РАСПОРНЫЙ ДЮБЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК F16B13/14 

Изобретение относится к распорному дюбелю с признаками, указанными в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Подобного рода распорный дюбель известен из DE 3921733 A1. Известный распорный дюбель изготовлен в виде двухкомпонентного дюбеля, состоящего из двух материалов различной твердости. В общих чертах, он состоит из двух встроенных друг в друга методом литья под давлением цилиндров, разделенных продольной прорезью на два расположенных по продольной оси дюбеля распорных элемента. Наружный цилиндр состоит из более твердого, а внутренний из более мягкого материала. При завинчивании распорного шурупа распорные элементы раздвигаются и распорный дюбель крепится в отверстии. При этом находящийся на наружной поверхности дюбеля твердый материал обеспечивает хорошее закрепление с надежным удерживающим усилием в отверстии, а мягкий материал, в который завинчивается распорный шуруп, обеспечивает незначительный завинчивающий момент распорного шурупа.

Недостатком известного распорного дюбеля является то, что при завинчивании шуруп может отклониться, то есть будет завинчен наискось в распорный дюбель и через продольную прорезь, разделяющую дюбель на распорные элементы, выступает сбоку из дюбеля. Другой недостаток известного распорного дюбеля состоит в его незначительной жесткости при кручении, так что задний конец дюбеля может при завинчивании распорного шурупа перекрутиться относительно переднего конца.

Задачей изобретения является модифицирование двухкомпонентного распорного дюбеля указанного во вводной части вида, таким образом, чтобы у него была высокая жесткость при кручении и он направлял распорный шуруп в продольном направлении при его завинчивании в дюбель.

Эта задача согласно изобретению решается благодаря признакам пункта 1 формулы изобретения. Распорный дюбель согласно изобретению содержит распорные пальцы, проходящие, по существу, вдоль продольной оси дюбеля и состоящие из более твердого материала. Распорные пальцы из более твердого материала расположены на наружной периферии распорного дюбеля. В отверстии, просверленном в цельном строительном материале, при завинчивании распорного шурупа в распорный дюбель распорные пальцы прижимаются распорным шурупом к стенке отверстия и тем самым распорный дюбель закрепляется с надежным удерживающим усилием в отверстии. Более мягкий материал соединяет распорные пальцы между собой по периферии, при этом соединение распорного дюбеля в продольном направлении выполнено сплошным, но может быть также прерывистым. Мягкий материал оказывает разжиманию распорных пальцев лишь незначительное сопротивление, то есть не препятствует существенно разжиманию и не повышает существенно завинчивающий момент распорного дюбеля. К тому же более мягкий материал повышает жесткость при кручении распорного дюбеля. Далее, более мягкий материал образует замкнутое по периферии распорное отверстие и таким образом препятствует тому, чтобы распорный шуруп завинчивался вкось и выступал сбоку из распорного дюбеля. Кроме того, более мягкий материал снижает завинчивающий момент распорного шурупа.

При закреплении распорного дюбеля согласно изобретению в пустотелом строительном материале соединяющий по периферии распорные пальцы более мягкий материал ограничивает ширину разжатия распорных пальцев. Завинчивание распорного шурупа в распорный дюбель в пустотелом строительном материале вызывает дугообразное выгибание распорных пальцев в продольном направлении дюбеля, и распорный дюбель закрепляется в пустотелом строительном материале за счет образования геометрического замыкания в задней части. Соединяющий распорные пальцы по периферии более мягкий материал препятствует деформации или скручиванию распорных пальцев в виде узла. Это позволяет избежать резкого падения завинчивающего момента распорного шурупа после первоначального повышения, как это бывает, если распорные пальцы деформируются или закручиваются узлом. Такое падение крутящего момента после начального повышения создает ощущение неудовлетворительного крепления, и поэтому нежелательно.

Вариант конструкции изобретения предусматривает, что площадь поперечного сечения распорных пальцев в районе переднего конца распорного дюбеля больше, чем в районе заднего конца распорного дюбеля, т.е. площадь поперечного сечения распорных пальцев уменьшается в зоне распора от передней части к задней. Меньшая площадь поперечного сечения состоящих из более твердого материала распорных пальцев в задней части зоны распора обеспечивает более низкий завинчивающий момент распорного шурупа в начале завинчивания. Большая площадь поперечного сечения состоящих из более твердого материала распорных пальцев в зоне переднего конца распорного дюбеля обеспечивает большую степень разжима и тем самым хорошее крепление с надежным удерживающим усилием. Эта мера позволяет оптимизировать соотношение между завинчивающим моментом, степенью разжима и силой крепления.

Предпочтительно передний конец распорного дюбеля состоит полностью из более твердого материала. В частности, на переднем конце распорного дюбеля предусмотрено кольцо или полый цилиндр из более твердого материала, в который ввинчивается распорный шуруп при разжатии распорного дюбеля. Этот вариант исполнения имеет то преимущество, что он отличается хорошим креплением. Другое преимущество этого варианта исполнения изобретения состоит в том, что состоящий полностью из более твердого материала передний конец распорного дюбеля образует своеобразную маточную гайку, по которой распорный дюбель осаживается в осевом направлении, когда распорные пальцы разжимаются в пустотелом строительном материале и таким образом оказываются вне зацепления винтовой резьбой распорного шурупа.

Соединяющий распорные пальцы по периметру более мягкий материал образует по периферии растяжимые зоны растяжения. При этом вариант осуществления изобретения предусматривает растяжимость по периметру распорного дюбеля за счет складчатой формы соединяющего распорные пальцы более мягкого материала, созданной проходящими в продольном направлении дюбеля сгибами. При этом растяжимость достигается за счет деформации, а именно за счет расправления складчатости, а не за счет, или только отчасти за счет, физического растяжения более мягкого материала. Это имеет то преимущество, что повышается растяжимость, а также устанавливается определенное ограничение растяжения по периферии. Это определенное ограничение растяжения обеспечивает определенную ограниченную ширину раздачи распорных пальцев при разжатии распорного дюбеля в пустотелом строительном материале.

В варианте исполнения изобретения из более мягкого материала выполнены распорные языки, в которые введены состоящие из более твердого материала распорные пальцы. Распорные языки из более мягкого материала, в дополнение к распорным пальцам из более твердого материала, обеспечивают оптимальную установку распорного дюбеля в отверстии. В отверстии в твердом строительном материале при завинчивании распорного шурупа мягкий материал оттесняется, что предотвращает слишком большой завинчивающий момент. Распорные пальцы из твердого материала обеспечивают хорошее крепление с надежным удерживающим усилием. В отверстии в менее прочном строительном материале распорные языки позволяют увеличить разжатие распорного дюбеля и тем самым также обеспечивают надежное закрепление распорного дюбеля в строительном материале. Кроме того, распорные языки из более мягкого материала адаптируются к неровностям и пр. дефектам стенки отверстия и обеспечивают таким образом хорошее крепление с надежным удерживающим усилием.

Ниже приводится более детальное пояснение изобретения на примере исполнения, представленном на чертежах, а именно:
фиг. 1 - распорный дюбель согласно изобретению в перспективном изображении;
фиг.2 - вид сбоку распорного дюбеля с фиг.1;
фиг. 3 - вид распорного дюбеля с фиг.1, повернутый на 90^o относительно фиг.2;
фиг. 4 - осевое сечение распорного дюбеля с фиг.1 по линии IV-IV на фиг. 6;
фиг.5 - осевое сечение распорного дюбеля с фиг.1 по линии V-V на фиг.6;
фиг. 6-11 - поперечные разрезы распорного дюбеля с фиг.1 в плоскостях VI-VI до XI-XI, представленных на фиг.2.

Изображенный на чертежах распорный дюбель 10 - это двухкомпонентный дюбель, изготовленный методом литья под давлением из двух видов пластмасс различной твердости. На заднем конце распорного дюбеля имеется раструб 12, предусмотренный для введения непредставленного распорного шурупа. Раструб 12 состоит из более мягкого пластика. От раструба 12 простираются в направлении переднего конца распорного дюбеля 10 два расположенных друг против друга распорных языка 14. Распорные языки 14 выполнены монолитно с раструбом 12, они также состоят из более мягкой пластмассы. Распорные языки 14 имеют приблизительно сечение в виде кругового сегмента, как это хорошо видно на фиг. 7-10. С наружной стороны распорные языки 14 соединены между собой более мягкой пластмассой, из которой состоят также распорные языки 14. В месте соединения более мягкая пластмасса выполнена тонкой и содержит проходящие в продольном направлении дюбеля складки, монолитно переходящие в распорные языки 14. Тонкая, имеющая складки, соединяющая между собой распорные языки 14 часть более мягкой пластмассы образует простирающиеся в продольном направлении дюбеля зоны растяжения 16, растяжимые по периферии распорного дюбеля 10, благодаря чему распорные языки 14 раздвигаются при завинчивании не представленного здесь распорного шурупа между распорными языками 14. Для осевого направления при завинчивании распорного шурупа в распорных языках 14 выполнены направляющие пазы 18, проходящие на обращенных друг к другу поверхностях распорных языков 14 в продольном направлении дюбеля.

Соединяющие между собой распорные языки 14 зоны растяжения 16 повышают жесткость при кручении распорного дюбеля 10. Кроме того, по периферии они образуют сплошное распорное отверстие и препятствуют тому, что при завинчивании в распорный дюбель 10 распорный шуруп может выйти сбоку между распорными языками 14.

Состоящие из более мягкой пластмассы распорные языки 14 имеют с наружных сторон открытые наружу канавки 20 переменного сечения, проходящие в продольном направлении дюбеля. В канавки 20 введены распорные пальцы 22, состоящие из более твердой пластмассы. Передние концы распорных пальцев 22 монолитно переходят в своеобразный патрон 24, образующий передний конец распорного дюбеля 10 и уже не содержащий более мягкой пластмассы. Патрон 24 закрыт по окружности со всех сторон и имеет две расширительные прорези 26, проходящие в продольном направлении дюбеля. Расширительные прорези 26 облегчают расширение патрона 24 при завинчивании распорного шурупа, а также завинчивание самого распорного шурупа.

Состоящие из более твердой пластмассы распорные пальцы 22 выступают на наружной периферии распорного дюбеля 10 над распорными языками 14, в которые они введены. Площадь поперечного сечения распорных пальцев 22 уменьшается в продольном направлении дюбеля от передней части к задней. Распорные пальцы 22 имеют вблизи переднего конца распорного дюбеля сечение, по форме близкое кругу (фиг. 7 и 8), которое в направлении к заднему концу распорного дюбеля 10 переходит в сечение в форме молота или Т-образное сечение с округлой наружной поверхностью (фиг.9) и далее в сечение в форме полумесяца (фиг.10) в районе заднего конца распорного дюбеля 10. Изменяющаяся форма сечения распорных пальцев 22 в продольном направлении дюбеля выбрана таким образом, что площадь поперечного сечения распорных пальцев 22 уменьшается от передней части к задней и распорные пальцы 22, по меньшей мере на большой части их длины, простираются глубоко внутрь, почти до проходящего по оси сквозь распорный дюбель 10 распорного отверстия для завинчивания распорного шурупа. Между распорным отверстием, или вворачиваемым в распорный дюбель 10 распорным шурупом, и распорными пальцами 22 расположен лишь тонкий слой из более мягкой пластмассы.

Для изготовления распорных дюбелей 10 согласно изобретению предусмотрено отливать в первую очередь состоящую из более мягкой пластмассы часть 12, 14, 16 распорного дюбеля 10. Затем на уже отлитую более мягкую пластмассу наносят литьем под давлением более твердую пластмассу для формования распорных пальцев 22 и патрона 24. При этом предусмотрено оба вида пластмассы отливать в одной пресс-форме. В полость не представленной пресс-формы закладывают стержень для формования распорного отверстия распорного дюбеля 10. Другой стержень, занимающий пространство отливаемой позже более твердой пластмассы, помещают также в полость пресс-формы и литьем под давлением выполняют часть 12, 14, 16 распорного дюбеля 10, состоящую из более мягкой пластмассы. Затем этот другой стержень по длине состоящей из более твердой пластмассы части 22, 24 распорного дюбеля 10 в осевом направлении вынимают из полости пресс-формы, вследствие чего в полости, в которой находится уже отлитая, состоящая из более мягкой пластмассы часть 12, 14, 16 распорного дюбеля 10, образуется полое пространство, имеющее форму части 22, 24 распорного дюбеля 10, которую предстоит отлить из более твердой пластмассы. Более твердую пластмассу вводят под давлением в это полое пространство и наносят на часть 12, 14, 16 распорного дюбеля 10, состоящую из более мягкой пластмассы. Вслед за этим из пресс-формы извлекают готовый двухкомпонентный распорный дюбель 10.

Функция распорного дюбеля 10 согласно изобретению заключается в следующем: распорный дюбель 10 закрепляют в отверстии, просверленном в цельном строительном материале, например в бетоне, при этом распорный дюбель 10 помещают в отверстие и не представленный на чертеже распорный шуруп вворачивают в распорное отверстие распорного дюбеля 10 между распорными языками 14. Распорный шуруп вворачивают в патрон 24. Он разжимает распорный дюбель 10 и тем самым закрепляет его известным образом в отверстии. При этом состоящие из более твердой пластмассы распорные пальцы 22, заходящие внутрь до распорного шурупа и почти непосредственно нагружаемые им, обеспечивают надежную установку с высокой степенью крепления в отверстии. Распорные языки 14 из более мягкой пластмассы относительно легко вытесняются распорным шурупом, при этом завинчивающий момент остается невысоким. Небольшая площадь поперечного сечения состоящих из твердой пластмассы распорных пальцев 22 в зоне заднего конца распорного дюбеля 10 способствует легкому завинчиванию распорного шурупа в начале завинчивания. Увеличивающаяся к переднему концу распорного дюбеля 10 вплоть до патрона 24 площадь поперечного сечения распорных пальцев 22 способствует большому расширению и тем самым высокой степени закрепления распорного дюбеля 10.

При использовании распорного дюбеля 10 в отверстии в пустотелом строительном материале, например, в кирпиче или в полом блоке, в результате завинчивания распорного шурупа распорные языки 14 вместе с распорными пальцами 22 раздвигаются. Соединяющие между собой распорные пальцы 22 зоны растяжения 16 ограничивают ширину, на которую могут раздвигаться распорные языки 14 и распорные пальцы 22. Таким образом, это позволяет избежать прогиба наружу распорных языков 14 и распорных пальцев 22, при завинчивании и притягивании распорного шурупа в патрон 24 они выгибаются дугообразно наружу в полом пространстве. Благодаря раздвижению происходит геометрическое замыкание, и тем самым достигается хорошее закрепление распорного дюбеля 10 в пустотелом строительном материале. Предотвращение зонами растяжения 16 прогиба распорных языков 14 и распорных пальцев 22 позволяет избежать подтягивания патрона 24 в полом строительном материале распорным шурупом почти к заднему концу распорного дюбеля 10. Кроме того, после первоначального повышения крутящего момента при завинчивании распорного шурупа предотвращается с началом прогиба распорных языков 14 и распорных пальцев 22 резкое падение завинчивающего момента, что создавало бы ощущение неудовлетворительного крепления. Распорный дюбель 10 согласно изобретению при закреплении в полом строительном материале в результате возрастающего завинчивающего момента распорного шурупа создает тем самым ощущение правильной установки и надежного закрепления распорного дюбеля 10.

Изобретение относится к распорному дюбелю. Гильзообразный распорный дюбель изготовлен в виде двухкомпонентного дюбеля из двух материалов различной твердости. Он содержит распорную область с расположенными, по существу, в продольном направлении дюбеля распорными элементами, раздвигающимися при завинчивании распорного шурупа в распорное отверстие. Распорные элементы распорного дюбеля имеют расположенные, по существу, в продольном направлении дюбеля распорные пальцы, состоящие из более твердого материала и расположенные на наружной периферийной поверхности распорного дюбеля. Распорные пальцы соединены по периферии более мягким материалом. Распорное отверстие выполнено в более мягком материале, образующем по периферии замкнутое распорное отверстие. Данный дюбель имеет высокую жесткость при кручении и направляет распорный шуруп в продольном направлении при его завинчивании в дюбель. 3 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. Гильзообразный распорный дюбель, изготовленный в виде двухкомпонентного дюбеля из двух материалов различной твердости и содержащий распорную область с расположенными, по существу, в продольном направлении дюбеля распорными элементами, раздвигающимися при завинчивании распорного шурупа в распорное отверстие между распорными элементами, отличающийся тем, что распорные элементы распорного дюбеля (10) имеют расположенные по существу в продольном направлении дюбеля распорные пальцы (22), состоящие из более твердого материала и расположенные на наружной периферийной поверхности распорного дюбеля (10), при этом распорные пальцы (22) соединены по периферии более мягким материалом, и распорное отверстие выполнено в более мягком материале, образующем по периферии замкнутое распорное отверстие.2. Распорный дюбель по п.1, отличающийся тем, что распорные пальцы (22) имеют площади поперечного сечения, уменьшающиеся от переднего к заднему концу распорного дюбеля (10).3. Распорный дюбель по п.1, отличающийся тем, что передний конец распорного дюбеля (10) полностью состоит из более твердого материала, примыкающего в виде патрона (24) к распорному отверстию.4. Распорный дюбель по п.1, отличающийся тем, что распорный дюбель (10) имеет снабженные фальцованными сгибами зоны растяжения (16), соединяющие распорные пальцы (22) и проходящие, по существу, в продольном направлении дюбеля, причем фальцованные сгибы имеют фальцы, проходящие, по существу, в продольном направлении дюбеля.