PL197748B1 - Element mocujący w postaci gwoździa - Google Patents

Abstract

1. Element mocuj acy w postaci gwo zdzia, z trzpieniem, który na pierwszym ko ncu jest zaopatrzony w leb, wi ekszy w kierunku promie- niowym od trzpienia i który zw eza si e na dru- gim, wolnym ko ncu do postaci wierzcho lka, przy czym trzpie n, wychodz ac od wierzcho lka posiada beczkowaty, pierwszy odcinek, do któ- rego przylega sto zkowy, drugi odcinek, przy czym d lugo sc drugiego odcinka jest mniejsza od d lugo sci pierwszego odcinka, znamienny tym, ze sto zkowy drugi odcinek (2, 12, 22, 32) jest zbie zny w kierunku pierwszego odcinka (1, 11, 21) i znajduje si e mi edzy pierwszym odcinkiem (1, 11, 21) i lbem (3, 13, 23, 33). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest element mocujący w postaci gwoździa.

Przy mocowaniu elementów konstrukcyjnych do twardego podłoża, jak przykładowo stal, beton lub skała, stosuje się elementy mocujące w postaci gwoździa, które są wbijane w podłoże za pomocą przyrządu do osadzania napędzanego siłą wybuchu prochu. Tego rodzaju element mocujący jest znany z opisu DE 1 575 152. Trzpień tego elementu mocującego zwęża się na jednym jego końcu aż do wierzchołka. Na drugim końcu, przeciwległym do pierwszego, trzpień łączy się z łbem, którego zarys zewnętrzny jest zaopatrzony w gwint. Począwszy od wierzchołka, trzpień posiada dwa odcinki, umieszczone jeden za drugim. Pierwszy odcinek, wychodzący od wierzchołka, jest ukształtowany beczkowato i rozszerza się w kierunku łba. Drugi odcinek jest ukształtowany stożkowo i również rozszerza się w kierunku łba. Największa średnica pierwszego odcinka odpowiada najmniejszej średnicy drugiego odcinka. Kąt wzniosu drugiego odcinka wynosi 3°. Długość stożkowego, drugiego odcinka, patrząc równolegle do ułożenia wzdłużnego elementu mocującego, jest duża. W celu wbicia tego znanego elementu mocującego potrzebna jest bardzo duża energia, ponieważ zwłaszcza za pomocą drugiego odcinka jest wypierana na boki bardzo duża ilość materiału podłoża.

Przedmiotem wynalazku jest element mocujący w postaci gwoździa, z trzpieniem, który na pierwszym końcu jest zaopatrzony w łeb, większy w kierunku promieniowym od trzpienia i który zwęża się na drugim, wolnym końcu do postaci wierzchołka. Trzpień ten, wychodząc od wierzchołka posiada beczkowaty, pierwszy odcinek, do którego przylega stożkowy, drugi odcinek. Długość drugiego odcinka jest mniejsza od długości pierwszego odcinka.

Istota wynalazku polega na tym, że stożkowy drugi odcinek jest zbieżny w kierunku pierwszego odcinka i znajduje się między pierwszym odcinkiem i łbem.

Korzystnie, długość drugiego odcinka odpowiada 0,16 - do 0,95-krotnej długości pierwszego odcinka, przy czym długość drugiego odcinka jest mniejsza od długości łba, a zwłaszcza długość drugiego odcinka odpowiada 0,17 - do 0,95-krotnej długości łba.

W konstrukcji element według wynalazku, łeb składa się ze stożkowego obszaru, przylegającego do drugiego odcinka trzpienia i rozszerzenia w rodzaju kołnierza, większego w kierunku promieniowym od stożkowego obszaru, przy czym kąt wzniosu tego stożkowego obszaru jest większy od kąta wzniosu pierwszego odcinka elementu.

W korzystnym rozwiązaniu łeb składa się z cylindrycznego obszaru, przylegającego do drugiego odcinka trzpienia i rozszerzenia w rodzaju kołnierza, większego w kierunku promieniowym od cylindrycznego obszaru lub łeb jest utworzony przez cylindryczny obszar, większy w kierunku promieniowym od drugiego odcinka, którego zarys zewnętrzny jest zaopatrzony w gwint.

Drugi odcinek elementu według wynalazku posiada kąt wzniosu wynoszący 2° - 3,5°, natomiast pierwszy odcinek, przylegający do drugiego odcinka, zwęża się w kierunku wierzchołka, zachowując promień wynoszący 20 mm - 35 mm.

Korzystnie, co najmniej jeden z obu odcinków trzpienia jest co najmniej częściowo zaopatrzony w profilowanie powierzchni.

Element mocujący według wynalazku, w postaci gwoździa, jest wytwarzany w sposób ekonomiczny, i posiada niewielką długość i przy uzyskaniu w przybliżeniu jednakowej siły mocowania, jest wbijany w podłoże przy użyciu niewielkiej ilości energii.

Dzięki mniejszej długości drugiego odcinka, podczas procesu wbijania elementu mocującego według wynalazku wypierana jest mniejsza ilość materiału podłoża. Dlatego też przy wbijaniu elementu mocującego potrzebna jest mniejsza ilość energii wbijania.

Długość drugiego odcinka, zależy zwłaszcza od wytrzymałości materiału podłoża. Celowo długość drugiego odcinka wynosi 0,16 - do 0,95-krotnej długości pierwszego odcinka i 0,17 - do 0,95-krotnej długości łba. Elementy mocujące, które są wbijane przykładowo w bardzo twarde podłoża, mają zazwyczaj krótki drugi odcinek. W przypadku nieco bardziej miękkich podłoży, długość drugiego odcinka może być większa.

Zwłaszcza przy mocowaniu elementów konstrukcyjnych, które muszą przylegać do podłoża z naprężeniem wstępnym, w praktyce sprawdziły się elementy mocujące, których łeb składa się ze stożkowego obszaru i rozszerzenia w rodzaju kołnierza, większego w kierunku promieniowym od obszaru stożkowego. Przylegający do drugiego odcinka, stożkowy obszar rozszerza się pod kątem wzniosu, korzystnie wynoszącym 7° - 9°, który jest większy od kąta wzniosu w drugim odcinku.

PL 197 748 B1

Podczas wbijania elementu mocującego w podłoże zwiększa się zakleszczenie obszaru stożkowego, należącego do łba, w otworze elementu konstrukcyjnego, dociągające go do powierzchni podłoża.

Korzystne warunki wbijania elementu mocującego i podparcie dużą powierzchnią elementu mocującego na powierzchni unieruchamianego elementu konstrukcyjnego uzyskuje się celowo za pomocą konstrukcji łba według wynalazku.

W celu uzyskania w obszarze trzpienia lepszego przenoszenia siły między podłożem a elementem mocującym oraz w celu korzystnego zaciskania elementu mocującego w podłożu, korzystnie drugi odcinek posiada kąt wzniosu wynoszący 2° - 3,5°.

Zwiększenie obciążenia wyciągania wbijanych elementów mocujących uzyskuje się korzystnie za pomocą profilowania powierzchni, które jest umieszczone przynajmniej częściowo co najmniej na jednym z obu odcinków. Szczególnie duże obciążenia wyciągania przy niewielkiej głębokości osadzania uzyskuje się wówczas, gdy przykładowo pierwszy odcinek jest zaopatrzony przynajmniej częściowo w profilowanie powierzchniowe. Radełkowanie powoduje polepszenie zamknięcia kształtowego między elementem mocującym a podłożem. Jeżeli profilowanie powierzchni jest usytuowane przykładowo w pierwszym odcinku, wówczas jest ono wykonane przykładowo na całym pierwszym odcinku i zasadniczo kończy się na wierzchołku trzpienia. W przypadku profilowania powierzchni chodzi przykładowo o radełkowanie, którego głębokość przykładowo w obszarze przejścia między pierwszym a drugim odcinkiem wynosi do 0,4 mm, a w obszarze wierzchołka - do 0,15 mm. Profilowanie powierzchni może być umieszczone również tylko w drugim odcinku albo w pierwszym i drugim odcinku.

Największa średnica pierwszego odcinka odpowiada najmniejszej średnicy drugiego odcinka, a największa średnica drugiego odcinka odpowiada najmniejszej średnicy łba.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia element mocujący w postaci gwoździa według wynalazku, którego łeb posiada niewielkie rozszerzenie w rodzaju kołnierza, fig. 2 - dalszy element mocujący z łbem, którego zarys zewnętrzny jest zaopatrzony w gwint, fig. 3 - dalszy element mocujący z dużym rozszerzeniem w rodzaju kołnierza w obszarze łba, a fig. 4 - dalszy element mocujący z dużym rozszerzeniem w rodzaju kołnierza, w obszarze łba.

Elementy mocujące w postaci gwoździa, przedstawione na fig 1-4, składają się z trzpienia i łba 3, 13, 23, 33 o długości L3, L13, L23, L33, który w kierunku promieniowym jest większy od trzpienia. Łeb 3, 13, 23, 33 znajduje się na pierwszym końcu trzpienia. Na drugim końcu, który leży naprzeciw pierwszego końca, trzpień zwęża się do postaci wierzchołka 5, 15, 25, 35. Wychodząc od wierzchołka 5, 15, 25, 35, w kierunku łba 3, 13, 23, 33 jest umieszczony beczkowaty, pierwszy odcinek 1, 11, 21, 31 trzpienia, do którego przylega stożkowy, drugi odcinek 2, 12, 22, 32. Pierwszy odcinek 1 zwęża się, zachowując stały promień R wynoszący 25 mm z kierunku wierzchołka 5, 15, 25, 35. Drugi odcinek 2 jest ukształtowany stożkowo, przy czym przekrój poprzeczny obu odcinków 1, 11, 21, 31, 2, 12, 22, 32, widziany prostopadle do osi wzdłużnej elementu mocującego, zwiększa się odpowiednio w kierunku do łba 3, 13, 23, 33. Drugi odcinek 2, 12, 22, 32 posiada kąt wzniosu W1 wynoszący 2,8°.

Najmniejsza średnica drugiego odcinka 2, 12, 22, 32 jest równa największej średnicy pierwszego odcinka 1, 11, 21, 31, a największa średnica drugiego odcinka 2, 12, 22, 32 jest równa najmniejszej średnicy łba 3, 13, 23, 33. Długość L2, L12, L22, L32 drugiego odcinka 2, 12, 22, 32 odpowiada przykładowo 0,66-krotnej długości L1, L11, L21, L31 pierwszego odcinka 1, 11,21,31.

Z fig. 1-4 wynika, że przykładowo pierwszy odcinek 1,31 jest zaopatrzony w profilowanie powierzchni 7,37. W przypadku profilowania powierzchni 7,37 może chodzić o radełkowanie, którego głębokość wynosi przykładowo 0,1-0,3 mm.

Przedstawiony na fig. 1 i 3 element mocujący posiada łeb 3, 23, który składa się ze stożkowego obszaru 6, 26 i rozszerzenia 4, 24 w postaci kołnierza, przy czym przedstawione na fig. 1 rozszerzenie 4 w postaci kołnierza posiada zewnętrzną średnicę, która odpowiada 1,05- do 1,15-krotnej średnicy stożkowego obszaru 6. Przedstawione na fig. 3 rozszerzenie 24 w rodzaju kołnierza posiada średnicę zewnętrzną, która odpowiada 1,4- do 2,2-krotności największej średnicy stożkowego obszaru 26. Kąt wzniosu W2 stożkowego obszaru 6,26 wynosi 6° - 10° i jest większy od kąta wzniosu W1 drugiego odcinka 2, 22.

Na fig. 2 jest przedstawiony element mocujący, którego łeb 13 jest utworzony przez cylindryczny obszar 14, jak również przez stożkowy obszar 16, który znajduje się między cylindrycznym obszarem 14 a drugim odcinkiem 12. Zarys zewnętrzny cylindrycznego obszaru 14 jest zaopatrzony w gwint zewnętrzny.

PL 197 748 B1

Na fig. 4 jest przedstawiony element mocujący, którego łeb 33 składa się z cylindrycznego obszaru 36 i rozszerzenia 34 w rodzaju kołnierza, większego w kierunku promieniowym od cylindrycznego obszaru 36. Średnica cylindrycznego obszaru odpowiada największej średnicy drugiego odcinka 32. Średnica rozszerzenia 34 w rodzaju kołnierza odpowiada 1,4- do 3,3-krotnej średnicy cylindrycznego obszaru 36.

Claims (10)

Zastrzeżenia patentowe

1. Element mocujący w postaci gwoździa, z trzpieniem, który na pierwszym końcu j est zaopatrzony w łeb, większy w kierunku promieniowym od trzpienia i który zwęża się na drugim, wolnym końcu do postaci wierzchołka, przy czym trzpień, wychodząc od wierzchołka posiada beczkowaty, pierwszy odcinek, do którego przylega stożkowy, drugi odcinek, przy czym długość drugiego odcinka jest mniejsza od długości pierwszego odcinka, znamienny tym, że stożkowy drugi odcinek (2, 12, 22, 32) jest zbieżny w kierunku pierwszego odcinka (1, 11,21) i znajduje się między pierwszym odcinkiem (1, 11,21) i łbem (3, 13, 23, 33).

2. ΕΙθγ,θπ- według zas^z. 1, znamienny tym. że długość jL2, L12, L32) drugiego odetka (2, 12, 22, 32) odpowiada 0,16-do 0,95-krotnej długości (L1, L11, L21, L31) pierwszego odcinka (1, 1,21,31).

3. Elementt według zasLz. 1 albo 2, tym. że długość (L2, L12, L22, L32) drugiego odcinka (2, 12, 22, 32) jest mniejsza od długości (L3, L13, L23, L33) łba (3, 13, 23, 33).

4. ΕΙθγ,θπ- według 3, znamienny tym. że długość jL2, L12, L22, L32) drugiego οόοϊηka (2, 12, 22, 32) odpowiada 0,17-do 0,95-krotnej długości (L3, L13, L23, L33) łba (3, 13, 23, 33).

5. ΕΙθ,θπ- według 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że teb (3, 13, 23, 33) składa się ze stożkowego obszaru (6, 16, 26), przylegającego do drugiego odcinka (2, 12, 22) trzpienia i rozszerzenia (4, 14, 24) w rodzaju kołnierza, większego w kierunku promieniowym od stożkowego obszaru (6, 16, 26), przy czym kąt wzniosu (W2) stożkowego obszaru (6, 16, 26) jest większy od kąta wzniosu (W1) pierwszego odcinka (1, 11,21).

6. Hemeni według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że łeb (33) składa się z cyllndrycznego obszaru (36), przylegającego do drugiego odcinka (32) trzpienia i rozszerzenia (34) w rodzaju kołnierza, większego w kierunku promieniowym od cylindrycznego obszaru (36).

7. ΕΙθ,θπ- według 1 albo 2, albo 4, ζι^^ι^ϊ^ι^ι^^ tym, że teb (133 jess tworzony przez cylindryczny obszar (14), większy w kierunku promieniowym od drugiego odcinka (12), którego zarys zewnętrzny jest zaopatrzony w gwint.

8. Elemenn według zas^z. 1 albo 2, znamienny tym. że drugi odciek (2, 12, 22, 32) posiada kąt wzniosu (W1) wynoszący 2° - 3,5°.

9. Elemenn wedługzastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwszy odcćnek j1, 11,21,311, przylegający do drugiego odcinka (2, 12, 22, 32), zwęża się w kierunku wierzchołka (5, 15, 25, 35), zachowując promień (R) wynoszący 20 mm - 35 mm.

10. Blement według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co naimni^j jeden z obu odcinków (1,2, 11, 12, 21,22, 31,32) trzpienia jest co najmniej częściowo zaopatrzony w profilowanie powierzchni (7).