NO147122B - Festeelement med forankringsbolt og ekspansjonskile - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et festeelement med forankringsbolt

og ekspansjonskile, hvor forankringsbolten i dens bakre område er utstyrt med en som flens utformet angrepsdel for opptak av belastningen og en kileflate som nær forankringsboltens fremre område nærmer seg elementets tverrsnittskontur, langs hvilken kileflate ekspansjonskilen er forskyvelig for ekspansjon av elementet og hvor forankringsbolten og ekspansjonskilen i ikke ekspandert tilstand utfyller hverandre til et sirkelrundt tverrsnitt.

Festeelementer av den omtalte type tjener især for opphengning av mellomtak, kledninger, stillaser, rør, ledninger og lignende. Ulike typer utførelser er kjent. Da alle disse elementer benyttes i store stykktall, stilles især det krav at de skal kunne fremstilles økonomisk og på kort tid og skal kunne innsettes uten spesielle omstendigheter med hensyn til verktøy.

Av sikkerhetsgrunner kreves videre av elementene en viss etterekspansjon under belastning.

De elementer som benyttes til det nevnte formål er vanligvis oppbygget på kileekspansjonsprinsippet. Derved er vanligvis elementets ene del utformet som forankringsbolt som skal opp-

ta den hengende last. Langs en kileflate som er anordnet ved forankringsbolten, lar et vanligvis kileformet ekspansjonselement seg forskyve ved de kjente festeelementer. Disse kjente festeelementer er vanligvis slik oppbygget at elementet sitter fast i en boring for eksempel i et tak, etter at en viss ekspansjon er oppnådd og at en etterekspansjon opptrer ved ytterligere kraftpåvirkning på forankringsbolten av den last som skal opphenges.

Slik er en trykkfjær som kan spennes ved hjelp av en sperre, anordnet på forankringsbolten til et kjent element. Dette kjente element har videre en i forhold til forankringsbolten for-skyvbar ekspansjonskile som er slik anordnet at ved frigjøring av sperren vil den frigjorte trykkfjær forskyve ekspansjonskilen og derved forårsake en forekspansjon når elementet innføres i borin-

gen i et tak eller lignende. Elementet har overfor andre kjente den fordel at det gir en tilstrekkelig stor forekspansjon. Be-tydelige ulemper kan imidlertid ikke unngås. Således er på den ene side elementets oppbygning så omfattende at økonomien især

ved bruk i større omfang, er høyst tvilsom. I tillegg består den fare at sperren kan frigjøres før innføring av elementet i boringen, slik at ekspansjonskilen forskyves for tidlig i forhold til forankringsbolten til den stilling som virker som forekspansjon. Dette kan medføre en betydelig fare for skade for den person som benytter elementet. Videre kan etterspenningen samt en ny inn-stilling av sperren ikke gjennomføres uten ytterligere bruk av verktøy og især fagkunnskap.

Et ytterligere festeelement som er oppbygget på enkel

måte består også av en forankringsbolt og en ekspansjonskile slik at disse to deler i ikke ekspandert tilstand utfyller hverandre til et sirkelrundt tverrsnitt. For befestigelse av lasten °PP~

viser forankringsbolten ytre gjenger med en sekskantmutter. Mens dette element har oppbygningsmessige fordeler overfor det nevnte

som forspenner elementet ved hjelp av fjærkraft, er det ikke

enkelt å forskyve ekspansjonskilden for forekspansjon overfor forankringsbolten^da ekspansjonskilen rager ut over forankringsbolten og, sett i aksens retning, ekspansjonskilen overdekkes av projeksjonen av den sekskantmutter som skal oppta belastningen.

Av denne grunn er dette element høyst uegnet ved rene opphengninger og benyttes heller hvor en innspennbar del foreligger mellom sekskantmutteren og ekspansjonskilens bakre endeside, slik at en tilstrekkelig forspenning kan oppnås ved fastspenning av sekskantmutteren.

Målsetning for den foreliggende oppfinnelse er å frem-skaffe et befestigelseselement som især egner seg for opphengning,

er økonomisk å fremstille og kan innsettes uten spesielle verktøy samt sikre en tilstrekkelig stor for- og etterekspansjon.

Ifølge oppfinnelsen løses oppgaven ved at forankringsboltens angrepsdel er utformet som en flens og har en utsparing som tjener til føring av ekspansjonskilen og slik at ekspansjonskilen rager ut over flensens bakre endeflate når forankringsbolten og ekspansjonskilen i ikke ekspandert tilstand utfyller hverandre til et sirkelrundt tverrsnitt.

Festeelementet ifølge oppfinnelsen utmerker seg især ved en ytterst enkel oppbygning. I tillegg er innsetningen meget enkel da kun hele elementet, som består av forankringsbolt og ekspansjonskile^blir så langt innført i boringen at forankringsboltens flens står mot overflaten, for eksempel i et tak. Ved hammerslag eller lignende drives ekspansjonskilen inn, dvs. forskyves så meget i forhold til forankringsbolten at ekspansjonskilens bakre endeflate stemmer overens med flensens bakre endeflate. Den overensstemmende stilling av de to deler viser tyde-lig at elementet har oppnådd en tilstrekkelig stor forekspansjon. På grunn av at delene i ikke ekspandert tilstand utfyller hverandre til et sirkelrundt tverrsnitt, kan boring og element avstemmes slik mot hverandre at det allerede ved forekspansjonen oppnås en høy grad av forankring. Det er mulig å holde klaringen mellom element og veggen i boringen ytterst liten slik at det også i ekspandert tilstand foreligger en stor kontaktflate mellom boringens vegg og elementet.

Lasten som angriper på forankringsboltens flens, fører til en etterekspansjon. For dette formål er det på den ene side mulig å anordne kroker, øyer eller lignende direkte på flensen eller det kan innføres befestigelsesdeler i form av bærevinkler eller lignende mellom flens og tak.

For å forenkle montasjen og lagerholdet er det fordel-aktig at ekspansjonskilen i ikke ekspandert tilstand er løsbart forbundet med forankringsbolten. Derved danner elementets sammen-hørende deler allerede før innføring i boringen en enhet. I tillegg blir innsetningen vesentlig forenklet da for eksempel elementet kan innføres i boringen ved lette hammerslag mot den ut-ragende ekspansjonskile. Så snart elementet er så langt innført i boringen at flensen står mot taket eller en mellomliggende del, løses forbindelsen under påvirkning av ytterligere hammerslag slik at ekspansjonskilen kan forskyves i forhold til forankringsbolten og derved opprette den ønskede ekspansjonseffekt.

Forbindelsen mellom de to deler kan oppnås på forskjel-lige måter. Slik foreslås for eksempel ifølge oppfinnelsen at de to deler forbindes med hverandre ved innrastning. Flensens flanker ved utsparingen egner seg som en innrasting idet disse kan gripe inn i tilsvarende fordypninger på ekspansjonskilen. Fri-gjøring av denne forbindelse oppnås ved at ekspansjonskilens fordypninger rykkes ut av området med flensens flanker. Andre for-bindelsesmuligheter består eksempelvis i anordning av sveise-punkter eller limsteder mellom de to omtalte deler. Ved disse utførelser avskjæres forbindelsesstedene ved kraftpåvirkning mot ekspansjonskilen på kjent måte.

Hensiktsmessig har ekspansjonskilen i sitt fremre område innerst i borehullet en tverrsnittsutvidelse. Derved legges de største ekspansjonskrefter i området dypest i borehullet slik at forhøyede spenninger især opptrer i dette område. Derved for-hindres utbrytninger av takets overflate. Den samme effekt kan eksempelvis også oppnås med en fortanning i ekspansjonskilens fremre område idet det herved består den mulighet å la tennenes spisser rage over ekspansjonskilens overflate. I tillegg har en fortanning den fordel at en mulig forekommende glidning av ekspansjonskilen ytterligere motvirkes, noe som forbedrer en virkningsfull etterekspansjons sikkerhet.

Ifølge et videre forslag i henhold til oppfinnelsen kan forankringsboltens kilflate dannes av to i en stump vinkel til hverandre stående langsgående halvdeler. Det er derved likegyl-dig om forankringsbolten eller ekspansjonskilen danner den konkave del. Ved dette tiltak oppnås at den del som har en konkav form også utvides radialt slik at opplagringsflaten mot boringens vegg ved ekspansjonsbetingelsene forstørres, noe som fører til en ytterligere forhøyelse av forankringsverdien. Til forbedring av denne radiale formingsevne kan den del som har en konkav form fremvise en tverrsnittsinnsnevring i form av et langsgående spor. Likeledes forhøyes ekspansjonskilens stivhet mot en mulig forekommende knekking ved innslagningen på grunn av den konkave eller konvekse tverrsnittsutformning.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved eksempler under henvisning til tegningene, hvor fig. 1. viser en perspektivisk fremstilling av det av forankringsbolt og ekspansjonskile bestående festeelement ifølge oppfinnelsen, fig. 2 festeelementet på fig. 1 klar til montasje, fig. 3 et snitt langs linjen III - III på fig. 2, fig. 4 festeelementet på fig. 1 i ferdig innsatt stilling, fig. 5 en videre utførelse av festeelementet ifølge oppfinnelsen, fig. 6 et snitt tilsvarende snittet III - III av en utførelse av festeelementet ifølge oppfinnelsen, og fig. 7 en videre utførelse av et festeelement ifølge oppfinnelsen i ferdig innsatt stilling.

Slik som spesielt figurene 1 og 2 viser, består festeelementet ifølge oppfinnelsen av den med 1 betegnede forankringsbolt og den med 2 betegnede ekspansjonskile. Forankringsbolten 1 har en flens 3 i det bakre område.. Flensen 3 har en utsparing 4 som tjener til føring av den overfor forankringsbolten 1 forskyv-bare ekspansjonskile 2. Fra flensen 3 mot den fremre ende er forankringsbolten 1 utstyrt med en avflatning 5 hvortil en kileflate 6 er tilsluttet. Kileflaten 6 heller slik at den mot forankringsboltens fremre ende nærmer seg dennes tverrsnittskontur. Ekspansjonskilen 2 er avflatet i dens bakre område og smalner av mot dens fremre ende. Som især figurene 2 og 3 viser, er ekspansjonskilen 2 slik avflatet og innsnevret at forankringsbolten 1 og ekspansjonskilen 2 i ikke ekspandert tilstand utfyller hverandre til et sirkelrundt tverrsnitt.

Som nevnt viser fig. 2 festeelementet i ikke ekspandert tilstand, nemlig i tilstanden før montering. For denne formontasje fremviser ekspansjonskilen 2 fordypninger 7 hvori flankene 4a av utsparingen 4 kan raste inn. Fig. 4 viser festeelementet på figurene 1 til 3 i ferdig innsatt stilling hvor en bærevinkel 8 er festet med elementet. Festeelementet er derved i dets formonterte stilling ført gjennom bærevinkelen 8 inn i boringen 9 i et tak 10. Denne innføring kan eksempelvis skje under påvirkning av hammerslag mot ekspansjonskilen som rager ut over flensens 3 bakre endeflate. Så snart forankringsboltens 1 flens 3 med mellomlegg av bærevinkelen 8 kommer i anlegg mot taket 10 har de videre hammerslag bevirket en forskyvning av fordypningene 7 i forhold til utsparingen 4 slik at ekspansjonskilen 2 har forskjøvet seg i forhold til forankringsbolten 1. Ved den relative forskyvning av de to deler oppstår en ekspansjon. Den overensstemmende stilling på ekspansjonskilens 2 bakre endeflate og flensen 3 er et mål for at en tilstrekkelig ekspansjon foreligger. Angrep av en last på bærevinkelen 8, eksempelvis ved benyttelse av åpningen 8a, bringer med seg den krevede etterekspansjon. Fig. 5 viser en ytterligere utførelse av et festeelement med en forankringskdle som er betegnet med 11 og en ekspansjonskile som er betegnet med 12. Forankringsbolten 11 har i éitt bakre område også en flens 13 hvis ikke synlige utsparing tjener til å føre ekspansjonskilen 12. For formontasje er forankringsbolten 11 og ekspansjonskilen 12 eksempelvis forbundet med hverandre ved hjelp av et sveisepunkt 14. Dette forbindelses-sted som ifølge et ytterligere forslag også kan være utformet som et limpunkt løses ved innsetning av festeelementer analogt til den foran beskrevne innrastningsforbindelse. Som fig. 5 ytterligere viser har ekspansjonskilens fremre ende en tverrsnittsutvidelse 15. Denne tverrsnittsutvidelse 15 medfører at de største ekspansjonskrefter overføres i borehullets dypeste del. Ellers er festeelementet utformet ifølge den foran beskrevne ut-førelse. Fig. 6 viser tverrsnittet av en ytterligere utførelse for et festeelement bestående av forankringsbolt 16 og ekspansjonskile 17. Ved denne utførelse er forankringsboltens 16 kileflate ikke utformet plan, men består av to i en stump vinkel til hverandre langsgående halvdeler 18. Ved forskyvning av ekspansjonskilen 17 i forhold til forankringsbolten 16 oppstår på grunn av den spesielle utformning av kileflaten også en radial utvidelse av forankringsbolten 16. Denne utvidelse kan lettes ved hjelp av tverrsnittssvekkelse for eksempel i form av et langsgåénde spor 19. Det er selvfølgelig også mulig å utforme de langsgående halvdeler 18 av forankringsboltens 16 kileflate slik mot hverandre at ekspansjonskilen 17 utvider seg radialt. Også i dette tilfel-le kan en forenkling av utvidelsen oppnås ved anbringelse av en tverrsnittssvekkelse. Fig. 7 viser et festeelement i henhold til et ytterligere forslag av oppfinnelsen i ferdig innsatt tilstand, hvormed en lask 25 er festet til et tak 26. Festeelementet består videre av en med 21 betegnet forankringsbolt og en med 22 betegnet ekspansjonskile. For å holde lasken 25 har forankringsbolten 21 en flens 23 på den bakre ende. Flensen 23 har en ikke vist utsparing for føring av ekspansjonskilen 22. Ekspansjonskilen 22 har i dens fremre områder en fortanning 24. På den ene side kan denne fortanning 24 tjene til å forhindre en mulig forekommende glidning av ekspansjonskilen 22. Ved egnet utformning

kan de enkelte tenner i fortanningen være lett fjærende slik at fortanningen 24 på den annen side er egnet til å utligne måle-toleranser i borehullets 28 diameter. Fortanningen 24 kan, som figuren viser, eksempelvis være utformet som sagtenner, eller den kan også bestå kun av et vinkelfremspring. Festeelementets formontasje kan eksempelvis utføres med en innrasting som ovenfor beskrevet hvorved ekspansjonskilen har fordypninger 27 hvori flensens 23 deler kan gripe inn. Som figuren videre viser har ekspansjonskilens 22 bakre område en innsnevring 29. Denne innsnevring 29 forhindrer at ekspansjonskilen klemmes inn i lasken 25 eller mot forankringsbolten 21 slik at festeelementets etterekspansjon ikke påvirkes negativt. Betydningen av at ekspansjonskilens 22 føring oppheves når innsnevringen 29 befinner seg i flensens 23 område, er uvesentlig, da ekspansjonskilen 22 i denne fase av. ekspansjonen allerede føres tilstrekkelig i borehullet 28.

Claims (7)

1. Festeelement med forankringsbolt og ekspansjonskile, hvor forankringsbolten i dens bakre område er utstyrt med en som flens utformet angrepsdel for opptak av belastningen og en kileflate som nær forankringsboltens fremre område nærmer seg elementets tverrsnittskontur, langs hvilken kileflate ekspansjonskilen er forskyvelig for ekspansjon av elementet, og hvor forankringsbolten og ekspansjonskilen i ikke ekspandert tilstand utfyller hverandre til et sirkelrundt tverrsnitt, karakterisert ved at forankringsboltens (1, 11, 21) flens (3, 13) har en utsparing (4) for ekspansjonskilen (2, 12, 22) og ekspansjonskilen (2, 12, 22) rager ut over flensens (3, 13, 23) bakre endeflate når forankringsbolten (1, 11 21) og ekspansjonskilen (2, 12, 22)i"ikke ekspandert tilstand utfyller hverandre til et sirkelrundt tverrsnitt.

2. Festeelement ifølge krav 1, karakterisert ved at ekspansjonskilen (2, 12, 22) for ekspansjon i forhold til forankringsbolten (1, 11, 21) minst kan forskyves så langt at ekspans jonskilens (2, 12, 22) bakre endeflate befinner seg i samme plan som flensens (3, 13, 23) bakre endeflate.

3. Festeelement ifølge krav 1-2, karakterisert ved at ekspansjonskilen (2, 12, 22) i ikke ekspandert tilstand er løsbart forbundet med forankringsbolten (1, 11, 21).

4. Festeelement ifølge krav 3, karakterisert ved at ekspansjonskilen (2, 22) er forbundet med forankringsbolten (1, 21) ved hjelp av innrastningselementer (4a, 7, 27) .

5. Festeelement ifølge krav 1-4, karakterisert ved at ekspansjonskilens (12) fremre område har en tverrsnittsutvidelse (15).

6. Festeelement ifølge krav 1-4, karakterisert ved at ekspansjonskilens (12) fremre område har en fortanning (24)....

7. Festeelement ifølge krav 1-6, karakterisert ved at forankringsboltens (16) kileflate er dannet av to langsgående halvdeler (18) som står i en stump vinkel til hverandre.