ДЮБЕЛЬ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ ПЛИТ

Полезная модель относится к строительству зданий и сооружений, в частности, к креплению теплоизоляционных плит к стенам зданий и сооружений.
Из уровня техники известен дюбель для крепления теплоизолирующих плит, описанный в патенте DE 19648823 А1 (патент RU 2180383 С2), включающий крепежный элемент в виде стержня с продольным отверстием, выполненный из полимерного материала за одну технологическую операцию и состоящий из головной зоны с прижимным диском, дистанционной и распорной зоны, боек, представляющий собой стержень, и распорный элемент. При этом, для плотного взаимодействия бойка со стенками на обоих его концах выполняют по два кольцевых выступа, которые служат в качестве уплотнительных элементов, препятствующих проникновению в отверстие влаги. Однако, наличие только двух кольцевых выступов не позволяет решить задачу самоцентрирования бойка в отверстии при его вбивании. Так, при вбивании бойка в отверстие дюбеля в большинстве случаев рабочий наносит внецентренные удары по шляпке бойка, т.к. это обусловлено и скосом на рабочей поверхности молотка, в результате ее износа, и расположением дюбеля в таком положении, при котором нанесение точных ударов требует времени на подготовку к нанесению удара или высокую квалификацию рабочего. В результате боек заходит в отверстие под углом к продольной оси отверстия и в лучшем случае происходит деформация стенки дюбеля в головной зоне, а в худшем ее разрыв, что, как очевидно, ведет к нарушению герметичности полости, образованной между стенками отверстия и поверхностью бойка, а соответственно проникновению влаги. Таким образом, происходит появление «мостиков холода» в данном месте, а при использовании металлического распорного элемента еще и его коррозия. Кроме того, разрыв стенки может быть таким, что боек просто выскочит - через него, попутно повредив тело теплоизоляционного материала, а соответственно такой дюбель приходит в негодность и требует замены, в результате чего ослабевает его крепление в отверстии, что влечет увеличение сроков монтажа и увеличение затрат на возведение конструкции.
Задачей заявленной полезной модели является создание дюбеля для крепления теплоизолирующих плит, в котором боек самоцентрируется в отверстии, при этом достигается такой технический результат, как повышение надежности дюбеля с одновременным упрощением монтажа. Кроме того, как уже указано выше, дополнительным техническим эффектом при использовании заявленного дюбеля будет повышение теплоизоляционных характеристик конструкции, защита распорного элемента от коррозии, в случае использования металлического распорного элемента, а также снижение времени на монтаж конструкции и снижение количества пришедших в негодность дюбелей - брака.
Заявленный технический результат достигается тем, что дюбель для крепления теплоизолирующих плит включает крепежный элемент в виде стержня с продольным отверстием, выполненный из полимерного материала за одну технологическую операцию, и состоящий из головной зоны с прижимным диском, дистанционной и распорной зоны, боек, представляющий собой стержень, и распорный элемент. Согласно заявленной полезной модели, на внешней поверхности бойка, ближе к торцу, обращенному в сторону распорного элемента, выполнено, по меньшей мере, три кольцевых выступа, отстоящих друг от друга.
Кроме того, расстояние между кольцевыми выступами составляет от 0,7 до 1,0 диаметра кольцевых выступов бойка.
Боек выполняют из полимерного материала, причем на торце бойка, обращенном в сторону распорного элемента, можно выполнить кольцевой буртик, а на внешней поверхности бойка, обращенной в сторону от распорного элемента, выполнить утолщение, образующее шляпку бойка.
В прижимном диске целесообразно выполнять отверстия и/или выступы, предназначенные для улучшения контакта материала покрытия с прижимным диском.
Распорный элемент выполнен из пластмассы или металла, например, в виде металлического или пластикового (в т.ч. полиамидного) стержня. Распорный элемент может быть выполнен забивным, например, с насечками или с кольцевыми насечками.
На внешней поверхности распорной зоны выполнены кольцевые канавки. Причем в распорной зоне выполнен продольный разрез фигурной формы, разделяющий ее на две части таким образом, что образуется множество выступов и углублений, а в торце распорной зоны выполнена перемычка между двумя ее частями. Кроме того, части, образованные разрезом, скреплены между собой легко разрушаемыми перемычками.
На внешней поверхности дистанционной зоны выполнено, по меньшей мере, два ребра жесткости. Причем, эти ребра жесткости выполнены таким образом, что они выступают над поверхностью дистанционной зоны по всей ее длине, а на торце ребер жесткости, обращенном в сторону распорной зоны, выполнен скос.
Целесообразно в месте сопряжения головной зоны и прижимного диска выполнить ребра жесткости.
Фиг.1 - дюбель (разрез)
Фиг.2 - дюбель (разбивка на зоны по длине)
Дюбель для крепления теплоизолирующих плит включает крепежный элемент в виде стержня с продольным отверстием различного диаметра по длине дюбеля, выполненный из полимерного материала за одну технологическую операцию, и состоящий из головной зоны 3, сопряженной с прижимным диском 1, в которой отверстие имеет наибольший диаметр, дистанционной 4 и распорной зоны 5, с минимальным отверстием, боек 2, представляющий собой стержень, и распорный элемент (на чертеже отсутствует). За счет выполнения на внешней поверхности бойка 2, ближе к торцу, обращенному в сторону распорного элемента, по меньшей мере, трех кольцевых выступов 6 достигается самоцентрирование бойка 2 в продольном отверстии дюбеля.
Очевидно, что оптимальным для поставленной задачи было бы выполнение кольцевых выступов 6 по всей поверхности бойка 2, однако такое выполнение ведет к неоправданному повышению материалоемкости бойка 2, а кроме того, исключает возможность снизить материалоемкость бойка за счет выполнения на нем продольных углублений, которые не только снижают его материалоемкость, но и способствуют образованию ребер жесткости. Причем выполнение углублений в бойке 2 способствует повышению теплоизоляционных характеристик за счет наличия различных чередующихся сред с разной плотностью: пластмассы и воздуха.
Проведенные испытания показали, что поставленную задачу самоцентрирования вполне можно решить выполнением трех-четырех кольцевых выступов 6, удаленных друг от друга. Такое выполнение бойка 2, способствуют значительному снижению брака и незначительному повышению материалоемкости.
Испытания проводились следующим образом. Было изготовлено множество бойков с различным количеством кольцевых выступов, а также с различным расстоянием между ними. В продольное отверстие дюбеля вставлялся боек, который удерживался в канале (отверстии дюбеля) за счет первого кольцевого выступа (первоначальное положение), далее наносился удар по шляпке бойка под углом к продольной оси отверстия (внецентренный удар), после чего проверялось изменение конфигурации внутреннего канала относительно первоначального, и в случае обнаружения изменения конфигурации (появления вмятин внутри канала) измерялась толщина слоя материала стенки в этом месте. Аналогичным образом исследовалось влияние внецентренных ударов на деформацию канала дюбеля, когда боек удерживается в канале в первоначальном положении за счет двух, трех и т.д. кольцевых выступов. Проведенные исследования. показали, что при выполнении трех кольцевых выступов 6 на торце бойка 2, обращенном в сторону распорного элемента, достигается значительное снижение влияния внецентренных ударов на правильное (центрированное) захождения бойка 2 в отверстие по сравнению с двумя кольцевыми выступами. Кроме того, вышеупомянутые испытания выявили наиболее приемлемое соотношение, определяющее расстояние между кольцевыми выступами 6. В оптимальном варианте расстояние между кольцевыми выступами 6 составляет от 0,7 до 1,0 диаметра кольцевых выступов 6 бойка 2. Однако необходимо отметить, что данное расстояние обусловлено количеством кольцевых выступов, и приемлемо для бойка с тремя - четырьмя выступами.
Как правило, боек 2 выполняют из полимерного материала. Причем на торце бойка 2, обращенном в сторону распорного элемента, можно выполнить кольцевой буртик, что будет способствовать захвату головки распорного элемента, а соответственно лучшему их взаимодействию друг с другом и центрированию друг относительно друга. Кроме того, на внешней поверхности бойка 2, обращенной в сторону от распорного элемента, выполняют утолщение, образующее шляпку бойка, которое способствует герметизации полости по достижении торцом бойка 2, по которому наносят удары, совмещения с поверхностью прижимного диска 1.
В прижимном диске 1 выполняют отверстия и/или выступы, предназначенные для улучшения контакта материала покрытия с прижимным диском 1, что способствует увеличению сроков эксплуатации конструкции.
Для лучшего закрепления дюбеля в отверстии несущего материала, обеспечивающего большое усилие для демонтажа дюбеля, на внешней поверхности распорной зоны 5 выполнены кольцевые канавки. Причем в распорной зоне 5 также выполняют продольный разрез фигурной формы, разделяющий ее на две части таким образом, что образуется множество выступов и углублений, что способствует расхождению половин при монтаже распорного элемента, а соответственно более надежному закреплению дюбеля в отверстии.
Кроме того, в торце распорной зоны 5 может быть выполнена перемычка между двумя ее частями, а также части, образованные разрезом, могут быть скреплены между собой легко разрушаемыми перемычками. Такое выполнение не позволяет половинкам раскрыться до монтажа распорного элемента.
Для усиления дистанционной зоны 4, на ее внешней поверхности выполнено, по меньшей мере, два продольных ребра жесткости, в оптимальном варианте четыре продольных ребра жесткости, перпендикулярные друг другу. Причем, эти ребра жесткости выполнены таким образом, что они выступают над поверхностью дистанционной зоны по всей ее длине, а на торце ребер жесткости, обращенном в сторону распорной зоны, выполнен скос. Такое выполнение способствует не только усилению дистанционной зоны 4 и уменьшению возможности проворота дюбеля, но и более легкому проникновению дюбеля в изоляционный материал, а также создает ограничитель для дальнейшего продвижения дюбеля в отверстие, в случае выполнения отверстия большей длины, чем необходимо.
Для усиления места контакта стержня головной зоны 3 и прижимного диска 1 целесообразно выполнить ребра жесткости, которые позволят связать нижнюю поверхность прижимного диска 1 со стержнем по большей площади, тем самым, снизив возможность отрыва диска от стержня.
Дюбель для фиксации теплоизолирующих плит работает следующим образом.
Дюбель вводят в отверстие стены, на которую наложена плита теплоизоляции с соответствующим соосным отверстием. Затем, в продольное отверстие дюбеля вводят распорный элемент. После чего в отверстие вставляют боек 2 и наносят удар. За счет самоцентрирования бойка 2 в отверстии, после нанесения удара, нет необходимости проверять целостность дюбеля, причем удар можно наносить с большей силой, т.к. возможность неправильной установки бойка снижена до минимума, это позволяет избежать «подбивки» бойка 2 до необходимого уровня, т.е. заподлицо с поверхностью прижимного диска 1. Таким образом, упрощается монтаж дюбеля и снижается время монтажа конструкции, за счет более надежной конструкции дюбеля.
Заявленный дюбель легко изготавливается с помощью известного оборудования и известными способами.