CZ294462B6

CZ294462B6 - Plastová hmoždinka

Info

Publication number: CZ294462B6
Application number: CZ2000424A
Authority: CZ
Inventors: Willi Haug; Rainer Fischer
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1999-02-06
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2005-01-12
Also published as: HUP0000159A3; EP1026413B1; HUP0000159A2; PL196248B1; PL338257A1; EP1026413A3; CZ2000424A3; DK1026413T3; DE59910831D1; EP1026413A2; ES2230792T3; DE19936927A1; HU0000159D0; ATE279656T1

Abstract

Plastová hmoždinka (10) má rozšířitelné hmoždinkové pouzdro (12) z plastu. Rozpínací šroub (14), při zašroubování do hmoždinkového pouzdra (12) hmoždinkové pouzdro (12) rozšiřuje. Rozpínací šroub (14) má závit (20), jehož ve směru zašroubování zadní bok (22) je k podélnému směru rozpínacího šroubu (14) uspořádán pod ostrým úhlem (.beta.), který je roven nebo menší než 45.degree.. Zadní bok (22) závitu (20) je vytvořen konkávně.ŕ

Description

Plastová hmoždinka

Oblast techniky

Vynález se týká plastové hmoždinky s rozšířitelným hmoždinkovým pouzdrem z plastu a s rozpínacím šroubem, který při zašroubování do hmoždinkového pouzdra hmoždinkové pouzdro rozšiřuje, přičemž rozpínací šroub má závit, jehož ve směru zašroubování zadní bok je k podélnému směru rozpínacího šroubu uspořádán pod ostrým úhlem, který je roven nebo menší než 45°.

Dosavadní stav techniky

Takové plastové hmoždinky jsou o sobě známy. Mají hmoždinkové pouzdro z plastu, do kterého lze zašroubovat rozpínací šroub, přičemž rozpínací šroub hmoždinkové pouzdro při zašroubování rozšiřuje. Obvykle má hmoždinkové pouzdro podélné zářezy nebo v úhlu k podélnému směru probíhající zářezy, které hmoždinkové pouzdro rozdělují do rozpínacích jazyků, které se zašroubováním rozpínacího šroubu rozpínají. Rozšířením, popř. rozepřením, se plastové hmoždinky ukotvují ve vývrtu, například ve zdivu.

Známé plastové hmoždinky mají nevýhodu, že se při rozšíření vývrtu například tvořením trhlin ve zdivu uvolňují, jejich kotvicí síla nebo síla působící proti vytažení klesá.

Pro upevňování v oblasti nábytku je z DE-A-195 05 311 známa rozpěmá hmoždinka z plastu s vloženým rozpínacím šroubem. Rozpěmý šroub má v průřezu pilovitý závit, jehož plošší a delší závitový bok je uspořádaný ve směru zašroubovávání vzadu, tzn. přivrácený hlavě šroubu. Vnitřní závit plastové hmoždinky je vytvarován doplňkově. Plošší a delší, vzadu uspořádaný závitový bok tvoří druh kónického rozpěmé plochy, která se rozprostírá po délce plastové hmoždinky a rozpíná ji rovnoměrně po celé délce. Rozepnutí plastové hmoždinky se uskutečňuje 3/4 otočením rozpínacího šroubu.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je úkol, vytvořit plastovou hmoždinku úvodem uvedeného druhu, která je vhodná k ukotvení ve zdivu a která má při rozšíření vývrtu vysokou kotvicí sílu nebo vysokou vytahovací sílu.

Tento úkol se podle vynálezu řeší plastovou hmoždinkou s rozšířitelným hmoždinkovým pouzdrem z plastu a s rozpínacím šroubem, který při zašroubování do hmoždinkového pouzdra hmoždinkové pouzdro rozšiřuje, přičemž rozpínací šroub má závit, jehož ve směru zašroubování zadní bok je k podélnému směru rozpínacího šroubu uspořádán pod ostrým úhlem, který je roven nebo menší než 45°. Podle vynálezu je zadní bok závitu vytvořen konkávně. Tím se vrcholový úhel závitu poněkud zmenšuje, takže se závit do materiálu snadněji zařezává. Dále je výběh boku závitu konkávním provedením plošší, což na začátku axiálního posunu rozpínacího šroubu v hmoždinkovém pouzdře k dodatečnému rozepření plastové hmoždinky tření snižuje a teprve při pokračujícím axiálním posunu zvyšuje. Tím se dociluje dodatečné rozepření, u kterého rozpínací síla plastové hmoždinky s axiálním posunem progresivně stoupá.

Rozpínací šroub plastové hmoždinky podle vynálezu má závit, jehož ve směru zašroubování zadní bok probíhá ploše v úhlu cca 45° nebo méně k podélnému směru rozpínacího šroubu. Ve směru zašroubování zadní bok závitu šroubu tvoří šikmou nebo rozpínací plochu, která při axiálním zatížení rozpínacího šroubu ve směru vytahování rozpínací pouzdro doplňkově rozšiřuje nebo rozpíná. Závit šroubu tvoří kuželovité rozpínací těleso, přičemž se plast hmoždinky v oblasti šroubu vyhlazuje a stlačuje. Rozšiřuje-li se vývrt, ve kterém je plastová hmoždinka podle vynálezu ukotvena, povytahuje se rozpínací šroub - při zatížení rozpínacího šroubu v axiálním směru - o kousek v axiálním směru z hmoždinkového pouzdra. Přitom ve směru zašroubování zadní bok závitu šroubu hmoždinkového pouzdra, stojící v plochém úhlu cca 45° nebo menším k podélnému směru, hmoždinkové pouzdro dále rozpíná, plastová hmoždinka se dodatečně rozpíná a zůstává s přibližně nezměněnou kotvicí silou ukotvena ve vývrtu.

Plastová hmoždinka podle vynálezu má výhodu, že vykazuje dodatečné rozpínání a tím je vhodná do tažené části průřezu. Další výhodou je vysoká kotvicí síla také v nerozšířeném vývrtu, jakož i příznivý poměr mezi momentem zašroubování rozpínacího šroubu, nutným k rozepření hmoždinkového pouzdra, ke kotvicí síle plastové hmoždňky ve vývrtu.

U výhodného provedení vynálezu je závit šroubu vytvořen jako pilovitý závit, jehož plošší a delší bok závitu, který tvoří rozpínací plochu, ukazuje ve směru zašroubování rozpínacího šroubu dozadu. Toto provedení vynálezu vykazuje dobré chování rozpínacího šroubu při zašroubování do hmoždinkového pouzdra. Další výhodou je velká rozpínací plocha, vytvořená ve směru zašroubování zadním bokem závitu, v poměru k axiální délce závitu šroubu.

U provedení vynálezu stojí ve směru zašroubování zadní bok závitu rozpínacího šroubu v úhlu cca 16° k podélnému směru rozpínacího šroubu. To dává vrcholový úhel kuželu přibližně 25°až 35°, přičemž je vrcholovým úhlem kuželu míněn úhel ve směru zašroubování zadního boku na protilehlých místech závitu šroubu. Tento úhel dává příznivý poměr mezi axiální silou, vyvíjenou na rozpínací šroub ve směru vytahování, a rozpínací silou, vyvíjenou touto silou rozpínacím šroubem na hmoždinkové pouzdro.

U dalšího provedení vynálezu má rozpínací šroub vtahovací závit. Vtahovací závit je výhodně vytvořen na předním konci rozpínacího šroubu a nachází se před závitem šroubu s plochým, zadním bokem. Vtahovací závit je vytvořen například jako o sobě známý trojúhelníkový závit se strmým vrcholovým úhlem. Je především samořezný a vtahuje rozpínací šroub při zašroubování do hmoždinkového pouzdra. Vtahovací závit se u rozpínacího šroubu, zcela zašroubovaného do hmoždinkového pouzdra, nachází výhodně před hmoždinkovým pouzdrem, tzn. při zcela zašroubovaném rozpínacím šroubuje vtahovací závit mimo záběr hmoždinkového pouzdra anezamezuje se tím axiálnímu posunu rozpínacího šroubu v hmoždinkovém pouzdře, který je potřebný k dodatečnému rozepření plastové hmoždinky.

Aby se zjednodušilo zašroubování rozpínacího šroubu do hmoždinkového pouzdra a především axiální posun rozpínacího šroubu v hmoždinkovém pouzdře k dodatečnému rozepření plastové hmoždinky, je u provedení vynálezu navrženo tření zamezující kluzné povrstvení rozpínacího šroubu a/nebo uvnitř hmoždinkového pouzdra.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 plastovou hmoždinku podle vynálezu v částečném řezu a obr. 2 další formu provedení rozpínacího šroubu.

Příklady provedení vynálezu

Plastová hmoždinka 10 podle vynálezu, znázorněná na obr. 1, má hmoždinkové pouzdro 12 z plastu, do kterého je zašroubován rozpínací šroub 14 z oceli. Hmoždinkové pouzdro 12 je

-2CZ 294462 B6 opatřeno podélnými zářezy 16, které hmoždinkové pouzdro 12 rozdělují do rozpínacích jazyků

18, které jsou rozepřeny-rozpínacím šroubem 14.

Rozpínací šroub 14 má závit 20 s pilovitým průřezem (pilovitý závit). Přitom je delší, v ostrém úhlu β k podélné ose rozpínacího šroubu 14 probíhající zadní bok 22 přivrácen zadnímu, šroubovou hlavu 26 majícímu konci rozpínacího šroubu 14. Tento zadní bok 22 tvoří šikmou nebo rozpínací plochu rozpínacího šroubu L4. Strmý a kratší přední bok 24 závitu 20 je přivrácen špičku majícímu přednímu konci 28 rozpínacího šroubu 14.

Zadní bok 22 závitu 20 tvoří druh komolých kuželů, které jsou upraveny v řadě axiálně za sebou. Zadní bok 22 se může nahlížet také jako plocha pláště komolého kuželu, která je spirálovitě (šroubovité) ovinuta okolo rozpínacího šroubu 14. Ostrý úhel β, pod kterým probíhá zadní bok 22 závitu k podélnému směru rozpínacího šroubu 14, činí ve znázorněném příkladu provedení cca 16°. To dává vrcholový úhel χ kuželu cca 32°, přičemž je tímto vrcholovým úhlem γ kuželu míněn úhel, ve kterém zadní bok 22 závitu 20 rozpínacího šroubu 14 probíhá na protilehlých místech.

Na předním konci 28, tzn. na špičce, přechází závit 20 rozpínacího šroubu 14 do závitu šroubu do dřeva nebo trojúhelníkového závitu, který tvoří vtahovací závit 30 rozpínacího šroubu 14. Vtahovací závit 30 se u rozpínacího šroubu 14, zcela zašroubovaného do hmoždinkového pouzdra 12, jak je znázorněno, nachází před hmoždinkovým pouzdrem 12.

Ke snížení tření mezi hmoždinkovým pouzdrem 12 a rozpínacím šroubem 14 je rozpínací šroub 14 opatřen kluzným povlakem, například olejovým filmem nebo plastovou vrstvou.

K ukotvení plastové hmoždinky 10 podle vynálezu ve vývrtu 32, například ve zdivu 34 z betonu, se hmoždinkové pouzdro -12 zastrkuje do vývrtu 32. Následně se rozpínací šroub 14 prostrkuje průchozím otvorem v předmětu, který má být upevněn, ve znázorněném příkladu provedení v konzole 36, a zašroubovává se do hmoždinkového pouzdra 12. Hmoždinkové pouzdro 12 může být opatřeno vnitřním závitem, ve znázorněném příkladu provedení hmoždinkové pouzdro 12 nejdříve vnitřní závit nemá, vnitřní závit se do hmoždinkového pouzdra 12 vyřezává rozpínacím šroubem 14. K zašroubování rozpínacího šroubu 14 se zařezává nejdříve jeho vtahovací závit 30 do hmoždinkového pouzdra 12 a vtahuje tím navazující pilovitý závit 20 do hmoždinkového pouzdra 12. Rozpínací šroub 14 se zašroubovává, jak je znázorněno, tak dlouho, až jeho špička na předním konci 28 s vtahovacím závitem 30 vpředu vystupuje z hmoždinkového pouzdra 12, tzn. vtahovací závit 30 není s hmoždinkovým pouzdrem 12 v záběru, je-li rozpínací šroub 14 zcela zašroubován do hmoždinkového pouzdra 12.

Zašroubovaný rozpínací šroub 14 rozšiřuje hmoždinkové pouzdro 12, rozpíná rozpínací jazyky 18 od sebe a ukotvuje tím plastovou hmoždinku 10 ve vývrtu 32 ve zdivu 34.

Je-li rozpínací šroub 14 namáhán axiální, ve směru vytahování působící silou F, jak je naznačena na obrázku šipkou, působí zadní bok 22, který probíhá v ostrém úhlu β k podélnému směru rozpínacího šroubu 14, rozpínací silou na hmoždinkové pouzdro 12 a jeho rozpínací jazyky 18, které zvyšují kotvicí sílu plastové hmoždinky 10 ve vývrtu 32. Zadní bok 22 závitu 20 rozpínacího šroubu 14 tvoří rozpínací plochu, která se šroubovité vine okolo rozpínacího šroubu 14 a která při axiálním namáhání rozpínacího šroubu 14 ve směru vytahování zvyšuje rozpínací sílu, působící na rozpínací jazyky 18 rozpínacího pouzdra 12.

Při rozšíření vývrtu 32 například kvůli tvoření trhlin ve zdivu 34, např. v -betonu, působí síla F ve směru vytahování na rozpínací šroub 14 krátký axiální posun rozpínacího šroubu 14 v hmoždinkovém pouzdře 12. Přes zadní bok 22 závitu 20 působí krátký axiální posun rozpínacího šroubu 14 v hmoždinkovém pouzdře 12 další rozepření rozpínacích jazyků 18, tedy dodatečné

-3 CZ 294462 B6 rozepření plastové hmoždinky 10 podle vynálezu, plastová hmoždinka 10 zůstává také při rozšíření vývrtu 32 v podstatě nezměněnou kotvicí silou ukotvena ve vývrtu32.

Protože se vtahovací závit 30 rozpínacího šroubu 14 u ukotvené plastové hmoždinky 10 nachází mimo záběr hmoždinkového pouzdra 12, nezamezuje vtahovací závit 30 axiální posuvnost rozpínacího šroubu 14 v hmoždinkovém pouzdře, tzn. vtahovací závit 30 nezamezuje dodatečnému rozepření plastové hmoždinky 10.

Obr. 2 znázorňuje další formu provedení závitu 20, u kterého je plošší a delší zadní bok 22 závitu vytvořen konkávně. Konkávním zaoblením je dán přední výběhový úhel 01 cca 30° a zadní výběhový úhel 02 cca 8°. Tím je dáno dodatečné rozepření, při kterém rozpínací síla se vzrůstajícím axiálním posunem rozpínacího šroubu 14 oproti plastové hmoždince 10 progresivně stoupá. Současně se také vrcholový úhel závitu 20 zmenšuje, takže se tento snadněji zařezává do materiálu plastové hmoždinky 10.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Plastová hmoždinka (10) s rozšířitelným hmoždinkovým pouzdrem (12) z plastu a s rozpínacím šroubem (14), který při zašroubování do hmoždinkového pouzdra (12) hmoždinkové pouzdro (12) rozšiřuje, přičemž rozpínací šroub (14) má závit (20), jehož ve směru zašroubování zadní bok (22) je k podélnému směru rozpínacího šroubu (14) uspořádán pod ostrým úhlem (0), který je roven nebo menší než 45°, vyznačující se tím, že zadní bok (22) závitu (20) je vytvořen konkávně.
2. Plastová hmoždinka podle nároku 1, vyznačující se tím, že závit (20) rozpínacího šroubu (14) má pilovitý průřez, přičemž přední bok (24) závitu (20) je strmější a kratší a zadní bok (22) závitu (20) je plošší a delší.
3. Plastová hmoždinka podle nároku 1, vyznačující se tím, že zadní bok (22) je k podélnému směru rozpínacího šroubu (14) uspořádán pod ostrým úhlem (β) 16°.
4. Plastová hmoždinka podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpínací šroub (14) má vtahovací závit (30).
5. Plastová hmoždinka podle nároku 4, vyznačující se tím, že vtahovací závit (30) je uspořádán na předním konci (28) rozpínacího šroubu (14).
6. Plastová hmoždinka podle nároku 4, vyznačující se tím, že při rozpínacím šroubu (14) zcela zašroubovaném do hmoždinkového pouzdra (12) je vtahovací závit (30) mimo záběr s hmoždinkovým pouzdrem (12).
7. Plastová hmoždinka podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpínací šroub (14) a/nebo hmoždinkové pouzdro (12) ve svém vnitřku má kluzný povlak.
8. Plastová hmoždinka podle nároku 1, vyznačující se tím, že přední výběhový úhel (β 1) konkávního zadního boku (22) je u vnějšího průměru závitu (20) 25° až 35° a zadní výběhový úhel (β2), sousedící s jádrem závitu (20), je 5° až 15°.