Распорный анкер и способ изготовления распорной гильзы

 

Использование: для крепления предметов к бетонной детали. Сущность изобретения: анкер содержит ступенчатый стержень с распорным конусом на переднем конце. Стержень со стороны конуса имеет меньший диаметр. На стержне установлена распорная гильза. Гильза выполнена с распорными сегментами. На сегментах выполнены блокирующие элементы в виде взаимосвязанных треугольных выступов. Выступы выполнены плоскими и их вершина направлена к переднему концу распорного сегмента. Гильзу изготавливают из листовой детали путем выштамповки по контуру с меньшими габаритами. Затем опрессовывают заготовку до получения заданных размеров и путем выдавливания получают блокирующие элементы. Одновременно с выдавливанием блокирующих элементов заготовке придают U-образную форму. Настоящий анкер позволяет повысить удерживающее усилие за счет дополнительного распирания распорной гильзы при расширении глухого отверстия. 2с. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к распорному анкеру из металла для анкеровки в глухом отверстии строительного элемента, а также к способу изготовления распорной гильзы.

Известен распорный анкер для анкеровки в глухом отверстии бетонной детали, содержащий ступенчатый стержень с прилагающим к ступени меньшего поперечного сечения распорным конусом на переднем конце и со средством для крепления предмета на заднем конце и охватывающую стержень распорную гильзу с распорными сегментами, образованными продольными прорезями, при этом на распорных сегментах выполнены блокирующие элементы, выступающие за диаметр распорной гильзы (заявка ФРГ N 3508015 А1, кл. F 16 B 13/06, 18.09.86 г.).

Такие анкеры используются в твердых строительных материалах.

Сформированный на стержне распорный конус втягивается в опирающуюся на стенку глухого отверстия распорную гильзу. При этом распорная гильза расширяется и заклинивается в глухом отверстии. Опора распорной гильзы в глухом отверстии обеспечивается за счет выполненных на ней распорных элементов, которые сцепляются со стенкой глухого отверстия.

Предмет размещается на выступающем из строительного элемента участке стержня и закрепляется гайкой.

Расширение распорной гильзы обычно делается возможным за счет нескольких продольных прорезей. Продольными прорезями создаются распорные сегменты, которые на концах продольных прорезей переходят в замкнутую часть гильзы. Удерживающее усилие такого распорного анкера очень сильно зависит от толщины стенки распорной гильзы, причем эта толщина ограничена для устранения слишком сильного ослабления поперечного сечения уменьшенного по диаметру участка, воспринимающего распорную гильзу. Из-за очень малой толщины стенки и тем самым из-за недостаточной жесткости распорных сегментов получается более длинный путь втягивания распорного конуса в распорную гильзу, который особенно дает себя знать при больших грубо обработанных глухих отверстиях из-за потери удерживающей силы. Аналогичный эффект возникает также тогда, когда дополнительно происходит расширение глухого отверстия из-за образования трещин. Из-за изгиба распорных сегментов за распорным конусом на основании недостаточной жесткости распорных сегментов возникает существенная потеря удерживающей силы. Поэтому известные распорные анкеры непригодны для использования в зонах растяжения, в которых из-за возникающих напряжений растяжения в бетоне могут образовываться трещины.

В основу изобретения положена задача улучшить распорный анкер однородного вида с гарантией его надежного закрепления в зоне растяжения бетонной детали.

Решение этой задачи достигается тем, что блокирующие элементы выполнены в виде взаимосвязанных треугольных выступов с вершиной, направленной к переднему концу распорного сегмента, и расположены вдоль сегментов.

С помощью отходящих от передней торцевой кромки и переходящих по большей части длины распорной гильзы продольных прорезей образуются распорные сегменты, которые могут расходиться при втягивании сформированного на стержне распорного конуса. Выполненные на распорных сегментах выступы обеспечивают увеличение жесткости распорных сегментов, так что эти сегменты при втягивании распорного конуса с меньшей легкостью изгибаются и тем самым сильнее прижимаются к стенке глухого отверстия. Благодаря достигаемой тем самым большей степени распирания неизбежно получаются также более значительные параметры, определяющие удерживающую силу. При расширении глухого отверстия из-за образования трещин распорный конус может лучше дополнительно дотягиваться, так как благодаря большей жесткости (натянутости) распорных сегментов уменьшается давление на поверхность на распорном конусе. Одновременно происходит дополнительное расширение распорной гильзы для компенсации расширения глухого отверстия.

Выступы служат одновременно в качестве блокирующих элементов, чтобы жестко зафиксировать без возможности смещения распорную гильзу в глухом отверстии для втягивания распорного конуса. Из-за треугольной формы выступов с вершиной, указывающей на передний конец распорного сегмента, получается не сколько расположенных друг за другом и действующих поперек к направлению втягивания распорного анкера кромок, которые при процессе распирания врезаются в стенку глухого отверстия. Из-за вершин выступов, указывающих на передние концы распорных сегментов, распорный анкер без проблем может вбиваться в заранее выполненное глухое отверстие.

Рациональные и предпочтительные модификации приведены в дополнительных пунктах. Достаточная жесткость распорного сегмента при еще оправданной затрате усилий для вбивания распорного анкера в глухое отверстие получается при четырех выступах на одном распорном сегменте, которые имеют общую длину, соответствующую приблизительно половине длины распорной гильзы, и максимальную ширину, соответствующую приблизительно трети ширины распорного сегмента. Целесообразно выполнить выступы высотой, соответствующей приблизительно трети толщины стенки распорной гильзы, плоскими.

В следующем рациональном выполнении продольные стороны распорных сегментов могут иметь несколько противолежащих выемок. Тем самым повышается гибкость распорных сегментов в зоне выемок, так как благодаря этим выемкам в этих местах уменьшается сечение чашеобразной формы и ширина распорного сегмента. Тем самым ужесточенные благодаря выступам распорные сегменты становятся более гибкими в одном или в двух местах. Благодаря этому обеспечивается скольжение распорной гильзы на распорном конусе. Так что, как при распирании требуется меньший крутящий момент, так и становится возможным дополнительное распирание при расширении глухого отверстия из-за образования трещин.

Для улучшения условий трения между распорным конусом и распорной гильзой может быть выполнена фаска на передней внутренней кромке распорной гильзы. Далее для этой же цели передние угловые кромки распорных сегментов распорной гильзы могут быть предусмотрены со скруглением.

В основу изобретения положена следующая задача изготовить распорный анкер или распорную гильзу так, чтобы на базе способа изготовления достигались функциональные улучшения распорного анкера.

Решение этой задачи достигается благодаря способу, приводимому в пункте 7. Благодаря уплотнению (путем прессования) распорной гильзы получается изменение структуры, которое ведет к увеличению предела текучести. Благодаря более твердой поверхности гильзы, с одной стороны, и благодаря сглаживанию поверхности из-за процесса прессования, с другой стороны, получаются более желательные свойства в части скольжения распорной гильзы по распорному конусу распорного анкера, которые позитивно сказываются как при процессе распирания, так и в условиях дополнительного распирания. Увеличение предела текучести просто обеспечивает то, что распорная гильза имеет деформируемую часть с более высокой упругостью. Тем самым действует распорная гильза в виде пружинящего элемента, который при расширении глухого отверстия, например из-за образования трещин, расширяется и тем самым становится возможным дополнительное скольжение распорного конуса в распорной гильзе.

В качестве дальнейшего преимущества операции прессования получается некоторое увеличение выштампованной листовой заготовки. Тем самым ширина прорезей дополнительно снова несколько уменьшается и увеличивается активная площадь распорного элемента. Поэтому для вырубки прорезей могут применяться более толстые и тем самым более устойчивые к износу пуансоны.

Чтобы облегчить загиб распорной гильзы на участке с уменьшенным диаметром распорного анкеры, целесообразно распорную гильзу изогнуть U-образно одновременно с выдавливанием блокирующих элементов после операции прессования. На фиг. 1 показан распорный анкер согласно изобретению с насаженной распорной гильзой (по сечению В-В); на фиг. 2 сечение А-А представленного на фиг. 1 распорного анкера; на фиг. 3 заанкеренный в глухом отверстии бетонной детали распорный анкер; на фиг. 4 развертка распорной гильзы в виде выштампованной сгибаемой детали; на фиг. 5 развертка распорной гильзы после операции опрессовывания; на фиг. 6 надвинутая на распорный анкер, заранее U-образно согнутая распорная гильза.

Представленный на фиг. 1 распорный анкер содержит стержень 1, который имеет на своем заднем конце резьбовый участок 2 для закрепления предмета. В передней части стержня 1 выполнен участок 3 меньшего диаметра, к которому присоединен на переднем конце распорный конус 4. В зоне участка 3 установлена распорная гильза 5, у которой зона, где происходит распирание, образована отходящими от передней торцевой кромки гильзы продольными прорезями 6. Для фиксации распорной гильзы в глухом отверстии на распорной гильзе 5 выполнены блокирующие элементы, которые образованы четырьмя связанными между собой и проходящими в продольном направлении распорного сегмента выступами 7. Выступы 7 имеют форму треугольника, причем вершина 8 направлена к переднему концу распорного сегмента. Одновременно выступы 7 в направлении вершин 8 сделаны плоскими, чтобы облегчить вбивание распорного анкера в глухое отверстие. Высота выступов 7 составляет около трети толщины стенки распорной гильзы 5. Тем самым передние кромки выступов 7 образуют контрзахваты, которые делают возможным фиксацию распорной гильзы 5 в глухом отверстии. На фиг. 2 представлено сечение, соответствующее сечению по линии А-А. С помощью продольных прорезей 6,6' образуется несколько распорных сегментов 9, которые распираются при втягивании распорного конуса 4 в распорную гильзу 5 для анкеровки распорного анкера. Чтобы облегчить скольжение по распорному конусу 4, распорная гильза 5 выполнена с фаской 10.

На фиг. 3 показан распорный анкер, который закреплен в глухом отверстии 11 бетонной детали 12. Анкеровка и одновременно затягивание подлежащего закреплению предмета 13, происходит путем вращения гайки 14 на резьбовом участке 2 распорного анкера. Благодаря осевому смещению стержня 1 распорного анкера распорный конус 4, втягиваясь в распорную гильзу 5, стационарно закрепляет ее в глухом отверстии с помощью блокирующих элементов без возможности смещения.

На фиг. 4 показана развертка выштампованной из листового металла распорной гильзы 5 с тремя распорными сегментами 9. Каждый распорный сегмент предусмотрен с четырьмя выполненными друг за другом выступами 7, причем выступы имеют форму треугольника с вершиной 8, направленной к переднему концу. Распорные сегменты 9 образованы продольными прорезями 6 или закатанным краем 6'. Продольные стороны распорных сегментов 9 имеют выемки 15, которые соответственно противолежат друг другу для уменьшения ширины распорного сегмента 9. Благодаря сгибанию выштампованной детали на имеющем меньший диаметр участке 3 стержня 1 образуется распорный анкер. Для уменьшения трения между распорным конусом и распорной гильзой угловые кромки распорных сегментов 9 выполнены со скруглениями 16.

На фиг. 5 представлена выштампованная из листового металла заготовка распорной гильзы 5 после операции опрессовывания. Штриховая контурная линия 17 показывает контур после выштамповки, у которого благодаря операции опрессовывания незначительно увеличивается представленный на фиг. 5 наружный размер.

После операции опрессовывания выдавливаются блокирующие элементы 7 и одновременно распорная гильза предварительно сгибаемая U-обрано таким образом, чтобы она могла быть надвинута со стороны на уменьшенный по диаметру участок 3 распорного анкера 1. При последующей операции затем изгибаются продольные кромки распорной гильзы вокруг уменьшенного по диаметру участка 3.

При использовании нержавеющей стали для распорной гильзы может быть целесообразным нанесение покрытия на распорную гильзу для дальнейшего улучшения скользящих свойств. В качестве особенно рационального указывается на способ нанесения покрытия, по которому химически наносится смесь из никеля и тефлона (фторопласта) методом погружения.

Формула изобретения

1. Распорный анкер для анкеровки в глухом отверстии бетонной детали, содержащий ступенчатый стержень с прилегающим к ступени меньшего поперечного сечения распорным конусом на переднем конце и со средством для закрепления предмета на заднем конце, и охватывающую стержень распорную гильзу с распорными сегментами, образованными продольными прорезями, при этом на распорных сегментах выполнены блокирующие элементы, выступающие за диаметр распорной гильзы, отличающийся тем, что блокирующие элементы выполнены в виде взаимносвязанных треугольных выступов с вершиной, направленной к переднему концу распорного сегмента, и расположены вдоль сегментов.

2. Анкер по п. 1, отличающийся тем, что на каждом распорном сегменте выполнено четыре выступа, имеющих длину, соответствующую половине длины распорной гильзы, и максимальную ширину, соответствующую трети ширины распорного сегмента.

3. Анкер по п. 1, отличающийся тем, что выступы на сегментах выполнены плоскими и имеют высоту, соответствующую трети толщины стенки распорной гильзы.

4. Анкер по п. 1, отличающийся тем, что на продольных сторонах распорных сегментов выполнены противолежащие выемки.

5. Анкер по п. 1, отличающийся тем, что на передней внутренней кромке гильзы выполнена фаска.

6. Анкер по п. 1, отличающийся тем, что распорные сегменты на переднем конце выполнены со скругленными углами.

7. Способ изготовления распорной гильзы из металла, включающий операции выштамповки из листовой детали заготовки под распорную гильзу, выполнения блокирующих элементов на сегментах гильзы и изгиб заготовки в гильзу, отличающийся тем, что заготовку выштамповывают из листовой детали, имеющей толщину большую толщины гильзы, по контуру, имеющему меньшие габариты, чем контур развертки гильзы, после выштамповки заготовку опрессовывают до получения контура и толщины, соответствующих контуру и толщине развертки распорной гильзы, а блокирующие элементы получают путем выдавливания.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что одновременно с выдавливанием блокирующих элементов заготовке придают U-образную форму.

Приоритет по пунктам: 26.11.92 по пп. 1 6; 20.07.93 по пп. 7 и 8.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6