КРЕПЕЖНАЯ ДЕТАЛЬ С РАСПОРНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ Российский патент 1998 года по МПК F16B13/08 

Изобретение относится к крепежной детали с распорным элементом, содержащей удерживающее средство для закрепления предмета на строительной детали.

Из выложенной заявки ФРГ DE-OS N 2914739, кл. F 16 B 13/08, 30.10.80 известна крепежная деталь с распорным элементом, содержащая удерживающее средство для закрепления предмета на строительной детали, расположенное со стороны заднего торца крепежной детали, противоположного ее хвостовику, и распорный элемент, причем на части длины крепежной детали в зоне хвостовика на заданном расстоянии от ее переднего торца выполнена продольная клинообразная канавка с уменьшающейся глубиной в направлении к этому торцу, а распорный элемент выполнен в виде клина, размещенного в продольной клинообразной канавке с возможностью перемещения по ее дну в направлении к переднему торцу крепежной детали и наружная поверхность которого выполнена с зубцами, выступающими по меньшей мере на части своей высоты за пределы наружной поверхности крепежной детали в зоне хвостовика.

Недостатком известной крепежной детали является то, что распорный элемент имеет на своей наружной поверхности зубцы, образующие прямые кромки, выступающие за хвостовик поперечно к продольному направлению. Эти кромки, занимающие всю ширину распорного элемента, при забивании крепежной детали в строительную деталь оказывают высокое сопротивление, которое в особенности в строительной детали, выполненной из бетона, помимо высокого и малоспособствующего удобству сборки сопротивления забиванию, может привести также к повреждениям крепежной детали, отрицательно сказывающимся на функции закрепления. Кроме того, при забивании распорного элемента соскабливается материал с внутренней стенки просверленного отверстия. Этот материал собирается в продольной канавке и при определенных обстоятельствах может привести к заклиниванию рапсорного элемента в продольной канавке. Вследствие этого возможность перемещения распорного элемента в продольной канавке ухудшается настолько, что становится невозможным дополнительное распирание после закрепления в случае расширения просверленного отверстия за счет трещинообразования.

Из-за этих недостатков известная крепежная деталь не годится для применения в зоне растяжения, в которой возникают трещины. Другой причиной непригодности известной крепежной детали в зоне растяжения и при сравнительно низких значениях сил крепления (в том числе в неимеющем трещин бетоне) является органические продольной канавки опорной поверхностью относительно переднего торцевого конца крепежной детали. За счет этого, с одной стороны, может обеспечиваться лишь незначительный угол подъема поверхности дна продольной канавки, а с другой - необходимо значительно сократить длину распорного элемента по отношению к длине продольной канавки для обеспечения при закреплении достаточного пути перемещения. Кроме того, если происходит еще и расширение просверленного отверстия, вследствие трещинообразования имеется опасность, что распорный элемент упрется в переднюю опорную поверхность продольной канавки и не даст возможности дополнительного распирания. Эта ситуация может, например, возникнуть тогда, когда при изготовлении просверленного отверстия для крепежной детали оно получится немного большим, чем это требуется.

Задача изобретения - усовершенствование крепежной детали вышеуказанного типа таким образом, чтобы крепежная деталь могла забиваться с небольшим сопротивлением и легко закрепляться в строительной детали и в том случае, если вследствие трещинообразования произошло расширение просверленного отверстия.

Задача решается тем, что в крепежной детали с распорным элементом, содержащей удерживающее средство для закрепления предмета на строительной детали, расположенное со стороны заднего торца крепежной детали, противоположного ее хвостовику, и распорный элемент, причем на части длины крепежной детали в зоне хвостовика на заданном расстоянии от ее переднего торца выполнена продольная клинообразная канавка с уменьшающейся глубиной в направлении к этому торцу, а распорный элемент выполнен в виде клина, размещенного в продольной клинообразной канавке с возможностью перемещения по ее дну в направлении к переднему торцу крепежной детали и наружная поверхность которого выполнена с зубцами, выступающими по меньшей мере на части своей высоты за пределы наружной поверхности крепежной детали в зоне хвостовика, согласно изобретению поверхности дна продольной клинообразной канавки в зоне ее уменьшающейся глубины переходит в наружную поверхность крепежной детали в зоне хвостовика. За счет клина, вводимого в продольную канавку хвостовика крепежной детали, наружная поверхность которого выполнена крышеобразно и снабжена на части длины выступающими за хвостовик зубцами, при забивании в предварительно подготовленное просверленное отверстие соскабливаются только риски. Так как в стенку отверстия внедряется только вершина зубчатого клина, при забивании крепежной детали следует преодолеть небольшое сопротивление. Внедрение зубцов предотвращает проворачивание крепежной детали при навинчивании гайки при закреплении крепежной детали. Далее сцепления зубцов, выполненных крышеобразно, со стенками просверленного отверстия достаточно, чтобы держать клин без смещения и аксиально перемещать хвостовик относительно клина. За счет повышающейся поверхности дна продольной канавки клин отжимается радиально наружу в стенку просверленного отверстия, причем за счет крышеобразной формы зубцов уменьшается также сопротивление забиванию наружной поверхности клина в стенку просверленного отверстия. Вследствие этого для закрепления необходим также очень небольшой момент завинчивания. Кроме того, так как продольная клинообразная канавка выполнена на части длины крепежной детали со стороны ее хвостовика на заданном расстоянии от ее заднего торца с уменьшающейся глубиной в направлении этого торца, то можно, во-первых, применять более длинный распорный элемент с большей поверхностью прижима, в во-вторых за счет более крутого угла подъема поверхности дна при меньших осевых смещениях достигать большего радиального распирания. При расширившемся отверстии клин может в случае необходимости смещаться на часть своей длины и за пределы продольной канавки, благодаря чему для закрепления может использоваться вся длина хвостовика.

Особенно предпочтительным для удерживающей способности и возможности дополнительного распирания крепежной детали является выполнение, при котором продольная канавка на своем обращенном к заднему торцу крепежной детали конце, имеет наибольшую глубину, по меньшей мере равную половине диаметра хвостовика, а угол подъема поверхности дна 10 - 15^o, в частности 11 - 13^o.

Целесообразно, чтобы распорный элемент в виде клина был установлен в продольной клинообразной канавке на слое скольжения, при этом в качестве слоя скольжения может быть использована пластмассовая пластинка, соответствующая поверхности дна продольной клинообразной канавки.

Дополнительное уменьшение сопротивления забиванию обеспечивается тем, чтобы зубцы распорного элемента по отношению друг к другу выполнены с незначительно уменьшающейся высотой в направлении к заднему торцу крепежной детали в зоне хвостовика.

В другом варианте исполнения распорный элемент в виде клина установлен в продольной клинообразной канавке с упором в ее торцевую стенку, обращенную в сторону заднего торца крепежной детали в зоне хвостовика, причем торцовая стенка этой канавки выполнена вогнутой с постоянным радиусом кривизны.

Крепежная деталь может быть снабжена ограничительным элементом, удерживающим распорный элемент в виде клина в продольной клинообразной канавке.

В еще одном предпочтительном варианте исполнения зубцы распорного элемента в виде клина выполнена с разными боковыми сторонами, причем короткая боковая сторона зубцов обращена в сторону заднего торца крепежной детали в зоне хвостовика.

Желательно, чтобы на заднем торце крепежной детали со стороны хвостовика был выполнен торцовой выступ уменьшенного диаметра с возможностью образования соскабливающей кромки.

Предпочтительно на суживающемся конце распорного элемента в виде клина выполнить входной скос до вершины первого зубца.

Целесообразно, чтобы длина входного скоса распорного элемента соответствовала по меньшей мере длине двух зубцов, при этом наиболее предпочтительно, чтобы угол входного скоса распорного элемента соответствовал приблизительно углу подъема поверхности дна продольной клинообразной канавки.

На фиг. 1 показана крепежная деталь, введенная в отверстие, просверленное в строительной детали с клином, вложенным в его распорной зоне в продольную канавку; на фиг. 2 - частичный продольный разрез крепежной детали на фиг. 1 в положении закрепления; фиг. 3 - поперечное сечение крепежной детали на фиг. 2 по линии разреза А-А; на фиг. 4 - вид сбоку на крепежную деталь с клином, имеющим входной скос; фиг. 5 - вид сверху на клин на фиг. 4.

Крепежная деталь, представленная на фиг. 1, имеет хвостовик 2 с наружной резьбой 3 на заднем торце 4 и распорной зоной, образованной профильной канавкой 5 с U-образным сечением и клином 6, вложенным в продольную канавку 5. Клин 6, легко перемещающийся в продольной канавке 5, удерживается с помощью удерживающего элемента 7. В примере выполнения это выдавленный желобок.

Клин 6 имеет на своей поверхности (наружной) зубцы 8, которые в поперечном сечении выполнены крышеобразно (фиг. 3). При забивании крепежной детали 1 в просверленное отверстие 9 строительной детали 10 клин 6 находится в своем самом глубоком положении, в котором задняя сформованная полукруглой торцовая сторона 11 клина 6 прилегает к выполненному также полукруглым и служащему в качестве упора 12 ограничению продольной канавки 5. В этом положении зубцы 8 выступают на части своей высоты за хвостовик 2 крепежной детали.

Для того, чтобы соскоблить буровую муку со стенки просверленного отверстия при забивании крепежной детали 1 в отверстие 9, передний торце 13 крепежной детали 1 выполнен в виде выступа 14 уменьшенного диаметра, с помощью которого образуется соскабливающая кромка 15. Крепежная деталь забивается в отверстие через подлежащий закреплению предмет 16. Путем навинчивания гайки 17 на выступающий резьбовой участок 3, хвостовик 2 аксиально перемещается относительно клина 6 в направлении устья просверленного отверстия таким образом, что клин 6 выжимается радиально наружу через поднимающуюся поверхность 18 продольной канавки 5 (фиг. 2), при этом зубцы 8 клина 6 внедряются в стенку просверленного отверстия и вызывают закрепление крепежной детали. Зубцы 8 имеют профиль зубьев пилы, причем боковые стороны 19 для уменьшения сопротивления забиванию скошены к переднему торцу 13. Для того, чтобы и в экстремальных условиях обеспечить благоприятную характеристику скольжения, между клином 6 и поверхностью 18 дна продольной канавки 5 размещен слой скольжения 20 в виде пластмассового вкладыша, покрытия и т.п. Благоприятная характеристика скольжения может достигаться также за счет соответствующей обработки поверхности опорной поверхности клина 6 или поверхности 18 дна продольной канавки 5.

На фиг. 3 показано поперечное сечение крепежной детали по линии разреза А-А, показанного на фиг. 2. Выполнение зуба 8 в форме крышки способствует глубокому проникновению клина 6 в стенку просверленного отверстия строительной детали 10. В зоне ножки 21 зубца задействуется вся ширина клина 6, поэтому при сравнительно низком крутящем моменте для осевого смещения может обеспечиваться высокий эффект закрепления с помощью крепежной детали согласно изобретению.

В крепежной детали 1 (фиг. 4 и 5) клин 6, вложенный в продольную канавку 5, имеет входной скос 21, проходящий от переднего конца клина 6 до вершины зуба 8. Длина входного скоса 21 соответствует, приблизительно длине двух зубцов 8. Кроме того, угол (β) входного скоса 21 может соответствовать, приблизительно, углу подъема (α) поверхности 18 дна продольной канавки 5.

Крепежная деталь с распорным элементом предназначена для закрепления предмета на строительной детали. В крепежной детали на части ее длины в зоне хвостовика выполнена продольная клинообразная канавка с уменьшающейся глубиной в направлении к ее переднему торцу, в которой размещен распорный элемент. Этот элемент выполнен в виде клина, наружная поверхность которого выполнена с зубцами, выступающими по меньшей мере на части своей высоты за пределы наружной поверхности крепежной детали в зоне хвостовика. Поверхность дна продольной клинообразной канавки в зоне ее уменьшающейся глубины переходит в наружную поверхность крепежной детали в зоне хвостовика. Наибольшая глубина продольной клинообразной канавки может быть равна по меньшей мере половине диаметра крепежной детали в зоне хвостовика. Распорный элемент может быть установлен в упомянутой канавке на слое скольжения, например, в виде пластмассовой пластинки. На переднем торце крепежной детали со стороны хвостовика может быть выполнен торцевой выступ уменьшенного диаметра с возможностью образования соскабливающей кромки. На суживающемся конце распорного элемента в виде клина может быть выполнен входной скос до вершины первого зубца. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Крепежная деталь с распорным элементом, содержащая удерживающее средство для закрепления предмета на строительной детали, расположенное со стороны заднего торца крепежной детали, противоположного ее хвостовику, и распорный элемент, причем на части длины крепежной детали в зоне хвостовика на заданном расстоянии от ее переднего торца выполнена продольная клинообразная канавка с уменьшающейся глубиной в направлении к этому торцу, а распорный элемент выполнен в виде клина, размещенного в продольной клинообразной канавке с возможностью перемещения по ее дну в направлении к переднему торцу крепежной детали и наружная поверхность которого выполнена с зубцами, выступающими по меньшей мере на части своей высоты за пределы наружной поверхности крепежной детали в зоне хвостовика, отличающаяся тем, что поверхность дна продольной клинообразной канавки в зоне ее уменьшающейся глубины переходит в наружную поверхность крепежной детали в зоне хвостовика. 2. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что наибольшая глубина продольной клинообразной канавки равна, по меньшей мере, половине диаметра крепежной детали в зоне хвостовика, а угол подъема поверхности ее дна составляет (10 - 15)^o, в частности (11 - 13)^o. 3. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что распорный элемент в виде клина установлен в продольный клинообразной канавке на слое скольжения. 4. Крепежная деталь по п.3, отличающаяся тем, что в качестве слоя скольжения использована пластмассовая пластинка, соответствующая поверхности дна продольной клинообразной канавки. 5. Крепежная деталь по п. 1, отличающаяся тем, что зубцы распорного элемента по отношению друг к другу выполнены с незначительно уменьшающейся высотой в направлении к переднему торцу крепежной детали в зоне хвостовика. 6. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что распорный элемент в виде клина установлен в продольной клинообразной канавке с упором в ее торцевую стенку, обращенную в сторону переднего торца крепежной детали в зоне хвостовика, причем торцевая стенка этой канавки выполнена вогнутой с постоянным радиусом кривизны. 7. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что снабжена ограничительным элементом, удерживающим распорный элемент в виде клина в продольной клинообразной канавке. 8. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что зубцы распорного элемента в виде клина выполнены с разными боковыми сторонами, причем короткая боковая сторона зубцов обращена в сторону переднего торца крепежной детали в зоне хвостовика. 9. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что на ее переднем торце со стороны хвостовика выполнен торцовый выступ уменьшенного диаметра с возможностью образования соскабливающей кромки. 10. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что на суживающемся конце распорного элемента в виде клина выполнен входной скос до вершины первого зубца. 11. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что длина входного скоса распорного элемента соответствует по меньшей мере длине двух зубцов. 12. Крепежная деталь по п.11, отличающаяся тем, что угол входного скоса распорного элемента соответствует, приблизительно, углу подъема поверхности дна продольной клинообразной канавки.

Приоритет по пунктам:
17.10.94 по пп.1 - 9;
23.11.94 по пп.10 - 12.