ДЮБЕЛЬ И КРЕПЕЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ СЛОЯ МАТЕРИАЛА
DOWEL AND FASTENING ELEMENT SECURING LAYER OF MATERIAL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к дюбелю для закрепления слоя материала на конструкции, включающему в себя тарелку и приформованный к ней полый стержень для размещения крепежного винта, причем в полом стержне предусмотрено ступенчатое отверстие, причем ступенчатое отверстие выполнено, по меньшей мере, с двумя ступенями между, по меньшей мере, трех областей, причем полый стержень выполнен на внешней поверхности, по меньшей мере частично, конусно низбегающим, и содержит радиально расширяемые элементы, которые с внешней стороны в исполненной конически низбегающей части полого стержня выполнены в виде осевых выемок.
Изобретение относится, кроме того, к крепежному элементу для закрепления слоя материала на конструкции, причем крепежный элемент состоит из двух частей и включает в себя соответствующий изобретению дюбель, а также крепежный винт.
Уровень техники
Часто подлежащей выполнению, например, в связи с изоляцией зданий задачей является фиксирование слоя материала, например изоляционного материала и полос кровельного материала, на конструкции. Чтобы осуществить монтаж изоляционного материала и полосы кровельного материала как можно проще и чтобы исключить повреждение изоляционного материала и/или полосы кровельного материала, обычно применяются крепежные элементы, которые включают в себя дюбель и соответствующий дюбелю винт. Такого рода крепежные элементы или дюбели известны, например, из документов DE 29618959 U1, ЕР 0600284 А1 и ЕР 1117882 В1.
DE 3500084 А1 описывает крепежный элемент, включающий в себя тарелку и приформованный короткий стержень. Исполненный для размещения крепежного винта стержень включает в себя ступенчатое отверстие с плечом, которое в смонтированном состоянии служит в качестве упора для крепежного винта, а также губки со скошенными верхними поверхностями. Таким путем создается ступенчатое отверстие с двумя ступенями. Кроме того, описаны и продольные шлицы в нижней области стержня, посредством которых создаются подвижные губки на нижнем конце стержня, которые, проявляя пружинящее действие, могут раздвигаться, когда крепежный винт проходит через стержень.
DE 102010048537 А1 описывает дюбель с тарелкой и приформованным к ней полым стержнем для размещения крепежного винта, причем в полом стержне есть ступенчатое отверстие, которое в общей сложности имеет четыре разных радиуса. Кроме того, описан продольный компенсационный элемент в области стержня.
US 2012/0017529 А1 описывает дюбель, включающий в себя тарелку и приформованный к нему полый стержень, в котором при монтаже размещается крепежный винт. На нижнем конце стержня расположены отгибаемые наружу с преодолением силы упругости губки, которые отделены друг от друга выемками. Кроме того, внутри исполненного полым стержня расположены выступающие ребра, которые допускают надежное использование дюбеля с крепежными винтами разной толщины.
DE 3606321 А1 описывает дюбель для изолирующих пластин, включающий в себя тарелку и приформованный к ней полый стержень, который на своей внутренней и внешней стороне имеет радиально выступающие ребра, посредством которых компенсируются зазоры отверстия.
Недостатком некоторых из известных крепежных элементов является, в частности, необходимость применять разные соответствующие наличествующей конструкции или весу применяемых изолирующих веществ винты. Поэтому должно быть в наличии также большое число разных соответствующих винтам и изолирующим веществам дюбелей. В итоге должно также изготовляться и запасаться большое число разных дюбелей и крепежных элементов, чтобы всегда обеспечивать возможность достаточно надежного закрепления.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение дает возможность упростить изготовление и запасание дюбелей или крепежных элементов.
В основе настоящего изобретения лежит задача повысить устойчивость исполненного как универсальный дюбеля независимо от крепежного винта.
Эта задача решается признаками независимых пунктов формулы изобретения.
Признаки, обеспечивающие преимущество формы осуществления, представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение основывается на соответствующем родовому понятию дюбеле вследствие того, что выемки соответственно в основании выемок, по меньшей мере частично, обеспечены тонким, растяжимым или разрываемым посредством расширения дном. Наличие дна в основании выемок повышает, в частности, при применении крепежного винта, который не расширяет участок сужения, устойчивость исполненной в качестве универсального дюбеля на его обращенном от тарелки конце, который обычно должен пропускаться через подлежащий закреплению слой материала, например изолирующий материал и кровельные полотна. Одновременно может, несмотря на тонкое дно в основании выемки, предопределяться деформация участка сужения при расширении. Дно в основании выемок является тонким относительно радиальной толщины граничащих соседних расширяемых элементов. Дно в основании выемок может, например, считаться тонким, если его толщина составляет меньше чем одну пятую часть толщины соседних расширяемых элементов. Тонкое дно может, кроме того, иметь по ширине выемки между двумя граничащими друг с другом расширяемыми элементами неизменяющуюся толщину. При расширении дюбеля крепежным винтом дно или растягивается, поэтому его толщина уменьшается, поскольку объем его остается прежним, или оно разрывается под действием приложенных сил растяжения, поскольку его эластичность недостаточно высока. Дюбель может применяться в зависимости от потребности, то есть в зависимости от слоя материала, например изоляционного материала или кровельных полотен, или наличествующей конструкции вместе с различными винтами, которые имеют, в частности, разный размер, то есть разные диаметры и/или разные размеры своих головок. Тем самым может применяться один и тот же исполненный в качестве универсального дюбель, поэтому необходимость изготовлять и запасать большое число разных дюбелей может отпадать. Каждая, по меньшей мере, из двух областей может таким образом представлять собой центрирующий элемент/направляющую для пригодного к применению с дюбелем крепежного винта, диметр которого равен или больше, чем диаметр области. Независимо от этого каждая, по меньшей мере, из двух ступеней может представлять собой осевой упор для головки винта соответствующего размера.
Предусмотрено, что полый стержень на внешней поверхности исполнен, по меньшей мере частично, как конически низбегающий. Таким путем можно особенно просто способствовать проникновению дюбеля через подлежащий закреплению слой материала.
Кроме того, предусмотрено также, что полый стержень обеспечен радиально расширяемыми элементами. Расширяемые элементы способствуют применению в разной степени крупных/толстых крепежных винтов, то есть крепежных винтов с разным диаметром, тем, что обеспечивается контролируемая деформация исполненного в качестве универсального дюбеля при применении крепежного винта с диаметром, который больше, чем наименьший диаметр, по меньшей мере, двух областей.
Предусмотрено также, что расширяемые элементы исполнены с внешней стороны в исполненной как конически низбегающая части полого стержня в виде осевых выемок. Посредством осевых выемок может особенно просто предопределяться деформация исполненного в качестве универсального дюбеля при применении крепежного винта, который расширяет участок сужения.
Может быть предусмотрено, что, по меньшей мере, из трех областей, по меньшей мере, одна имеет неизменяющийся диаметр. Благодаря неизменяющемуся на протяжении этой области диаметру для крепежных винтов с соответствующими разной толщины имеющими резьбу стержнями может реализовываться улучшенное направление в дюбеле. При этом одна из областей могла бы быть исполненной и как коническая. Могли бы, однако, также, по меньшей мере, три области иметь разные соответственно неизменяющиеся диаметры.
С получением преимущества может быть предусмотрено, что разные на протяжении соответствующей области неизменяющиеся диаметры, по меньшей мере, трех областей, начиная с обращенного к тарелке конца полого стержня, уменьшаются. Благодаря уменьшающемуся от области к области диаметру в одном и том же исполненном в качестве универсального дюбеле могут предоставляться разные осевые упоры для разных винтов, которые, в частности, отличаются размером пригодной для налегания головки винта. Это делает возможным соответствующее, в частности, весу изолирующего материала возвышение применяемых винтов над наличествующей конструкцией. Кроме того, может также предоставляться соответствующая разным диаметрам крепежных винтов направляющая.
Может быть также предусмотрено, что, по меньшей мере, одна, по меньшей мере, из двух ступеней исполнена в виде осевого упора для крепежного винта. Таким путем могут устанавливаться разные заданные конечные положения для разных пригодных для применения с дюбелем крепежных винтов.
Кроме того, может быть предусмотрено, что материал, из которого изготовлен дюбель, имеет меньшую прочность, чем крепежный винт, так что ступенчатое отверстие может расширяться вторым крепежным винтом. Таким путем может обеспечиваться, что применяемый крепежный винт не повреждается у дюбеля. Кроме того, именно меньшая по сравнению с крепежным винтом прочность дюбеля может обеспечивать альтернативное применение крепежных винтов разной величины вместе с исполненным в качестве универсального дюбелем, поскольку может предотвращаться разрушение полого стержня в области ступенчатого отверстия вследствие расширяемости.
Кроме того, может быть предусмотрено, что выемки соответственно на их противолежащем относительно тарелки конце являются открытыми. Это облегчает прежде всего деформацию участка сужения при расширении и, кроме того, облегчает вставление дюбеля в изолирующий материал, так как вместо одного непрерывного кругового кольца при вставлении применяемый изолирующий материал перфорируют независимо друг от друга несколько меньших, то есть «более острых» дуговых сегментов.
С большей пользой может быть предусмотрено, что полый стержень на своем противолежащем относительно тарелки конце обеспечен, по меньшей мере, двумя расположенными диаметрально напротив друг друга осевыми выемками в качестве расширяемых элементов. Это представляет собой простейшее симметричное расположение, по меньшей мере, двух выемок, посредством которого может предопределяться расширение участка сужения. В качестве альтернативы можно, разумеется, предусматривать наличие дополнительных выемок, которые по существу могут располагаться на одинаковом расстоянии друг от друга на обращенном от тарелки конце дюбеля. Например, вокруг обращенного от тарелки конца дюбеля могут быть расположены вместо двух также три, четыре, пять или шесть выемок. Разные выемки могут иметь разные осевые длины, которые могут, например, соответствовать расположению, по меньшей мере, двух областей. Например, разные осевые выемки могут заканчиваться на осевой высоте разных осевых ступеней.
Соответствующий изобретению крепежный элемент включает в себя соответствующий изобретению дюбель, а также пригодный для размещения в ней или размещенный в ней крепежный винт, который может быть закреплен в конструкции.
С обеспечением преимущества может быть предусмотрено, что винт имеет непосредственно под головкой не имеющий резьбы участок стержня.
Кроме того, может быть предусмотрено, что не имеющий резьбы участок стержня крепежного винта может быть размещен в одной, по меньшей мере, из трех областей без радиального зазора.
С большей пользой может быть предусмотрено, что введенный в дюбель крепежный винт посредством, по меньшей мере, одной, по меньшей мере, из трех областей в предварительно смонтированном состоянии удерживается без зазора и/или в осевом направлении упирается в одну, по меньшей мере, из двух ступеней.
Краткое описание чертежей
Изобретение далее рассматривается со ссылкой на прилагаемые чертежи в качестве примера на основе предпочтительных форм осуществления.
Фиг. 1 - вид в сечении через одну из форм осуществления дюбеля;
фиг. 2a - трехмерный внешний вид полого стержня;
фиг. 2b - трехмерный внешний вид другого полого стержня;
фиг. 3 - вид в сечении полого стержня с предварительно смонтированным крепежным винтом;
фиг. 4 - детальный вид вида в сечении из фиг. 3;
фиг. 5 - другой вид в сечении полого стержня с предварительно смонтированным крепежным винтом;
фиг. 6 - детальный вид вида в сечении из фиг. 5;
фиг. 7 - вид в сечении первой формы осуществления полого стержня;
фиг. 8 - вид в сечении второй формы осуществления полого стержня;
фиг. 9 - вид в сечении третьей формы осуществления полого стержня;
фиг. 10 - вид в сечении четвертой формы осуществления полого стержня;
фиг. 11 - вид в сечении пятой формы осуществления полого стержня и
фиг. 12 - вид в сечении шестой формы осуществления полого стержня.
На чертежах одинаковые ссылочные обозначения обозначают одинаковые или сходные части.
Осуществление изобретения
Фиг. 1 показывает вид в сечении через одну из форм осуществления дюбеля. Изображенный на фиг. 1 дюбель 10 включает в себя полый стержень 14 и приформованную к полому стержню 14 тарелку 12. Полый стержень 14 на своем обращенном к тарелке 12 конце является открытым, так что из этого конца полого стержня 14 крепежный винт через тарелку 12 может вводиться в полый стержень 14 до расположенной на другом конце полого стержня 14 ступени 28 ступенчатого отверстия 16. Ступенчатое отверстие 16 включает в себя первую область 18 и вторую область 20, причем первая область 18 имеет меньшей диаметр, чем вторая область 20. Между первой областью 18 и второй областью 20 расположена ступень 28, которая исполнена в качестве осевого упора для головки подлежащего введению винта. К первой области 18 может, кроме того, при необходимости присоединяться участок 30 сужения, который может представлять собой еще одну область. Область 30 сужения присоединяется, например, к первой области 18 на том конце полого стержня 14, который обращен от тарелки 12. На высоте участка 30 сужения могут быть расположены выемки 40, которые допускают контролируемое расширение участка 30 сужения. Выемки 40 могут также при необходимости простираться через другие области и таким образом при необходимости также допускать контролируемое расширение дюбеля 10. Весь дюбель 10 может быть, в частности, сформован из пластмассы, чтобы, например, обеспечивать желательную тепловую изоляцию крепежных винтов и обусловливать меньшую по сравнению с крепежными винтами прочность и лучшую формуемость. Первая область 18 обеспечивает тем самым центрирование винта, которое в имеющемся при необходимости участке 30 сужения может быть снова «уменьшено». Вторая область 20 может допускать свободное вращение головки соответствующего крепежного винта.
Фиг. 2а показывает трехмерный внешний вид полого стержня. Изображенный на фиг. 2а полый стержень 14 демонстрирует, в частности, выемки 40 на конически суживающемся конце полого стержня 14, которые расположены на обращенном от тарелки 12 конце полого стержня 14.
Фиг. 2b показывает трехмерный внешний вид другого полого стержня. Изображенный на фиг. 2b полый стержень 14 отличается от изображенного на фиг. 2а полого стержня 14, в частности, расположенными в выемках 40 тонкими доньями 42, которые могут растягиваться или разрываться при расширении участка сужения.
Фиг. 3 показывает вид в сечении одного из полых стержней с предварительно вставленным крепежным винтом. Изображенный на фиг. 3 первый крепежный винт 24 включает в себя головку 26, которая упирается в осевом направлении в ступень 28 между первой областью 18 и второй областью 20. Первый крепежный винт 24 включает в себя, кроме того, первый имеющий резьбу стержень 22 и между первым имеющим резьбу стержнем 22 и головкой 26 имеющийся при необходимости не имеющий резьбы участок 44 стержня. Взаимодействие между первым крепежным винтом 24 и полым стержнем 14 показано на фиг. 4.
Фиг. 4 показывает детальный вид вида в сечении из фиг. 3. Как можно понять из фиг. 4, диаметр не имеющего резьбы участка 44 стержня равен диаметру участка 30 сужения, так что первый крепежный винт 24 направляется имеющимся при необходимости участком 30 сужения геометрическим замыканием. Не относящийся к участку 30 сужения участок первой области 18 имеет соответственно больший диаметр, чем имеющийся при необходимости не имеющий резьбы участок 44 стержня, поэтому там имеется зазор. Как можно заключить из фиг. 3 и частично фиг. 4, имеющий резьбу первый стержень 22 первого крепежного винта 24 может иметь больший диаметр, чем первый имеющийся при необходимости не имеющий резьбы участок 44 стержня, так что первый крепежный винт 24 в изображенном на фиг. 3 относительном положении к полому стержню 14 может удерживаться с защитой от выпадения. Это возможно также без имеющегося при необходимости первого не имеющего резьбы участка 44 стержня. Первый имеющий резьбу стержень 22 при предварительном монтаже первого крепежного винта 24 в дюбель 10 может, например, упруго изменять форму участка 30 сужения, чтобы обеспечить защищенное от выпадения закрепление первого крепежного винта 24.
Фиг. 5 показывает еще один вид в сечении полого стержня с предварительно смонтированным крепежным винтом. Изображенный на фиг. 5 полый стержень 14 по существу соответствует уже известному из фиг. 3 полому стержню 14. Вместо первого крепежного винта 24 предварительно смонтирован, однако, второй крепежный винт 34, который имеет, в частности, по сравнению с первым крепежным винтом 24 больший диаметр. Второй крепежный винт 34 включает в себя аналогично первому крепежному винту 24 головку 48 и второй имеющий резьбу стержень 32, а также расположенный между головкой 48 и вторым имеющим резьбу стержнем 32 имеющийся при необходимости не имеющий резьбы участок 46 стержня. Область между полым стержнем 14 и вторым крепежным винтом 34 изображена в увеличенном виде на фиг. 6.
Фиг. 6 показывает детальный вид вида в сечении из фиг. 5. Как можно заключить из фиг. 6, второй имеющий резьбу стержень 32 также имеет относительно не имеющего резьбы участка 46 стержня больший диаметр. Соответственно этому также аналогично первому крепежному винту 24 второй крепежный винт 34 удерживается у имеющегося при необходимости не имеющего резьбы участка 46 стержня в полом стержне 14 с защитой от выпадения. Это возможно также без имеющегося при необходимости не имеющего резьбы участка 46 стержня. Вследствие большего диаметра второго крепежного винта 34, однако, участок 30 сужения вторым крепежным винтом 34 при предварительном монтаже расширяется больше, так что второй крепежный винт 34 удерживается в участке сужения 30 силовым замыканием. Кроме того, не остается также зазора между не имеющим резьбы участком 46 стержня и остальной частью первой области 18. Там может иметь место беззазорное направление геометрическим замыканием.
Фиг. 7 показывает вид в сечении первой формы осуществления полого стержня. На фиг. 7 изображен, в частности, обращенный от тарелки 12 конец полого стержня 14, на котором расположены выемки 40 с доньями 42 в области сужения 30. Четко различима также расположенная между первой областью 18 и второй областью 20 ступень 28, которая в изображенной на фиг. 7 первой форме осуществления исполнена как осевой упор для головок крепежных винтов и моделирует непрерывный переход между первой областью 18 и второй областью 20. По сравнению с уже известным из фиг. 1 изображением полого стержня 14 плоскость сечения на фиг. 7 повернута на 90° вокруг продольной оси.
Фиг. 8 показывает вид в сечении второй формы осуществления полого стержня. Изображенная на фиг. 8 вторая форма осуществления отличается от уже известной из фиг. 7 первой формы осуществления, в частности, третьей областью 36, которая на обращенной от первой области 18 стороне второй области 20 примыкает ко второй области 20. Между второй областью 20 и третьей областью 36 предусмотрена еще одна ступень 38. Третья область 36 имеет больший диаметр, чем вторая область 20. Дополнительная ступень 38 точно так же, как ступень 28, может быть исполнена как осевой упор. Благодаря этому могут применяться разные головки винтов, то есть головки винтов с разными диаметрами, исполненными как универсальные дюбели. Вследствие разного осевого положения ступени 28 и другой ступени 38 крепежные винты могут ввинчиваться в дюбель неодинаково глубоко, так что выступающие из конструкции концы применяемых крепежных винтов неодинаково глубоко проникают в закрепленный слой материала, например изоляционный материал или кровельные полотна. Таким путем может обеспечиваться соответствие весу закрепленного материала. В зависимости от потребности в полом стержне 14 могут быть предусмотрены дополнительные области с разными диаметрами. Например, на обращенной от второй области 20 стороне третьей области 36 может быть предусмотрена дополнительная область 52, которая может иметь еще больший диаметр, чем третья область 36. Между третьей областью 36 и дополнительной областью 52 может быть предусмотрена дополнительная ступень 50, которая также может быть исполнена как осевой упор. Наряду с выемкой 40 в виде сечения различима повернутая на 90° дополнительная выемка 58. Дополнительная выемка 58 простирается в осевом направлении через участок 30 сужения и первую область 18 во вторую область 20, чтобы допускать контролируемое расширение дюбеля при применении «толстого» винта, то есть крепежного винта с диаметром стержня, большим, чем первая область 18.
Фиг. 9 показывает вид сечения третьей формы осуществления полого стержня. Изображенная на фиг. 9 третья форма осуществления полого стержня 14 отличается от известного из фиг. 7 полого стержня 14, в частности, коническим низбеганием первой области 18, которая и за пределами участка 30 сужения может иметь уменьшающийся, начиная со второй области 20 и ступени 28, диаметр.
Фиг. 10 показывает вид в сечении четвертой формы осуществления полого стержня. Изображенная на фиг. 10 четвертая форма осуществления отличается от известной из фиг. 9 третьей формы осуществления особым исполнением выемок 40 в области участка 30 сужения. У изображенной на фиг. 10 четвертой формы осуществления выемки 40 на внешней стороне полого стержня 14 подняты выше в направлении тарелки 12, так что становится возможным более контролируемое расширение верхушки полого стержня 14 при предварительном монтаже имеющего соответствующие размеры крепежного винта.
Фиг. 11 показывает вид в сечении пятой формы осуществления полого стержня. Изображенная на фиг. 11 пятая форма осуществления имеет в области участка 30 сужения углубление 54, которое может способствовать дополнительному фиксированию силовым замыканием предварительно смонтированного крепежного винта. В изображенной на фиг. 11 пятой форме осуществления выемки 40 расширены за пределы области 30 сужения в остальную часть первой области 18, так что расширение полого цилиндра имеющим соответствующие размеры крепежным винтом происходит особенно легко.
Фиг. 12 показывает вид в сечении шестой формы осуществления полого стержня 14. И в изображенной на фиг. 12 форме осуществления обращенный от тарелки 12 конец полого стержня 14 исполнен особым образом. Аналогично уже известной из фиг. 11 пятой форме осуществления и в шестой форме осуществления переход между участком 30 сужения и несуженным участком первой области 18 расположен ниже выемок 40. Кроме того, на внешней стороне полого стержня 14 в области участка 30 сужения дополнительно еще предусмотрено ребро 56, которое делает возможным особенно выраженное расширение верхушки полого стержня 14 при предварительной установке имеющего соответствующие размеры крепежного винта.
Раскрытые в вышеизложенном описании, на чертежах, а также в пунктах формулы изобретения признаки изобретения могут быть существенными для осуществления изобретения как по отдельности, так и в любой комбинации.
Список ссылочных обозначений
10 - дюбель
12 - тарелка
14 - полый стержень
16 - ступенчатое отверстие
18 - первая область
20 - вторая область
22 - первый имеющий резьбу стержень
24 - первый крепежный винт
26 - головка
28 - ступень
30 - участок сужения
32 - второй имеющий резьбу стержень
34 - второй крепежный винт
36 - третья область
38 - другая ступень
40 - выемка
42 - дно
44 - не имеющий резьбы участок стержня
46 - не имеющий резьбы участок стержня
48 - головка
50 - дополнительная ступень
52 - дополнительная область
54 - углубление
56 - ребро
58 - другая выемка