PL202619B3 - Kołek do mocowania na pustych i litych elementach budowlanych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kołek do mocowania na pustych i litych elementach budowlanych. Pod pojęciem pustych elementów budowlanych należy przy tym rozumieć na przykład pustaki lub płyty, za którymi znajduje się pusta przestrzeń. Pojęcie elementów litych dotyczy przykładowo betonu lub temu podobnych.

Z opisu patentowego nr 200025 znany jest ko ł ek do mocowania na pustych i litych elementach budowlanych, z rozciągającymi się w kierunku wzdłużnym ramionami rozporowymi, rozpieranymi przy wkręcaniu śruby rozporowej w kołek, przy czym ramiona rozporowe są połączone ze sobą na tylnym końcu tulejową końcówką kołka, przez którą przekładana jest śruba rozporowa, zaś na przednim końcu tulejowym ostrzem kołka, w które wkręcana jest śruba rozporowa, przy czym ramiona rozporowe są połączone ze sobą w kierunku obwodowym za pomocą rozciągliwego materiału.

Kołek do mocowania na pustych i litych elementach budowlanych, z rozciągającymi się w kierunku wzdłużnym ramionami rozporowymi, rozpieranymi przy wkręcaniu śruby rozporowej w kołek, przy czym ramiona rozporowe są połączone ze sobą na tylnym końcu tulejową końcówką kołka, przez którą przekładana jest śruba rozporowa, zaś na przednim końcu tulejowym ostrzem kołka, w które wkręcana jest śruba rozporowa, przy czym ramiona rozporowe są połączone ze sobą w kierunku obwodowym za pomocą rozciągliwego materiału, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rozciągliwy materiał jest poprzerywany kilkoma, rozmieszczonymi spiralnie szczelinami.

Korzystnie końcówka kołka ma większą średnicę niż kołek w obszarze ramion rozporowych i ostrza.

Korzystnie na obwodzie zewnętrznym kołka umieszczone są co najmniej dwa, leżące naprzeciw siebie i rozciągające się wzdłuż kołka, żebra zabezpieczające przed przekręcaniem, które na części swej długości mają kształt zbliżony do zębów piły.

Korzystnie ostrze ma wygięte szczeliny, przy czym jedno ramię szczeliny jest nachylone w kierunku skoku gwintu śruby rozporowej, zaś drugie ramię jest nachylone w kierunku przeciwnym.

Korzystnie kanał pod śrubę rozporową ma wewnątrz ostrza kołka przekrój różny od kołowego.

Korzystnie kanał pod śrubę ma co najmniej wewnątrz ostrza kołka płaski przekrój.

Korzystnie kanał pod śrubę ma kształt szczeliny lub dwóch, krzyżujących się ze sobą szczelin.

Korzystnie ostrze kołka zawiera dwa, leżące naprzeciw siebie i biegnące wzdłuż kołka, nacięcia, których podstawa biegnie w odstępie od kanału pod śrubę.

W kołku według wynalazku ramiona rozporowe są zatem połączone ze sobą w kierunku obwodowym za pomocą rozciągliwego materiału, poprzerywanego kilkoma rozmieszczonymi spiralnie szczelinami. Aby osiągnąć rozciągliwość materiału, jest on cienki i/lub pofałdowany w kierunku obwodu kołka. Przy wytwarzaniu kołka z tworzywa sztucznego rozciągliwy materiał stanowi korzystnie całość z ramionami rozporowymi, w związku z czym jest wykonany z tego samego tworzywa, co pozostała część kołka. Rozciągliwy materiał jest w tym przypadku tak cienki, że stanowi swego rodzaju błonkę z tworzywa sztucznego. Połączenie ramion rozporowych w kierunku obwodowym nadaje kołkowi według wynalazku kształt tulei, zamkniętej w kierunku obwodowym także w obszarze ramion rozporowych. Zapewnia to dobre prowadzenie śruby rozporowej i zapobiega wysuwaniu się śruby rozporowej z kołka na bok pomiędzy ramionami rozporowymi, nawet przy poprzecznym obciążeniu śruby rozporowej. Kolejną zaletą połączenia ramion rozporowych w kierunku obwodowym jest podwyższona wytrzymałość kołka na skręcanie. Z kolei podwyższona wytrzymałość na skręcanie jest o tyle korzystna, ż e ostrze koł ka przy wkrę caniu ś ruby rozporowej obraca się wraz z nią w mniejszym stopniu, dzięki czemu śruba rozporowa pozwala się lepiej wkręcić w ostrze kołka. Ponadto zaletą podwyższonej wytrzymałości na skręcanie jest fakt, że ostrze kołka przy odjęciu momentu obrotowego, czyli na przykład przy puszczeniu wkrętaka, w mniejszym stopniu przekręca się z powrotem. Ułatwia to wkręcanie śruby rozporowej, zwłaszcza w przypadku wkręcania ręcznego. Dodatkowo kołek według wynalazku ma tę zaletę, że po rozpoczęciu rozpierania w pustym elemencie budowlanym spadek momentu obrotowego przy wkręcaniu śruby rozporowej jest znacznie mniej intensywny. W znanych kołkach rozporowych moment obrotowy zmniejsza się bardzo gwałtownie, jeżeli przy mocowaniu kołka w pustym elemencie budowlanym ramiona rozporowe zaczynają się wyginać lub skręcać wokół siebie. Zwiększona sztywność kołka według wynalazku w następstwie połączenia jego ramion rozporowych w kierunku obwodowym sprawia, że to zjawisko ulega co najmniej osłabieniu. Efekt gwałtownego spadku momentu obrotowego przy wkręcaniu śruby rozporowej jest niekorzystny, poPL 202 619 B3 nieważ stwarza wrażenie, że śruba rozporowa lub kołek przy przeciążeniu ulegną wyrwaniu, tracąc tym samym pewne obsadzenie w pustym elemencie budowlanym.

Rozmieszczone spiralnie szczeliny w rozciągliwym materiale jedynie nieznacznie obniżają wytrzymałość na skręcanie, jednak sprzyjają powstaniu zgrubienia z tyłu pustego elementu budowlanego lub płyty, ponieważ oba ramiona w przybliżeniu całkowicie i na dużej powierzchni przylegają wokół otworu do tylnej powierzchni pustego elementu budowlanego lub płyty. Szczeliny zapobiegają, zwłaszcza w końcowej fazie powstawania zgrubienia, niekontrolowanemu pękaniu rozciągliwego materiału, które w niesprzyjających okolicznościach może prowadzić do całkowitego przerwania połączenia między obydwoma ramionami rozporowymi, a nawet do pęknięcia końcówki kołka.

Nadanie tulejowej końcówce kołka większej średnicy niż ma jego pozostała część zapewnia dobre obsadzenie kołka w pustym lub płytowym elemencie budowlanym, w którym kołek jest zamocowany w zasadzie jedynie swoją tulejową końcówką w wywierconym otworze, zaś pozostała część kołka znajduje się w pustej przestrzeni.

Jeżeli kołek ma na obwodzie zewnętrznym co najmniej dwa, leżące naprzeciw siebie i rozciągające się w kierunku wzdłużnym, żebra zabezpieczające przed przekręcaniem, które na części swej długości mają kształt zbliżony do zębów piły, wówczas żebra zabezpieczające przejmują na siebie moment skręcający, jaki występuje przy wkręcaniu śruby rozporowej, zapobiegając tym samym obracaniu się kołka razem ze śrubą. Piłopodobne ukształtowanie żeber zabezpieczających na części ich długości, zwłaszcza w obszarze ramion rozporowych, powoduje powstanie przerw, które z jednej strony tworzą krawędzie zdzierające, ułatwiające wbijanie kołka w otwór, z drugiej zaś nie przeszkadzają w przekrę caniu ramion rozporowych przy tworzeniu zgrubienia.

Jeżeli tulejowe ostrze kołka jest zaopatrzone w wygięte, na przykład w kształt litery V, szczeliny, przy czym naroże (wierzchołek) szczeliny skierowany jest korzystnie ku przedniemu lub tylnemu końcowi kołka, wówczas szczeliny mają wskutek wygięcia jedno ramię nachylone w kierunku skoku gwintu śruby rozporowej, zaś drugie ramię nachylone w kierunku przeciwnym. Nachylenie szczelin w ostrzu kołka moż e się różnić od skoku gwintu śruby rozporowej, jedynie kierunek tego nachylenia musi być taki sam względnie przeciwny. Ramiona wygiętych szczelin, których nachylenie jest zgodne z kierunkiem skoku gwintu śruby rozporowej, służą do współpracy ze zwojami gwintu śruby, powodują one bowiem dobre dopasowanie do różnych średnic śruby. Wygięte szczeliny zapewniają skuteczne obsadzenie śruby rozporowej o małej średnicy bez obawy, że śruba zostanie wyrwana z ostrza kołka przy jej dociąganiu. Jednocześnie wygięte szczeliny zapobiegają znacznemu wzrostowi momentu obrotowego przy wkręcaniu śruby rozporowej o dużej średnicy.

Ramiona wygiętych szczelin, których nachylenie jest skierowane przeciwnie do skoku gwintu śruby rozporowej, powodują osiową rozciągliwość ostrza kołka, wskutek czego zmienia się osiowy odstęp wygiętych szczelin, rozmieszczonych na kołku jedna za drugą wzdłuż jego osi. Pozwala to na dopasowanie do różnych skoków gwintu śruby rozporowej.

Jeżeli kołek zawiera kanał pod śrubę rozporową, który wewnątrz tulejowego ostrza kołka ma przekrój różny od kołowego, wówczas kanał pod śrubę ma w obrębie ostrza kołka różne wymiary poprzeczne w różnych kierunkach. Również to rozwiązanie służy dopasowaniu kołka do różnych średnic śrub rozporowych. Kanał pod śrubę może mieć wewnątrz ostrza kołka płaski przekrój, na przykład w kształcie szczeliny, może też mieć wewnątrz ostrza kołka kształt dwóch, krzyżujących się ze sobą szczelin.

Wreszcie ostrze kołka może zawierać dwa, leżące naprzeciw siebie i biegnące w kierunku osiowym, nacięcia, których podstawa biegnie w pewnym odstępie od kanału pod śrubę. Taki kształt powoduje dalszą redukcję momentu wkręcającego przy wkręcaniu śruby rozporowej w ostrze kołka, ponieważ nacięcia polepszają rozciągliwość ostrza kołka.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kołek w widoku perspektywicznym, fig. 2 - kołek z fig. 1 w widoku z boku, fig. 3 - kołek z fig. 1 w przekroju osiowym A-A, fig. 4 i 5 - przekroje wzdł u ż linii I-I i II-II, oraz fig. 6 i 7 - dwa przykł ady zastosowania kołka z fig. 1.

Przedstawiony na fig. 1-3 kołek 10 według wynalazku jest wykonany z tworzywa sztucznego i ma kształt zbliżony do tulei. Kołek 10 ma kanał 12 pod nie przedstawioną na fig. 1-3 śrubę rozporową, która przechodzi przez kołek 10 wzdłuż jego osi i zwęża się stożkowo w dwóch miejscach.

W tylnej części kołek 10 ma tulejową końcówkę 14, zaś w przedniej części tulejowe ostrze 16, przy czym ostrze 16 kołka jest za pomocą dwóch ramion rozporowych 18, leżących naprzeciw siebie i biegnących wzdłuż kołka, połączone w całość z jego końcówką 14. Ramiona rozporowe 18 wyzna4

PL 202 619 B3 czają obszar rozporowy 20 kołka 10, rozciągający się od końcówki 14 do ostrza 16 kołka. W kierunku obwodowym ramiona rozporowe 18 są połączone ze sobą rozciągliwym materiałem 22, poprzerywanym kilkoma, rozmieszczonymi spiralnie szczelinami 24. Rozciągliwy materiał 22 jest z tego samego tworzywa sztucznego, co pozostała część kołka 10, i stanowi integralny element kołka 10. Rozciągliwy materiał 22 ma postać cienkiej błonki 22, łączącej ze sobą ramiona rozporowe 18 w kierunku obwodowym (porównaj przekrój I-I obszaru rozporowego 20 na fig. 4). Cienka błonka 22 ma pofałdowanie w kierunku obwodowym. Zarówno dzięki temu pofałdowaniu, jak też małej grubości oraz rozciągliwości tworzywa sztucznego, z którego jest wykonana, cienka błonka 22 wykazuje rozciągliwość w kierunku obwodu kołka 10. Spiralnie rozmieszczone szczeliny 24 sprzyjają podczas montażu kołka 10 na płycie tworzeniu zgrubienia ramion rozporowych, przedstawionego na fig. 6, zarazem jednak zapobiegają pękaniu cienkiej błonki 22.

Na zewnętrznym obwodzie kołka 10 umieszczone są dwa, wychodzące z końcówki 14 kołka, leżące naprzeciw siebie i biegnące wzdłuż kołka, żebra zabezpieczające 28 przed przekręcaniem, które rozciągają się na obszarze rozporowym 20 aż do ostrza 16 kołka. Żebra zabezpieczające 28 mają na części swej długości kształt zbliżony do zębów piły, przy czym pionowa krawędź czołowa 30 jest zwrócona w kierunku ostrza 16 kołka.

Tulejowa końcówka 16 jest zaopatrzona w wygięte szczeliny 32, których wierzchołek lub narożnik 34 jest skierowany do przodu. Szczeliny 32 są umieszczone w dwóch miejscach naprzeciw siebie na ostrzu 16 kołka, przy czym obok siebie w odstępach osiowych rozmieszczonych jest kilka (trzy) szczelin 32. Wygięte szczeliny 32 mają ramiona 36, 38, przy czym jedno ramię 36 wznosi się w kierunku skoku gwintu śruby rozporowej, nie przedstawionej na fig. 1-3, zaś drugie ramię 38 wznosi się w kierunku przeciwnym. Nachylenie ramion 36 nie musi pokrywać się ze skokiem gwintu śruby rozporowej, musi jedynie przebiegać w tym samym kierunku.

Kanał 12 pod śrubę ma w obszarze końcówki 14 kołka w przybliżeniu kołowy przekrój i zwęża się w obszarze rozporowym 20 (fig. 4), mając w końcówce 16 kołka postać szczeliny (fig. 5). Pozwala to na dobre dopasowanie kanału 12 do śrub rozporowych o różnych średnicach. Temu samemu celowi służą oba, leżące naprzeciw siebie i biegnące w kierunku osiowym, nacięcia 39 w obszarze ostrza 16 kołka, których podstawa biegnie w odstępie od kanału 12 pod śrubę.

Funkcja kołka 10 według wynalazku jest objaśniona poniżej na podstawie fig. 6 i 7. Na fig. 6 ukazane jest zamocowanie przedmiotu 40 na płytowym elemencie budowlanym 42. Kołek 10 jest osadzony w otworze wywierconym w płytowym elemencie budowlanym 42. Z uwagi na większą średnicę końcówki 14 kołka następuje poszerzenie wywierconego otworu i umocnienie elementu budowlanego, otaczającego końcówkę 14 kołka. Żebra zabezpieczające 28 przed przekręcaniem tworzą powierzchnie oporowe, które zapobiegają przekręcaniu się kołka 10 przy wkręcaniu śruby rozporowej 44.

Po osadzeniu kołka 10 mocowany przedmiot 40 z wywierconym otworem zostaje zamocowany na płytowym elemencie budowlanym 42, po czym przez przedmiot 40 przekłada się śrubę rozporową 44, którą wkręca się w kołek 10. Gwint 46 śruby rozporowej 44 wcina się przy tym w ostrze 16 kołka i dochodzi do ramion 36 wygiętych szczelin 32, nachylonych w tym samym kierunku, co gwint 46 śruby rozporowej 44. Ramiona 38 wygiętych szczelin 32, nachylone w kierunku przeciwnym, umożliwiają osiowe rozciąganie ostrza 16 kołka, w związku z czym wzajemny odstęp osiowy szczelin 32 dopasowuje się do skoku gwintu 46 śruby rozporowej. W połączeniu z płaskim w ostrzu 16 kołka, szczelinowym kanałem 12 pod śrubę wygięte szczeliny 32 powodują dobre dopasowanie ostrza 16 kołka do średnicy danej śruby rozporowej oraz skoku jej gwintu 46.

Przy wkręcaniu i dociąganiu śruba rozporowa 44 dociąga ostrze 16 kołka w kierunku jego końcówki 14, wskutek czego skraca się odstęp pomiędzy ostrzem 16 i końcówką 14 kołka. Ramiona rozporowe 18 skręcają się przy tym wokół siebie, tworząc węzeł, w związku z czym zachodzą kształtowo za płytowy element budowlany 42, zapewniając skuteczne zakotwienie kołka 10 również na płytowym elemencie budowlanym 42 o niewielkiej wytrzymałości, na przykład kartonie gipsowym.

Na fig. 7 przedstawione jest zakotwienie przedmiotu 40 na litym elemencie budowlanym 48, na przykład betonie. Kołek rozporowy 10 osadza się w znany sposób w otworze 50 wywierconym w litym elemencie budowlanym, następnie przykłada się przedmiot 40, przekłada przezeń śrubę rozporową 44 i wkręca się ją w kołek 10. Śruba rozporowa 44 rozpycha ramiona rozporowe 18, powodując zakotwienie kołka rozporowego 10 w wywierconym otworze 50. Cienkie błonki 22, łączące ramiona rozporowe 18 w kierunku obwodowym, nie stanowią przeszkody w rozpychaniu, czyli rozpieraniu ramion rozporowych 18, ponieważ błonki te są cienkie i zaopatrzone w pofałdowanie, w związku z czym są rozciągliwe w kierunku obwodowym. Cienkie błonki 22, które łączą ramiona rozporowe 18 w obszarze rozporowym 20

PL 202 619 B3 w swego rodzaju tuleję, sprawiają, że przy wkręcaniu śruby rozporowej 44 nie może się ona wysuwać na boki pomiędzy ramionami rozporowymi 18 z kanału 12.

Claims (9)

1. Kołek do mocowania na pustych i litych elementach budowlanych, z rozciągającymi się w kierunku wzdłużnym ramionami rozporowymi, rozpieranymi przy wkręcaniu śruby rozporowej w kołek, przy czym ramiona rozporowe są połączone ze sobą na tylnym końcu tulejową końcówką kołka, przez którą przekładana jest śruba rozporowa, zaś na przednim końcu tulejowym ostrzem kołka, w które wkręcana jest śruba rozporowa, przy czym ramiona rozporowe są połączone ze sobą w kierunku obwodowym za pomocą rozciągliwego materiału, według patentu nr 200025, znamienny tym, że rozciągliwy materiał (22) jest poprzerywany kilkoma, rozmieszczonymi spiralnie szczelinami

2. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że jego końcówka (14) ma większą średnicę niż kołek (10) w obszarze ramion rozporowych (18) i ostrza (16).

3. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że na obwodzie zewnętrznym kołka (10) umieszczone są co najmniej dwa, leżące naprzeciw siebie i rozciągające się wzdłuż kołka, żebra zabezpieczające (28) przed przekręcaniem, które na części swej długości mają kształt zbliżony do zębów piły.

4. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że ostrze (16) ma wygięte szczeliny (32), przy czym jedno ramię (36) szczeliny (32) jest nachylone w kierunku skoku gwintu śruby rozporowej (44), zaś drugie ramię (38) jest nachylone w kierunku przeciwnym.

5. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał (12) pod śrubę rozporową (44) ma wewnątrz ostrza (16) kołka przekrój różny od kołowego.

6. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał (12) pod śrubę ma co najmniej wewnątrz ostrza (16) kołka płaski przekrój.

7. Kołek według zastrz. 6, znamienny tym, że kanał (12) pod śrubę ma kształt szczeliny.

8. Kołek według zastrz. 7, znamienny tym, że kanał (12) pod śrubę ma kształt dwóch, krzyżujących się ze sobą szczelin.

9. Kołek według zastrz. 1, znamienny tym, że ostrze (16) kołka zawiera dwa, leżące naprzeciw siebie i biegnące wzdłuż kołka, nacięcia (39), których podstawa biegnie w odstępie od kanału (12) pod śrubę.