PL174331B1 - Gwóźdź z obszarem kotwienia - Google Patents

Abstract

1. Gwózdz z obszarem kotwienia, uformowanym w pewnej odleglosci od jego przedniego zakonczenia, z trzpienia którego w obszarze kotwienia wystaja na boki dwa wygiete ramiona rozporowe, miedzy który- mi jest w trzpieniu wolna przestrzen, i które na oby- dwóch koncach obszaru kotwienia przechodza w proste odcinki trzpienia, przy czym ramiona rozporo- we sa wygiete na zewnatrz symetrycznie wzgledem osi podluznej trzpienia i istnieje w nim plynne przej- scie obydwóch konców obszaru kotwienia w proste odcinki trzpienia, a obszar kotwienia ma w przekroju poprzecznym w przyblizeniu kolowy zarys, znamien- ny tym, ze wolna przestrzen tworzy podluzne wyzlo- bienie (8) o przekroju poprzecznym w ksztalcie litery U wychodzace z prostego odcinka (7) trzpienia (2) lezacego przed obszarem kotwienia i ciagnace sie az do przedniego zakonczenia (5) trzpienia, przy czym ramiona rozporowe (9 , 10) maja splaszczone podluzne krawedzie. F ig .1 PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest gwóźdź z obszarem kotwienia uformowanym w pewnej odległości od jego przedniego zakończenia, z trzpienia którego w obszarze kotwienia wystają na boki dwa wygięte ramiona rozporowe, między którymi jest w trzpieniu wolna przestrzeń, i które na obydwóch końcach obszaru kotwienia przechodzą w proste odcinki trzpienia, przy czym ramiona rozporowe są wygięte na zewnątrz symetrycznie względem osi podłużnej trzpienia i istnieje płynne przejście obydwóch końców obszaru kotwienia w proste odcinki trzpienia, a obszar kotwienia ma w przekroju poprzecznym w przybliżeniu kołowy zarys.

Z opisu patentowego RFN nr DE 33 45 331 A1 znany jest element mocujący, ukształtowany w postaci gwoździa, który w obrębie swojego przedniego zakończenia ma obszar kotwienia, który tworzą dwa, wygięte na zewnątrz ramiona, przebiegające w pewnej odległości od siebie. Kotwienie takiego elementu mocującego następuje w ten sposób, że jego trzpień jest wbijany w mur itp., w wywiercony w nim uprzednio otwór. Podczas takiego wbijania trzpienia ramiona rozporowe są dociskane do wewnątrz przez ściany otworu, na skutek czego, w wyniku znajdowania się między nimi wkładki, wywołany zostaje ich zwiększony nacisk na te ściany. Po wbiciu elementu mocującego jego ramiona rozporowe są dociśnięte do ścian otworu przez siły plastycznego i/lub sprężystego oddziaływania wkładki, w wyniku czego uzyskuje się odpowiednio dużą siłę mocującą. Jednakże opór stawiany przez gwóźdź podczas jego wbijania jest w wyniku obecności wkładki bardzo duży.

174 331

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji gwoździa z obszarem kotwienia, który będzie można bez problemu wprowadzić w otwór w murze i który będzie w nim silnie zamocowany.

Gwóźdź z obszarem kotwienia, uformowanym w pewnej odległości od jego przedniego zakończenia, z trzpienia którego w obszarze kotwienia wystają na boki dwa wygięte ramiona rozporowe, między którymi jest w trzpieniu wolna przestrzeń, i które na obydwóch końcach obszaru kotwienia przechodzą w proste odcinki trzpienia, przy czym ramiona rozporowe są wygięte na zewnątrz symetrycznie względem osi podłużnej trzpienia i istnieje płynne przejście obydwóch końców obszaru kotwienia w proste odcinki trzpienia, a obszar kotwienia ma w przekroju poprzecznym w przybliżeniu kołowy zarys, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wolną przestrzeń tworzy podłużne wyżłobienie o przekroju poprzecznym w kształcie litery U wychodzące z prostego odcinka trzpienia leżącego przed obszarem kotwienia i ciągnące się aż do przedniego zakończenia trzpienia, przy czym ramiona rozporowe mają spłaszczone podłużne krawędzie.

Korzystnie, główka i łączący się z nią odcinek trzpienia mają powleczone z tworzywa sztucznego, przylegające płasko do trzpienia przed osiągnięciem obszaru kotwienia.

Korzystnie, gwóźdź ma na powierzchni swojej główki wyżłobienie centrujące, usytuowane współosiowo z osią podłużną trzpienia.

Korzystnie, przednie zakończenie ma ostre zakończenie utworzone przez ścięcie.

Korzystnie obszar kotwienia gwoździa ma usytuowane przeciwległe względem podłużnego wyżłobienia podłużne żeberko o trójkątnym przekroju poprzecznym.

Korzystnie podłużne żeberko jest zakończone w pewnej odległości od przedniego zakończenia gwoździa zaostrzonym ześlizgiem.

Wystające na boki ramiona rozporowe, utworzone w wyniku obecności podłużnego wyżłobienia, są przy wbijaniu gwoździa w otwór wciskane do wewnątrz na skutek ich plastycznego i elastycznego odkształcenia i dają w ten sposób we współdziałaniu ze ścianami otworu zamocowanie siłą tarcia. W efekcie udziału sprężystego i plastycznego odkształcenia obszaru kotwienia uzyskuje się silne mocowanie. Dzięki udziałowi odkształcenia gwóźdź jest również w stanie spowodować poszerzenie nawierconego otworu, np. przez wywołanie pęknięć, bez większej straty siły mocowania. Podłużne wyżłobienie, zaczynające się już na prostym odcinku trzpienia, znajdującym się przed obszarem kotwienia, i ciągnące się do znajdującego się na przodzie jego zakończenia, nadaje obrębom przejść do obszaru rozporowego znaczną podatność, która w istotnym stopniu redukuje opory towarzyszące wbijaniu gwoździa, zwłaszcza w ciasne otwory. Ponadto, dzięki podłużnemu wyżłobieniu, otwartemu od strony przedniego zakończenia, została stworzona możliwość odbierania podczas wbijania gwoździa znajdujących się w otworze zwiercin. Dzięki temu, że wyżłobienie to ciągnie się aż do przedniego zakończenia, unika się gromadzenia się przy tym zakończeniu zwiercin i powodowanych ich obecnością utrudnień przy wbijaniu gwoździa a nawet uniemożliwienia tego wbijania. Wypełniające podłużne wyżłobienie zwierciny powodują przy tym zwiększenie siły mocującej, ponieważ działają dodatkowo jako środek trący.

Obszar kotwienia jest korzystnie tak wytwarzany, że trzpień jest w procesie wykonywania wyżłobienia za pomocą klina symetrycznie rozpęczany i jednocześnie wygniecione zostają płynne przejścia.

Ponieważ powierzchnie zewnętrzne ramion rozporowych mają w przekroju poprzecznym zarys w przybliżeniu kołowy o średnicy nieznacznie większej od średnicy trzpienia, zaokrąglenie w obszarze kotwienia odpowiada w przybliżeniu jego zaokrągleniu i zarysowi ścian otworu, dzięki czemu również w obszarze kotwienia uzyskuje się równomierne, płaskie przyleganie do ścian otworu. Gwóźdź rozpiera się więc w otworze obszarem kotwienia nie tylko punktowo ale i płasko, co prowadzi wyraźnie do wzrostu siły mocowania. Dzięki spłaszczeniom wzdłużnych krawędzi ramion rozporowych ułatwione jest wyginanie się tych ramion przy wbijaniu gwoździa w otwór.

174 331

Dzięki temu, że podłużne wyżłobienie ma w przekroju poprzecznym kształt litery U, co uzyskuje się przez użycie do jego wykonania odpowiedniego klina, w obrębie podstawy wyżłobienia powstaje w znacznym stopniu równomierny przekrój poprzeczny obszaru kotwienia, który nadaje wygiętym ramionom rozporowym dużą elastyczność.

Mające swój początek przy główce gwoździa powleczone z tworzywa sztucznego, kończące się obszarem kotwienia, stanowi dodatkowe zabezpieczenie przed korozją, polegające na uszczelnianiu otworu w obrębie jego wlotu.

Ponieważ gwóźdź według wynalazku może być po jego zakotwieniu w otworze wyjęty z niego ponownie tylko z największą trudnością, więc rozwinięcie konstrukcji wynalazku przewiduje, że gwóźdź ma główkę ze znajdującym się na jej górnej powierzchni wyżłobieniem centrującym, współosiowym z osią trzpienia. Wyżłobienie to umożliwia pozbawienie gwoździa główki przez jej usunięcie za pomocą wiertła, którego średnica odpowiada średnicy trzpienia. W ten sposób daje się np. zdjąć bez problemu z pozbawionego główki gwoździa przymocowaną nim do ściany deskę, jeżeli taki demontaż jest potrzebny.

Wykonanie na przednim zakończeniu gwoździa ścięcia, tworzącego spiczaste ostrze, poprawia dopływ zwiercin do podłużnego wyżłobienia podczas wbijania gwoździa.

Dzięki obecności w obszarze kotwienia gwoździa podłużnego żeberka o profilu trójkątnym, usytuowanego przeciwległe względem podłużnego wyżłobienia i wystającego ponad zewnętrzną powierzchnię obszaru kotwienia, uzyskuje się dodatkowe, obok obydwóch ramion rozporowych, osadzenie w otworze, tak że z jednej strony, w wyniku trój punktowego wsparcia, pojawia się efekt samocentrowania, z drugiej zaś strony osiąga się znaczniejsze wciskanie ramion rozporowych. Dzięki swojemu trójkątnemu profilowi podłużne żeberko stanowi również pewną kompensację tolerancji otworu. Przy ścisłym dopasowaniu otworów podłużne żeberko wciska się w ich ściany bardziej, a przy większych otworach mniej, tak że wytwarza się stałe tarcie obszaru kotwienia, w znacznym stopniu niezależnie od średnicy otworu.

Dla ułatwienia wprowadzania i wbijania w otwór gwoździa z podłużnym żeberkiem jest celowe, żeby to podłużne żeberko kończyło się w pewnej odległości od przedniego zakończenia zaostroznym ześlizgiem.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsatwia gwóźdź z obszarem kotwienia, fig. 2 - zakończenie przednie gwoździa, w widoku z góry, fig. 3 - przekrój podłużny przez gwóźdź, fig. 3a - zakończenie przednie gwoździa według fig. 1, w widoku od tyłu, fig. 4 - powleczenie z tworzywa sztucznego gwoździa według fig. 1.

Przedstawiony na fig. 1 gwóźdź 1 ma trzpień 2 z obszarem kotwienia 3 i główką 4. Obszar kotwienia 3 jest odsunięty nieznacznie od przedniego zakończenia 5 gwoździa, tak że między tym zakończeniem 5 a obszarem kotwienia 3 pozostaje gładki odcinek trzpienia 6. Dłuższy gładki odcinek trzpienia 7 ciągnie się między obszarem rozporowym 3 a główką 4.

W metalowym gwoździu 1, w procesie jego żłobienia, wykonany zostaje taki obszar kotwienia 3, że powstaje podłużne wyżłobienie 8 o przekroju poprzecznym w kształcie litery U. Podłużne wyżłobienie 8 jest ograniczone z boku ramionami rozporowymi 9, 10, które wystają z trzpienia 2 jako wygięte na zewnątrz. Dla lepszego doprowadzania zwiercin do otwartego w obrębie przedniego zakończenia 5 podłużnego wyżłobienia 8 podczas wbijania gwoździa, jego przednie zakończenie 5 ma ukośne ścięcie 11.

Na fig. 2 jest uwidoczniony zbliżony do litery U kształt podłużnego wyżłobienia 8. Dzięki niemu uzyskuje się w obrębie podstawy wyżłobienia równomierną grubość ścian obszaru kotwienia 3, co zapewnia znaczną elastyczność wygiętych na zewnątrz ramion rozporowych 9,

10. W wyniku spłaszczenia podłużnych krawędzi ramion rozporowych 9, 10 uzyskuje się korzystniejsze warunki przyginania i przylegania do ścian otworu.

Pokazany na fig. 3 przekrój podłużny przedstawia gwóźdź z fig. 1, ale obrócony o 90°. Ukośne ścięcie 11 na przednim zakończeniu 5 przebiega od otwartego boku podłużnego wyżłobienia 8 do jego dna 12 pod ostrym kątem.

174 331

Figura 4 przedstawia gwóźdź 1 z powleczeniem z tworzywa sztucznego 13 w obrębie główki 4 i trzpienia 2. Przed osiągnięciem obszaru kotwienia 3 powleczenie z tworzywa sztucznego 13 przylega płasko do trzpienia 2.

Na górnej powierzchni główki 4 wytłoczone jest w jej środku wyżłobienie centrujące 14, usytuowane współosiowo względem osi podłużnej trzpienia 2.

Na fig. 2, 3 i 3a widać położenie podłużnego żeberka 15 w obszarze kotwienia 3 gwoździa 1. Podłużne żeberko 15 ma trójkątny profil i usytuowane jest przeciwlegle względem podłużnego wyżłobienia 8. Dla łatwiejszego wprowadzania i wbijania gwoździa 1 w otwór podłużne żeberko 15 kończy się w pewnej odległości od przedniego zakończenia 5 gwoździa zaostrzonym ześlizgiem 16.

174 331

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Gwóźdź z obszarem kotwienia, uformowanym w pewnej odległości od jego przedniego zakończenia, z trzpienia którego w obszarze kotwienia wystają na boki dwa wygięte ramiona rozporowe, między którymi jest w trzpieniu wolna przestrzeń, i które na obydwóch końcach obszaru kotwienia przechodzą w proste odcinki trzpienia, przy czym ramiona rozporowe są wygięte na zewnątrz symetrycznie względem osi podłużnej trzpienia i istnieje w nim płynne przejście obydwóch końców obszaru kotwienia w proste odcinki trzpienia, a obszar kotwienia ma w przekroju poprzecznym w przybliżeniu kołowy zarys, znamienny tym, że wolną przestrzeń tworzy podłużne wyżłobienie (8) o przekroju poprzecznym w kształcie litery U wychodzące z prostego odcinka (7) trzpienia (2) leżącego przed obszarem kotwienia i ciągnące się aż do przedniego zakończenia (5) trzpienia, przy czym ramiona rozporowe (9,10) mają spłaszczone podłużne krawędzie.
2. 2. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że główka (4) i łączący się z nią odcinek trzpienia (2) mają powleczenie z tworzywa sztucznego (13), przylegające płasko do trzpienia (2) przed osiągnięciem obszaru kotwienia (3).
3. 3. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że ma na powierzchni swojej główki (4) wyżłobienie centrujące (14), usytuowane współosiowo z osią podłużną trzpienia (2).
4. 4. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że przednie zakończenie (5) ma ostre zakończenie utworzone przez ścięcie (11).
5. 5. Gwóźdź według zastrz. 1, znamienny tym, że obszar kotwienia (3) gwoździa (1) ma usytuowane przeciwległe względem podłużnego wyżłobienia (8) podłużne żeberko (15) o trójkątnym przekroju poprzecznym.
6. 6. Gwóźdź według zastrz. 5, znamienny tym, że podłużne żeberko (15) jest zakończone w pewnej odległości od przedniego zakończenia gwoździa zaostrzonym ześlizgiem (16).