NO160626B - Forankringsbolt. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forankringsbolt for feste i en boring i et materialstykke til fastspenning av en gjenstand til dette, omfattende en gjenget forankringsstav med et hode, et ekspansjonslegeme som er skrudd inri på bolten i avstand fra hodet, en ekspansjonshylse som kan utvides av ekspansjonslegemet til gripekontakt med boringen når staven skrus inn i ekspansjonslegemet, en ytre hylse mellom hodet og ekspansjonslegemet rundt staven i avstand fra denne, og en avstandsholder mellom ekspansjonslegemet og den ytre hylse.

I praksis blir et hull med den nødvendige diameter først boret i materialstykket og forankringsbolten blir drevet inn i det borede hull gjennom et tilsvarende dimensjonert hull i den gjenstand som skal spennes fast. Forankringsstaven blir deretter trukket til for at forankringsbolten skal feste seg. Straks bolten er forankret, vil ytterligere aksialbevegelse av staven hindres fordi hylsen er i anlegg både med ekspansjonslegemet og hodet på forankringsstaven.

Når denne tilstand er oppnådd, har man ingen aksialt virkende kraftkomponent til rådighet for at den gjenstanden som skal spennes fast skal kunne trekkes ned mot materialstykket.

Et formål med oppfinnelsen er derfor å oppheve ulempene ved tidligere kjente anordninger ved at det frembringes en forankringsbolt som, selv om den har evne til å tåle høye skjærbelastninger, sikrer at den gjenstand som skal spennes fast trekkes ned mot materialet, slik at forbindelsen er istand til å tåle vibrasjonsbelastninger.

I henhold til oppfinnelsen kjennetegnes den innledningsvis nevnte forankringsbolt ved at ekspansjonslegemet har et anslag ved den ende som vender mot hodet, idet ekspansjonshylsen er anbragt mellom anslaget og den annen ende av ekspansjonslegemet, at den ytre hylse er dimensjonert slik at den stort sett fyller rommet mellom hodet og anslaget når bolten er forankret i boringen og gjenstanden er trukket fast i anlegg mot materialstykket, og ved at avstandsholderen ligjBr radielt mellom staven og den ytre hylse, hvorved den ytre hylse er glidbar over i det minste en del av avstandsholderen under innskruing av staven i ekspansjonslegemet, slik at avstanden mellom staven og den ytre hylse blir stort sett fylt av avstandsholderen når bolten er forankret i boringen.

Denne utførelse opphever mangelene ved tidligere kjente forankringer ved at avstanden mellom de respektive anlegg progressivt reduseres fra det øyeblikk da ankerstaven dreies i ekspansjonslegemet for først å gi ekspansjonshylsen det nødvendige dreiemoment og for deretter å redusere ytterligere avstanden inntil gjenstanden som spennes fast bringes tett mot materialstykket og hylsen fyller eller i det vesentlige fyller avstanden mellom anleggene.

Det forholdet at avstanddelene ligger mellom den ytre hylse og forankringsstaven i forankret eller festet stilling, vil videre føre til at et massivt eller stort sett massivt legeme dannes mellom innsiden av boringen og forankringsstavens legeme, hvorved man oppnår den ønskede evne til å tåle høye skjærbelastninger, mens den belastning som er innført i bolten ved tilstrammingen blir tilbake for hoved-

i

saklig å holde fast festeanordningen og dermed øke dens evne til å tåle vibrasjoner.

Avstandsholderen omfatter en skruefjær som holdes mellom anslaget på ekspansjonslegemet og forankringsstavens hode.

Avstandsholderen kan eventuelt omfatte to ytterligere hylser i avstand fra hverandre, der den første av de ytterligere hylser har presspasning i den ytre hylse for, sammen med den ytre hylse å ha anlegg mot stavens hode, idet den andre av de ytterligere hylser er innrettet glidbart i den ytre hylse når staven skrus inn i ekspansjonslegemet. Den første av de ytterligere hylser kan ha større diameter enn den andre ytterligere hylse, og den ytre hylse er konisk med den største diameter vendt mot stavens hode. Den andre av de ytterligere hylser har en i lengderetningen forløpende utvidet del for progressiv utretting av konisiteten av den ytre hylse når staven skrus inn i ekspansjonslegemet.

Den ytre hylse og den første og andre avstandshylse er for-trinnsvis rør som er splittet opp på langs med den annen avstandshylse i anlegg mot ekspansjonslegemet og med mindre utvendig diameter enn den utvendige diameter av den første avstandshylse som er anbragt inne i den ytre hylse med presspasning. Den ytre hylse får dermed en.konisk virkning der den maksimale diameter av konisiteten ligger ved anlegget på stavens hode og har såvidt større diameter enn det borede hull.

Med forankringsbolten skrudd helt på plass i boringen, vil på denne måte, før tiltrekning, den ytre hylse sitte fast i boringen i området der konusformen har størst diameter for derved å hindre hylsen i å falle ut av boringen når forankringsbolten anvendes i overliggende konstruksjoner eller om staven fjernes etterat forankringen er på plass.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene som viser utførelsesformer for oppfinnelsen som eksempler og der: Fig. 1 viser en forankringsbolt i henhold til en utførelses-form for oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt gjennom en forankringsbolt i henhold til en annen utførelsesform for oppfinnelsen og innbefatter et snitt gjennom boltens oppsplittede rør,

fig. 3 viser et snitt gjennom en forankringsbolt i henhold til en annen utførelsesform for oppfinnelsen,

fig. 4 viser en forankringsbolt i henhold til en ytterligere utførelsesform for oppfinnelsen og innbefatter et snitt gjennom bolten,

fig. 5 viser et delvis snitt gjennom en forankringsbolt i henhold til nok en utførelsesform for oppfinnelsen,

fig. 6 viser et snitt gjennom en forankringsbolt i henhold til ennu en utførelsesform for oppfinnelsen og

fig. 7 viser forankringsbolten på fig. 4 montert på plass og for fastspenning av en gjenstand mot et materialstykke.

Forankringsbolten som er vist på fig. 1 omfatter en gjenget forankringsstav 1 med et hodeparti 2 som er formet for å kunne utøve et dreiemoment på staven når forankringsbolten trekkes til.

Et ekspansjonslegeme 3 er skrudd inn på forankringsstaven

1 og har et forreste sirkulært hodeparti 4, et bakenfor liggende sirkulært hodeparti 5 og et avsmalnet parti 6 mellom hodepartiene 4 og 5, der partiet 6 smalner av mot hodet 2 på forankringsstaven 1.

En utvidbar splittet hylse 7 er montert på det avsmalnende parti 6 og har stort sett samme diameter som hodepartiene 4 og 5.

Hodepartiet 5 og hodet 2 på forankringsstaven 1 danner anlegg mellom hvilke det ligger en skruefjær 8. Normalt er en skive 9 innlagt mellom fjæren 8 og hodepartiet 2

som vist.

En enkel rørformet hylse 10 med samme diameter som partiene 4 og 5 samt hylsen 7 er montert over en del av fjæren 8

og er i anlegg mot skiven 9.

Forankringsbolten som er beskrevet ovenfor vil, når den anvendes for fastspenning av en gjenstand, for eksempel en profilert bjelke til et materialstykke, virke som forklart i det følgende.

Et hull med samme diameter som hodepartiene 4 og 5, hylsen og røret 10 bores først i materialstykket. Et tilsvarende hull bores eller er allerede boret gjennom den gjenstand som skal spennes fast.

Forankringsbolten innsettes så gjennom hullet i den gjenstand som skal spennes fast og drives på plass i hullet. Utøvelse av dreiemoment på forankringsstavens 1 hode 2 trekker ekspansjonslegemet 3 aksialt i forhold til forankringsstaven 1 og utvider dermed hylsen 7, slik at denne griper mot boringen og derved holder fast forankringsbolten. Aksial bevegelse av ekspansjonslegemet 3 under denne tiltrekning vil tilsvarende redusere avstanden mellom hodepartiet 5 og enden av hylsen 10 og fjæren 8 trykkes sammen. Hylsen 10 er slik dimensjonert i lengderetningen at påfølgende rotasjon av forankringsstaven 1 i ekspansjonslegemet 3 ytterligere reduserer avstanden mellom hylsen,10 og anlegget 5 inntil den gjenstand som skal spennes fast holdes fast i anlegg mot materialstykket og ved dette punkt er enden av hylsen 10 i berøring med eller nesten i berøring med anlegget eller hodepartiet 5.

Kombinasjonen av hylsen 10 og den sammentrykkede fjær 8 som ligger i rommet mellom hylsen og tangen på forankringsstaven 1 når det hele er trukket til og festet, gir forankringen evne til å tåle høye skjærbelastninger. Dette, kombinert med det faktum at gjenstanden som skal spennes fast holdes i godt anlegg mot materialstykket, gir alle

> de fordeler som tidligere kjente anordninger ikke har.

Da hylsen 10 ikke kommer i berøring med hodepartiet 5 før gjenstanden som skal spennes fast blir holdt godt mot materialstykket, vil dessuten eventuell vridningsbelast-ning som utøves på ankerstaven 1 for å få til dette, ikke resultere i noen i og for seg unødvendig belastning av hylsen 10 slik tilfellet er ved tidligere kjente anordninger, men vil i stedet bedre gripevirkningen for forankringsstaven ved å innføre strekkrefter som virker mellom hodet på forankringsstaven 1 og ekspansjonslegemet 6 gjennom selve materialet og langs staven til ekspansjonslegemet 3 og dermed mellom dette og hylsen 7. På denne måte vil feste-anordningens evne til å tåle vibrasjoner bli det størst mulige.

Forankringsbolten som er vist på fig. 2 er en modifikasjon av forankringsbolten på fig. 1, der modifikasjonen er vist i snittet gjennom bolten. I dette eksempel på oppfinnelsen er, på samme måte som de ytterligere utførelsesformer som skal beskrives, deler som er felles med utførelses-formen på fig. 1 forsynt med like henvisningstall.

På fig. 2 ligger skruefjæren 8 an mot en innvendig rør-formet hylse 11 som er splittet på langs og som ligger mellom fjæren 8 og skiven. 9.

Den indre splittede hylse 11 passer med friksjon inn i

en utvendig rørformet hylse 12 som er splittet på langs og som er lenger i akselretningen for staven 1 enn den ^indre hylse 11 og ligger utenpå skruefjæren 8.

Anordningen med de. langsgående splitter 11' og 12' i hylsene 11 og 12 er vist i snitt som ligger gjennom den splittede hylseanordning på fig. 2. Splittene 11' og 12' er 5anbragt diametralt overfor hverandre som vist, men dette er ikke absolutt nødvendig.

Formålet med den indre hylse 11 er at den mens den holder skruefjæren 8 på plass i anordningen å understøtte bolten når den er under skjærpåkjenninger.

Splittene 11' oh 12' gjør det mulig å fremstille hylsene

11 og 12 av båndfocmet materiale og å forbedre friksjons-pasningen mellom de to hylser siden eventuelle variasjoner i diameter opptas av fjæringen i de respektive splittede hylser.

I utførelsesformen for forankringsbolten på fig. 3 er

hele skruefjæren mellom hodepartiet 5 og hodet 2 på forankringsstaven 1 omhyllet. Dette er gjort ved å føye til en ytterligere indre rørformet splittet hylse 13 som kan bevege seg inne i den ytre rørformede splittede hylse 12

i utførelsesformen på fig. 2.

Selv om denne utførelse reduserer inntrengning av sand og grus mellom vindingene i skruefjæren 8, vil man ikke desto mindre ha en tilbøyelighet til at anordningen skjærer seg under bevegelse, slik at man ikke kan være sikker på full bevegelsesfrihet, på grunn av behovet f°r å gjøre den ytterligere hylse 13 av tynt materiale slik at den maksimale diameter av fjæren 8 og tykkelsen av den ytre hylse 13 kan bibeholdes.

Utførelsesformen på fig. 4 opphever disse ulemper ved at man utelater skruefjæren og legger inn nok en innvendig rørformet hylse 14 som er splittet opp på langs og er plassert inne i den ytre rørformede hylse 12. Dette er tydelig vist i snittet på fig. 4. Lengdene av hylsene 11 og 14 er slik at når forankringsbolten er helt tiltrukket og gjenstandene som skal spennes fast ligger godt an mot materialstykket, er hylsene 11 og 14 i anlegg med hverandre ' eller nesten i anlegg med hverandre inne i den ytre hylse • 12 og skaper derved styrke og stivhet mellom veggen i boringen og forankringsstaven 1.

I utførelsesformen på fig. 4 er den ytterligere hylse 14 utført med mindre diameter enn den indre hylse 11, slik at den ytre hylse 12 får en konisk form og smalner av i retning mot ekspansjonslegemet 3.

Dessuten er diameteren på den indre hylse 11 slik at diameteren på den ytre hylse 12 på dette punkt er litt større enn diameteren av det borede hull. Når forankringsbolten bankes på plass i hullet, vil på denne måte hylsen holdes med friksjonsgrep i hullet, slik at forankringsbolten ikke faller ut av dette når den anvendes i overliggende konstruksjoner, etterat forankringsstaven 1 fjernes.

Selv om utførelsen på fig. 4 sikrer at endel av den ytre hylse 12 har friksjonspasning i hullet, er modifikasjonen som er vist på fig. 5 utført slik at hele utsiden av hylsen 12 har friksjonspasning i hullet når forankringsbolten er spendt fast, samtidig med at de avsmalnende egenskaper ved den ytre hylse 12 bibeholdes. For dette formål er den ytterligere hylse 14 på fig. 4 forsynt med et svulmende midtparti 15, slik at når den ytre hylse 12 beveges over overflaten av den ytterligere hylse 14 blir den kilt ut-ad og kommer i gripekontakt med hullet.

På grunn av fremstillingsbegrensninger er de lengder som de splittede hylser på forankringsboltene som hittil er beskrevet også begrenset. Denne begrensning er overvunnet ved den utførelsesform som er vist på fig. 6.

) Utførelsen omfatter to utvendige rørformede hylser 15, 16 som er splittet opp på langs og som står i avstand fra hverandre og hver av hylsene ligger an mot henholdsvis

hode 2 på bolten 1 og hodepartiet 5 på ekspansjonslegemet

. 3.

5

En kortere innvendig splittet rørformet hylse 17 holdes med presspasning ved enden av hylsen 15 og i anlegg mot skiven 9 eller hodet 2 på forankringsstaven 1, mens en splittet innvendig rørformet hylse 18 med tilsvarende dimensjoner holdes med presspasning i den ytre hylse 16 og i anlegg med hodepartiet 5.

Nok en splittet innvendig rørformet hylse 19 for glide-bevegelse i de ytre hylser 15 og 16 er anbragt sentralt mellom hodepartiet 5 og skiven 9 eller hodet 2 som vist.

De innbyrdes dimensjoner på de indre hylser 17, 18 og 19

er slik at ved bolten helt spendt og med gjenstanden som skal spendes fast klemt mot materialstykket, vil hylsene 15, 16 ligge an eller nesten ligge an mot hverandre og hylsen 19 er både i anlegg mot hylsene 17 og 18 og danner derved et massivt eller nesten massivt stykke materiale mellom hullet og forankringsstaven 1 .

Den sentralt anbragte indre hylse 19 kan modifiseres på samme måte som hylsen 15 i utførelsesformen på fig. 5 og kan ha mindre diameter ved de partier som stikker inn i hylsene 15 og 16 for å skape den koniske virkning på hylsene 15 og 16 etter behov.

En forankringsbolt av den type som er beskrevet på fig. 4 er vist på plass på fig. 7. I den stilling som er vist, står forankringsboltens deler slik de gjør før tiltrekning av forankringsstaven 1. Forankringsbolten er altså drevet på plass gjennom hullet i gjenstanden som skal spennes fast S og er innført i boringen R og man har en avstand D mellom anlegget som dannes av ekspansjonslegemet 3 og enden av den ytre hylse 12. Når hodet 2 på forankringsstaven 1 dreies, vil ekspansjonslegemet 3 bevege seg aksialt inn på forankringsstaven 1 og redusere avstanden D, mens hylsen 7 samtidig føres til gripekontakt i boringen R. Når det nødvendige vridningsmoment er utøvet, vil den øvrige kraft-utøvelse på forankringsstaven 1 drive gjenstanden S som skal spennes fast i godt anlegg mot materialstykket M inntil enden av den ytre hylse 12 berører eller nesten berører hodepartiet 5 av ekspansjonslegmet 3, og på dette tidspunkt vil den indre hylse 14 være i anlegg mot eller nesten i anlegg mot den indre hylse 11.

Materialet som anvendes i de formbare hylseutførelser i anordningene som er beskrevet ovenfor kan være av metall eller av plast. Andre modifikasjoner og endringer vil gi seg selv for fagfolk på området og også disse ligger klart innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse.

For eksempel kan begrensninger når det gjelder fremstillingen bestemme lengdene av hylsene som anvendes i festeanordning-ene og dermed begrense lengdene av forankringsbolten. For å overvinne dette problem, kan for eksempel utførelses-formene på figurene 4 eller 5 modifiseres ved å utelate hylsen 11 og la hylsen 15 ha samme lengde som den ytre hylse 12. Lignende betraktninger gjelder utførelsesformen på figur 6 der hovedkravet er at dimensjonene over alt når det gjelder de forskjellige hylser er slik at intet av den kraft som utøves på forankringen for oppnåelse av full tiltrekning med gjenstanden som skal spendes fast holdt mot materialstykket, går med til å belaste hylsene. Dette betyr av hylsene må være fri til å gli i forhold til hverandre inntil forankringsbolten har fått den fastspendte tilstand.

Claims (5)

1. Forankringsbolt for feste i en boring i et materialstykke til fastspenning av en gjenstand til dette, omfattende en gjenget forankringsstav (1) med et hode (2), et ekspansjonslegeme (3) som er skrudd inn på bolten i avstand fra hodet, en ekspansjonshylse (7) som kan utvides av ekspansjonslegemet (3) til gripekontakt med boringen når staven skrus inn i ekspansjonslegemet, en ytre hylse (10, 12) mellom hodet og ekspansjonslegemet rundt staven i avstand fra denne, og en avstandsholder (8) mellom ekspansjonslegemet og den ytre hylse (10, 12), karakterisert ved at ekspansjonslegemet (3) har et anslag (5) ved den ende som vender mot hodet, idet ekspansjonshylsen (7) er anbragt mellom anslaget (5) og den annen ende av ekspansjonslegemet (3), at den ytre hylse (10, 12) er dimensjonert slik at den stort sett fyller rommet mellom hodet (2) og anslaget (5) når bolten (1) er forankret i boringen og gjenstanden er trukket fast i anlegg mot materialstykket, og ved at avstandsholderen (8) ligger radielt mellom staven (1) og den ytre hylse (10, 12), hvorved den ytre hylse er glidbar over i det minste en del av avstandsholderen (8) under innskruing av staven (1) i ekspansjonslegemet (3), slik at avstanden mellom staven (1) og den ytre hylse (10, 12) blir stort sett fylt av avstandsholderen (8) når bolten er forankret i boringen.

2. Forankringsbolt som angitt i krav 1, karakterisert ved at avstandsholderen (8) omfatter en skruef jaer (8) som holdes mellom anslaget (5) på ekspansjonslegemet (3) og hodet (2) på forankringsstaven (1).

3. Forankringsbolt som angitt i krav 1, karakterisert ved at avstandsholderen (8) omfatter to ytterligere hylser (11 og 14) i avstand fra hverandre, 'der den første (11) av de ytterligere hylser har presspasning i den ytre hylse (12) for, sammen med den ytre hylse å ha anlegg mot stavens hode (2) og ved at den annen (14) av de ytterligere hylser er innrettet glidbart i den ytre hylse (12) når staven (1) skrus inn i ekspansjonslegemet (3) .

4. Forankringsbolt som angitt i krav 3, karakterisert ved at den ene (11) av de ytterligere hylser har større diameter enn den annen (14) ytterligere hylse og ved at den ytre hylse (12) er konisk med den største diameter vendt mot stavens hode (2).

5. Forankringsbolt som angitt i krav 4, karakterisert ved at den annen (14) av de ytterligere hylser har en i lengderetningen forløpende utvidet del (15') for progressiv utretning av konisiteten av den ytre hylse (12) når staven skrus inn i ekspansjonslegemet (3).