FI58541B - Expansionsdybel - Google Patents

Description

1--,--:1 Γ1 KUULUTUSJULKAISU c q c a 4 wTa -w 11^ utlägcningsskrift 5öb41 ^ (51) Kv.ik?/i«.a.3 p 16 B 13/06 SUOMI —FINLAND (11) Pw»nlhrt*mui~PKenen«eimlm 4026/73 (22) HalwmiipHyl —Anaeknlngarfag 28.12.73 (23) AlkuplM—GIM|h«tsdag 28.12.73 (41) Tulkit |ulklMlul — ftllvlt 2g q6 75

Patentti- ja rekisterihallitut (44) Nlhtivik*lpv«ofi |t kmiL(ulk*lwn pvm. —

Patent- och registerstyrelsen AimMcm utbgd och utUkrlftan publknnd 21 10 80 (32)(33)(31) Pyydetty *tuolk*u*—B«fird prlorK«c (71) Τοχ-Dubel-Werk Richard W. Heckhausen KG, Ueberlinger Str. 11, 7762 Ludwigshafen/Bodensee, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) (72) Josef Riedel, Sipplingen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) (74) Berggren Oy Ab (54) Laajeneva tulppa - Expansionsdybel

Keksintö kohdistuu laajenevaan tulppaan, edullisimmin muoviseen, jossa on tulpan pää ja varsi läpimenevine reikineen, jonka halkaisija on pienempi kuin vastaavan ruuvin halkaisija-, ja joka varsi on jaettu useampiin laajennussegmentteihin, jotka ovat tulpan si-säänvientipäässä kootut tulpan jalaksi.

Tavanomaista rakennetta olevat laajenevat tulpat ovat siten muotoiltuja, että kierrettäessä ruuvia niiden varren keskeiseen oh-jausporaukseen, laajennussegmentit, alkaen tulpan jalasta, leviävät ja puuruuvin kartiomaisen muodon aikaansaaman laajennuspai-neen johdosta asettuvat poranreiät seiniä vasten. Tässä laajenevan tulpan klassillisessa muodossa ovat laajerinussegmentit tulpan jalan korkeudella vain kapeiden väliseinien koossapitämät, jotka tulppaa lyötäessä reikään ovat tarkoitetut estämään segmenttien ennenaikaisesta eroamista toisistaan ja tunkeutumista porareiän seinämään.

Tätä tekniikan tasoa edustaa esim. englantilainen patenttijulkaisu 589 648 ja sveitsiläinen patenttijulkaisu 212 836.

2 58541 Näiden laajenevien tulppien rinnalle on viimeaikoina kehitetty tulppia, joissa segmenttien laajeneminen ei tapahdu sisältäkä-sin ruuvia sisäänkierrettäessä, vaan varren aksiaalisesta kiristyksestä ruuvia kierrettäessä tulpan jalkaan sovitettuun mutteriin, vast, siten, että tulpan jalka leikkaa oman mutterikier-teensä.

Viimeksimainittuun ryhmään kuuluvia tulppia alettiin valmistaa, koska lisääntyvässä määrin alettiin käyttää rakenneaineita, joilla oli pieni vastustuskyky. Näihin kuuluu erikoisesti kaa-subetoni, hohkakivi tai ontto tiili. Käytettäessä tavanomaisia laajenevia tulppia tällaisissa kevytrakennekivissä tulevat suurten säteettäisten laajennusvoimien vaikutuksesta poranreiän seinämien solut puristetuiksi kokoon, niin että laajennusvoimia eivät vastusta riittävän suuret vastustusvoimat eikä täten voida saavuttaa varmaa lujuutta. Viimeksimainitun laajenevan tulpan nurjahdusvaikutuksesta seuraa, että tapahtuu paljon laajempi laajennus ja vieläpä laajennuksen tapahtuessa onton tilan sisäpuolella aikaansaadaan varmuus ulosvetoa vastaan, koska nurjahtaneet laajennusväliseinät muodostavat vastalaakerin, joka tukee läpimenoreikään ja toimii sokkoniitin tavoin.

Viimeksimainittuun ryhmään kuuluvat esim. laajenevat tulpat, jotka ovat tunnetut saksalaisista julkaisuista 1 860 318 ja 1 935 793, sekä sveitsiläisestä patenttijulkaisusta 486 644, ranskalaisesta patenttijulkaisusta 1 278 641 ja saksalaisesta hakemusjulkaisusta 2 060 241.

Nämä aksiaalisella kiristyksellä toimivat tulpat eivät kuitenkaan sovellu käytettäviksi betonissa ja muissa massiivisissa rakenneaineissa, koska säteettäinen laajennus aksiaalisen kiristyksen johdosta voi oikealla porauksella olla vain suhteellisen pieni, sillä tämä voima on siirrettävä itse laajennusseg-menttien, jotka ympäröivät sillantapaisesti sisäänkierrettyä ruuvia. Toiselta puolen on myös liian vahvalla akselinsuuntai-sella kiristyksellä olemassa vaara kierteen repeämisestä tulpan jalassa.

3 58541

Sveitsiläisestä patenttijulkaisusta 493 748 tunnetaan vielä hoikilla varustettu laajeneva tulppa, jonka hoikin seinässä on toistensa yläpuolella sijaitsevia pitkittäisiä aukkoja, joiden kautta laajennussegmentit voivat tunkea ulos. Tulpassa on aukkojen väliset suikaleet koottu yhtymäkaistaleeseen, jossa on reikä, johon sopii laajenevaan tulppaan kierrettävä ruuvi ja joka aikaansaa säteittäisen yhtymäkaistaleiden taipumisen, mikä taas estää hoikin vääntymisen reiässä. Laajennussegmentit painautuvat säteittäisesti ulospäin kun ruuvia ruuvataan hoikkiin. Kapeat suikaleet ja näiden yhtymäkaistale, johon ruuvin pää kierretään, pystyvät välittämään sangen pieniä säteittäi-siä voimia, ja tällöin eivät ulospäin vääntyneet osat pysty pitämään tulppaa kevyissä tai hauraissa materiaaleissa. Lisäksi saattavat laajennussegmenttien vapaat päät olla esteenä tulppaa asetettaessa reikään eikä tulppa varmista ruuvin keskittämistä ruuvia sisäänkierrettäessä. Koska laajennussegmentit sijaitsevat vain osalla tulpan ympärystä, on laajennusvaikutus ja täten myös pitävyys tulpan ollessa asetettuna koviin rakenne-materiaaleihin suhteellisen heikko.

Keksinnön tarkoituksena on siis aikaansaada laajeneva tulppa, joka on käyttökelpoinen kaikkia tilanteita varten, sekä raskas-betonissa ja muissa massiivisissa rakenneaineissa että myös kaa-subetonissa, ontoissa tiilissä ja muissa kevytrakennuskivissä sekä myös levyjen liitoksia varten.

Keksinnön mukaisesti tämä tehtävä ratkaistaan siten, että tulpalle, jota voidaan käyttää sekä massiivikivessä (betonissa) että myös kevytrakennuskivissä (kaasubetonissa) on tunnusomaista se, että tulpan jalka muodostuu muhvista, jonka seinämä on ehjä ja muodostaa varren jaetun osan jatkeen sekä omaa sellaisen paksuuden, pituuden ja sisähalkaisijän, että se vastaavaa ruuvia sisäänkierrettäessä tulpan jalkaan voi aiheuttaa aksiaalisen puristusjännityksen varteen kaikkien seinämää muodostavien reikää ympäröivien laajennussegmenttien ulostaivuttami-seksi.

Tulpan jalassa on edullisesti varren reikään verrattuna laajempi läpimenevä reikä.

4 56541 Täten muotoiltu tulppa sovittautuu kulloiseenkin tapaukseen itsetoimivasti, niin ettei käyttäjän ensin tarvitse tehdä tutkimuksia siitä, mistä aineesta seinä on, johon hän on porannut tulpalle reiän. Jos on kysymys raskasbetoniseinästä, vaikuttaa suuripintainen laajennusvoimien siirtäminen poranreikäseinä-miin heti kun ruuvi on tunkeutunut varren ohjausporaukseen, ts. jo ennen sen tunkeutumista tulpan jalkaan, niin että vieläpä erehdyksessä käytettäessä lyhyempää ruuvia saavutetaan jo hyvä lujuus raskasbetonissa. Oikein mitoitettu ruuvi, joka tunkeutuu tulpan jalkaan, aikaansaa näin ollen tulpan varressa tällöin syntyneen lisätyssäyksen johdosta vielä suuremman vetovoiman.

Kaasubetoniin tai sentapaiseen muuriin sijoitetun tulpan reikään kierretty ruuvi ei vielä yksin takaa riittävää lujuutta, joka havaitaan siitä, että ruuvia suhteellisen helposti voidaan kiertää edelleen. Edelleen kierrettäessä leikkaa ruuvi tällöin mutterikierteen tulpan jalkaan ja kun vastustusvoima on käynyt niin suureksi, ettei ruuvia käsin voi kiertää edelleen, ollaan samalla saatu varmuus, että laajennussegmentit ovat nurjahtaneet ja tulppa tämän johdosta on luotettavasti kiinni. Erikoistapauksessa voi aksiaalinen kiristys mennä niin pitkälle, että tulpan jalka tulee vedetyksi suljettuun holkinprofiiliosaan saakka. Tämä tapahtuu myös siinä tapauksessa, että tulppa sovitetaan onttoon tiileen tai että aikaansaadaan levyliitos tai kiinnitys onttoon kattoon.

Lisävarmennuksena poiskiertämistä vastaan, vast, kiertovarmen-nuksena voi tulpan vaippa olla varustettu rengasrivoilla, vast, aksiaalisilla rivoilla.

Seuraavassa selostetaan keksinnön suoritusesimerkki viitaten piirustukseen. Piirustuksessa esittää:

Kuvio 1 keksinnön mukaisesti muotoillun yleistulpan, sivuku-vantona.

Kuvio 2 kuvion 1 mukaisen tulpan aksiaalisen kuvannon.

Kuvio 3 leikkauksen pitkin viivaa III-III kuviossa 2.

5 58541

Kuvio 4 perspektiivinen esitys keksinnön mukaisesti muotoillun yleistulpan jonkin verran muunnetusta suoritusmuodosta.

Kuvio 5 leikkauksen raskasbetonissa olevaan reikään sovitetusta ja haritetusta kuvion 4 suoritusmuodon mukaisesta tulpasta.

Kuvio 6 kuvion 4 mukaisen tulpan sovitettuna kaasubetonisei-nään.

Kuvio 7 kuvion 4 mukaisen tulpan, haritettuna kattokiinnitystä varten.

Tulpassa on ulompi holkkimainen pää 10, keskivarsi 20 ja jalka 30. Tulpan pään 10 laaja sylinterimäinen sisäporaus 11 on siten mitoitettu, että sovitettaessa sopiva ruuvi tähän pääosaan, mitään haritusvaikutusta ei synny. Varressa 20 on sylinterimäinen ohjausporaus 21, joka yläpäässään laajenee kartionmuotoi-seksi osaksi 12 pään sisäporauksen 11 suuntaan. Vähän kartio-maiseksi muotoillun tulpan pään 10 ulkovaipalle on samalle keskinäiselle kulmaetäisyydelle sovitettu kolme aksiaalista rimaa 13, ulospäin suurenevine korkeuksineen. Varsi on varustettu kolmella, samalle kulmaetäisyydelle toisistaan sovitetulla aksiaalisella raolla 22, jotka muodostavat kolme laajennussegment-tiä. Näiden rakojen jatkooon on pään 10 sisävaipalle muodostettu sisäiset aksiaaliurat 14. Varren 20 laajennussegmentit ovat varustetut neljällä, samalle aksiaalietäisyydelle sovitetulla, poikkileikkauksessa sahanhampaanmuotoisella rengasrivalla 23.

Jalka muodostuu suljetusta hoikista ja se on varustettu varren poraukseen 21 verrattuna jonkin verran suuremmalla sylin-terimäisellä porauksella 31 ja on ulkoläpimitaltaan hiukan suurempi kuin varsi. Tämä tulpan jalka toimii kierteiden leikkausta varten sisäänvedettävällä ruuvilla.

Tulpan pään poraus 11 on siten muotoiltu, että sovitettaessa sopivaa ruuvia ei mitään haritusvaikutusta esiinny, jotta esim. estettäisiin rappauksen lohkeileminen.

Kierrettäessä ruuvia kartiomaisen osan 12 lävitse ohjausporauk-seen 21 harittuvat varren 20 kolmet laajennussegmentit ulospäin ja kovassa muurissa, esim. raskasbetonissa aikaansaa tämä sä-teettäinen laajennusvoima moitteettoman kiinnityksen, jolla on suuri ulosvetokestoisuus. Laajennus tapahtuu vain varsiosan 20 kohdalla, jota vastoin ei ruuvi kiertyessään tulpan jalkaan 30 58541 tässä voi aikaansaada mitään laajennusta, koska se on tehty niin paksuksi, ettei mitään aukimurtumista ole pelättävissä.

Tästä syystä leikkaa ruuvi kierteensä poraukseen 31, niin että tulpan jalka 30 vaikuttaa mutterina, joka aksiaalisten ripojen 32 vaikutuksesta on varmennettu kiertymistä vastaan poranreiäs-sä. Kun ruuvinkanta on varmennettu kiertymistä vastaan uloimmassa tulpan päässä, vast, kiinnitettävässä esineessä aksiaalisesta aikaansaa ruuvin edelleen kiertäminen itse leikkaamaansa mutterikierteeseen jäissä 30 aksiaalisen kiristyksen tulpan varsiosassa, niin että huokoisessa muurissa tai ontoissa tiloissa erilliset laajennussegmentit edelleen harittuvat, vast, vieläpä voivat nurjahtaa ulospäin.

Kuvion 4 mukaisessa tulpassa on jälleen ulompi holkkimainen pää 10, keskeinen varsiosa 20 ja sisäinen jalka 30. Pään 10 ulkopuolisten ripojen 13 lisäksi on kuvion 4 mukaisen tulpan varsiosassa sisäänpäin pienennetyt, varteen siirtyvät, aksiaaliset rivat 24, jotka ovat sovitetut ruuvin sisäänruuvaussuuntaan, aikaansaadakseen muodonmukaisen tukemisen porareiässä. Rivat 13 ovat varren 20 raoille 22 sovitetut, kun sen sijaan rivat 24 kulloinkin ovat sovitetut kahden raon 22 kehäsuunnassa, limittäin ripojen 13 kanssa.

Tulpan jalka 30 muodostuu kuvion 4 mukaisessa suoritusesimer-kissä kartiomaisesta hoikista, niin että muodostuu suppeneva tulpan pää, joka helpottaa tulpan lyöntiä muuriin.

Ruuvin leikkautumisen helpottamiseksi massiiviseen kartiomai-seen hoikkiin, on tulpan jalan porauksessa 31 kolme samalle kul-maetäisyydelle toisistaan sovitettua aksiaalista uraa 33, joiden syvyys on siten mitoitettu, että leikkaaminen helpottuu, mutta hoikin taittuminen kuitenkin estyy.

Varren laajennussegmenttien väliset raot 22 ovat kahdella ren-gasrivalla 25 silloitetut, jolla on estetty ennenaikainen hari-tus tulppaa sisäänlyötäessä. Muut rivat 26 ulottuvat kulloinkin vain laajennussegmentin yli ja jättävät raon vapaaksi.

Kuviosta 5 havaitaan, että laajennus kovabetonin reiässä jo

Claims (4)

1. 7 58541 on tapahtunut ennen kuin ruuvin kärki on tunkeutunut tulpan jalkaan. Kuviosta 6 havaitaan, miten kiristämällä tulpan jalkaan muodostunut mutteri laajennussegmentit on puristettu huokoiseen kevytbetoniin ja varmennettu ulosvetoa vastaan. Kuvio 7 esittää lopuksi levykiinnityksen, jolloin tulpan jalan holkki 30 on vedetty lähes hoikin päähän saakka ja laajennus-segmentti on haritettu laajapintaiseksi. Tässä on kysymys levyn kiinnityksestä kattoon.
2. 1. Laajeneva tulppa, joka on sopivimmin muovia ja jossa on tulpan pää (10) ja varsi (20) läpimenevine reikineen (21), jonka halkaisija on pienempi kuin vastaavan ruuvin halkaisija, ja joka varsi on jaettu useampiin laajennussegmentteihin, jotka ovat tulpan sisäänvientipäässä kootut tulpan jalaksi (30), tunnettu siitä, että tulpan jalka muodostuu muhvista (30), jonka seinämä on ehjä ja muodostaa varren (20) jaetun osan jatkeen sekä omaa sellaisen paksuuden, pituuden ja sisä-halkaisijan, että se vastaavaa ruuvia sisäänkierrettäessä tulpan jalkaan voi aiheuttaa aksiaalisen puristusjännityksen varteen (20) kaikkien seinämää muodostavien, reikää (21) ympäröivien laajennussegmenttien ulostaivuttamiseksi.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laajeneva tulppa, tunnettu siitä, että tulpan jalassa (30) on varren (20) reikään (21) verrattuna laajempi läpimenevä reikä (31).
4. 1. Expansiondybel, företrädesvis av plast, och med ett dy-belhuvud (10) och ett skaft (20) med ett genomgäende häl (21) med mindre diameter än en tillhörande skruv, samt uppdelat i ett flertal spridningssegment, vilka vid dybelns införingsände är sammanfattade tili en dybelfot (30), kännetecknad av att dybelfoten bestär av en muff (30) med obruten vägg, vil-ken bildar en förlängning av skaftets (20) uppslitsade del och