CZ260899A3 - Rozpínací kotevní šroub z kovu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká rozpínacího kotevního šroubu/1/ z kovu pro připevňování do měkkých stavebních hmot nebo stavebních hmot vykazujících dutiny,jakoje pórobeton, stavební kameny s dutinami nebo pod Rozpínací kotevní šroub /1/sestává z kolíku /2/ se závitema z rozpínacího pouzdra /4/ rozpínatelného , vyhnutímramen/6/, vytvořených štěrbinami /10/, a uspořádaného V. na kolíku 121 se závitem. Kolík /2/se závitemna svémpředním , i't,, konci vykazuje spoj /3/, o který se opírají volné konce ramen /6/ - 1 > při přitahování spoje /3/směremk ústí vyvrtaného otvoru. Na hlavici /5/ pouzdra rozpínacího pouzdra/4/jsounasazeny zadní konce ramen/6/. Na torrto místě ave střední oblasti ramen/6/ jsou navržena zeslabení /11,12,13/ pirůřezu pro vytvoření zlomových míst. Tímjejižmalou tažnou silou dosaženo vyhnutí ramen /6/ avelkých přídržných sil po vzpříoení rozpínacího pouzdra/4/.

Description

ROZPÍNACÍ KOTEVNÍ ŠROUB Z KOVU

Oblast techniky

Vynález se týká rozpínacího kotevního šroubu z kovu pro připevňování do měkkých stavebních hmot nebo stavebních hmot vykazujících dutiny, jako je porobeton, stavební kameny s dutinami a podobné, podle úvodní části nároku 1.

Dosavadní stav techniky

Rozpínací kotevní šroub výše uvedeného ' druhu pro použití do stavebních kamenů s dutinami je znám z DE-U73 23 455. Rozpínací kotevní šroub sestává z kolíku se závitem, který prochází rozpínacím pouzdrem rozpínatelným vyhnutím. Rozpínací pouzdro vykazuje více štěrbinami vytvořených ramen, která končí v patce a hlavici pouzdra. Pro ukotvení známého rozpínacího kotevního šroubu je kolík se závitem tažen pomocí pouzdra s vnitřním závitem ve směru k ústí vyvrtaného otvoru, takže přední konec kolíku se závitem opatřený spojem podélně stlačí rozpínací pouzdro uspořádané mezi pouzdrem a spojem. Tím se vyhnou ramena rozpínacího pouzdra, radiálně směrem ven a vzpříčí se v dutině nebo měkké stavební hmotě.

Kvůli absenci zeslabení průřezu ulehčujících vyhnutí, zejména v místech přechodu k patce a hlavici pouzdra, se velká část tažné síly při vyhnutí spotřebuje na deformaci materiálu ve zlomových místech. Pro dodání dostatečné tažné

77957 (77957a.doc) • · • · · · · · · · é · • » · · · · · ···· • · »·· · · · <b • · · v · 9 9 ······

síly je zapotřebí odpovídající velký kroutící moment, který v měkkých stavebních hmotách popř. stavebních kamenech s dutinami zpravidla nemůže být aplikován kvůli méně účinnému jištění současného otáčení. S ohledem na to mohou být použity pouze takové rozpínací kotevní šrouby, jejichž ramena mají malou tloušťku stěn a šířku. Takové rozpínací kotevní šrouby vykazují však jen malou přídržnou sílu a nejsou proto vhodná pro velkozátěžová spojení.

Podstata vynálezu

Vynález se zakládá na úkolu, vylepšit rozpínací kotevní šroub výše popsaného druhu tak, aby byl rozpínatelný menším kroutícím momentem při utahování a byl vhodný pro velkozátěžová spojení.

Řešení tohoto úkolu je dosaženo znaky uvedenými v nároku 1. Ramena rozpínacího pouzdra jsou pouze na svém zadním konci v jednom kusu navázána na hlavici pouzdra, zatímco přední konce ramen jsou volné. Tyto konce dosedají na opěrnou plochu spoje uspořádaného na předním konci kolíku se závitem, vytvořenou kolmo k podélné ose rozpínacího kotevního šroubu, tak, že při vyhnutí ramen není na tomto místě potřeba žádné deformace materiálu. Ramena mohou proto v těchto místech mít svou plnou šířku. Ve spojení se zeslabeními průřezu na dalších zlomových místech tak stačí relativně malý kroutící moment, aby bylo dosaženo dostatečné tažně síly pro vyhnutí ramen, která mají, kromě míst zeslabení průřezu, velký povrch. Pro přijetí kroutícího momentu a zamezení současného otáčení, jakož i pro další zredukování potřebného kroutícího momentu, mohou být ramena předem nepatrně vyhnuta, takže se ve vyvrtaném otvoru upnou

77957 (77957a.doc)

lE ·· ··

Φ · · Φ • · · ·

již při vsazení rozpínacího kotevního šroubu.

Pro další zredukování kroutícího momentu může být rozpínací pouzdro v dalším vytvoření vynálezu tvořeno čtyřmi rameny, přičemž dvě ramena, ležící naproti sobě, jsou na svém předním konci prodloužena výběžkem dosedajícím na opěrnou plochu spoje. Tak se nejprve vyhnou a vzpříčí pouze obě ramena opatřená výběžky. Teprve po zasunutí, odpovídajícím výšce výběžku, dosednou na spoj konce obou zbývajících ramen a rovněž se vyhnou při dalším zatažení spoje radiálně směrem ven.

Zeslabení průřezu jsou tvořena půlkruhovými vybráními zmenšujícími šířku ramen, a/nebo zářezy zmenšujícími tloušúku stěny ramen, přičemž na přechodu k hlavici pouzdra jsou zářezy uspořádány na vnějším povrchu a ve střední oblasti ramen na vnitřním povrchu. Pro zamezení současného otáčení kolíku se závitem je účelné vytvořit čelní plochy volných konců ramen konkávní. Tak vzniknou na čelních plochách hroty, které se zatlačí do opěrné plochy spoje a tak zamezí společnému otáčení kolíku se závitem.

V jiném příkladu provedení mohou být čelní plochy volných konců ramen vytvořeny šikmé. Také zde se nejprve hroty zatlačí do spoje a zamezí společnému otáčení. Při dalším zatažení jsou však ramena díky šikmým čelním plochám na spoji tlačena tangenciálně směrem ven, takže se přední díl ramene při vyhnutí pod středními zeslabeními průřezu vytočí vzhledem k hornímu dílu ramene. Tento díl ramene tak zaplní mezeru mezi dvěma sousedními vyhnutými rameny, takže se vytvoří zhruba čtvercová větší plocha vyhnutí jako opěrné místo, které vede především u měkkých plných stavebních hmot jako plynobeton k vyšším přídržným hodnotám.

77957 (77957a.doc) »· 9 9

9 9 949Ϊ .i ř

> · · » · · > · A • 4 A

K ohraničení vyhnutí může být na kolíku se závitem uspořádán jeden nebo více radiálně odstávajících výčnělků, které se v nevzpříčeném stavu rozpínacího pouzdra nacházejí ve výšce středních zlomových míst ramen. Přitahováním spoje se výčnělky pohybují ze středních zlomových míst ke zlomovým místům tvořeným přechodem do hlavice pouzdra. Když výčnělek narazí na hlavici pouzdra, již není možné další vtažení spoje. V této poloze je dosaženo nejvyššího možného vyhnutí s největšími přídržnými hodnotami.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 rozpínací kotevní šroub podle vynálezu v bokorysu, obr. 2 rozpínací kotevní šroub podle obrázku 1, zakotvený ve stavebním kameni s dutinami, obr. 3 ' lisovaný obrys rozpínacího pouzdra rozpínacího kotevního šroubu podle obrázku 1,

Obr. 4 další příklad provedení rozpínacího kotevního šroubu, zasazený do vyvrtaného otvoru v měkké plné stavební hmotě, obr. 5 rozpínací kotevní šroub podle obrázku 4 v rozepřené poloze podél řezu A - A z obrázku 4,

77957 (77957a.doc) obr. 6 lisovaný obrys rozpínacího pouzdra rozpínacího prvku podle obrázku 4, obr. 7 další příklad provedení rozpínacího prvku a obr. 8 lisovaný obrys rozpínacího pouzdra rozpínacího prvku podle obrázku 7.

Příklady provedení vynálezu

Rozpínací kotevní šroub 1 podle obrázků 1 a 2 sestává z kolíku 2 se závitem, který na svém předním konci vykazuje spoj 2- Na kolíku 2 se závitem je uspořádáno rozpínací pouzdro 4. To sestává z hlavice 2 pouzdra, ze které vychází čtyři ramena £, jejichž přední konec je volný. V příkladu provedení, zobrazeném na obrázku 1, vykazují dvě naproti sobě ležící ramena £ výběžky 7, jejichž čelní plochy dosedají na opěrnou plochu 8. spoje 2 vytvořenou kolmo k podélné ose rozpínacího kotevního šroubu 1. Čelní plochy 2 ramen £ resp. výběžků J_ jsou vytvořeny konkávně, takže okraje čelních ploch tvoří hroty, které zabraňují na jednu stranu současnému otáčeni kolíku 2 se závitem a na druhou stranu sklouznutí ramen £ z opěrné plochy £ spoje 2.

Rozpínací pouzdro 4. se vyrábí v lisovacím a ohýbacím stroji. Odpovídající lisovaný obrys je zobrazen na obrázku 3. Ramena £ vznikají pomocí štěrbin IQ, které se rozprostírají po určité části délky od předního konce ploštiny. Část bez štěrbin tvoří po srolování hlavici 2 pouzdra. Zlomová místa rozpínacího pouzdra 4. vznikají

77957 (77957a.doc)

AA ·· ·» AAAA AA AA

Á · · A © A · A A A A * » AA* AAA· • A A A A* A AAÁAAÁ • A A A A · A

AAAA AAAA A A · A A A A zeslabením průřezu, které je vytvořeno za prvé v oblasti navazující na hlavici 2 pouzdra a za druhé' ve střední oblasti ramen £. Zeslabení průřezu ve zlomových místech je dosaženo půlkruhovými vybráními 11. zmenšujícími šířku ramen £, Pro další snížení zlomové síly jsou kolmo k podélné ose rozpínacího kotevního šroubu vytvořeny zářezy 12 . 13.

nacházející se mezi vybráními 11. přičemž zářezy 12. uspořádané v oblasti navazující na hlavici 2 pouzdra, jsou uspořádány na vnějším povrchu ramen 2, a zářezy 13., ležící ve střední oblasti, jsou uspořádány na vnitřním povrchu ramen £.

Aby byl rozpínací kotevní šroub 1 vhodný pro připevňované předměty různých tlouštěk, a aby se mohla měnit hloubka zakotvení, může být buď v jednom kusu prodloužena hlavice 3 pouzdra, nebo - jak je zobrazeno v příkladu provedení - může být na kolíku 2 se závitem nasazeno distanční pouzdro 14.

Obrázek 2 ukazuje rozpínací kotevní šroub 1 zasazený a zakotvený ve vyvrtaném otvoru 15 stavebního kamene 16 s dutinami. Našroubováním matky 17 na úsek 18 kolíku 2 se závitem se na jedné straně upne stavební prvek 19 na vnější povrch stavebního kamene 16 s dutinami a na druhé straně se spoj 2 posune ve směru k ústí vyvrtaného otvoru. Tím se ve zlomových místech, tvořených zeslabením průřezu, -vybočí ramena £ rozpínacího pouzdra 4. a vytvoří opěrné místo na zadní straně nějakého výběžku stavebního kamene 16 s dutinami. Při dosažení maximálního vyhnutí narazí výstupky 22, uspořádané na kolíku 2 se závitem a odstávající radiálně směrem ven, které se v nerozepřeném stavu rozpínatelného kotevního šroubu nacházejí zhruba ve výšce středních

77957 (77957a.doc)

9999 9« »9 • 9 9 9 9 · 9 ·'- · · · · * 9

9 9 · ·99 9 9 9

9 9 9 9

9 99 99 zlomových míst, na hlavici £ pouzdra. Omezují tak další vtažení kolíku 2 se závitem.

U příkladu provedení rozpínacího kotevního šroubu 1 zobrazeném na obrázku 4 jsou čelní plochy 25 volných konců ramen £ vytvořeny šikmo. Při vytahování kolíku 2 se závitem dosednou čelní plochy 25 svými nejvyššími místy na opěrnou plochu £ spoje 2, takže se ramena £ vybočí radiálně směrem ven a vzpříčí se ve vyvrtaném otvoru 26 stavebního dílu 27 sestávajícího např. z pórobetonu. Se zvětšující se tažnou silou kloužou volné konce ramen £ díky šikmo vytvořeným čelním plochám 25 tangenciálně po opěrné ploše £ spoje £ tak daleko směrem ven, až místo čelních ploch dosednou kratší podélné hrany předních úseků 28 ramen £. Současně se přední úsek 28 přetočí vzhledem k zadnímu úseku 29 ramene £ o asi 45 stupňů (viz obrázek 5) , takže vyhnutá ramena £ vytvoří přibližně čtvercové opěrné místo zařezávající se zpět do stavební hmoty. Tím se dosáhne obzvláště v měkkých stavebních materiálech jako porobeton velice vysokých přídržných hodnot.

V příkladu provedení podle obrázku 4 je kolík 2 se závitem vtahován přes pouzdro 30. které má k tomuto účelu vnitřní závit £1, do kterého zapadá úsek 18 kolíku 2 se závitem. Pro zavedení kroutícího momentu je pouzdro 3 0 opatřeno podložkou 32 a šestihrannou hlavou 33 . vytvořenými z jednoho kusu. Pro zmenšení kluzného tření je mezi čelní stranou pouzdra 30 a čelní stranou rozpínacího pouzdra 4 uspořádán kluzný kroužek 34.

Obrázek 6 ukazuje lisovaný obrys rozpínacího pouzdra 4 příkladu provedení rozpínacího kotevního šroubu 1 zobrazeného na obrázku 4/ přičemž na rozdíl od lisovaného

77957 (77957a.doc) *· ti «· »··· ·· 9 9 t · '· · · · 9 9 9 9 9 ♦ · · · 9 9 9 9 9 • · 9 9 9 9 » ···♦«· • · 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9.9 9 9 9 9 9 9 9 obrysu zobrazeného na obrázku 3 jsou všechna čtyři ramena £ stejně dlouhá a čelní plochy 25 volných konců ramen £ jsou vytvořeny šikmé.

V příkladu provedení rozpínacího kotevního šroubu 1 zobrazeném na obrázku 7 je lisovaný obrys rozpínacího pouzdra £, zobrazený na obrázku 8, vytvořen jako rovnoběžník, přičemž štěrbiny IQ., vytvářející ramena £, probíhají rovnoběžně s bočními hranami 36. Štěrbiny 10 končí vždy ve vybráních 11. Po srolování ploštiny do válcového rozpínacího pouzdra £ podél osy 38 rolování se štěrbiny IQ rozprostírají spirálovitě po části délky rozpínacího pouzdra 4. Štěrbina vytvořená podélnými hranami 36 probíhá po celé délce rozpínacího pouzdra £. Spirálovitým uspořádáním můstků £ je ulehčeno vyhnutí při rozpínání rozpínacího pouzdra.

Zastupuje:

Dr. Miloš Všetečka v.r.

77957 (77957a.doc)

JUDr. Miioš Všetečka advokát

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Rozpínací kotevní šroub z kovu pro připevňování do měkkých stavebních hmot nebo stavebních hmot vykazujících dutiny, jako je porobeton, stavební kameny s dutinami nebo podobné, sestávající z rozpínacího pouzdra rozpínatelného vyhnutím svých ramen vytvořených štěrbinami a kolíku se závitem, na jehož předním konci je kolmo k podélné ose rozpínacího kotevního šroubu uspořádán spoj vykazující opěrnou plochu pro rozpínací pouzdro, vyznačující se tím, že ramena (6) rozpínacího pouzdra (4) jsou na svých zadních koncích v jednom kuse nasazena na hlavici (5) pouzdra a na svých předních koncích jsou volná, že volné konce jsou opřeny na opěrné ploše (8) spoje (3), a že ramena (6) zeslabeními (11, 12, 13) průřezu na přechodu ramen (6) do hlavice (5) pouzdra a ve střední oblasti ramen tvoří zlomová místa.
2. 2. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpínací pouzdro (4) je tvořeno čtyřmi rameny (6) , přičemž dvě naproti sobě ležící ramena jsou na svém předním konci prodloužena výběžkem (7) , dosedajícím na opěrnou plochu (8) spoje (3).
3. 3. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že zeslabení průřezu jsou tvořena půlkruhovými vybráními (11), zmenšujícími šířku ramen (6).
4. 4. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že zeslabení průřezu jsou tvořena zářezy (12, 13), zmenšujícími tloušťku stěny ramen (6).

   16 77957 (77957a.doc) • 9 9 9 '· ·· «

   99 Φ·9·

   99 99

   9 9 9 9 e β á 9 • 9 9 9 9 9 99
5. 5. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 4, vyznačující se tím, že zářezy (12) jsou uspořádány jako zeslabení průřezu na přechodu k hlavici (5) pouzdra na vnějším povrchu a zářezy (13) jsou uspořádány jako zeslabení průřezu ve střední oblasti na vnitřním povrchu ramen (6).
6. 6. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že čelní plochy (9) volných konců ramen (6) jsou vytvořeny konkávní.
7. 7. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že čelní plochy (9) volných konců ramen (6) jsou vytvořeny šikmé.
8. 8. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpínací pouzdro (4) je prodlouženo distančním pouzdrem (14) dosedajícím na jeho hlavici (5) pouzdra, přičemž kolík (2) se závitem částí svého úseku přesahuj e.

   (18) se závitem distanční pouzdro (14)
9. 9. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že na úsek kolíku (2) se závitem, přečnívající rozpínací pouzdro (4) je našroubovatelné pouzdro (30) s vnitřním závitem (31) a hlavou (33) šroubu.
10. 10. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 9, vyznačující se tím, že mezi pouzdro (30) a hlavici (5) pouzdra rozpínacího pouzdra (4) je uspořádán kluzný kroužek (34).
11. 11. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1,

    16 77957 (77957a.doc) ** *· 00 0000 «· 0· '* ·’*· ·.' *. · · · 9 4 '4 . · ·' ·ί- 4 4 4 0! 0 9 * ·' 0 i 4 4 9 949 494 • · · 4 4 9 9

    4 44 4 44 4 4 0 0 · 0·0 0 0 vyznačující se tím, že na kolík (2) se závitem je uspořádán jeden nebo více radiálně odstávajících výstupků (20), které se nacházejí ve výšce středních zlomových míst (6) .
12. 12. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že ramena (6) jsou nepatrně předem vyhnutá.
13. 13. Rozpínací kotevní šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že ramena (6) rozpínacího pouzdra (4)‘jsou vytvořena spirálovitě uspořádanými štěrbinami (10).