[发明专利]非常高强度的回转锚定件

说明书

技术领域

本发明涉及高强度的锚定件，并特别是涉及适于将医院的导轨和扶手杆、橱柜、书架、大屏幕电视机和其它较重的物件直接支承于墙壁或基底上以及特别是由干墙构成的墙壁上或者具有玻璃纤维或金属片基底的船舶上的锚定件。

背景技术

特别是在美国，由包含在厚纸片或卡纸板之间的压粉石膏构成的干墙是最常见的内墙建筑材料之一。干墙易于操控、容易安装并提供用于涂料的极好基底。可购得的是标准4'x8'的板，常见的厚度为1/2到5/8。然而，干墙作为用于支承物件、特别是较重物件的基础支承件来说却是相对较差的材料，这是因为它具有极小的结构强度，并且在受干扰时趋于碎裂。为了增加支承强度，诸如在标准医院墙壁建筑中，通常使干墙的面数加倍。然而，即便厚度加倍，干墙在与砖石、金属、木材或其它建筑材料相比时仍是相对较差的支承体。

由干墙构造成的内墙的常见结构包括一系列木质或金属框架间柱，这些框架间柱通常具有名义横截面为2×4的尺寸、侧向间隔开16并附连于外墙。在干墙正后方且在干墙和外墙之间形成有3.75实际深度的空心部，将隔热件放置于该空心部内，且将电线、管道和加热管线以及其它管线拉到该空心部内，并隐藏于该空心部内。尽管较佳的是将重物直接附连于框架间柱，但实际上并不总是可行的，因为大多数的墙空间未由干墙所支承。

许多类型的物体通常悬挂在墙上，并直接支承于墙上。这些物件的范围可从诸如图片和镜子（根据图片或镜子的尺寸和性质可以是轻的或者重的）之类的装饰性和静态的物件到诸如大屏幕电视机之类的重的静态物件。静态物件在墙上不动，墙上的负载也不变化。但是存在许多非静态的物件，这些非静态的物件除了它们惯常的重量外还使支承墙和结构同样经受动应力。非静态的物件的示例包括位于旋转支承件上的电视机、书架、厨房橱柜和扶手或扶手杆，特别是在医院中使用的那些扶手或扶手杆。由干墙结构所提供的支承在支承不可以直接作用于框架间柱或这是行不通的应用场合下特别有问题。

为了适应于将物件可靠地紧固和支承到建筑干墙上的需求，已开发了许多紧固的权宜之计或锚定件。这些紧固件和锚定件基于所支承的负载而落入各种类别中。对于非常轻的负载，存在粘钩、扩张塞、钉钩和具有过大尺寸螺纹的自钻型锚定件，它们直接支承在干墙的表面上或厚度内。具有较大的保持强度的一类锚定件是空心墙扩张锚定件，它们被插入通常是预先钻好的孔内并在墙后面扩张。这些空心墙锚定件包括熟悉的套环螺栓，它们具有弹性铰接的“套环”，将这些套环折叠以用插入的螺栓来插入，并且在墙后面弹性打开。另一种常见的锚定件是莫利螺栓（molly bolt）锚定件，该锚定件呈管状以插入预先钻好的孔，并通过与锚定件前部配合并拉动该前部的插入的螺栓向墙扩张，同时使侧腿部向外“扩张”成与墙接触。对诸如来自机械塑料公司的偏心锚定件的各种塑料扩张锚定件进行折叠，以插入预先钻好的孔内，并爆裂到扩张保持位置。

这些空心墙锚定件的使锚定件能够插入并通过扩张打开的这种结构特性也会对它们的保持力也有限制作用。因此，套环螺栓锚定件的铰接部（使锚定件能折叠，以插入预先钻好的孔）以及莫利螺栓的可弯曲软金属（与插入的螺栓一起用于向后拉动侧腿部并使其扩张）是较弱的部位，而塑料扩张锚定件的柔性塑料的剪切强度也相对较低。这些锚定件用于安全地保持一般高达约100磅的中等负载，并且通常仅当安全地用在成组的锚定件时才是这样。

还有一类具有较高保持强度的锚定件，它们设计成用于空心墙或干墙结构。这些锚定件包括具有非铰接实心金属通道保持元件的锚定件（也来自机械塑料公司），该金属通道保持元件沿纵向转动，并沿边缘插入，然后转回到其初始轴向位置，以与墙的后部配合。这些锚定件根据壁厚能够在干墙内支承几百磅。然而，尽管能够这样，但特别是在非静态的高应力或高重量保持应用场合中，特别是沿剪切向下方向，需要越来越大的支承强度。然而，由于在干墙内的这种锚定件的情况下保持疲劳模式通常就是墙的疲劳模式，所以单单增大锚定件的强度实用性极小或没有实用性。

存在相互矛盾的因素，这些因素限制诸如通过增大锚定元件的尺寸来增大紧固件或锚定件的支承能力。这些因素包括插入孔尺寸、干墙后面的受限的空心区域（限制可以放置于墙后的锚定件的尺寸）以及锚定元件和支承墙之间的受限的交界区域。