ДЮБЕЛЬ С ВТУЛКОЙ, ИМЕЮЩЕЙ ВЫСТУПЫ Российский патент 2000 года по МПК F16B13/12 

Изобретение относится к дюбелю с втулкой, которая имеет распорный участок с опускающимися выступами и в которую может вводиться стержнеобразный разжимной элемент, а также к крепежному элементу, охватывающему такой дюбель.

Известные дюбеля имеют втулки с передним имеющим прорези распорным концевым участком. Силы, оказываемые разжимным элементом или насечным штифтом, распределяются по площади через распорный участок на зону закрепления. За счет запрессовки возникает силовое замыкание. При этом эффект полного распирания действует не сразу в начале прорези или прорезей во втулке, а только на известном расстоянии в направлении к переднему концевому участку.

Из DE-G 10499 известен дюбель с цилиндрической трубкой, имеющей на переднем концевом участке боковые выемки для клиновых элементов, установленных на трубке с возможностью поворота и по существу полностью убирающихся в нее в пределах наружного контура трубки. За счет этого внутренний диаметр трубки на распорном участке уменьшается к нулю, вследствие чего возможное распирание преимущественно соответствует только полному диаметру разжимного элемента. Такие дюбеля особенно подходят для установки в мягких к давлению материалах, например газобетонных кирпичах. Там клиновые элементы могут образовывать посредством задних подрезов геометрическое замыкание с материалом. Усилия, оказываемые на зоны закрепления через клиновые элементы, распределяются только на очень малую площадь. Поэтому этот дюбель менее подходит для введения в отверстие со сравнительно гладкой поверхностью с твердыми стенками, в которых закрепление осуществляется преимущественно посредством силового замыкания.

Дюбель с прижимной пластиной фирмы Hardo под названием Upat ULR 10 имеет в зоне распорного участка с прорезями два выступа, похожих на лопасть, каждый из которых соединен с двух сторон с втулкой дюбеля. Они могут впрессовываться в выемки во втулке. Выемки, правда, не имеют соединения с отверстием втулки. Выступы препятствуют проворачивания дюбеля при ввинчивании винта в дюбель. Выступы не разжимаются винтом.

Заявка Франции FR-A-2700816 относится к дюбелю с полым хвостовиком, на наружной стороне которого расположены закрепляющие язычки, открывающиеся в противоположных направлениях. Удлинение этих закрепляющих язычков осуществляется под воздействием разжимного элемента на выступы, расположенные на хвостовике таким образом, что они обеспечивают перемещение закрепляющих язычков в момент раскрывания закрепляющих язычков в противоположных направлениях.

B DE-U-1954221 описывается распорный дюбель, состоящий из наружной втулки, в которой расположены разжимные створки таким образом, что при ввинчивании винта они могут раздаваться наружу, проникать в крепежный элемент и там надежно закрепляться.

Применение дюбеля, известного из FR-A-2700816 и DE-U-1954221, вместе с забиваемым штифтом является проблематичным, так как материалу, вытесняемому ударным штифтом, некуда вытесняться.

Цель изобретения состоит в том, чтобы создать дюбель, имеющий распорный участок, который может располагаться удаленным от переднего концевого участка втулки, причем закрепление дюбеля в материале должно осуществляться силовым замыканием на большой площади.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы создать дюбель, в котором в качестве разжимного элемента применяется забиваемый штифт.

Эти цели достигаются признаками, указанными в независимых пунктах формулы изобретения. Целесообразные дальнейшие усовершенствования изобретения указаны в зависимых пунктах.

Согласно изобретению предусматривается либо втулка дюбеля с передним концевым участком, имеющим прорези, и дополнительно с еще одним разжимным участком с выступами, следующим в направлении к входному отверстию, либо создается по меньшей мере один распорный участок с выступами, отформованными в виде лопастей, причем лопасти имеют возможность поворота вдоль оси поворота, проходящей по существу параллельно оси дюбеля. Перед вводом стержневого разжимного элемента или насечного штифта лопасти могут входить в выемки втулки таким образом, что они вдаются в отверстие втулки.

Разжимной элемент может быть выполнен из пластмассы или из металла. Хотя разжимной элемент может быть выполнен в виде забиваемого штифта, предпочтительным является разжимной элемент, снабженный резьбой. Резьба позволяет фиксировать по существу окружное направление имеющих форму лопастей выступов в их осевом направлении таким образом, что при растягивающей или сжимающей нагрузке на дюбель может предотвращаться соскальзывание дюбеля.

В предпочтительной форме выполнения имеются по меньшей мере два выступа типа лопасти или имеющие форму лопасти, которые соединены с втулкой в зоне сгибания, проходящей по существу в осевом направлении, и расположены по существу на той же самой высоте. Эти лопасти выступают в окружном направлении и выполнены за одно целое с втулкой. При этом зона сгибания лопасти может иметь определенный наклон относительно оси дюбеля.

Лопасти могут также иметься на переднем концевом участке втулки вместо концевого участка с прорезями. В таком дюбеле при вводе разжимного элемента происходит распирание без осевого обжатия. Поэтому при распирании не происходит и относительного перемещения между дюбельной втулкой и зоной закрепления. В силу этого такой дюбель особенно подходит для закрепления в двух различных плоскостях или материалах, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, например в двухслойной кирпичной кладке или в оконных рамах оконных проемов.

В предпочтительной форме выполнения поверхность лопасти, обращенная к зоне закрепления, имеет в разжатом состоянии, если смотреть в осевом направлении, по существу постоянное расстояние до оси втулки.

Является предпочтительным, если выступ может полностью убраться в выполненную для этого выемку в пределах наружного контура втулки.

Если, в частности, передний концевой участок втулки, наиболее глубоко вводимый в отверстие, снабжен осевыми прорезями, то дюбель особенно подходит для установки в твердые материалы, в которых в глубоко лежащих зонах можно ожидать получения относительно равномерного отверстия. Особенно благоприятно, если выступы ориентированы в прорези или в прорезях таким образом, что распирающий эффект участка с прорезями и выступов осуществляется со смещением друг относительно друга, например на 90^o.

В общем дюбель и крепежные элементы согласно изобретению особенно подходят для применения в материалах, для которых не известно, можно ли получить правильное отверстие равномерного диаметра, например в полых стройматериалах, так как зона распирания получается не только на переднем концевом участке. То же самое относится, например, к кирпичам с вертикальными пустотами, у которых массивная сердцевина выполнена значительно меньшей, вследствие чего могут повреждаться сравнительно тонкие перемычки, остающиеся при сверлении. В этом случае распорный участок втулки, близкий к поверхности, все же обеспечивает надежное закрепление в наружной стенке кирпича, так как выступы могут располагаться вблизи отверстий для ввода стержнеобразного разжимного элемента, не слишком влияя на стабильность дюбеля. Расстояние между выступом и входным отверстием втулки меньше чем 1/10 от длины втулки. Дюбельные втулки согласно изобретению предпочтительно обеспечивают особенно длинные зоны распирания для надежного закрепления в пустотелых кирпичах.

Особенное преимущество получается, если предпочтительные выступы или лопасти могут скачкообразно проявить свой максимально распорный эффект. Полный распорный эффект достигается не постепенно лишь при дальнейшем осевом прохождении разжимного участка, но уже в самом его начале. При этом торцевая сторона выступа со стороны входного отверстия может вызывать сцепление с материалом, особенно в неравномерном отверстии, и тем самым обеспечить геометрическое замыкание.

Предпочтительной областью применения изобретения являются двухслойные кирпичные кладки, в которых, например, между несущей стеной и клинкерным фасадом с декоративными нишами образована полость. Первый распорный участок на переднем конце втулки в предпочтительной форме выполнения закрепляет дюбель в несущей стене, благодаря чему фасад защищается от ветрового подсоса. Второй распорный участок, снабженный выступами, закрепляется в фасаде таким образом, что создается опора фасада на стену. При этом преимуществом является, в частности, то, что такой дюбель может устанавливаться позже. Поэтому без проблем может обеспечиваться дополнительная стабилизация или санирование фасадов, которые до сих пор удерживались металлическими анкерами, подверженными ржавлению.

В осевом направлении лопасти выполняются предпочтительно длиннее, чем наружный диаметр втулки. Особенно предпочтительной является длина, равная 1,5-10 наружным диаметрам втулки.

В предпочтительной форме выполнения размер боковых лопастей в окружном направлении, замеренный со стороны торца по краю, обращенному к отверстию втулки, составляет от 1/7 до 1/3 от окружности втулки.

Лопасти могут быть снабжены профилированием. Благодаря этому в твердом подслое может происходить вытеснение материала при прижимании лопасти к зоне закрепления. При этом профилирование может выполняться в виде множества узких выступов, отчетливо возвышающихся над поверхностями лопасти. За счет этого при вводе дюбеля в отверстие лопасти особенно сильно вдавливаются в отверстие втулки. При последующем вводе разжимного элемента в отверстие втулки лопасти полностью вытесняются из отверстия, вследствие чего выступы особенно сильно прижимаются к зоне крепления, в случае необходимости с деформированием.

Крепежный элемент согласно изобретению может иметь разжимной элемент, вводимый во втулку, который в задней части, обращенной к головке штифта, имеет больший диаметр, причем резьбой снабжены обе части разжимного элемента. Благодаря этому можно, например, в случае двухслойной кирпичной кладки при ввинчивании разжимного элемента проверить, закрепился ли дюбель в несущей стене. За счет этого значительно повышается надежность монтажа.

Для применения дюбеля согласно изобретению вместе с забиваемым штифтом предпочтительным является выполнение на дюбеле зон, позволяющих вытеснять материал втулки. В то время как при ввинчиваемом разжимном элементе без проблем можно отказаться от таких зон, забивание такого штифта в противном случае является очень затруднительным. Зонами, которые могут временно радиально удлиняться во время забивания ударами такого штифта, являются выемки или зоны с более тонкими стенками в области хвостовика дюбеля как на наружной, так и на внутренней стенке дюбеля.

Точно так же в зоне лопастей вдоль их оси поворота может удаляться материал с наружной стороны. Это является предпочтительным прежде всего тогда, когда разжимной или забиваемый штифт выполнен из материала незначительной прочности, например из пластмассы. К боковому краю лопасти толщина стенки должна быть, однако, опять полной для того, чтобы обеспечивался полный эффект распирания. Если, таким образом, в зоне оси поворота лопасти экономится материал, является благоприятным посредством осевой перемычки снова повысить прочность и стабильность лопасти на втулке дюбеля.

Другие преимущества и возможности применения изобретения следуют из нижеприведенного описания примеров выполнения, показанных на чертежах.

На фиг. 1 показаны два дюбеля, введенные в материал перед ввинчиванием разжимного элемента, причем один дюбель показан повернутым на 90^o.

Фиг. 2 - сечение втулок дюбелей по фиг. 1.

Фиг. 3 - дюбеля по фиг. 1 после ввинчивания разжимного элемента.

Фиг. 4 - разрез через втулки дюбелей по фиг. 3.

Фиг. 5 - дюбель с прижимной пластиной.

Фиг. 6 - два дюбеля, введенных в материал на некотором расстоянии друг от друга.

Фиг. 7 - дюбель с двумя разжимными участками, каждый из которых образован лопастью.

Фиг. 8 - дюбель с ослабленными зонами на втулке.

Фиг. 9 - дюбель по фиг. 8 в продольном разрезе.

Фиг. 10 - дюбель по фиг. 8 в поперечном разрезе.

На фиг. 1 показаны два дюбеля согласно изобретению, повернутые на 90^o друг относительно друга. В материал введена пластмассовая втулка 1. Она имеет задний разжимной участок с двумя лопастями 5 и передний распорный участок с прорезью 4. Ввинчиваемый металлический разжимной элемент 7 еще не вставлен. Лопасти 5 имеют профилирование 12, благодаря чему при вдавливании лопастей в зону закрепления возможно вытеснение материала. Лопасти 5 вдавлены в выемку 6.

На фиг. 2 показана втулка 1, изображенная на фиг. 1 в разрезе на высоте лопастей 5. Лопасти 5 вдавлены в выемку 6 и не выступают за пределы наружного контура втулки.

Дюбеля согласно фиг. 1 показаны на фиг. 3 с полностью ввинченными разжимными элементами, за счет чего задний распорный участок 2 и передний распорный участок 3 находятся в рабочем положении. За счет этого лопасть 5, толщина материала в которой увеличивается в окружном направлении, отжата радиально наружу.

Обе лопасти 5 втулки 1 смещены друг к другу в осевом направлении таким образом, что торцевые стороны 11 находятся на разной высоте. За счет этого в верхнем и нижнем буртиках места сгибания лопастей имеется сравнительно широкая перемычка, способствующая повышению прочности втулки.

Лопасти 5 сужаются на своем нижнем участке. Они имеют скосы, одинаково направленные против направления вращения разжимного элемента 7, причем скосы закруглены. Эти скосы облегчают ввод втулки в материал. Дополнительно за счет смещенного расположения прорези 4 переднего распорного участка 3 и скосов лопастей 5 заднего распорного участка 2 обеспечивается плотно следующее друг за другом расположение заднего и переднего распорных участков 2, 3.

Как особенно наглядно показано в сочетании с фиг. 4, боковые кромки 10 лопастей 5 выступают в направлении вращения разжимного элемента 7. За счет этого при ввинчивании разжимного элемента 7 лопасти прочно зацепляются за материал и предотвращают проворачивания дюбеля.

Как далее следует из фиг. 4, эффект распирания заднего распорного участка 2 и переднего распорного участка 3 достигается при смещении друг относительно друга приблизительно на четверть оборота.

На фиг. 5 показан дюбель с прижимной пластиной 9, имеющей большую площадь. Он подходит для установки плит из изоляционного материала на стены здания.

На фиг. 6 показаны два дюбеля, закрепленных в двухслойной кирпичной кладке. Металлический разжимной элемент 7 имеет при этом два расположенных на некотором расстоянии друг от друга резьбовых участка различного диаметра, но с одинаковым шагом резьбы. Между двумя слоями материала, а именно несущей стены и фасада, имеется полость. Задний распорный участок 2 втулки 1 находится на некотором расстоянии от переднего распорного участка 3. Между ними находится зона хвостовика, не имеющая распорного участка. В этой зоне втулки 1 находится пара каплеотводящих ребер 8, расположенных таким образом, что они находятся в полости. На каплеотводящих ребрах 8 может собираться конденсат, который каплями стекает вниз вместо того, чтобы нежелательным образом проникать внутрь слоев материала.

Для повышения надежности монтажа разжимной элемент 7 имеет задний участок большого диаметра, предусмотренный для заднего распорного участка 2, и передний участок меньшего диаметра. На верхний участок может быть нанесена резьба из пластмассы. За счет этого при ввинчивании разжимного элемента предотвращается полное распирание сначала заднего распорного участка 2, который находится в фасадной части, что не позволило бы определить, надежно ли закрепил передний распорный участок 3 дюбель в несущей стене.

На фиг. 7, так же, как на фиг. 1, показаны два дюбеля, повернутых друг к другу под углом 90^o. Однако как задний, так и передний распорные участки образованы из лопастей 5. При ввинчивании разжимного элемента 7 не происходит осевого обжатия втулки 1, и тем самым не происходит относительного перемещения между втулкой 1 и зоной крепления в подслое.

На фиг. 8 показан дюбель, имеющий два распорных участка, следующих друг за другом в осевом направлении, образованных лопастями 5. Причем этот дюбель специально приспособлен для применения забиваемого штифта в качестве разжимного элемента. Между распорными участками втулка дюбеля имеет на своей наружной стенке две выемки 15 в форме кармана на противолежащих сторонах. Если дюбель введен в подслой, и в отверстие втулки забивается штифт, то материал пластмассовой втулки, лежащий между распорными зонами, образованными лопастями 5, вытесняется в выемки 15. Таким образом, забивание штифта существенно облегчается без необходимости выполнения более тонкой всей стенки дюбеля. За счет этого в области распорных участков целиком сохраняется полный эффект распирания.

В зоне осей поворота лопастей 5 на наружной стороне дюбеля выполняется ослабленная зона 13 или лыска, которая также обеспечивает возможность вытеснения материала в процессе забивания. Участок 13 с тонкой стенкой проходит в окружном направлении по обе стороны от оси поворота лопасти. Но она не проходит в окружном направлении вплоть до боковой кромки лопасти 5, чтобы не нарушать эффект распирания. Благодаря лыске на распорном участке, создаваемой зоной 13 с более тонкой стенкой, длина дуги лопасти 5 становится более короткой. Поэтому материал дюбеля за счет кратковременного вытеснения может поступать в образовавшиеся полости. Зона 13 проходит в осевом направлении от заднего распорного участка 2 вплоть до переднего распорного участка 3. Поэтому зоной 13 охватывается часть хвостовика дюбеля, лежащая между лопастями 5, которая не принадлежит распорному участку.

Ось поворота лопастей 5 усилена аксиально проходящей перемычкой 14, которая повышает прочность и стабильность лопастей 5 или распорного участка и втулки 1. Осевая перемычка 14 проходит насквозь в осевом направлении вдоль заднего распорного участка 2 и переднего распорного участка 3 по центру ослабленной зоны 13, включая участок втулки, лежащий между распорными участками или лопастями.

На фиг. 9 показан дюбель, представленный на фиг. 8, в продольном разрезе. При этом здесь можно видеть выемки 15 с двух сторон втулки. В частности, показана заштрихованная стенка втулки, которая в этой зоне выполнена тонкой.

На фиг. 10 показано поперечное сечение по линии А-А. Рядом с ослабленными участками 13 на наружной стенке показаны две аксиально проходящие канавки 16 на внутренней стенке втулки. Канавки 16 создают дополнительные полости, в которые при забивании разжимного элемента может затекать материал втулки. Поэтому форма выполнения, показанная на фиг. 8-10, особенно подходит для применения с забиваемыми штифтами в качестве разжимного элемента, причем могут применяться не только металлические забиваемые штифты, но и штифты, выполненные из пластмассы.

Изобретение относится к крепежным средствам. Дюбель образован втулкой с выемками и выступами, отформованными в виде лопастей, выполненных с возможностью поворота в ее отверстие при вводе разжимного элемента и удержания им в разжатом положении. По меньшей мере одна из лопастей в зоне оси поворота и/или вблизи оси поворота в осевом направлении выполнена более тонкой, чем стенка на участке, оказывающем эффект распирания на зону закрепления. Ось поворота лопасти усилена аксиально проходящей перемычкой. Втулка имеет на своей наружной стороне по меньшей мере одну выемку, а на внутренней стенке по меньшей мере одну аксиально направленную канавку. Разжимной элемент представляет собой штифт или гвоздь. Одна из торцевых сторон лопасти смещена в осевом направлении к соответствующей торцевой стороне другой лопасти, ширина которой в окружном направлении составляет 1/7 - 1/3 периметра втулки. Лопасти имеют на своей поверхности, предназначенной для контакта с зоной закрепления, профилирование, состоящее из множества выступов. Изобретение позволяет осуществить закрепление дюбеля в материале силовым замыканием на большей площади. 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Дюбель с цилиндрической втулкой (1), выемками (6) и выступами, отформованными в виде лопастей (5), причем лопасти (5) выполнены с возможностью такого поворота, что перед вводом стержневого разжимного элемента (7) в отверстие втулки (1) они могут опускаться в выемки (6) таким образом, что они вдаются в отверстие втулки и после ввода разжимного элемента (7) удерживаются им в разжатом положении, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна лопасть (5) имеет в зоне своей оси поворота и/или вблизи оси поворота в осевом направлении участок (13) со стенкой, которая выполнена более тонкой, чем стенка на участке, который, по существу, должен оказывать эффект распирания на зону закрепления. 2. Дюбель по п.1, отличающийся тем, что ось поворота лопасти (5) усилена аксиально проходящей перемычкой (14). 3. Дюбель по п.1 или 2, отличающийся тем, что втулка (1) имеет на своей наружной стороне, по меньшей мере, одну выемку (15). 4. Дюбель по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что на внутренней стенке втулки выполнена, по меньшей мере, одна аксиально направленная канавка. 5. Дюбель по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что разжимной элемент (7) представляет собой разжимной штифт, преимущественно гвоздь. 6. Дюбель по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что две лопасти (5) выполнены таким образом, что, по меньшей мере, одна торцевая сторона (11) смещена в осевом направлении к соответствующей торцевой стороне другой лопасти. 7. Дюбель по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что ширина лопасти (5) в окружном направлении составляет 1/7 - 1/3 периметра втулки. 8. Дюбель по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что длина кромки (10) лопасти (5), выступающей от втулки (1) в окружном направлении, больше, чем наружный диаметр втулки. 9. Дюбель по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна лопасть (5) имеет кромку (10), выступающую по окружности в направлении вращения разжимного элемента (7), снабженного резьбой. 10. Дюбель по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что лопасти (5) выполнены с таким скосом, что они имеют участок, вдоль которого они сужаются в направлении ввода втулки. 11. Дюбель по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что лопасти (5) со скосами сужаются в одинаковом направлении. 12. Дюбель по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что лопасти (5) имеют на своей поверхности, предназначенной для контакта с зоной закрепления, профилирование (12). 13. Дюбель по любому из п.12, отличающийся тем, что профилирование (12) состоит из множества выступов.