FR2505421A1

FR2505421A1 - EXPANDING ANKLE

Info

Publication number: FR2505421A1
Application number: FR8207869A
Authority: FR
Inventors: Hans Hermann Sick
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1982-11-12
Also published as: DE3118596A1; FR2505421B1; IT8221148A0; IT1150907B

Abstract

An expanding dowel having a sleeve (1) which can be compressed axially and an anchoring bolt (10) passing through said sleeve. The sleeve (1) has a lifting flank (5, 7) in each case on its front end and on its rear end, and the anchoring bolt (10) is provided with corresponding cams (12, 14) which interact with the lifting flanks. When the anchoring bolt (10) is rotated with respect to the sleeve (1), the cams (12, 14) are lifted by the lifting flanks (5, 7) and hence produce axial compression and thus radial expansion of the sleeve (1).

Description

La presente invention est relative a une cheville å expansion comportant une douille susceptible d'être repoussée axialement en s'élargissant radialement, et un boulon d'ancrage traversant ladite douille et comportant à l'arrière une zone de fixation de charge, la douille présentant à l'arrière une piste de came pour des cames réalisées sur le boulon d'ancrage, le boulon d'ancrage présentant une contre-butée s'appuyant à l'avant sur la douille, la douille étant repoussée par rotation relative du boulon d'ancrage et de la douille. The present invention relates to an expansion plug comprising a bushing capable of being pushed axially by widening radially, and an anchor bolt passing through said bushing and comprising at the rear a load fixing zone, the bushing having at the rear, a cam track for cams made on the anchor bolt, the anchor bolt having a counter-abutment resting at the front on the sleeve, the sleeve being pushed back by relative rotation of the bolt d anchor and socket.

I1 existe différentes possibilités pour assurer l'expansion de chevilles. I1 est ainsi usuel d'enfoncer ou d'insérer un corps d'expansion dans une douille en vue de son élargissement. La mise en place d'une telle cheville prend cependant beaucoup de temps. A la place de l'enfoncement ou de l'insertion d'un cprps d'expansion il est également déjà connu de munir la douille à l'arrière d'une piste de came pour des cames réalisées sur le boulon d'ancrage. Par rotation relative du boulon d'ancrage èt de la douille, la douille qui est repoussée axialement et, par appui sur une contre-butée, s'élargit radialement.Contrairement l'enfoncement d'un corps d'expansion dans une douille au moyen d'un filetage, la piste de came est réalisée de telle manière qu'une fraction de tour complet suffit à obtenir l'expansion nécessaire de la douille. There are different possibilities for expanding the anchors. I1 is thus usual to push or insert an expansion body in a socket for its enlargement. The installation of such an ankle however takes a long time. Instead of driving in or inserting an expansion cprps, it is also already known to provide the bush at the rear with a cam track for cams made on the anchor bolt. By relative rotation of the anchor bolt and of the sleeve, the sleeve which is pushed back axially and, by pressing on a counter-stop, widens radially. Conversely, the insertion of an expansion body into a sleeve by means of a thread, the cam track is produced in such a way that a fraction of a full turn is enough to obtain the necessary expansion of the sleeve.

L'inconvénient de cette réalisation réside dans le fait que la douille n'est repoussée'que d'un côté.. En particulier pour des douilles plus longues, cela peut conduire a un élargissement très inégal sur la zone d'expansion. Cela peut avoir pour consE- quence que la douille est surexpansée sur une partie de sa longueur tandis que sur une autre partie de sa longueur, il n'y a pratiquement pas d'élargissement. Ces phénomènes peuvent conduire a une diminution notable de la valeur d'ancrage. The disadvantage of this embodiment lies in the fact that the sleeve is only pushed back on one side. In particular for longer sockets, this can lead to very uneven widening over the expansion zone. This can have the consequence that the sleeve is over-expanded over part of its length, while over another part of its length, there is practically no enlargement. These phenomena can lead to a significant decrease in the anchoring value.

La présente invention se propose de réaliser une cheville à expansion permettant un élargissement uniforme de la douille. The present invention proposes to produce an expansion plug allowing a uniform enlargement of the sleeve.

Cela est obtenu selon l'invention par le fait que la contre-butee est réalisée sous la forme de saillies coopérant avec une piste de came réalisée a l'avant de la douille. This is obtained according to the invention by the fact that the counter-stop is produced in the form of projections cooperating with a cam track produced at the front of the bush.

Grâce a la réalisation selon l'invention, la douille présente ainsi aux deux extrémités une piste de came pour des cames ou des saillies coopérantes du boulon d'ancrage. La douille est repoussée lors de la rotation du boulon d'ancrage simultanément a partir des deux extrémités de la douille. Dans le cas où la douille ne peut s'élargir ou ne peut que s'élargir partiellement dans sa zone médiane dans le matériau récepteur, les zones adjacentes peuvent être élargies pratiquement indépendamment l'une de l'autre. La cheville à expansion peut ainsi par exemple s'adapter de façon optimale à des matériaux récepteurs en briques ou en agglomérés creux.Selon la disposition des pistes de cames, la poussée axiale et donc l'élargissement radial de la douille peuvent s'effectuer de façon uniforme ou non a partir des deux extrémités. Thanks to the embodiment according to the invention, the bushing thus has at the two ends a cam track for cams or cooperating projections of the anchor bolt. The sleeve is pushed back during the rotation of the anchor bolt simultaneously from the two ends of the sleeve. In the case where the sleeve cannot widen or can only widen partially in its middle zone in the receiving material, the adjacent zones can be widened practically independently of one another. For example, the expansion plug can be optimally adapted to receptive materials in bricks or hollow agglomerates. Depending on the arrangement of the cam tracks, the axial thrust and therefore the radial enlargement of the sleeve can be carried out uniformly or not from both ends.

Les pistes de cames peuvent présenter des formes différentes. Elles peuvent par exemple présenter une forme hélicoidale. The cam tracks can have different shapes. They may for example have a helical shape.

Pour des raisons techniques de fabrication et pour d'autres raisons, il est cependant avantageux que l'on réalise à l'avant et a l'arrie- re de la douille des pistes de cames qui se trouvent dans des plans se coupant selon une droite perpendiculaire l'axe longitudinal de la cheville. Grâce au fait qu'il est prévu à chaque fois des pistes de cames, les forces résultantes se trouvent réparties. Cela signifie que la pression d'appui aux emplacements de contact entre les pistes de cames et les cames ou les saillies sont plus faibles. On peut ainsi utiliser pour la douille ainsi que pour le boulon d'ancrage des matières de résistance plus faible telles que par exemple des matières plastiques.Du fait que les pistes de cames se trouvent dans des plans se coupant mutuellement on obtient un appui en forme de prisme pour les cames et les saillies. La position de départ à l'état de repos de la douille peut ainsi être aisément prédéterminée. L'expansion maximale de la douille est obtenue par une rotation du boulon ancrage d'un quart de tour.For technical manufacturing reasons and for other reasons, it is however advantageous to produce cam tracks which are in planes intersecting one another at the front and at the rear of the sleeve. perpendicular right the longitudinal axis of the dowel. Thanks to the fact that cam tracks are provided each time, the resulting forces are distributed. This means that the contact pressure at the contact locations between the cam tracks and the cams or the projections are lower. It is thus possible to use for the bushing as well as for the anchor bolt materials of lower resistance such as for example plastics. Because the cam tracks are in mutually cutting planes, a shaped support is obtained. prism for cams and projections. The starting position in the rest state of the socket can thus be easily predetermined. The maximum expansion of the sleeve is obtained by rotating the anchor bolt a quarter turn.

Pour asssurer une bonne coopération avec les pistes de cames, il est avantageux que les cames ou les saillies présentent une forme de coin avec une arête de sommet perpendiculaire a l'axe longitudinal de la cheville. Des cames ou des saillies en forme de coins présentent une grande résistance. Par une réalisation symétrique des cames ou des saillies, on peut repousser la douille à volonté par rotation du boulon d'ancrage dans l'un ou l'autre sens. To ensure good cooperation with the cam tracks, it is advantageous for the cams or the projections to have a wedge shape with an apex edge perpendicular to the longitudinal axis of the dowel. Cams or wedge-shaped projections have a high resistance. By a symmetrical realization of the cams or projections, the bush can be pushed back at will by rotation of the anchor bolt in one or the other direction.

Pour assurer un bon contact des cames ou des saillies sur les pistes de cames, il est avantageux que l'angle au sommet des cames et des saillies soit plus petit que l'angle d'ouverture des deux plans dans lesquels se trouvent les pistes de cames correspondantes. Le contact entre les cames ou les saillies et les pistes de cames s'effectue ainsi dans la zone du sommet. En arrondissant légèrement le sommet on peut éviter des pointes de pression. To ensure good contact of the cams or projections on the cam tracks, it is advantageous for the angle at the top of the cams and the projections to be smaller than the opening angle of the two planes in which the cam tracks are located. corresponding cams. The contact between the cams or the projections and the cam tracks thus takes place in the apex area. By slightly rounding off the top, pressure peaks can be avoided.

I1 n'est souvent pas possible de repousser de manière maximale la douille. Afin d'empêcher, au cas où la douille n'est que partiellement repoussée une rotation de retour du boulon d'ancrage, il est avantageux que les pistes de cames présentent des crans pour les cames ou les saillies. Ces crans peuvent par exemple être disposés sur 30 et 600 ou sur 450 par rapport à la position de départ du-boulon d'ancrage. Ces crans n'ont cependant besoin d'être réalisés que sur une profondeur permettant, lors de l'application d'un couple important, une rotation en arrière du boulon d'ancrage dans sa position de départ. It is often not possible to push the bushing back as far as possible. In order to prevent a return rotation of the anchor bolt in the event that the sleeve is only partially pushed back, it is advantageous for the cam tracks to have notches for the cams or the projections. These notches can for example be arranged on 30 and 600 or on 450 relative to the starting position of the anchor bolt. These notches, however, need only be made to a depth allowing, when applying a large torque, a rearward rotation of the anchor bolt in its starting position.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant au dessin dans lequel
La figure 1 représente une cheville à expansion selon l'invention à l'état de repos,
La figure 2 représente la cheville selon la figure 1 à l'état d'expansion maximale,
La figure 3 représente la cheville à expansion de la figure 1 à l'état partiellement expansé dans un matériau récepteur.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing in which
FIG. 1 represents an expansion plug according to the invention in the rest state,
FIG. 2 represents the anchor according to FIG. 1 in the state of maximum expansion,
Figure 3 shows the expansion plug of Figure 1 in the partially expanded state in a receiving material.

La cheville à expansion représentée dans la figure 1 se compose d'une douille désignée globalement par 1 et d'un boulon d'ancrage traversant celle-ci et désigné globalement par 10. La douille 1 présente dans sa zone arrière une bride 2, la zone avant de la douille est munie de fentes longitudinales 3. Grâce aux fentes longitudinales 3, apparaissent des barrettes 4, la douille étant susceptible d'être repoussée axialement en déformant les barrettes 4. A l'extrémité arrière, la douille 1 est munie de deux pistes de cames 5 qui se trouvent dans des plans se coupant le long d'une droite perpendiculaire a l'axe longitudinal de la cheville. Le boulon d'ancrage 10 présente à son extrémité arrière une zone de fixation de charge 11. A la suite de la zone de fixation de charge Il, sont réalisées des cames 12. La zone de fixation de charge 11 est munie d'une fente 13. La fente 13 sert à faire tourner le boulon d'ancrage 10 par rapport à la douille 1. Les pistes de cames 5 présentent des crans 6 pour les cames 12. Les crans 6 servent à assurer une sécurité de rotation lors d'une rotation partielle du boulon d'ancrage 10 par rapport a la douille 1. L'extrémité avant de la douille 1 est, de la même manière, munie de pistes de cames 7. The expansion plug shown in Figure 1 consists of a socket generally designated by 1 and an anchor bolt passing through it and generally designated by 10. The socket 1 has in its rear area a flange 2, the front zone of the socket is provided with longitudinal slots 3. Thanks to the longitudinal slots 3, strips 4 appear, the socket being capable of being pushed axially by deforming the strips 4. At the rear end, the socket 1 is provided with two cam tracks 5 which lie in planes intersecting along a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the pin. The anchor bolt 10 has at its rear end a load fixing zone 11. Following the load fixing zone II, cams 12 are made. The load fixing zone 11 is provided with a slot 13. The slot 13 is used to rotate the anchor bolt 10 relative to the sleeve 1. The cam tracks 5 have notches 6 for the cams 12. The notches 6 are used to ensure rotation security during a partial rotation of the anchor bolt 10 relative to the bush 1. The front end of the bush 1 is, in the same way, provided with cam tracks 7.

Les pistes de cames 7 se trouvent dans deux plans se coupant le long d'une droite perpendiculaire à l'axe longitudinal de la cheville. A l'extrémité avant du boulon d'ancrage 10, sont réalisées des saillies 14 coopérant avec les pistes de cames 7. Les saillies 14 présentent une forme de coin avec une arête de sommet dirigée perpendiculairement à l'axe longitudinal de la cheville. Les angles au sommet a, b des cames 12 et respectivement des saillies 14 sont plus faibles que les angles d'ouverture c et d des deux plans dans lesquels se trouvent les pistes de cames correspondantes 5, 7. Les pistes de cames 5, 7 forment ainsi une sorte d'appui prismatique pour les cames 12 et respectivement les saillies 14.Afin d'empêcher, lors de la rotation du boulon d'ancrage 10 par rapport à la douille 1, un entraînement en rotation de la douille 1, la bride 2 est munie de dents dirigées axialement 8 et la douille 1 est munie à sa périphérie de protubérances 9.The cam tracks 7 are in two planes intersecting along a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the pin. At the front end of the anchor bolt 10, projections 14 are produced which cooperate with the cam tracks 7. The projections 14 have a wedge shape with an apex edge directed perpendicular to the longitudinal axis of the pin. The angles at the apex a, b of the cams 12 and respectively of the projections 14 are smaller than the opening angles c and d of the two planes in which the corresponding cam tracks 5, 7 are located. The cam tracks 5, 7 thus form a kind of prismatic support for the cams 12 and the projections 14 respectively. In order to prevent, during the rotation of the anchor bolt 10 relative to the sleeve 1, a rotation drive of the sleeve 1, the flange 2 is provided with axially directed teeth 8 and the bush 1 is provided at its periphery with protuberances 9.

Aussi bien la douille 1 que le boulon d'ancrage 10 peuvent être réalisés d'un seul tenant ou en plusieurs parties. I1 est particulièrement avantageux de réaliser ces éléments en matière plastique. Afin d'obtenir la déformation souhaitée de la douille 1, il est préférable d'utiliser pour la douille 1 une matière élastique plus molle et pour le boulon d'ancrage 12 une matière plus dure et plus tenace. Both the socket 1 and the anchor bolt 10 can be made in one piece or in several parts. It is particularly advantageous to produce these elements from plastic. In order to obtain the desired deformation of the sleeve 1, it is preferable to use for the sleeve 1 a softer elastic material and for the anchor bolt 12 a harder and more tenacious material.

La figure 2 représente la douille à expansion de la figure 1 à l'état expansé au maximum. Cet état est obtenu par une rotation de 90 du boulon d'ancrage 10 par rapport à la douille 1. Grâce à l'appui des cames 12, et respectivement des saillies 14, sur les pistes de cames 5 et 7, la douille 1 est repoussée axialement et s'élargit radialement par déformation des barrettes 4. Les cames 12 et les saillies 14 sont dans cette position à nouveau verrouillées. Figure 2 shows the expansion sleeve of Figure 1 in the expanded state to the maximum. This state is obtained by a rotation of 90 of the anchor bolt 10 relative to the sleeve 1. Thanks to the support of the cams 12, and respectively of the projections 14, on the cam tracks 5 and 7, the sleeve 1 is pushed axially and widens radially by deformation of the bars 4. The cams 12 and the projections 14 are in this position again locked.

La figure 3 représente la cheville à expansion dans un matériau récepteur 16, à l'état partiellement expansé. Le matériau récepteur 16 est une brique creuse. Grâce à la cheville à expansion, on fixe par exemple un matériau isolant 17 sur le matériau récepteur 16. Le boulon d'ancrage 10 est tourné par rapport à la douille 1. Du fait que le matériau récepteur 16 ne permet pas l'élargissement maximal de la douille 1, le boulon d'ancrage 10 n'est tourné que d'un angle partiel par rapport à la position représentée dans la figure 2. Afin d'empêcher un retour par rotation du boulon d'ancrage 10, les cames 12 sont engagées dans les saillies 6 de la piste de came 5. FIG. 3 shows the expansion plug in a receiving material 16, in the partially expanded state. The receiving material 16 is a hollow brick. Thanks to the expansion plug, an insulating material 17 is fixed, for example, to the receiving material 16. The anchor bolt 10 is turned relative to the sleeve 1. Because the receiving material 16 does not allow maximum widening of the bush 1, the anchor bolt 10 is only turned at a partial angle relative to the position shown in FIG. 2. In order to prevent a return by rotation of the anchor bolt 10, the cams 12 are engaged in the projections 6 of the cam track 5.

La douille 1 étant repoussée des deux côtés on obtient un bon ancrage dans le matériau récepteur 16. On met en outre en oeuvrer simultanément grâce a la bride 2, une. pression d'appui sur le matériau isolant a fixer 17. Les dents 8 qui pénètrent dans le matériau isolant 17 empêchent, en coopération avec les protubérances 9 à la périphérie de la douille 1, un entrainement de la douille 1 lors de la rotation du boulon d'ancrage 10. En cas de besoin, la cheville à expansion peut être à nouveau démontée par une rotation de retour di boulon d'ancrage 10. La zone de fixation de charge 11 peut, par exemple pour des suspensions être réalisée en forme d'anneau. The sleeve 1 being pushed back on both sides, a good anchoring is obtained in the receiving material 16. In addition, it is implemented simultaneously by means of the flange 2, a. bearing pressure on the insulating material to be fixed 17. The teeth 8 which penetrate the insulating material 17 prevent, in cooperation with the protrusions 9 at the periphery of the bush 1, a driving of the bush 1 during the rotation of the bolt anchor 10. If necessary, the expansion plug can be dismantled again by a return rotation of the anchor bolt 10. The load fixing zone 11 can, for example for suspensions, be made in the form of a 'ring.

Claims

1. Expansion anchor comprising a bushing capable of being pushed axially by widening radially, and an anchor bolt passing through said bushing and comprising at the rear a load fixing zone, the bushing having at the rear a cam track for cams made on the anchor bolt, the anchor bolt having a counter-abutment resting at the front on the sleeve, the sleeve being pushed back by relative rotation of the anchor bolt and the bush, characterized in that the counter-stop is produced in the form of projections (14) cooperating with a cam track (7) produced at the front of the bush.

2. Expansion plug according to claim 1, characterized in that it comprises two cam tracks (5, 7) arranged at the front and at the rear of the bush (1) which lie in planes cutting along a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the dowel.

3. Expansion anchor according to claim 2, characterized in that the cams (12) and the projections (14) have a wedge shape with an apex edge perpendicular to the longitudinal axis of the anchor.

4. Expansion plug according to claim 3, charac terized by the fact that the apex angle (a, b) of the cams (12) and of the projections (14) is smaller than the opening angle (c, d) of the two planes in which the corresponding cam tracks are located (5, 7).

5. Expansion plug according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cam tracks have notches (6) for the cams (12) and the projections (14) respectively.