NO155113B - Ekspansjonsskrue. - Google Patents

Description

EKSPANSJONSSKRUE

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en akspansjonsskrue

av det slag som angis nærmere i ingressen av patentkrav 1.

TEKNIKKENS STAND

Ekspansjonsskruer for innføring i hull i betong eller berg-vegger for fastholdelse av maskindeler, er velkjent og forekommer i mange forskjellige former. Oftest har en ekspansjonsskrue en eller kun få anordninger for ekspandering av en tilhørende hylse, men ekspansjonsskruer med et flertall ekspans jonskjegler er kjent fra de tyske offentliggjorte patent-søknader nr. 2138246 og 1814485.

Slike ekspansjonsskruer med et flertall ekspanderende kjegler er beregnet til å fordele hylsens trykk over en stor del av hullets vegg for at overflatetrykket der skal holdes på en lav verdi.

Blant kjente ekspansjonsskruer forekommer slike med en hylse med en krenelert profil. En slik hylse får imidlertid profil-en utflatet når skruen belastes og hullets vegger består av et meget hårdt materiale; skruen kan derved trekkes ut av hullet.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Slik det fremgår av den kjennetegnende del av patentkrav 1

er der angitt de geometriske forhold ved søknadsgjenstanden som gir opphav til den spesielle effekt som består i at hylsen skal utvide seg bare i bestemte ringformete utbulninger .

Det er i denne sammenheng lagt vekt på tre samvirkende geometriske forhold, nemlig 1) at hylsens (koniske) overgangsparti på innsiden mellom en fortynning og en ovenforliggende fortykning er vesentlig kortere enn lengden av fortykningen i aksial retning,

2) at kjegle-diameteren er av korrekt størrelse til å

treffe et slikt (konisk) overgangsparti, og at

3) fortykningene (i og for seg selvfølgelig, men dog) må være vesentlig tykkere enn fortynningene.

Disse i kravets karakteristikk angitte trekk tjener til å

gi "lokalisert utbuling". Disse utbulninger trenger inn i

hullets vegg og bidrar primært til å fastholde ekspansjonsskruen. Utviklinger av oppfinnelsen er omtalt i de etter-følgende uselvstendige patentkrav.

Med ekspansjonsskruen ifølge oppfinnelsen, oppnås det at sær-skilt dens hylse med dens fortykkelser kan motstå endog meget stort trykk som påføres hylsen når materialet i hullets vegger er hårdt. Andre utviklingsformer av ekspansjonsskruen egner seg også til å anvendes når veggene i hullet består av mykt materiale med liten holdfasthet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

I det etterfølgende er eksempler på ekspansjonsskruer ifølge oppfinnelsen beskrevet under henvisning til den vedlagte tegning, hvor

Fig. 1 illustrerer en komplett ekspansjonsskrue,

Fig. 2 illustrerer en utviklet hylse,

Fig. 3 illustrerer en ekspansjonsskrue med forskjellige av-stander mellom hylsens fortykkelser og ekspansjonsskruens kjegler, Fig. 4 illustrerer den samme ekspansjonsskruen sett mot dens innerste ende, Fig. 5 illustrerer bukling i de fortynnede partier av hylsen,

Fig. 6 illustrerer inntrykninger i hylsens fortykkelser,

Fig. 7 er et snitt gjennom samme hylse og

Fig. 8 illustrerer en ekspansjonsbolt med en ekspandert hylse.

FORETRUKKET UTFØRELSESFORM AV OPPFINNELSEN

Slik det fremgår av fig. 1, er den ytre enden av en ekspansjonsskrue, skruedel 1, gjenget for samvirke med et festeelement. I det viste eksempel er skruedelen gjenget utvendig for samvirke med en mutter 2, selv om den alternativt kan være utført med et aksielt hull som er gjenget for samvirke med en skrue. Skruedelen er utført med et flertall kjegler, av hvilke en er kjegle 3, beliggende ved enden motsatt den som er gjenget, er rettet med sin smale ende mot den gjengede delen av skruen og er avsluttet i sin ytterste ende med et kort sylindrisk parti. Øvrige kjegler 4, 5, 6, tre kjegler i eksempelet, er doble kjegler med basisene mot hverandre. Begge kjeglene i en dobbelt kjegle har omtrentlig den samme toppvinkel, men kan også ha forskjellige toppvinkler. I prin-sippet har alle kjeglenes basiser den samme diameter, hvilken er noe større enn diameteren av skruens gjengede del. Mellom kjeglene finnes sylindriske overgangsdeler 7, 8, 9 med omtrentlig den samme diameter som den gjengede del av skruen. Alle kjegler og overgangsdeler er utført i et stykke med skruedelen 1.

Skruedelen 1 er omgitt av en sylindrisk ekspansjonshylse 10, hvilken strekker seg over alle ekspansjonskjeglene og opp til mutteren 2, hvor en flat skive 11 er hensiktsmessig plassert for å fordele trykket av mutteren på hylsens ende.

Ekspansjonshylsen 10, vist i tverrsnitt i fig. 1, er svøpt rundt hele skruedelens omkrets med unntak av en smal aksiell slisse som strekker seg langs hylsens fulle lengde. Hylsen 10 er stort sett sylindrisk på sin utside og dannet med fortykninger 12 innragende fra hylsens indre overflate og svarende til skruedelens sylindriske overgangsdeler 7-9, idet hylsen også kan være utformet med fortynninger 13, svarende til ekspansjonskjeglene 3-6. Hylsen kan f.eks. være fremstilt av et bånd med stor utstrekning i tverretningen for den viste hylsen, og med nevnte fortykninger og fortynninger forløpende langs båndet.

En variant av hylsen 10 kan være utført med to eller flere slisser, hvilke deler hylsen i flere samvirkende segmenter.

Som vist i fig. 2, hvilken illustrerer en utvikling av hylsen 10, er hylsen videre utformet med et flertall korte slisser 14 i den langsgående retningen av hylsen over fortykningene som svarer til de sylindriske overføangsdelene 7-9. Hyl-

sen kan således lettere ekspanderes ved kjeglenes innvirkning enn hvis hylsens omkrets var ubrutt.

Ekspansjonsbolten med hylse er beregnet for innføring i et hull i en vegg eller gulv 15, se fig. 1, og å holde en gjenstand 16, f.eks. fundamentet for en maskin. Festeanordning-ens utforming tillater den å bli innført i det borede hullet i gulvet etc. 15 mens gjenstanden 16 står på plass over det. Forøvrig kan hullet i gulvet etc. bores gjennom hullet i gjenstanden som skal festes, mens gjenstanden er på sin beregnede plass. Når mutteren tilstrammes, trekkes skruedelen 1 ut noe av hylsen 10, idet ekspans jonskjeglene 3-6 samvirker med hylsens fortykninger 12 for å ekspandere hylsen.

Hylsens tykkelse er således tilpasset at, når ekspansjonskjeglene 3-6 trykker på hylsens fortykninger 12, og utvider hylsen til kontakt med hullets vegg, blir kantene av fortykningene, slik som vist i fig. 8 utvidet til utbulninger 37 som går rundt hylsen 10. Ved fortsatt tilstramning på mutteren, vil den sammentrykkende kraft fra ekspansjonskjeglene som virker på fortykningene bli så stor at utbulningene pres-ses inn i veggen, hvorved hele ekspansjonsbolten holdes i hullet med stor kraft.

En ekspansjonshylse 21 i fig. 3 kan alternativt utføres med lengre avstand mellom fortykningene 22 enn mellom ekspansjonskjeglene 3-6 i skruedelen 1. Med denne utførelsesform av hyl-• sen oppnås at med bevegelse av skruedelen 1 utad i retningen av pilen, skjer ekspansjonen av hylsen 21 først ved den innerste kjeglen 3, deretter ved den nest innerste kjeglen 4 etc. Dette medfører øket visshet for at hylsens trykk på hullets vegger primært påvirker hullets indre slik at risiko for at hullets kanter ødelegges betydelig reduseres.

Slik det det fremgår av enderisset av hylsen 21 i fig. 4, sammenlignet med fig. 3, er hylsen oppklippet ved et parti mot sin ende, og deformert til en støtte 23 for den innerste enden av ekspansjonsskruen. Denne støtte 2 3 bestemmer mer nøyaktig innføringen av hylsen i hullet i veggen enn hva bare mutteren på den gjengede delen av ekspansjonsskruen kan gjøre. Alle de beskrevne ekspansjonshylsene er beregnet til å være laget med en eller flere deformerte støtter 23.

Når mutteren 2 skrues på gjengen av skruedelen 1, se fig. 1, vil skruen bli trukket ut av eks<p>ansjonshylsen 10 med ekspan-sjon av hylsen som følge. Utadtrekking av skruedelen forut-setter en reaksjonskraft i form av et trykk mellom ytterkant-en av ekspansjonshylsen og mutteren 2 med sin skive 11. Ekspansjonen av hylsen 10 bestemmes kun av mutterens 2 tilstramning på den gjengede enden av skruedelen 1, og uavhengig av hvorvidt hylsen ved begynnelsen av mutterens tilstramning al-lerede er blitt fastspent mellom kjeglene i ekspansjonsbolten og hullets vegger eller ikke. Mutteren med sin skive vil nå også trykke på den monterte gjenstand 16. Dette er mulig ettersom en av de fortynnede deler 13 av hylsen, ofte en del som ikke omgir en ekspansjonskjegle, deformeres på en måte som fremgår av fig. 4. Etter at de innerste deler av hylsen 10 er blitt fastspent til hullets vegger, blir både skruedelen 1 og hylsen stasjonære. Fortsatt tilstramning av mutteren 2 resulterer i at hylsens fortynning 13 deformeres slik at den ytterste enden av hylsen 10 kan beveges av mutteren ytterligere et lite stykke inn mot hullet. Mutteren og til-hørende skive 11 kan derved skrues så langt at tilstrekkelig trykk for å fastholde gjenstanden 16 kan oppnås.

Ved en videre utvikling av oppfinnelsen, som fremgår av fig.

6 og tverrsnittet i fig. 7, er ekspansjonshylsen 31 utført med innbuktninger 32 i sine fortykkede deler. Skruedelen 33 oppviser i dette tilfellet et antall dobbelte kjegler 34, hvis toppvinkler er stort sett like. Kjeglene i denne skruedel har større utstrekning enn i de tidligere beskrevne skruedeler, hvilket fører til at de sylindriske overgangsdeler 35 mellom kjeglene har mindre diameter enn overgangsdelene i de

tidligere beskrevne skruedeler. Hylsen 31 som er vist i fig-urene er utført med to innbuktninger ved hver sylindrisk over-gangsdel, men hylsen kan være utført med et annet antall innbuktninger enn to på hvert sted.

Innbuktningene 32 har til virkning at hylsen blir ekspandert mer på grunn av dem når skruedelen 3 3 tiltrekkes enn med hylsen i de tidligere beskrevne ekspansjonsskruer. Denne sist beskrevne ekspansjonsskruen er derfor spesielt egnet for bruk ved innfestninger for temmelig bygningsmateriale, hvor tilstrekkelig sterkt feste først kan oppnås med en stor ekspan-sjon av hylsen.

Claims (3)

1. Ekspansjonsskrue for fastsetting i et hulrom, hvis skruedel i sin ytre ende er gjenget for å samvirke med et festeelement, f.eks. i form av en mutter (2), og hvilken er forsynt med en ekspanderbar, på sin utside hovedsakelig sylindrisk hylse (10) omkring skruedelens motsatte ende, idet en innerprofil er anordnet til å samvirke med en ytterprofil hos skruedelen for ekspandering av hylsen ved skruedelens (1) uttrekning av hylsen, idet skruedelens (1) ytterprofil er dannet av et antall koaksiale rettavkortede kjegler (3-6) parvis anordnet med sammenstøtende grunnflater, og med sylindriske overgangsdeler (7-9) koaksialt anbragt mellom kjegleparene, idet alle kjegler og overgangsdeler er utført i ett stykke med skruedelen forøvrig, og idet hylsens (10) innerprofil er dannet av til de sylindriske overgangsdelene svarende fortykninger (12) innragende fra hylsens indre flate og til de koaksiale kjeglene svarende fortynninger (13) i hylsen, karakterisert ved at overgangspartier av hylsens (10) innerprofil mellom fortykningene (12) og fortynningene (13) har utstrekning i aksial retning som er vesentlig kortere enn fortykningenes (12) aksiale utstrekning, at den største radien til skruedelens (1) kjeglepartier har en størrelse som ligger mellom inner-radiuslengdene til hylsens (10) fortynninger (13) og fortykninger (12), og at fortykningene (12) er vesentlig tykkere enn fortynningene (13), hvorved den i hulrommet innerste del av hver fortykning (12) vil utvides av kjeglene (6) mer enn hylsen forøvrig til en lokalisert utbulning (37) rundt hylsen (10), beregnet til å trenge inn i hulrommets vegg, samt at naboavstanden mellom hylsens (10) fortykninger (12) er større enn naboavstanden mellom skruedelens (1) kjegelpar.

2. Ekspansjonsskrue som angitt i krav 1, karakterisert ved minst en renne (32) på utsiden av hylsen (31) i en av dens fortykninger og vinkelrett mot hylsens lengderetning, og tilsvarende utvidelse på hylsens innside.

3. Ekspans jonsskrue som angi 1.1, i krnv I. , karakterisert: ved ot anta 1.1. kor t: e s 1 i s s e r (14) i. hy 1 s e n s (10) lengderetning over dens fortykninger (12).