РАСПОРНЫЙ АНКЕР Российский патент 2005 года по МПК F16B13/06 

Изобретение относится к распорному анкеру с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Такие распорные анкеры сами по себе известны. Известные распорные анкеры имеют распорный болт с наружной резьбой на заднем конце и распорным конусом на переднем конце. Распорный болт с распорным конусом можно назвать основным элементом анкера. На распорном болту установлена разжимная втулка, которая обычным способом разделена продольными канавками на раздвижные язычки. Путем насаживания на распорный конус разжимная втулка раздвигается и этим закрепляет распорный анкер в сверлении. Насаживание производится в известных распорных анкерах посредством навинчивания и затяжки гайки на наружную резьбу распорного болта. Гайка непосредственно или косвенно через втулку, установленную между гайкой и разжимной втулкой на распорный болт, нажимает на разжимную втулку, толкает тем самым разжимную втулку на распорный конус и раздвигает разжимную втулку. Эти распорные анкеры имеют тот недостаток, что они требуют затрат в изготовлении и поэтому являются дорогими. Другим недостатком является раздвигание путем навинчивания и затяжки на наружную резьбу распорного болта, что требует времени и что должно производиться в основном динамометрическим ключом.

Кроме того, известны так называемые забивные анкеры, которые раздвигаются путем забивания распорного тела в разжимную втулку. Осевое отверстие разжимной втулки сужается между раздвижными язычками так, что вследствие забивания предпочтительно конического распорного тела могут раздвигаться раздвижные язычки. Эти распорные анкеры недороги в изготовлении и просто и быстро раздвигаются с помощью, например, забивной оправки ударами молотка и тем самым закрепляются в сверлении. Эти распорные анкеры имеют все-таки тот недостаток, что у них отсутствует остаточное свойство дальнейшего расширения, при расширении сверленого отверстия, например, вследствие образования трещин, данные распорные анкеры расслабляются и расцепляются.

В основе изобретения лежит задача выполнения распорного анкера вышеуказанного типа таким, чтобы он был выгоден по цене и прост при изготовлении и чтобы он имел остаточное свойство дальнейшего расширения.

В соответствии с изобретением данная задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. В распорном анкере в соответствии с изобретением с признаками по пункту 1 формулы изобретения основной элемент анкера имеет сквозное отверстие в продольном направлении, которое, например, закрыто торцовой стенкой разжимной втулки на передней стороне относительно направления введения основного элемента анкера в сверленое отверстие. Через сквозное отверстие основного элемента анкера разжимная втулка может, например, посредством ударной оправки нагружаться аксиально и таким образом надвигаться на распорный участок основного элемента анкера и тем самым раздвигаться. Сквозное отверстие в основном элементе распорного анкера в соответствии с изобретением обеспечивает этим раздвигание вследствие ударов и тем самым быстрое закрепление с малыми затратами.

Следующим преимуществом распорного анкера в соответствии с изобретением является его остаточное свойство дальнейшего расширения. Если к основному элементу анкера в соответствии с изобретением прилагается растягивающее усилие и сверленое отверстие, в котором закреплен распорный анкер, расширяется, например, вследствие образования трещин, то тяговое усилие вызывает перемещение основного элемента анкера относительно разжимной втулки, которое продолжает насаживать разжимную втулку на распорный участок основного элемента анкера и тем самым раздвигается. Распорный анкер тем самым остается закрепленным в сверленом отверстии почти без изменения усилия закрепления. Распорный анкер в соответствии с изобретением предусмотрен для закрепления в цилиндрическом сверленом отверстии. Вследствие своего остаточного свойства дальнейшего расширения он способен к растяжению в цилиндрическом отверстии. Распорный отрезок распорного анкера в соответствии с изобретением выполнен предпочтительно коническим, но он не ограничен данной формой, а может иметь также другую форму, расширяющуюся в направлении ввода.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения основной элемент анкера выполнен в виде втулки. Это обеспечивает простое, быстрое и недорогое изготовление основного элемента анкера, например, способом обработки давлением. Основной элемент анкера можно изготовить, например, из листа или из трубки. Возможны также другие способы обработки давлением нелистового материала.

Распорный участок имеет предпочтительно форму пустотелого конуса и сформован на образующей основной элемент анкера втулке. С целью повышения устойчивости в радиальном направлении распорный участок в выполнении изобретения выполнен с двойными стенками.

С целью раздвигания разжимной втулки с меньшим радиальным усилием она имеет в одном из исполнений изобретения одну или несколько проходящих в продольном направлении канавок. Канавки должны быть не с параллельными осями, они могут также проходить, например, под углом к параллельной оси.

В предпочтительном исполнении изобретения разжимная втулка имеет внутренний конус. В сочетании с коническим распорным отрезком основного элемента анкера такое исполнение изобретения дает равномерное раздвигание разжимной втулки по всей аксиальной длине и по периферии. Благодаря этому достигается большое усилие закрепления. С целью согласования с цилиндрическим сверленым отверстием наружная поверхность разжимной втулки в одном из исполнений изобретения выполнена цилиндрической.

В одном из исполнений изобретения предусмотрена цапфа разжимной втулки, которая входит в сквозное отверстие в основном элементе анкера. Эта цапфа служит, с одной стороны, для аксиального нагружения разжимной втулки с целью насаживания на распорный участок. Кроме того, цапфа направляет разжимную втулку в основном элементе анкера и предотвращает опрокидывание или перекос разжимной втулки, в частности, когда она выполнена короткой по оси.

В одном из исполнений распорный анкер содержит ударный штифт, который вставлен на участке распорного участка в сквозное отверстие основного элемента анкера. Через ударный штифт можно нагружать разжимную втулку по оси и тем самым передвигать на распорный участок и раздвигать. Ударный штифт имеет то преимущество, что он не мешает передвижению разжимной втулки на распорном участке после раздвигания и тем самым не влияет на остаточное свойство дальнейшего расширения распорного анкера в соответствии с изобретением. Кроме того, ударный штифт основного элемента анкера устойчиво опирается на радиальный упор так, что распорный участок не поддается давлению радиально внутрь.

Изобретение поясняется ниже подробнее с помощью изображенных на чертеже примеров выполнения. Показано:

фиг.1 - распорный анкер в соответствии с изобретением, осевое сечение;

фиг.2 - распорный анкер из фиг. 1 в закрепленном положении;

фиг.3 - второй пример выполнения распорного анкера в соответствии с изобретением, осевое сечение;

фиг.4 - третий пример выполнения распорного анкера в соответствии с изобретением, осевое сечение.

Изображенный на фиг.1 распорный анкер 10 содержит основной элемент анкера 12 и разжимную втулку 14. Основной элемент анкера 12 изготовлен из трубки и имеет вследствие этого сквозное отверстие 16 в продольном направлении. Основной элемент анкера 12 выполнен примерно на 2/3 своей длины в виде полого цилиндра, то есть он имеет трубчатый участок 18. К трубчатому участку 18 через кольцеобразное ступенчатое сужение 20 примыкает распорный участок 22. Распорный участок 22 образует пустотелый конус, расширяющийся от трубчатого участка 18. Направление, в которое расширяется распорный участок 22, является направлением ввода распорного анкера 10 в сверленое отверстие, распорный участок 22 расширяется в направлении переднего конца распорного анкера 10. На своем переднем расширенном конце распорный участок 22 имеет наружный диаметр, который приблизительно соответствует наружному диаметру цилиндрического участка 18 за вычетом двойной толщины стенки разжимной втулки 14, разжимная втулка 14 имеет приблизительно одинаковый наружный диаметр с цилиндрическим участком 18 основного элемента анкера 12. Сквозное отверстие 16 основного элемента анкера 12 проходит также через распорный участок 22.

Кольцеобразное ступенчатое сужение 20 и расширяющийся в виде пустотелого конуса в направлении ввода распорного анкера 10 распорный участок 22 выполнены обработкой давлением образующей основной элемент анкера 12 трубы. Например, кольцеобразное ступенчатое сужение 20 и распорный участок 22 выполнены нажимными роликами на трубчатом участке 18. Наружная поверхность по окружности распорного участка 22 в виде пустотелого конуса снабжена скользящим покрытием, обеспечивающим осевое передвижение разжимной втулки 14 без трения с малыми потерями на трение на распорном участке 22 и на длительное время предотвращает "разъедание". Под словом "разъедание" понимается осевое затруднение движения или неподвижность разжимной втулки 14 на распорном участке 22 основного элемента анкера 12 вследствие явлений коррозии и т.п.

Цилиндрический участок 18 снабжен внутренней резьбой 24, выполненной, например, посредством накатывания резьбы на трубе. Внутренняя резьба 24 служит для крепления закрепляемого объекта на распорном анкере 10 в соответствии с изобретением. Удаленная от распорного участка 22 задняя торцовая кромка основного элемента анкера 12 деформирована радиально наружу в поясок 26. Стенка трубчатого участка 18 снабжена выступающими наружу выступами 28 для обеспечения зажимания основного элемента анкера 12 в сверленом отверстии.

Разжимная втулка 14 изготовлена из листовой детали, согнутой в виде втулки, а именно разжимной втулки 14. Разжимная втулка 14 имеет сквозную продольную канавку 30, которая обеспечивает расширение/раздвигание разжимной втулки 14. Разжимная втулка 14 может быть снабжена еще одной продольной канавкой для того, чтобы облегчить раздвигание (не изображена). Разжимная втулка 14 имеет полый цилиндрический участок 32, которым она окружает распорный участок 22 основного элемента анкера 12. Участок 32 в виде полого цилиндра разжимной втулки 14 имеет приблизительно одинаковую длину с распорным участком 22 основного элемента анкера 12. На одной из торцовых сторон, обращенной к трубчатому участку 18 основного элемента анкера 12, разжимная втулка деформирована с прилеганием к внутренней стороне своего участка 32 в виде полого цилиндра. Деформированный внутрь участок 34 имеет треугольную осевую поверхность, поэтому разжимная втулка 14 в своей, охватывающей распорный участок 22 основного элемента анкера 12 части, имеет цилиндрическую наружную поверхность и коническую, дополняющую пустотелый конус распорного участка 22 внутреннюю поверхность. Своей конической внутренней поверхностью разжимная втулка 14 прилегает с осевым перемещением к распорному участку 22 основного элемента анкера 12. Наружный диаметр трубчатого участка 18 основного элемента анкера 12 и разжимной втулки 14 приблизительно соответствуют друг другу.

На участке 32 в виде полого цилиндра разжимной втулки 22 выполнены направленные наружу захваты 36 в форме рыболовного крючка, которые должны обеспечить хороший упор разжимной втулки 14 в сверленом отверстии от вытягивания.

На торцовом конце, удаленном от переднего трубчатого участка 18 основного элемента анкера 12 разжимная втулка 14 деформирована вокруг передней торцовой кромки распорного участка 22 внутрь в цапфу 38. Цапфа 38 пересекает распорный участок 22 и выступает несколько дальше в трубчатый участок 18 основного элемента 12 распорного анкера 10. Цапфа 38 ведет разжимную втулку 14 на распорном участке 22 и предотвращает перекос разжимной втулки 14.

Закрепление и применение распорного анкера 10 изображено на фиг.2. Для закрепления распорный анкер 10 своей разжимной втулкой 14 устанавливается вперед в цилиндрическое сверленое отверстие 40, например в бетоне. Сверленое отверстие 40 должно быть глубже длины распорного анкера 10, сверление может быть также сквозным отверстием. Распорный анкер 10 вводится в сверленое отверстие 40 до тех пор, пока он своим пояском 26 не коснется бетона или пока он не установится заподлицо или несколько погруженным в сверлении 40. Затем не показанный ударный инструмент, например ударная оправка, вводится в участок в виде полого цилиндра 18 основного элемента 12 анкера и, например, ударами молотка разжимная втулка 14 через свою цапфу нагружается по оси. Разжимная втулка 14 тем самым передвигается по оси на распорном участке 22 основного элемента 12 анкера и расширяется. Разжимная втулка 14 защемляется или заклинивается и основной элемент 12 анкера, распорный анкер 10 согласно изобретению закрепляется в сверленом отверстии 40. Расширение и закрепление распорного анкера 10 в сверленом отверстии 40 может осуществляться также машинным способом. Например, с помощью ввинченного не показанного винта можно закрепить предмет на закрепленном в бетоне распорном анкере 10.

Если сверленое отверстие 40 расширяется, например, вследствие образования трещин в бетоне, то аксиальное тянущее усилие вызывает на основном элементе 12 анкера аксиальное перемещение основного элемента 12 анкера относительно разжимной втулки 14, которая зафиксирована по оси неподвижно захватами 36 в сверленом отверстии 40. Аксиальное перемещение основного элемента 12 анкера вызывает дальнейшее раздвигание разжимной втулки 14, вследствие чего распорный анкер 10 в соответствии с изобретением остается закрепленным с приблизительно неизмененным усилием закрепления в расширенном сверленом отверстии 40. Распорный анкер 10 в соответствии с изобретением имеет, следовательно, так называемое остаточное свойство дальнейшего расширения при расширении сверления.

В показанном на фиг.3 распорном анкере 10 в соответствии с изобретением распорный участок основного элемента 12 анкера деформирован на своей свободной передней торцовой кромке с прилеганием внутрь. Это означает, что распорный участок 22 имеет две стенки. Деформированный внутрь участок 42 имеет треугольную поверхность осевого сечения, пронизывающее основной элемент 12 анкера сквозное отверстие 16 выполнено цилиндрическим на распорном участке 22. Вследствие выполнения двустенным распорный участок 22 показанного на фиг. 3 распорного анкера имеет высокую устойчивость. Цапфа 38 разжимной втулки 14 выполнена укороченной, поэтому она не выступает в трубчатый участок 18 основного элемента 12 анкера. Поэтому для закрепления следует применить ударный инструмент, который имеет подходящую к сквозному отверстию 16а приставку. Впрочем, изображенные на фиг.1 и 3 распорные анкеры 10 в соответствии с изобретением выполнены согласованными и работают одинаково. Во избежание повторений относительно фиг.3 приводится ссылка на примеры выполнения по фиг.1 и 2. Для одинаковых деталей применены одинаковые позиции.

В изображенном на фиг.4 распорном анкере 10 в соответствии с изобретением цапфа разжимной втулки 14 укорочена до небольшой части 44, которая входит в переднюю торцовую сторону распорного участка 22 основного элемента 12 анкера. В распорный участок 22 с зажимом вставлен ударный штифт 46. В качестве ударного штифта 46 применен просечной штифт. Такой вариант выполнения изобретения имеет то преимущество, что ударный штифт 46 при дополнительном раздвижении распорного анкера 10 не следует за относительным движением разжимной втулки 14 относительно основного элемента 12 анкера и поэтому не влияет отрицательно на функцию дополнительного раздвижения. Возможное "разъедание" ударного штифта 46 на распорном участке не мешает дальнейшему расширению распорного анкера 10. Кроме того, ударный штифт 46 поддерживает распорный участок 22 устойчивым от радиального сжатия. Впрочем, изображенные на фиг.3 и 4 распорные анкеры 10 в соответствии с изобретением выполнены одинаковым образом и функционируют одинаково, с целью избежания повторений дается ссылка на вариант выполнения на фиг.3.

Изобретение относится к распорному анкеру. Распорный анкер содержит основной элемент анкера, вводимый в сверленое отверстие и имеющий распорный участок, расширяющийся в направлении ввода распорного анкера. Основной элемент анкера имеет сквозное отверстие. Распорный анкер содержит также разжимную втулку, насаженную с возможностью перемещения по оси на распорный участок и раздвигаемую вследствие упомянутого перемещения. При этом разжимная втулка охватывает распорный участок с передней в направлении ввода распорного анкера стороны и перекрывает сквозное отверстие в основном элементе, причем перемещение разжимной втулки осуществляется под действием ударного нагружения по оси. В результате создан распорный анкер, который выгоден по цене, прост в изготовлении и имеет остаточное свойство дальнейшего расширения. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Распорный анкер, содержащий основной элемент (12) анкера, вводимый в сверленое отверстие (40) и имеющий распорный участок (22), расширяющийся в направлении ввода распорного анкера (10), причем основной элемент (12) анкера имеет сквозное отверстие (16, 16а) и разжимную втулку (14), насаженную с возможностью перемещения по оси на распорный участок и раздвигаемую вследствие упомянутого перемещения, отличающийся тем, что разжимная втулка (14) охватывает распорный участок (22) с передней в направлении ввода распорного анкера (10) стороны и перекрывает сквозное отверстие (16а) в основном элементе (12), при этом перемещение разжимной втулки (14) осуществляется под действием ударного нагружения по оси.2. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что основной элемент (12) анкера выполнен в виде втулки.3. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что его распорный участок (22) приформован в виде пустотелого конуса к образующей основной элемент (12) анкера втулке.4. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что распорный участок (22) выполнен с двумя стенками.5. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что разжимная втулка (14) имеет проходящую в продольном направлении канавку (30).6. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что разжимная втулка (14) имеет внутренний конус.7. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что разжимная втулка (14) имеет цилиндрическую наружную поверхность.8. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что разжимная втулка (14) имеет цапфу (38), которая входит в сквозное отверстие (16, 16а) в основном элементе (12) анкера.9. Распорный анкер по п.1, отличающийся тем, что содержит ударный штифт (46), входящий в распорный участок (22) основного элемента (12) анкера и нагружающий по оси разжимную втулку (14).