ВЫСОКОПРОЧНАЯ МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ В ОДИН ПРИЕМ
HIGH-STRENGTH ONE-TOUCH REBAR COUPLER

[Область техники]
Настоящее изобретение относится к муфте для соединения арматурных стержней, в частности, к соединительной муфте, выполненной с возможностью соединения арматурных стержней при расположении арматурных стержней при строительстве зданий.
[Уровень техники]
В общем, бетон, который является составным материалом, состоящим из цемента, песка, гравия, воды и т.д., которые смешаны в соответствующих пропорциях, обладает относительно высокой прочностью на сжатие, но имеет очень низкую прочность на разрыв по сравнению с прочностью на сжатие и легко дает трещины. В целях усиления бетона (для повышения прочности на разрыв) арматурные стержни скрепляют (располагают в определенном порядке) внутри форм, в которые заливается бетон.
Эти обычные конструкции из арматурных стержней и бетона широко используются при различных строительных работах и в гражданском строительстве, потому что они имеют отличные характеристики прочности на сжатие и прочности на разрыв, достаточные для использования в строительстве конструкций различных типов, и имеют превосходные физические характеристики.
Стержни, используемые в армированном бетоне (железобетоне), являются арматурными стержнями, и делятся на круглые арматурные стержни и ребристые арматурные стержни. Круглые арматурные стержни имеют гладкую поверхность, в то время как ребристые арматурные стержни имеют секции и ребра.
2
Ребристые арматурные стержни лучше связываются с бетоном, чем круглые арматурные стержни, и уменьшают ширину трещин, когда бетон дает трещины. В качестве основных арматурных стержней ребристые арматурные стержни обычно используются вместо круглых арматурных стержней. Модуль упругости ребристых арматурных стержней 2040000 кг/см, а коэффициент линейного расширения около 1,2×10-5/°С, почти такой же, как и у бетона.
Эти арматурные стержни используются при изготовлении бетонных конструкций в строительстве зданий и при различных строительных работах. Так как арматурные стержни производятся стандартной длины, арматурные стержни заданной длины необходимо соединять между собой при расположении арматурных стержней.
Способы соединения арматурных стержней во время типичной процедуры расположения арматурных стержней включают способ соединения внахлест, способ сварного соединения, способ винтового соединения и способ соединения с помощью соединительного устройства. При соединении внахлест проволока наматывается вокруг концов перекрывающих друг друга ребристых арматурных стержней для их соединения. С помощью этого способа расположение арматурных стержней выполняется относительно легко. Тем не менее, этот способ неудобен, так как проволока должна быть намотана вокруг каждого арматурного стержня. Кроме того, прочность на изгиб соединительной части плохая, что создает проблему безопасности. При сварном соединении концы арматурных стержней привариваются друг к другу, и прочность соединительной части хорошая. Тем не менее, работа очень неудобна и занимает много времени, что приводит к отставаниям от графика строительства. При винтовом соединении соединительные концы ребристых арматурных стержней скручиваются и соединяются между собой. Таким образом, этот способ требует оборудования для обработки соединительных концов.
С учетом вышесказанного, в патенте Кореи 1030579 (от 21 апреля 2011) раскрывается муфта для соединения арматурных стержней. В этом документе пара арматурных стержней вставляется в тонкостенную цилиндрическую трубку с наружных концов с обеих сторон тонкостенной цилиндрической трубки, причем арматурные стержни располагаются таким образом, чтобы они были симметричны относительно центра в продольном направлении, и муфта включает крышку (колпачок) муфты, снабженную резьбой, и крепежной пружину, соединенную с резьбой.
С помощью этой муфты для соединения арматурных стержней каждая часть, контактирующая с крепежной пружиной, подвергается сильному напряжению, и участок захвата, скорее всего, будет срезан.
В корейском патенте 1003302 (от 22 декабря 2010) раскрывается высокопрочная стальная муфта для соединения арматурных стержней. Раскрытая муфта для соединения арматурных стержней включает множество корпусов муфты, имеющих клиновидные части и соединенных друг с другом, а также множество фиксаторов муфты, расположенных внутри корпусов муфты и имеющих клиновидные части, соответствующие соответствующим клиновидным частям корпусов муфты.
В обычных муфтах, сконфигурированных, как описано выше, участки захвата арматурных стержней поддерживаются соответствующими фиксаторами муфты, и, таким образом, поддерживающая сила распределяется по участкам захвата, причем смещение арматурных стержней относительно большое при зажатии соединенных арматурных стержней.
Кроме того, производственные затраты на обычные муфты относительно высокие. Также, на месте эксплуатации с помощью муфт необходимо затянуть большое количество частей, и, таким образом, много времени тратится на сборку арматурных стержней.
В корейском патенте 0977658 (от 17 августа 2010) раскрывается устройство для соединения арматуры. Устройство для соединения арматуры включает пару корпусов, каждый из которых имеет цилиндрическую форму, обращен к другому и выполнен с возможностью приема объекта, такого как стержень, множество стопоров, предусмотренных в паре корпусов и имеющих два или более уступов для плотного удержания объекта, такого как стержень; пружину, предусмотренную на нижней поверхности множества стопоров для эластичного поддержания множества стопоров в продольном направлении пары корпусов; и упругое кольцо, предусмотренное на внутренней периферии множества стопоров для эластичного поддержания множества стопоров в радиальном направлении пары корпусов.
Обычное устройство для соединения арматуры, сконфигурированное, как описано выше, имеет цанговые стопоры, складывающиеся внутрь корпуса в продольном направлении, и, соответственно, сила натяжения концентрируется на частях, соответствующих соответствующим цангам. В частности, как описано выше, так как корпус имеет сложную конструкцию, в которой множество стопоров складываются в продольном направлении, то трудно изготовить устройство, и арматурным стержням мешают стопоры при соединении арматурных стержней, которые необходимо соединить. Кроме того, поскольку множество стопоров складываются в продольном направлении, смещение арматурного стержня становится серьезным, когда соединенные арматурные стержни натягиваются, как описано выше.
[Раскрытие изобретения]
[Техническая проблема]
Таким образом, настоящее изобретение было разработано с учетом вышеуказанных проблем, и целью настоящего изобретения является обеспечение высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием, выполненной с возможностью создавать равномерное усилие зажима для относительно сильного действия на участках соединения арматурных стержней при соединении арматурных стержней для предотвращения срезания арматурных стержней на определенном участке соединительных частей, когда соединенные арматурные стержни натягиваются.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием, выполненной с возможностью увеличения усилия зажима, действующего на арматурные стержни, с помощью использования поворотной силы при соединении арматурных стержней, сводя к минимуму смещение арматурных стержней, когда соединенные арматурные стержни натягиваются, и сводя к минимуму проблемы, вызванные соединением между арматурными стержнями и затянутыми элементами при соединении арматурных стержней.
[Техническое решение]
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием, включающая:
корпус муфты, снабженный полой втулкой, сформированной в продольном направлении, причем корпус муфты, включающий первый соединительный участок с направляющей резьбой, имеющий первый направляющий наклон, сформированный в форме спирали на внутренней периферийной поверхности полой втулки для обеспечения силы натяжения на арматурный стержень в направлении по окружности, и наклоненный от внутренней части полой втулки к наружной стороне полой втулки, и
секцию затяжки, соединенную винтом с первым соединительным участком с направляющей резьбой корпуса муфты и вставляющуюся в полую втулку, причем секция затяжки, включающая множество первых элементов затяжки, каждый из которых снабжен первым соединительным участком с затягивающей резьбой в форме спирали, имеющим первый наклон затяжки, сформированный на ее внешней периферийной поверхности таким образом, чтобы была возможность поддержания контакта с первым направляющим наклоном с помощью скольжения и обеспечивалась сила натяжения на соединяемый арматурный стержень путем перемещения в направлении, противоположном радиальному направлению, когда сила растяжения действует на арматурный стержень, и участок захвата, сформированный на ее внутренней периферийной поверхности для захвата внешней периферийной поверхности арматурного стержня.
Внешние периферийные поверхности первых элементов затяжки снабжены, по меньшей мере, одним упругим опорным кольцом для поддержания первых элементов затяжки в собранном состоянии, когда первые элементы затяжки вставляются в корпус муфты.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием, включающая: корпус муфты, снабженный полой втулкой, сформированной в продольном направлении, причем корпус муфты, включающий первый соединительный участок с направляющей резьбой, имеющий множество первых направляющих наклонов, сформированных в форме спирали на внутренней периферийной поверхности полой втулки для обеспечения силы натяжения на арматурный стержень в направлении по окружности и наклоненных наружу от центральной части полой втулки к одной стороне, и второй соединительный участок для направляющего винта, имеющий множество вторых направляющих наклонов, наклоненных наружу от центральной части полой втулки к противоположной стороне;
первую секцию затяжки, соединенную винтом с первым соединительным участком с направляющей резьбой корпуса муфты и вставляющуюся в полую втулку с одной стороны, причем первая секция затяжки, включающая множество первых элементов затяжки, каждый из которых снабжен первым соединительным участком с затягивающей резьбой, имеющим первый наклон затяжки, сформированный на ее внешней периферийной поверхности таким образом, чтобы была возможность поддержания контакта с каждым из первых направляющих наклонов с помощью скольжения и обеспечивалась сила натяжения на соединяемый арматурный стержень путем перемещения в направлении, противоположном радиальному направлению, когда сила растяжения действует на арматурный стержень, и первый участок захвата, сформированный на ее внутренней периферийной поверхности для захвата внешней периферийной поверхности арматурного стержня; и
вторую секцию затяжки, соединенную винтом со вторым соединительным участком с направляющей резьбой корпуса муфты и вставляющуюся в полую втулку с другой стороны, причем вторая секция затяжки, включающая множество вторых элементов затяжки, каждый из которых снабжен вторым соединительным участком с затягивающей резьбой, имеющим второй наклон затяжки, сформированный на ее внешней периферийной поверхности таким образом, чтобы была возможность поддержания контакта с каждым из вторых направляющих наклонов с помощью скольжения и обеспечивалась сила натяжения на соединяемый арматурный стержень путем перемещения в радиальном направлении, когда сила растяжения действует на арматурный стержень, и второй участок захвата, сформированный на ее внутренней периферийной поверхности для захвата внешней периферийной поверхности арматурного стержня.
Первая секция затяжки, включающая первые элементы затяжки, и вторая секция затяжки, включающая вторые элементы затяжки, снабжены, по меньшей мере, одним упругим опорным кольцом для поддержания первой секции затяжки и второй секции затяжки в собранном состоянии, когда первая секция затяжки и вторая секция затяжки вставляются в корпус муфты. Высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием также включает стопорную пластину для определения положений соединения арматурных стержней, предусмотренную на пограничном участке корпуса муфты между первым соединительным участком с направляющей резьбой и вторым соединительным участком с направляющей резьбой. Внутренние периферийные поверхности первых
элементов затяжки и вторых элементов затяжки снабжены первой соединительной канавкой и второй соединительной канавкой, соответственно, для обеспечения возможности соединения первых элементов затяжки или вторых ведущих элементов с арматурным стержнем и их вращения при вращении арматурного стержня. Внешние периферийные поверхности первых элементов затяжки и вторых элементов затяжки снабжены первой канавкой упругой деформации и второй канавкой упругой деформации, соответственно, первая канавка упругой деформации и вторая канавка упругой деформации упруго или пластически деформируются для обеспечения возможности тесного контакта первых элементов затяжки или вторых ведущих элементов с внешней периферийной поверхностью арматурного стержня, когда первые элементы затяжки или вторые элементы затяжки приводятся в тесный контакт с внешней периферийной поверхностью арматурного стержня.
Высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием также включает упругий элемент, предусмотренный между стопорной пластиной и первой секцией затяжки и между стопорной пластиной и второй секцией затяжки соответственно.
[Полезные эффекты изобретения]
Как видно из приведенного выше описания, высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может облегчить соединение соединяемых арматурных стержней, свести к минимуму смещение арматурных стержней в направлении, в котором арматурные стержни натягиваются, когда сила растяжения действует на арматурные стержни, и имеет относительно простую конструкцию. Таким образом, может быть улучшена производительность.
[Описание чертежей]
Фиг. 1 - развернутый вид в перспективе высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием в железобетонных конструкциях в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид в поперечном разрезе высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием, показанной на Фиг. 1.
Фиг. 3 - вид в поперечном разрезе высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 - развернутый вид в перспективе высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 - развернутый вид в перспективе секции затяжки.
Фиг. 6 - вид в поперечном разрезе секции затяжки, показанной на Фиг. 5.
Фиг. 7 - развернутый вид в перспективе секции затяжки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8 - вид в поперечном разрезе секции затяжки, показанной на Фиг. 7.
Фиг. 9 - развернутый вид в перспективе высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 10 - вид в поперечном разрезе высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием, показанной на Фиг. 9.
Фиг. 11 и 12 - виды в поперечном разрезе установки защитной крышки на высокопрочную муфту для соединения арматурных стержней в один прием настоящего изобретения.
Фиг. 13 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий действие высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием в соответствии с настоящим изобретением.
[Лучший вариант]
Высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием в соответствии с настоящим изобретением соединяет между собой арматурные стержни, когда арматурные стержни располагают при проведении строительных работ, строительстве зданий и тому подобном. Один вариант осуществления изобретения показан на Фиг. 1-3.
Со ссылкой на Фиг. 1-3, высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием 10 в соответствии с настоящим изобретением служит для соединения арматурных стержней или круглых прутков друг с другом в продольном направлении и включает корпус муфты 20 для соединения арматурных стержней 300 и первую и вторую секции затяжки 40 и 50 для обеспечения усилия зажима, действующего на соединяемые участки арматурных стержней 300, вставленных внутрь и поддерживаемых полой втулкой корпуса муфты 20.
Корпус муфты 20 имеет полую втулку 21, сформированную в продольном направлении относительно него. Первый соединительный участок с направляющей резьбой 23, имеющий первый направляющий наклон 22 для обеспечения усилия зажима на арматурный стержень и сформированный в виде спирали, предусмотрен на внутренней периферийной поверхности полой втулки 21 с одной стороны центрального участка корпуса муфты 20, и второй соединительный участок с направляющей резьбой 26, имеющий множество вторых направляющих наклонов 25 для обеспечения силы натяжения, действующей на арматурный стержень, и сформированный в виде спирали, сформирован на внутренней периферийной поверхности полой втулки 21 с противоположной стороны корпуса муфты 20, которая соответствует первой стороне.
Первый и второй направляющие наклоны 22 и 25, предусмотренные на первом и втором соединительных участках с направляющей резьбой 23 и 26, которые сформированы на внутренней периферийной поверхности корпуса муфты 20, сформированы в противоположных направлениях. Первый и второй направляющие наклоны 22 и 25 сформированы от внутренней периферийной поверхности к внешней периферийной поверхности корпуса муфты 20 так, чтобы иметь одинаковый угол наклона. Угол наклона предпочтительно устанавливается в диапазоне от 10° до 45° относительно центральной оси полой втулки корпуса муфты 20. Первый и второй направляющие наклоны 22 и 25 сформированы с наклоном от внутренней части корпуса муфты 20 к центру полой втулки 21 в направлении наружу. То есть, наклоны наклонены так, чтобы постепенно выступать изнутри наружу.
Первый опорный уступ 22а сформирован на границе участков первых направляющих наклонов 22 в нормальном направлении относительно центра полой втулки 21, а второй опорный уступ 25а сформирован на границе участков вторых направляющих наклонов 25 в нормальном направлении относительно центра полой втулки 21. Первый направляющий наклон 22 и второй направляющий наклон 25 сформированы в виде спирали. Первый направляющий наклон 22 и второй направляющий наклон 25 имеют сплошную спиральную структуру в продольном направлении.
Когда первый соединительный участок с направляющей резьбой 23 и второй соединительный участок с направляющей резьбой 26 сформированы на обеих сторонах корпуса муфты 20 относительно продольного центра корпуса муфты 20, как описано выше, стопорная пластина 30, являющаяся неотъемлемой частью корпуса муфты 20 или сформированная как отдельный элемент, предусматривается между ними.
Стопорная пластина 30 ограничивает глубину вставки соединительных участков арматурного стержня соединяемых арматурных стержней. То есть, стопорная пластина 30, установленная внутри центрального участка корпуса муфты 20, может определять глубину, на которую два арматурных стержня 300 вставляются через участки вставки арматурных стержней 45 и 55 первой и второй секций затяжки 40 и 50 так, что длины соединительных участков двух арматурных стержней по существу равны друг другу.
Как показано на Фиг. 1 и 2, стопорная пластина 30 может быть сформирована таким, образом, чтобы она прикреплялась винтом к одной стороне первого или второго соединительного участка с направляющей резьбой 23,26 и располагалась в центральной части корпуса муфты 20. Край дискообразной стопорной пластины 30 изогнут в соответствии с углом спирали первого или второго соединительного участка с направляющей резьбой 23, 26, таким образом, чтобы стопорная пластина 30 могла оставаться перпендикулярной к продольному направлению корпуса муфты 20 при соединении с корпусом муфты 20. В этом процессе часть дискообразной стопорной пластины 30 предпочтительно отрезать от края к центру, таким образом, чтобы изгибание могло быть плавным.
Первый и второй соединительный участок с направляющей резьбой 23 и 26, сформированные на внутренней периферийной поверхности корпуса муфты 20, могут обеспечиваться путем механической обработки, поковки или формовки внутренней периферийной поверхности корпуса муфты 20. Как показано на Фиг. 3, корпус муфты 20 может включать первый и второй элементы корпуса 20а и 20b, которые крепятся винтом друг к другу относительно его центральной части. В альтернативном варианте, как показано на Фиг. 4, первый и второй элементы корпуса 20а и 20b могут быть прикручены винтом к соединительному элементу 20 с, соответственно.
Корпус муфты не ограничивается описанным выше вариантом осуществления изобретения, только первый соединительный участок с направляющей резьбой, имеющий первый направляющий наклон, может быть сформирован в полой втулке корпуса муфты, и одна первая секция затяжки может быть установлена в корпусе муфты. В этом случае, хотя это не показано на чертежах, первый соединительный участок с направляющей резьбой корпуса муфты и первая секция затяжки имеют по существу такую же конструкцию, как и в описанном выше варианте осуществления изобретения. Фланец для соединения корпуса муфты с арматурным стержнем или конструкцией здания может быть сформирован на одной стороне корпуса муфты.
Первая и вторая секции затяжки 40 и 50 прикручены винтами к первому и второму соединительным участкам с направляющей резьбой 23 и 26, сформированным на обеих сторонах центральной части корпуса муфты 20 для обеспечения усилия зажима на арматурные стрежни 300. Первая и вторая секции затяжки 40 и 50 имеют по существу одинаковую конфигурацию.
Как показано на Фиг. 1 и 2, первая секция затяжки 40 контактирует с первым направляющим наклоном 22 первого соединительного участка с направляющей резьбой 23 с помощью скольжения и перемещается в направлении, противоположном радиальному направлению, для обеспечения силы натяжения на соединенные арматурные стержни 300, когда сила действует на арматурные стержни.
Первая секция затяжки 40 включает множество первых элементов затяжки 43, которые обеспечены множеством первых наклонов затяжки 41, сформированным на ее внешней периферийной поверхности так, что они образовывают спираль, соответствующую первому направляющему наклону 22 первого соединительного участка с направляющей резьбой 23, и первым участком захвата 42, сформированном на ее внутренней поверхности для захвата внешней периферийной поверхности соединяемого арматурного стержня. Первые элементы затяжки 43 расположены в направлении по окружности так, что первые наклоны затяжки 41 первых элементов затяжки 43 формируют непрерывную спираль в контакте с первым направляющим наклоном 22. То есть, как показано на Фиг. 1 и 2, первые элементы затяжки 43, представляющие собой первую секцию затяжки 40, а именно, от двух до шести (по существу три) элементов затяжки 43, расположены в направлении по окружности, формируя первый соединительный участок с затягивающей резьбой 44, имеющий первые наклоны затяжки 41 на его внешней периферийной поверхности. Когда арматурные стержни вставляются в первую секцию затяжки 40, первые элементы затяжки 43, формирующие первый соединительный участок с затягивающей резьбой 44, разделены во время движения в радиальном направлении. Первый наклон затяжки 41, сформированный на внешней периферийной поверхности первого элемента затяжки 43, направляется вдоль первого направляющего наклона 22, сформированного на внутренней периферийной поверхности корпуса муфты 20, тем самым обеспечивая расположение по кругу.
Поскольку первые элементы затяжки 43 расположены в направлении по окружности, первые участки захвата 42, сформированные на внутренней периферийной поверхности каждого первого элемента затяжки 43, образуют часть 45 для вставки арматурного стержня, в которую вставляются соединяемые арматурные стержни 300. Первые элементы затяжки 43 опираются на упругое опорное кольцо 46 таким образом, чтобы сохранялось их расположение в направлении по окружности. Внешние периферийные поверхности первых элементов затяжки 43, представляющих собой первую секцию затяжки 40, снабжены опорными канавками 46а для предотвращения возникновения опоры для упругих опорных колец 46 при смещении первых элементов затяжки 43. Опорная канавка 46а может быть сформирована на удлиненной части 43а, выходящей от обоих концов первого элемента зажима 43 на заданную длину. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничивается этим, и опорная канавка 46а может быть сформирована между первыми наклонами затяжки 41 в направлении по окружности.
Как показано на Фиг. 1 и 2, первые наклоны затяжки 41, сформированные на первых элементах затяжки 43, имеют структуру постепенного отступления изнутри наружу так, что первый элемент затяжки 43 может быть смещен к внешней периферийной поверхности соединяемого арматурного стержня 300, когда первые наклоны затяжки 41 скользят к первому направляющему наклону 22. Высота Н1 первых наклонов затяжки 41 устанавливается по существу такая же, как и высота Н2 первого направляющего наклона 22. Ширина W1 каждого первого наклона затяжки 41 устанавливается по существу такая же, как и ширина W2 первого направляющего наклона 22.
Первые наклоны затяжки 41, сформированные на первых элементах затяжки 43, формируются в направлении по окружности или в направлении по диагонали относительно центральной оси корпуса муфты.
Третий опорный уступ 41а формируется на пограничном участке между первыми наклонами затяжки 41 в направлении, перпендикулярном центру полой втулки 21, под наклоном относительно первых наклонов затяжки 41. Первый участок захвата 42 первого элемента затяжки 41 может быть сформирован с неровностями или спиральными выступами для увеличения фрикционного взаимодействия с арматурным стержнем 300, соединенным с первым участком захвата 42. Спиральные выступы могут быть сформированы в виде двойной спирали или нескольких спиралей. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничивается этим.
Вторая секция затяжки 50 находится в контакте со вторым направляющим наклоном 25 второго соединительного участка с направляющей резьбой 26 путем скольжения, и перемещается в противоположном направлении относительно радиального направления для обеспечения силы натяжения на соединяемые арматурные стержни 300, когда сила прикладывается к арматурным стержням. Вторая секция затяжки 50 включает множество вторых элементов затяжки 53, которые снабжены множеством вторых наклонов затяжки 51, сформированным на ее внешней периферийной поверхности так, чтобы была сформирована спираль, соответствующая второму направляющему наклону 25 второго соединительного участка с направляющей резьбой 26, и вторым участком захвата 52, сформированным на ее внутренней поверхности для захвата внешней периферийной поверхности соединяемого арматурного стержня. Вторые элементы затяжки 53 расположены в направлении по окружности так, что вторые наклоны затяжки 51 вторых элементов затяжки 53 формируют непрерывную спираль в контакте со вторым направляющим наклоном 25. То есть, как показано на Фиг. 1 и 2, вторые элементы затяжки 53, представляющие собой вторую секцию затяжки 50, а именно, от двух до шести (по существу три) элементов затяжки 53, расположены в направлении по окружности, формируя второй соединительный участок с затягивающей резьбой 54, имеющий вторые наклоны затяжки 51 на его внешней периферийной поверхности. Когда арматурные стержни вставляются во вторую секцию затяжки 50, вторые элементы затяжки 53, формирующие второй соединительный участок с затягивающей резьбой 54, разделены во время движения в радиальном направлении. Второй наклон затяжки 51, сформированный на внешней периферийной поверхности второго элемента затяжки 53, направляется вдоль второго направляющего наклона 25, сформированного на внутренней периферийной поверхности корпуса муфты 20, тем самым обеспечивая расположение по кругу.
Поскольку вторые элементы затяжки 53 расположены в направлении по окружности, вторые участки захвата 52, сформированные на внутренней периферийной поверхности каждого второго элемента затяжки 53, образуют часть 55 для вставки арматурного стержня, в которую вставляются соединяемые арматурные стержни 300. Вторые элементы затяжки 53 опираются на упругое опорное кольцо 56 таким образом, чтобы сохранялось их расположение в направлении по окружности.
Вторые наклоны затяжки 51, сформированные на вторых элементах затяжки 53, имеют структуру постепенного отступления изнутри наружу так, что второй элемент затяжки 53 может быть смещен к внешней периферийной поверхности соединяемого арматурного стержня 300, когда вторые наклоны затяжки 51 скользят ко второму направляющему наклону 22. Вторые наклоны затяжки 51, сформированные на вторых элементах затяжки 53, формируются в направлении по окружности или в направлении по диагонали относительно центральной оси корпуса муфты.
Четвертый опорный уступ 51а формируется на пограничном участке между вторыми наклонами затяжки 51 в направлении, перпендикулярном центру полой втулки 21, под наклоном относительно вторых наклонов затяжки 51. Второй участок захвата 52 второго элемента затяжки 51 может быть сформирован с неровностями или спиральными выступами для увеличения фрикционного взаимодействия с арматурным стержнем 300, соединенным со вторым участком захвата 52. Спиральные выступы могут быть сформированы в виде двойной спирали или нескольких спиралей. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничивается этим.
Как показано на Фиг. 5, 6 и 7 для того, чтобы предотвратить установку участка вставки арматурного стержня 45, 55, сформированного первым элементом затяжки 43 или вторыми элементами затяжки 53, не по кругу, первый элемент затяжки 43 и второй элемент затяжки 53 могут быть снабжены канавками упругой деформации 47 и 57 для деформации в продольном направлении на их внешних периферийных поверхностях так, чтобы, когда усилие зажима действует на арматурные стержни, первый элемент затяжки 43 и второй элемент затяжки 53 могли упруго или пластически деформироваться для более тесного контакта с внешними периферийными поверхностями арматурных стержней в соответствии с кривизной внешних периферийных поверхностей арматурных стержней. Когда соединяются арматурные стержни, имеющие диаметр больше или меньше диаметров участка вставки арматурного стержня 45, сформированного первыми элементами затяжки 43, и участка вставки арматурного стержня 55, сформированного вторыми элементами затяжки 53, первые и вторые канавки упругой деформации 47 и 57, сформированные на внешней стороне первого и второго элементов затяжки 43 и 53 в продольном направлении, обеспечивают плавную деформацию так, чтобы первый элемент затяжки 43 или вторые элементы затяжки 53 могли войти в тесный контакт с внешними периферийными поверхностями арматурных стержней 300.
Как показано на Фиг. 7 и 8, по меньшей мере, один из первых элементов затяжки 43 и вторых элементов затяжки 53, представляющих собой первую секцию затяжки 40 и вторую секцию затяжки 50, обеспечен на их внутренней стороне с первой или второй соединительными канавками 48, 58, соединенными с кромкой или соединительным концом арматурного стержня 300 для того, чтобы позволить первым элементам затяжки 43 или вторым элементам затяжки 53 вращаться, когда вращается арматурный стержень 300. Первая и вторая соединительные канавки 48 и 58 сформированы на внутренних периферийных поверхностях первых и вторых элементов затяжки 43 и 54 в продольном направлении, и предпочтительно сформированы шире, чем ширина кромки, сформированной в продольном направлении арматурного стержня 100.
Внутренние периферийные поверхности первого элемента затяжки 43 и второго элемента затяжки 53 не ограничены круглой формой, они могут быть выполнены в форме многоугольника. То есть, они могут меняться в зависимости от формы поперечного сечения арматурных стержней или соединительных элементов, которые необходимо соединить, (круглый стержень, квадратный стержень, восьмиугольной стержень, шестиугольный стержень и т.д.).
В высокопрочной муфте для соединения арматурных стержней в один прием, как описано выше, количество витков резьбы первого соединительного участка с направляющей резьбой 23, сформированного на внутренней периферийной поверхности полой втулки корпуса муфты 20, по существу равно или больше количества витков резьбы первого соединительного участка с затягивающей резьбой 44, сформированного на первом элементе затяжки 43 первой секции затяжки 40, и количество витков резьбы второго соединительного участка с направляющей резьбой 25, сформированного на внутренней периферийной поверхности полой втулки корпуса муфты 20, по существу равно или больше количества витков резьбы второго соединительного участка с затягивающей резьбой 55, сформированного на втором элементе затяжки 53 второй секции затяжки 50. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничивается этим.
Количество первых направляющих наклонов 22, количество первых наклонов затяжки 51, количество вторых направляющих наклонов 25 и количество вторых наклонов затяжки 51 устанавливаются равными друг другу, усилие зажима может равномерно действовать на каждую часть соединительных участков соединяемых арматурных стержней.
В приведенном выше варианте осуществления изобретения первый и второй соединительные участки с направляющей резьбой 23 и 26, сформированные на корпусе муфты, и спиральная резьба первого и второго соединительных участков с крепежной резьбой 44 и 54 может быть сформирована в виде двойной спирали или нескольких спиралей.
Хотя это и не показано на чертежах, упругий элемент для упругого смещения первой секции затяжки 40 и второй секции затяжки 50 в направлении наружу, предпочтительно расположенный между стопорной пластиной 30 и первой секцией затяжки 40 и между стопорной пластиной 30 и второй секцией затяжки 50, чтобы арматурные стержни плавно вставлялись в участки вставки арматурных стержней 45 и 55, которые будут соединены с первыми элементами затяжки 43 первой секции затяжки 40 и со вторыми элементами затяжки 53 второй секции затяжки 50. Упругий элемент может быть сформирован из упругой пружины, упругой резины или эластичного полимера.
Кроме того, амортизирующие элементы 70 для поддержки арматурных стержней могут быть установлены между стопорной пластиной 30 и соединенными арматурными стержнями 300, как показано на Фиг. 1 и 2.
Амортизирующие элементы 70 могут быть прикреплены к стопорной пластине. В этом случае упругий элемент предпочтительно выступает за обе поверхности стопорной пластины 30 через стопорную пластину.
Как показано на Фиг. 9 и 10, упругие детали 75 могут быть предусмотрены между стопорной пластиной и концами арматурного стержня.
Со ссылкой на чертежи, каждая из упругих деталей 75 сформирована из элемента в форме пластины и включает в себя упругую часть корпуса 75а, поддерживаемую стопорной пластиной 50, и упругую опору 75b, которая выступает вверх от упругой части корпуса 75а, чтобы поддерживать нижнюю поверхность арматурных стержней 300 таким образом, чтобы арматурные стержни могли вращаться плавно. Упругая опора 75b предпочтительно снабжена коническим деформирующимся выступом, который деформируется таким образом, чтобы позволить концам арматурных стержней 300 тесно контактировать с верхней поверхностью стопорной пластины 30, учитывая что первая секция зажима 40 или вторая секция зажима 50 двигается в соответствии с вращением арматурных стержней, и арматурные стержни 300 опускаются.
Хотя это и не показано на чертежах, упругие опоры могут быть сформированы путем загибания кромок у упругих частей корпуса или сформированы путем загибания эластичных деталей вверх, обеспечивая множество вырезанных частей, располагающихся от центральной части в радиальном направлении. Также, упругие опоры могут быть сформированы в результате выступания упругих частей корпуса в форме пластины к верхней части с помощью разрезания. Кроме того, упругая часть корпуса предпочтительно снабжается соединительными деталями (не показаны), соединенными с первым элементом затяжки 43 или вторым элементом затяжки 53 на ее краю таким образом, что упругая часть корпуса может быть вставлена в корпус муфты 20 во время соединения с первой секцией затяжки 40 или второй секцией затяжки 50.
В то же время, корпус муфты может быть сформирован в форме креста, в соответствии с целью соединения, как показано на чертеже, но настоящее изобретение не ограничивается этим. Корпус муфты может иметь Т-образную форму, несколько выходов, имеющих ответвления от основного корпуса, или форму изгиба.
Как показано на Фиг. 10 и 11, когда необходимо соединить арматурные стержни после укладки бетонного раствора, конец корпуса муфты, выступающий из бетонного раствора, может быть снабжен защитной крышкой 100 для предотвращения попадания бетонного раствора в корпус муфты. Внешняя периферийная поверхность защитной крышки 100 может быть наклонена внутрь по направлению к концевой стороне, тем самым облегчая отделение бетонного раствора, когда бетонный раствор выдерживается. Ручка (не показана) для снятия крышки может быть сформирована на верхней поверхности защитной крышки 100.
Форма защитной крышки не ограничивается описанным выше вариантом осуществления изобретения, но защитная крышка может иметь любую форму до тех пор, пока она может предотвратить попадание бетонного раствора в выходящий на поверхность корпус муфты.
Далее в данном документе описывается действие высокопрочной муфты для соединения арматурных стержней в один прием согласно настоящему изобретению, сконфигурированному, как описано выше.
Во-первых, для того чтобы соединить арматурные стержни с помощью муфты для соединения в одно касание 10, в соответствии с настоящим изобретением, арматурный стержень, который необходимо соединить, вставляется в полую втулку 21 с одной стороны корпуса муфты 20. Во время вставки через полую втулку 21 арматурный стержень 300 вставляется в часть вставки арматурного стержня 45 первой секции затяжки 40. В это время первые наклоны затяжки 42 первых элементов затяжки 43 скользят вдоль первого направляющего наклона 22, сформированного на внутренней периферийной поверхности корпуса муфты 20, поскольку первые элементы затяжки 43 развальцованы. В процессе вставки арматурного стержня 300 для соединения, как описано выше, вставка арматурного стержня 300 ограничена, поскольку конец арматурного стержня контактирует со стопорной пластиной 30, расположенной в центре корпуса муфты 20.
Как показано на Фиг. 10, с арматурными стержнями 300, которые необходимо соединить, вставленными в первую и вторую секции затяжки 40 и 50, концы арматурных стержней 300 поддерживаются упругими опорами 75b упругих деталей 75, поддерживаемых стопорной пластиной 50.
В этом состоянии, первый элемент затяжки 30 и второй элемент затяжки 40 вращают соединенные арматурные стержни 300 для того, чтобы затянуть соединенные арматурные стержни 300. То есть, так как спиральные выступы сформированы на внутренних периферийных поверхностях первого и второго участков захвата 42 и 52, упругие опоры 75b упругих деталей 75 разрушаются (сжимаются), поскольку первая и вторая секции затяжки 40 и 50 двигаются в направлении стопорной пластины 30. В этом процессе, упругие опоры 75b поддерживают арматурные стержни 300 таким образом, что арматурные стержни 300 могут быть плавно повернуты.
В этом процессе, ребра, сформированные на внешних периферийных поверхностях арматурных стержней 300, вставляются в первые соединительное канавки 48 или вторые зацепляющие канавки 58, и выступы, сформированные на первом и втором участках захвата 42 и 52, пронзают арматурные стержни, так как первые соединительные канавки 48 сформированы в продольном направлении на внутренней поверхности каждого первого элемента затяжки 43, образующего первую секцию затяжки 40, а вторые соединительные канавки 58 сформированы в продольном направлении на внутренней поверхности каждого первого элемента затяжки 43, образующего вторую секцию затяжки 50. В частности, так как арматурные стержни 300, соединенные с первыми соединительными канавками 48 или вторыми соединительными канавками 58, вращают первую секцию затяжки 40 и вторую секцию затяжки 50, первая и вторая секции затяжки 40 и 50 могут быть подняты относительно корпуса муфты 20, и связывающая сила, действующая на арматурные стержни может быть увеличена.
Как было описано выше, первые элементы затяжки 43 или вторые элементы затяжки 53 тесно контактируют с внешней периферийной поверхностью арматурного стержня 300 во время перемещения первой и второй секций затяжки 40 и 50. Так как канавки упругой деформации 47 и 57 сформированы на внешних периферийных поверхностях первых элементов затяжки 43 и вторых элементов затяжки 53 в продольном направлении, первые элементы затяжки 43 или вторые элементы затяжки 53 могут упруго или пластически деформироваться так, чтобы быть в плотном контакте с участком захвата арматурного стержня 300, тем самым увеличивая усилие зажима на арматурный стержень.
При соединении арматурного стержня, который должен быть соединен, ко второй секции зажима 50 через полую втулку на другой стороне корпуса муфты 20 с использованием способа, описанного выше, соединение арматурных стержней 300 завершается.
Когда сила растяжения прикладывается к арматурным стержням 300 при соединении арматурных стержней 300, завершенном, как описано выше, первый и второй наклоны затяжки 41 и 51 поддерживаются вдоль первого и второго направляющих наклонов 22 и 25, а сила, вызывающая скольжение, служит для приведения первых и вторых элементов затяжки 43 и 53 в тесный контакт с внешними периферийными поверхностями арматурных стержней, как показано на Фиг. 13. Следовательно, усилие зажима, прилагаемое к арматурным стержням путем первых и вторых элементов затяжки 43 и 53, увеличивается в соответствии с силой растяжения, приложенной к арматурным стержням.
Таким образом, усилие зажима, действующее на соединительные части арматурных стержней 300, действует равномерно на соответствующие части первых и вторых элементов затяжки 43 и 53, и корпус муфты 20, так как множество первых и вторых направляющих наклонов 22 и 25 формируется на внутренних периферийных поверхностях полых втулок корпуса муфты 20 в продольном направлении, и первые и вторые наклоны затяжки 41 и 51, находящиеся в контакте с первыми и вторыми направляющими наклонами 22 и 25, сформированы на внешних периферийных поверхностях первых и вторых элементов затяжки 43 и 53 первой и второй секций затяжки 40 и 50.
В частности, когда соединенные арматурные стержни вращаются в направлении затяжки, первые и вторые элементы затяжки 43 и 53 перемещаются наружу в процессе сборки арматурных стержней для завершения операции соединения, так как первые и вторые направляющие наклоны 22 и 25, сформированные на внутренней периферийной поверхности корпуса муфты 20, и первые и вторые наклоны затяжки 41 и 51, сформированные на первых и вторых элементах затяжки 43 и 53, сформированы в форме спирали. Соответственно, даже если сила растяжения прикладывается к соединенным арматурным стержням 300, никакого смещения арматурных стержней не происходит.
Как было описано выше, высокопрочная муфта для соединения арматурных стержней в один прием в соответствии с настоящим изобретением вызывает усилие зажима на арматурный стержень, чтобы равномерно воздействовать на соответствующие части соединяемой части арматурных стержней, и противодействующую силу, чтобы равномерно воздействовать на корпус муфты в продольном направлении. Соответственно, можно предотвратить чрезмерную деформацию или срезание соединительных частей арматурных стержней благодаря тому, что усилие зажима действует на определенную часть, в отличие от обычных случаев.
Поскольку данное изобретение было описано в сочетании с различными примерными вариантами осуществления изобретения, описанными выше, ясно, что многие альтернативные варианты, модификации и варианты будут очевидны специалистам в данной области. Соответственно, примерные варианты осуществления настоящего изобретения, как указано выше, предназначены для иллюстрации, а не ограничения.
Таким образом, действительная область применения настоящего изобретения должна определяться технической сущностью прилагаемой формулы изобретения.
[Промышленная применимость]
Высокопрочная муфта (соединительное устройство) для соединения арматурных стержней в один прием согласно настоящему изобретению может широко применяться не только для соединения арматурных стержней в момент установки арматурных стержней, но и для соединения труб, болтов, секций, прутков и т.д., используемых на различных промышленных объектах.