Крепежный элемент из металла

 

Изобретение относится к крепежному элементу из металла для анкеровки в просверленном отверстии детали конструкции. Крепежный элемент из металла содержит разжимную гильзу и аксиально перемещаемое по стержню болта разжимное тело для анкеровки в просверленном отверстии детали конструкции. Болт содержит на своем переднем конце упор, между которым и разжимным телом расположен распорный элемент, опирающийся на разжимное тело. Упор выполнен в виде расширяющего тела, который при растягивающей нагрузке проникает в распорный элемент, выполненный гильзообразным, и образует соответствующую длине распорного элемента зону деформации. В результате создан крепежный элемент, который был бы в состоянии гасить серию ударных нагрузок без отказа анкеровки. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к крепежному элементу из металла для анкеровки в просверленном отверстии детали конструкции согласно ограничительной части п. 1 формулы.

Из DE 3714025 С2 известен крепежный элемент вышеуказанного типа, содержащий разжимную гильзу и разжимное тело, аксиально перемещаемое по стержню болта. Болт имеет на своем переднем конце выполненный в виде буртика упор и винтовую пружину, расположенную между упором и аксиально перемещаемым разжимным телом. При навинчивании опирающейся на закрепляемый предмет гайки на болт последний движется в направлении устья просверленного отверстия, и при этом разжимное тело посредством винтовой пружины, расположенной между упором и перемещаемым разжимным телом, вдавливается в разжимную гильзу для ее анкеровки в просверленном отверстии детали конструкции. Одновременно винтовая пружина слегка натягивается, так что при расширении просверленного отверстия в результате трещинообразования разжимное тело дополнительно вдавливается для компенсации расширения просверленного отверстия. Далее известный крепежный элемент способен поглощать ударные нагрузки, возникающие, например, вследствие землетрясения, и тем самым предотвращать вырыв крепежного элемента или отламывание болта.

Недостаток известного решения, однако, в том, что за счет дополнительного вдавливания разжимного тела в разжимную гильзу осевое расстояние между разжимным телом и упором при определенных обстоятельствах увеличивается настолько, что винтовая пружина после этого больше не натяжена, а при определенных обстоятельствах имеет даже осевой люфт. Из-за отсутствующих поддержки и натяжения разжимного тела дополнительное вдавливание разжимного тела при дальнейшем расширении просверленного отверстия в результате увеличения трещины, например вследствие повторного толчка, больше невозможно.

В основе изобретения лежит поэтому задача создания крепежного элемента, который был бы в состоянии гасить серию ударных нагрузок без отказа анкеровки.

Решение этой задачи достигается посредством признаков, приведенных в п.1 формулы изобретения.

За счет использования гильзообразного распорного элемента вместо винтовой пружины и выполненного в виде расширяющего тела упора при воздействующей на болт перегрузке расширяющее тело втягивается в распорную гильзу. В результате происходящего при этом сильного трения при расширении и деформации распорного элемента последний прижимается к аксиально перемещаемому по болту разжимному телу, которое за счет этого вдвигается в разжимную гильзу. Поскольку от распорного элемента не исходит возвратного усилия, сохраняются возникшее за счет перегрузки укороченное расстояние между расширяющим и разжимным телами и тем самым натяжение разжимного тела в разжимной гильзе также после снятия нагрузки. При дальнейшем воздействии ударных нагрузок лишь расширяющее тело смещается внутри распорного элемента дальше в направлении разжимного тела, причем прижимное усилие на разжимное тело сохраняется за счет трения внутри распорного элемента. Длина распорного элемента определяет тем самым длину зоны деформации, причем усилие протягивания можно установить посредством различных параметров. Так, например, можно выполнить распорный элемент в виде замкнутой гильзы из мягкого металла или пластика.

Предпочтительной формой выполнения распорного элемента является имеющая продольный шлиц пружинящая гильза, расширение которой происходит за счет расширяющего тела в упругом диапазоне. Целесообразно выполнить расширяющее тело в форме конуса с примыкающим к нему цилиндрическим буртиком.

Крепежный элемент согласно изобретению может быть выполнен либо в виде специального анкера, у которого анкеровка разжимной гильзы происходит на участке просверленного отверстия с увеличением внутреннего диаметра, либо в виде проходного анкера, в котором стержень болта расширяется вслед за принимающим разжимную гильзу отрезком до диаметра разжимной гильзы.

Примеры выполнения изобретения изображены на чертеже, на котором показано: фиг.1 - крепежный элемент согласно изобретению в форме выполнения в виде анкера с увеличенным на одном участке внутренним диаметром; фиг.2 - крепежный элемент в форме выполнения в виде проходного анкера.

Изображенный на фиг.1 крепежный элемент 1 содержит разжимную гильзу 2, заанкеренную посредством разжимного тела 3 в имеющем участок 4 с увеличенным внутренним диаметром в просверленном отверстии 5 детали 6 конструкции. Имеющее сквозную расточку 7 разжимное тело 3 установлено с возможностью осевого перемещения по стержню болта 8.

Между разжимным телом 3 и расположенным на переднем конце болта 8 расширяющим телом 9 расположен гильзообразный распорный элемент, который может состоять, например, из мягкого металла или пластика в виде замкнутой гильзы. В этом случае происходит пластическая деформация гильзы при протягивании расширяющего тела 9 через распорный элемент 10. Если распорный элемент 10 выполнен в виде пружинящей гильзы с продольным шлицем, то при протягивании происходит упругая деформация, причем сила трения определяется толщиной стенок пружинящей гильзы. Болт, проходящий сквозь распорный элемент 10, разжимное тело 3 и разжимную гильзу 2, имеет на своем заднем конце резьбу 11, на которую навинчивают гайку 12 для закрепления предмета 13. При навинчивании гайки 12 болт 8 движется аксиально в направлении устья просверленного отверстия, так что проникающее в распорный элемент 10 расширяющее тело 9 оказывает на разжимное тело 3 усилие сдвига. Это усилие сдвига вдавливает разжимное тело 3 в шлицованную часть разжимной гильзы 2 и разжимает ее на участке 4 с увеличенным диаметром. В результате этого возникает соединение с геометрическим замыканием между крепежным элементом 1 и деталью 6 конструкции.

Если на болту 8 возникают ударные нагрузки, то расширяющее тело 9 резко втягивается в гильзообразный распорный элемент 10, создавая демпфированное, действующее на разжимное тело 3 усилие сдвига. За счет трения и деформации распорного элемента предотвращается избыточное нагружение как болта, так и бетона. За счет длины распорного элемента 10, а также материала и геометрии расширяющего тела 9 и распорного элемента можно согласовать зону деформации с соответствующими условиями монтажа. В изображенном примере выполнения расширяющее тело 9 образовано конусом 14 с примыкающим к нему цилиндрическим буртиком 15.

У изображенного на фиг.2 примера выполнения стержень 16 болта 8 расширяется сразу за принимающим разжимную гильзу 2 отрезком до диаметра разжимной гильзы 2. Таким образом, этот крепежный элемент 1а может использоваться в монтаже как проходной, когда крепежный элемент может быть введен через закрепляемый предмет 13 в просверленное отверстие 5. Распорный элемент 10 выполнен в этом примере в виде пружинящей гильзы, а анкеровка происходит в цилиндрическом просверленном отверстии 5.

Формула изобретения

1. Крепежный элемент из металла, содержащий разжимную гильзу (2) и аксиально перемещаемое по стержню болта (8) разжимное тело (3), для анкеровки в просверленном отверстии детали конструкции, причем болт (8) содержит на своем переднем конце упор, между которым и разжимным телом (3) расположен распорный элемент, опирающийся на разжимное тело (3), отличающийся тем, что упор выполнен в виде расширяющего тела (9), который при растягивающей нагрузке проникает в гильзообразный распорный элемент (10) и образует соответствующую длине распорного элемента (10) зону деформации.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что распорный элемент (10) представляет собой имеющую продольный шлиц пружинящую гильзу.

3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что расширяющее тело (9) образовано конусом (14) с примыкающим к нему цилиндрическим буртиком (15).

4. Элемент по п.1, отличающийся тем, что стержень (16) болта (8) расширяется сразу за принимающим разжимную гильзу отрезком до диаметра разжимной гильзы (2).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2