PL248935B1

PL248935B1 - Drill with anchor mechanism

Info

Publication number: PL248935B1
Application number: PL441286A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Ciecieląg; Maciej Nowicki
Original assignee: Politechnika Lubelska
Priority date: 2022-05-27
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2026-02-16
Also published as: PL441286A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest wiertło z mechanizmem kotwiącym, posiadające część chwytową i część roboczą. Charakteryzuje się ono tym, że w osi wiertła (1) od strony jego części chwytowej znajduje się nieprzelotowy otwór (1.1), z którym skrzyżowany jest prostopadle do niego co najmniej jeden przelotowy otwór (1.2, 1.3), którego końce znajdują się na zewnętrznych walcowych powierzchniach wiertła (1). W nieprzelotowym otworze (1.1) znajduje się tłok (2) z co najmniej jedną powierzchnią klinową (2.1, 2.2) skojarzony z powierzchniami klinowymi znajdującymi się na końcach par listew (3, 4) umieszczonych w przelotowym otworze (1.2, 1.3) wiertła (1), po przeciwnych stronach nieprzelotowego otworu (1.1). Końce listew (3, 4) połączone są ze sobą za pomocą sprężyny (5) tudzież koniec każdej z listew (3, 4) od strony zewnętrznej powierzchni wiertła (1) posiada zaostrzony koniec.The subject of the application is a drill with an anchoring mechanism, having a gripping part and a working part. It is characterized in that in the axis of the drill (1) on the side of its gripping part there is a blind hole (1.1), with which at least one through hole (1.2, 1.3) intersects perpendicularly thereto, the ends of which are located on the outer cylindrical surfaces of the drill (1). In the blind hole (1.1) there is a piston (2) with at least one wedge surface (2.1, 2.2) associated with wedge surfaces located at the ends of pairs of strips (3, 4) placed in the through hole (1.2, 1.3) of the drill (1), on opposite sides of the blind hole (1.1). The ends of the strips (3, 4) are connected to each other by means of a spring (5) and the end of each strip (3, 4) on the outer surface of the drill (1) has a pointed end.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest wiertło z mechanizmem kotwiącym, zwłaszcza do drewna.The subject of the invention is a drill with an anchoring mechanism, especially for wood.

Z opisu zgłoszenia patentowego PL338297A1 znany jest element łączący do zakotwienia w detalu drewnianym w celu połączenia detalu drewnianego z innym elementem konstrukcyjnym. Element łączący ma rurę, stanowiącą jego odcinek kotwiący, w którego czołowy koniec wspawana jest cylindryczna część przyłączeniowa, zaopatrzona przykładowo w gwintowany trzpień do połączenia z nie przedstawionym elementem konstrukcyjnym. Za pomocą pierścieniowego wiertła w czołowej powierzchni drewnianego detalu wykonuje się wybranie, zaś pozostawiony w nim rdzeń drewnianego detalu zostaje skrócony co najmniej o grubość części przyłączeniowej, w związku z czym element łączący można zakotwić w położeniu równym z powierzchnią detalu lub w położeniu wpuszczonym w detal za pomocą kleju, umieszczonego w wybraniu.Patent application PL338297A1 describes a connecting element for anchoring in a wooden detail to connect the wooden detail to another structural element. The connecting element comprises a tube, constituting its anchoring section, into the front end of which a cylindrical connecting part is welded, provided, for example, with a threaded pin for connection to a structural element (not shown). A recess is created in the front surface of the wooden detail using an annular drill bit, and the core of the wooden detail remaining in the recess is shortened by at least the thickness of the connecting part. Therefore, the connecting element can be anchored flush with the surface of the detail or recessed into the detail using an adhesive placed in the recess.

Z opisu wzoru użytkowego CN212535190U znana jest konstrukcja wzmacniająca i nośna dla inżynierii budowlanej, która składa się z płyty mocującej, pionowego słupka umieszczonego w górnej części płyty mocującej, rowka montażowego umieszczonego w pionowym słupku, gwintu umieszczonego w rowku montażowym. Przekładnia napędowa jest umieszczona na górnej powierzchni pręta śrubowego. Wahacz umieszczony jest na powierzchni bocznej słupka pionowego a druga przekładnia napędowa umieszczona jest na powierzchni bocznej wahacza. Drążek wahliwy połączony jest obrotowo z kolumną stojaka. Koło zębate napędzające jest zazębione z napędzanym kołem zębatym. Blok ślizgowy jest umieszczony na dolnej części pręta śruby i ma konstrukcję prostokątną, a w bloku ślizgowym jest utworzony otwór gwintowany, który jest połączony gwintowo z prętem śruby. Śruba jest umieszczona wewnątrz kolumny stojaka, napędzane koło zębate jest umieszczone na powierzchni górnej części śruby, wahacz jest umieszczony na bocznej powierzchni kolumny stojaka, napęd jest umieszczony na bocznej powierzchni wahacza. Koło zębate napędzające jest zazębione z napędzanym kołem zębatym, aby wprawiać śrubę w ruch obrotowy, tak że blok ślizgowy i żerdź wiertnicza w dolnej części śruby opadają i rozciągają się w ziemi, a stabilność urządzenia jest poprawiona.The description of utility model CN212535190U describes a reinforcing and supporting structure for structural engineering, which consists of a mounting plate, a vertical post located at the top of the mounting plate, a mounting groove located in the vertical post, and a thread located in the mounting groove. A drive gear is located on the top surface of the screw rod. A rocker arm is located on the side surface of the vertical post, and a second drive gear is located on the side surface of the rocker arm. The rocker arm is pivotally connected to the column of the propeller. The drive gear is meshed with the driven gear. A sliding block is located on the bottom of the screw rod and has a rectangular design, and a threaded hole is formed in the sliding block, which is threadedly connected to the screw rod. The screw is located inside the column of the propeller arm, the driven gear is located on the top surface of the screw, the rocker arm is located on the side surface of the propeller arm, and the drive is located on the side surface of the rocker arm. The driving gear is meshed with the driven gear to make the screw rotate, so that the sliding block and the drill rod at the bottom of the screw fall and extend into the ground, and the stability of the equipment is improved.

Z opisu wzoru użytkowego CN213683369U znana jest wiata przystankowa, która posiada serwomotor z zamocowanym do niego ślimakiem. Przekładnia ślimakowa jest połączona z każdym ślimakiem w trybie zazębionym. Obrotowy wał jest pionowo wstawiany na środku każdej przekładni ślimakowej w trybie penetrującym, a górny koniec każdego obrotowego wału jest obrotowo połączony z górną wewnętrzną ścianą odpowiedniej wnęki montażowej; dolny koniec każdego obrotowego wału przechodzi przez dolną powierzchnię końcową podstawy montażowej i jest na stałe wyposażony w kolumnę wiertniczą. Zgodnie ze wzorem użytkowym zwiększona jest siła tarcia między kolumną wiertniczą a fundamentem.Utility model CN213683369U describes a bus shelter that has a servo motor with a worm attached to it. A worm gear is connected to each worm in a meshing manner. A rotating shaft is vertically inserted into the center of each worm gear in a penetrating manner, and the upper end of each rotating shaft is rotatably connected to the upper inner wall of the corresponding mounting cavity; the lower end of each rotating shaft passes through the lower end surface of the mounting base and is permanently attached to the drill column. According to the utility model, the friction force between the drill column and the foundation is increased.

Problemem technicznym do rozwiązania jest potrzeba wywiercenia otworu i zamocowania w nim kotwy z wykorzystaniem jednego narzędzia, które można później zdemontować.The technical problem to be solved is the need to drill a hole and install an anchor in it using a single tool, which can then be removed.

Przedmiotem wynalazku jest wiertło z mechanizmem kotwiącym, posiadające część chwytową i część roboczą. Jego istotą jest to, że w osi wiertła od strony jego części chwytowej znajduje się nieprzelotowy otwór, z którym skrzyżowany jest prostopadle do niego co najmniej jeden przelotowy otwór, którego końce znajdują się na zewnętrznych walcowych powierzchniach wiertła. W nieprzelotowym otworze znajduje się tłok z co najmniej jedną powierzchnią klinową skojarzony z powierzchniami klinowymi znajdującymi się na końcach par listew umieszczonych w przelotowym otworze wiertła, po przeciwnych stronach nieprzelotowego otworu. Końce listew połączone są ze sobą za pomocą sprężyny, tudzież koniec każdej z listew od strony zewnętrznej powierzchni wiertła posiada zaostrzony koniec.The invention concerns a drill with an anchoring mechanism, comprising a grip portion and a working portion. Its essence is that the drill axis, on the grip portion side, has a blind hole, intersected perpendicularly by at least one through hole, the ends of which are located on the outer cylindrical surfaces of the drill. Within the blind hole is a piston with at least one wedge-shaped surface, associated with wedge-shaped surfaces located at the ends of pairs of slats positioned in the drill's through hole, on opposite sides of the blind hole. The ends of the slats are connected by a spring, and the end of each slat on the outer surface of the drill has a pointed tip.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest możliwość kotwienia z zastosowaniem wiertła z mechanizmem kotwiącym, które można później zdemontować i wykorzystać ponownie.A beneficial effect of the invention is the possibility of anchoring using a drill with an anchoring mechanism that can be later dismantled and reused.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:The subject of the invention in an embodiment is shown in the drawing, in which the individual figures represent:

fig. 1 - wiertło z mechanizmem kotwiącym w widoku perspektywicznym, w rozstrzeleniu, fig. 1.1 - szczegół A z fig. 1, fig. 2 - wiertło z mechanizmem kotwiącym w widoku perspektywicznym, fig. 3 - wiertło z mechanizmem kotwiącym w widoku z przodu, fig. 3.1 - przekrój wiertła wzdłuż linii B-B z fig. 3, fig. 3.2 - przekrój wiertła wzdłuż linii C-C z fig. 3, fig. 3.3 - przekrój wiertła wzdłuż linii D-D z fig. 3, fig. 4 - wiertło z mechanizmem kotwiącym w widoku z góry, fig. 4.1 - przekrój wiertła wzdłuż linii E-E z fig. 4, fig. 4.2 - przekrój wiertła wzdłuż linii F-F z fig. 4.fig. 1 - a perspective view of a drill with an anchoring mechanism, exploded view, fig. 1.1 - detail A from fig. 1, fig. 2 - a perspective view of a drill with an anchoring mechanism, fig. 3 - a front view of a drill with an anchoring mechanism, fig. 3.1 - a cross-section of a drill along the line B-B from fig. 3, fig. 3.2 - a cross-section of a drill along the line C-C from fig. 3, fig. 3.3 - a cross-section of a drill along the line D-D from fig. 3, fig. 4 - a top view of a drill with an anchoring mechanism, fig. 4.1 - a cross-section of a drill along the line E-E from fig. 4, fig. 4.2 - a cross-section of a drill along the line F-F from fig. 4.

Wiertło z mechanizmem kotwiącym w przykładzie wykonania posiada w osi wiertła 1 od strony jego części chwytowej nieprzelotowy otwór 1.1, z którym skrzyżowany jest prostopadle do niego pierwszy przelotowy otwór 1.2 znajdujący się w dolnej części wiertła 1 oraz drugi przelotowy otwór 1.3 znajdujący się powyżej pierwszego przelotowego otworu 1.2 i biegnący wzdłuż osi prostopadłej do niego. Końce przelotowych otworów 1.2, 1.3 znajdują się na zewnętrznych walcowych powierzchniach wiertłaIn the embodiment, the drill with an anchoring mechanism has a blind hole 1.1 in the axis of the drill 1 on the side of its shank part, with which a first through hole 1.2 located in the lower part of the drill 1 intersects perpendicularly thereto, as well as a second through hole 1.3 located above the first through hole 1.2 and running along an axis perpendicular thereto. The ends of the through holes 1.2, 1.3 are located on the outer cylindrical surfaces of the drill.

1. W nieprzelotowym otworze 1.1 znajduje się tłok 2 z dwoma parami powierzchni klinowych 2.1, 2.2 skojarzonych z powierzchniami klinowymi 3.1,4.1 znajdującymi się na końcach par listew 3, 4 umieszczonych w przelotowym otworze 1.2, 1.3 wiertła 1, krzyżujących się prostopadle z nieprzelotowym otworem 1.1. Końce listew 3, 4 połączone są ze sobą za pomocą sprężyn 5, tudzież koniec każdej z listew 3, 4 od strony zewnętrznej powierzchni wiertła 1 posiada zaostrzony koniec 3.2, 4.2 w postaci ostrosłupa. Na ścianie nieprzelotowego otworu 1.1 w osi wiertła 1 znajduje się rowek w postaci kanału 1.4, który współpracuje z wypustem 2.3 umiejscowionym na powierzchni bocznej tłoka 2. Zapobiega to obracaniu się tłoka 2 względem wiertła 1.1. In the blind hole 1.1 there is a piston 2 with two pairs of wedge surfaces 2.1, 2.2 associated with wedge surfaces 3.1, 4.1 located at the ends of pairs of strips 3, 4 placed in the through hole 1.2, 1.3 of the drill 1, intersecting perpendicularly with the blind hole 1.1. The ends of the strips 3, 4 are connected to each other by means of springs 5, and the end of each strip 3, 4 on the outer surface of the drill 1 has a sharpened end 3.2, 4.2 in the form of a pyramid. On the wall of the blind hole 1.1 in the axis of the drill 1 there is a groove in the form of a channel 1.4, which cooperates with a projection 2.3 located on the lateral surface of the piston 2. This prevents the piston 2 from rotating relative to the drill 1.

Operacja kotwienia wiertła według wynalazku polega na tym, że wiertło 1 wwierca się w materiał kotwiący. Następnie wsuwając tłok 2 w kierunku szczytu wiertła 1 doprowadza się do przesunięcia listew 3 i w kierunku prostopadłym do osi wiertła 1 poprzez działanie mechanizmów klinowych i rozciągnięcie sprężyn 5 znajdujących się pomiędzy końcami par listew 3, 4. Zaostrzone końce 3.2, 4.2 listew 3, 4 wbijają się w materiał kotwiący. Odległości pomiędzy przelotowymi otworami 1.2 i 1.3 są tak dobrane aby oddziaływanie pierwszych powierzchni klinowych 2.1 na tłoku 2 z powierzchniami klinowymi 3.1 na końcach pierwszych listew 3 oraz oddziaływanie drugich powierzchni klinowych 2.2 na tłoku 2 z powierzchniami klinowymi 4.1 na końcach drugich listew 4 nie zachodziło jednocześnie w miarę przesuwania się tłoka 2 a najpierw przesuwały się pierwsze listwy 3 a później drugie listwy 4. Zmniejsza to siłę potrzebną na zakotwienie wiertła.The drill anchoring operation according to the invention consists in drilling the drill 1 into the anchoring material. Then, by inserting the piston 2 towards the top of the drill 1, the strips 3 and 4 are moved in a direction perpendicular to the axis of the drill 1 through the action of the wedge mechanisms and the stretching of the springs 5 located between the ends of the pairs of strips 3, 4. The pointed ends 3.2, 4.2 of the strips 3, 4 penetrate the anchoring material. The distances between the through holes 1.2 and 1.3 are selected so that the interaction of the first wedge surfaces 2.1 on the piston 2 with the wedge surfaces 3.1 at the ends of the first strips 3 and the interaction of the second wedge surfaces 2.2 on the piston 2 with the wedge surfaces 4.1 at the ends of the second strips 4 do not occur simultaneously as the piston 2 moves, and first the first strips 3 move and then the second strips 4. This reduces the force required to anchor the drill.

Demontaż wiertła z mechanizmem kotwiącym polega na tym, że tłok 2 przemieszcza się ku części mocującej wiertła 1, na skutek czego powierzchnie klinowe 2.1, 2.2 tłoka 2 przestają oddziaływać na powierzchnie klinowe 3.1, 4.1 listew 3, 4 a rozciągnięte sprężyny 5 skracają się powodując cofnięcie się listew 3, 4 w kierunku osi wiertła 1.Disassembly of the drill with the anchoring mechanism consists in the piston 2 moving towards the mounting part of the drill 1, as a result of which the wedge surfaces 2.1, 2.2 of the piston 2 stop acting on the wedge surfaces 3.1, 4.1 of the strips 3, 4 and the stretched springs 5 shorten causing the strips 3, 4 to move back towards the axis of the drill 1.

Wykaz oznaczeń:List of markings:

1. Wiertło1. Drill

1.1. Nieprzelotowy otwór w osi wiertła 11.1. Blind hole in the drill axis 1

1.2. Pierwszy przelotowy otwór prostopadły do osi wiertła 11.2. First through hole perpendicular to the drill axis 1

1.3. Drugi przelotowy otwór prostopadły do osi wiertła 11.3. Second through hole perpendicular to the drill axis 1

1.4. Kanał równoległy do otworu 1.1 równoległego do osi wiertła 11.4. Channel parallel to the hole 1.1 parallel to the drill axis 1

2. Tłok2. Piston

2.1. Pierwsza powierzchnia klinowa2.1. First wedge surface

2.2. Druga powierzchnia klinowa2.2. Second wedge surface

2.3. Wypust2.3. Spline

3. Listwa w pierwszej parze listew3. The strip in the first pair of strips

3.1. Powierzchnia klinowa3.1. Wedge surface

3.2. Zaostrzony koniec3.2. Pointed end

4. Listwa w drugiej parze listew4. The strip in the second pair of strips

4.1. Powierzchnia klinowa4.1. Wedge surface

4.2. Zaostrzony koniec4.2. Pointed end

5. Sprężyna5. Spring

Claims

Patent claim

1. A drill with an anchoring mechanism, having a gripping part and a working part, characterized in that in the axis of the drill (1) from the side of its gripping part there is a blind hole (1.1), with which at least one through hole (1.2, 1.3) intersects perpendicularly thereto, the ends of which are located on the outer cylindrical surfaces of the drill (1), while in the blind hole (1.1) there is a piston (2) with at least one

PL 248935 B1 with a wedge surface (2.1, 2.2) associated with wedge surfaces (3.1, 4.1) located at the ends of pairs of strips (3, 4) placed in a through hole (1.2, 1.3) of the drill (1), on opposite sides of the blind hole (1.1), wherein the ends of the strips (3, 4) are connected to each other by means of a spring (5), and the end of each strip (3, 4) on the side of the outer surface of the drill (1) has a pointed end (3.2, 4.2).