КРЕПЕЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
FASTENING ELEMENT

Изобретение относится к крепежному элементу для изоляционных материалов, в частности для панелей изоляционного материала, согласно ограничительной части пункта 1.
Для крепления изоляционных материалов, например панелей изоляционного материала, используются крепежные элементы, которые содержат удлиненный стержень и предусмотренный с одного конца диск. Стержень продавливает изоляционный материал и крепится в расположенную за ним стенку, при этом диск предотвращает прохождение крепежного элемента сквозь изоляционный материал. Для того чтобы достичь простого закрепления крепежного элемента на втором, противоположном диску, конце стержня предусмотрены радиально выступающие ребра, простирающиеся в продольном направлении. В находящейся за изоляционным материалом стенке предусматривается отверстие для второго, так называемого свободного конца стержня. Диаметр отверстия немного меньше, чем диаметр стержня в области ребер. При введении в отверстие ребра частично деформируются или сгибаются, тем самым крепежный элемент фиксируется в отверстии и таким образом происходит фрикционное крепление. Известные до сих пор крепежные элементы можно применять только для относительно точно выполненных отверстий, так как ребра относительно твердые. Если отверстия слишком малы, необходимо применять очень большое усилие при введении. Если выбран слишком большой диаметр отверстия, удерживающая сила крепежного элемента будет недостаточной.
Задачей изобретения является изготовление крепежного элемента для панелей изоляционного материала с возможностью более гибкого использования, в частности с возможностью обеспечения улучшенной подгонки к отверстиям различного размера.
Для решения этой задачи предусматривается крепежный элемент для изоляционных материалов, в частности для панелей изоляционного материала, со стержнем и диском, расположенным с одного конца стержня, при этом на противоположном диску втором конце стержня предусмотрены радиально выступающие, простирающиеся в продольном направлении ребра. В соответствии с изобретением толщина одного ребра уменьшается в радиальном направлении от стержня по меньшей мере на некоторых участках. Таким образом, ребра становятся тоньше в радиальном направлении от стержня, тем самым увеличивается гибкость ребра в радиальном направлении от стержня. Таким образом, свободные края ребер становятся более гибкими, что обеспечивает улучшенную подгонку ребер и всего крепежного элемента к отверстиям различного размера. Ребра имеют большую толщину ближе к стержню и тем самым обладают ограниченной гибкостью, чтобы иметь достаточную прочность для обеспечения надежного крепления.
Ребра содержат, например, соответственно первый участок, примыкающий к стержню, который обладает, в основном, постоянной толщиной, и по меньшей мере второй радиально внешний участок, на котором толщина уменьшена по меньшей мере на некоторых участках. Первые участки, расположенные радиально с внутренней стороны, обладают очень высокой прочностью за счет постоянной толщины и тем самым малой гибкостью. Поскольку на втором, радиально внешнем участке толщина уменьшена, эти области - более гибкие и могут лучше подгоняться к диаметру отверстия.
Второй расположенный с внешней стороны участок имеет предпочтительно радиальную длину, которая соответствует максимум одной трети от общей радиальной длины ребра.
Сечение второго расположенного с внешней стороны участка ребра можно подогнать произвольно для того, чтобы достичь желаемой гибкости. Толщину второго участка можно, например, уменьшать ступенчато так, чтобы радиально по направлению изнутри наружу получилось несколько областей с различной толщиной и тем самым различной гибкостью.
Также предусматривается, что толщина второго участка уменьшается непрерывно по меньшей мере на некоторых участках в радиальном направлении наружу, тем самым гибкость ребер повышается постепенно в радиальном направлении наружу. В частности, толщина второго участка может уменьшаться постоянно.
По меньшей мере одно ребро может содержать начинающуюся, в частности, на втором конце, простирающуюся по оси, область, в которой толщина ребра снижается в радиальном направлении от стержня по меньшей мере на некоторых участках, а также вторую область, расположенную в осевом направлении за первой областью, в которой ребра имеют постоянную толщину до радиально внешнего края. То есть в первой области толщина снижается в радиальном направлении от стержня, в то время как вторая область в сечении соответствует в некоторой степени обычному крепежному элементу. Ребра более гибкие в передней по отношению к направлению введения первой области, тем самым упрощается введение крепежного элемента в отверстие. Когда крепежный элемент вставляется дальше в отверстие, то в отверстие входит второй участок, который является более жестким из-за постоянной толщины ребра. Таким образом увеличивается усилие при введении, а также удерживающее усилие крепежного элемента. Переход по оси между первой и второй областями может происходить постепенно. То есть между первой и второй областями существует ступень, в которой подгоняется толщина ребер первой области с уменьшенной толщиной и второй области с большей толщиной. Подразумевается, что второй, радиально внешний, участок первой области имеет постепенно уменьшающуюся толщину в направлении ко второй области или переходную область между двумя областями, так что второй участок первой области переходит плавно во вторую область, которая обладает постоянной толщиной в радиальном направлении.
Сечение ребра можно подгонять произвольно, чтобы уменьшать толщину ребер в радиальном направлении наружу. По меньшей мере одно ребро может содержать, например, две противоположные боковые поверхности и одну радиальную торцевую поверхность, при этом по меньшей мере одно ребро имеет одну сплошную плоскую боковую поверхность и с противоположной стороны частично плоскую боковую поверхность, которая имеет изгиб к торцевой поверхности. Уменьшение толщины происходит в данной форме осуществления только через изгиб до второй указанной боковой поверхности.
При этом также возможно, чтобы на обеих боковых поверхностях имелся изгиб, при этом изгибы могут располагаться в сечении ребра зеркально симметрично.
Если только на одной боковой поверхности существует изгиб, то у нескольких ребер, которые имеют в радиальном направлении уменьшенную толщину, предусматриваются изгибы на одинаковых боковых поверхностях так, чтобы они могли сгибаться в одну сторону при введении крепежного элемента в отверстие.
Первая и вторая области ребер могут иметь, например, одинаковую длину. Для того чтобы регулировать усилие при введении или усилие удержания, которые повышаются с увеличением глубины посадки, области соседних ребер могут иметь разную длину. Все ребра могут, например, иметь уменьшенную толщину в передней по отношению к направлению введения области, при этом длина этих первых областей варьируется. В начале процесса введения отмечается небольшое сопротивление так, чтобы только первые области стержня со сниженной в радиальном направлении толщиной встали в отверстие. При дальнейшем введении усилие при введении увеличивается с началом входа в отверстие второй области, так как соответствующее ребро из-за постоянной толщины во второй области обладает повышенной жесткостью. Например, для длины первых областей предусматриваются две длины попеременно, так чтобы усилие при введении или усилие удержания увеличивались постепенно.
Для того чтобы облегчить введение крепежного элемента в панель изоляционного материала и в отверстие, на противоположном от диска конце стержня предусмотрено направляющее острие, при этом, в частности, концы ребер скошены.
Количество ребер, которые имеют в радиальном направлении уменьшенный диаметр, можно подогнать произвольно к необходимому усилию удержания крепежного элемента. Предпочтительно все ребра или по меньшей мере несколько ребер имеют уменьшающуюся в радиальном направлении от стержня толщину.
Дальнейшие преимущества и признаки возникают из приведенного ниже описания в связи с приложенными чертежами. На которых показано:
- фиг. 1 - вид в перспективе крепежного элемента согласно уровню техники,
- фиг. 2 - частичный вид в перспективе крепежного элемента согласно изобретению в области оконечника стержня,
- фиг. 3 - сечение стержня крепежного элемента с фиг. 2,
- фиг. 4 - детальный вид в перспективе второй формы исполнения изобретения крепежного элемента в области оконечника стержня, и
- фиг. 5 - второй вид в перспективе крепежного элемента с фиг. 4.
На фиг. 1 изображен крепежный элемент 10' для панелей изоляционного материала согласно уровню техники, который имеет стержень 12', а также диск 14', который располагается на первом конце 16' стержня 12'. На противоположном от диска 14' конце 18' стержня 12', который называется острием (оконечником) стержня, предусмотрены простирающиеся в окружном направлении ребра 20'.
Крепежный элемент 10' используется для монтажа изоляционного материала на стены или перекрытия (потолки). Для этого второй конец 18' стержня вводят сквозь изоляционную панель до тех пор, пока диск 14' не достигнет поверхности изоляционного материала. Торчащий из изоляционного материала второй конец 18' стержня 12' вводят в отверстие в стене или перекрытии. Диаметр отверстия меньше диаметра стержня в области ребер 20'. Ребра 20' при введении крепежного элемента 10' в отверстия деформируются, тем самым крепежный элемент 10' фиксируется фрикционно.
На фиг. 2 изображен детальный вид первой формы исполнения крепежного элемента 10 согласно изобретению, который показывает второй конец 18 стержня 12. Конструкция крепежного элемента 10 соответствует, в основном, изображенному на фиг. 1 крепежному элементу 10'. Вместо расположенных в окружном направлении ребер 20' крепежный элемент согласно изобретению содержит выступающие в радиальном направлении R, простирающиеся в продольном направлении L стержня 12 ребра 20.
В данной форме исполнения ребра 20 распределяются равномерно по форме звезды по внешнему охвату стержня 12. На первом, прилегающем к стержню, участке 22 ребра 20 имеют, в основном, постоянную толщину D (см. фиг. 3). На втором радиально внешнем участке 24, прилегающем к участку 22, толщина уменьшается в радиальном направлении от стержня 12 до радиально свободного края.
По причине небольшой толщины в том месте вторые внешние радиально расположенные участки 24 значительно гибче, чем внутренние радиально расположенные первые участки 22, так чтобы первые участки при введении в отверстие проще деформировались. Тем самым стержень 12 может быть значительно лучше подогнан под отверстия различного размера.
Как видно на фигуре 3, ребра 20 имеют первую боковую поверхность 26 и вторую противоположную боковую поверхность 28, а также расположенную радиально снаружи торцевую поверхность 30. В изображенной здесь форме исполнения первая боковая поверхность 26 выполнена полностью плоской, в то время как вторая боковая поверхность 28 на втором участке 24 имеет изгиб 32, за счет которого уменьшена толщина ребра 20 на втором участке 24.
Изгиб 32 выполнен таким образом, что толщина ребра 20 уменьшается на некоторых участках непрерывно, в изображенной здесь форме исполнения постоянно, при этом на ребре 20 после уменьшения до желаемого размера в радиальном направлении толщина становится постоянной d. В зависимости от формы изгиба 32 подразумевается, что толщина ребра 20 ступенчато снижается или постоянно уменьшается вплоть до свободного края.
Также возможно, что изгиб 32 предусмотрен на обеих боковых поверхностях 26, 28. Эти изгибы могут располагаться в сечении ребра 20 зеркально симметрично.
Как показано на фиг. 2, стержень 12 содержит, кроме того, на втором конце 18 направляющее острие, при этом оно образуется путем скоса 34 ребер 20.
Вместо изображенной на фиг. 1-3 формы исполнения также предполагается, что толщина ребра 20 стержня 12 уменьшается непрерывно или постоянно, таким образом, в известной степени первый участок 22 с постоянной толщиной не предусмотрен.
Толщина ребра 20 может уменьшаться непрерывно, но также возможно, чтобы она уменьшалась ступенчато, при этом также могут присутствовать некоторые участки с постоянной толщиной, меньшей по сравнению с толщиной D.
Вторая форма исполнения крепежного элемента 10 согласно изобретению изображена на фиг. 4 и 5. Ребра 20 здесь разделены в продольном направлении L (осевое направление) на две области 36, 38, при этом ребро 20 имеет соответственно различные длины первой области 36, начинающейся на втором конце 18, и второй области 38, следующей по оси за первой областью 36. Суммарные длины первых областей 36 и вторых областей 38 ребер 20 в каждом случае одинаковой величины.
Как показано на фиг. 4, ребро 20 имеет в первой области 36 первый радиально расположенный внутренний участок 22 с постоянной толщиной, а также второй радиально расположенный внешний участок 24 с уменьшающейся в радиальном направлении от стержня толщиной. Во второй области 38, расположенной в продольном направлении L, а также в направлении введения Е ребро 20 обладает в радиальном направлении постоянной толщиной.
В первых областях 36 ребра 20 выполнены гибкими за счет уменьшающейся радиально наружу толщины, в то время как ребра 20 во вторых, следующих за первыми, областях 38 имеют повышенную жесткость за счет постоянной в радиальном направлении толщины. В начале процесса введения в отверстии находятся только первые области 36. Так как первые области 36 являются более гибкими по причине уменьшенной в радиальном направлении наружу толщины ребра 20, то они деформируются легче, так чтобы крепежный элемент мог войти в отверстие с относительно небольшим сопротивлением. Когда при дальнейшем введении крепежного элемента 10 в отверстие попадают вторые области 38, то сопротивление становится больше, так как вторые области 38 менее гибкие из-за постоянной толщины.
Так как длина первых областей 36 варьируется, то сила удержания или соответственно сопротивления введения увеличивается ступенчато, при этом при введении каждой второй области 38 в отверстие происходит повышение силы удержания и увеличение необходимого усилия введения.
Как показано на фиг. 4 и 5, между вторыми участками 24 первых областей 36 и вторыми областями 38 образуется ступень 40. Вместо ступени 40 может быть предусмотрено, что второй участок 24 непрерывно переходит во вторую область 38, таким образом, уменьшенная толщина первой области 36 уменьшается против направления введения Е, тем самым происходит плавный переход между первой областью 36 и второй областью 38.
В показанных формах исполнения радиальные длины ребер одинаковые также и по их оси.
Однако подразумевается, что некоторые ребра могут иметь меньшую радиальную длину, чем другие ребра, и/или что радиальная длина некоторых или всех ребер различна по оси, например увеличивается к диску 14.
Также возможны произвольные комбинации.