PL69986Y1 - Kotwa konstrukcyjna - Google Patents

Abstract

W kotwie konstrukcyjnej, kotwa montowana jest bez tworzywowej koszulki. Samo jej zakotwienie polega na wkręceniu kotwy do uprzednio nawierconego cylindrycznego otworu. Przy czym podczas wkręcania kotwy do podłoża, jej specjalny, nacinający gwint (2) z wykonanymi w krawędzi nacinającego gwintu (2), nacięciami (3) wykrawa w podłożu kotwiącym gwint wewnętrzny. Zakotwienie w podłożu następuje poprzez połączenie i scalenie kształtowe specjalnego, nacinającego gwintu (2), w którym wykonane zostały nacięcia (3) z gwintem wewnętrznym. Kotwę stanowiącą przedmiot wzoru użytkowego będzie można także montować w tradycyjny sposób, posługując się nasadką nałożoną na jej łeb wielokątny, który korzystnie jest sześciokątny. Dodatkowo, kotwa (1), stanowiąca przedmiot niniejszego wzoru użytkowego jest pokryta specjalną powłoką lamelową, którą stanowi bezpieczna dla środowiska powłoka bezchromowa na bazie płatków cynku, aluminium i tytanu.

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest kotwa konstrukcyjna do betonu mająca szerokie zastosowanie w przemyśle budowlanym. Opracowana kotwa jest przeznaczona szczególnie do mocowania elementów fasad ceglanych i betonowych, budowy mostów, dróg, stadionów i hal przemysłowych.

Dotychczas znane są kotwy konstrukcyjne, które zazwyczaj stosowane są z rozprężną osłoną. I tak, z niemieckiego zgłoszenia opisu patentowego DE-19833070 znana jest „Kotwa rozprężna do metalu”, przeznaczona do jej mocowania w miękkich materiałach budowlanych lub w materiałach budowlanych z pustymi przestrzeniami wewnątrz nich, takich jak beton komórkowy, puste wewnątrz elementy budowlane itp. Kotwa rozprężna składa się z nagwintowanego trzpienia i usytuowanej na nim tulei rozprężnej, której ramiona boczne, powstałe w wyniku istnienia na jej płaszczu szczelin, podlegają rozprężaniu się wskutek wyginania pod wpływem wyboczenia. Nagwintowany trzpień ma na swoim przednim końcu kołnierz oporowy, o który opierają się przy wyciąganiu tego kołnierza oporowego w kierunku wylotu przewiertu - niezwiązane z niczym - końce ramion bocznych. Tylne końce ramion bocznych przytwierdzone są do korony tulejki rozprężnej. W tym miejscu i w obrębie środka ramion bocznych znajdują się osłabienia przekroju poprzecznego, wyznaczające miejsce ich wyginania. Dzięki temu wyginanie się ramion bocznych pod wpływem ich wyboczenia i duże siły mocujące uzyskuje się po rozprężeniu tulejki rozprężnej już przy niewielkiej sile ciągnącej. Z polskiego opisu wynalazku znane są także „Kotwa rozporowa i sposób wytwarzania kotwy rozporowej” PL-172546 (WUP 10/1997). Kotwa rozporowa do mocowania elementów betonowych w wierconym otworze, składa 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. Kotwa ta charakteryzuje się tym, 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. Sposób wytwarzania kotwy rozporowej według wynalazku polega na tym, że kontur rozwinięcia tulei rozporowej wykrawa się z niewielkim naddatkiem, zwiększa się grubość blachy w obróbce sprasowywania, a następnie wyciska się występy stanowiące elementy blokujące.

Znana jest także „Kotwa mocująca” opisana w polskim opisie wynalazku PL-062034 (publ. w WUP 3/2006), w której trzon kotwy ma pod dolną granicą tylnej ścianki głowicy, równoległy do granicy występ o górnej powierzchni nachylonej, wypusty boczne otaczające korpus trzonu i otwory przelotowe między wypustami. Z amerykańskiego opisu wynalazku o numerze zgłoszenia US 6086302 znane jest natomiast rozwiązanie pt. „Wkręt samogwintujący w szczególności do betonu”. Przedstawiony tu wynalazek przedstawia wkręt samogwintujący, który ma cylindryczny rdzeń z centralną osią wzdłużną i gwintem zaprojektowanym jako monolityczny element z rdzeniem, który wyposażony jest - w obszarze jej obrzeża - w ostre wycięcia uformowane w trójkąty otwarte ku krawędzi obrzeża gwintu, przy czym w przekroju poprzecznym wstęgi gwintu - na różnych jej wysokościach boki trójkątnych wycięć ułożone są pod różnym kątem. Z następnego amerykańskiego wynalazku o numerze zgłoszenia US 4842467 znane jest rozwiązanie pt. „Śruba do betonu”. Wynalazek rozwiązuje zagadnienie samowiercącej śruby do stosowania w konstrukcjach betonowych i murowanych, która jest tu ujawniona. Śruba ma spiralnie gwintowany trzpień jednolitej średnicy. Średnica grzbietu gwintu śrubowego na trzonie ma zbieżność, która zwiększa się stopniowo od końca trzpienia dla określonej odległości wzdłuż trzonu i następnie ma jednolitą średnicę w stosunku do pozostałej części gwintu spiralnego. Śrubowe gwinty mają rozstaw 5-8 nitek na cal dla wielkości śrub w zakresie od 1/2 do 3/16 cala. Śruba jest utwardzona do gwintu Rockwell „C” twardości 48 lub większej. Z innego amerykańskiego opisu wynalazku o numerze zgłoszenia US 2013058735 znane jest rozwiązanie pt. „Struktura śruby do betonu”. Śruba do betonu zawiera korpus w kształcie pręta, którego górny koniec tworzy głowę przeznaczoną do operacji dokręcania, a jego dolny koniec tworzy sekcję wciągającą. Pierwszy gwint jest utworzony na korpusie żerdzi i rozciąga się pod kątem pochylenia linii śrubowej pomiędzy 16 i 23 stopni, z głowicy, w kierunku sekcji sprzęgającej. Pierwszy gwint ma powierzchnię boczną od górnej strony, która określa pierwszy kąt przyłożenia w zakresie od 90 do 120 stopni w stosunku do korpusu w kształcie pręta. Pierwszy gwint ma skok, który mieści się w zakresie od 5 mm do 20 mm. Trzy wręby tnące są ukształtowane i rozmieszczone wzdłuż pierwszego gwintu i są zbliżone do sekcji sprzęgającej. Wycięcia tnące mają odpowiednią głębokość zasadniczo w pewnej odległości oddaloną od wierzchołka pierwszego gwintu w stosunku do korpusu zaworu. Korpus wałka może selektywnie utworzyć drugą nitkę gwintu rozciągającą się pomiędzy głowicą i częścią łączącą. Z kolejnego, tajwańskiego opisu wynalazku o numerze zgłoszenia TW 200848625 znane jest natomiast rozwiązanie pt. „gwóźdź śrubowy”. Niniejszy wynalazek przedstawia gwóźdź śrubowy. Różna liczba nici na łodydze gwoździa śrubowego jest zainstalowana z kilkoma ukośnymi rowkami. Ponadto, połączenie części między dwiema ściankami bocznymi każdego rowka i wątku tworzą pomocniczy nóż. Żebro przewodowe jest kolejno zainstalowane pomiędzy rowkiem każdego wątku i odpowiadającym jej następnym rowkiem wątku. Tym samym, w trakcie procesu wkręcania gwoździa śrubowego, żebro przewodowe pełni funkcje wspierania ekspansji otworu, usuwania złomu i zwiększenia zaangażowania. Tymczasem ruch żebra przewodowego, usuwając złom i pcha go płynnie, przesuwając w górę wzdłuż rowków na gwincie i rozładowując skrawki, zapewniając korzyści wynikające z tego działania, które oszczędza energię, szybko odprowadza ścinki i stabilnie blokuje gwóźdź śrubowy.

Celem opracowanego wzoru użytkowego jest opracowanie nowego typu kotwy, której osadzanie będzie prostsze, niż dotychczas, dzięki nowemu ukształtowaniu wstęgi gwintu, a także wykonaniu kotwy z materiałów o podwyższonych parametrach wytrzymałościowych.

Istotę kotwy konstrukcyjnej według wzoru użytkowego, która ma wielokątny łeb i nacinający gwint z wykonanymi w krawędzi nacinającego gwintu nacięciami każde w kształcie klina, którego ściany boczne w przekroju poprzecznym ustawione są względem siebie pod kątem a oraz tworzą ostrze klina - stanowi to, że nacięcia w kotwie wykonane są na jej czterech pierwszych zwojach od zaostrzonej strony kotwy, natomiast grzbiet gwintu jest ostry i na całej długości wstęgi zwoju - w jego przekroju poprzecznym - ma kształt trójkąta równoramiennego.

Przy czym kotwa wykonana jest z hartowanej stali węglowej albo ze stali nierdzewnej albo ze stali wysokoodpornej na korozję albo ze stali ocynkowanej galwanicznie i pokryta jest powłoką lame-larną bezchromową na bazie płatków cynku, aluminium i tytanu, która wzmocniona jest dodatkowo nałożonym na tę powłokę lamelarną uszczelnieniem, stanowiącym powłokę kryjącą.

Zaletę kotwy konstrukcyjnej stanowiącej przedmiot wzoru użytkowego stanowi możliwość zastosowania do jej osadzenia unikalnego sposobu montażu, przy wykorzystaniu wiertła „bit-SDS”, którym wywiercony zostaje i przygotowany otwór montażowy. Rozwiązanie to pozwala na zamontowanie kotwy przy wykorzystaniu tylko jednego urządzenia, tj. wiertarki udarowej z odpowiednim wiertłem. Ta cecha przedstawionej konstrukcyjnej kotwy pozwala na szybkie przeprowadzenie czynności związanych z zamontowaniem kotwy. A przy tym, dzięki specyficznej i odpowiedniej konstrukcji kotwy uzyskano niski moment wkręcania kotwy, możliwość osadzenia jej bez naprężeń i rozporu, a także możliwość stosowania jej zarówno do montażu w betonie zarysowanym, jak i niezarysowanym, nawet dokonywanego na krawędzi materiału, stanowiącego podłoże, w którym osadzana jest kotwa. Montaż kotwy o przedstawionej konstrukcji jest tak nieskomplikowany, iż do jego przeprowadzenia nie jest potrzebny klucz dynamometryczny. Mocne osadzenie opisanej kotwy, które jest stabilizowane dzięki nacięciom wykonanym w gwincie nie wymaga czasu wiązania i możliwe jest obciążenie kotwy natychmiast po jej osadzeniu. Możliwy jest także jej montaż przetykowy. A dodatkowo nie powstaje konieczność kontrolowania momentu wkręcania. Możliwe jest także maszynowe osadzanie opracowanej kotwy. A także całkowite zdemontowanie kotwy.

Kotwę konstrukcyjną stanowiącą przedmiot wzoru użytkowego pokazano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kotwę konstrukcyjną w widoku z boku, natomiast fig. 2 przedstawia wycinek kotwy konstrukcyjnej w widoku perspektywicznym, ułożony w pozycji niemal horyzontalnej i lekko uniesiony. W kotwie konstrukcyjnej według wzoru użytkowego wykorzystano - nowy w technice zakotwień - typ jej konstrukcji. Mianowicie, kotwa 1 montowana jest bez tworzywowej koszulki. A samo jej zakotwienie polega na wkręceniu kotwy 1 do uprzednio nawierconego cylindrycznego otworu. Przy czym podczas wkręcania kotwy 1 do podłoża, jej specjalny, nacinający gwint 2 - z wykonanymi w krawędzi nacinającego gwintu 2 - nacięciami 3 wykrawa w podłożu kotwiącym gwint wewnętrzny. Zakotwienie w podłożu następuje poprzez połączenie i scalenie kształtowe specjalnego, nacinającego gwintu 2, w którym wykonane zostały nacięcia 3 z gwintem wewnętrznym. Kotwę 1 stanowiącą przedmiot wzoru użytkowego będzie można także montować w tradycyjny sposób, posługując się nasadką nałożoną na jej łeb wielokątny 4, który korzystnie jest sześciokątny.

Dodatkowo, kotwa 1, stanowiąca przedmiot niniejszego wzoru użytkowego może zostać pokryta specjalną powłoką lamelarną. Stanowi ją bezpieczna dla środowiska powłoka bezchromowa na bazie płatków cynku, aluminium i tytanu. Po odpowiednim wygrzaniu powłoka lamelarna wytwarza wiązania między płatkami, a także między płatkami a podłożem, tworząc powłokę zapewniającą ochronę katodową. Powłoka lamelarna wzmacniana jest dodatkowo nakładanym na nią odpowiednim uszczelnieniem, stanowiącym powłokę kryjącą, która także podnosi poziom ochrony antykorozyjnej kotwy 1. Kotwa 1 może być stosowana w zamocowaniach, względem których stawiany jest wymóg ogniood-porności.

Kotwa 1 może być stosowana wyłącznie w zamocowaniach poddawanych statycznemu lub „quasi” statycznemu obciążeniu w zwykłym betonie zbrojonym lub nieuzbrojonym o klasie wytrzymałości betonu co najmniej C20/25 i maksymalnie C50/60.

Opisana kotwa 1 wykonana jest ze stali węglowej ulepszonej cieplnie w ki. 8.8. lub ze stali nierdzewnej lub ze stali wysokoodpornej na korozję.

Kotwa 1 ze stali ocynkowanej galwanicznie lub ze stali z powłoką lamelarną może być stosowana wyłącznie w elementach konstrukcyjnych w warunkach suchych pomieszczeń wewnętrznych.

Natomiast kotwa 1 ze stali nierdzewnej lub ze stali o wysokiej odporności na korozję może być stosowana w elementach konstrukcyjnych zarówno w suchych pomieszczeniach wewnętrznych oraz na zewnątrz (włącznie z atmosferą przemysłową i nadmorską) lub w pomieszczeniach wilgotnych, jeśli nie występują tam szczególnie agresywne warunki. Do tychże szczególnie agresywnych warunków zalicza się np. stale zmieniające się zanurzanie w wodzie morskiej lub strefy rozpryskiwania wody morskiej, otoczenie zawierające chlor w krytych pływalniach lub atmosferę o ekstremalnym zanieczyszczeniu chemicznym (np. instalacje odsiarczania spalin lub tunele drogowe, w których stosuje się środki odladzające nawierzchnię).

Claims (2)

1. Zastrzeżenie ochronne
2. 1. Kotwa konstrukcyjna z łbem wielokątnym, którą stanowi kotwa z nacinającym gwintem z wykonanymi w krawędzi nacinającego gwintu nacięciami, a każde nacięcie wykonane we wstędze gwintu ma kształt klina, którego ściany boczne w przekroju poprzecznym ustawione są względem siebie pod kątem a oraz tworzą ostrze klina, znamienna tym, że nacięcia (3) w kotwie (1) wykonane są na jej czterech pierwszych zwojach od zaostrzonej strony kotwy (1), natomiast grzbiet gwintu (2) jest ostry i na całej długości wstęgi zwoju - w jego przekroju poprzecznym - ma kształt trójkąta równoramiennego, przy czym kotwa (1) wykonana jest z hartowanej stali węglowej albo ze stali nierdzewnej albo ze stali wysokoodpornej na korozję albo ze stali ocynkowanej galwanicznie i pokryta jest powłoką lamelarną bezchromową na bazie płatków cynku, aluminium i tytanu, przy czym powłoka lamelarna kotwy (1) wzmocniona jest dodatkowo nałożonym na tę powłokę lamelarną uszczelnieniem, stanowiącym powłokę kryjącą. Wykaz elementów: 1 - kotwa, 2 - nacinający gwint, 3 - nacięcie, 4 - łeb wielokątny.