CS234002B2

CS234002B2 - Screw with arched hook head

Info

Publication number: CS234002B2
Application number: CS725264A
Authority: CS
Inventors: Felde Hans-Werner Vom
Original assignee: Vom Felde Hans Werner
Priority date: 1971-08-25
Filing date: 1972-07-25
Publication date: 1985-03-14
Also published as: PL76032B1; YU189172A; DE2142547B1; SU615874A3; YU33991B

Abstract

Šroub s hákovou hlavou a závitovým dříkem pro matici je určen ke spojování překrývajících se konců korýtkových profilů výztuže důlních chodeb. Zploštělá hlava Šroubu je SirSí nad přechodem do dříku než nad nosem, přechází do dříku dvěma přechodovými oblastmi se vzájemně odliSným sklonem, která na sebe spojitě navazují, a na dolní straně mé rovinnou plochu pro dosednutí na přírubu vyztužovacího profilu.The hook-head screw with a threaded shank for a nut is intended for connecting the overlapping ends of the trough profiles of the reinforcement of mine passages. The flattened head of the screw is wider above the transition to the shaft than above the nose, it passes into the shaft through two transition areas with different slopes, which are continuously connected to each other, and on the lower side has a flat surface for abutment on the flange of the reinforcement profile.

Description

Vynález se týká Šroubu s klenutou hákovou hlavou a závitem pro matici ke spojováni překrývajících se konců korýtkových vyztužovacich profilů, zejména výztuže důlních chodeb.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bolt with an arched hook head and a thread for a nut for joining the overlapping ends of trough reinforcement profiles, in particular mine tunnel reinforcement.

Dřík šroubu prochází třmenem spojky a hlava Šroubu dosedá spodní stranou na přírubu vyztužovacího profilu a její nos zapadá za přírubu.The shaft of the bolt passes through the clutch yoke and the bolt head rests on the bottom of the reinforcement profile flange and its nose snaps into the flange.

Ke spojování korýtkových profilů se používá dvou třmenů, z nichž jeden je upevnSn na konci zasouvaného a druhý na konci'přesouvaného vyztužovacího profilu, přičemž konce se vzájemně překrývají. Zatímco Šroub s hákovou hlavou na třmenu na konci zasouvaného, to znamená k hornině přivráceného profilu nemusí klouzat, musí hákové hlavy druhého přesouvaného třmenu klouzat po přírubách zasouvaného profilu, když při překročení odporu <, proti prokluzu konce profilů po sobí kloužou. Následkem toho se namáhání Šroubů s hákovou hlavou v obou třmenech liší.Two brackets are used to connect the trough profiles, one of which is fixed at the end of the insert and the other at the end of the reinforced profile, the ends overlapping each other. While the hook head screw on the yoke at the end of the retracted, i.e. the rock-facing profile, does not need to slide, the hook heads of the second shifted yoke must slide along the flanges of the retracted profile when they slide over the reindeer end. As a result, the stress on the Hook Screws varies in both brackets.

Když se vlivem tlaku horniny konce profilů poáouvají dál přes sebe-, dochází ke zkrácení oblouku výztuže a tím se paženi, dosedající zpravidla z vnějšku na výztuž, stlačuje k sobě. Pažení, ktéré normálně klouže po přírubách profilů, naráží na hlavy šroubů spojek a natlačí se před nimi, protože hlavy přečnívají přes příruby profilů.When the ends of the profiles continue to move over each other due to the pressure of the rock, the arch of the reinforcement is shortened and the armature, which usually rests from the outside on the reinforcement, is compressed together. Sheeting normally sliding over the profile flanges strikes and pushes the coupling bolt heads in front of them as the heads overlap the profile flanges.

Pažení, které je u moderní chodbové výztuže velmi zlepSené co do pevnosti, zejména pevnosti podélných tyčí drátěných rohoží a plechů, způsobuje jednak zabrzdění hákových hlav, které kloužou na přírubách, a jednak má tendenci posouvat neklouzající hákové hlavy. Důsledkem toho je nežádoucí přídavné namáhání šroubů s hákovou hlavou. K podobným poměrům dochází, když hákové hlavy narážejí na výstupky horniny nebo výplňový materiál.The sheathing, which is greatly improved in strength in modern corridor reinforcement, in particular the strength of longitudinal bars of wire mats and sheets, causes both the braking of the hook heads which slide on the flanges and the tendency to displace the non-slipping hook heads. This results in undesirable additional stress on the hook head screws. Similar ratios occur when the hook heads strike the rock protrusions or filler material.

Nos hákové hlavy je kromě toho namáhán na ohyb, který je vyvolán v dříku šroubu při dotažení matice. Nos šroubu, který sahá přes přírubu profilu, musí mít proto velkou pevnost, protože tah působící na dřík šroubu,určuje odpor proti prokluzu překrývajících se konců profilů a jejich o.dolnost proti vzájemnému oddálení. Namáhání hákových hlav šroubů jsou velice značná již při zabudování spoje, stoupají však během provozu působení horského tlaku a zejména při klouzání spoje. Selhání šroubů s hákovou hlavou by způsobilo, že by profily přestaly na sebe dosedat a vedlo by posléze ke zhroucení výztuže. Šrouby s hákovou hlavou se proto pečlivě vyrábějí z tyčového materiálu ze speciálních ocelí tvářením za tepla a pak se tepelně zušlechťují. Kromě toho se u spojek používá aretačních prostředků, například kroužků, které spojují šroub s hákovou hlavou nebo třmeny spojky s čelní stranou příslušného profilu a tím snižují namáhání kluzných částí.In addition, the hook head nose is subjected to bending which is induced in the screw shank when the nut is tightened. The bolt nose, which extends over the profile flange, must therefore have great strength, as the tension acting on the shaft of the bolt determines the slip resistance of the overlapping ends of the profiles and their resistance to mutual spacing. The stresses of the hook heads of the screws are very high even when the joint is installed, but they increase during the operation of mountain pressure and especially when the joint slides. Failure of the hook head bolts would cause the profiles to stop abutting and eventually cause the reinforcement to collapse. Hook head screws are therefore carefully manufactured from special steel bars by hot forming and then heat treated. In addition, locking means are used in the couplings, for example rings, which connect the hook head screw or the coupling brackets to the front side of the respective profile and thereby reduce the stress on the sliding parts.

K tomu, aby hlava šroubu klouzala po přírubě vyztužovacího profilu bez nárazů na pažení a výstupky horniny, musí být pokud možno plochá, přičemž ověem z důvodů pevnosti nesmí být šroub takovým zmenšením výšky hlavy zeslaben. To znamená, že při stejném množství materiálu je třeba jeho hmotu zejména v oblasti hlavy rozložit tak, aby se nezmenšila pevnost šroubu. Proti předpokladům vyplývajícím z nauky o pevnosti bylo zjištěno, že když se jiným rozložením hmoty zkoncentruje materiál do. přední části hlavy šroubu nad nosem, nenastane očekávané zlepšení pevnosti: nos šroubu je sice odolnější proti vyhnutí směrem nahoru, ale ploché hlava šroubu dostává trhliny v místě přechodu do dříku a dochází k jejímu vyhnutí nahoru o stejný úhel jako u známých ěroubů.In order for the bolt head to slide over the flange of the reinforcement profile without impacting the sheeting and rock protrusions, it must be as flat as possible and, for reasons of strength, the bolt must not be weakened by such a reduction in head height. This means that, with the same amount of material, its mass, especially in the head region, must be distributed in such a way that the strength of the screw is not reduced. Against the assumptions of the doctrine of strength, it has been found that when the material is otherwise distributed, the material concentrates into. The nose of the screw is more resistant to bending upwards, but the flat head of the screw receives cracks at the point of transition into the shaft and bends upwards by the same angle as the known bolts.

Vynález je založen na tomto poznatku a jeho podstata spočívá v tom, že hlava ěroubu se zploštělou horní stranou je nad přechodem do dříku ěirěí než nad nosem, přičemž přechod mezi hlavou a dříkem sestává z první a druhé přechodové oblasti se vzájemně odlišným sklonem povrchu, které na sebe spojitě navazují. Účelně má hlava zadní obrysovou hranu a na ni navazující postranní první a druhou obrysovou hranu spojitě zakřivenou s menším poloměrem křivosti než má přední obrysová hrana mezi hlavou a nosem. Hlava šroubu je na spodní straně mezi dříkem a nosem uprostřed rovinná a předchází k postranní první a druhé obrysové hraně hlavy skloněnou první a druhou koncovou plochou. PřitomThe invention is based on this finding and is based on the fact that the flattened top of the tube head is above the transition to the stem more than the nose, the transition between the head and the shaft consisting of first and second transition regions with different surface inclinations. they are continuous. Suitably, the head has a rear contour edge and adjacent side first and second contour edges continuously curved with a smaller radius of curvature than the front contour edge between the head and nose. The bolt head is planar on the underside between the shaft and the nose in the middle and precedes the lateral first and second contour edges of the head with an inclined first and second end surfaces. Doing so

Ή má spodní strana hlavy kolmo k rovině souměrnosti Šroubu větSÍ délku než přední obrysové hrana hlavy.Spodní the underside of the head perpendicular to the plane of symmetry of the screw is longer than the front contour edge of the head.

Ve Šroubu podle vypélezu je materiál hlavy soustředěn nad dříkem, čímž se podstatně zvýší pevnost hákové hlavy a při namáhání, které u běžných Šroubů vyvolává vyhnutí hlavy nahoru, je deformace podstatně menší. Vynález tedy jednak zlepšuje kluzné vlastnosti spojky a jednak zajišluje její trvalý záběr s vyztužovacími profily a zvyšuje tak jejich odpor proti prokluzu při silném namáhání výztuže. Další podstatná výhoda šroubu podle vynálezu vyplývá z toho, že se vyrábí tvářením za tepla z tyčového materiálu.In the bolt according to the spleen, the head material is concentrated above the shaft, thereby substantially increasing the strength of the hook head, and the deformation is considerably less under the stresses that the head bolts upward in conventional screws. The invention thus improves the sliding properties of the coupling and ensures its permanent engagement with the reinforcement profiles and thus increases their slip resistance under heavy stress of the reinforcement. A further substantial advantage of the screw according to the invention results from the fact that it is produced by hot forming of a rod material.

**

Na spodní straně hlavy vzniká široká rovinná plocha, která svírá se skloněnými koncovými plochami tupý úhel. U hákových hlav, které při zasouvání profilů musejí klouzat podél.přírub, je na široké spodní straně hlavy nižší měrné zatíženi a tudíž hodnoty kluzu jsou příznivější. Při klopení hákové hlavy na přírubě profilu, kterému prakticky nelze zabránit, znemožňuji krátké koncové plochy zaříznutí příčných hran hákové hlavy do přírůby profilu. Tím je kluzný posuv hákové hlavy klidnější a předpětí šroubů má menší výkyvy.A wide planar surface is formed on the underside of the head and forms an obtuse angle with the inclined end surfaces. In the case of hook heads which have to slide along the flanges when the profiles are inserted, there is a lower specific load on the wide underside of the head and hence the yield values are more favorable. When tilting the hook head on a profile flange that is virtually unavoidable, the short end surfaces prevent the transverse edges of the hook head from cutting into the profile flange. This makes the sliding head of the hook head calmer and the preload of the screws has less fluctuations.

Vynález je déle popsán na základě výkresu, kde značí obr. 1 půdorys šroubu s klenutou hákovou hlavou podle dosavadního stavu techniky, obr. 2 nárys a obr. 3 bokorys tohoto šroubu, obr. 4 půdorys šroubu podle vynálezu, obr. 5 jeho nárys a obr. 6 příslušný bokorys.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a top plan view of a bolt with an arched hook head according to the prior art; FIG. 2 is a front elevation view; and FIG. FIG. 6 shows a corresponding side view.

Oba šrouby mají dřík 1. se závitovou částí 2 pro matici J, která se opírá o neznázorněný třmen spojky.Both screws have a shank 1 with a threaded portion 2 for a nut J which is supported by a clutch bracket (not shown).

U šroubu podle obr. 1 až 3 přechází dřík £ do hlavy JS, jejíž horní strana £ je vypouklá, spojitou přechodovou oblastí 10 s konstantním sklonem. Hlava 6 šroubu se od dříku 1 směrem k nosu 19 rozšiřuje do šířky £, která zůstává po délce hlavy 6 v podstatě konstantní a jen nepatrně se zmenšuje k přední obrysové hraně 20, tvořené kruhovým obloukem o poloměru e'.In the screw according to FIGS. 1 to 3, the shaft 6 passes into the head JS, the top side of which is convex, with a continuous transition region 10 of constant inclination. The screw head 6 extends from the shaft 1 towards the nose 19 to a width 6 which remains substantially constant along the length of the head 6 and only slightly decreases to the front contour edge 20 formed by a circular arc of radius e '.

Celková délka i šroubu odpovídá délce £ válcové části £, délce spojité přechodové oblasti 10 a výšce £ hlavy 6. U šroubu M 27 mají tyto rozměry následující hodnoty: a = 36 mm, b - 24 mm, c = 40 mm, d = 140 mm, e' = 70 mm.The total length i of the screw corresponds to the length vál of the cylindrical portion,, the length of the continuous transition region 10 and the height £ of the head 6. For the M 27 bolt, these dimensions have the following values: a = 36 mm, b - 24 mm, c = 40 mm, d = 140 mm, e '= 70mm.

Šroub podle vynálezu, znázorněný na obr. 4 až 6, má mezi hlavou 6 a dříkem X první kuželovou přechodovou oblast 2, na kterou spojitě navazuje druhá přechodová oblast 8 přecházející do dříku £. Povrchy přechodových oblastí 6, % mají vzájemně odlišný sklon.The screw according to the invention, shown in FIGS. 4 to 6, has a first conical transition region 2 between the head 6 and the shaft X, to which the second transition region 8 extending into the shaft 8 is connected. The surfaces of the transition regions 6,% have a different inclination from each other.

**

Hlava 6 šroubu s výškou i né. v části ležící nad dříkem i šířku £ a postupně se k přední obrysové hraně 20 zužuje. Přední obrysová hrana 20 mezi hlavou 6_ a nosem 19 má tvar kruhového oblouku se středem na zadní obrysové hraně 16 mezi hlavou 6 a dříkem J_ a s poloměrem £, který odpovídá poloměru £* u šroubu podle obr. 1 až 3. Naproti tomu šířka £ hlavy 6 šroubu podle vynálezu je podstatně větší než u známého šroubu, a to asi o 45 %, zatímco výška £ hlavy 6_t která má zploštělou horní stranu £, je podle vynálezu přibližně o 20 % menší než u dosavadních šroubů. Úměrně menší je i celková délka £ šroubu podle vynálezu.Screw head 6 with or without height. in the part lying above the shaft i the width a and gradually tapers towards the front contour edge 20. The front contour edge 20 between the head 6 and the nose 19 is in the form of a circular arc centered on the rear contour edge 16 between the head 6 and the shaft 7 and with a radius, corresponding to the radius £ of the screw of FIGS. 6 of the bolt is substantially greater than that of the known screw, and by about 45%, while the height of the head 6 _t £ having a flattened upper side £, according to the invention is approximately 20% smaller than with conventional screws. The total length £ of the screw according to the invention is also proportionally smaller.

Spodní strana £ hlavy 6 mezi dříkem i a nosem 19 má ve směru kolmém k rovině souměrnosti šroubu a tedy ve směru rovnoběžném s přírubami vyztužovacíoh profilů, po kterých hlava 6 šroubu klouže, délku 2, která je větší než délka přední obrysové hrany 20. Uprostřed spodní (strany £ je rovinná plocha, jejíž délka £ kolmá k rovině souměrnosti je zakreslena na obr. 4. Rovinné plocha spodní strany £ hlavy 6 přechází první koncovou plochou 22 a druhou koncovou plochou 23 k první a druhé postranní obrysové hraně 17. iS hlavy 6. Koncové plochy 22, 23 mají ve směru kolmém k ose souměrnosti šroubu délku £ a svírají s rovinnou plochou spodní strany £ hlavy tupý úhel, což usnadňuje kluzný pohyb hlavy 6 po přírubách vyztužovacích profilů.The underside 6 of the head 6 between the shaft 1 and the nose 19 has a length 2 which is greater than the length of the front edge 20 in the direction perpendicular to the plane of symmetry of the screw and thus in a direction parallel to the flanges of the reinforcing profiles on which the screw head 6 slides. 4. The planar surface of the lower side of the head 6 passes through the first end surface 22 and the second end surface 23 to the first and second lateral contour edges 17. of the head 6. The end surfaces 22, 23 have a length θ in the direction perpendicular to the axis of symmetry of the screw and form an obtuse angle with the planar surface of the underside of the head, facilitating the sliding movement of the head 6 over the flanges of the reinforcing profiles.

Claims

1. An arched hook head screw for a nut for joining the overlapping ends of trough reinforcement profiles, in particular mine reinforcement, characterized in that the head (6) of the flattened top screw (4) is above the transition to the shank (1) Wider than above the nose (19), wherein the transition between the head (6) and the shaft (1) consists of first and second transition regions (7, 8) with a differently inclined surface inclination which are contiguous to each other.

2nd screw according to item 1, characterized by 2a head ($) having a rear contour edge (16) and the adjoining lateral first and second contour edge (17, 18) are curved with a smaller radius of curvature (e) with a front contour edge (20) between. head (6) and nose (19).

Screw according to claim 1, characterized in that the head (6) is planar on the underside (5) between the shaft (1) and the nose (19) and passes to the lateral first and second contour edges (17, 18) of the head (6). 6) inclined first and second end surfaces (22, 23).

Screw according to claim 3, characterized in that the underside (5) of the head (6) has a length (f) greater than the front contour edge (20) of the head (6) perpendicular to the plane of symmetry of the screw.