NO179685B - Selvborende anker - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et selvborende anker for innsetting i et arbeidsstykke, ifølge kravinnledningen.

Konstruksjonen og funksjonaliteten for ankre er velkjent i vedkommende teknikk. I utgangspunktet er ankrene ment å legges inn i et stykke materiale, og å holde fast en festeanordning i dette når det er lagt inn eller på annen måte satt inn i stykket. Ankre er spesielt ønskelige for bruk ved materialer som selv mangler den strukturelle styrke som er tilstrekkelig for direkte fastholding av festeanordninger. Gipsplater, vanlig kjent som tørrmur, er et eksempel på et slikt materiale. Ved bruk av ankre, kan gjenstander som ellers ikke kunne monteres i tørrmur ved bare festeanordninger monteres på tørrmuren. Et eksempel på et selvborende tørrmuranker er vist i US 4 601 625.

For å sikre at ankrene vil holde seg fast inne i tørrveggen eller annet materiale, er ankrene ofte selvborende. Ankrene har en boreseksjon anbrakt på inngangsenden, som er i stand til å fjerne deler av tørrmuren ved tilføring av et aksialt dreiemoment på ankerhodet. På denne måte sikrer man at utboringen som utformes gjennom tørrmuren ikke vil bli for stor. Ved selvboring av sitt eget hull, vil ankeret sikre at utboringen vil ha riktig størrelse, og vil holde ankeret fast i den, og dermed hindre at ankeret trekkes ut.

Selvboring medfører imidlertid til sine tider noen vanskeligheter. Når ankeret borer sitt eget hull gjennom tørrmuren, dannes det partikler fra den utborede del av tørr-muren. Disse partikler kan fylle utboringen når den blir formet, og bli komprimert ved ytterligere boring av ankeret, og dermed komplisere selvboreprosessen. I tillegg, når ankeret en gang har nådd den motsatte kant på tørrveggen, er det ingen anordning for å lette fjerning av partiklene fra utboringen.

Nærvær av partikler i utboringen kan gjøre selvborings-prosessen vanskeligere, og hindre god gjengeskjæring i ankeret i tørrveggen. Partiklene kan motvirke dreiemomentet på ankeret. Partiklene kan også rotere sammen med ankeret, og muligens forstørre utboringen. Hvis utboringen blir forstørret, kan ankeret trekkes ut av utboringen ved tilførsel av en passende kraft, som man vanligvis finner når man monterer gjenstander så som billedrammer og liknende, på veggen. I tillegg kan nærvær av partikler maksimalisere effekten av dreiemoment på ankeret, og dermed bevirke at det brekker når en festeanordning settes i det. Ankeret ifølge den foreliggende oppfinnelse er ment å redusere disse, blant andre, ulemper med ankerkonstruksjoner ifølge tidligere teknikk.

Et generelt formål med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en unik og nyttig konstruksjon for et anker.

Et mer spesielt formål for oppfinnelsen er å frembringe et anker som har en anordning for å motta partikler som bores fra et stykke materiale ved innsetting av ankeret i dette.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å frembringe et anker som har en anordning for å motta partikler, konstruert slik at partiklene kan falle bort fra materialet når ankeret bores inn i materialet.

Et ytterligere formål for den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et anker som har en ekspansjonsanordning som kan ekspandere ankeret for å motta festeanordninger av forskjellige størrelser.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å frembringe et gjenget anker som har en anordning for å fremme skjæring av komplementære gjenger i et arbeidsstykke.

Et annet mål for den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et anker som motstår dreining etter at det er ferdig installert.

Et selvborende anker for innsetting i et arbeidsstykke så som en tørrmur for å feste et element til arbeidsstykket omfatter en boredel som har en bladanordning for å bore en utboring med forutbestemt diameter i et arbeidsstykke, og et gjenget område som omfatter et generelt sylinderformet legeme med en diameter som er i det vesentlige den samme som diameteren i utboringen. Legemet har en gjenget anordning for å skjære inn i utboringen for å feste ankeret i arbeidsstykket. Legemet har også en seksjon som har områder med vesentlig mindre diameter og sideveis utstrekning enn boringen, som forbinder boreseksjonene og de gjengede områder. Seksjonen mottar partikler som utløses fra arbeidsstykket under utboringen, og hindrer dermed at partikkelformet materiale samler seg opp og motvirker innsetting av ankeret.

Konstruksjonen og operasjonen av oppfinnelsen, sammen med ytterligere formål og fordeler med denne, kan best forstås fra den følgende beskrivelse, under henvisning til tegningene, hvor like henvisningstall identifiserer like elementer, og hvor figur 1 er et sideriss av et anker, konstruert ifølge opplysnin-gene i den foreliggende oppfinnelse, som viser den unike konstruksjon, figur 2 er et sideriss av ankeret på figur 1 som blir boret gjennom et stykke tørrmur eller liknende materiale, og illustrerer funksjonaliteten til den utløste seksjon, figur 3 er et riss i likhet med det på figur 2, hvor ankerboret er plassert helt inne i tørrmuren, figur 4 er et riss i likhet med det på figur 3, hvor ankeret er gjenget inne i tørrveggen, og illustrerer videre funksjonaliteten til den utløste seksjon, figur 5 er et sideriss av ankeret på figur 1, med en festeanordning i det som viser ekspansjonen av ankeret ved ekspansjonsan-ordningen for å motta festeanordningen, og figur 6 viser et snitt 6-6 på figur 1, hvor ankerets gjenger er utelatt for oversiktens skyld.

Det henvises først til figur 1, som viser en gjenget innsats eller anker 10, konstruert ifølge den foreliggende oppfinnelse. Ankeret 10 vil bli spesielt beskrevet med hensyn til dets benyttelse i et arbeidsstykke 11 konstruert av tørrmur. Det skal imidlertid bemerkes og forstås at ankeret 10 kan benyttes med arbeidsstykker 11 som er konstruert av andre materialer, uten å avvike fra oppfinnelsens omfang. Ankeret 10 kan bestå av et flertall materialer, så som et plast- eller sinkmateriale, avhengig av behovene for den spesifikke anvendelse av ankeret 10.

Ankeret 10 er fortrinnsvis utformet av et støpt plastmateriale, og omfatter generelt et gjenget område 12 og et boreområde 14. Boreområdet 14 er konstruert for å bore et passende stort hull eller utboring i arbeidsstykket 11 for å lette gjenget innsetting av ankeret 10 i dette. Boredelen 14 omfatter en sentral langsgående stamme eller ribbe 16 som ender, ved sin fremre ende, i én konisk borespiss 18. Et par boreblad 20 strekker seg diametralt motsatt fra stammen 16, og ender ved sine fremre ender i borepunktene 22 som er anbrakt litt tilbake fra borespissen 18.

Den koniske spiss 18 er plassert sentralt på boredelen 14, slik at punktene 22 på bladene 20 flankerer den koniske spiss langs en diameter av denne. Med denne spissutforming, når ankeret 10 engasjerer en overflate på arbeidsstykket 11, vil den koniske spiss 18 utforme i det vesentlige et pilothull for å sentrere utboringen som skal bores i arbeidsstykket 11, mens spissene 22 utfører det meste av den egentlige boring av hullet, som skal beskrives nærmere nedenfor.

Den gjengede del 12 av ankeret 10 omfatter et generelt sylinderformet legeme 24 med en ringformet endeflens 27. Legemet 24 strekker seg forover til forbindelse med boredelen 14, ved en konstruksjon som skal beskrives nedenfor.

En gjenge 28 er anbrakt på legemet 24 fra nær endeflensen 27 forover langs lengden til legemet 24. Gjengen 28 har i det vesentlige jevn diameter langs hele lengden til den smalner av og går over i overflaten til legemet 24 nær den ende som er motsatt endeflensen 27. Som det skal beskrives nedenfor, omfatter legemet 24 en innvendig utboring 32 konstruert for å motta et verktøy for å bore ankeret 10 inn i arbeidsstykket 11.

Den gjengede del 12 og boredelen 14 av ankeret 10 er enhetlig forbundet ved en avkortet kjegleformet seksjon 34 som på en ende har den samme diameter som legemet 24. Diameteren avtar jevnt etter hvert som den avkortede kjegleformede seksjon 34 strekker seg forover til forbindelse med den sentrale stamme 16 av boredelen 14. Man kan se at hvert blad 20 har en ende 30 som skrår nedover med en vinkel til den forbindes med den avkortede kjegleformede seksjon 34 nær forbindelsen mellom seksjonen 34 og stammen 16.

Den ovenfor beskrevne konstruksjon som forbinder den gjengede del og boredelen, henholdsvis 12 og 14, definerer et utløsningsområde 48 i en diametral og langsgående forstand, for å motta partikler som blir utløst i boreoperasjonen, som skal beskrives nedenfor.

Ankeret 10 ifølge oppfinnelsen omfatter en utboring 32 som er konstruert spesielt for å motta en Philips skrutrekker 36 nr 2 for å drive ankeret 10 inn i arbeidsstykket 11, og også for senere å motta en gjenget festeanordning 38 for å feste et element til arbeidsstykket 11.

Som vist på figur 6 omfatter utboringen 32 et par fjærer 40 som strekker seg langs utboring 32 diametralt motsatt. Fjærene 40 tjener konvensjonelt til å skru den gjengede festeanordning 38 inn i ankeret 10.

Ankeret 10 er konstruert for å motta festeanordninger nr 6 og 8. For å gi plass for disse festeanordninger av forskjellige diametere, kan et par langstrakte spor 42 anordnet i legemet 24 for ankeret 10 langs en vesentlig del av dets lengde. Som vist på figur 6, går sporene 42 lateralt helt gjennom legemets vegg. Sporene 42 tillater ekspansjon av ankeret 10, som vist i overdreven form på figur 5, når festeanordningen med større diameter blir brukt.

Som best kan ses på figur 5, kan ankeret 10 være utstyrt med et flertall små ribber 44 med atskilte intervaller på undersiden eller gjengesiden av flensen 27. Disse ribber 44 biter inn i overflaten på arbeidsstykket 11 når ankeret 10 er satt helt inn, for å hjelpe til å hindre baklengs rotasjon av ankeret 10.

Man kan se at i ankeret 10 ifølge oppfinnelsen er den gjengede del 12 i hovedsak samme lengde som boredelen 14. Skjærebladene 20 strekker seg radialt utover fra stammen 16 i en total avstand som er i hovedsak den samme som diameteren til det sylindriske legeme 24.

I bruk blir ankeret 10 holdt i tilnærmet rett vinkel med arbeidsstykket 11, og ankeret 10 skyves slik at borespissen 18 trenger inn i arbeidsstykket 11. En Philips skrutrekker 36 nr 2 settes inn i den indre utboring 32, og den selvborende operasjon starter. Borspissen 18 sentrerer ankeret 10 langs den tiltenkte borebane. Boret eller skjærepunktene 22 skjærer en sylindrisk utboring inn i arbeidsstykket eller tørrmuren 11 etter hvert som ankeret 10 blir rotert. Dette skaper partikler 46 når punktene 22 skjærer bort materialet fra tørrveggen 11.

Det kan nå forstås under henvisning til figur 2 at økende mengder av partikler 46 kan bevege seg mot inngangen til utboringen som blir boret. På grunn av den unike kombinasjon av den avkortede kjegleformede seksjon 34 og de skrå bladender 30, blir det skapt et utløsningsområde 48 inn i hvilket partikkel-materialet 46 kan bevege seg og bli dirigert ut av utboringen. Følgelig blir ikke selvboreprosessen hindret ved oppsamling av partikler 46.

Som vist på figur 3, vil inngangen til utboringen senere bli stengt av når seksjonen 34 beveger seg inn i utboringen. Selv om veggtykkelsen er slik at boredelen 14 ennå ikke er skjøvet gjennom veggen 11, vil utløsningsområdet 48 som definert ved seksjonen 34 tjene som et reservoar for partikler 46.

Som vist på figur 4 vil gjengene 28 skru seg inn i tørrmuren 11 for til slutt å sette ankeret fast i veggen 11. Partikler 46 føres frem av seksjonen 34 og dumpet fra baksiden av veggen 11 som vist. Følgelig må man forstå at partiklene 46 blir kastet ut på forsiden eller inngangssiden av veggen 11 under boring (figur 2) og kastet ut på baksiden eller utgangssiden av veggen 11 under gjenging (figur 4).

Ankeret 10 drives til endeflensen 22 engasjerer forsiden av veggen 11, når ribbene 44 er sunket inn i veggen 11 som vist på figur 5. Elementet (ikke vist for klarhets skyld) som skal festes på veggen 11, kan nå festes på plass ved å drive festeanordningen 38 gjennom elementet og inn i utboringen 32 i ankeret 10. Gjengene på festeanordningen skjærer seg inn i fjærene 40 for å holde festeanordningen 38 fast med ankeret 10.

Det skal også bemerkes at lengden av ankeret 10 fra boredelen 14 til enden på den reduserte seksjon 34 motsatt boret 20 er i det vesentlige lik bredden eller tykkelsen til en del av arbeidsstykket 11 inn i hvilket ankeret 10 skal bores. Denne konstruksjon letter fjerning av partiklene 46.

Claims (11)

1. Selvborende anker (10) for innsetting i et arbeidsstykke (11), f.eks. en tørrmur, for å feste et element til arbeidsstykket, hvor ankeret (10) omfatter en boredel (14) med en bladanordning (20) innrettet til å bore med en forutbestemt diameter i et arbeidsstykket (11), en gjenget del (12) omfattende et generelt sylinderformet legeme (24) med en diameter i det vesentlige lik utboringens diameter, og en gjenge (28) på legemet (24) for innskruing i utboringen for å feste ankeret i arbeidsstykket (11), KARAKTERISERT VED en seksjon (48) som har en vesentlig mindre diameter eller sideveis utstrekning enn

utboringens diameter, og som forbinder boredelen (14) og den gjengede del (12) for å motta partikler som er skåret ut av arbeidsstykket (11) under utboringen, for dermed å hindre oppsamling av partikler som motvirker innsetting av ankeret.

2. Anker ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at seksjonen (48) omfatter en konisk del (34) mot hvilken partiklene (46) beveger seg under boring, idet partiklene beveger seg bort fra den koniske del (34) etter at boredelen (14) har boret seg gjennom arbeidsstykket (11).

3. Anker ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at bladanord-ningen (20) omfatter endedeler (30) som skrår sideveis innover mot den koniske del (34).

4. Anker ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at den koniske dels (34) ene ende har en diameter som er tilnærmet lik legemets (24) diameter, idet diameteren avtar jevnt fremover mot forbindelse med boredelen (14).

5. Anker ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at bladanord-ningen (20) omfatter et skaft (16) som stikker ut fra den koniske del (34) og skjæreblader (20) som strekker seg radialt ut fra skaftet til en total bredde i det vesentlige lik legemets (24) diameter.

6. Anker ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at ankerets (10) lengde fra boredelens (14) innføringsende til den koniske dels (24) største tverrsnitt, er lik tykkelsen av den del av arbeidsstykket (11) ankeret skal bores inn i.

7. Anker ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at legemet (24) omfatter en sentral boring (32), og at legemet (24) videre omfatter langstrakte gjennomgående slisser (42) som tillater ekspansjon av ankerlegemet (24) ved mottak av festeanordninger (38) med ulike diametere.

8. Anker ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at boredelens (14) blad (20) mot den bakre ende er avskrånet mot den koniske dels (34) minste tverrsnitt.

9. Anker ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at en borespiss (18) er anordnet på boredelen for å utforme et pilothull som sentrerer boret under boring i arbeidsstykket (11).

10. Anker ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at en endef lens (27) er anordnet på enden av den gjengede del (12) motsatt boredelen (14), og at en ribbe (44) som rager ned fra endeflensen (27), er innrettet til å gripe inn i arbeidsstykket når ankeret (10) er satt helt inn i utboringen, og vil bidra til å hindre utdreining av ankeret.

11. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at den gjengede del (12) har i det vesentlige samme lengde som boredelen (14).