SK278204B6 - Metal expanding anchor and manufacturing process thereof - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka kovovej rozpernej kotvy, určenej na ukotvenie v otvore, vyvŕtanom v betónovom dieli, pozostávajúcej z drieku, ktorý je na svojom zadnom konci opatrený prostriedkami na upevnenie predmetu a na svojom prednom konci v priereze zmenšeným úsekom s naň napojeným rozperným kužeľom, a ďalej pozostávajúcej z cez úsek prehmutého rozperného puzdra s pozdĺžnymi zárezmi, tvoriacimi rozperné segmenty, a ďalej z upevňovacích prvkov, upravených na rozperných segmentoch a prečnievajúcich priemer rozperného puzdra. Vynález sa ďalej týka spôsobu výroby tejto kovovej rozpernej kotvy.

Doterajší stav techniky

Takéto rozperné kotvy sú obzvlášť vhodné na použitie v tvrdých stavebných látkach, kedy sa pri naskrutkovani matice na závitový driek, vyčnievajúci zo stavebného dielu a upevňujúci predmet, zatiahne rozperný kužeľ, vytvarovaný na drieku do rozperného puzdra, opretého do stien vyvŕtaného otvoru. Rozperné puzdro sa pritom v otvore roztiahne a zakliní. Zachytenie rozperného puzdra vo vyvŕtanom otvore sa dosiahne upevňovacími prvkami, umiestnenými na rozpernom puzdre, ktoré sa zakliní do stien vyvŕtaného otvoru.

Rozloženie rozperného puzdra je spravidla umožnené väčším počtom pozdĺžnych zárezov. Pozdĺžnymi zárezmi sa vytvoria rozperné segmenty, ktoré na konci pozdĺžnych zárezov prechádzajú do tvaru uzatvoreného puzdra. Pridržná sila takejto rozpernej kotvy značne závisí od hrúbky steny rozperného puzdra, pričom táto hrúbka je obmedzená negatívnym vplyvom úseku značného priečneho zoslabenia steny na rozpernom puzdre. V dôsledku príliš malej hrúbky steny, a tým nedostatočnej tuhosti rozperných segmentov, vzrastie dráha vťahovania rozperného kužeľa v rozpernom puzdre, ktorá je obzvlášť pozorovateľná pri väčších,drobiacich sa vŕtaných otvorov, stratou upevňovacej sily. K rovnakému výsledku dochádza tiež vtedy, keď zväčšovanie vŕtaného otvoru je sprevádzané vznikom trhlín. V dôsledku vyhnutia rozperných segmentov za rozperným kužeľom, vyvolanom nedostatočnou tuhosťou rozperných segmentov, vzniká značná strata na upevňovacej sile. Známe rozperné kotvy nie sú teda vhodné na použitie v ťažnej oblasti, kde so vznikajúcim ťažným napätím môžu v betóne vznikať trhliny.

Podstata vynálezu

Úloha vynálezu spočíva v zlepšení rozpernej kotvy daného druhu tak, aby sa dosiahlo bezpečné uchytenie predmetu v ťažnej oblasti betónového dielu.

Riešenie tejto úlohy spočíva v tom, že upevňovacie prvky sú tvorené väčším počtom na seba nadväzujúcich a v pozdĺžnom smere rozperných segmentov umiestnených výliskov, ktoré majú tvar trojuholníka, ktorého vrchol smeruje k prednému koncu rozperných segmentov. Pozdĺžnymi zárezmi vystupujúcimi z prednej čelnej hrany rozperného puzdra a vyhotovenými po väčšej časti dĺžky rozperného puzdra sú vytvorené rozperné segmenty, ktoré sa rozpínajú zaťahovaním rozperného kužeľa, vytvarovaného na drieku. Výlisky, upravené na rozperných segmentoch, spevňujú rozperné segmenty, takže tieto sa pri zaťahovaní rozperného kužeľa horšie ohýbajú, a tým sa lepšie zatláčajú do stien vŕtaného otvoru. Týmto spôsobom dosiahnutá vyššia hodnota rozoprenia vyvoláva tiež vyššie upevňovacie sily. Pri zväčšovaní vŕta5 neho otvoru vznikom trhlín potom môže rozperný kužeľ lepšie kĺzať, pretože vyššou tuhosťou rozperných segmentov sa plošný tlak na rozperný kužeľ znížil. Súčasne sa puzdro ďalej rozťahuje, aby sa vyrovnalo zväčšenie vŕtaného otvoru.

Výlisky slúžia zároveň ako upevňovacie prvky na uchytenie rozperného puzdra pri zatiahnutí rozperného kužeľa vo vŕtanom otvore bez spätného kĺzania.

Trojuholníkový tvar výliskov s vrcholom smerujúcim k prednému koncu rozperných segmentov vytvára 15 väčší počet za sebou upravených a naprieč k smeru vyťahovania rozpernej kotvy ležiacich činných hrán, ktoré sa pri rozoprení zaklinia do stien vŕtaného otvoru. Vrchol výliskov, smerujúci k prednému koncu rozperných prvkov, umožňuje bez problémov zatĺcť rozpernú kotvu 20 do pripraveného vŕtaného otvoru.

Ďalšie výhodné vyhotovenia sú poznateľné z ďalších nárokov. Vhodná tuhosť rozperných segmentov pri ešte dostatočnej potrebe sily na vpravenie rozpernej kotvy do vŕtaného otvoru sa dosiahne použitím štyroch 25 výliskov pri jednom rozpernom segmente, ktoré majú celkovú dĺžku zodpovedajúcu približne polovici dĺžky rozperného puzdra a maximálnu šírku, zodpovedajúcu približne tretine rozperného segmentu. Ďalej je účelné, keď výška výliskov je približne tretina hrúbky steny 30 rozperného puzdra a každý výlisok je smerom k svojmu vrcholu sploštený.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia môžu byť pozdĺžne strany rozperných segmentov opatrené väčším počtom protiľahlých záhybov. Tak sa zvýši ohýbateľ35 nosť rozperných segmentov v oblasti záhybov, pretože týmito záhybmi je v týchto miestach zmenšený miskový tvar a šírka rozperných segmentov. Týmto riešením sú rozperné segmenty, vystužené výliskami, vytvorené na jednom alebo dvoch miestach ohybné. Tak sa uľahčí 40 kĺzanie rozperného puzdra po rozpernom kuželi. Pri rozopieraní je potrebný malý otáčavý moment a rovnako tak sa zlepšuje ďalšie rozopieranie pri rozšírení vŕtaného otvoru vznikom trhlín.

Na zlepšenie trecích podmienok medzi rozperným kužeľom a rozperným puzdrom môže byť predná vnútorná hrana rozperného puzdra opatrená skosením. Ďalej je možné za rovnakým účelom opatriť zaguľatením predné rohové hrany rozperných segmentov rozperného puzdra.

Vynálezu bola stanovená úloha vyrobiť rozpernú kotvu, prípadne rozperné puzdro takým spôsobom, aby výrobným postupom sa dosiahli zlepšené funkčné vlastnosti rozpernej kotvy. Riešenie tejto úlohy sa dosiahlo tým spôsobom, že sa najprv’ vyrazí rozvinuté 55 rozperné puzdro s malým poddimenzovaním a potom sa lisovaním natlačí hrúbka plechu a po natlačení sa vyrazia upevňovacie prvky. Natlačením rozperného puzdra sa dosiahnu zmeny štruktúry, čím sa zvýši medza prieťažnosti. Tvrdším povrchom puzdra v prvom prípa60 de a vyhladením povrchu lisovaním v druhom prípade sa získali lepšie klzné vlastnosti rozperného puzdra po rozpernom kuželi rozpernej kotvy, čo sa kladne prejaví ako pri rozopieraní, tak i pri následnom rozopicraní. Zvýšenie medze prieťažnosti vyvoláva ďalej vyššiu 65 pružnosť. Tým rozperné puzdro pracuje na spôsob pružiny, čo pri rozšírení vŕtaného otvoru, napríklad vznikom trhlín, sa prejaví jeho rozložením, čo umožňu2 je ďalší vtiahnutie rozperného kužeľa do rozperného puzdra.

Ďalšia výhoda lisovania spočíva vo zväčšení lisovanej plechovej plošiny. Tým sa opäť čiastočne dodatočne zmenšia šírky zárezov a zväčšia sa činné plochy rozperných segmentov. Na vyrazenie zárezov sa tak môžu použiť hrubšie, a tým oderuvzdomejšie razníky.

Aby sa uľahčilo ohnutie rozperného puzdra na osadený úsek drieku rozpernej kotvy, pri vyrážaní upevňovacích prvkov je účelné predohnúť rozperné puzdro po lisovaní súčasne do tvaru U.

Prehľad obrázkov vo výkrese

Vynález je v ďalšej časti vysvetlený bližšie podľa výkresu, na ktorom znázorňuje:

obr. 1 značí rozpernú kotvu podľa vynálezu s nasadeným rozperným puzdrom (podľa rezu B-B), obr. 2 rez A-A rozpernej kotvy z obr. 1, obr. 3 rozpernú kotvu, ukotvenú v otvore vyvŕtaním v betónovom dieli, obr. 4 rozvinuté rozperné puzdro, tvorené vylisovaním a ohnutým dielom, obr. 5 rozvinuté puzdro po lisovaní, a obr. 6 predohnuté rozperné puzdro tvaru U, nasunuté na rozpernú kotvu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 znázornená rozperná kotva pozostáva z drieku 1, ktorý je na svojom zadnom konci opatrený závitovým úsekom 2, určeným na pevné uchytenie predmetu. V prednej oblasti drieku 1 sa nachádza osadený úsek 3, na ktorý je smerom k prednému koncu napojený rozperný kužeľ 4. V oblasti osadeného úseku 3 je nasadené rozperné puzdro 5, ktorého oblasť rozoprenia je tvorená pozdĺžnymi zárezmi 6, začínajúcimi na prednej čelnej hrane puzdra. Pre pevné usadenie rozperného puzdra 5 vo vyvŕtanom otvore sú na rozpernom puzdre 5 vytvorené upevňovacie prvky, ktoré sú tvorené štyrmi spolu súvisiacimi výliskami 7, ležiacimi v pozdĺžnom smere rozperných segmentov. Výlisky 7 majú trojuholníkový tvar, pričom vrchol 8 smeruje k prednému koncu rozperných segmentov. Súčasne sú výlisky 7 v smere vrcholu sploštené, aby sa tak uľahčilo vsadzovanie rozpernej kotvy do vŕtaného otvoru. Výška výliskov 7 je približne jedna tretina hrúbky steny rozperného puzdra 5. Tým predné hrany výliskov 7 tvoria záseky, ktoré umožňujú pevné uloženie rozperného puzdra vo vyvŕtanom otvore.

Na obr. 2 je znázornený rez, zodpovedajúci čiare rezu A-A. Pozdĺžnymi zárezmi 6, 6' vzniká väčší počet rozperných segmentov 9, ktoré sa pri zaťahovaní rozperného kužeľa 4 do rozperného puzdra 5 rozoprú a ukotvia rozpernú kotvu. Aby sa uľahčilo nasunutie na rozperný kužeľ, je rozperné puzdro 5 opatrené skosením 10.

Na obr. 3 je znázornená rozperná kotva, ktorá je ukotvená vo vŕtanom otvore 11 v betónovom dieli 12. Ukotvenie a súčasne upnutie upevňovacieho predmetu 13 je uskutočnené naskrutkovaním matice 14 na závitový úsek 2 rozpernej kotvy. Axiálnym presunutím drieku 1 rozpernej kotvy sa rozperný kužeľ 4 vtiahne do rozperného puzdra S, pevne usadeného pomocou upevňovacích prvkov vo vyvŕtanom otvore, ktoré je tak nevratne ukotvené.

Na obr. 4 je znázornené rozvinuté rozperné puzdro 5, vylisované z plechu a opatrené tromi rozpernými segmentmi 9. Každý rozperný segment je opatrený štyrmi, za sebou upravenými výliskami 7, pričom výlisky 7 majú trojuholníkový tvar, ktorého vrchol 8 smeruje k prednému koncu. Rozperné segmenty 9 sú tvorené pozdĺžnymi zárezmi 6, prípadne valčekovou hranou 6'. Pozdĺžne strany rozperných segmentov 9 sú opatrené záhybmi 15, ktoré za účelom zmenšenia šírky rozperného segmentu 9 ležia proti sebe. Ohnutím vylisovaného dielu na zmenšený osadený úsek 3 drieku 1 sa vytvorí rozperná kotva podľa vynálezu. Na zmenšenie trenia medzi rozperným kužeľom a rozperným puzdrom sú rohové hrany rozperných segmentov 9 opatrené zaguľatením 16.

Na obr. 5 je znázornená lisovaná plošina rozperného puzdra 5 po lisovaných prvkoch. Čiarkovaná obrysová čiara 17 znamená obrys výlisku, ktorý sa lisovaním nepatrne zväčší na vonkajší rozmer, zrejmý z obr. 5.

Po vylisovaní sa vyrazia upevňovacie prvky 7 a súčasne sa rozperné puzdro 5 ohne do tvaru U tak, aby bolo schopné nasunutia na osadený úsek 3 drieku 1 rozpernej kotvy. Pri ďalšom pracovnom postupe sa ohnú pozdĺžne hrany rozperného puzdra okolo osadeného úseku 3.

Pri použití nehrdzavejúcej ocele na rozperné puzdro môže byť vhodné za účelom vylepšenia klzných vlastností opatriť rozperné puzdro vrstvou. Ako obzvlášť výhodný sa ukázal postup navrstvovania, pri ktorom bola chemicky nanesená zmes niklu a teflonu ponorením.

Priemyselná využiteľnosť

Vynález je použiteľný pri výrobe upevňovacích prvkov na uchytenie predmetov do muriva, betónu a kameniva.

Claims (8)

1. Kovová rozperná kotva, určená na ukotvenie v otvore, vyvŕtanom v betónovom dieli, pozostávajúca z drieku, ktorý je na svojom zadnom konci opatrený prostriedkami na upevnenie predmetu a na svojom prednom konci na priereze zmenšeným úsekom s naň napojeným rozperným kužeľom a z cez úsek prehmutého rozperného puzdra s pozdĺžnymi zárezmi, tvoriacimi rozperné segmenty, a z upevňovacích prvkov, upravených na rozperných segmentoch a prečnievajúcich priemer rozperného puzdra, vyznačujúca sa t ý m , že upevňovacie prvky sú tvorené väčším počtom spolu súvisiacich a v pozdĺžnom smere rozperných segmentov (9) prebiehajúcich výliskov (7), ktoré majú tvar trojuholníka, ktorého vrchol (8) smeruje k prednému koncu rozperných segmentov.

2. Kovová rozperná kotva podľa nároku 1, v y značujúca sa tým, že každý rozperný segment (9) je opatrený štyrmi výliskami (7), ktorých celková dĺžka zodpovedá približne polovici dĺžky rozperného puzdra a maximálna šírka je približne tretina šírky rozperného segmentu (9).

3. Kovová rozperná kotva podľa nároku 1, v y značujúca sa tým, že výška výliskov (7) je približne tretina hrúbky steny rozperného puzdra (5) a každý výlisok (7) je smerom k svojmu vrcholu (8) sploštený.

4. Kovová rozperná kotva podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že pozdĺžne strany rozperných segmentov (9) sú opatrené protiľahlými záhybmi (15).

5. Kovová rozperná kotva podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že vnútorná hrana roz- 5 perného puzdra (5) je opatrená skosením (10).

6. Kovová rozperná kotva podľa nároku 1, vyzná í u j ú c a sa tým, že predné rohové hrany rozperných segmentov (9) sú opatrené zaguľatením (16).

7. Spôsob výroby kovovej rozpernej kotvy podľa ná- 10 rokov laž 6, vyznačujúci sa tým, že sa vyrazí rozvinuté rozperné puzdro s malým poddimenzovaním a potom sa lisovaním natlačí hrúbka plechu a po natlačení sa vyrazia upevňovacie prvky.

8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci 15 sa t ý m , že s vyrazením upevňovacích prvkov sa rozperné puzdro predohne do tvaru U.