建筑工程用的锚栓导轨

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于建筑工程的锚栓导轨 和它的制造方法。

在一种众所周知的、这种形式〔EP226710B1〕的锚栓导轨中，装入成型导轨 的锚栓被设计成锚栓足是按照一种埋头螺栓的方式锥形地与一个邻接的圆柱形 截段一起被构成，该截段与一个凸缘一起过渡到圆柱形的锚栓体。脚部的圆柱形 截段与导轨里成形部分的内表面相匹配。锚栓穿过导轨纵向敞口被装入成形部 分的开孔，从而当邻接的圆柱形截段的四周围着向外延伸的开孔的周边时，锥形 截段正好配合精确地处于成形部分之中。为了固定的目的，锚栓如此被锻打，即 使圆柱体截段塑性变形直至在开孔的外扩边上的附着层，由此造成锚栓和成型 导轨之间形状配合的连接。装入到成型导轨里的锚栓的造型，要求锚栓的制作精 确且生产成本高，而且必须与锥形截段互相匹配的成型导轨也是如此。

在另一种众所周知的锚栓导轨〔EP400588A1〕中，锚栓被制成两部分。带有 锚栓头的锚栓体由便宜的建筑钢制成；锚栓足是一个用不锈钢制成的套筒，该套 筒具有一条垫附在圆柱形开孔的周边上的环边，该开孔预先被制作在导轨背部 的成形部分里。锚栓从外面被装入成型导轨里，并与锚栓足的环边一起支撑在导 轨背部，然后，锚栓足处于导轨内的部分通过锻打变形，使材料与导轨成形部分 的内表面相匹配。锚栓导轨的这种制作方法也较复杂，且成本高。

本发明的目的在于：将锚栓导轨的材料和制作成本降到最低，同时保证锚 栓的抗拉强度和锚栓与成型导轨之间连接的强度。

根据本发明，用权利要求1的特征可达到该目的。

在根据本发明制作的锚栓导轨中，锚栓能非常简单地被制作，并以低成本被 大量生产，在此，锚栓体横断面的尺寸只须按照许可拉力的标准而确定。尤其是 锚栓体和锚栓足具有连贯相等的圆柱形截面。在将锚栓装入导轨时，不要求用于 构成支架的特殊造型。由于锚栓足在锚栓固定后只通过塑性变形沿四周夹住在 成型导轨成形部分里的开孔的双锥形周边，因此，通过如此形成的形状配合保证 了锚栓在两个轴向上不会移动。当锚栓足其它被变形的截段贴紧在开孔向内延 伸的周边段上、锚栓足的内截段由于塑性变形完全与导轨背部的成形部分相匹 配以及作用在锚栓上的力被导入成型导轨时，支承在开孔向外延伸的周边段上 的被变形的外截段可防止锚栓从成型导轨里沿其纵向敞口跌落出来。

根据本发明用于制作此种锚栓导轨的方法，在成型导轨的背部里冲压出圆 形空隙(Ausnehmung)。圆柱形的锚栓从外面被装入圆形空隙内并且在它的足 部被锻打变形。被变形的材料流入方向向外的成形部分的内部，该成形部分在导 轨背部里的空隙的周围区域里被成形。被锻打的材料接着向外流动，从而使被变 形的锚栓足沿四周夹住开孔的双锥形周边(dopplkonischen Rand)。预先设计一 个模具用于在变形时支承锚栓，该模具使锚栓保持在它的位置上，并且与从属的 开孔(Zugehrigen ffnung)的向外延伸的锥形周边一起构成环形间隙 (Ringspalt)，在锻打时，锚栓足的材料能流入该间隙里。

本发明的其它特征由下面的权利要求给出。

本发明将通过下述的锚栓的实施例被解释，那些锚栓分别在变形前和变形 后在成型导轨的截面图里与从属的模具一起被图示。

图1表示一段装有锚栓的锚栓导轨的立体示意图；

图2A和2B表示一个直至锚栓头连贯的圆柱形锚栓；

图3A和3B表示一个具有圆柱形锚栓体和截面较大的圆柱形锚栓足的锚 栓；

图4A和4B表示一个具有成形环边的、从锚栓头出发连贯的圆柱形锚栓；

图5A和5B表示与模具〔图5B〕一起图示的一个连贯圆柱形的尚未变形的 毛坯锚栓；

图5C为沿图5B中的“V-V”的剖面图；

图6A为一个具有圆柱形体部、在模具内被变形的锚栓的轴向剖面图；

图6B表示出按照图6A并在垂直于图6A的轴向剖面里的锚栓的下端；

图6C为沿图6B中的“VI-VI”的剖面图；以及

图7A和7B表示了一个具有环槽的、从锚栓头出发连贯的圆柱形锚栓。

图1所示为一段锚栓导轨的立体示意图，它由成型导轨1和装入该导轨的 锚栓2和2A组成。成型导轨1有一根沿其纵向连贯的纵向敞口3，该纵向敞口 以导轨的两个边翼4和5的被折过一个角度的两端4a和5a为限。成型导轨的 背部6处于纵向敞口的对面。在成型导轨的背部6里有诸向外呈圆锥形的成形 部分7，它们的中心各自具有一个圆形开口8，从属的锚栓2和2A穿过这些开 口被插入。锚栓2有一个通过锻打成形的头部9。锚栓2A的头部是通过一个被 旋上去的螺母9A构成的。锚栓的这种制造方式能适用于特殊用途；然而由于成 本原因，锚栓2的制造方式宁可采用被锻打成形的头部9。

在剖面线“I-I”所在之剖面里，图示了下面被描述的锚式导轨的实施例。

图2A所示为一个具有已成形的头部9、体部10和足部11的锚栓在插入 成型导轨1后正处于锻打准备位置。在成型导轨1的背部里的成形部分7向上 延伸呈圆锥形并具有周边为双锥形的开孔8，在此，外周边8a向外和内周边8b 向内呈锥形地延伸。在该实施例里，该成形部分7在锚栓2装入导轨1之前已 被形成，此时，开孔8的周围部分通过挤压被成形。锥形成形部分7也能在锚栓 在导轨里固定时被形成，此时，贯穿开孔8的锚栓的终端被锻打，就如下面还将 细述的那样。

成形部分7由于变形而形成，开孔8的上边8c的直径比限定开孔8的最小 截面的下边8d的大。开孔8的内周边8b形成了一个呈截头锥形的空间12的边 界，成型导轨的下端延伸接近矩形内空间13。锚栓2的体部10和足部11被制 成连贯圆柱形，并在体部和足部整个长度上具有相等的圆形截面。已成形的头部 9同样是圆柱形的。这种造型的锚栓在作为钢栓大量生产时成本非常低。按照 预先给出的允许受拉负荷选择钢的质量和锚栓的直径。

图2B所示是一个模具14，它由2个对称相同的分模15和15’组成，它们 可相向和反向移动。两个分模的部分内表面15a都具有圆形截面，该部分内表面 用作夹紧钳口在模具14的工作位置处环绕在锚栓2的体部10周围。内表面 15a延伸到模具下端的一个部分锥形的表面15b，它与成型导轨的成形部分7的 外表面以互补的圆锥角相配合。分模15和15’在模具14的工作位置处用下表 面15c支撑在成型导轨的背部6的、与成形部分7邻接的部位上。分模的表面 15b和15c以及上面的支撑在锚栓头部9上的表面15d在锻打锚栓时构成了支 座。锚栓足11在受到锻打时沿箭头S所示方向变形。

一个冲头〔未图示〕穿过成型导轨的纵向敞口3以锻打锚栓足。由于在冲头 和模具14的支座之间的压力，锚栓足11的材料开始流动并如此充满成型导轨 的截头锥形空间12，以致在开孔8的内周边8b内产生附着层。模具14的锥形 内表面15b与开孔8的呈锥形延伸的外周边8a之间围成一道环形间隙16，锚 栓足11的材料同样流入该间隙内。在这样的塑性变形结束之后，锚栓足11由此 沿四周形状匹配地夹住开孔8的外周边8a和内周边8b(如图2所示)。如果导 轨1的成形部分7被预成形，那么在锚栓足的变形过程中成形部分的外表面以 及导轨背部6的外表面不变形，因为分模15和15’与该形状精确匹配。成形部 分也能在锚栓锻打时才产生，此时，首先是导轨背部未变形。在此种情况下，成形 部分与分模15和15’的形状相匹配。在本发明的所有制作方式中，通过锚栓足 的锻打都可能实现锚栓足和导轨背部如此的同时变形。

锚栓足11以及锚栓体10的直径略小于开孔8的最小直径，然而也仅此而 已，使得锚栓在装入成型导轨时不被卡住。

如图2B所示，环形间隙16在图示的轴向截面中略呈三角形。但它也能有 另外一种形状。图3A和3B所示即为另一种被改变了的制作方式。

根据图3A和3B的制作的锚栓2有一个在未变形状态〔图3A〕时同样是圆 柱形的锚栓足11A，它的直径比体部10的略大。足部11A被装入开孔8里以与 下边8d间保持有很小的间隙，并下伸到成型导轨纵向敞口3的上方较大间距处 停止。比较图2A的制作方式，由于在这种情况下锚栓足11A的截面较大，因此 较短的锚栓足11A的材料也足够充满成形部分7的截锥形空间12。总之，此种 锚栓需要的原材料不比按照图2A制作的锚栓的多。

按图3B，模具14在它的两个分模15和15’的下部分别有一条槽，该槽相对 模具的纵向轴具有径向端面15d和一个与其邻接的圆柱形侧面15e。模具的锥 形内表面15b与侧面15e相连接，它又以钝角过渡到两个分模的下表面15c。在 本制作方式中，环形间隙16以分模15和15’的表面15d和15e以及开孔8的外 周边8a和成形部分7的外表面的一段为边界。在所示的轴向剖面中，该环形间 隙16用它的两个彼此垂直的、由分模构成的界面15d和15e与开孔8的上边8c 相接。除此之外，按图2B和3B制作的模具具有相同的构成，并同样地配置在锚 栓上。

如图3B所示，用此种锚栓和模具的制作方式可达到，在锻打时锚栓足11A 的材料流动至环形间隙16的界面，从而使锚栓足11A在塑性变形后与开孔8 的周边直至超出上边8c而相接，并且与充满截头锥形空间12的部分一起形状 匹配地围住成形部分7的壁面。这样，锚栓在成型导轨1上获得了一个特别保险 的支撑。

按照图4A和4B的制作方式，锚栓2的体部10和足部11就如按图2A制 作的锚栓那样被制成具有等直径的连贯圆柱形。在体部和足部的过渡段有一个 轴环17，它在锚栓插入后自由地处于开孔8的下边8d的上方并且与开孔的外 周边8a有间距。轴环17的上前端面17a高度接近开口的上边8c，在该位置，锚 栓被模具14支撑住〔见图4B〕。在此，轴环17的上前端面17a与模具的相对模 具纵向轴的径向端面15f相接触。该端面15f与开孔8的外周边8a一起构成在 轴向剖面中接近三角形环形间隙16并且以钝角过渡到模具的锥形内表面15b。 在锚栓锻打时，由两个分模15和15’构成的端面15f用作支座，轴环17的上端 面17a与其相接。在锻打过程中，轴环17的下端面限制了材料的流动，从而使锚 栓足相应的塑性变形与轴环相接并且与它一起沿四周夹住开口8的下边8d。在 本制作方式中，锚栓足位于开孔下边8d的上方的塑性变形的部分可保证防止锚 栓在成型导轨纵向敞口3方向上的移动，但是被轴环17罩住，轴环的上端面由 此为锚栓足的周边给出一个上平面。

图5A、5B和5C所示为一个具有在变形中使用的模具14的锚栓2，此时， 锚栓导轨的制作成本能特别低。在变形前，锚栓2由一个连贯圆柱形毛坯〔图 5A〕组成，它可通过切断棒料而得到。该圆柱形毛坯的一端构成头部9，另一端构 成足部11和在它两之间的体部10。当模具的上端在它的关闭状态是锥形时，模 具14的下端如按图2B制作的模具那样制作。在把毛坯装入成型导轨1后，模具 14被关闭，然后冲头19穿过成型导轨1的纵向敞口进入其内空间13(如箭头S 所示)。同时，第二个冲头沿箭头P所指方向预先移动到毛坯的另一端。两个冲 头19和20在毛坯的两端锻打毛坯，并同时分别构成另一个冲头20以及19的 支座。在锻打过程中，足部11以对应于图2B所示之制作方式被变形，从而使它 借助于材料塑性变形沿四周夹住开孔8的周边。同时，锚栓2的头部9在模具 14里通过材料塑性变形构成一个变粗的部分。该粗部9的形状取决于模具14 的形状。锚栓2的足部11也能在锻打时通过模具14相应的造型呈现另外一种 形状。主要在于，锚栓的材料通过锻打过程如此流动，以致使足部11可环绕开孔 8的周边流动以形状配合地沿四周夹住它。在按图5A和5B的制作方式中，成 型导轨的制作特别简单，因为用于锚栓2的毛坯由棒材通过简单切断而被制 得，生产成本低，锚栓2的完成形状由变宽的足部11和变粗的头部9通过在模 具14里的唯一一次的锻打过程形成，在此制得锚栓和成型导轨之间的形状配 合的连接。

图5C表示了模具14的、按图5B之“V-V”剖取的剖面。此时，两个分模15 和15’通过关闭模具14而沿四周紧紧夹住锚栓体2。其它的制作方式也具有模 具的关闭位置。在图示的模具14的轴向剖面中，从锚栓体10能看得见在模具和 锚栓体之间的一条间隙，只是用于能较好地区分分模15和15’，该间隙对于关 闭的模具在锻打过程中是不存在的。相反地，分模紧贴在锚栓体10上，而锚栓体 在锻打时不变形。

图示的模具14由两个分模15和15’组成，它们在关闭位置几乎完全包住 锚栓体10，从而在两个分模的彼此相对的两面之间只存在极小宽度的间隙。代 之以两个分模的模具，也可使用多个分模的模具，例如它可由四个、六个或者八 个同样的分模组成。

图6A、6B和6C所示为又一种制作方式。在这种方式里，预先设计了锚栓 体10与足部11相接区域里的变形。图6A所示具有已装入和通过锻打已变形 的锚栓2的成型导轨以及在纵向剖面中从属的模具14。在图6B中，一个与该轴 向剖面正交的轴向剖面通过成型导轨1和带有足部11的锚栓体的下端。图6C 则是在图6B中的“VI-VI”剖面图。

在此种制作方式中，两个分模15和15’如此构成，使得锚栓体10至锚栓足 11的过渡区域10a通过模具14的关闭被压制并且同时被整平。如图6A所示， 当锚栓足11在该过渡区域10a被整平的侧面的下方通过锻打变形并由此形状 配合地沿四周夹住开孔8的周边时，体部10的材料在此过渡区域10a里，在体 部10两个彼此对置的侧面旁，经成型导轨1的开口8的下边8d流向外面(如图 6B和6C所示)。通过锚栓体10的直至过渡区域的整平，在成型导轨1里形成锚 栓2的一个特别坚固的底座。在此种制作方式中，变粗的锚栓头9也能通过锻打 成形，就如与图5B相关的描述那样。

图7A和7B所示为另一种制作方式，在此种制作方式中，锚栓的体部10和 足部11与按图2A的制作方式一样具有相等的直径，然而，在此种方式里，在过 渡区域里存在一条环槽18。在锚栓固定前，成型导轨1具有与在已叙述的制作 方式例子里同样的形状，但是在锻打过程中与锚栓足11同时变形，对此，模具 14在它的两个分模15和15’的下端具有一个合适的造型〔图7B〕。两个分模15 和15’分别具有一个向下逐渐变细的部分锥形截段15g，它过渡到一个部分圆柱 形截段。该截段具有一个唯一的部分锥形内表面15b，它与成形部分7的锥形外 表面相接。在锻打时沿箭头S方向作用的压力导致了不仅锚栓足11而且成形部 分7的壁面的变形，这是因为开孔8的上边8c对着模具14的锥形面15b被压 制。成型导轨的材料由此在开孔8的周边上被锻打，从而使它流向环槽18。如图 7B所示，在锻打过程之后，开孔8的周边变形为一个凸起部8e，它精确地处于锚 栓的环槽18里，从而使足部11沿四周夹住凸起部8e并由此夹住开孔8的周 边。这样，从锚栓体部10接近正交地过渡至成形部分7的外表面。