NO179024B - Forankringsanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse omfatter en forankringsanordning, som omfatter et langstrakt element for innføring i et hull, og organ for fastlåsing av elementet mot uttrekking fra hullet, i samsvar med den innledende delen av patentkrav 1.

Slike forankringsanordninger kan brukes for sikring av flere forskjellige formål, f. eks. elektriske kabler, ventilasjonsrør og skap, hhv. husvegger og -tak, bergvegger o.l. Ved denne typen anordning er fastlåsingsorganet anordnet for direkte eller indirekte å sam-virke med veggen med hullet, idet organet kan utgjøres av at det i det langstrakte elementet er skåret gjenger anordnet for å gripe inn i hullveggen eller en deri innskutt plugg, ulike typer ekspandeirngsorgan som presses spesielt fra hverandre og mot hullveggen ved innslåring av en bolt i ett hull, og flere liknende organ.

Felles for alle tidligere kjente anordninger er imidlertid at de er dyre i produksjon, og krever relativt omfattende finmekaniske arbeid med høy presisjon. En annen ulempe er at det ferdigproduserte produkt kun kan brukes for en bestemt hulldimensjon eller innen et snevert område av hulldimensjoner. Dessuten er det vanligvis nødvendig å utforme fast-låsingsorganene slik at de er tilpasset fastlåsing hhv. til en hullvegg av et spesielt materiale eller en spesiell materialtype, f.eks. stein, tre e.l. For forankring i underlag av annet materiale enn hva anordningen er ment for, forlanges da ulike typer tilpasningselementer, f.eks. plugg, hylser p.l.

DE 2 914 739 viser en forankringsanordning som omfatter et rulleelement som bevegelig del, her ei kule i et langsgående uttak og som er bevegelig på skrå i retning mot den ytterenden av det langstrakte elementet som er beregnet for innstikking i et hull.

DE 2 914 739 har i en utførelse en kileformet del som bevegelig del, og i en annen ut-førelse er delen et rulleelement, nærmere bestemt ei kule. Fordelen med å anvende et rulleelement som bevegelig del er at det kan bevege seg på skråflata med ubetydelige friksjonskrefter, slik at en unngår risikoen for treghet som kan oppstå ved et kileformet element. Videre er det betydelig billigere å framstille et rulleelement enn et mer uregel-messig og komplisert kileelement.

Anordningen som er kjent fra DE 2 914 739 framviser imidlertid den ulempen at den er komplisert oppbygd og derfor dyr å framstille. Dette skyldes det faktum at for å holde kula i sporet, er det nødvendig at kula har en større diameter enn bredden på sporet, noe som i sin tur nødvendiggjør at den skrå overflata, for kula anordnes på en innsats som kan anordnes i det langstrakte elementet.

Formålet med oppfinnelsen er å framskaffe en anordning av det innledningsvis nevnte slaget, som i forhold til tidligere kjente anordninger av denne typen er enklere, og dermed også billigere å framstille, og kan brukes for hull med varierende dimensjoner og forskjellig materiale i veggene, samtidig som funksjonsdyktigheten er minst like god, men fortrinnsvis bedre, hva gjelder forankringsevne i forhold til tidligere kjente anordninger.

Dette formålet oppnås ifølge oppfinnelsen ved at en anordning omtalte slag forsynes med de sætrekk som er framsatt i den karakteriserende delen av patentkrav 1.

Da fastlåsingsorganet omfatter den delen som er bevegelig forbundet med det langstrakte elementet, og denne delen er anordnet slik at ved forsøk på uttrekking av elementet fra ett hull gjennom friksjonstilvirkning mot hullveggen, beveger den seg i forhold til elementet under økning av den sammenlagte tverrdimensjon av element og del, er det mulig å oppnå en svært effektiv forankring av elementet i det aktuelle hullet. Elementet og dets del kan lett produseres slik at anordningen kan brukes for forankring i hull med skiftende tverrsnittsdimensjoner. Ved at den bevegelige delen er anordnet for å bevege seg ut fra det langstrakte elementet ved forsøk på uttrekking av hullet hvorpå fastlåsing kan skje i hhv. hullvegger av forskjellig materiale og typer, er det i praksis ikke nødven-dig at den bevegelige delen skal gripe inn i hullveggen med sine perifere deler, men at det er tilstrekkelig med den kilevirkning som oppnås ved samvirkning med det langstrakte elementet og hullveggen.

Det er også mulig å holde produksjonskostnadene for forankringsanordningen i samsvar med oppfinnelsen på et svært lavt nivå, da det ikke kreves bearbeidelse av det langstrakte elementets hovedsaklige lengde eller kompliserte utforming av ulike typer av spiler (antenner) e.l. Det forlanges heller ikke noen overdreven høy presisjon ved produksjon av elementet eller den bevegelige delen, som naturligvis påvirker produksjonskostnadene i positiv retning.

En annen fordel ved anordningen ifølge oppfinnelsen er at den lett kan utformes slik at forsøk på ytterligere innstikking i hullet av et deri forankret element medfører en retur-bevegelse av den bevegelige delen i en retning som reduserer tverr-dimensjonen, slik at elementet frigjøres og kan dras ut av hullet uten fastlåsing ved den bevegelige delen. Hvordan dette kan realiseres antydes i de uselvstendige patentkravene.

Ytterligere fordeler og fordelaktige særtrekk ved oppfinnelsen framgår av de uselvstendige patentkravene og den etterfølgende beskrivelsen.

Nedenfor vil foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen beskrives under henvisning til vedlagte tegninger, hvor

fig. 1 viser et forenklet, delvis gjennomskåret riss av en forankringsanordning i samsvar med oppfinnelsen i et hull i innført stilling,

fig. 2 viser et detaljriss av det ene ytter-endepartiet av anordningen i fig. 1.

fig. 3 viser et forenklet, delvis gjennomskåret sideriss av ytter-endepartiet hos en andre foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen,

fig. 4 viser et forenklet, delvis gjennomskåret sideriss av en tredje foretrukket utfør-elsesform av oppfinnelsen, mens

fig. 5 er et detaljsnitt av ytter-endepartiet av anordningen i samsvar med fig. 4.

Fig. 1 og 2 viser en første utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen, som omfatter et langstrakt, stangliknende element 1, som ved sin ene ende er forsynt med ei løk-ke eller en ring 2 for opphenging av feks. en elektrisk kabel, vannslange e.l. I stedet for en ring kan en krok eller annet tilsvarende organ være anordnet, og det kan til og med tenkes at et slikt organ mangler i tilfeller hvor den utskutte elementdelen fra hullet utfyller en viss funksjon. Ved sin andre ende er elementet 1 forsynt med en lateralt anordnet fordypning 3 med en sirkelbueformet bunnflate 4. Et tannhjul 5 mottas i fordypningen 3, og hviler mot bunnflata 4.1 tannhjulets sentrum er et gjennomgående hull 6 anordnet. Gjennom tannhjulets 5 hull 6 og rundt elementet 1 finnes et gummibånd 7. Gummibåndet 7, bunnflata 4 og tannhjulet 5 virker sammen, slik at gummibåndet 7 lagrer minimal potensiell energi når periferien av tannhjulet 5 hviler mot det dypeste sted av fordypningen 3, dvs. tannhjulet 5 stikker så lite som mulig ut fra fordypning 3 ( se fig. 2). Ved enden av fordypningen 3, som er motsatt elementets ytterende 8, finnes et stopporgan 9 for å forhindre bevegelse av tannhjulet 5 ut fra fordypningen 3 i retning bort fra ytterenden 8 av elementet, når friksjon oppstår mellom tannhjulet og hullveggen, idet elementet føres inn i hullet.

Fordypningen 3 oppnås fortrinnsvis og på enkel måte ved hjelp av en vinkelsliper. Deretter anordnes fortrinnsvis stopporganet 9 i form av en sveiselarve.

Funksjonen ved den beskrevne anordning er som følger: Når noe skal festes til en vegg, et tak e.l. i et hus, i en fjellvegg eller i et annet fast prosjekt, bores, eller lages på en annen måte, først et langstrakt hull 10 i underlaget 11. Hullet 10 har en diameter som er større enn den sammenlagte tverrdimensjonen av elementet 1, og den utskutte delen fra fordypningen 3 av tannhjulet 5. Av denne grunn er det mulig å føre det langstrakte elementet inn i hullet 10, uten at tannhjulet 5 forhindrer dette. Skulle tannhjulet 5 utilsiktet støte an mot hullveggen 12, forhindrer likevel sveisesporet 9 tannhjulet 5 i å bevege seg i retning bort fra ytterenden 8, og ut av fordypningen 3. Når det langstrakte elementet 1 er ført så langt inn i hullet 10 som ønskelig, føres elementet litt til siden (i fig. 1 føres det til høyre), slik at tannhjulets 5 tenner kommer i friksjonsskapende kontakt med hullveggen 12. Deretter starter en dragning av elementet 1 i retning ut av hullet 10. Friksjonen mellom tannhjulet 5 og hullveggen 12 vil medføre at tannhjulet roterer mot urviseren, som vist i fig. 1, og hjulet vil bevege seg på fordypningens bunnflate 4 mot ytterenden 8, og dermed skrått ut av fordypningen 3 ved uttøying av gummibåndet 7. Dette medfører at den sammenlagte tverrdimensjonen av element 1 og tannhjulet 5 vil øke til hullets 10 diameter, hvorpå fortsatt trekking i elementet 1 i retning ut av hullet 10 vil føre til at tannhjulet 5 vil forsøke å øke den sammenlagte tverrdimensjonen ytterligere. På denne måten klemmes elementet 1 effektivt fast i hullet 10. Den kilevirkning som da oppstår forsterkes ved at bunnflata 4 har en sirkelbueform slik at vinkelen i forhold til elementets 1 lengderetning øker progressivt mot elementets periferi i retning mot ytterenden 8.

Selv om det med en anordning ifølge oppfinnelsen oppnås en svært effektiv forankring av elementet 1 i hullet 10, kan elementet 1 lett frigjøres og fjernes fra hullet 10, for å brukes i ny sammenheng, eller lagres for seinere bruk, ved noen svake slag mot ringen 2 i elementets lengderetning. Tannhjulet 5 vil da rotere med urviseren, som vist i fig. 1, og bevege seg nedover mot fordypningens 3 dypeste sted, hvorpå elementet 1 kan trekkes ut av hullet. Denne muligheten til flere bruksområder av oppfinnelsen bidrar, i tillegg til enkel produksjon, til en meget gunstig pris.

Fig. 3 viser en andre utførelsesform av anordningen, hvor to tannhjul eller trinser 16 er anordnet i hver sin fordypning 3, og hvor tannhjulene 16 er innbyrdes forbundne gjennom ei trekkfjær 17, som strever for å holde tannhjulene 16 så langt inne i fordypningene 3 som mulig. Etter innføring av elementet 1 i et hull føres det ene av tannhjulene 16 i inn-grep med hullveggen, hvorpå elementet trekkes i retning ut av hullet. Deretter kommer det aktuelle tannhjulet til å rotere ved forflytning på overflata 4 av fordypningen 3 mot ytterenden 8. Dette medfører at tannhjulet til slutt vil presse det andre tannhjulet i kontakt med motstående del av hullveggen, hvorpå også dette vil ha en tilbøyelighet til å beveges mot ytterenden 8. Deretter kommer det venstre tannhjulet til å rotere med urviseren, og det høyre tannhjulet roterer mot urviseren, som vist i fig. 3. Ved denne anordningen av tannhjulene 16 framskaffes en kileeffekt på to sideveis motsatte deler av elementet 1, og en svært effektiv fastgjøring av elementet i hullet oppnås. En frigjøring kan skje ved å banke på den utskutte enden av elementet 1 ut fra hullet, hvorpå trekkfjæra 17 hjelper til ved tilbakeføring av tannhjulene 16 til fordypningenes 3 bunner.

Fig. 4 og 5 viser en tredje utførelsesform av anordningen. Denne utførelsen viser et stykke 18, som tilsvarer fordypningen 3 ved de andre utførelsene, og som har U-formet tverrsnitt sveiset ved 19 av elementet. Stykket 18 er kappet slik at fastgjøringslinjen 19

danner en vinkel mindre enn 90° med spordannelser i bunnen (fig. 4) i stykket 18.1 stykkets 18 spor 20 er mottatt en rulle 21, fortrinnsvis en gummitrinse. Rullen 21 holdes igjen i sporet 20 ved at et gummibånd 22 er spent i hvilestilling, som vist i fig. 7. Et sveisespor e.l. kan anordnes på den siden av stykket 18 som er motsatt til bunnen av sporet 20, ut-vendig av stykket 18 for å holde gummibåndet på plass, men det er også mulig at gummibåndet er utformet med slik spenning at rullen 21 selv ved bevegelse oppover (fig. 6) i sporet 20 holdes tilbake av gummibåndet.

Det langstrakte elementet 1 er ført gjennom ei støtteplate 23, som er anordnet for å

føres til anliggende rundt munningen ved et borehull 10, hvor elementet 1 skal fastgjøres. Ved støtteplata 23 er elementet 1 videre tilknyttet ei drivkule 24. Støtteplata 23 framviser to hull, gjennom hvilke strekker seg en første slange 25, fastgjort rett bakenfor støtteplata ved elementet 1, og en andre slange 26 ført i hovedsak langs hele elementet 1 og avsluttet ved dets endeparti. Begge slangene er fortrinnsvis festet ved hjelp av ståltråd 27.1 praksis kan det langstrakte elementet 1 være mer enn fire meter langt ved at diameteren er ca. 25 mm, av denne grunn er en stor del av anordningens i fig. 4 skåret av ved 28. Det samme

gjelder naturligvis for den omliggende bergveggen, men dette er ikke vist.

Virkemåten ved den tredje utførelsesformen av anordningen er som følger: Når forankringsanordningen skal festes i et borehull i berget, føres den inn i hullet til støtteplata 23 ligger an mot berget. Deretter holdes elementet 1 fortrinnsvis slik at rullen 21 ikke er i kontakt med borehullets innervegg. Skulle slik kontakt oppnås, virker elementets 1 ende-flate 29 som et tidligere beskrevet stopporgan, og forhindrer at rullen ruller ut av sporet 20. Siden føres anordningen sideveis, slik at rullen 21 kommer i kontakt med borehullets innervegg, og deretter trekkes elementet i retning ut av hullet ved rulling av rullen 21 i stykkets 18 spor 20 ved økning av den sammenlagte diameter hos elementet og rullen. Til sist kommer denne sammenlagte diameter i overensstemmelse med borehullets diameter, og videre trekking i elementet 1 i retning ut av hullet vil ytterligere presse forankringsanordningen fast i hullet. Denne er nå sikkert festet i hullet. I denne stillingen skrues støtte-plata 23 slik at den igjen ligger an mot borehullets 10 munning. Deretter sprøytes støpe-massen gjennom den første slangen 25 inn i borehullet og fyller dette. Når hele borehullet er fylt opp med støpemasse, vil hullet avgi vann, som renner ut gjennom den andre slangen 26, og signaliserer dermed at hullet 10 er fylt med støpemasse, hvorpå påfyllingen gjennom slangen 25 kan stoppes. Støpemassen tilsettes for å forsterke bergveggen, og dermed tillate større belastninger på elementet 1 enn hva som ellers ville vært mulig. Støpemassen er fortrinnsvis betongmasse. Ved denne utførelsen er dermed funksjonen ved forankringsanordningen begrenset. Oppgaven er å holde igjen elementet 1 under selve støpingen, mens den seinere størknede massen holder elementet 1 på plass i fjellet.

De bevegelige delene i utførelseseksemplene, som er beskrevet ovenfor, er fortrinnsvis av i en viss grad deformerbart materiale, f.eks. hardgummi, slik at fastkilingseffekten forsterkes. Helt harde materialer kan også brukes.

Tverrsnittsformen ved det langstrakte elementet kan være annet enn sirkulært, f.eks. kvadratisk, dersom hullet der det skal festes krever slik form.

Tverrsnittsdimensjonene ved elementet må stemme overens med dimensjonene for hullet, slik at den bevegelige delen ved innføring i hullet ikke skyter lenger ut i tvers-retning enn elementet, og friksjonen mellom den bevegelige delen og hullet forhindrer fastkiling ved innføring, men gjør dette ved forsøk på tilbaketrekking av elementet.

Det er ikke påkrevd at den bevegelige delen er anordnet ved elementets ene endeparti. Den kan være anordnet andre steder, f.eks. ved midten av elementet. Videre bør mer enn en bevegelig del kunne anordnes, f.eks. to par bevegelige deler fordelt langs det langstrakte elementet. Når det bevegelige elementet består av en rulle, bør denne naturligvis ha en hovedsakelig jevn mantelflate, noe som også er tilfelle ved den sist beskrevne utførelsen.

Det finnes utallige muligheter for å anordne en del ved det langstrakte elementet slik at det ved frambringelse av friksjon mot en hullvegg beveger seg med sin ytre sidegrense bort fra elementets sentrumsaksling for å øke den sammenlagte tverrdimensjonen av elementet og delen.

Begrepet elastisk organ omfatter alle typer organ som kan forlenges ved lagring av potensiell energi. Også ei spiralfjær av stivt materiale regnes som forlengbar, og anses å være et elastisk organ.

Et ytterligere bruksområde for anordningen i samsvar med oppfinnelsen, er ved fjell-forsterkningsarbeid, hvor det langstrakte elementet kan virke som fjellbolt for å mulig-gjøre betongsprøyting.

Claims (8)

1. Forankringsanordning som omfatter et langstrakt element (1) for innføring i et hull (10) og organ for fastlåsing av elementet mot uttrekking fra hullet, der organet omfatter minst en bevegelig del (5, 16) forbundet med det langstrakte elementet (1), anordnet for å stikke ut utfor elementets periferi i tverretning for å være i bevegelig kontakt med en vegg (12) ved hullet, idet delen er anordnet slik at ved uttrekking av det innførte element (1) i retning ut fra hullet ved framskaffelse av friksjon mot hullveggen (12), beveger den seg i forhold til elementet (1) under økning av den sammenlagte tverrdimensjonen av elementet (1) og delen (5, 16) til tilsvarende tverrdimensjon av hullets motsvarende tverrdimensjon, og fortsatt trekking i elementet tenderer å øke den sammenlagte tverr-dimensjonen ytterligere, idet fastlåsingsorganets bevegelige del (5, 16) i det minste delvis er mottatt i en sideveis fordypning (3), og delen er anordnet for ved uttrekking av elementet (1) i retning ut av hullet (10) gjennom friksjonsframskaffelse mot hullveggen (12) å bevege seg i retning ut av fordypningen under økning av avstanden mellom det vesent-lig sideveis utskytende parti og elementet, idet fordypningen (3) har ei overflate som strekker seg på skrå fra elementets indre og ut mot periferien av elementet i retning mot den ytre enden (8) av elementet, ment for innføring i et hull, og at den bevegelige delen er et rulleelement, så som et tannhjul (5, 16), som er anordnet for å bevege seg langs denne flata ved uttrekking av elementet, karakterisert ved at et elastisk, langstrakt organ (7, 17, 22) f.eks. et gummibånd, er anordnet for å holde rulleelementet i fordypningen (3) og motvirke bevegelse av rulleelementet ut av fordypningen.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det elastiske organet (7) er tilknyttet rulleelementet (5) og ført rundt det langstrakte elementet.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter et stopporgan (9) for å forhindre bevegelse av rulleelementet (5, 16) i retning ut av fordypningen (3) ved friksjonsframskaffelse mellom ytre partier av delen og hullveggen ved innføring av det langstrakte'elementet i hullet.

4. Anordning i samsvar med ett av kravene 1-3, karakterisert ved at flatas (4) vinkel i forhold til elementets (1) lengderetning øker progressivt mot elementets periferi.

5. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at stopporganet (9) anordnet i tilknytning til fordypningen (3), og er utformet for å forhindre bevegelse av rulleelementet (5) fra fordypningen (3) i retning bort fra den ytre enden (8) av det langstrakte elementet på grunn av friksjon mellom delen og hullveggen ved innføring av elementet i hullet.

6. Anordning i samsvar med ett av de foregående krav, karakterisert ved at det langstrakte elementet (1) er utformet for å låses fast i hullet (10) med en større diameter i tverretning enn for hullet, og motsvarende den sammenlagte diameter av elementet (1) og den ut fra frdypningen stikkende delen av rulleelementet (5), og at rulleelementet er anordnet for bevegelig kontakt med en vegg i hullet ved bevegelse av det innførte element i tverretning i hullet.

7. Anordning i samsvar med ett av de foregående krav, karakterisert ved at det elastiske organet er et fjærorgan (17) anordnet for å virke mellom det langstrakte elementet (1) og den bevegelige delen (16), og for å holde denne mot elementet og motvirke bevegelse motsatt innføringsretningen av den bevegelige delen i forhold til elementet ved innføring av dette i et hull.

8. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at den omfatter to rulleelement (16), som er anordnet i hver sin fordypning (3) anordnet på motsatte sider av elementet, og at fjærorganet er ei trekkfjær (17) som med sine ender er festet til hvert sitt rulleelement (16), og er anordnet for å lagre minimal energimengde når delene er så dypt inne i de respektive fordypninger som mulig.