РАСПОРНЫЙ ДЮБЕЛЬ
EXPANSION DOWEL

Изобретение относится к распорному дюбелю, охарактеризованному признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Распорные дюбели, в частности, из синтетического материала известны. Они выполнены преимущественно в форме втулки и имеют полость, простирающуюся в продольном направлении дюбеля, которая образует канал для распора, в который может устанавливаться имеющее форму штифта распорное средство для распора дюбеля для закрепления в просверленном отверстии. Имеющее форму штифта распорное средство - это, например, нагель или шпилька, который или которая забивается в распорный дюбель и распирает его, или винт, который ввинчивается в распорный дюбель, и распирает его. Варианты исполнения таких распорных дюбелей, в частности, в распорной области разнообразны. Распорная область это продольный участок распорного дюбеля, который распирается при установке распорного средства.
Европейская патентная заявка ЕР 0 964 169 А2 раскрывает распорный дюбель с двумя расположенными напротив друг друга и простирающимися в продольном направлении дюбеля перемычками, от которых на обеих продольных сторонах в направлении по периметру распорного дюбеля отстоят распорные элементы. На виде сбоку распорного дюбеля распорные элементы имеют треугольную форму, причем одна сторона распорных элементов проходит в радиальной плоскости распорного дюбеля и другая сторона распорных элементов проходит диагонально к распорному дюбелю. Распорные элементы простираются от обеих перемычек в противоположных направлениях по периметру, они подогнаны друг к другу без зазора. При ввинчивании распорного винта в распорный дюбель распорные элементы известного распорного дюбеля поворачиваются наружу вокруг осей поворота, которые простираются вдоль продольных сторон перемычек в продольном направлении дюбеля, то есть параллельно оси к распорному дюбелю. Способность поворачиваться распорных элементов задается с помощью способности деформироваться распорного дюбеля, состоящего из синтетического материала.
Документ DE 32 08 347 С1 раскрывает изготовленный точно так же из синтетического материала, имеющий форму втулки распорный дюбель с двумя перемычками, которые расположены напротив друг друга и простираются в продольном направлении дюбеля. Перемычки имеют дендритное профилирование, то есть они имеют расположенные друг за другом по оси усеченные конусы, которые на задних концах с большим диаметром продолжаются коротким цилиндрическим участком. В виде сбоку распорного дюбеля получается пилообразный профиль, зубья которого направлены против направления вытягивания распорного дюбеля из отверстия в основании, в котором осуществляется закрепление. Благодаря дендритному профилированию зубья образованы на перемычках, которые простираются в направлении по периметру на менее чем 180°, так что между зубьями возникают зазоры, проходящие в продольном направлении дюбеля. В направлении по периметру зубья выступают соответственно в направлении над перемычками. Между перемычками сохраняется проходящий в направлении по периметру зазор между зубьями известного распорного дюбеля. В местах, выступающих в направлении по периметру над перемычками, зубья соответственно попарно соединены проходящими в продольном направлении дюбеля продольными перемычками, которые имеют небольшое поперечное сечение, так что они способны деформироваться и могут обрываться. Как отмечено, зубья попарно соединены с помощью продольных перемычек, которые вообще могут называться соединительными элементами, после каждого второго зуба не имеется никакого соединения зубьев, выступающих в направлении по периметру от перемычек распорного дюбеля снаружи перемычек. Продольные соединительные элементы передают растягивающие и сжимающие усилия и повышают благодаря этому прочность на изгиб, на продольный изгиб и на кручение известного распорного дюбеля.
У распорных дюбелей из синтетического материала существует проблема, что распорный штифт при установке в распорный дюбель вследствие нагрузок и деформации распорного дюбеля, возникающих при распоре, может выходить сбоку между двумя распорными элементами. Распорный дюбель от места выхода вперед больше не распирается, как предусмотрено. «Впереди» и «сзади» относится к направлению установки распорного дюбеля, передний конец распорного дюбеля обращен к дну отверстия, в котором устанавливается или закрепляется распорный дюбель, задний конец распорного дюбеля является доступным, когда распорный дюбель установлен в отверстии и распорный штифт устанавливается в распорный дюбель через задний конец.
Задачей изобретения является улучшение выше описанного типа распорного дюбеля в отношении уменьшения риска выхода распорного штифта сбоку при установке в распорный дюбель.
Согласно изобретению эта задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.
Предложенный в соответствии с изобретением распорный дюбель в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения имеет, по меньшей мере, две проходящие в продольном направлении дюбеля перемычки, причем под «в продольном направлении дюбеля» следует понимать не только прямой, параллельный оси ход, но и, например, спиральные или волнообразные перемычки.
От перемычек в противоположных направлениях по периметру распорного дюбеля отстоят распорные элементы, причем распорные элементы, которые отстоят от различных перемычек, сцепляются друг с другом, соответственно чередуются друг с другом в продольном направлении дюбеля. Перемычки и распорные элементы окружают полость, которая простирается в продольном направлении дюбеля и образует канал для распора, в который может устанавливаться распорный штифт для распора распорного дюбеля. Распорный штифт может быть, например, штырем, шпилькой или винтом. Он может называться также крепежным средством, так как подлежащий креплению предмет крепится к нему или с ним.
Распорный штифт отжимает перемычки и распорные элементы распорного дюбеля наружу, то есть он распирает распорный дюбель. Распорные элементы при распоре поворачиваются наружу вокруг осей, которые, по меньшей мере, в основном проходят в продольном направлении дюбеля или диагонально под углом к продольному направлению дюбеля. Способность поворота обеспечивается благодаря способности упруго и/или пластически деформироваться материала, из которого выполнен распорный дюбель. Кроме того распорные элементы соединены с имеющими возможность растягиваться и отрываться соединительными элементами, которые проходят диагонально к продольному направлению дюбеля. Соединительные элементы противодействуют боковому выходу распорного штифта насквозь между двумя распорными элементами из распорного дюбеля. В частности, если распорные элементы находятся на расстоянии друг от друга, соединительные элементы улучшают введение распорного штифта при установке в распорный дюбель в распорном дюбеле, благодаря чему уменьшен риск того, что распорный штифт выйдет сбоку. Благодаря этому распорный дюбель распирается, как предусмотрено, по всей длине своей распорной области, что улучшает его закрепление в отверстии в основании, в котором осуществляется закрепление. Соединительные элементы не противодействуют совсем или только слабо распору, так что усилие распора не повышено или повышено только незначительно. В частности, соединительные элементы имеют лентообразное поперечное сечение, то есть их растяжение в направлении периметра и/или в продольном направлении больше, чем в радиальном направлении, причем соединительные элементы в сравнении с распорными элементами имеют, в частности, уменьшенное в радиальном направлении поперечное сечение. Одновременно соединительные элементы повышают жесткость распорного дюбеля к изгибу, продольному изгибу и на кручение. Диагональное ориентирование соединительных элементов служит, в частности, повышению жесткости на кручение, так как соединительные элементы в зависимости от их ориентирования при скручивании распорного дюбеля нагружаются на растяжение или на сжатие и не нагружаются совсем или незначительно на изгиб, как это имело бы место в случае проходящих в продольном направлении дюбеля соединительных элементов.
Исполнение изобретения предусматривает соединительные элементы с возможностью растяжения и отрыва, которые попарно соединяют распорные элементы. Это означает, что при расположенных друг за другом в продольном направлении распорных элементах после каждого второго распорного элемента не имеется никакого соединения. Это исполнение изобретения облегчает распор, причем осевое направление распорного штифта усложняется только незначительно и, таким образом, опасность бокового выхода распорного штифта при установке в распорный дюбель повышается лишь незначительно и в сравнении с распорным дюбелем без соединительных элементов между распорными элементами все еще уменьшена.
Исполнение изобретения предусматривает, что соединительные элементы имеются только в передней области распорного дюбеля. В задней части распорной области распорного дюбеля не имеется каких-либо соединительных элементов. Передняя часть, это, например, передняя половина распорной области распорного дюбеля или, например, первые два до четырех или пяти распорных элементов соответственно первые одна до двух пар распорных элементов. Опасность, что распорный штифт при установке в распорный дюбель выйдет сбоку, существует в основном в передней области распорного дюбеля, так как распорный дюбель в задней части распорной области имеет обычно цилиндрический полый стержень, который замкнут в направлении периметра и направляет распорный штифт по оси. Распорные элементы в задней части распорной области распорного дюбеля не имеют каких-либо соединительных элементов, между которыми распорный штифт идет вначале при установке в распорный дюбель, и могут распираться без того, чтобы усилие распора повышалось из-за соединительных элементов. Когда распорный штифт достигает передней части распорного дюбеля, он в распорном дюбеле направляется соединительными элементами.
Исполнение изобретения предусматривает по два имеющих возможность растягиваться и отрываться соединительных элемента между двумя распорными элементами, которые проходят в противоположном направлении диагонально к продольному направлению дюбеля, причем угол, под которым соединительные элементы проходят диагонально к продольному направлению дюбеля может быть одинаковым или различным. Соединительные элементы проходят таким образом, например, V-образно или Х-образно между двумя распорными элементами. Это исполнение изобретения имеет преимущество более высокой жесткости на кручение и повышает надежность распорного дюбеля в части изгиба под действием продольной нагрузки его перемычек.
Предпочтительно наличие имеющих форму крючков распорных элементов, которые на расстоянии сцепляются друг с другом. Форма крючка может быть образована и расположена так, что распорные элементы захватывают друг друга сзади и при деформировании распорного дюбеля, например изгибе или кручении, входят в контакт друг с другом и повышают жесткость распорного дюбеля на изгиб, продольный изгиб и/или на кручение.
Изобретение ниже более подробно поясняется с помощью примера осуществления, изображенного на чертежах. На чертежах представлено следующее:
фигура 1 - вид в перспективе распорного дюбеля согласно изобретению;
фигура 2 - распорный дюбель по фигуре 1 в распертом состоянии.
Изображенный на чертеже предложенный в соответствии с изобретением распорный дюбель 1 изготовлен, например, методом литья под давлением из синтетического материала. Он выполнен в форме втулки и имеет трубчатый, замкнутый в задней области в направлении по периметру полый стержень 2, который в задней области оканчивается имеющим внутри полый конус фланцем 3 на заднем конце распорного дюбеля 1. В направлении установки впереди к полому стержню 2 присоединяется распорная область 4, причем направление установки это направление, в котором распорный дюбель согласно назначению устанавливается в просверленное отверстие. Через распорную область 4 в продольном направлении дюбеля вплоть до переднего конца распорного дюбеля 1 простираются две перемычки 5, где они точно так же, как сзади в распорной области 4 на переходе к полому стержню 2, монолитно соединены друг с другом. Перемычки 5 расположены напротив друг друга на периметре распорного дюбеля 1.
От длинных сторон перемычек 5 в противоположных направлениях по периметру распорного дюбеля 1 отстоят распорные элементы 6. Распорные элементы 6 отстоят соответственно попеременно от одной и от другой перемычки 5, так что они, подобно зубчатому зацеплению или звеньям застежки типа молния, на расстоянии друг от друга входят в зацепление друг с другом. Распорные элементы 6 имеют форму крючков, они отстоят от перемычек 5 диагонально назад и смотрят после сгиба в средней плоскости распорного дюбеля 1 между перемычками 5 диагонально вперед. В качестве альтернативы распорные элементы 6 могут отстоять, наоборот, диагонально вперед от перемычек 5 и после сгиба смотреть диагонально назад (не изображено). Распорные элементы 6 не касаются друг друга, а, как отмечалось, между ними существуют расстояния, когда распорный дюбель 1 не деформирован. Благодаря своей форме в виде крючков захватывающие друг друга распорные элементы 6 захватывают друг друга сзади и соединяют перемычки 5 - из-за расстояний между распорными элементами 6 - с зазором с помощью геометрического замыкания друг с другом.
Имеющие форму крючков распорные элементы 6 тесно взаимодействуют друг с другом, то есть геометрическое замыкание между распорными элементами 6 становится действенным, если распорный дюбель изгибается или перемычки 5 удаляются друг от друга. Таким образом, распорные элементы 6 повышают жесткость распорного дюбеля 1 на изгиб и продольный изгиб и препятствуют изгибу перемычек 5 под действием продольных нагрузок при установке распорного дюбеля 5 в непоказанное отверстие в основании, в котором осуществляется закрепление. Кроме того распорные элементы 6 повышают жесткость на кручение распорного дюбеля 1 в распорной области 4, когда распорные элементы 6 при скручивании распорного дюбеля 1, то есть при спиральном деформировании перемычек 5, входят в контакт друг с другом.
Обе передние пары распорных элементов 6, то есть первый и второй распорные элементы 6, а также третий и четвертый распорные элементы 6 соединены с помощью соединительных элементов 7, 8. Имеющие форму ленты соединительные элементы 7, 8 являются перемычками с уменьшенным в сравнении с распорными элементами 6 поперечным сечением, они могут деформироваться и обрываться. Они проходят диагонально к продольному направлению дюбеля от одного распорного элемента 6 к углам другого имеющего форму крючка распорного элемента 6. Между обеими парами распорных элементов 6 и между распорными элементами 6 дальше сзади в распорной области 4 распорного дюбеля 1 распорные элементы 6 не соединены друг с другом, а имеют описанные расстояния друг от друга.
Перемычки 5 и распорные элементы 6 в коаксиальном продлении полого стержня 2 окружают в форме втулки канал для распора, в который может устанавливаться, то есть ввинчиваться, распорный винт 9 в качестве распорного штифта. Ширина в свету между перемычками 5 и распорными элементами 6 в распорной области 4 распорного дюбеля 1 меньше, чем внутренний диаметр полого стержня 2, так что распорный винт 9 разжимает наружу перемычки 5 и распорные элементы 6 друг от друга, то есть распирает распорный дюбель 1 в распорной области 4, как это можно видеть на фигуре 2. Поскольку стенка отверстия, окружающая распорный дюбель 1, подается, при распоре распорные элементы 6 поворачиваются вокруг осей поворота 10 наружу, из которых одна обозначена на фигуре 2. Оси поворота 10 проходят диагонально к продольному направлению дюбеля. Способность поворачиваться распорных элементов 6 задана с помощью их способности деформироваться. В мягком строительном материале, как, например, пористый бетон, распределяются распорные элементы 5 в стенке отверстия и скручивают распорный дюбель в отверстии в основании, в котором осуществляется закрепление.
Соединительные элементы 7, 8 между распорными элементами 6 в передней части распорной области 4 направляют распорный винт 9, образующий распорный штифт, в канале для распора между распорными элементами 6 и перемычками 5. Соединительные элементы 7, 8 препятствуют боковому выходу распорного винта 9 из распорного дюбеля 1 насквозь между распорными элементами 6. Так как распорный винт 9 установлен сзади по оси в полом стержне 2 распорного дюбеля 1, риск того, что он выйдет сбоку уже в задней части распорной области 4, незначителен, по этой причине соединительные элементы 7, 8 там излишни. Правда, изобретение в принципе не исключает соединительные элементы 7, 8 в задней части распорной области 4. Так как распорные элементы 6 в задней части распорной области 4 не соединены друг с другом, они могут распираться легче, то есть момент вкручивания распорного винта 9 уменьшена. Когда распорный винт 9 попадает в переднюю часть распорной области 4, распорный дюбель уже зафиксирован в отверстии с помощью уже распертых сзади распорных элементов 6, так что он не прокручивается совместно с распорным винтом 9.
С помощью своего диагонального расположения соединительные элементы 7, 8 между обеими передними парами распорных элементов 6 улучшают в сравнении с проходящими в продольном направлении соединительными элементами не только установку распорного винта 9 в распорном дюбеле 1, они увеличивают также жесткость на кручение.
На своих наружных сторонах перемычки 5 имеют профилирование наподобие дендритного профилирования 11, чтобы улучшить закрепление распорного дюбеля 1 в отверстии в основании, в котором осуществляется закрепление. В задней части распорной области 4 от перемычек 5 наружу отстоят два продольных ребра 12, которые расположены в осевой плоскости распорного дюбеля 1.