NO142539B

NO142539B - Plugg med ekspansjonshylse.

Info

Publication number: NO142539B
Application number: NO772777A
Authority: NO
Inventors: Martin Richter; Josef Entner
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1977-08-08
Publication date: 1980-05-27
Also published as: YU192777A; JPS6020601B2; US4144796A; FR2361565B1; IT1085824B; DK146727C; SE431249B; SE7708857L; NO142539C; MX144141A; DK146727B; FI772027A; DE2635805A1; FI62717C; NO772777L; AU2762477A; AU506702B2; ES238809Y; ATA526377A; GB1564237A

Description

Oppfinnelsen angår en plugg med ekspansjonshylse,

et i ekspansjonshylsen ved hjelp av en med gjenger forsynt ankerstang inntrekkbart ekspansjonslegeme, et motlager ved ankerstangens lastanbringelsesende og en i forhold til motlageret koaksialt anordnet påvirkningsdel for tilveiebringelse av et dreiemoment, hvorved påvirkningsdelen kan skilles fra motlageret ved oppnåelse av et på forhånd bestemt dreiemoment.

For å oppnå tilstrekkelig stor belastbarhet i forbindelse med ekspansjonsplugger må ekspansjonshylsen presses med en på forhånd bestemt kraft mot borehullets vegg» Avhengig av ppptagningsmaterialets hårdhet, må ekspansjonslegemet for dette formål trekkes mer eller mindre dypt inn i ekspansjonshylsen. Ekspansjonskraften blir på sin side avgitt i form av et dreiemoment via et verktøy til pluggens påvirkningsdeler. Med til-tagende ekspansjonskraft stiger også det dreiemoment som må avgis til påvirkningsdelen. Dette dreiemoment er således et mål for pluggens forankring.

Det dreiemoment som er nødvendig for oppnåelse av optimal forankring av pluggen er hittil tilveiebragt ved an-vendelse av en jnomentnøkkel.. Bortsett fra at det ved en sådan momentnøkkel dreier seg om et kostbart og ømfindtlig verktøy, medfører denne dreiemomentkontroll også det problem at det for forskjellige pluggdimensjoner må tas hensyn til forskjellige dreiemomentverdier.

For å unngå disse ulemper er det kjent plugger med

egen dreiemomentbegrensning, hvor det til ankerstangen til-

ordnede motlager, f.eks. en mutter, er forbundet med en påvirkningsdel via et ringsteg som danner et ønsket bruddsted. Påvirkningsdelen har i likhet med motlageret et utvendig seks-

kantet hode med samme dimensjoner.

På denne måte kan det for oppnåelse av det for riktig forankring nødvendige dreiemoment overføres via påvirkningsdelen ved hjelp av et enkelt verktøy som f.eks. en fastnøkkel. Straks den på forhånd bestemte forankring er oppnådd, klarer ikke ringsteget å overføre det fra verktøyet til påvirkningsdelen angitte, økede dreiemoment og brister. Deretter er det også mulig ved hjelp av verktøyet å påvirke motlageret og dreie dette videre og derved øke forankringsstyrken.

En vesentlig ulempe ved denne kjente løsning er at den koaksialt, på motlageret anordnede påvirkningsdel har den samme utvendige form som motlageret, slik at verktøyet samtidig kan gripe påvirkningsdelen og motlageret, og ringsteget ikke utsettes for noen bruddbelastning og følgelig heller ikke brister. Da påvirkningsdelen således ikke skilles fra motlageret, foreligger ingen visshet om at denne plugg er tilstrekkelig forankret.

Den ved riktig tiltrekning av påvirkningsdelen opptre-dende bruddflate av ringsteget har imidlertid også vist seg å være ugunstig da det her opptrer korrosjon som reduserer motlagerets funksjonsdyktighet såvel som festeinnretningens utseende. Et ringsteg har i tillegg vist seg å være et ønsket bruddsted med for-holdsvis bredt bruddkraftområde, således at det «herved dreier seg om en ikke tilstrekkelig nøyaktig tiltrekningssikring.

Oppfinnelsens oppgave er å tilveiebringe en plugg med nøyaktig og pålitelig innfestningsstyring, som i forhold til kjente utførelser sikrer eksakte tiltrekningskrefter ved tilsvarende dimensjonering av bruddeler som er utført korrosjonsbestandige.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved at motlageret er forbundet med påvirkningsdelen via bruddstifter, og at påvirkningsdelen er utformet som en over motlageret gripende kappeformet mutter.

Bruddstifter kan uten vanskelighet dimensjoneres nøy-aktig og pålitelig, slik at nøyaktige bruddkrefter kan oppnås. I tillegg kan bruddkreftene også styres ved antall, diameter og tilsvarende valg av bruddstiftmateriale.

Spesielt fordelaktig har bruddstifter av aluminium-legeringer vist seg å være, da disse korrosjonsuømfindtlige brudd-flater garanterer rent utseende. Fortrinnsvis er bruddstiftene innpresset eller innklebet i motlagerets, henholdsvis påvirkningsdelens tilsvarende opptagningsboringer.

For å forhindre overgripning av verktøyet fra påvirkningsdelen til motlageret kan der mellom motlager og påvirkningsdel f.eks. innlegges en skive med større diameter enn motlageret.

Fortrinnsvis er bruddstiftene innsatt i motlageret hhv. påvirkningsdelen parallelt med pluggaksen.\ Denne ut-førelsesform sikrer spesielt nøyaktige skjærbetingelser>-~da påvirkningsdelen med sin forside ligger direkte an mot motlageret og bruddstiftene således utsettes for ren skjærbe-lastning. For å oppnå jevn fordeling av skjærkraften, er det hensiktsmessig å anordne tre bruddstifter med innbyrdes lik vinkelavstand, hvorved det er fordelaktig å sentrere påvirkningsdelen i forhold til motlageret ved hjelp av en i akseretningen forløpende sentralstift.

Ifølge et ytterligere forslag ifølge oppfinnelsen

er bruddstiftene satt inn i motlageret hhv. påvirkningsdelen vinkelrett på pluggaksen. Påvirkningsdelen er i dette tilfelle utformet omgripende motlageret ved omkretsen, f.eks. som en mansjett. Denne løsnings spesielle fordel består i den opp-nåelige lille samlede høyde av motlager og påvirkningsdel, hvilket kan være meget gunstig, spesielt ved innsetning av en sådan plugg på vanskelig tilgjengelige steder ved montasje. Videre sikres ved en påvirkningsdel som griper om motlageret

at verktøyet inntil bruddstiftenes brudd hhv. fjernelse av påvirkningsdelen fra motlageret bare kan gripe om påvirkningsdelen. I tillegg sikrer en på motlageret anliggende og om dette gripende påvirkningsdel en sikker sentrering av denne og dermed en jevn fordeling av skjærkreftene.

Under pluggens montasje består den fare at brukeren, f.eks. under montasjearbeider på bygningsstillaser, i det øye-blikk bruddstiftene plutselig brister og påvirkningsdelen som følge derav dreier fritt, blir overrasket, sklir ut med verk-tøyet og mister balansen. For å unndgå den fare som er forbundet med dette, er det foreslått å anordne en stopper som begrenser motlagerets og påvirkningsdelens relative dreibarhet. På

denne måte sikres at påvirkningsdelen,.etter at bruddstiftenes

brudd kan merkes, bare svinges en hensiktsmessig liten vinkelavstand, og at brukeren under denne svingning erfaringsmessig ikke glir med verktøyet fra påvirkningsdelen.

Ved en utførelse av oppfinnelsen er stopperen utformet som en i et mot tiltrekningsretningen pekende spor innragende stift. Stiftens kraftopptagningsevne velges derved så stor som mulig, og større enn bruddstiftenes samlede skjærkraft. Stiften er således i stand til å overføre dreiemomenter fra påvirkningsdelen til motlageret etter bruddstiftenes brudd, således at pluggen kan etterspennes til maksimal forankring.

Stiften kan også formmessig fastholde påvirkningsdelen ved hjelp av et hode, således at påvirkningsdelen ikke kan falle fra motlageret etter bruddstiftenes brudd. Den frie, begrensede svingbarhet av påvirkningsdelen i forhold til motlageret viser i dette tilfelle at pluggen i det minste sitter i opptagningsmaterialet med den på forhånd bestemte.forankring.

Påvirkningsdelen er med fordel utformet som en over motlageret gripende kappeformet mutter. En mutter muliggjør innsetning av bruddstifter såvel parallelt med som vinkelrett på pluggaksen.

En betraktelig fordel er i tillegg den at mutteren ved sitt front-anlegg mot motlageret og også ved omgripningen av dette sitter formmessig fiksert på motlageret og at bruddstiftene derfor ikke belastes når en sådan plugg mistes og faller på hodet. Pluggen er altså uømfindtlig mot slagpåkjenning på hodet. En mutter sikrer også at verktøyet, inntil den på forhånd bestemte forankring er nådd, bare kan gripe påvirkningsdelen.

Ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen har motlagerets yttermantel påvirkningsflater for et verktøy. Etter at bruddstiftene er brutt og påvirkningsdelen er fjernet fra motlageret, kan et verktøy anbringes på motlageret og under tilveiebringelse av et tilsvarende dreiemoment øke pluggens forankring ytterligere. Selvfølgelig muliggjøres også løsning av pluggen ved hjelp av motlagerets påvirkningsflater. Fortrinnsvis er motlageret utformet sekskantet, som en mutter hhv. et skruehode. •

Spesielt ved konstruksjon av bruddstiftene med hen-blikk på pluggens egen fasthetsmessige belastbarhet, hhv. den av opptagningsmaterialet begrensede maksimale ekspansjon, burde ettertrekning eller løsning av motlageret ikke finne sted for ikke å redusere forankringen. For indikasjon av mulig fore-kommende betjening av motlageret foreslås det derfor at angreps-flåtene forsynes med et beskyttelsesskikt som kan ødelegges. Dette kan f.eks. være et i en dyppeprosess påført maling-

eller plastskikt som brister når et verktøy settes an med kraft. Likeledes egner seg for dette formål et metallbelegg som kan skades eller ødelegges.

For på avstand å kunne se en innfestet pluggs for-ankringstilstand, er det hensiktsmessig å forsyne påvirkningsdelen, motlageret eller et beskyttelsesskikt som kan ødelegges og som omgir motlageret/med en tilsvarende, iøynefallende farve-markering.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene som viser utførelseseksempler,

og hvor fig. 1 viser et lengdesnitt av en i et opptagningsmateriale inn-satt ikke-ekspandert plugg med som skrue utformet ankerstang, fig. 2 viser et snitt etter linjen II - II gjennom pluggen på fig. 1, fig. 3 viser et lengdesnitt av en ytterligere, i et opptagningsmateriale innsatt, ikke-ekspandert plugg med en som en gjenget stang utformet ankerstang, fig. 4 viser pluggen på fig. 3 sett i retningen for pilen IV, fig. 5 viser lastpåvirkningsenden av en annen utførelsesform av pluggen med bruddstifter innsatt parallelt med pluggaksen, fig. 6 viser en ytterligere utførelsesform av lastpåvirkningsenden av en plugg med bruddstifter anordnet vinkelrett på pluggaksen, og fig. 7 viser et snitt etter linjen VII - VII gjennom den på

fig. 6 viste plugg.

Den på fig. 1 viste plugg er satt inn i en opp-tagningsboring 1, f.eks. i betong, og tjener til befestigelse av en gjenstand 2.

Pluggen omfatter i det vesentlige en generelt med 3 betegnet ekspansjonshylse som foran er forsynt med langsgående spalter 3a for å lette ekspansjonen. Et konisk ekspansjonslegeme 4 blir trukket inn i ekspansjonshylsen 3 forfra ved hjelp av en som en skrue utformet, generelt med 5 betegnet ankerstang for utvidelse av ekspansjonshylsen 3. Derved danner ankerstangens 5 hode 5a et motlager som støtter seg via en underlagsskive 6 mot den gjenstand som skal festes.

Tiltrekning av hodet 5a skjer ved hjelp av et i og for seg kjent, ikke vist verktøy, under påvirkning av en som en mutter 7 utformet påvirkningsdel som griper over hodet 5a og som er forbundet med dette ved hjelp av bruddstifter 8 anordnet parallelt med pluggaksen.

Som vist på fig. 2 er der anordnet tre bruddstifter 8 med samme innbyrdes vinkelavstand. Mutteren 7 og hodet 5a er utvendig sekskantet utformet for påvirkning av verktøy. Sekskant-hodet 5a bærer et beskyttelsesbelegg 9 som kan ødelegges under påvirkning av et verktøy, hvilket belegg tjener til fastslåelse av om etterfølgende håndtering, som f.eks. ytterligere tiltrekning eller løsning av hodet 5a, har funnet sted.

For forankring av pluggen dreies mutteren 7 ved hjelp av verktøyet i tiltrekningsretningen, hvorved ekspansjonslegemet 4 trekkes inn i ekspansjonshylsen 3 og trykker dennes fremre ende mot boringens 1 vegg. Ved ytterligere inntrekning av ekspansjonslegemet 4 økes ekspansjonshylsens 3 presskraft i opptagnings— boringen 1, hvorved også pluggens forankring tiltar. Den til-tagende økende ekspansjonskraft må overføres fra verktøyet til mutteren 7 og fra denne via bruddstiftene 8 til ankerstangens 5 hode 5a. For at bruddstiftene 8 skal belastes like meget er

det sekskantede hodes 5a kanter avrundet, således at disse tjener som føring for mutteren 7 . Bruddstiftene 8 er således dimensjonert at disses skjærfasthet er nådd,og at de således ikke lenger er i stand til å overføre det av verktøyet avgitte dreiemoment og skjæres av/ved oppnåelse av den på forhånd bestemte forankring av pluggen. Mutteren 7 kan da tas av hvorpå hodet 5a ligger fritt tilgjengelig.

Ved den på fig. 3 viste plugg er den generelt med

10 betegnede ankerstang forbundet og fremstilt i ett stykke med ekspansjonslegemet 10a. Inntrekningen av ekspansjonslegemet 10a i den i overensstemmelse med fig. 1 utformede ekspansjonshylse 3 skjer ved tiltrekning av et som en mutter 11 utformet motlager. Mutteren 11 er omgitt av en som prinsipielt på fig. 1 vist, generelt med 12 betegnet mutter som i sin tur er forbundet med mutteren 11 via bruddstifter 8. For å muliggjøre en tilstrekkelig tiltrekning av mutteren 11 har mutteren 12 en boring 12a for gjennomgang av det bakre endeparti av ankerstangen 10.

Mutteren 11 bærer videre en stift 13 som forløper parallelt med pluggaksen, og som har større tverrsnitt enn bruddstiftene 8, og, som vist på fig. 4, rager inn i et spor 14 som strekker seg mot tiltrekningsretningen i mutteren 12. Etter utført avskjæring av de tre med innbyrdes samme vinkelavstand anordnede bruddstifter 8, blir det ved hjelp av samvirkningen av stiften 13 med sporet 14 sørget for at mutteren 12 bare lar seg dreie et vinkelområde tilsvarende lengden av sporet 14 på mutteren 11. Den ellers på grunn av bruddstiftenes 8 plutselige brudd frembragte skrekkfare for brukeren blir således i stor utstrekning unngått. Videre tillater en stift 13 med tilstrekkelig fasthet også en etterspenning av pluggen via mutteren -1 2. Fig. 5 viser i detalj en plugg med en som skrue utformet, generelt med 15 betegnet ankerstang tilsvarende fig. 1. På hodet 15a sitter en som en massiv mutter 16 utformet påvirkningsdel, hvorved forbindelsen mellom mutteren 16 og hodet 15a også her skjer med bruddstifter 18 innpresset eller innklebet i disse deler. For å forhindre uønsket overgripning av verktøyet fra mutteren 16 til hodet 15a,er det mellom disse to deler innsatt en sikringsskive 17 som rager ut forbi disse delers omkrets. Fig. 6 viser også en detalj av en plugg med en som skrue utformet, generelt med 20 betegnet ankerstang. Hodet 20a er omsluttet av en sekskantring 21. Vinkelrett på pluggaksens lengderetning anordnede bruddstifter 22 danner en kraftopp-tagningsdyktig forbindelse mellom sekskantringen 21 og hodet 20a. Hodet 20a bærer en bruddstift 23 anordnet i det samme plan som bruddstiftene 22, hvilken stift 23, i prinsipp tilsvarende den ifølge fig. 3 og 4, rager inn i et spor 24 av sekskantringen 21.

Som det fremgår av fig. 7, strekker sporet 24 seg mot tiltrekningsretningen. Videre fremgår også av denne figur de med innbyrdes samme vinkelavstand anordnede bruddstifter 22. Med hensyn til samvirkningen av bruddstiftene 22 og stiften 23 hhv. sporet 24, henvises det til bemerkningene i forbindelse med fig. 3 og 4.

Virkemåten for de på fig. 3-7 viste utførelses-former tilsvarer hovedsakelig den som er beskrevet i forbindelse med fig. 1 og 2.

Claims

1. Plugg med ekspansjonshylse, et i ekspansjonshylsen ved hjelp av en med gjenger forsynt ankerstang inntrekkbart ekspansjonslegeme, et motlager ved ankerstangens lastanbringelsesende og en i forhold til motlageret koaksialt anordnet opvirknings-del for tilveiebringelse av et dreiemoment, hvorved påvirkningsdelen kan skilles fra motlageret ved oppnåelse av et på forhånd bestemt dreiemoment, karakterisert ved at motlageret (5a, 11, 20a) er forbundet med påvirkningsdelen (7, 12,

21) via bruddstifter (8, 18, 22), og at påvirkningsdelen er utformet som en over motlageret gripende kappeformet mutter.

2. Plugg ifølge krav 1, karakterisert ved at bruddstiftene (8, 18) er satt inn i motlageret (5a, 11), hhv. påvirkningsdelen (7, 12) parallelt med pluggaksen.

3. Plugg ifølge krav 1, karakterisert ved at bruddstiftene (22) er satt inn i motlageret (20a), hhv. opvirknings-delen (21) vinkelrett på pluggaksen.

4. Plugg ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det mellom motlageret (11, 20a) og påvirkningsdelen (12, 21) er anordnet en stopper (13, 14, 23, 24) som begrenser disses relative dreibarhet.

5. Plugg ifølge krav 4, karakterisert ved at stopperen er utformet som en i et mot tiltrekningsretningen pekende spor (14, 24) innragende stift (13, 23).