CZ20014314A3

CZ20014314A3 - Kotva k upevnění na dutých a plných stavebních materiálech

Info

Publication number: CZ20014314A3
Application number: CZ20014314A
Authority: CZ
Inventors: Wolfgang Nehl
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2002-03-13
Also published as: US6558094B2; ZA200108902B; NO20015672D0; KR20020021642A; CZ295815B6; SK284453B6; CN1289831C; RU2226238C2; DE10015902A1; CA2373476A1; SK17072001A3; CN1366588A; HRP20010782A2; PL200025B1; RS49822B; DE50104814D1; HK1048845A1; EP1183475A1; HK1048845B; WO2001075314A1

Description

KOTVA K UPEVNĚNÍ NA DUTÝCH A PLNÝCH STAVEBNÍCH MATERIÁLECH

Oblast techniky

Vynález se týká kotvy k upevnění na dutých a plných stavebních materiálech se znaky úvodní části nároku 1. Přitom jsou dutými stavebními materiály míněny například dutinové cihly nebo desky, za nimiž se nachází dutina. Plnými stavebními materiály je míněn například beton nebo pod.

Dosavadní stav techniky

Takové kotvy jsou o sobě známy. Obvykle jsou zhotoveny z plastu a mají ve střední oblasti v podélném směru se rozprostírající rozpínací ramena, která jsou od sebe oddělena zářezy. Na zadním konci jsou rozpínací ramena navzájem spojena pouzdrovitým koncem kotvy a na předním konci pouzdrcvitou špičkou kotvy;..... Rozpínací—šroub je prostrčitelný pouzdrovitým koncem kotvy a vešroubovatelný do špičky kotvy. K upevnění kotvy v plném stavebním materiálu se kotva vkládá do vývrtu v plném stavebním materiálu a do kotvy se vešroubovává rozpínací šroub. Rozpínací šroub tlačí rozpínací ramena od sebe, tzn. rozpínací šroub rozpíná rozpínací ramena a ukotvuje tím kotvu ve vývrtu v plném stavebním materiálu.

V dutém stavebním materiálu nebo v desce se kotva prostrkuje vývrtem, takže se pouzdrovítý konec kotvy nachází

82844 (82844a) φφ * φ φ »φ φ · φ

I?

·«·· φ· • · • · v dutém stavebním materiálu. Následně se rozpínací šroub prostrkuje koncem kotvy, vede mezi rozpínacími rameny a vešroubovává do špičky kotvy. Vešroubováním rozpínacího šroubu do špičky kotvy se tato pohybuje na konec kotvy, přičemž se rozpínací ramena rozpínají. Jsou o sobě známy dvě možnosti rozepření. První je, že rozpínací ramena přiblížením špičky kotvy ke konci kotvy vybočují směrem ven a tím zabírají tvarovým stykem do dutého stavebního materiálu. Druhá možnost je, že se špička kotvy při vešroubování rozpínacího šroubu přetáčí oproti konci kotvy, čímž se rozpínací ramena kroutí okolo sebe a tvoří uzlovitý útvar, který zabírá do dutého stavebního materiálu.

Známé kotvy mají nevýhodu špatného vedení šroubu., rozpínací šroub může při vešroubování bočně vystoupit zářezy mezi rozpínacími rameny. Další nevýhoda známé kotvy je její nepatrná tuhost v krutu, která při vešroubování rozpínacího šroubu vede k elastickému přetáčení špičky kotvy oproti konci kotvy. Při vešroubování rozpínacího šroubu rukou elastické přetáčení špičky kotvy vzhledem ke konci kotvy způsobuje, že se špička kotvy v případě, uvolní-li se šroubovák k dalšímu záběru, opět přetáčí zpátky společně s rozpihacím šroubem, vešroubovaným do· ní.Následkem toho se— může rozpínací šroub vešroubovat do kotvy rukou pouze obtížně.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je úkol zamezit výše uvedeným nevýhodám.

Tento úkol se podle vynálezu řeší znaky nároku 1. U

82844 (82844a) ••••ftft · ft ftft ♦ · · ftft ·· ft · • · · ft * ft ft ···· ft ftftftft¹ft ftft ft ft ft ftft • ft ··' *·· ftftft ftft · kotvy podle vynálezu se znaky nároku 1 jsou rozpínací ramena v obvodovém směru navzájem spojena protažitelným materiálem. K protažitelnosti může být materiál vytvořen tenký a/nebo zvlněný v obvodovém směru kotvy. Při výrobě kotvy z plastu je protažitelný materiál výhodně z jednoho kusu s rozpínacími rameny a sestává tedy ze stejného plastu jako zbývající část kotvy. Protažitelný materiál je v tomto případě proveden výhodně tenký jako plastová fólie. Spojením rozpínacích ramen v obvodovém směru získává kotva podle vynálezu tvar pouzdra, které je také v oblasti rozpínacích ramen uzavřeno v obvodovém směru. Tím se dociluje dobrého vedení rozpínacího šroubu a zamezuje se tomu, aby rozpínací šroub i při příčném namáhání rozpínacího šroubu bočně vystoupil mezi rozpínacími rameny z kotvy. Další výhodou spojení rozpínacích ramen v obvodovém směru je zvýšená tuhost kotvy v krutu. Zvýšená tuhost v krutu má především výhodu, že se špička kotvy při vesroubování rozpínacího šroubu méně spoluotáčí, čímž se může rozpínací šroub lépe vešroubovat do špičky kotvy. Dále má zvýšená tuhost v krutu výhodu, že se špička kotvy pří uvolnění šroubovacího momentu, tedy například při dalším záběru šroubováku, méně přetáčí zpátky. Rozpínací šroub je tím, především při vesroubování ‘ rukou, jednodušeji ·vešroubovatelný. do kotvy..

Doplňkově má kotva podle vynálezu výhodu, že moment otáčení při vesroubování rozpínacího šroubu po začátku rozpínání v dutém stavebním materiálu méně silně klesá. U známých rozpínacích kotev moment otáčení silně klesá, začala-li při upevňování kotvy na dutém stavebním materiálu rozpínací ramena vybočovat nebo se zakrucovat okolo sebe. Zvýšenou tuhostí kotvy podle vynálezu následkem spojení jejích rozpínacích ramen v obvodovém směru je tento efekt přinejmenším menší. Efekt silného poklesu momentu otáčení při vesroubování rozpínacího šroubu je nevýhodný, protože

82844 (82844a)

9999 99 * 9 9 • · · • 9 9

9 9 9

99

99 9

9 999 '9 9 9 9

9' 9 9 9 9

9 9 9 '9 9 9 9 9 99 9 dává pocit, že se rozpínací šroub nebo kotva nadměrným přetížením vytrhly a nemají proto pevné usazení v dutém stavebním materiálu.

U provedení vynálezu má pouzdrovitý konec kotvy větší průměr než zbylá část kotvy. Účelem tohoto provedení je dobré usazení kotvy v dutém nebo deskovitém stavebním materiálu, ve kterém je kotva zachycena ve vývrtu v podstatě pouze pouzdrovitým koncem kotvy, a zbylá část kotvy se nachází v dutině.

U provedení vynálezu má průřez pouzdrovítého konce kotvy zubovitý obrys. To znamená, že má konec kotvy radiální plochy, od jejichž vnějšího okraje probíhá kontura konce kotvy proti směru vešroubování rozpínacího šroubu šroubovité směrem dovnitř až k další radiální ploše. Radiální plochy jsou tedy vyrovnány ve směru vešroubování rozpínacího šroubu. Tvoří v měkkých stavebních materiálech druh opory, která se zatlačuje do stavebního materiálu a tvoří zajištění proti otáčení, které drží kotvu při vešroubování rozpínacího šroubu pevně proti otáčení ve stavebním materiálu. Radiální plochy samozřejmě nemusí být vyrovnány přesně radiálně. Především ' společně s větším průřezem konce’ kotvy -oproti ostatní části kotvy poskytuje zubovité provedení obrysu konce kotvy dobré zajištění proti otáčení v měkkých stavebních materiálech, protože při zavedení kotvy do vývrtu v měkkém stavebním materiálu v průměru větší konec kotvy utěsňuje stavební materiál v oblasti obklopující konec kotvy, takže radiální plochy, zatvarované do stavebního materiálu, získávají dobrou oporu ve stavebním materiálu.

U provedení vynálezu je pouzdrovítá špička kotvy opatřena v úhlu odkloněnými zářezy například ve tvaru V,

82844 (82844a) »»

1;.

·· přičemž výběžek (vrchol) nebo špička zářezu ukazuje výhodně k přednímu nebo zadnímu konci kotvy. Svým úhlovým odkloněním mají zářezy jedno rameno se stoupáním ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu a druhé rameno s opačným stoupáním. Stoupání zářezu ve špičce kotvy se může odchylovat od stoupání závitu rozpínacího šroubu, pouze jeho směr je nařízen stejně, popř. opačně. Ramena úhlově odkloněných zářezů, jejichž stoupání probíhá ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu, slouží záběru otáček závitu rozpínacího šroubu, způsobují dobré přizpůsobení rozdílným průměrům šroubu. Úhlově odkloněné zářezy způsobují spolehlivý záběr rozpínacího šroubu s malým průměrem bez vytržení rozpínacího šroubu ze špičky kotvy při utahování rozpínacího šroubu. Zároveň úhlově odkloněné zářezy zamezují vysokému vzestupu točivého momentu při vešroubovánú rozpínacího šroubu s vysokým průměrem šroubu.

Ramena úhlově odkloněných zářezů, jejichž stoupání je nařízeno proti stoupání závitu rozpínacího šroubu, způsobují axiální protažitelnost špičky kotvy, čímž se mění axiální odstup úhlově odkloněných zářezů, umístěných axiálně za sebou na špičce kotvy. Tím se dociluje přizpůsobení různým 'Stoupáním’ závitu rozpínacího šroubu-. - ------------ - ----— - ---U provedení vynálezu má kotva šroubovitý kanál pro rozpínací šroub, který má uvnitř pouzdrovité špičky kotvy průřez, odchylující se od kruhovitého tvaru. Šroubovitý kanál má tedy uvnitř špičky kotvy v různých směrech různé příčné rozměry. Také toto opatření slouží přizpůsobení kotvy různým průměrům rozpínacích šroubů. V dalším provedení má šroubovitý kanál uvnitř špičky kotvy plochý šroubovitý kanál, například ve formě zářezu. Šroubovitý kanál může také mít uvnitř špičky kotvy tvar dvou křížících se zářezů.

82844 (82844a) tety

t)4 fcfc·· fcfc · » · • fc fc fcfc fcfc » fc fc· fc fc fc- · fc fc fc^ fc • fc ·: · · fc · fc ·' fc fc fc fc fc fc fc fc fc fc ·· ·· fcfcfc fcfc· ·» fcfcfc

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje

obr.	1	kotvu podle zobrazení,	vynálezu	v	perspektivním
obr.	2	kotvu z obrázku	1 v bočním	pohledu,
obr.	3	kotvu z obrázku	1 v osovém	řezu,
obr.	4	čelní pohled na	kotvu z obrázku	1 zezadu,
obr.	5	čelní pohled na	kotvu z obrázku	1 zepředu,
obr.	6-9	průřezy podél obrázku 2 a	rovin VI	-VI	až IX-IX na

' obr. 10'a 11 ~ dva příklady'využití-kotvy z obrázku.....1. - Příklady provedení vynálezu

Kotva 10 podle vynálezu, znázorněná na obr. 1 - 3 je zhotovena z plastu, má přibližně tvar pouzdra. Kotva 10 má šroubovitý kanál 12 (obrázek 3) pro rozpínací šroub, který není na obr. 1-3 znázorněn a který axiálně prostupuje kotvu 10 a kuželovité se zužuje na dvou místech.

82844 (82844a) • fcfcfc fcfc * · fcfc * fc · · fcfc fcfc fc fc · fc • fcfc fc · fcfcfc fcfc·· · fc fc fc fc fc fcfcfc· fc 'fc fcfc'· fcfc fcfc fcfcfc fcfcfc fcfc fcfcfc

V zadní oblasti má kotva 10 pouzdrovitý konec 14 kotvy, v přední oblasti pouzdrovitou špičku 16 kotvy, přičemž je špička 16 kotvy dvěma proti sobě upravenými a v podélném směru probíhajícími rozpínacími rameny 18 v jednom kusu spojena s koncem 14 kotvy. Rozpínací ramena 18 definují rozpínací oblast 20 kotvy 10, která se rozprostírá od konce 14 kotvy ke špičce 16 kotvy. V obvodovém směru jsou rozpínací ramena 18 navzájem spojena protažitelným materiálem 22. Protažitelný materiál 22 sestává ze stejného materiálu jako zbytek kotvy 10, protažitelný materiál 22 je jednodílnou součástí kotvy 10. Protažitelný materiál 22 je vytvořen jako tenká fólie 22, která navzájem spojuje rozpínací ramena 18 v obvodovém směru (viz průřezy rozpínací oblasti 20 na obrázcích 7 a 8) . Tenká fólie 22 má zvlnění v obvodovém směru. Tenká fólie je jak svým zvlněním, tak i svým tenkým provedením a protažitelností plastu, ze kterého sestává, protažitelná v obvodovém směru kotvy 10, při nadměrném přetížení se tenká fólie 22 může přetrhnout.

Pouzdrovitý konec 14 kotvy má větší průřez nebo průměr než špička 16 kotvy a kotva 10 v rozpínací oblasti 20, což je však na obrázku špatně vidět. Kromě toho má pouzdrovitý kcr.ec 14 kotvy' zuboví tý obrys, 'který je vidět na’ obr. 6. Konec 14 kotvy má dvě proti sobě ležící radiální plochy 24, které jsou přivráceny směru vešroubování rozpínacího šroubu, neznázorněného na obr. 1 - 3. Na vnější okraje radiálních ploch 24 se napojují obrysy nebo obrysové plochy 26, které probíhají proti směru vešroubování rozpínacího šroubu šroubovité směrem dovnitř až k protilehlé radiální ploše 24. Radiální plochy 24 slouží zajištění kotvy 10 proti přetáčení ve vývrtu při vešroubování rozpínacího šroubu.

Mezi uvedenými radiálními plochami 24 odstávají od

82844 (82844a)

·· + · • • •	♦ ·	• · • •	99 9	99	9 9
• é	• • • ·	9 • ·' ·	• • 9
• ·	•	•	9		•	9
··	»·		9 9 9	9 99	• ·		9 9

konce 14 kotvy v podélném směru kotvy probíhající žebra 28 k zajištění proti přetáčení. Žebra 28 k zajištění proti přetáčení mají zubovitý průřez, jejich ve směru vešroubování rozpínacího šroubu ukazující plochy tvoří rovněž radiální plochy 30 kotvy 10.

Pouzdrovítá špička 16 kotvy je opatřena úhlově odkloněnými zářezy 32, jejichž špička nebo vrchol je nařízen směrem dopředu. Zářezy 32 jsou upraveny protilehle na špičce 16 kotvy na dvou místech a větší množství (tři) zářezy (32) jsou upraveny na špičce 16 kotvy v axiálním odstupu od sebe. Úhlově odkloněné zářezy 32 mají ramena 36, 38, přičemž rameno 36 má stoupání ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu, neznázorněného na obr. 1-3, a druhé rameno 38 má stoupání v opačném směru. Stoupání ramene 3 6 se nemusí shodovat se stoupáním závitu rozpínacího šroubu, stoupání jde pouze ve stejném směru.

Šroubovitý kanál 12 má v oblasti konce 14 kotvy přibližně kruhovitý průřez, zužuje se v rozpínací oblasti 20 na dva vzájemně se křížící zářezy (obr. 7 a 8) a má ve špičce 16 kotvy tvar zářezu (obr. 9) . To umožňuje dobré 'přizpůsobení ' šroubovitého’' kanálu 12' rozpínacím šroubům s různým průměrem.

Funkce kotvy 10 podle vynálezu bude vysvětlena na základě obr. 10 a 11: obr·. 10 znázorňuje upevnění předmětu 40 na deskovitém stavebním materiálu 42 . Kotva 10 je vložena do vývrtu v deskovitém stavebním materiálu 42 . Na základě většího průměru konce 14 kotvy rozšiřuje konec 14 kotvy vývrt a zpevňuje přitom stavební materiál, obklopující konec 14 kotvy. Současně se konec 14 kotvy svým zubovitým obrysem (obr. 6) zatvarovává do stavebního materiálu 42, radiální

82844 (82844a) ···· ·· · » * ♦ ·* ·

9 9 · • · · · · β β 8 8 9

plochy 24, 30 tvoří opěrné plochy, které zamezují spoluotáčení kotvy 10 při vešroubování rozpínacího šroubu 44 .

Po vložení kotvy 10 je upevňovaný předmět 40, opatřený vývrtem, držen na deskovitém stavebním materiálu 42, a rozpínací šroub 44 se prostrkuje předmětem 40 a vešroubovává se do kotvy 10. Přitom se zařezává šroubovitý závit 4 6 rozpínacího šroubu 44 do špičky 16 kotvy a šroubovitý závit 46 přichází do záběru s rameny 36 úhlově odkloněných zářezů 32, která mají stoupání ve stejném směru jako šroubovitý závit 46 rozpínacího šroubu 44 . Ramena 38 úhlově odkloněných zářezů 32, která mají stoupání v opačném směru, umožňují axiální protažení špičky 16 kotvy, takže se axiální odstup zářezů 32 přizpůsobuje stoupání šroubovitého závitu 4 6. Ve spojení se šroubovitým kanálem 12 ve formě zářezu, plochým ve špičce 16 kotvy, způsobují úhlově odkloněné zářezy 32 dobré přizpůsobení špičky 16 kotvy průměru použitého rozpínacího šroubu, jakož i stoupání jeho šroubovitého závitu 46.

Na obrázku 11 je znázorněno ukotvení předmětu 40 na plném stavebním materiálů'48 jako je například beton.’ Zde se ’ rozpínací kotva 10 o sobě známým způsobem vkládá do vývrtu 50 v plném stavebním materiálu, nasazuje se předmět 40 a rozpínací šroub 44 se prostrkuje předmětem 40 a vešroubovává s'e do kotvy 10. Rozpínací šroub 44 tlačí rozpínací ramena 18 od sebe a ukotvuj e tím rozpínací kotvu 10 ve vývrtu 50. Odtlačování rozpínacích ramen od sebe, tedy rozpínání rozpínacích ramen 18 se tenkými, rozpínací ramena 18 v obvodovém směru spojujícími fóliemi 22 nezamezuje, protože jsou tyto tenké a mají zvlnění a proto jsou v obvodovém směru protažitelné. Tenké fólie 22, které spojují rozpínací

82844 (82844a) ramena 18 v rozpínací oblasti 20 na způsob pouzdra, zamezují tomu, aby mohl rozpínací šroub 44 při vešroubování bočně vystoupit mezi rozpínacími rameny 18 ze šroubovitého kanálu 12. K tomuto nebezpečí dochází bez tenkých fólií 22 především tehdy, zatěžuje-li se rozpínací šroub 44 předmětem 40 v příčném směru. Plochý šroubovitý kanál 12 ve formě zářezu, jakož i úhlově odkloněné zářezy 32 umožňují i v tvrdém a nepoddajném plném stavebním materiálu 48, jako je například beton, vešroubování rozpínacího šroubu 44 se srovnatelně nízkým točivým momentem.

Claims

1. Kotva materiálech, s podélném směru, k upevnění na dutých a plných stavebních rozpínacími rameny rozprostírajícími se v která jsou rozpínatelná vešroubováním rozpínacího šroubu do kotvy, přičemž jsou rozpínací ramena na zadním konci navzájem spojena pouzdrovitým koncem kotvy, kterým je prostrčitelný rozpínací šroub, a na zadním konci pouzdrovítou špičkou kotvy, do které je vešroubovatelný rozpínací šroub, vyznačující se tím, že rozpínací ramena (18) jsou v obvodovém směru navzájem spojena protažitelným materiálem (22).

2. Kotva podle nároku 1, vyznačující se tím, že konec (14) kotvy má větší průměr než kotva (10) v oblasti rozpínacích ramen (18) a špičky (16) kotvy.

3. Kotva podle nároku 1, vyznačující se tím, že průřez konce (14) kotvy má zubovitý průřez, přičemž zubovitý tvar směřuje ve směru šroubování rozpínacího šroubu '(44). ..... ........ -.....--..... -......' ’ - .......................

4. Kotva podle nároku 1, vyznačující se tím, že špička (16) kotvy má úhlově odkloněné zářezy (32), přičemž jedno rameno (36) zářezu (32) má stoupání ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu (44) a druhé rameno (38) má stoupání v opačném směru.

5. Kotva podle nároku 1, vyznačující se tím, že šroubovitý kanál (12) kotvy (10) pro rozpínací šroub (44) má uvnitř špičky (16) kotvy průřez, odchylující se od

16 82844 (82844a) ···· fcfc • fc ·

9' · 9 • · · • fcfc 9 ·· 9 *

• • fc 9 9 • fc • 9 • 9 · • 9 9 · • • 9 • 9 999 9« 9 fc

kruhovitého tvaru.

6. Kotva podle nároku 1, vyznačující se tím, že šroubovitý kanál (12) má přinejmenším uvnitř špičky (16) kotvy plochý průřez.

7. Kotva podle nároku 6, vyznačující se tím, že šroubovitý kanál (12) je ve formě zářezu.

8. Kotva podle nároku 7, vyznačující se tím, že šroubovitý kanál (12) má tvar dvou navzájem se křížících zářezů.