ДЕРЖАТЕЛЬ ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
INSULATION MATERIAL HOLDER

Изобретение касается держателя изоляционного материала с признаками ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Для крепления плит изоляционного материала на зданиях, например полистирольных плит теплоизоляционных композитных систем, применяются держатели изоляционного материала. Широко распространены держатели изоляционного материала, снабженные фиксирующими тарелками, которые прилегают к изоляционному материалу и крепят плиту изоляционного материала к основанию. Такого рода держатель изоляционного материала известен, например, из выкладного описания изобретения DE 102005046092 A1. Из европейской заявки на патент EP 2213888 A2 известен держатель изоляционного материала, который для крепления плиты изоляционного материала к крепежному основанию вместо фиксирующей тарелки снабжен резьбой для изоляционного материала. Резьба для изоляционного материала, выполненная на держателе изоляционного материала, ввертывается в изоляционный материал, при этом резьба для изоляционного материала нарезает в изоляционном материале ход резьбы, так что резьба для изоляционного материала соединена с изоляционным материалом с геометрическим замыканием. Чтобы можно было передавать достаточно большие усилия от изоляционного материала на резьбу для изоляционного материала, резьба для изоляционного материала имеет относительно большой наружный диаметр и по сравнению с ним относительно малый внутренний диаметр. Это означает, что боковые стороны профиля резьбы для изоляционного материала выполнены относительно большими и плоскими, чтобы с помощью резьбы для изоляционного материала активировать как можно большую поверхность изоляционного материала для передачи усилий. Благодаря плоскостному прилеганию боковых сторон профиля резьбы в изоляционном материале резьба для изоляционного материала действует как фиксирующая тарелка обычного держателя изоляционного материала. Обычно наружный диаметр резьбы для изоляционного материала составляет по меньшей мере 60 мм при внутреннем диаметре, который обычно не превышает 20 мм. Боковые стороны профиля резьбы обычно являются относительно плоскими и ровными, с высотой, равной всего лишь нескольким миллиметрам. Для крепления держателя изоляционного материала в крепежном основании на держателе изоляционного материала расположен крепежный элемент. У представленного в европейской заявке на патент EP 2213888 A2 держателя изоляционного материала крепежный элемент выполнен в виде дюбеля, снабженного распорным винтом.
Другие держатели изоляционного материала, снабженные резьбой для изоляционного материала, показаны в документах DE 102004062151 A1, DE 102005000147 A1, DE 102007000758 A1, DE 102007000759 A1, DE 102007053740 B3, DE 202008002183 U1, DE 102008058512 A1 и EP 0811773 A2.
Недостатком известных держателей изоляционного материала, снабженных резьбой для изоляционного материала, является то, что из-за плоскостного прилегания резьбы для изоляционного материала внутри изоляционного материала и относительно больших поверхностей боковых сторон профиля резьбы сопротивление ввертыванию держателя изоляционного материала относительно велико.
Поэтому задачей изобретения является предложить держатель изоляционного материала, снабженный резьбой для изоляционного материала, который может легче ввертываться в изоляционный материал.
Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью держателя изоляционного материала с признаками п.1 формулы изобретения. Предлагаемый изобретением держатель изоляционного материала, предназначенный для крепления плиты изоляционного материала к крепежному основанию, снабжен резьбой для изоляционного материала, которая может ввертываться в плиту изоляционного материала. При ввертывании резьбы для изоляционного материала в изоляционном материале нарезается ход резьбы, так что резьба для изоляционного материала соединена с изоляционным материалом с геометрическим замыканием. Усилия, которые, например, действуют на плиту изоляционного материала вследствие подсоса ветра, через резьбу для изоляционного материала передаются на держатель изоляционного материала и через крепежный элемент, которым держатель изоляционного материала закреплен в крепежном основании, в крепежное основание. При крепежном основании из минерального строительного материала, такого как бетон, крепежный элемент, например, выполнен в виде дюбеля, снабженного распорным элементом. Альтернативно крепежный элемент может, например, представлять собой вставной дюбель, винт или гвоздь. Возможно также крепление химическим способом. Резьба для изоляционного материала, как известно из уровня техники, обычно выполнена в виде винтовой резьбы с плоскими боковыми сторонами профиля резьбы, при этом боковые стороны профиля резьбы имеют большой диаметр по сравнению с внутренним диаметром резьбы. Боковые стороны профиля резьбы врезаются в изоляционный материал и должны активировать как можно большую поверхность изоляционного материала так, чтобы также могли передаваться относительно большие усилия между резьбой для изоляционного материала и изоляционным материалом, который является относительно мягким по сравнению с минеральными строительными материалами или с деревом. Под «боковыми сторонами профиля резьбы» в этой связи имеются в виду поверхности, образующие резьбу для изоляционного материала. В принципе, можно также разделить резьбу для изоляционного материала на отдельные участки резьбы, которые могут быть соединены друг с другом.
Отличительным для предлагаемого изобретением держателя изоляционного материала является то, что на резьбе для изоляционного материала расположено по меньшей мере одно ребро, которое проходит в окружном направлении. Понятие «ребро» включает в себя, в этой связи, любую геометрическую форму, которая подобно ленте расположена на резьбе для изоляционного материала и увеличивает поперечное сечение резьбы для изоляционного материала в направлении ввода в изоляционный материал и/или против него за пределы поперечного сечения боковых сторон профиля, и по меньшей мере локально выдается за боковую сторону профиля в направлении ввода в изоляционный материал и/или против него. Ребро может, например, иметь прямоугольное, треугольное или полукруглое поперечное сечение. Переход от одной боковой стороны профиля резьбы для изоляционного материала к ребру может происходить скачкообразно. Альтернативно переход от боковой стороны профиля к ребру может происходить непрерывно, например, переход может быть скругленным. «Окружное направление» относится к направленной в направлении ввода продольной оси держателя изоляционного материала, при этом окружное направление проходит тангенциально к цилиндру, описывающему держатель изоляционного материала. Ребро способствует тому, чтобы при ввертывании резьбы для изоляционного материала в изоляционный материал изоляционный материал не прилегал больше по всей поверхности к боковым сторонам профиля резьбы для изоляционного материала. Ребро отжимает изоляционный материал от боковой стороны профиля резьбы, на которой расположено это ребро, благодаря чему контактная поверхность между резьбой для изоляционного материала и изоляционным материалом уменьшается. Благодаря этому сопротивление ввертыванию держателя изоляционного материала уменьшается, так как за счет уменьшения контактных поверхностей между боковыми сторонами профиля резьбы и изоляционным материалом возникает меньшее трение. За счет уменьшенного сопротивления ввертыванию держатель изоляционного материала может легче ввертываться в изоляционный материал. После осуществленного ввертывания держателя изоляционного материала изоляционный материал деформируется, насколько это возможно, возвращаясь в свою первоначальную форму, так что затем он прилегает к боковым сторонам профиля резьбы для изоляционного материала по всей поверхности, и по существу вся поверхность резьбы для изоляционного материала предоставляется для передачи усилий. Предлагаемый изобретением держатель изоляционного материала может, таким образом, несмотря на малое сопротивление ввертыванию, передавать большие усилия от плиты изоляционного материала на крепежное основание.
Предпочтительно ребро по существу выдается за поверхность резьбы для изоляционного материала в направлении ввода. «Выдаваться» означает здесь, что ребро не только локально выступает за поверхность боковой стороны профиля резьбы, а что оно, относительно проходящего в радиальном направлении поперечного сечения, выдается за всю поверхность боковой стороны профиля резьбы, на которой расположено это ребро. Альтернативно или в комбинации предпочтительно, чтобы ребро по существу выдавалось за поверхность резьбы для изоляционного материала против направления ввода. Если ребро выдается за поверхность резьбы для изоляционного материала, образованную боковыми сторонами профиля резьбы, то трение и сопротивление ввертыванию особенно эффективно уменьшается.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением держателя изоляционного материала ребро расположено по существу по периметру резьбы для изоляционного материала. Под «периметром» имеется в виду (относительно проходящего в радиальном направлении поперечного сечения) наиболее удаленная в радиальном направлении от продольной оси часть стороны профиля резьбы. Это расположение приводит к относительно стабильному исполнению резьбы для изоляционного материала, при одновременном уменьшении сопротивления ввертыванию.
На ребре, предпочтительно расположенном по существу по периметру резьбы для изоляционного материала, в радиальном направлении расположена режущая кромка. Эта режущая кромка может быть выполнена в виде проходящей в окружном направлении ленты, в виде локально ограниченного участка или в виде нескольких участков. С помощью режущей кромки изоляционный материал разрезается также в области ребра, так что изоляционный материал в этой области является легче растяжимым, и ребром простым способом может отжиматься от поверхности боковой стороны профиля резьбы для изоляционного материала, на которой расположено ребро. Благодаря этому также уменьшается сопротивление ввертыванию держателя изоляционного материала.
Кроме того, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одно ребро проходило по существу по всей длине резьбы для изоляционного материала. Если резьба для изоляционного материала состоит из нескольких отдельных участков, то «вся длина» означает, что ребро также разделено на несколько отдельных участков и расположено на каждом из отдельных участков резьбы для изоляционного материала. Благодаря этому достигается, что при ввертывании контактная поверхность, к которой во время процесса ввертывания прилегает изоляционный материал на боковых сторонах профиля резьбы, по существу уменьшается по всей длине резьбы для изоляционного материала. При ввертывании резьбы для изоляционного материала сопротивление ввертыванию, таким образом, будет непрерывно увеличиваться, пока не будет достигнут максимум, когда резьба для изоляционного материала будет полностью утоплена в изоляционный материал. Скачкообразное изменение сопротивления ввертыванию предотвращается благодаря исполнению ребра по существу по всей длине резьбы для изоляционного материала.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением держателя изоляционного материала по меньшей мере одно ребро выполнено в виде круглого кольца. Причем это ребро выполнено не в виде замкнутого круглого кольца, а, как резьба для изоляционного материала, в винтовой форме, при этом ребро также может включать в себя только часть круглого кольца. «В виде круглого кольца» подразумевает, что расстояние от ребра до продольной оси держателя изоляционного материала по существу не изменяется или изменяется только незначительно. Выполненное таким образом ребро не только уменьшает сопротивление ввертыванию держателя изоляционного материала, оно оказывает, к тому же, стабилизирующее действие. «Стабилизирующее» значит, что круглое кольцевое ребро препятствует тому, чтобы держатель изоляционного материала при ввертывании в изоляционный материал наклонялся и проходил против первоначального направления ввода. Таким образом предотвращается ввод держателя изоляционного материала в изоляционный материал с прекосом, а не как обычно, перпендикулярно к поверхности плиты изоляционного материала.
Кроме того, предпочтительно, чтобы на резьбе для изоляционного материала было расположено несколько ребер, которые по существу равномерно распределены по резьбе для изоляционного материала в радиальном направлении. Благодаря этому можно уменьшить сопротивление ввертыванию даже при больших диаметрах резьбы для изоляционного материала и/или изоляционном материале, который быстро восстанавливает свою форму.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретением держателя изоляционного материала резьба для изоляционного материала проходит более чем на один оборот. Для этого резьба для изоляционного материала выполнена таким образом, что расположенные последовательно в направлении ввода участки резьбы для изоляционного материала не перекрываются. Благодаря этому возможно простое и с оптимальными затратами изготовление резьбы для изоляционного материала, так как инструменты резьбы для изоляционного материала, предпочтительно представляющей собой деталь, изготовленную методом литья под давлением, обходятся без сложных конструктивных элементов, служащих для извлечения из формы детали, изготовленной методом литья под давлением.
Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью одного из примеров осуществления.
Показано:
фиг.1: предлагаемый изобретением держатель изоляционного материала на виде в перспективе;
фиг.2: предлагаемый изобретением держатель изоляционного материала, изображенный в сечении в перспективе; и
фиг.3: предлагаемый изобретением держатель изоляционного материала на виде сверху.
Изображенный на фигурах предлагаемый изобретением держатель 1 изоляционного материала, служащий для крепления неизображенной плиты изоляционного материала к также неизображенному крепежному основанию, включает в себя резьбовую втулку 2, снабженную резьбой 3 для изоляционного материала и фиксирующим стержнем 4, который в направлении E ввода расположен перед резьбовой втулкой 2. Фиксирующий стержень 4 выполнен по существу в виде цилиндрического полого тела, которое проходит в направлении продольной оси L держателя 1 изоляционного материала.
Фиксирующий стержень 4 на своем переднем в направлении E ввода конце снабжен в качестве крепежного элемента 5 распорным дюбелем, к которому примыкает полый цилиндрический участок 6 стержня. Выполненный в виде распорного дюбеля крепежный элемент 5 служит для крепления держателя 1 изоляционного материала в крепежном основании, например в стене из бетона. На полом цилиндрическом участке 6 стержня расположены два дугообразных крыльчатых элемента 7, которые в радиальном направлении R выступают за крепежный элемент 5 и участок 6 стержня и соединены с участком 6 стержня на его переднем и заднем конце. Задний конец фиксирующего стержня 4 образует деформационную область 8, к которой примыкает резьбовая втулка 2. Деформационная область 8 обладает меньшей толщиной стенки по сравнению с участком 6 стержня, благодаря чему деформационная область 8 является деформируемой в направлении продольной оси L. Крепежный элемент 5, участок 6 стержня, снабженный крыльчатыми элементами 7, и деформационная область 8 выполнены цельно в виде детали, полученной методом литья под давлением. Как видно на фиг.2, внутри полого цилиндрического участка 11 резьбовой втулки 2 находится винт 9, служащий распорным элементом для крепежного элемента 5, выполненного в виде распорного дюбеля. Полый цилиндрический участок 11 имеет поперечное сечение полости в форме шестигранника, который соответствует головке 10 винта 9 таким образом, что головка 10 винта 9 удерживается, будучи зажатой в резьбовой втулке 2, и что резьбовая втулка 2 и винт 9 соединены друг с другом без возможности вращения.
K
D
D
D
На резьбовой втулке 2 расположена цельно выполненная резьба 3 для изоляционного материала. Резьбовая втулка 2 также изготовлена как деталь, полученная методом литья под давлением. Полый цилиндрический участок 11 резьбовой втулки 2 образует внутренний диаметр резьбы 3 для изоляционного материала. Полый цилиндрический участок 11 имеет относительно продольной оси L диаметр D равный 15 мм. Максимальный диаметр D резьбы для изоляционного материала составляет, в отличие от этого, 66 мм. Обе боковые стороны 12, 13 профиля резьбы 3 для изоляционного материала проходят по существу параллельно, при этом резьба для изоляционного материала имеет толщину t равную 1,5 мм. Резьба 3 для изоляционного материала выполнена, таким образом, в виде винтовой резьбы с плоскими боковыми сторонами 12, 13 профиля резьбы, при этом боковые стороны 12, 13 профиля резьбы имеют больший диаметр D по сравнению с полым цилиндрическим участком 11. Боковые стороны 12, 13 профиля резьбы образуют переднюю и заднюю поверхность резьбы 3 для изоляционного материала, причем «впереди» и «сзади» относится к направлению E ввода.
R
D
На резьбе 3 для изоляционного материала держателя 1 изоляционного материала расположены три ребра 14, 15, 16, которые проходят в окружном направлении U. Ребра 14, 15, 16 имеют толщину t равную 3 мм и выдаются за поверхности резьбы 3 для изоляционного материала, то есть поверхности двух боковых сторон 12, 13 профиля резьбы, в направлении E ввода и противоположно ему, на 0,75 мм. Как видно на фиг.2, «выдаваться» означает в этой связи, что ребра 14, 15, 16 не только локально выступают на поверхности боковых сторон 12, 13 профиля резьбы, но и что они, относительно изображенного на фиг.2 проходящего в радиальном направлении поперечного сечения, выдаются за всю поверхность боковых сторон 12, 13 профиля резьбы, причем включая непосредственно граничащую с полым цилиндрическим участком 11 скругленную переходную область 21. Первое ребро 14 расположено по существу по периметру резьбы 3 для изоляционного материала. Первое ребро 14 снабжено в радиальном направлении R окружной режущей кромкой 17, которая, как и ребра 14, 15, 16, распространяется по существу по всей длине резьбы 3 для изоляционного материала. Режущая кромка 17 в поперечном сечении имеет форму треугольника, при этом вершина треугольника указывает в радиальном направлении R. Каждое из трех ребер 14, 15, 16 выполнено в виде части винтового круглого кольца, то есть круглые кольца не являются замкнутыми, задний в направлении ввода и передний конец ребер 14, 15, 16 расположены последовательно относительно продольной оси L держателя 1 изоляционного материала. Каждое из ребер 14, 15, 16 находится по существу на одинаковом расстоянии от продольной оси L держателя 1 изоляционного материала. Три ребра 14, 15, 16 по существу равномерно распределены в радиальном направлении R по резьбе для изоляционного материала, то есть расстояния в радиальном направлении R между первым ребром 14 и вторым ребром 15, между вторым ребром 15 и третьим ребром 16 и между третьим ребром 16 и полым цилиндрическим участком 11 резьбы 3 для изоляционного материала по существу одинаковы и составляют приблизительно 15 мм. Три ребра 14, 15, 16 стабилизируют, к тому же, резьбу 3 для изоляционного материала и, таким образом, обеспечивают возможность ее небольшой толщины t, благодаря чему также уменьшено сопротивление ввертыванию.
D
Как видно на фиг.3, резьба 3 для изоляционного материала держателя 1 изоляционного материала распространяется более чем на один оборот, то есть более чем на 360° относительно продольной оси L. Резьба 3 для изоляционного материала начинается на переднем участке 18, снабженном окружной режущей кромкой 17 непосредственно на полом цилиндрическом участке 11, при этом резьба 3 для изоляционного материала на переднем участке 18 проходит спиралеобразно до достижения максимального наружного диаметра D резьбы 3 для изоляционного материала. В области заднего участка 19 резьба 3 для изоляционного материала в радиальном направлении больше не соединена непосредственно с полым цилиндрическим участком 11. В этой области резьба 3 для изоляционного материала выполнена так, что в направлении E ввода расположенные последовательно участки резьбы 3 для изоляционного материала не перекрываются, то есть передний участок 18 и задний участок 19 на виде сверху, показанном на фиг.3, не накладываются друг на друга. Благодаря такому исполнению резьбовая втулка 2 может изготавливаться с оптимальными затратами как деталь, получаемая методом литья под давлением, так как инструмент для литья под давлением не требует сложной механики, служащей для извлечения из формы детали, получаемой методом литья под давлением.
Для крепления неизображенной плиты изоляционного материала к также неизображенному крепежному основанию с помощью предлагаемого изобретением держателя 1 изоляционного материала в плите изоляционного материала и в крепежном основании сначала выполняется отверстие, и держатель 1 изоляционного материала своим передним концом, крепежным элементом 5, вставляется в это отверстие до тех пор, пока резьба 3 для изоляционного материала не будет прилегать к изоляционному материалу. При вращении резьбы 3 для изоляционного материала держатель 1 изоляционного материала утапливается в изоляционный материал. Крыльчатые элементы 7 препятствуют при этом одновременному вращению фиксирующего стержня 4. К тому же, крыльчатые элементы 7, благодаря выполненной на их переднем конце упорной полке 20, служат упором в глубину для держателя 1 изоляционного материала. Когда упорная полка 20 наталкивается на крепежное основание, то фиксирующий стержень 4 не может больше продолжать вводиться в отверстие в направлении E ввода. Теперь винт 9 посредством резьбовой втулки 2 принудительно движется в направлении E ввода, благодаря чему деформационная область 8 обжимается и сокращается. Одновременно винт 9 проникает в выполненный в виде распорного дюбеля крепежный элемент 5, благодаря чему распорный дюбель распирается и держатель 1 изоляционного материала закрепляется в крепежном основании. Резьба 3 для изоляционного материала нарезает ход резьбы в изоляционном материале, при этом нарезание хода резьбы облегчается за счет выполненной режущей кромки 17 по периметру резьбы 3 для изоляционного материала. Благодаря выполненным на резьбе 3 для изоляционного материала ребрам 14, 15, 16 изоляционный материал во время процесса ввертывания не по всей поверхности прилегает к передней и задней боковой стороне 12, 13 профиля резьбы 3 для изоляционного материала, а отжимается ребрами 14, 15, 16 от боковых сторон 12, 13 профиля резьбы. Это приводит к уменьшению сопротивления ввертывания по сравнению с известными из уровня техники держателями изоляционного материала, снабженными резьбой для изоляционного материала. По окончании процесса ввертывания изоляционный материал разжимается и через короткое время снова по всей поверхности прилегает к резьбе 3 для изоляционного материала. Таким образом, например, для передачи усилий подсоса ветра, действующих на плиту изоляционного материала, предоставляется по существу вся поверхность передней боковой стороны 12 профиля резьбы. Хотя предлагаемый изобретением держатель 1 изоляционного материала может вводиться в плиту изоляционного материала и крепежное основание с относительно низким сопротивлением ввертыванию, от плиты изоляционного материала на крепежное основание могут передаваться относительно большие усилия.
Перечень позиций
Держатель изоляционного материала
1 Держатель изоляционного материала
2 Резьбовая втулка
3 Резьба для изоляционного материала
4 Фиксирующий стержень
5 Крепежный элемент
6 Участок стержня
7 Крыльчатый элемент
8 Деформационная область
9 Винт
10 Головка винта 9
11 Полый цилиндрический участок
12 Передняя боковая сторона профиля резьбы
13 Задняя боковая сторона профиля резьбы
14 Первое ребро
15 Второе ребро
16 Третье ребро
17 Режущая кромка
18 Передний участок резьбы 3 для изоляционного материала
19 Задний участок резьбы 3 для изоляционного материала
20 Упорная полка
21 Переходная область
K
D Диаметр полого цилиндрического участка 11
D
D Диаметр боковых сторон профиля резьбы 12, 13
E Направление ввода
L Продольная ось держателя 1 изоляционного материала
R Радиальное направление
U Окружное направление
D
t Толщина резьбы 3 для изоляционного материала
R
t Толщина ребер 14, 15, 16