Крепежная вставка
FIXING INSERT

Изобретение относится к крепежным устройствам, а именно к устройствам для прикрепления и/или соединения между собой конструктивных элементов (деталей, изделий, строительных конструкций и т.п.) с помощью крепежных элементов типа гвоздя, дюбеля, шурупа или винта и связующего состава. Крепежная вставка может найти применение для соединения конструктивных элементов, выполненных из самых различных материалов, в том числе разнородных.
Известна соединительная вставка (RU 2423646, опубл. 2011.07.10), содержащая внутреннюю часть с центральным каналом подачи клеящего состава и внешний корпус, который можно, по меньшей мере, частично вставлять в отверстие, выполненное в конструктивном элементе, при этом внутренняя часть на одном своем конце снабжена головкой, которая может быть частично вставлена в отверстие или выемку конструктивного элемента с геометрическим и/или силовым замыканием, при этом внутренняя часть и внешний корпус вставки выполнены с отверстиями для выпуска клеящего состава, а между внутренней поверхностью внешнего корпуса и внешней поверхностью внутренней части предусмотрен кольцевой зазор. Известная вставка обеспечивает точную подачу клеящего состава и выполнение клеевых соединений на заданных местах, однако ее применение ограничено прикреплением конструктивных элементов к облегченным плитам, состоящим из мягкой средней части и твердых покрывающих щитов и предназначенным для изготовления мебели.
Известно крепежное устройство (RU 2204062, опубл. 2003.05.10), содержащее полый стержень с торцом, закрытым пробкой, извлекаемой с помощью нити либо стержня, выполненного с возможностью извлечения, и анкерной частью, выполненной с отверстиями на боковой поверхности, и распорный элемент, размещенный внутри полого стержня. Анкеровка осуществляется с помощью затвердевающего материала, размещаемого между извлекаемой пробкой и распорным элементом и продавливаемого через отверстия на боковой поверхности анкерной части полого стержня посредством распорного элемента и извлекаемой пробки, удерживаемой на нити или стержне. Область применения известного крепежного устройства ограничена ремонтом и реставрацией зданий и сооружений, заделкой трещин существующих зданий с возможной установкой в них деталей и оборудования, при этом оно не обеспечивает достаточно равномерного выдавливания затвердевающего материала, что снижает качество монтажа. Кроме того, неизбежны потери этого материала в виде его избытка, остающегося после анкеровки, из-за утраты им свойств до следующего использования.
Известна анкерная втулка для инжекционного закрепления анкерных стержней (RU 2269041, опубл. 2006.01.27), выполненная с отверстиями для выхода наружу впрыскиваемого в нее строительного раствора, которая имеет направленные внутрь деформируемые опорные элементы, выполненные в виде опорных ребер, размещенных по направлениям хорд окружности втулки, которые коаксиально поддерживают анкерный стержень, вставленный в анкерную втулку. Известная втулка не позволяет равномерно выдавливать строительный раствор из ее полости наружу, причем при повороте опорного элемента он может прижаться к стенке втулки с внутренней стороны и заблокировать выход строительного раствора из полости втулки наружу. Кроме того, не исключено, что после монтажа из-за разницы в повороте опорных элементов оси симметрии втулки и анкерного стержня не совместятся. Таким образом, качество монтажа с помощью известной анкерной втулки оказывается недостаточно высоким. Вдобавок для скрепляемых пакетов различной толщины требуются втулки разной длины, а также необходим специальный инструмент для впрыскивания строительного раствора в полость перфорированного корпуса, что приводит к усложнению и удорожанию монтажа.
Наиболее близкой к заявляемой крепежной вставке является анкерная втулка инжекционной крепежной системы (RU 2363864, опубл. 2009.08.10), включающая анкерную область с перфорацией для выхода наружу вносимого в анкерную втулку дозированного количества связующего состава в виде цементного раствора, служащего для закрепления анкерного стержня в технологическом отверстии преимущественно строительного сооружения, например, каменной кладки.
Для использования известной анкерной втулки необходимо наличие между стенкой втулки и анкерным стержнем опорных элементов в виде компенсирующей втулки, обладающей центрирующей функцией, которую можно подгонять к диаметру анкерного стержня, поскольку для восприятия поперечных сил при высоких усилиях и малых диаметрах анкерных стержней требуются повышенные количества раствора для заполнения кольцеобразного зазора между анкерным стержнем и стенкой анкерной области втулки, а также наличие аксиально регулируемого упорного буртика на противоположном от перфорированной анкерной области конце и, по крайней мере, одного радиально откидываемого вовнутрь упора. Все вместе взятое усложняет конструкцию и снижает точность монтажа, при этом строительный раствор, выдавливаемый только в зоне перфорированной анкерной области, не обеспечивает после застывания достаточно равномерного и надежного крепления. Кроме того, связующий состав необходимо вносить в перфорированную область известной втулки перед установкой анкерного стержня, но после установки втулки в технологическом отверстии конструктивного элемента (изделия, детали, сооружения), что требует использования специального монтажного приспособления и приводит к увеличению трудозатрат.
Задачей изобретения является разработка конструкции крепежной вставки простой в изготовлении и использовании, обеспечивающей точность и надежность монтажа.
Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции крепежной вставки, снижении трудозатрат на ее изготовление и монтаж при одновременном повышении точности и надежности монтажа.
Указанный технический результат достигают крепежной вставкой, выполненной с возможностью размещения внутри нее крепежного элемента и введения связующего состава, с перфорацией для выхода связующего состава наружу, снабженной внутри опорными приспособлениями для удерживания крепежного элемента в нужном положении, при этом в отличие от известной в качестве опорных приспособлений для крепежного элемента предлагаемая вставка содержит деформируемые ребра, идущие по всей ее длине в виде двух пересекающихся спиралей, и дополнительно включает перфорированную трубчатую капсулу для связующего состава, размещенную по осевой линии вставки между свободными поверхностями вышеупомянутых деформируемых ребер, а перфорация вставки выполнена по всей поверхности ее оболочки.
На чертеже представлено поперечное сечение предлагаемой вставки, где 1 - перфорированная оболочка вставки, 2 - опорные элементы в виде пересекающихся спиральных деформируемых ребер, 3 - перфорированная трубчатая капсула, 4 - связующий состав, 5 - подготовленное технологическое отверстие (гнездо) в одном из соединяемых конструктивных элементов (деталей), 6 - соединяемые конструктивные элементы (детали), 7 - стержневой крепежный элемент.
Изготовление предлагаемой вставки в значительной мере упрощается за счет использования заготовки, содержащей выполненную из полимерного эластичного материала перфорированную оболочку 1, снабженную с внутренней стороны спиральными деформируемыми ребрами 2, с вложенной внутрь соразмерной по длине и также выполненной из полимерного материала перфорированной трубчатой капсулой 3, которая содержит связующий состав 4. Упомянутая заготовка произвольной длины может храниться в компактном виде, свернутой спиралью.
По мере необходимости от свернутой заготовки отрезают с помощью ручного инструмента (кусачки, плоскогубцы и т.п.) часть нужного размера, при этом стенки полимерной оболочки по линии разреза под давлением смыкаются, что предотвращает вытекание и контакт с воздухом содержимого оставшейся части заготовки крепежной вставки. Отмеренную часть заготовки вкладывают в технологическое отверстие 5, выполненное в соединяемых конструктивных деталях 6. Затем в подготовленную таким образом вставку вводят стержневой крепежный элемент 7 (дюбель, гвоздь, шуруп, винт), который в ходе продвижения вперед равномерно вытесняет из полости трубчатой капсулы 3 связующий раствор 4, который при этом равномерно распределяется по внутренней стороне перфорированной оболочки 1 и также равномерно выдавливается из вставки наружу, обеспечивая при отвердевании надежную и точную фиксацию вставки и прочное соединение деталей 6.
Наличие спиральных деформируемых ребер и равномерное распределение дозированного количества связующего состава внутри вставки обеспечивают надежное центрирование крепежного элемента и предотвращают изменение траектории его движения, что повышает точность монтажа, а также позволяет применять крепежные элементы со стержнями различного диаметра.
Выполненное компьютерное моделирование свидетельствует о повышении надежности крепежа при использовании предлагаемой крепежной вставки.