NO179562B - Ekspansjonsanker av metall - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et ekspansjonsanker til forankring i et borehull i en betongdel bestående av et skaft som ved sin bakre ende har organer til befestigelse av en gjenstand og ved sin fremre ende har et parti med redusert tverrsnitt og en tilgrensende ekspansjonskonus, og en over dette parti påsatt ekspansjonshylse med langsgående slisser som danner ekspansjonssegmenter, og sperreelementer som er anordnet på ekspansjonssegmentene og rager utenfor ekspansjonshylsens diameter.

Slike ekspansjonsankre er kjent f.eks. fra DE-U-9208198. Ved påskruing av en mutter på et gjengeskaft som rager forbi bygningsdelen og den gjenstand som skal festes, blir den på gjengeskaftet tildannede ekspansjonskonus trukket inn i den ekspansjonshylse som støtter seg mot borhul1veggen. Ekspansjonshylsen blir herunder utvidet og kiler seg fast i borhullet. Avstøttelsen av ekspansjonshylsen i borhullet oppnås ved hjelp av sperreelementer som er anordnet på hylsen, og som haker seg fast i borhul1veggen.

Utvidelsen av ekspansjonshylsen blir muliggjort av flere langsgående slisser som skaffer ekspansjonssegmenter. Ekspansjonssegtnentene, hvis ytterflate er glatt, blir av ekspansjonskonusen trykket radialt utad mot borehul1veggen. På grunn av anlegget med stor flate og den lille bøyestivhet av ekspansjonssegmentene inntreffer det imidlertid en utvidelse bare i anleggsområdet mot ekspansjonskonusen, slik at bare en del av lengden av ekspansjonssegmentene blir utnyttet til frembrin-gelse av forankringsvirkningen. Ved det kjente ekspansjonsanker blir denne ulempe delvis utlignet ved at ekspansjonshylsen har en litt tykkere vegg. Imidlertid skjer dette på bekostning av diameteren av det reduserte parti som opptar ekspansjonshylsen, slik at det ved en tverrsnittssvekning av dette parti består en risiko for at bolten skal ryke. På grunn av den stedvis store flatepressning mellom ekspansjonskonusen og ekspansjonssegmentene, noe som fremmer en fastskjæring, blir dessuten en etterglidning av ekspansjonskonusen ved en senere borehullsutvidelse på grunn av rissdannelse hindret. Derved er det kjente ekspansjonsanker uegnet til anvendelse i en strekksone hvori det på grunn av opptredene strekkspenninger i betongen kan bli dannet riss.

Fra US-PS-3 750 526 er det kjent et ytterligere ekspansjonsanker av denne type, hvis ekspansjonshylse har en veggtykkelse som er redusert ved kaldforming. Derved unngås riktignok noen av de ovennevnte ulem-per, men ekspansjonshylsens ekspansjonssegmenter har imidlertid en liten bøyestivhet. Derved blir det ved dette ekspansjonsanker også oppnådd en radial utvidelse bare i området for den umiddelbare av-støttelse av ekspansjonssegmentene på ekspansjonskonusen. Denne ekspansjon hvorved bare en del av lengden av ekspansjonshylsen blir utnyttet, medfører et tap av holdekraft, som spesielt ved store borehull eller ved en senere borehullsutvidelse på grunn av rissdannelse gjør seg spesielt sterkt merkbar. Derved er heller ikke dette kjente ekspansjonsanker egnet til en anvendelse i strekksonen.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å forbedre et ekspansjonsanker av den innledningsvis angitte art på en slik måte at der sikres en pålitelig befestigelse i strekksonen i et konstruksjonsele-ment av betong.

Løsningen av denne oppgave oppnås ved de trekk som er angitt i karak-teristikken i krav 1. Som følge av de langsgående slisser, som går ut fra forenden av ekspansjonshylsen og strekker seg over mesteparten av dennes lengde, dannes der ekspansjonssegmenter som kan utvides ved inntrekking av den på skaftet tildannede ekspansjonskonus. De på ekspansjonssegmentene anordnede pregninger bevirker en avstivning av ekspansjonssegmentene, slik at disse ved inntrekning av ekspansjonskonusen ikke så lett bøyer seg inn og dermed trykker sterkere mot borhul1veggen. Som følge av den dermed oppnådde høyere ekspansjonsgrad fås der nødvendigvis også høyere holdeverdier. Ved en borhullutvidelse som følge av rissdannelse kan ekspansjonskonusen lettere bevege seg videre inn, idet flatetrykket på ekspansjonskonusen er redusert som følge av den større stivhet av ekspansjonssegmentene. Samtidig finner der sted en ytterligere utvidelse av ekspansjonshylsen til utligning av borhullutvidelsen.

Pregningene tjener samtidig som sperreelementer til a holde ekspansjonshylsen fast i borhullet ved inntrekking av ekspansjonskonusen. Som følge av trekantformen av pregningene, hvor spissen av trekanten vender mot forenden av ekspansjonssegmentene, fås der en rekke etter hverandre anordnede og på tvers av uttrekningsretningen av ekspansjonsankeret virksomme kanter, som ved ekspansjonsoperasjonen graver seg inn i borhul1veggen. Som følge av den mot forenden av ekspansjonssegmentene vendende spiss av pregningene kan ekspansjonsankeret uten problemer slås inn i det forborede hull.

Ytterligere foretrukne utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav. Ved bruk av fire pregninger pr. ekspansjonselement oppnår man en tilstrekkelig stivhet av ekspansjonssegmentene samtidig som den kraft som er nødvendig for inndrivning av ekspansjonsankeret i borhullet, fortsatt er rimelig. Disse fire pregninger har en samlet lengde på omtrent halve lengden av ekspansjonshylsen og en maksimal bredde på omtrent en tredjedel av bredden av ekspansjonssegmentet. Videre er det hensiktsmessig at høyden av pregningene tilsvarer omtrent en tredjedel av ekspansjonshylsens veggtykkelse, og at hver pregning er avflatet mot sin spiss.

I henhold til en ytterligere fordelaktig utførelsesform kan langsidene av ekspansjonssegmentene ha flere overfor eller ved siden av hverandre liggende innbuktninger. Dermed blir bøyeligheten av ekspansjonssegmentene i området for innbuktningene øket, da skallformen og bredden av ekspansjonssegmentene blir redusert på disse steder. Dermed er de av pregningene avstivede ekspansjonssegmenter gjort bøyeligere på ett eller to steder. Derved blir ekspansjonskonusens glidebevegelse i ekspansjonshylsen lettet, slik at der kreves et lavere dreiemoment ved ekspansjonen, samtidig som en etterekspansjon ved en borhullutvidelse som følge av rissdannelse blir lettere.

Til forbedring av friksjonsforholdene mellom ekspansjonskonusen og ekspansjonshylsen kan den fremre innerkant av ekspansjonshylsen ha en avfasing. Videre kan de fremre hjørner eller hjørnekanter av ekspan-sjons segment ene av ekspansjonshylsen for samme formål være utformet med en avrunding.

Ifølge en ytterligere utførelsesform for oppfinnelsen kan materialet i ekspansjonshylsen være komprimert eller fortettet ved pressing. Som følge av fortettingen av ekspansjonshylsen fås der en strukturendring som fører til en økning av strekkstyrken. Som følge av på den ene side den hardere overflate av hylsen og på den andre side glattingen av overflaten som følge av presseoperasjonen fås gunstigere glideegenskaper av ekspansjonshylsen på ekspansjonsankerets ekspansjonskonus, og disse gunstigere glideegenskaper har en positiv virkning både ved ekspansjonsoperasjonen og på ankerets oppførsel ved etterekspansjon. Økningen av strekkstyrken medfører videre at ekspansjonshylsen har et høyere elastisk deformasjonsområde. Dermed virker ekspansjonshylsen som et slags fjærelement, som ved en borhullutvidelse, f.eks. ved rissdannelse, utvider seg og dermed tillater at ekspansjonskonusen glir videre inn i ekspansjonshylsen.

Som en ytterligere fordel ved pressingen fås en forstørrelse av det utstansede tynnplateemne. Dermed blir bredden av slissene etter sin tildannelse igjen noe redusert og de effektive flater av ekspansjonssegmentene forstørret. Til utstansing av slissene kan man dermed anvende tykkere og således mer slitasjesterke stanser.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et ekspansjonsanker i henhold til oppfinnelsen med påsatt ekspansjonshylse (i lengdesnitt i henhold til linjen B-B på fig. 2). Fig. 2 viser ekspansjonsankeret på fig. 1 i snitt etter linjen A-A. Fig. 3 viser ekspansjonsankeret forankret i et borhull i en betongdel. Fig. 4 viser det utstansede emne som ekspansjonshylsen dannes av ved ombretting. Fig. 5 viser stanseemnet for ekspansjonshylsen etter pressetrinnet. Fig. 6 viser den til U-form forhøyde ekspansjonshylse skjøvet inn på ekspansjonsankerets skaft.

Det på fig. 1 viste ekspansjonsanker består av et skaft 1 som ved sin bakre ende har et gjengeparti 2 til fastspenning av en gjenstand. Ved forenden av skaftet 1 er der et parti 3 med redusert diameter, og dette parti går mot forenden over i en ekspansjonskonus 4. I området for partiet 3 er der påsatt en ekspansjonshylse 5 hvis ekspansjonsom-råde er dannet av langsgående slisser 6. Som følge av disse oppstår der en rekke ekspansjonssegmenter 9, se fig. 2 og 4, som når ekspansjonskonusen 4 trekkes inn i ekspansjonshylsen 5, blir utvidet for forankring av ekspansjonsankeret. For å lette ekspansjonskonusens inntrengning i ekspansjonshylsen 5 er denne utformet med en avfasing 10.

For fastholdelse av ekspansjonshylsen i borhullet er der på ekspansjonssegmentene 9 anordnet sperreelementer som er dannet av fire sammenhengende pregninger 7 som ligger etter hverandre i ekspansjons-segmentets lengderetning. Pregningene 7 oppviser en trekantform med spissen vendende mot forenden av ekspansjonssegmentene. Samtidig er pregningene 7 avflatet i retning mot spissen 8 for å lette inndrivning av ekspansjonsankeret i borhullet. Høyden av pregningene 7 utgjør omtrent en tredjedel av ekspansjonshylsens veggtykkelse. Dermed danner de bakre kanter av pregningene 7 mothaker som tillater fastholdelse av ekspansjonshylsen 5 i borhullet. Fig. 3 viser et ekspansjonsanker som er forankret i et borhull 11 i en betongdel 12. Forankringen og samtidig fastspenningen av den gjenstand 13 som skal festes, finner sted ved påsetting av en mutter 14 på gjengepartiet 2 av ekspansjonsankeret. Som følge av den aksiale forskyvning av ekspansjonsankerets skaft 1 blir ekspansjonskonusen 4 trukket inn i ekspansjonshylsen 5, som på grunn av sperreelementene ikke kan forskyve seg i borhullet. På denne måte blir ekspansjonsankeret sikkert forankret i borhullet. Fig. 4 viser et av tynnplate utstanset ekspansjonshylseemne med tre ekspansjonssegmenter 9. Hvert ekspansjonssegment er forsynt med fire etter hverandre anordnede pregninger 7 som hver har trekantform med spissen 8 vendende mot forenden. Ekspansjonssegmentene 9 er dannet av de langsgående slisser 6 og emnets sidekanter 6'. De langsgående sider av ekspansjonssegmentene 9 har innbuktninger 15 som ligger rett overfor hverandre for å redusere bredden av et ekspansjonssegment 9. Ekspansjonsankeret ifølge oppfinnelsen dannes ved at stanseemnet bøyes rundt det parti 3 av skaftet 1 som har redusert diameter. Til reduk-sjon av friksjonen mellom ekspansjonskonusen og ekspansjonshylsen er de fremre innerkanter av ekspansjonssegmentene 9 utformet med en avrunding 16.

Etter utstansingen blir ekspansjonshylseemnet underkastet et pressetrinn. Fig. 5 viser emnet etter pressetrinnet. Den stiplede omriss-linje 17 viser stanseomrisset, som på grunn av pressetrinnet er blitt noe utvidet til den kontur som er vist med heltrukne linjer på fig. 5.

Etter pressetrinnet blir sperreelementene 7 preget og emnet samtidig forhøyd til U-form på en slik måte at emnet kan skyves inn fra siden på det parti 3 av ekspansjonsankeret 1 som har redusert diameter. I et ytterligere arbeidstrinn blir så lengdekantene av ekspansjonshylsen bøyd rundt partiet 3.

Ved anvendelse av rustfritt stål i ekspansjonshylsen kan det være nødvendig å forsyne denne med et skikt til ytterligere forbedring av glideegenskapene. Særlig fordelaktig har det vist seg å påføre et skikt ved dypping i en blanding av nikkel og polytetrafluoreten.

Claims (7)

1. Ekspansjonsanker til forankring i et borehull i en betongdel bestående av et skaft (1) som ved sin bakre ende har organer (2) til befestigelse av en gjenstand og ved sin fremre ende har et parti (3) med redusert tverrsnitt og en tilgrensende ekspansjonskonus (4), og en over dette parti (3) påsatt ekspansjonshylse (5) med langsgående slisser (6, 6') som danner ekspansjonssegmenter, og sperreelementer som er anordnet på ekspansjonssegmentene og rager utenfor ekspansjonshylsens diameter, karakterisert ved at sperreelementene er en flerhet av sammenhengende og i ekspansjonssegmentenes lengderetning forløp-ende, utragende pregninger (7) som hver har trekantform med en spiss (8) som vender mot den fremre ende av ekspansjonssegmentene (9).

2. Ekspansjonsanker som angitt i krav 1, karakterisert ved at der på hvert ekspansjonssegment (9) er anordnet fire utragende pregninger (7) som har en samlet lengde på omtrent den halve lengde av ekspansjonshylsen og en maksimal bredde på omtrent en tredjedel av bredden av et ekspansjonssegment (9).

3. Ekspansjonsanker som angitt i krav 1, karakterisert ved at høyden av pregningene (7) tilsvarer omtrent en tredjedel av ekspansjonshylsens (5) veggtykkelse, og at hver pregning er avflatet mot sin spiss (8).

4. Ekspansjonsanker som angitt i krav 1, karakterisert ved at langsidene av ekspansjonssegmentene (9) har flere ved siden av hverandre liggende innbuktninger (15) .

5. Ekspansjonsanker som angitt i krav 1, karakterisert ved at den fremre innerkant av ekspan-sj onshyl sen (5) har en avfasing (10).

6. Ekspansjonsanker som angitt i krav 1, karakterisert ved at de fremre hjørner av ekspansjonssegmentene (9) er utformet med en avrunding (16).

7. Ekspansjonsanker som angitt i krav 1, karakterisert ved at materialet i ekspansjonshylsen (5) er fortettet ved pressing.