CZ295815B6 - Hmoždinka k upevnění na dutých a plných stavebních materiálech - Google Patents

Abstract

Hmoždinka (10) k upevnění na dutých a plných stavebních materiálech (42, 48) má rozpínací ramena (18) rozprostírající se v podélném směru, která jsou rozpínatelná vešroubováním rozpínacího šroubu (44) do hmoždinky (10). Rozpínací ramena (18) jsou na zadním konci navzájem spojena pouzdrovitou koncovou oblastí (14), kterou je prostrčitelný rozpínací šroub (44), a na předním konci pouzdrovitou oblastí (16) špičky hmoždinky (10), do které je vešroubovatelný rozpínací šroub (44). Rozpínací ramena (18) jsou po délce v podstatě průběžně v obvodovém směru navzájem spojena roztažitelným materiálem (22).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká hmoždinky k upevnění na dutých a plných stavebních materiálech, s rozpínacími rameny rozprostírajícími se v podélném směru, která jsou rozpínatelná vešroubováním rozpínacího šroubu do hmoždinky, přičemž rozpínací ramena jsou na zadním konci navzájem spojena pouzdrovitou koncovou oblastí hmoždinky, kterou je prostrčitelný rozpínací šroub, a na předním konci pouzdrovitou oblastí špičky hmoždinky, do které je vešroubovatelný rozpínací šroub.

Dosavadní stav techniky

Takové hmoždinky jsou o sobě známy. Obvykle jsou zhotoveny z plastu a mají ve střední oblasti v podélném směru se rozprostírající rozpínací ramena, která jsou od sebe oddělena zářezy. Na zadním konci jsou rozpínací ramena navzájem spojena pouzdrovitým koncem hmoždinky a na předním konci pouzdrovitou špičkou hmoždinky. Rozpínací šroub je prostrčitelný pouzdrovitým koncem hmoždinky a vešroubovatelný do špičky hmoždinky. K upevnění hmoždinky v plném stavebním materiálu se hmoždinka vkládá do vývrtu v plném stavebním materiálu a do hmoždinky se vešroubovává rozpínací šroub. Rozpínací šroub tlačí rozpínací ramena od sebe, tzn. rozpínací šroub rozpíná rozpínací ramena a ukotvuje tím hmoždinku ve vývrtu v plném stavebním materiálu.

V dutém stavebním materiálu nebo v desce se hmoždinka prostrkuje vývrtem, takže se pouzdrovitý konec hmoždinky nachází v dutém stavebním materiálu. Následně se rozpínací šroub prostrkuje koncem hmoždinky, vede mezi rozpínacími rameny a vešroubovává do špičky hmoždinky. Vešroubováním rozpínacího šroubu do špičky hmoždinky se tento pohybuje na konec hmoždinky, přičemž se rozpínací ramena rozpínají. Jsou o sobě známy dvě možnosti rozepření. První je, že rozpínací ramena přiblížením špičky hmoždinky ke konci hmoždinky vybočují směrem ven a tím zabírají tvarovým stykem do dutého stavebního materiálu. Druhá možnost je, že se špička hmoždinky při vešroubování rozpínacího šroubu přetáčí oproti konci hmoždinky, čímž se rozpínací ramena kroutí okolo sebe a tvoří uzlovitý útvar, který zabírá do dutého stavebního materiálu.

Známé hmoždinky mají nevýhodu špatného vedení šroubu, rozpínací šroub může při vešroubování bočně vystoupit zářezy mezi rozpínacími rameny. Další nevýhoda známé hmoždinky je její nepatrná tuhost v krutu, která při vešroubování rozpínacího šroubu vede k elastickému přetáčení špičky hmoždinky oproti konci hmoždinky. Při vešroubování rozpínacího šroubu rukou elastické přetáčení špičky hmoždinky vzhledem ke konci hmoždinky způsobuje, že se špička hmoždinky v případě, uvolní-li se šroubovák k dalšímu záběru, opět přetáčí zpátky společně s rozpínacím šroubem, vešroubovaným do ní. Následkem toho se může rozpínací šroub vešroubovat do hmoždinky rukou pouze obtížně.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je úkol zamezit výše uvedeným nevýhodám.

Tento úkol se podle vynálezu řeší hmoždinkou k upevnění na dutých a plných stavebních materiálech, s rozpínacími rameny rozprostírajícími se v podélném směru, která jsou rozpínatelná vešroubováním rozpínacího šroubu do hmoždinky, přičemž rozpínací ramena jsou na zadním konci navzájem spojena pouzdrovitou koncovou oblastí, kterou je prostrčitelný rozpínací šroub, a na předním konci pouzdrovitou oblastí špičky, do které je vešroubovatelný rozpínací

-1 CZ 295815 B6 šroub. Podle vynálezu jsou rozpínací ramena po délce v podstatě průběžně v obvodovém směru navzájem spojena roztažitelným materiálem.

K roztažitelnosti může být materiál vytvořen tenký a/nebo zvlněný v obvodovém směru hmoždinky. Při výrobě hmoždinky z plastu je roztažitelný materiál výhodně z jednoho kusu s rozpínacími rameny a sestává tedy ze stejného plastu jako zbývající část hmoždinky. Roztažitelný materiál je v tomto případě proveden výhodně tenký jako plastová blanka. Spojením rozpínacích ramen v obvodovém směru získává hmoždinka podle vynálezu tvar pouzdra, které je také v oblasti rozpínacích ramen uzavřeno v obvodovém směru. Tím se dociluje dobrého vedení rozpínacího šroubu a zamezuje se tomu, aby rozpínací šroub i při příčném namáhání rozpínacího šroubu bočně vystoupil mezi rozpínacími rameny z hmoždinky. Další výhodou spojení rozpínacích ramen v obvodovém směru je zvýšená tuhost hmoždinky v krutu. Zvýšená tuhost v krutu má především tu výhodu, že se špička hmoždinky při vešroubování rozpínacího šroubu méně spoluotáčí, čímž se může rozpínací šroub lépe vešroubovat do špičky hmoždinky. Dále má zvýšená tuhost v krutu výhodu, že se špička hmoždinky při uvolnění šroubovacího momentu, tedy například při dalším záběru šroubováku, méně přetáčí zpátky. Rozpínací šroub je tím, především při vešroubování rukou, jednodušeji vešroubovatelný do hmoždinky. Doplňkově má hmoždinka podle vynálezu výhodu, že moment otáčení při vešroubování rozpínacího šroubu po začátku rozpínání v dutém stavebním materiálu méně silně klesá. U známých rozpínacích kotev moment otáčení silně klesá, začala-li při upevňování hmoždinky na dutém stavebním materiálu rozpínací ramena vybočovat nebo se zakrucovat okolo sebe. Zvýšenou tuhostí hmoždinky podle vynálezu následkem spojení jejích rozpínacích ramen v obvodovém směruje tento efekt přinejmenším menší. Efekt silného poklesu momentu otáčení při vešroubování rozpínacího šroubu je nevýhodný, protože dává pocit, že se rozpínací šroub nebo hmoždinka nadměrným přetížením vytrhly a nemají proto pevné usazení v dutém stavebním materiálu.

Výhodné provedení tedy podle vynálezu spočívá v tom, že roztažitelný materiál je ve formě tenké blanky, přednostně zahrnující zvlnění v obvodovém směru.

U dalšího výhodného provedení vynálezu má koncová oblast hmoždinky větší průměr než rozpínací oblast, která je tvořená rozpínacími rameny, i oblast špičky hmoždinky. Účelem tohoto provedení je dobré usazení hmoždinky v dutém nebo deskovitém stavebním materiálu, ve kterém je hmoždinka zachycena ve vývrtu v podstatě pouze pouzdrovitým koncem hmoždinky, a zbylá část hmoždinky se nachází v dutině.

U dalšího výhodného provedení vynálezu má průřez pouzdrovitého konce hmoždinky zubovitý obrys. To znamená, že má konec hmoždinky radiální plochy, od jejichž vnějšího okraje probíhá obrys konce hmoždinky proti směru vešroubování rozpínacího šroubu šroubovité směrem dovnitř až k další radiální ploše. Radiální plochy jsou tedy vyrovnány ve směru vešroubování rozpínacího šroubu. Tvoří v měkkých stavebních materiálech druh opory, která se zatlačuje do stavebního materiálu a tvoří zajištění proti otáčení, které drží hmoždinku při vešroubování rozpínacího šroubu pevně proti otáčení ve stavebním materiálu. Radiální plochy samozřejmě nemusí být vyrovnány přesně radiálně. Především společně s větším průřezem konce hmoždinky oproti ostatní části hmoždinky poskytuje zubovité provedení obrysu konce hmoždinky dobré zajištění proti otáčení v měkkých stavebních materiálech, protože při zavedení hmoždinky do vývrtu v měkkém stavebním materiálu v průměru větší konec hmoždinky utěsňuje stavební materiál v oblasti obklopující konec hmoždinky, takže radiální plochy, zatvarované do stavebního materiálu, získávají dobrou oporu ve stavebním materiálu.

U dalšího výhodného provedení vynálezu je pouzdrovitá špička hmoždinky opatřena v úhlu odkloněnými, resp. zalomenými zářezy například ve tvaru V, přičemž výběžek (vrchol) nebo špička zářezu ukazuje výhodně k přednímu nebo zadnímu konci hmoždinky. Svým úhlovým odkloněním mají zářezy jedno rameno se stoupáním ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu a druhé rameno s opačným stoupáním. Stoupání zářezu ve špičce hmoždinky se může odchylovat

-2CZ 295815 B6 od stoupání závitu rozpínacího šroubu, pouze jeho směr je nařízen stejně, popř. opačně. Ramena úhlově odkloněných zářezů, jejichž stoupání probíhá ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu, slouží záběru otáček závitu rozpínacího šroubu, způsobují dobré přizpůsobení rozdílným průměrům šroubu. Zalomené zářezy způsobují spolehlivý záběr rozpínacího šroubu s malým průměrem bez vytržení rozpínacího šroubu ze špičky hmoždinky při utahování rozpínacího šroubu. Zároveň úhlově odkloněné zářezy zamezují vysokému vzestupu točivého momentu při vešroubování rozpínacího šroubu s vysokým průměrem šroubu.

Ramena úhlově zalomených zářezů, jejichž stoupání je nasměrováno proti stoupání závitu rozpínacího šroubu, způsobují axiální roztažitelnost špičky hmoždinky, čímž se mění axiální odstup zalomených zářezů, umístěných axiálně za sebou na špičce hmoždinky. Tím se dociluje přizpůsobení různým stoupáním závitu rozpínacího šroubu.

U dalšího výhodného provedení vynálezu má hmoždinka šroubový kanál pro rozpínací šroub, který má uvnitř pouzdrovité špičky hmoždinky průřez, odchylující se od kruhovitého tvaru. Šroubový kanál má tedy uvnitř špičky hmoždinky v různých směrech různé příčné rozměry. Také toto opatření slouží přizpůsobení hmoždinky různým průměrům rozpínacích šroubů.

V dalším výhodném provedení má šroubový kanál uvnitř špičky hmoždinky plochý šroubový kanál, například ve formě zářezu. Šroubový kanál může také mít uvnitř špičky hmoždinky tvar dvou křížících se zářezů.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 hmoždinku podle vynálezu v perspektivním zobrazení, obr. 2 hmoždinku z obr. 1 v bokorysu, obr. 3 hmoždinku z obr. 1 v osovém řezu ΠΙ-III z obr. 5, obr. 4 čelní pohled na hmoždinku z obr. 1 zezadu, obr. 5 čelní pohled na hmoždinku z obr. 1 zepředu, obr. 6 průřez podél roviny VI-VI na obr. 2, obr. 7 průřez podél roviny VII-VII na obr. 2, obr. 8 průřez podél roviny VIII-VIII na obr. 2, obr. 9 průřez podél roviny IX-IX na obr. 2 a obr. 10 a 11 dva příklady využití hmoždinky z obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Hmoždinka 10 podle vynálezu, znázorněná na obr. 1 až 3 je zhotovena z plastu, má přibližně tvar pouzdra. Hmoždinka 10 má šroubový kanál 12 (obr. 3) pro rozpínací šroub 44, který není na

-3CZ 295815 B6 obr. 1 až 3 znázorněn a který axiálně prostupuje hmoždinku 10, a kuželovité se zužuje na dvou místech.

V zadní oblasti má hmoždinka 10 pouzdrovitou koncovou oblast 14, v přední oblasti pouzdrovitou oblast 16 špičky, přičemž je oblast 16 špičky dvěma proti sobě upravenými a v podélném směru probíhajícími rozpínacími rameny 18 v jednom kusu spojena s koncovou oblastí 14 hmoždinky 10. Rozpínací ramena 18 definují rozpínací oblast 20 hmoždinky 10, která se rozprostírá od koncové oblasti 14 k oblasti 16 špičky. V obvodovém směru jsou rozpínací ramena 18 navzájem spojena roztažitelným materiálem 22. Roztažitelný materiál 22 sestává ze stejného materiálu jako zbytek hmoždinky 10, přičemž roztažitelný materiál 22 je jednodílnou součástí hmoždinky JO. Roztažitelný materiál 22 je vytvořen jako tenká blanka, která navzájem spojuje rozpínací ramena 18 v obvodovém směru (viz průřezy rozpínací oblasti 20 na obr. 7 a 8). Roztažitelný materiál 22 má zvlnění v obvodovém směru. Tenká blanka je jak svým zvlněním, tak i svým tenkým provedením a elastičností plastu, ze kterého sestává, roztažitelná v obvodovém směru hmoždinky J_0. Při nadměrném přetížení se tenká blanka může přetrhnout.

Pouzdrovitá koncová oblast 14 má větší průřez nebo průměr než oblast 16 špičky a rozpínací oblast 20, což je však na obr. 1 špatně vidět. Kromě toho má pouzdrovitá koncová oblast 14 zubovitý obrys, který je vidět na obr. 6. Koncová oblast 14 má dvě proti sobě ležící první radiální plochy 24, které jsou přivráceny směru vešroubování rozpínacího šroubu 44, neznázoměného na obr. 1 až 3. Na vnější okraje prvních radiálních ploch 24 se napojují obrysy nebo obrysové plochy 26, které probíhají proti směru vešroubování rozpínacího šroubu 44 šroubovité směrem dovnitř až k protilehlé první radiální ploše 24. První radiální plochy 24 slouží zajištění hmoždinky 10 proti přetáčení ve vývrtu 50 při vešroubování rozpínacího šroubu 44.

Mezi uvedenými prvními radiálními plochami 24 odstávají od koncové oblasti 14 v podélném směru hmoždinky 10 probíhající žebra 28 k zajištění proti přetáčení. Žebra 28 k zajištění proti přetáčení mají zubovitý průřez, jejich ve směru vešroubování rozpínacího šroubu 44 nasměrované plochy tvoří rovněž druhé radiální plochy 30 hmoždinky 10.

Pouzdrovitá oblast 16 špičky je opatřena úhlově odkloněnými, resp. zalomenými zářezy 32, jejichž špička nebo vrchol je nasměrován dopředu. Zářezy 32 jsou upraveny protilehle na oblasti 16 špičky na dvou místech a větší množství, přednostně tři, zářezy 32 jsou upraveny v oblasti 16 špičky hmoždinky 10 v axiálním odstupu od sebe. Zalomené zářezy 32 mají ramena 36, 38, přičemž první rameno 36 má stoupání ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu 44, neznázorněného na obr. 1 až 3, a druhé rameno 38 má stoupání v opačném směru. Stoupání prvního ramene 36 se nemusí shodovat se stoupáním závitu rozpínacího šroubu 44, stoupání jde pouze ve stejném směru.

Šroubový kanál 12 má v koncové oblasti 14 přibližně kruhovitý průřez, zužuje se v rozpínací oblasti 20 na dva vzájemně se křížící zářezy (obr. 7 a 8) a má v oblasti 16 špičky tvar jednoho zářezu (obr. 9). To umožňuje dobré přizpůsobení šroubového kanálu 12 rozpínacím šroubům 44 s různým průměrem.

Funkce hmoždinky 10 podle vynálezu bude vysvětlena na základě obr. 10 a 11. Obr. 10 znázorňuje upevnění předmětu 40 na deskovitém stavebním materiálu 42. Hmoždinka 10 je vložena do vývrtu v deskovitém stavebním materiálu 42. Na základě většího průměru koncové oblasti 14 rozšiřuje koncová oblast 14 vývrt a zpevňuje přitom deskový stavební materiál 42, obklopující koncovou oblast 14. Současně se koncová oblast 14 svým zubovitým obrysem (obr. 6) zatvarovává do deskového stavebního materiálu 42, radiální plochy 24, 30 tvoří opěrné plochy, které zamezují spoluotáčení hmoždinky 10 při vešroubování rozpínacího šroubu 44.

Po vložení hmoždinky 10 je upevňovaný předmět 40, opatřený vývrtem, držen na deskovitém stavebním materiálu 42, a rozpínací šroub 44 se prostrkuje předmětem 40 a vešroubovává se do

-4CZ 295815 B6 hmoždinky 10. Přitom se zařezává šroubový závit 46 rozpínacího šroubu 44 do oblasti 16 špičky a šroubový závit 46 přichází do záběru s prvními rameny 36 zalomených zářezů 32, které mají stoupání ve stejném směru jako šroubový závit 46 rozpínacího šroubu 44. Druhá ramena 38 zalomených zářezů 32, která mají stoupání v opačném směru, umožňují axiální protažení oblasti 16 špičky, takže se axiální odstup zářezů 32 přizpůsobuje stoupání šroubového závitu 46. Ve spojení se šroubovým kanálem 12 ve formě zářezu, plochým v oblasti 16 špičky, způsobují zalomené zářezy 32 dobré přizpůsobení oblasti 16 špičky průměru použitého rozpínacího šroubu 44, jakož i stoupání jeho šroubového závitu 46.

Při vešroubování a utažení táhne rozpínací šroub 44 oblast 16 špičky 16 ve směru ke koncové oblasti 14, vzdálenost mezi oblastí 16 špičky a koncovou oblastí 14 se zkracuje. Přitom se rozpínací ramena 18 uzlovitě zakrucují okolo sebe, takže rozpínací ramena 18 hmoždinky 10 deskovitý stavební materiál 42 tvarovým stykem zachycují, čímž je dáno dobré ukotvení hmoždinky JO i na deskovitém stavebním materiálu 42 menší pevnosti, jako je například sádrokarton. Roztažitelný materiál 22 (obr. 1, 2, 7, 8), který v obvodovém směru navzájem spojuje rozpínací ramena 18, způsobuje torzní tuhost hmoždinky 10. Tyto tenké blanky brání přetáčení oblasti 16 špičky proti koncové oblast 14 při vešroubování a utahování rozpínacího šroubu 44 a zamezují tím především dalšímu zpětnému přetáčení oblasti 16 špičky, musí-li se při vešroubování rozpínacího šroubu 44 rukou šroubovák uvolnit k dalšímu záběru. Dále zamezují tenké blanky roztažitelného materiálu 22 silnému poklesu kroutícího momentu pro zašroubování rozpínacího šroubu 44 po začátku ovíjení rozpínacích ramen 18 okolo sebe. Takový pokles kroutícího momentu by dával pocit, jako by se rozpínací šroub 44 z hmoždinky 10 nebo tato ze stavebního materiálu 42 vytrhla a pouze špatně ukotvila.

Na obr. 11 je znázorněno ukotvení předmětu 40 na plném stavebním materiálu 48 jako je například beton. Zde se rozpínací hmoždinka 10 o sobě známým způsobem vkládá do vývrtu 50 v plném stavebním materiálu 48, nasazuje se předmět 40 a rozpínací šroub 44 se prostrkuje předmětem 40 a vešroubovává se do hmoždinky 10. Rozpínací šroub 44 tlačí rozpínací ramena 18 od sebe a ukotvuje tím rozpínací hmoždinku 10 ve vývrtu 50. Odtlačování rozpínacích ramen 18 od sebe, tedy rozpínání rozpínacích ramen 18 se tenkými blankami spojujícími rozpínací ramena 18 v obvodovém směru nezamezuje, protože jsou tyto tenké a mají zvlnění a proto jsou v obvodovém směru roztažitelné. Tenké blanky z roztažitelného materiálu 22, které spojují rozpínací ramena 18 v rozpínací oblasti 20 na způsob pouzdra, zamezují tomu, aby mohl rozpínací šroub 44 při vešroubování bočně vystoupit mezi rozpínacími rameny 18 ze šroubového kanálu 12. K tomuto nebezpečí dochází bez tenkých blanek především tehdy, zatěžuje-li se rozpínací šroub 44 předmětem 40 v příčném směru. Plochý šroubový kanál 12 ve formě zářezu, jakož i zalomené zářezy 32 umožňují i v tvrdém a nepoddajném plném stavebním materiálu 48, jako je například beton, vešroubování rozpínacího šroubu 44 se srovnatelně nízkým točivým momentem.

Claims (9)

1. Hmoždinka (10) k upevnění na dutých a plných stavebních materiálech (42, 48), s rozpínacími rameny (18) rozprostírajícími se v podélném směru, která jsou rozpínatelná vešroubováním rozpínacího šroubu (44) do hmoždinky (10), přičemž rozpínací ramena (18) jsou na zadním konci navzájem spojena pouzdrovitou koncovou oblastí (14), kterou je prostrčitelný rozpínací šroub (44), a na předním konci pouzdrovitou oblastí (16) špičky hmoždinky (10), do které je vešroubovatelný rozpínací šroub (44), vyznačující se tím, že rozpínací ramena (18) jsou po délce v podstatě průběžně v obvodovém směru navzájem spojena roztažitelným materiálem (22).

2. Hmoždinka podle nároku 1, vyznačující se tím, že roztažitelný materiál (22) je ve formě tenké blanky, přednostně zahrnující zvlnění v obvodovém směru.

3. Hmoždinka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že koncová oblast (14) má větší průměr než rozpínací oblast (20), která je tvořená rozpínacími rameny (18), a oblast (16) špičky.

4. Hmoždinka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že průřez koncové oblasti (14) má zubovitý obrys, přičemž zubovitý tvar směřuje ve směru vešroubování rozpínacího šroubu (44).

5. Hmoždinka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tí m, že oblast (16) špičky má zalomené zářezy (32), přičemž první rameno (36) zářezu (32) má stoupání ve směru stoupání závitu rozpínacího šroubu (44) a druhé rameno (38) má stoupání v příčném směru.

6. Hmoždinka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že šroubový kanál (12) pro rozpínací šroub (44) má uvnitř oblasti (16) špičky průřez, odchylující se od kruhovitého tvaru.

7. Hmoždinka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že šroubový kanál (12) má přinejmenším uvnitř oblasti (16) špičky plochý průřez.

8. Hmoždinka podle nároku 7, vyznačující se tím, že šroubový kanál (12) je ve formě zářezu.

9. Hmoždinka podle nároku 8, vyznačující se t í m , že šroubový kanál (12) má tvar dvou navzájem se křížících zářezů.