用于將嵌件固定至基體的通用方法、裝置和材料制造方法及圖紙

用于允許將螺栓安裝于例如為砌塊、混凝土和石膏墻的基體中而無需使鉆機(jī)適應(yīng)錨定件以及使錨定件適應(yīng)螺栓的通用裝置、方法和工具?？墒褂帽景l(fā)明專利技術(shù)的方法、工具和材料，使用單徑鉆機(jī)安裝具有多種尺寸的螺栓，同時允許甚至在從精確位置鉆出安裝孔時將所述螺栓精確定位于所述基體中。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
技術(shù)介紹
建筑施工和家居維護(hù)(自己動手，DIY)需要大量使用釘子、螺栓和螺釘，以用于將設(shè)備、物品或物體安裝和固定至建筑物的基體，例如，墻壁、天花板、地板等等。在諸如為木制的基體中，螺栓或螺釘在木材中的安裝是簡單的。在諸如為混凝土、石膏板墻和天花板、混凝土砌塊、碎石塊等的基體中，螺栓或螺釘可能并未直接擰入基體中。本領(lǐng)域中已知的解決方案公開了由塑料、金屬或其組合制成的錨定件的使用。本領(lǐng)域中已知的錨定件可分成兩個主要的組。第一組包括基于錨定件與基體之間的機(jī)械摩擦而固定至基體的錨定件，且第二組包括基于化學(xué)結(jié)合而固定至基體的錨定件。參考圖1A，其示意性地呈現(xiàn)出根據(jù)本領(lǐng)域中已知的方法的插入基體104中所形成的孔102中的錨定件100。當(dāng)擰入到錨定件100中的引導(dǎo)孔100B中時，螺釘106將錨定件100的部分100A朝外壓靠孔102的內(nèi)壁，由此增加錨定件100與基體104之間的摩擦。參考圖1B，其示意性地呈現(xiàn)出根據(jù)本領(lǐng)域中已知的方法的適于安裝并固定于基體154中所形成的孔152中的錨定件150。在將錨定件150插入基體154中的孔152之前，化學(xué)結(jié)合材料的一個或多個容器158插入到孔152中。容器158由易碎材料(例如，玻璃)制成。當(dāng)錨定件150插入到孔152中時，其可能撞擊容器158并使其破裂，導(dǎo)致容器中的材料混合(158A)、發(fā)生反應(yīng)而形成化學(xué)鍵并因此將錨定件150結(jié)合至基體154。在結(jié)合物完全固化之后，可將螺栓擰入到錨定件150中。典型的固化時間是，第一次固化小于30秒，且最終固化為約24小時。如顯而易見的是，第一類錨定件可能提供的機(jī)械支撐高度依賴于錨定件與孔的內(nèi)壁之間的摩擦。大多數(shù)種類的第一類錨定件僅在錨定件的部分100A處施加擴(kuò)展摩擦力。由剩余錨定件長度與孔的內(nèi)壁之間的摩擦提供額外摩擦(若存在)并且其取決于形成孔的鉆孔精確度、基體的性質(zhì)、鉆機(jī)質(zhì)量和其它因素。常見的是為錨定件所鉆出的孔過窄，在此情況下其是不適用的，或該孔過寬—即使只過寬了一點(diǎn)。在這種情況下，錨定件的未由所插入螺栓拓寬的部分并未提供摩擦。過寬的孔也使對剪切力和拔拉力的機(jī)械阻力減弱。使用第二類錨定件需要結(jié)合容器與孔的大小及錨定件(將在固化材料前插入)的大小以及固化時間的良好匹配。在兩種類型的錨定件中，對孔的定位不精確存在高度敏感，這是因?yàn)楸绢I(lǐng)域中已知的錨定件具有沿其縱軸線的安裝孔。因此，用于安裝錨定件的孔錯位，且將擰入至所述孔中的螺栓也將錯位。在鉆孔略微錯位的情況下，除非通過移除錯位的錨定件，填充鉆孔且在固定孔固化之后再次重新進(jìn)行該過程，否則通常不可能解決問題。其它種類的錨定件也可與上文所描述的兩個主要類型之一相關(guān)聯(lián)，無論錨定件的材料式是否由塑料、金屬或其組合制成；無論是否響應(yīng)將螺栓擰入錨定件中并因此拓寬該螺栓而施加擴(kuò)展摩擦力，或者歸因于由作用在錨定件的兩個相對的元件上的擰緊操作所施加的張緊力，該張緊力進(jìn)而拓寬錨定件。第三類錨定件可與相對薄的墻壁相關(guān)聯(lián)，其中墻壁和/或其材料的厚度可并未提供足夠大的摩擦力并防止在預(yù)期操作條件下從錨定件中拉出。此類錨定件通常被制造為當(dāng)螺栓擰入到錨定件中時基本上在其內(nèi)部處變寬，通過變寬的部分抵靠薄壁的內(nèi)面而獲得力，如本領(lǐng)域中所已知的，如圖1C中所示。需要將不需要錨定件與螺栓和鉆機(jī)與錨定件的精確匹配的錨固方式，該錨固方式將允許方便快捷的安裝，將承受錨定件孔的錯位鉆孔，還允許對所述錨定件中所固定的螺栓的精確定位，將對于多種建筑材料通用，將易于現(xiàn)場應(yīng)用，等等。附圖說明特別指出視為本專利技術(shù)的主題名稱并在本說明書的結(jié)論部分中進(jìn)行清楚地主張。然而，就組織及操作方法以及目標(biāo)、特征及其優(yōu)點(diǎn)而論，在閱讀時通過參考以下詳細(xì)描述和附圖來最好地理解本專利技術(shù)，附圖中：圖1A示意性地呈現(xiàn)出根據(jù)本領(lǐng)域中已知的方法的插入基體中所形成的孔中的錨定件；圖1B示意性地呈現(xiàn)出根據(jù)本領(lǐng)域中已知的方法的適于安裝并固定于基體中所形成的孔中的錨定件；圖1C示意性地示出了如本領(lǐng)域中已知的通過其變寬部分抵靠薄壁的內(nèi)面而獲得力的錨定件；圖2A、圖2B及圖2C示意性地描繪了根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例的將螺栓安裝至墻壁的三個連續(xù)接階段；圖2D示意性地示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例的將螺栓安裝在薄壁(例如石膏壁)中的應(yīng)用；圖2E為根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例的在將螺栓安裝至次燒磚(soft brick，低溫磚)中所形成的孔中之后在該次燒磚中所形成的部分截面的視圖；及圖3A示意性地呈現(xiàn)出根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例的適于提供填充材料的施用工具；圖3B示意性地呈現(xiàn)出根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例的用于以雙腔室注射器形式提供填充材料的施用工具；圖3C至圖3D示意性地示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例的細(xì)長填充材料的兩個截面；圖3E至圖3G示意性地示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例的包括填充材料的盒子(magazines)；圖4A至圖4C示意性地示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例的施用工具的噴嘴的部分截面。將了解，為簡潔及清楚說明起見，圖中所示的元件不一定按比例繪制。例如，為清楚起見，一些元件的尺寸可相對于其它元件夸示。另外，在適當(dāng)考慮的情況下，可在圖中重復(fù)元件符號以表示對應(yīng)或類似的元件。具體實(shí)施方式在以下詳細(xì)描述中，闡述眾多特定細(xì)節(jié)以提供對本專利技術(shù)的透徹理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可在不具有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本專利技術(shù)。在其它情況下，未詳細(xì)描述眾所周知的方法、工序和組件以免是本專利技術(shù)不清楚。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，提出了用于將嵌件固定至基體的通用方法、裝置和材料，其可允許以相同工具并根據(jù)相同安裝方法使用具有大范圍直徑的嵌件。通用方法可以包括在基體中制成一孔，該基體可以包括例如軟性/脆性材料或硬質(zhì)材料。參考圖2A、圖2B及圖2C，其示意性地描繪了根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例的將嵌件206安裝至基體(例如，墻壁)204的三個連續(xù)階段。圖2A、圖2B及圖2C中的每一個由兩個圖框組成。右圖框呈現(xiàn)出在由軟性/脆性材料(例如，碎石材料)制成的基體中進(jìn)行的過程，且左圖框呈現(xiàn)出在由硬質(zhì)材料(例如，混凝土)制成的基體中進(jìn)行的安裝的同一階段。假設(shè)在由軟性材料制成的墻壁中鉆出的孔將不太精確，且其內(nèi)壁與在由硬質(zhì)材料制成的墻壁中鉆出的孔的內(nèi)壁相比不太光滑。如將所示的，就制成基體(例如墻壁)的材料而論，根據(jù)本專利技術(shù)的一些實(shí)施例的用于將螺栓安裝于基體的裝置、方法和材料是無關(guān)緊要的。類似地，將示出的是，就螺栓的準(zhǔn)確直徑而論，只要根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例鉆出的孔的內(nèi)徑大于螺栓的螺紋的外徑，根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例的將嵌件安裝于基體中就是無關(guān)緊要的。為了將嵌件206安裝于基體(例如墻壁204)中，應(yīng)在基體204中鉆出或以其它方法制成孔202?？?02的長度(或深度)L需要至少為待擰入基體的螺栓202的長度l，且孔202的內(nèi)徑D需要比螺栓202的螺紋的外徑d至少大5％。在制成孔202之后，可使用(例如)用于提供填充材料220的施用工具250來為孔填充處于流動狀態(tài)的填充材料。填充材料220可以包括至少一種聚合物成分。在一些實(shí)施例中，填充材料220可具有至少16MPa的彈性模量?？蓪⑻畛洳牧?20加熱到使其軟化并接近于流動相的溫度，由此允許填充材料易于流動并填充孔202。根據(jù)一些實(shí)施例，填充材料220可為各種熱塑性材料中的一種，各種熱塑性材料可選自(例如)聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于提供填充材料的施用工具，包括：腔室，用于保持包含至少一種聚合物成分的填充材料；制備單元，被配置為制備所述填充材料以使得所制備的所述填充材料處于流動狀態(tài)；前進(jìn)單元，引起所述填充材料的連續(xù)前進(jìn)；以及噴嘴，用于將流動的所述填充材料提供到所述施用工具之外，其中，所述填充材料在由所述施用工具提供且硬化之后具有至少16MPa的彈性模量。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.01.07 US 61/924,3001.一種用于提供填充材料的施用工具，包括：腔室，用于保持包含至少一種聚合物成分的填充材料；制備單元，被配置為制備所述填充材料以使得所制備的所述填充材料處于流動狀態(tài)；前進(jìn)單元，引起所述填充材料的連續(xù)前進(jìn)；以及噴嘴，用于將流動的所述填充材料提供到所述施用工具之外，其中，所述填充材料在由所述施用工具提供且硬化之后具有至少16MPa的彈性模量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施用工具，其中，所述腔室被配置為接收包括所述填充材料的盒子。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的施用工具，其中，所述制備單元包括用于軟化所述填充材料的加熱單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施用工具，其中，所述加熱單元包括電阻加熱元件和微波加熱單元中的至少一個。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的施用工具，其中，所述填充材料包含具有第一聚合物成分的第一材料和具有第二聚合物成分的第二材料，并且其中，所述制備單元包括用于混合所述第一材料與所述第二材料以形成流動的所述填充材料的腔室。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的施用工具，其中，所述前進(jìn)單元被配置為將所述填充材料供給到所述制備單元中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的施用工具，其中，所述施用工具具有注射器的形狀，并且所述前進(jìn)單元包括用于推動液體的所述填充材料的至少一個柱塞。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的施用工具，其中，所述施用工具具有雙腔室注射器的形狀，并且所述前進(jìn)單元包括至少一個柱塞，以用于將保持在所述雙腔室中的第一腔室內(nèi)的第一材料和保持在所述雙腔室中的第二腔室內(nèi)的第二材料推動到所述制備單元中以進(jìn)行混合。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的施用工具，其中，所述前進(jìn)單元包括適于可控地將所述填充材料供給到所述制備單元中的電氣單元。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的施用工具，其中，所述前進(jìn)單元包括適于可控地將所述填充材料供給到所述制備腔室中的機(jī)械單元。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的施用工具，其中，所述噴嘴是能更換的噴嘴。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的施用工具，其中，所述施用工具包括一組所述能更換的噴嘴，其中，所述能更換的噴嘴中的每一個均具有不同的出口直徑。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的施用工具，其中，所述施用工具還包括用于控制提供到孔的流動的所述填充材料的量的控制單元。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的施用工具，其中，所述控制單元包括機(jī)械單元。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的施用工具，其中，所述控制單元包括觸發(fā)器。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的施用工具，其中，所述控制單元包括電氣單元。17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的施用工具，其中，所述填充材料適于在從所述噴嘴排出之后在7分鐘內(nèi)硬化。18.一種包括填充材料的盒子，所述填充材料：具有至少一個聚合物成分；被配置為在施用工具中所包括的制備單元中被處理之后流動；并且具有至少1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魯文·赫吉，
申請(專利權(quán))人：魯文·赫吉，
類型：發(fā)明
國別省市：以色列;IL