Устройство для крепления предметов несущей конструкции

(51)5 Р 16 В 13/04 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВМЕТОВ НЕСУЩ НИЕ ИЗОБ астикс Корп (ОЗ)Шерри и Натаниэль Х,Гар(57) Использование: крепежные устройства, в частности дюбели. Сущность изобретения: многофункциональный цельнолитой пластмассовый крепежный элемент содержит опорный элемент 1 и две секции 4 с двумя рядами выступов и впадин на каждой. В сложенном состоянии размеры устройства соответствуют размерам отверстия в несущей конструкции, в рабочем секции располагаются под углом к продольной оси опорного элемента под действием .винта, ввернутого в осевое отверстие устройства, Дюбель может устанавливаться в отверстия тонкостенных деталей, в глухое отверстие конструкции; в отверстие толстостенной детали. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к крепежным устройствам, в частности к многофункциональным, отлитым за одно целое, пластмассовым крепежным устройствам (дюбелям) для закрепления в стенках различного типа и других опорных элементах,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей,На фиг.1 представлен общий вид крепежного устройства в раскрытом положе нии; на фиг,2 - то же, вид сверху; на фиг,3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - крепежное устройство в закрытом положении; на фиг,5 - вариант применения устройства в отверстии полой стенки, на фиг.б вариант применения устройства в отверстии полой массивной стенки; на фиг.7 - вариант применения устройства в глухом отверстии,Как показано на фиг,1-7, крепежное устройство или дюбель содержит опорный элемент 1 с отверстием 2 для размещения продолговатого крепежного элемента, показан ного на фи г,5 - 7. Размер отверстия предпочтительно предназначен для использования самонарезающего резьбу крепежного элемента, например винта. Опорный элемент 1 предпочтительно скруглен и выполнен за одно целое со стойками-ребрами 3, Последние выступают наружу от оси опорного элемента 1 и выполнены за одно целое с двумя секциями 4. Кроме того, опорный элемент на своем конце, противоположном секциям 4, снабжен фланцем 5, который размещается на наружной поверхности стены при установке дюбеля в отверстие сплошной или полой стены, Площадь поперечного сечения фланца делается примерно на 75больше, чем площадь поперечного сечения опорного элемента 1,Кроме того, на наружной поверхности опорной втулки имеются фиксирующие от вращения ребра 6, взаимодействующие с материалом стенки и предотвращающие вращение дюбеля при его установке в отверстие. Наружные кромки ребер 3 предпочтительно выступают в сторону от наружной поверхности опорного элемента 1 и выполняют функцию как усиливающих элементов, так и дополнительно функцию фиксирующих от вращения элементов, как показано на фиг.2.Внутренние концы 7 секций 4 разделены и находятся на расстоянии от опорного элемента 1, при этом их внутренние концы вместе со стойками-ребрами 3 и поверхностью опорного элемента 1 находящейся ближе к секциям, образуют внутреннюю полость 8, Размеры последнего предпочтительно такие, что когда секции 4 складываются вместе для установки в от 152025 30 3540 45 50 55 верстие, то стойки-ребра 3 упруго изгибаются внутрь к оси опорной втулки 1, а внутренние концы 7 секций 4 поворачиваются вниз во внутреннее пространство или полость, как показано на фиг.4. На верхней части опорной втулки имеется канавка 9, предназначенная для приема выступа шарнирного соединения 10, когда последнее поворачивается вниз во внутреннюю полость 8 при складывании вместе секций 4 и закрывании дюбеля, как показано на фиг.4,На фиг,1 - 3 и 5 показаны секции 4 в их развернутом положении, На каждой из поверхностей секции 4, обращенных в сторону от опорного элемента 1, выполнены два ряда последовательных волнообразных гребней 11 и 12 и впадин 13 и 14, расположенных в направлении, параллельном длине секций 4. Ряды волнообразных гребней и впадин смещены относительно друг друга так, что гребни 11 располагаются на каждой секции напротив впадин 14, а гребни 12 аналогично располагаются против впадин 13, Таким образом, гребни и впадины на каждой секции 4 располагаются в замковой связи со впадинами и гребнями другой секции, в результате чего, когда секции складываются вместе, как показано на фиг,4, то гребни 11 каждой секции входят во впадины 13 другой секции, а гребни 12 взаимодействуют со впадинами 14, Таким образом, образуется анкерный элемент с минимальным размером в поперечном сечении. Наружные концы поверхностей, снабженных гребнями и впадинами, имеют плоские поверхности 15, которые упираются друг в друга, когда секции полностью сложены, служат для облегчения и равномерного складывания вместе секций,Внутренние концы 7 секций 4 предпочтительно соединены вместе в виде шарнирного соединения 10, имеющего значительно уменьшенную толщину с целью обеспечения его изгиба и поворота внутренних концов 7 секций 4 вниз во внутреннюю полость 8, когда рычаги складываются вместе. Шарнирного типа соединение 10 выполнено с отверстием 16, соосно расположенным с отверстием 2 опорного элемента 1 для облегчения прохождения через них крепежного элемента, С периферийной кромкой отверстия 16 взаимодействует крепежный элемент 17, в результате чего секциизапираются в полностью развернутом положении, как показано на фиг,5. В толстых стенах, как показано на фиг.6, и сплошных стенах, как показано на фиг.7, запирающее взаимодействие между крепежным элементом и секциями 4 в значительной степени делится между крепежным элементом, периферией отверстия 16 и гребнями 11 и 12,50 55 В результате этого во всех положениях обеспечивается прочная грузонесущая конструкция. Хотя представлено шарнирного типа соединение с отверстием для взаимодействия с крепежным элементом, однако аналогичное запирающее взаимодействие может быть достигнуто с помощью разъединенных близко расположенных друг от друга внутренних концов 7, которые образуют зону для взаимодействия с крепежным элементом, вставленным между ними.Дюбель снабжен центральным ребром жесткости 18, выполненным на каждой секции 4 между рядами волнбобразных гребней и впадин, как показано на фиг,2 и 3, Это ребро усиливает секции 4 при использовании в полых или толстых стенках с целью компенсации ослабления. обусловленного наличием впадин, Кроме того, верхние части гребней 11 и 12, которые слегка наклонены внутрь друг к другу. какпоказано на фиг,З, контактируют с соседней стенкой ребра жесткости, когда секции складываются для ввода в отверстие до формы минимальных размеров, Благодаря этому фрикционное зацепление удерживает дюбель, в форме минимальных размеров, как показано на фиг,4, до тех пор. пока секции 4 не будут разъединены. В результате этого процесс установки дюбеля может быть автоматизирован с помощью распределительного механизма, например пистолета. Обычно установка дюбеля и разьединение секций (при использовании в полой или толстой стенках) осуществляются за одну операцию,Центральное ребро 18 имеет дополнительную функцию, образуя узкую направляющую для ввода крепежного элемента 17, Таким образом, после прохождения крепежного элемента через отверстия 2 и 16 он центрируется между рядами волнообразных гребней 11 и 12, Кроме того, за исключением имеющегося узкого зазора между расположенными рядом частями ребра 18 движущийся крепежный элемент или винт встречает на своем пути по существу сплошной материал. при взаимодействии с которым достигается максимальный заклинивающий эффект. Поверхности секций 4. противолежащие поверхностям, снабженным гребнями и впадинами, предпочтительно имеют такую форму, чтр, когда секции сложены вместе для ввода в отверстие. они образуют снаружи частично цилиндр обеспечивающий скользящую посадку в стверстии с аналогичным диаметром. Такая скользящая посадка увеличивает закл и ни вающее действие дюбеля, установленного совместно с 5 10 15 3 20 25 30 35 40 45 крепежным элементом 17 в отверстие сплошной или толстой стены или т.п,Дюбель настоящего изобретения может иметь внешние удерживающие средства, выполненные за одно целое с опорным элементом 1, как показано штрихпунктирной линией на фиг.4, Удерживающие средства могут быть выполнены в виде полосы 19. В качестве других удерживающих средств могут быть крючки, кольца, цилиндры и т,п.На фиг.5 - 7 показан дюбель, установленный в стенах 20 и 21 и 22 соответственно, имеющих различную толщину, Дюбель закрепляется в положении с помощью. крепежного элемента 17, например винта, длина которого по крайней мере равна полной длине дюбеля, В каждом из случаев, показанных на фиг,5 - 7, дюбель сначала складывается для ввода в отверстие путем удержания вместе секций 4, как йоказайо на фиг.4, После введения дюбеля, фиксирующие от вращения ребра 6 сдавливаются в материал стенок, а винт 17 вставляется в дюбель так, чтобы его головка плотно контактировала с фланцем 5,На фиг,5 показан дюбель, установленный в двухслойной стене. толщина которой примерно равна длине опорного элемента 1 и стоек-ребер 3. Винт 17, пройдя через отверстие 2, взаимодействует с внутренними концами 7 секций 4 и перемещает их на шарнирного. типа соединения 10 из внутренней полости 8 и через их коленчато-рычажное перемещение в раскрытое развернутое запертое положение. В этом положении дюбель прочно удерживается в отверстии с помощью винта 17, прижимающегося к внутренним концам 7, которые обеспечивают прочное прижатие секций 4 к внутренней поверхности тонкой или полой стены. Любое приспособление, которе требуется прикрепить к стене, прочно закрепляется между головкой 3 винта и фланцем 5, Кроме того, два слоя стены 20 тоже прочно сжимаются вместе с помощью дюбеля.На фиг.б показан дюбель, установленный в стене 21, толщина которой превышает длину опорного элемента 1 и стоек-ребер 3,но не превышает общей длины дюбеля, В этом случае винт 17 проходит через отверстия 2 и 16 и взаимодействует с поверхностью раздела между прилегающими ребрами 18 и гребнями 11 и 12, Это, в свою очередь, приводит к тому, что наружные криволинейные поверхности секций 4 прочно заклиниваются относительно внутренней поверхности отверстия в поперечных направлениях от оси винта, а части секций,располагающиеся за стеной, раздвигаются за кромки отверстия. Угол А, образующийсямежду секциями и осью винта, имеющийвершину в точке соединения концов 7 коленчатых рычагов, определяет степень расширения рычагов относительно стены и заее пределами, при этом больший угол обеспечивает усиление заклинивающего действия и повышение прочности на срез и темсамым большую грузонесущую способность,На фиг,7 показан дюбель, установлен-ный в сплошной стене 22, в которой просверлено отверстие глубиной несколькобольше, чем длина дюбеля, Грузонесущаяспособность дюбеля в этом случае целикомзависит от действия винта 17 на гребни 11и 12 и секции 4, в результате которого криволинейные наружные поверхности секцийпрочно заклиниваются относительно внутренней поверхности отверстия в радиальных направлениях от оси дюбеля,Описанный здесь дюбель изготовлен из 20отлитого под давлением полипропилена,обладающего предпочтительной степеньювязкости и упругости для своего применения. Однако могут использоваться и другиетермопластичные материалы, обладающие 25заранее заданными прочностью и гибкостью, пригодные для применения в специальных целях, Введение металлическихармирующих элементов в части опорногоэлемента 1 и/или секций 4 обеспечивает 30большую прочность при повышенных нагрузках, Отлитый дюбель может изготавливаться имеющим металлическиеповерхности, чтобы быть электропроводным и использоваться в электротехнике. 35Дюбель предпочтительно изготавливается из отлитого под давлением гибкого пластмассового материала, как например,полипропилен, Могут применяться другиеменее гибкие материалы, но прочные, например нейлон, в описанных выше модификациях, Кроме того, опорный элемент можетотливаться за одно целое с внешним крепежным элементом, который удерживаетпредмет на несущем элементе,Формула изобретения 1, Устройство для крепления предметов несущей конструкции, выполненное из отлитого под давлением пластмассового материала в виде анкерного элемента, соединенного с опорным элементом, причем анкерный элемент состоит по меньшей мере из двух отдельных взаимодействующих между собой секций, расположенных с возможностью контакта друг с другом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, взаимообращенные поверхности секций выполнены с двумя рядами выступов и соответствующих им впадин, в плоскости, перпендикулярной поверхностям секций, последовательно расположенными вдоль оси секций с возможностью контакта указанных выступов и впадин, причем выступы одного ряда расположены против впадин другого в плоскости, перпендикулярной плоскостям указанных рядов, а каждая секция имеет армирующее средство, выполненное в виде продольного ребра жесткости, расположенного между рядами.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что анкерный элемент имеет средства удержания взаимодействующих секций в закрытом положении,3, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ребро жесткости выполнено за одно целое с секцией и расположено параллельно рядам выступов и впадин, высота ребра равна по меньшей мере расстоянию от низшего уровня впадин до половины высоты секции.4, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что выступы каждой секции в своей верхней части наклонены навстречу друг другу.1787225 г г 7 ФСоставитель Ю,МарковТехред М.Моргентал орректор О,Юрковецка Редак роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 270 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5