PL172546B1 - Kotwa rozporowa i sposób wytwarzania kotwy rozporowej PL PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Kotwa rozporow a do m ocow ania elem entów betonow ych w w ierconym otworze, sk lad ajaca sie z trzpienia, który n a swoim tylnym koncu po siad a ele- m ent m ocujacy przedm iot, a n a swoim przednim koncu m a odcinek o zm niejszonym przekroju poprzecznym z polaczonym z nim stozkiem rozporowym , tulei rozporo- wej w cisnietej n a ten odcinek i m ajacej w zdluzne szcze- liny tworzace segmenty rozporowe i elementów blokujacych um ieszczonych n a segm entach rozporow ych i w ystaja- cych poza srednice tulei rozporowej, znamienna tym, ze elem enty blokujace stanow i kilka polaczonych ze soba i przebiegajacych w k ieru n k u w zdluznym segm en- tów rozporowych (9) w ystepów (7), k tóre m aja k sztalt trójkatny z w ierzcholkiem skierow anym do przedniego konca segm entów rozporowych. 7. Sposób w ytw arzania kotw y rozporowej z m e- talu do m ocow ania elem entów betonow ych w w ierco- nym otworze, skladajacej sie z trzpienia, który n a swoim tylnym koncu posiada elem ent m ocujacy przedm iot, a n a swoim przednim koncu m a odcinek o zm niejszonym przekroju poprzecznym z polaczonym z nim stozkiem rozporowym, tulei rozporowej w cisnietej n a te n odcinek i m ajacej w zdluzne szczeliny tw orzace segm enty rozpo- rowe i elem entów blokujacych um ieszczonych n a seg- m entach rozporowych i w ystajacych poza srednice tulei rozporowej, znamienny tym, ze k o n tu r rozwiniecia tulei rozporowej (5) wykrywa sie z niew ielkim n a d d a t- kiem, zas n a zakonczenie zwieksza sie grubosc blachy w obróbce sprasowywania, a nastepnie wyciska sie wystepy (7) Fig. 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kotwa rozporowa do mocowania elementów betonowych w wierconym otworze, składająca się z trzpienia, który na swoim tylnym końcu posiada element mocujący przedmiot, a na swoim przednim końcu ma odcinek o zmniejszonym przekroju poprzecznym z połączonym z nim stożkiem rozporowym, tulei rozporowej wciśniętej na ten odcinek i mającej wzdłużne szczeliny tworzące segmenty rozporowe i elementów blokujących umieszczonych na segmentach rozporowych i wystających poza średnicę tulei rozporowej oraz sposób wytwarzania kotwy rozporowej.

Tego typu kotwy rozporowe nadają się przede wszystkim dla umieszczania ich w twardych materiałach budowlanych, przy czym za pomocą nakręcenia nakrętki na nagwintowany trzpień

172 546 wystający poza element konstrukcyjny i przedmiot mocowany naciąga się uformowany na trzpieniu stożek rozporowy w tuleję rozporową opartą na ściankach wywierconego otworu. Podpieranie tulei rozporowej w otworze uzyskane jest za pomocą umieszczonych na niej elementach blokujących, które zahaczją o ścianki otworu.

Rozszerzanie się tulei rozporowej umożliwiają zwykle wzdłużne szczeliny. Dzięki tym wzdłużnym szczelinom tworzy się segmenty rozporowe, które na końcu szczelin wzdłużnych przybierają postać zamkniętej tulei. Siła mocująca takiej kotwy rozporowej zależy w znacznej mierze od grubości ścianki tulei rozporowej, przy czymjest ona ograniczona dla wyeliminowania za dużego osłabienia przekroju poprzecznego odcinka o zmniejszonej średnicy, na który nakłada się tuleję rozporową. Z za małej grubości ścianki a tym samym za małej sztywności segmentów rozporowych wynika dłuższa droga wciągania stożka rozporowego do tulei rozporowej, która zwłaszcza jest warta uwagi przy większych otworach ze względu na utratę siły mocującej. Taki sam efekt występuje także tam, gdzie występuje rozszerzenie otworu w wyniku powstawania pęknięć. Przy zagięciu segmentów rozporowych za stożkiem rozporowym ze względu na złą sztywność tych segmentów występuje znaczna utrata siły mocującej. Znane kotwy rozporowe nie nadają się dlatego do zastosowania w strefie rozciągania, w której ze względu na występujące naprężenia rozciągające w betonie mogą tworzyć się pęknięcia.

Celem wynalazku jest polepszenie kotwy rozporowej, która zagwarantuje pewne mocowanie elementów betonowych w strefie rozciągania.

Cel ten został osiągnięty dzięki temu, że elementy blokujące stanowi kilka połączonych ze sobą i przebiegających w kierunku wzdłużnym segmentów rozporowych występów, które mają kształt trójkątny z wierzchołkiem skierowanym do przedniego końca segmentów rozporowych. Segmenty rozporowe utworzone są za pomocą wzdłużnych szczelin wychodzących od krawędzi czołowej i rozciągających się wzdłuż większej części tulei rozporowej, i które rozszerzają się przy naciągnięciu na utworzony na trzpieniu stożek rozporowy. Utworzone na segmentach rozporowych występy powodują ich usztywnienie, tak że przy wciśnięciu stożka rozporowego zaginają się one nieco słabiej i tym samym naciskają mocniej na ścianki otworu. Dzięki temu uzyskana większa możliwość rozporowa daje większą zdolność mocującą kotwy według wynalazku. Przy rozszerzeniu się otworu wskutek powstawania pęknięć stożek rozporowy może lepiej wsuwać się, ponieważ ze względu na większą sztywność segmentów rozporowych zmniejszony jest nacisk powierzchniowy na stożek rozporowy. Jednocześnie następuje dalsze rozszerzanie się tulei rozporowej razem z rozszerzaniem się otworu.

Występy służą jednocześnie jako elementy blokujące, dla osadzenia tulei rozporowej w otworze bez możliwości wycofania w czasie wsuwania stożka rozporowego. Dzięki trójkątnemu ukształtowaniu występów z wierzchołkiem skierowanym do przedniego końca segmentów rozporowych uzyskuje się kilka sąsiadujących ze sobą usytuowanych poprzecznie względem do kierunku rozciągania kotwy rozporowej krawędzi czynnych, które zahaczają o ścianki otworu w czasie operacji i rozprężania w otworze. Dzięki temu, że występy mają wierzchołki skierowane do końców segmentów rozporowych, kotwa rozporowa daje się bez problemu wbijać do przygotowanego otworu.

Korzystnie kotwa według wynalazku ma po cztery występy na każdy segment rozporowy, które mają w przybliżeniu całkowitą długość odpowiadającą długość tulei rozporowej i maksymalną szerokość odpowiadającą jednej trzeciej szerokości segmentu rozporowego. Dzięki takiemu ukształtowaniu uzyskuje się dobrą sztywność segmentów rozporowych przy odpowiedniej korzystnej sile do mocowania kotwy w otworze. Korzystnie wysokość występów odpowiada w przybliżeniu jednej trzeciej grubości tulei rozporowej i każdy występ jest spłaszczony w kierunku swojego wierzchołka.

Korzystnie na stronach wzdłużnych segmentów rozporowych usytuowanych jest kilka leżących naprzeciwko zagłębień. Dzięki temu zostaje zwiększona elastyczność segmentów rozporowych w obszarach zagłębień, ponieważ w miejscach zagłębień zredukowana zostaje szerokość i wygięcie miskowate tych segmentów. Dzięki temu usztywnione przez występy segmenty rozporowe zostają w jednym lub dwóch miejscach uelastycznione. Dzięki temu ułatwione zostaje nasuwanie tulei rozporowe na stożek rozporowy, tak że zarówno przy

172 546 rozszerzeniu potrzebny jest niewielki moment obrotowy, jak też późniejsze rozszerzanie przy zwiększaniu się otworu wskutek powstawania pęknięć jest ułatwione.

Dla poprawienia współczynnika tarcia między stożkiem rozporowym a tuleją rozporową przednia krawędź tulei rozporowej może posiadać skos. W tym samym celu przednie krawędzie segmentów rozporowych są zaokrąglone.

Ponadto celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania kotwy rozporowej według wynalazku, dzięki któremu poprawiona zostanie funkcjonalność takiej kotwy.

Cel ten został osiągnięty dzięki temu, że kontur rozwinięcia tulei rozporowej wykrywa się z niewielkim naddatkiem, zaś na zakończenie zwiększa się grubość blachy w obróbce sprasowywania, a następnie wyciska się występy.

Korzystnie przy wyciskaniu występów wygina się tuleję rozporową w kształcie litery U. Dzięki zwiększeniu grubości tulei rozporowej osiąga się zmianę struktury, która prowadzi do wzrostu granicy plastyczności. Dzięki twardszej powierzchni zewnętrznej tulei z jednej strony i dzięki wygładzeniu powierzchni w operacji prasowania z drugiej strony osiąga się korzystniejsze własności ślizgowe tulei rozporowej na stożku rozporowym kotwy według wynalazku, które pozytywnie wpływają na przebieg rozprężania się kotwy i potem przy dalszym jej rozszerzaniu się. Wzrost granicy plastyczności powoduje poza tym to, że tuleja rozporowa wykazuje wyższą elastyczną odkształcalność. Dzięki temu służy ona jako rodzaj elementu sprężynującego, który przy rozszerzaniu się otworu, przykładowo wskutek pęknięć rozszerza się i umożliwia dalsze wsuwanie się stożka rozporowego w tuleję.

Dalszą zaletą operacji prasowania jest zwiększenie się wykrawanego wykroju blachy. Dzięki temu szczeliny mogą zostać zmniejszone ponownie, a powierzchnie czynne segmentów rozporowych zwiększone. Do wykrywania szczelin mogą służyć grubsze i odporniejsze na ścieranie stemple.

Dla ułatwienia wyginania tulei rozporowej na zwężonym odcinku kotwy rozporowej korzystnie wygina się wstępnie w kształcie litery U tuleję rozporową.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kotwę rozporową według wynalazku z nasadzoną tuleją rozporową (zgodnie z przekrojem B-B). fig. 2 - przekrój A-A według fig. 1, fig. 3 - włożoną do otworu w betonie kotwę według wynalazku, fig. 4 - wykrój tulei rozporowej jako część do wykrywania i wyginania, fig. 5 - wykrój tulei rozporowej po operacji prasowania i fig. 6 - nasuniętej tuleję rozporową wygiętą wstępnie w kształcie litery U na kotwę rozporową.

Pokazany na fig. 1 trzpień, który na swoim tylnym końcu posiada gwint 2 do zaciskania przedmiotu. W przednim obszarze trzpienia 1 znajduje się odsądzony odcinek 3, naktóry nasadza się od przedniego końca do tyłu stożek rozporowy 4. W obszarze odcinka 3 nasadzona jest tuleja rozporowa 5, której obszar rozporowy utworzony jest za pomocą wychodzących od przedniego końca tulei rozporowej 5 szczelin wzdłużnych 6. Do zamocowania tulei rozporowej 5 w otworze umieszczone są na tulei rozporowej 5 elementy blokujące, które utworzone są z czterech występów 7 połączonych ze sobą i przebiegających w kierunku wzdłużnym segmentów rozporowych. Występy 7 mają trójkątny kształt, przy czym wierzchołki 8 skierowane są do przedniego końca segmentów rozporowych. Jednocześnie występy 7 spłaszczone są w kierunku wierzchołków 8, dla ułatwienia zaczepienia kotwy rozporowej w otworze. Wysokość występów 7 wynosi w przybliżeniu jedną trzecią grubość ścianki tulei rozporowej 5. Dzięki temu krawędzie występów 7 tworzą zaczepy, które umożliwiają mocowanie tulei rozporowej 5 w otworze.

Na fig. 2 przedstawiony jest przekrój wzdłuż linii A-A. Za pomocą szczelin wzdłużnych 6, utworzonych jest kilka segmentów rozporowych 9, które przy wsuwaniu stożka rozporowego 4 do tulei rozporowej 5 rozszerzają się dla zakotwienia kotwy rozporowej. Dla ułatwienia wślizgiwania się stożka rozporowego 4 tuleja rozporowa 5 posiada skos 10.

Na fig. 3 pokazana jest kotwa rozporowa, która jest osadzona w otworze 11 elementu betonowego 12. Zakotwienie i jednoczesne zamocowanie przedmiotu 13 przeznaczonego do zamocowania następuje dzięki przekręceniu nakrętki 14 na odcinku z gwintem 2 kotwy rozporowej. Za pomocą osiowego przesuwu trzpienia 1 kotwy rozporowej stożek rozporowy 4 jest wciągany do otworu bez możliwości wycofania dzięki elementom blokującym na tulei rozporowej 5 dla jej zakotwienia.

172 546

Na fig. 4 pokazany jest wykrój wykrawanej z blachy tulei rozporowej 5 z trzema segmentami rozporowymi 9. Każdy segment rozporowy ma cztery sąsiadujące ze sobą występy nt7V P7vrn mmo órną trAłlzot-nzr nr nMark/ebAHnom Q Γΐηα»·ηηΓθΜττ«Λ / y vłj j m n.iu.jv£ νιιν vi \_»J ινν£^{νι 1}J ivouvuiv łj ” ivi ZjVllVl Λ1VH1 o ΟΓνΑΧ^Ι W CA11 y 111 <AVZ ^71 ZjV<llliVgO rvVHv<i.

Segmenty rozporowe 9 są utworzone za pomocą szczelin wzdłużnych 6 lub zaokrąglonych krawędzi 6'. Strona wzdłużna segmentów rozporowych 9 posiada wgłębienia 15, które leżą naprzeciw siebie dla zmniejszenia szerokości segmentów rozporowych. Dzięki wygięciu wytłoczki na zmniejszonym odcinku 3 trzpienia 1 utworzona zostaje kotwa rozporowa według wynalazku. Dla zmniejszeniatarcia między stożkiem rozporowym a tuleją rozporową krawędzie kątowe segmentów rozporowych 9 są zaokrąglone.

Na fig. 5 pokazany jest wykrój na tuleję rozporową 5 po operacji prasowania. Zaznaczony linią przerywaną zarys 17 pokazuje wycinany kontur, który jest poprzez operację wykrawania nieznacznie powiększony na pokazany na fig. 5 wymiar.

Po operacji prasowania elementy blokujące zostają ukształtowane i jednocześnie tuleja rozporowa 5 wygięta zostaje na kształt litery U w ten sposób, że jest nasuwana bocznie na zmniejszony odcinek 3 kotwy rozporowej 1. W dalszej operacji roboczej krawędzie wzdłużne tulei rozporowej zagięte zostają wokół zmniejszonego odcinka 3.

Przy użyciu stali nierdzewnej na tuleje rozporowe korzystne okazuje się, żeby tuleje rozporowe pokryć dodatkowo dla poprawy własności ślizgowych odpowiednią warstwą. Szczególnie korzystne jest pokrywanie przez zanurzanie w mieszaninie niklu i teflonu.

172 546

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kotwa rozporowa do mocowania elementów betonowych w wierconym otworze, składająca się z trzpienia, który na swoim tylnym końcu posiada element mocujący przedmiot, a na swoim przednim końcu ma odcinek o zmniejszonym przekroju poprzecznym z połączonym z nim stożkiem rozporowym, tulei rozporowej wciśniętej na ten odcinek i mającej wzdłużne szczeliny tworzące segmenty rozporowe i elementów blokujących umieszczonych na segmentach rozporowych i wystających poza średnicę tulei rozporowej, znamienna tym, że elementy blokujące stanowi kilka połączonych ze sobą i przebiegających w kierunku wzdłużnym segmentów rozporowych (9) występów (7), które mają kształt trójkątny z wierzchołkiem skierowanym do przedniego końca segmentów rozporowych.
2. 2. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że ma po cztery występy (7) na każdy segment rozporowy (9), które mają w przybliżeniu całkowitą długość odpowiadającą długości tulei rozporowej i maksymalną szerokość odpowiadającą jednej trzeciej szerokości segmentu rozporowego (9).
3. 3. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że wysokość występów (7) odpowiada w przybliżeniu jednej trzeciej grubości tulei rozporowej (5) i każdy występ jest spłaszczony w kierunku swojego wierzchołka (8).
4. 4. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że na stronach wzdłużnych segmentów rozporowych (9) usytuowanych jest kilka leżących naprzeciwko zagłębień (15).
5. 5. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że przednia wewnętrzna krawędź tulei rozporowej (5) posiada skos (10).
6. 6. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że przednia kątowa krawędź segmentów rozporowych jest zaokrąglona łukiem (16).
7. 7. Sposób wytwarzania kotwy rozporowej z metalu do mocowania elementów betonowych w wierconym otworze, składającej się z trzpienia, który na swoim tylnym końcu posiada element mocujący przedmiot, a na swoim przednim końcu ma odcinek o zmniejszonym przekroju poprzecznym z połączonym z nim stożkiem rozporowym, tulei rozporowej wciśniętej na ten odcinek i mającej wzdłużne szczeliny tworzące segmenty rozporowe i elementów blokujących umieszczonych na segmentach rozporowych i wystających poza średnicę tulei rozporowej, znamienny tym, że kontur rozwinięcia tulei rozporowej (5) wykrywa się z niewielkim naddatkiem, zaś na zakończenie zwiększa się grubość blachy w obróbce sprasowywania, a następnie wyciska się występy (7).
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że przy wyciskaniu występów wygina się tuleję rozporową w kształcie litery U.