PL190707B1 - Kołek wtykowy - Google Patents

Abstract

1. Kolek wtykowy z tworzywa sztucznego, z co najmniej jednym, wprowadzanym w otwór trzpie- niem, na którym znajduja sie, rozmieszczone para- mi naprzeciw siebie, segmenty rozporowe, zna- mienny tym, ze segment rozporowy (4) stanowi przesuwny osiowo na powierzchni zewnetrznej (3) trzpienia (2), element klinowy (5), przy czym ele- menty klinowe (5) sa polaczone z trzpieniem (2) za pomoca zebra wtryskowego (7) tak, ze przy wsuwaniu kolka wtykowego w otwór element klinowy (5) jest przesuwany w kierunku ujscia otworu przed wznoszaca sie w kierunku wkladanego konca (14) kolka wtykowego (1) i uksztaltowana na trzpieniu (2), ukosna powierzchnie (6), zas wymiar zewnetrzny obu przeciwleglych elementów klino- wych (5) zostaje zmniejszony do wymiaru ze- wnetrznego, odpowiadajacego srednicy otworu (8) w murze (9), ponadto przy dzialajacej na trzpien (2) sile rozciagajacej element klinowy (5) zostaje przesu- niety na ukosnej powierzchni (6) w kierunku wklada- nego konca (14) kolka wtykowego (1) tak, ze naste- puje zakleszczenie w otworze (8). F ig . 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynlazku j est kołek wtykowy.

Kołki wtykowe stosuje się do mocowania wszelkiego typu przemiotów, w tym również przykładowo do mocowania kabli w elektrotechnice.

Z niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE 196 07 516 Al znany jest kołek wtykowy z tworzywa sztucznego, z co najmniej jednym, wprowadzanym w otwór trzpieniem, na którym znajdują się, rozmieszczone parami naprzeciw siebie, segmenty rozporowe.

W tym znanym kołku wtykowym segmenty rozporowe mają postać wystających z trzpienia pod kątem prostym, skrzydełek mocujących, których wymiar zewnętrzny jest większy niż średnica otworu, w którym umieszczony jest kołek. Dzięki temu przy wsuwaniu kołka w otwór skrzydełka mocujące są odchylane na zasadzie strzałek w kierunku ujścia otworu, przy czym siła zwrotna skrzydełek mocujących powoduje zakotwienie. Docisk, po190 707 wodowany sprężystą siłą zwrotną materiału, jest jednak bardzo mały, w związku z czym, zwłaszcza w przypadku bardzo gładkich ścianek otworu, znany kołek wtykowy pozwala osiągnąć niewielką siłę zamocowania.

Z niemieckiego opisu wzoru użytkowego nr GM 83 28 369.2 znany jest kołek wtykowy, stosowany do mocowania, zwłaszcza do mocowania kabli w elektrotechnice. W tym kołku wtykowym siła mocująca nie polega na działaniu rozporowym śruby wkręconej w kołek, lecz jest wytwarzana przez ruchome segmenty rozporowe.

Te segmenty rozporowe mają w obszarze swego połączenia z trzpieniem kołka zwężenie, które powoduje powstanie prostopadłej do wzdłużnej osi trzpienia, osi przegubowej, wokół której obracane są segmenty, gdy kołek jest włożony w otwór, którego średnica jest mniejsza niż szerokość kołka. Materiał kołka, znajdujący się w obszarze osi przegubowej, wytwarza przy wkładaniu kołka w otwór stosunkowo małą siłę zwrotną która odpowiada za małą siłę tarcia pomiędzy segmentami rozporowymi z jednej strony i ścianką otworu w podłożu kotwiącym z drugiej strony.

Jeżeli kołek wtykowy, zakotwiony w ten sposób w otworze, zostanie obciążony ciężarem mocowanego przedmiotu lub innymi siłami rozciągającymi, wówczas wspomniana siła tarcia, która zależy od siły przylegania oraz współczynników tarcia pomiędzy segmentami rozporowymi i ścianką otworu, wytwarza moment, powodujący ustawianie kołka przeciwnie do kierunku obciążenia i sprawiający, że kołek przy obciążeniu zaciska się w otworze, zwiększając tym samym swoja siłę zamocowania. Znane są kołki wtykowe z centralnym trzpieniem, na którym z obu stron umieszczone są takie segmenty rozporowe, ale również kołki wtykowe w postaci pałąka o kształcie litery „U”, na którego ramionach umieszczone są od zewnątrz wspomniane segmenty rozporowe.

Decydująca zaleta takich kołków rozporowych zawiera się w ich prostym montażu, należy bowiem jedynie wykonać otwór w podłożu kotwiącym i w otwór włożyć kołek. Nie występują tu czasy montażu i koszty związane ze śrubą jak ma to miejsce w konwencjonalnych kołkach. Ponieważ kołek wtykowy nie musi zawierać śruby, połączenie z elementem mocującym, na przykład w celu nałożenia opaski na kabel, może mieć dowolną postać.

Wada znanego rozwiązania polega na niewielkiej sile zwrotnej w obszarze osi przegubowej, a co za tym idzie, niewielkiej sile tarcia pomiędzy segmentami rozporowymi i ścianką otworu. W niekorzystnych warunkach zewnętrznych, na przykład przy bardzo gładkiej ściance otworu i średnicy otworu w górnym przedziale tolerancji, praktycznie nie występują już znaczące zjawiska tarcia pomiędzy ścianką otworu i segmentami rozporowymi, w związku z czym nie można uzyskać żądanego efektu ustawiania kołka, w następstwie czego wytwarzana jest niedostateczna siła zamocowania kołka w stosunku do zewnętrznych obciążeń rozciągających. Kolejna wada znanych kołków wtykowych polega na tym, że nawet przy wystarczającym efekcie ustawiania, a zatem korzystnym zakleszczeniu kołka w otworze, maksymalne osiągane wartości sił potrzebnych do wyciągnięcia kołka są wówczas ograniczone przez wytrzymałość na ścinanie dość cienkiej osi przegubowej.

Kołek wtykowy z tworzywa sztucznego, z co najmniej jednym, wprowadzanym w otwór trzpieniem, na którym znajdują się, rozmieszczone parami naprzeciw siebie, segmenty rozporowe, według wynalazku charakteryzuje się tym, że segment rozporowy stanowi przesuwny osiowo na powierzchni zewnętrznej trzpienia, element klinowy, przy czym elementy klinowe są połączone z trzpieniem za pomocą żebra wtryskowego tak, że przy wsuwaniu kołka wytykowego w otwór element klinowy jest przesuwany w kierunku ujścia otworu przed wznoszącą się w kierunku wkładanego końca kołka wtykowego i ukształtowaną na trzpieniu, ukośną powierzchnię, zaś wymiar zewnętrzny obu przeciwległych elementów klinowych zostaje zmniejszony do wymiaru zewnętrznego, odpowiadającego średnicy otworu w murze, ponadto przy działającej na trzpień sile rozciągającej element klinowy zostaje przesunięty na ukośnej powierzchni w kierunku wkładanego końca kołka wtykowego tak, że następuje zakleszczenie w otworze.

Korzystnie element klinowy ma na części swej długości cylindryczny profil i jest ustawiony poprzecznie do wzdłużnego kierunku trzpienia.

Korzystnie powierzchnia zewnętrzna elementu klinowego ma dopasowane do średnicy otworu zaokrąglenie.

190 707

Korzystnie element klinowy jest połączony w całość z trzpieniem za pomocą zagiętego pod kątem prostym, żebra wtryskowego.

Korzystnie na trzpieniu umieszczone są jedna za drugą, co najmniej dwie, leżące naprzeciw siebie, pary segmentów rozporowych.

Korzystnie umieszczone jeden za drugim segmenty rozporowe są połączone ze sobą za pomocą włókienka wtryskowego.

Korzystnie na końcu trzpienia, przeciwległym względem wkładanego końca, umieszczone są dwa, leżące naprzeciw siebie i wchodzące w otwór, wzdłużne żebra.

Korzystnie kołek wtykowy ma na swym końcu, przeciwległym względem wkładanego końca, kołnierz i/lub element mocujący.

Korzystnie kołek wtykowy ma dwa elementy trzpieniowe, z umieszczonymi na powierzchni zewnętrznej każdego z nich, segmentami rozporowymi, które to elementy trzpieniowe stanowią ramiona pałąka w kształcie litery „U”, którego podstawa stanowi element mocujący.

Korzystnie na części wewnętrznych powierzchni obu elementów trzpieniowych, w obszarze segmentów rozporowych, znajduje się rowkowanie w postaci poprzecznych żeber.

W przeciwieństwie do znanego rozwiązania, w którym siła zamocowania jest wytwarzana wskutek efektu ustawiania segmentów rozporowych, w rozwiązaniu według wynalazku następuje zakleszczenie segmentów rozporowych, które przy rosnącej sile rozciągającej zwiększa się wskutek naprowadzania elementu klinowego na ukośną powierzchnię, znajdującą się na trzpieniu kołka.

Przy wsuwaniu kołka wtykowego w otwór poszczególne elementy klinowe segmentów rozporowych są przesuwane w kierunku ujścia otworu, w związku z czym elementy klinowe dochodzą na trzpieniu do pozycji, leżącej przed ukośną powierzchnią. Po całkowitym włożeniu kołka w otwór i przyłożeniu siły rozciągającej do trzpienia kołka elementy klinowe zostają przesunięte, wskutek tarcia o zewnętrzną powierzchnię ścianki otworu, w kierunku wkładanego końca trzpienia, w związku z czym nachodzą na wznoszącą się ukośną powierzchnie i zakleszczają się w otworze. To zachodzące w sposób wymuszony zakleszczanie powoduje bardzo duże siły zamocowania, nawet w nieco naruszonych otworach. Tolerancje są kompensowane przez mniejszy lub nieco większy przesuw w kierunku osiowym.

Korzystnie element klinowy ma na części swej długości cylindryczny profil i jest ustawiony poprzecznie do wzdłużnego kierunku trzpienia. Dla osiągnięcia prawidłowego przylegania do ścianki otworu korzystne jest, jeżeli powierzchnia zewnętrzna elementu klinowego ma dopasowane do średnicy otworu zaokrąglenie.

Element klinowy jest połączony w całość z trzpieniem za pomocą zagiętego pod kątem prostym, żebra wtryskowego. Takie połączenie umożliwia zarówno osiowy przesuw w kierunku ujścia otworu przy wprowadzaniu kołka wtykowego w otwór, jak też osiowy przesuw w celu zakleszczenia kołka. Żebro wtryskowe wytwarza ponadto siłę zwrotną, która sprawia, że nawet bez przykładania do trzpienia kołka obciążeń rozciągających samo wprowadzenie kołka w otwór powoduje już wstępne jego zakleszczenie.

Korzystnie na trzpieniu umieszczonych jest jedna za drugą kilka, leżących naprzeciw siebie, par segmentów rozporowych. Aby wszystkie segmenty rozporowe wykazywały równomierne działanie, korzystne jest, jeżeli umieszczone jeden za drugim segmenty rozporowe są połączone ze sobą za pomocą żebra.

Celem lepszego odbioru sił poprzecznych i podparcia kołka wtykowego w obszarze ujścia otworu można zastosować rozwiązanie, w którym na końcu trzpienia, przeciwległym względem wkładanego końca, umieszczone są dwa, leżące naprzeciw siebie i wchodzące w otwór, wzdłużne żebra. Kołek wtykowy może mieć na swym tylnym końcu kołnierz do mocowania przedmiotów na zasadzie śruby z łbem. Dla mocowania kabli korzystne jest jednak, jeżeli uchwyt dla kabla jest ukształtowany w postaci opaski lub pałąka bezpośrednio na tylnym końcu kołka i stanowi z nim całość.

Kołek wtykowy według wynalazku może mieć dwa elementy trzpieniowe, z umieszczonymi na powierzchni zewnętrznej każdego z nich, segmentami rozporowymi, które to elementy trzpieniowe stanowią ramiona pałąka w kształcie litery „U”, którego podstawa stanowi z kolei element mocujący. Korzystne jest tutaj ponadto, jeżeli na części wewnętrznych po190 707 wierzchni obu elementów trzpieniowych, w obszarze segmentów rozporowych, znajduje się rowkowanie, korzystnie w postaci poprzecznych żeber.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kołek wtykowy z kołnierzem w widoku perspektywicznym, fig. 2 - kołek wtykowy z fig. 1 zakotwiony w otworze, fig. 3 - wariant wykonania kołka wtykowego z ukształtowanym elementem mocującym, zaś fig. 4 - kolejny wariant wykonania kołka wtykowego z dwoma elementami trzpieniowymi, tworzącymi pałąk w kształcie litery „U”.

W przedstawionym na fig. 1 przykładzie wykonania kołek wtykowy, wytworzony metodą wtrysku z tworzywa sztucznego, ma płytkowy, wzdłużny trzpień 2, na którego powierzchniach zewnętrznych 3 rozmieszczone są parami leżące naprzeciw siebie segmenty rozporowe 4. Każdy segment rozporowy 4 składa się z elementu klinowego 5 i uformowanej na powierzchni zewnętrznej 3 trzpienia 2, ukośnej powierzchni 6. Element klinowy 5 jest za pomocą zagiętego pod kątem prostym elementu wtryskowego 7 połączony z trzpieniem 2, w taki sposób, że przy wsuwaniu kołka w otwór element klinowy 5 jest przesuwany osiowo w kierunku ujścia otworu przed ukośną powierzchnią 6. Wskutek tego wymiar zewnętrzny obu przeciwległych elementów klinowych 5 zostaje zmniejszony do wymiaru odpowiadającego średnicy otworu 8 w murze 9 (patrz fig. 2). Aby zapewnić płaskie przyleganie elementu klinowego 5 do ścianki otworu, mające cylindryczny profil elementy klinowe 5 są na swych zewnętrznych powierzchniach zaopatrzone w zaokrąglenie 10, odpowiadające średnicy otworu.

Na figurze 2 ukazany jest kołek wtykowy z fig. 1 w stanie zamontowanym. Kołek wtykowy 1 ma trzy pary leżących odpowiednio naprzeciw siebie segmentów rozporowych 4. W celu zamontowania kołka wtykowego 1 jest on przekładany przez otwór 11 mocowanego przedmiotu 12 i wkładany w otwór 8 na tyle głęboko, że umieszczony na tylnym końcu kołka wtykowego 1 kołnierz 13 dochodzi do zewnętrznej powierzchni mocowanego przedmiotu 12. Siła zwrotna żebra wtryskowego 7 z jednej strony oraz siła rozciągająca, spowodowana ciężarem mocowanego przedmiotu 12, z drugiej strony powodują takie przesunięcie elementu klinowego 5 na uformowanej na trzpieniu 2 ukośnej powierzchni 6 oraz w kierunku wkładanego końca 14 kołka wtykowego 1, że zachodzi zakleszczenie w otworze 8. W celu podparcia kołka wtykowego 1 w otworze 11 mocowanego przedmiotu 12 oraz w obszarze ujścia otworu na trzpieniu 2 są umieszczone dwa przeciwległe, wzdłużne żebra 15, których wymiar zewnętrzny odpowiada w przybliżeniu średnicy otworu.

Na figurze 3 ukazany jest wariant wykonania kołka wtykowego la, w którym umieszczone jeden za drugim segmenty rozporowe 4 są połączone ze sobą za pomocą włókienka wtryskowego 16, biegnącego od elementu klinowego 5 do żebra wtryskowego 7. Dzięki temu wszystkie trzy pary segmentów rozporowych 4 są równomiernie rozpierane. W przykładzie wykonania z fig. 3 kołek wtykowy la ma zamiast kołnierza 13 element mocujący 17 w postaci uchwytu kablowego.

Na figurze 4 przedstawiony jest wariant kołka wtykowego lb, zawierającego dwa elementy trzpieniowe 2a, 2b, z których każdy jest zaopatrzony w umieszczone na jego powierzchni zewnętrznej, segmenty rozporowe 4. Oba elementy trzpieniowe 2a, 2b stanowią ramiona pałąka w kształcie litery „U”, którego podstawa 18 stanowi leżący poza otworem element mocujący 17. Aby zapobiec przesunięciom pomiędzy obydwoma elementami trzpieniowymi 2a, 2b, wewnętrzne powierzchnie obu elementów trzpieniowych 2a, 2b są w obszarze segmentów rozporowych pokryte rowkowaniem 19 w postaci poprzecznych żeber. Rowkowanie można również umieścić na zewnętrznych powierzchniach elementów klinowych 5, co nie zostało przedstawione na rysunku.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kołek wtykowy' z tworzywa sztucznego, z co najmniej jednym, wprowadzanym w otwór trzpieniem, na którym znajdują się, rozmieszczone parami naprzeciw siebie, segmenty rozporowe, znamienny tym, że segment rozporowy (4) stanowi przesuwny osiowo na powierzchni zewnętrznej (3) trzpienia (2), element klinowy (5), przy czym elementy klinowe (5) są połączone z trzpieniem (2) za pomocą żebra wtryskowego (7) tak, że przy wsuwaniu kołka wtykowego w otwór element klinowy (5) jest przesuwany w kierunku ujścia otworu przed wznoszącą się w kierunku wkładanego końca (14) kołka wtykowego (1) i ukształtowaną na trzpieniu (2), ukośną powierzchnię (6), zaś wymiar zewnętrzny obu przeciwległych elementów klinowych (5) zostaje zmniejszony do wymiaru zewnętrznego, odpowiadającego średnicy otworu (8) w murze (9), ponadto przy działającej na trzpień (2) sile rozciągającej element klinowy (5) zostaje przesunięty na ukośnej powierzchni (6) w kierunku wkładanego końca (14) kołka wtykowego (1) tak, że następuje zakleszczenie w otworze (8).
2. 2. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że element klinowy (5) ma na części swej długości cylindryczny profil i jest ustawiony poprzecznie do wzdłużnego kierunku trzpienia (2).
3. 3. Kołek według zastrz. 2, znamienny tym, że powierzchnia zewnętrzna elementu klinowego (5) ma dopasowane do średnicy otworu zaokrąglenie (10).
4. 4. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że element klinowy (5) jest połączony w całość z trzpieniem (2) za pomocą zagiętego pod kątem prostym, żebra wtryskowego (7).
5. 5. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że na trzpieniu (2) umieszczone są jedna za drugą co najmniej dwie, leżące naprzeciw siebie, pary segmentów rozporowych (4).
6. 6. Kołek według zastrz. 5, znamienny tym, że umieszczone jeden za drugim segmenty rozporowe (4) są połączone ze sobą za pomocą włókienka wtryskowego (16).
7. 7. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że na końcu trzpienia (2), przeciwległym względem wkładanego końca (14), umieszczone są dwa, leżące naprzeciw siebie i wchodzące w otwór, wzdłużne żebra (15).
8. 8. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że kołek wtykowy (1) ma na swym końcu, przeciwległym względem wkładanego końca (14), kołnierz (13) i/lub element mocujący (17).
9. 9. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że kołek wtykowy (1) ma dwa elementy trzpieniowe (2a, 2b), z umieszczonymi na powierzchni zewnętrznej każdego z nich, segmentami rozporowymi (4), które to elementy trzpieniowe (2a, 2b) stanowią ramiona pałąka w kształcie litery „U”, którego podstawa (18) stanowi element mocujący (17).
10. 10. Kołek według zastrz. 9, znamienny tym, że na części wewnętrznych powierzchni obu elementów trzpieniowych (2a, 2b), w obszarze segmentów rozporowych (4), znajduje się rowkowanie (19) w postaci poprzecznych żeber.