也就是說通過沖擊在安裝儀上或者通過安裝儀沖擊，可被撐開在一個(gè)沉割孔里。因此按照本實(shí)用新型的緊固元件可以用戶友好地用作裝配簡(jiǎn)單的裝配單元。在按照本實(shí)用新型的緊固元件的一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，0 是一種聚酰胺，優(yōu)先是聚酰胺PA6或者PA6. 6.按照本實(shí)用新型的緊固元件具有由這種塑料制成的套筒，緊固元件表現(xiàn)出很好的安裝特性Getzverhalten)，同時(shí)有良好的傳遞橫向力的性能。按照本實(shí)用新型的緊固元件的一種實(shí)施形式尤其是證明為有利的，其中碳纖維在套筒的被加強(qiáng)的塑料里的重量份額為15%—25%，尤其是20%。這里可以理解為百分比的公差為+/_兩個(gè)百分點(diǎn)ο
以下根據(jù)一個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)敘述。圖1表示了一個(gè)按照本實(shí)用新型的緊固元件1的視圖。
具體實(shí)施方式
用于將一個(gè)構(gòu)件固定在一個(gè)未示出的錨定基座上的緊固元件1設(shè)計(jì)成沉割錨件2。所示的沉割錨件2尤其用于將由石料制成的面板固定在下部結(jié)構(gòu)上，通過這下部結(jié)構(gòu)使面板與建筑物的一個(gè)支承結(jié)構(gòu)連接(未示出)。沉割錨件2具有一個(gè)桿體3，它具有一個(gè)設(shè)計(jì)成外螺紋的4的載荷作用裝置5，在其上可以借助于一個(gè)沒示出的螺母固定住一個(gè)同樣也未示出的構(gòu)件。在緊固元件1的圓柱形桿體3上，在裝入方向E上，在桿體3前面接有一個(gè)截錐形撐開部段7形狀的撐開物6，其在裝入方向E上錐形擴(kuò)展，而且形成緊固元件1的前端8。緊固元件1的軸線A通過圓柱形桿體3的圓形底面和頂面的中心點(diǎn)，或者說通過緊固元件1的前端8的同樣是圓形的橫斷面的中心點(diǎn)。沉割錨件2此外具有一個(gè)撐開元件9和一個(gè)套筒10。撐開元件9設(shè)計(jì)成波紋形彎曲和封閉的撐開環(huán)11，這個(gè)環(huán)為了撐開借助于套筒10壓向撐開物6并因此在錐形撐開部段 7上，徑向向外變形，因此撐開環(huán)11可以撐開到一個(gè)未示出的沉割孔里。套筒10具有一個(gè)高度H和一個(gè)外徑D，這外徑基本上相應(yīng)于在未撐開狀態(tài)下緊固元件1的外徑。直徑D—般與未示出的沉割孔的圓柱形部分的直徑對(duì)應(yīng)。桿體3，撐開物6和撐開元件9由優(yōu)質(zhì)鋼制成，而套筒10由一種用碳纖維加強(qiáng)的聚酰胺(PA6. 6)組成，其中碳纖維在被加強(qiáng)塑料里的重量份額是20%。套筒10可以用壓注法簡(jiǎn)單而成本有利地制造。試驗(yàn)表明，按照本實(shí)用新型的緊固元件1的具有一種通過20%重量份額的碳纖維加強(qiáng)的聚酰胺的套筒10相比于一種由以前通用的塑料、未加強(qiáng)的聚酰胺或者說用玻璃纖維加強(qiáng)的聚酰胺制成的相應(yīng)的套筒來說，具有一種改善的抗壓強(qiáng)度，從而通過加到套筒10 上的沖擊可以使撐開元件9撐緊，這在以前都只是用一種金屬套筒，尤其是用一種鋼制的或者說優(yōu)質(zhì)鋼制成的套筒才可能。在用按照本實(shí)用新型的緊固元件1用來確定可承接的橫向力的試驗(yàn)時(shí)，還令人驚奇的發(fā)現(xiàn)可承接的橫向力并不如期待那樣小于一個(gè)由未加強(qiáng)的聚酰胺制成的套筒10的可承接橫向力。盡管一個(gè)用玻璃纖維加強(qiáng)的套筒10的可承接的橫向力小于由聚酰胺制成的未加強(qiáng)套筒10的，但一個(gè)用重量份額為15%至25%的碳纖維加強(qiáng)的，由聚酰胺制成的套筒10的可承接橫向力更大。而這，盡管用碳纖維加強(qiáng)的套筒10具有比一種由玻璃纖維加強(qiáng)的塑料制成的套筒10更大的抗壓強(qiáng)度和硬度。表1中所列的試驗(yàn)已經(jīng)在一種歸類為花崗巖的，其商業(yè)名稱為Verde Vittoria的天然石料里進(jìn)行了。按照本實(shí)用新型的沉割錨件2裝入在一個(gè)15mm深的沉割孔里，并撐開。套筒10的高度H如此來選擇，從而使得在裝入方向上套筒10的后端在沉割錨件2撐開之后與沉割錨件的邊緣是齊平的。套筒10的直徑D在試驗(yàn)中是12. 6mm，沉割孔的直徑為 13mm。用于試驗(yàn)的還有具有相同幾何形狀的套筒10，它們當(dāng)然由不同的材料制成。表 權(quán)利要求1.用于使構(gòu)件緊固在錨定基座上的緊固元件(1)，-其中緊固元件⑴具有帶有載荷作用裝置(5)的桿體(3)、撐開物(6)、撐開元件(9) 和套筒(10)，以及-其中套筒(10)由塑料制成，其特征在于，整個(gè)套筒(10)由一種用碳纖維加強(qiáng)的塑料制成。
2.按權(quán)利要求1所述的緊固元件，其特征在于，塑料是聚酰胺。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于使構(gòu)件緊固在錨定基座上的緊固元件(1)，其中緊固元件(1)具有的桿體(3)、載荷作用裝置(5)、撐開物(6)、撐開元件(9)和套筒(10)，套筒(10)由塑料制成。為了提供改進(jìn)的緊固元件，其安裝簡(jiǎn)便并且盡管如此能承受相對(duì)大的橫向力，本實(shí)用新型提出，套筒(10)至少部分地由一種用碳纖維加強(qiáng)的塑料制成。
文檔編號(hào)E06B3/54GK202182092SQ20102057947
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者H·博內(nèi)特, P·施米德爾, R·翁特韋格爾 申請(qǐng)人:費(fèi)希爾廠有限責(zé)任兩合公司