Крепежные элементы

1 Настоящее изобретение относится к крепежным элементам, в частности к крепежным элементам, которые крепятся к стене или другой панели путем их установки с одной стороны стены в имеющееся в ней отверстие и выдвижения расположенного с другой стороны стены,доступ к которой ограничен, стопора, препятствующего извлечению крепежного элемента из отверстия в стене. В настоящее время известно много конструкций крепежных элементов такого типа. Задачей настоящего изобретения является усовершенствование этих конструкций и разработка определенных вариантов конструкции крепежного элемента, который без разрушения выдерживал бы большие вытягивающие его из отверстия в стене нагрузки, а также разработка конструкции крепежного элемента, который можно было бы извлечь из отверстия в стене даже при отсутствии доступа к удерживающему его в этом отверстии стопорному механизму. В общем случае настоящее изобретение относится к крепежному элементу, содержащему стержень, проходящий насквозь через отверстие в стене с передней стороны к ее задней стороне, и стопор, который установлен в стержне крепежного изделия и может находиться в первом и втором положениях, в которых он соответственно меньше или больше выступает из стержня и в первом положении оказывается расположенным внутри стержня и свободно проходит через отверстие соответствующих размеров, а во втором положении выходит из этого отверстия и упирается в заднюю сторону стены и препятствует извлечению стержня из отверстия. Крепежный элемент имеет также соответствующее приспособление для приложения к находящемуся в отверстии стержню усилия натяжения, возникающего в виде реакции при воздействии на переднюю сторону стены. В некоторых вариантах изобретения стопор может поворачиваться из первого положения во второе и/или из второго положения в первое под действием силы тяжести. В некоторых других вариантах при прохождении стерженя через отверстие стопор остается в первом положении, упираясь при этом в стенки отверстия. В некоторых вариантах стопор нельзя возвратить из второго положения в первое, однако в тех случаях, когда крепежный элемент вставляется в отверстие не вертикально, стопор, занимающий определенное угловое положение при его повороте в отверстии, может поворачиваться в нем под действием силы тяжести. В предпочтительном варианте стопор, выполненный в виде стопорного коромысла, установлен в стержне крепежного элемента с возможностью поворота из первого положения, в котором он практически целиком находится внутри стержня, во второе положение, в котором он выходит из стержня и при нагружении 2 крепежного элемента усилием натяжения, стремящемся вытащить его из отверстия, упирается в заднюю сторону стены. В наиболее предпочтительных вариантах стержень имеет упор, в который упирается находящийся во втором положении стопор. Стержень может иметь расположенный в его осевой плоскости сквозной паз. Выполненный в виде коромысла стопор может поворачиваться на оси, проходящей поперек паза. Упомянутый выше упор можно выполнить в виде выступа, расположенного на одном конце паза. Стопор может поворачиваться на оси,смещенной относительно его центра тяжести. В некоторых вариантах, относящихся к вертикально расположенному крепежному элементу,центр тяжести стопора, находящегося в первом положении внутри вертикально расположенного стержня, смещен от оси поворота в радиальном направлении от продольной оси стержня, и поэтому вес стопора стремится повернуть его во второе положение. В других вариантах, относящихся к горизонтально расположенному стержню крепежного элемента, центр тяжести стопора смещен от оси поворота в направлении, параллельном продольной оси стержня, и поэтому,когда крепежный элемент вставляют в отверстие горизонтально, вес стопора стремится повернуть его во второе положение. Центр тяжести может быть смещен от оси поворота и в продольном, и в радиальном направлениях, что позволяет использовать крепежный элемент в различных положениях и, кроме того, позволяет поворачивать стопор из первого положения во второе путем поворота крепежного элемента вокруг его продольной оси. Поворот стопорного коромысла целесообразно ограничить упорами или другими приспособлениями, обеспечивающими возможность его поворота из первого положения во второе только в одном направлении и/или поворота из второго положения в первое также только в одном направлении, обычно противоположном первому. Поворот коромысла в нужном направлениииз одного положения в другое обеспечивается путем ограничения угла поворота коромысла. В качестве приспособления, создающего усилие натяжения стержня стопорного элемента, можно использовать гайку, навинченную на резьбовой конец стержня. Равным образом для этой цели можно использовать и другие приспособления, позволяющие оказать на стержень воздействие такого же рода. Крепежный элемент может иметь маркировку, по которой можно определить угловое положение стержня даже в том случае, когда часть стержня со стопором не видна и находится внутри отверстия или за ним, что позволяет при повороте крепежного элемента в отверстии легко контролировать положение поворачивающегося под действием силы тяжести стопо 3 ра. Такая маркировка может быть выполнена непосредственно на торце стержня, расположенном у передней стороны стены. Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере двух вариантов выполнения предлагаемого в нем крепежного элемента со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано на фиг. 1 - вид сверху на стержень выполненного в соответствии с первым вариантом крепежного элемента, при этом на чертеже изображен паз, в котором располагается стопор; на фиг. 2 - вид сбоку стопора крепежного элемента; на фиг. 3 - вид сбоку стержня с вырывом по пазу, внутри которого в первом положении находится стопор, полностью расположенный внутри стержня; на фиг. 4 - вид, аналогичный фиг. 3, но со стержнем, повернутым на 180 вокруг своей оси в положение, в котором стопор может повернуться на 90 и перейти из первого положения во второе, в котором он выходит из паза стержня; на фиг. 5 - вид сбоку полностью собранного и закрепленного в отверстии в стене крепежного элемента, выполненного по первому варианту; на фиг. 6 - вид сверху стержня выполненного по второму варианту крепежного элемента,при этом на чертеже изображен паз, в который устанавливается стопор; на фиг. 7 - вид сбоку стопора второго варианта крепежного элемента; на фиг. 8 - вид сбоку стержня с вырывом по пазу, в котором в первом положении находится стопор, полностью расположенный внутри стержня; на фиг. 9 - вид, аналогичный фиг. 8, но со стержнем, повернутым на 180 вокруг своей оси в положение, в котором стопор может повернуться на 90 и перейти из первого положения во второе, в котором он выходит из паза стержня, и на фиг. 10 - вид сбоку полностью собранного и закрепленного в отверстии стены крепежного элемента, выполненного по второму варианту. Для придания показанным на чертежах крепежным элементам необходимой прочности все их элементы изготавливаются из стали. На фиг. 1, иллюстрирующей первый вариант выполнения предлагаемого в изобретения крепежного элемента, показан стержень 10 с резьбовым концом 12 и сквозным пазом 14, выполненным в осевой плоскости стержня между его резьбовым концом и вторым концом. На торце резьбового конца стержня выполнена прорезь 16, параллельная пазу, по которой можно определить положение последнего. На одном конце прорези нанесена метка, позволяющая определить, в 4 каком из двух показанных на фиг. 2 и 4 положений находится стержень. На фиг. 2 показан стопор 20, изготовленный из небольшой стальной пластинки, толщина которой меньше ширины паза 14. Прерывистой линией показана прямоугольная заготовка,из которой изготовлен стопор, имеющий два заостренных выступа 22, расположенных на концах нижней стороны 24 стопора. В центре прямоугольной заготовки просверлено сквозное отверстие 26 для оси. Угол верхней стороны 28 заготовки срезан и образует скошенную поверхность 30, а ее центральная часть у отверстия 26 занижена и, снижая вес стопора, образует плоскую опорную поверхность 32. В другом углу верхней стороны заготовки напротив скошенной поверхности 30 расположен выступ 34,увеличивающий разницу в весе двух противоположных концов стопора. Эти два конца с заостренными выступами 22 на каждом образуют два плеча, которые в зависимости от положения стопора могут быть расположены и внутри стержня, и могут выступать из него. Если провести воображаемые горизонтальную и вертикальную линии через ось отверстия 26, то, в отличие от прямоугольной заготовки, нижняя половина стопора окажется более тяжелой, чем верхняя, а плечо с выступом 34 более тяжелым, чем плечо со скошенной поверхностью 30, и поэтому, как показано на фиг. 2, центр тяжести стопора будет находиться в нижнем правом квадранте. На фиг. 3 показано, каким образом стопор крепится в стержне 10 на оси 40 внутри паза 14,который имеет форму, в основном, соответствующую форме внешнего контура стопора 20,за исключением его несколько большей длины,позволяющей стопору повернуться на оси 40 из положения, показанного на фиг. 3, в положение,показанное на фиг. 4. При этом верхняя часть паза выполнена короче, чем нижняя, и на ней имеется поверхность, прилегающая к скошенной поверхности 30 стопора. В том месте, где скошенный участок паза выходит на поверхность стержня, имеется образованный выступом 42 упор, в который, когда стержень повернут и стопор находится в положении, показанном на фиг. 4, упирается плоская опорная поверхность 32 стопора. Когда стержень находится в положении,показанном на фиг. 3, сила тяжести стремится повернуть стопор по часовой стрелке, и стопор поэтому остается полностью расположенным внутри стержня, упираясь своей скошенной поверхностью 30 в соответствующую поверхность паза. При повороте стержня вокруг своей оси на 180 в положение, показанное на фиг. 4, стопор под действием силы тяжести поворачивается и переходит в показанное на фиг. 4 положение. При повороте стержня еще на 180 стопор возвращается в положение, показанное на фиг. 3. 5 Как показано на фиг. 5, при использовании предлагаемого в изобретении крепежного элемента на резьбовой конец стержня навинчивается гайка 50, предпочтительно с шайбой 52. На фиг. 5 для иллюстрации показана стена 54, состоящая из передней панели 56 и задней панели 58 со сквозным отверстием 60, которое просверлено в обеих панелях и через которое от передней стороны стены к ее задней стороне проходит стержень крепежного элемента. Стержень крепежного элемента, который проходит сквозь панели, находится в положении, изображенном на фиг. 3, и поэтому стопор не касается стенок отверстия. При повороте крепежного элемента на 180 стопор переходит во второе положение и его заостренные выступы 22 оказываются обращенными к задней панели 58. После извлечения стержня из отверстия до упора стопора в стену затягивают гайку 50 до положения, показанного на фиг. 5. Прорезь 16 можно использовать как шлиц под отвертку при повороте стержня и удержании его при затягивании гайки 50. При затяжке гайки к ней можно приложить значительный крутящий момент, не нагружая при этом ось 40 стопора, поскольку усилие затяжки воспринимается не осью, а выступом 42, упирающимся в плоскую опорную поверхность 32 стопора. Крепежный элемент можно извлечь из отверстия 60, выполнив для этого в обратном порядке описанную выше процедуру, т.е. отвернуть гайку 50, протолкнуть стержень крепежного изделия дальше в отверстие, повернуть его на 180 таким образом, чтобы стопор целиком опустился в паз, и затем извлечь стержень из отверстия. Второй вариант выполнения изобретения показан на фиг. 6-10, которые, в основном, соответствуют фиг. 1-5. Сравнивая соответствующие чертежи, можно заметить изменения, внесенные во второй вариант. Ниже рассмотрено только различие между этими двумя вариантами, и отсутствие в описании второго варианта упоминаний о каких-либо изменениях в конструкции той или иной детали крепежного элемента означает, что эта деталь осталась без изменений, т.е. такой же, как и в первом варианте. Крепежный элемент по второму варианту имеет стержень 70, в котором показанный на фиг. 1 выступ 42 паза с плоским торцом заменен показанным на фиг. 6 более простым в изготовлении выступом 72 со скругленным торцом. Положение паза 74 (соответствующего пазу 14) можно определить по штампованной или выполненной керном метке 76, расположенной на торце резьбового конца стержня. Центр тяжести стопора 80, показанного в виде сбоку на фиг. 7, смещен в нижнюю правую часть условного прямоугольника 88, в который вписан стопор и в центре которого расположено отверстие 86 для оси. Смещение центра тяжести достигается за счет отсутствия имеющихся на 6 стопоре 20 заостренных выступов 22, заменой скошенной поверхности 30 плоской поверхностью 90 и наличия скошенной промежуточной поверхности 91 и расположением опорной поверхности 92 (которая в этом варианте заменяет поверхность 32) ближе к оси крепежного элемента. На фиг. 8, 9 и 10 показано, что по принципу действия этот крепежный элемент не отличается от рассмотренного выше, но отличается от него формой внутренней поверхности паза 74,которая соответствует форме наружных поверхностей 90, 91 и 92 стопора. При этом, в частности, опорная поверхность выступа 72 больше,чем у выступа 42, что позволяет распределить силы, действующие на опорную поверхность 92 стопора и выступ 72, по большей площади,прежде всего, если поверхность 92 выполнить скругленной в соответствии с формой скругленной поверхности выступа 72. Отсутствие заостренных выступов 22 также увеличивает площадь, на которую действует усилие, прижимающее стопор 70 к панели 58 стены. Распределение силы на большей площади сопровождается уменьшением местного давления, что позволяет расширить диапазон материалов, применяемых для изготовления различных элементов конструкции, и увеличить усилие затяжки крепежного элемента. В обоих вариантах выполнения крепежного элемента используется одна и та же ось 40. Следует отметить, что при затяжке крепежного элемента эта ось воспринимает небольшое усилие. Как показано на фиг. 5 и 10, при затяжке крепежного элемента гайкой 50 и сжатии панелей 56 и 58 стены 54 между стопором крепежного элемента и шайбой 52 ось 40 стопора остается ненагруженной. При этом стопор 20 прижимается к стене выступом 42 стержня 10, а стопор 80 - выступом 72 стержня 70. Ось 40,которая лишь удерживает стопор в пазу и обеспечивает возможность его поворота приблизительно на 90, может быть изготовлена из не требующей смазки пластмассы типа полиамида,предпочтительно упругой и эластичной, устраняющей влияние различных перекосов на работу стопора. Рассмотренные выше крепежные элементы могут быть использованы и в вертикальном положении. В зависимости от того, будет ли крепежный элемент вставляться в отверстие стены сверху или снизу, меняется расположение конца паза 14 и 74 и стопора 20 и 80. Разбалансирование стопоров осуществляется выбором положения отверстий 26 и 86 или увеличением длины любого конца стопора. При вертикальной установке крепежного элемента неуравновешенный стопор можно развернуть резким поворотом стержня, используя для этого центробежную силу. Для извлечения вертикального крепежного элемента из отверстия стены следует просто отвернуть гайку и вытолкнуть крепежный эле 7 1. Крепежный элемент, имеющий стержень, проходящий через отверстие с передней стороны стены к ее задней стороне, стопор, который расположен в сквозном пазу, выполненном в осевой плоскости стержня крепежного элемента, и изготовлен из пластины, толщина которой меньше ширины паза, и который выполнен подвижным с возможностью поворота на оси, проходящей поперек паза в определенной точке стержня, из первого положения, в котором он расположен внутри стержня, во второе положение, в котором он расположен под прямым углом к первому положению, таким образом, что его противоположные концы выходят из стержня с двух сторон и выступают за его габариты, при этом в первом положении стопор может проходить через отверстие соответствующих размеров, а во втором положении его два конца упираются в заднюю сторону стены и препятствуют извлечению стержня из отверстия, и приспособление для приложения к установленному в отверстие стержню усилия натяжения в виде реакции, возникающей при его упоре в переднюю сторону стены, причем центр тяжести стопора смещен относительно оси таким образом, что когда стержень занимает горизонтальное положение, а паз находится в первом вертикальном положении, свободно висящий на оси стопор под действием силы тяжести поворачивается из своего первого положения во второе до соприкосновения с имеющимся в стержне упором, в который он упирается при приложении к стержню усилия натяжения, а когда стержень повернут таким образом, что паз занимает противоположное вертикальное положение, свободно висящий стопор под действием силы тяжести возвращается из второго положения в первое. 2. Крепежный элемент по п.1, в котором упор образован выступом, расположенным на одном конце паза. 3. Крепежный элемент по п.2, в котором выступ выполнен скругленным и соответствующим образом скруглена опорная поверхность стопора. 4. Крепежный элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором, когда крепежный элемент нагружен усилием натяжения, а стопор находится в своем втором положении, нагрузка на ось минимальна. 5. Крепежный элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором ось изготовлена из упругого и эластичного материала. 6. Крепежный элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором на торце стержня,обращенном к передней стороне стены, имеется маркировка, по которой определяется положение стержня. 7. Крепежный элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором на торце стержня,обращенном к передней стороне стены, имеется шлиц под отвертку. 8. Крепежный элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором приспособление,создающее усилие натяжения, представляет собой гайку, навинченную на резьбовой конец стержня. 9. Крепежный элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором стопор изготовлен из прямоугольной пластины, часть которой срезана таким образом, что когда стопор находится в первом положении, его центр тяжести смещен от оси поворота в осевом и радиальном направлениях относительно оси стержня. 10. Крепежный элемент по п.9, в котором один из углов прямоугольной заготовки стопора существенно срезан. 11. Крепежный элемент по п.9 или 10, в котором ось поворота стопора проходит через центр прямоугольной заготовки. мент из отверстия вниз с обратной стороны стены. Изобретение может найти самое широкое применение, однако благодаря тому, что предлагаемый в изобретении крепежный элемент позволяет создать большое давление прижатия двух деталей друг к другу без из повреждения,его использование оказывается наиболее эффективным в тех случаях, когда вся состоящая из соединяемых друг с другом элементов конструкция должна иметь высокую прочность или когда возникает необходимость в соединении друг с другом таких относительно тяжелых элементов, как толстые стальные листы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ