ДЕРЖАТЕЛЬ ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
INSULATION MATERIAL HOLDER

Изобретение относится к держателю изоляционного материала с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Держатели изоляционного материала применяются для крепления плит изоляционного материала на крепежном основании, таком как, например, стена здания. Плиты изоляционного материала состоят обычно из вспененной пластмассы. Это называется также системой комплексной теплоизоляции (WDVS).
Известны держатели изоляционного материала, которые имеют удерживающую тарелку с центральным отверстием и дюбель, который соединен через полый стержень с удерживающей тарелкой. Держатели изоляционного материала обычно изготавливаются в виде одной детали с помощью литья под давлением из пластмассы. Держатель изоляционного материала устанавливают через отверстие в плите изоляционного материала в отверстие в крепежном основании и посредством вбивания насечного штифта или ввинчивания распорного болта закрепляют в крепежном основании. Удерживающая тарелка лежит на наружной стороне плиты изоляционного материала, предпочтительно она слегка вдавливается, чтобы не выступала за наружную сторону плиты изоляционного материала, и удерживает плиту изоляционного материала на крепежном основании.
В последнее время получила известность другая категория держателей изоляционного материала, которые не имеют удерживающей тарелки, а имеют резьбу для изоляционного материала для крепления плиты изоляционного материала. Резьба для изоляционного материала имеет обычно вид крутой, проходящей по окружности в виде спирали ленты, которую можно ввинчивать в изоляционный материал, при этом она нарезает для себя ответную резьбу. Для обеспечения достаточной несущей способности плиты изоляционного материала резьба для изоляционного материала должна иметь достаточно большую поверхность для того, чтобы передача сил между плитой изоляционного материала и резьбой для изоляционного материала распределялась на достаточно большую поверхность, которая предотвращает вырывание плиты изоляционного материала в зоне резьбы для изоляционного материала. Наружный диаметр резьбы для изоляционного материала превышает, например, в 3-4 раза внутренний диаметр резьбы для изоляционного материала, в качестве нижнего предельного значения можно рассматривать наружный диаметр, превышающий примерно в 2 раза внутренний диаметр резьбы для изоляционного материала. В абсолютных величинах наружный диаметр резьбы для изоляционного материала может составлять примерно 60 мм, 70 мм или больше при внутреннем диаметре резьбы между примерно 15 мм и 20 мм. Шаг проходящей по спирали резьбы для изоляционного материала обычно небольшой по сравнению с наружным диаметром резьбы, а также по сравнению с высотой шага резьбы, т.е. радиальной длины от внутреннего диаметра до наружного диаметра резьбы. Толщина шага резьбы составляет обычно несколько миллиметров, из-за чего резьбу для изоляционного материала можно также называть ленточной. Понятие «резьба для изоляционного материала» задается не исключительно ее формой и размерами, а по существу (также) ее функцией возможности ввинчивания в плиту изоляционного материала, причем резьба для изоляционного материала предпочтительно сама нарезает ответную резьбу для обеспечения достаточной несущей способности в плите изоляционного материала с целью удерживания плиты изоляционного материала против поднимающих ее от крепежного основания сил без вырывания.
Примеры выполнения держателей изоляционного материала и резьбы для изоляционного материала приведены в выложенных заявках DE 102004062151 А1 и DE 102005000147 А1. В держателе изоляционного материала согласно первой выложенной заявке резьба для изоляционного материала соединена через стержень без возможности проворачивания и неподвижно в осевом направлении с резьбой шурупа, которая предназначена для крепления в крепежном основании в отдельном от держателя изоляционного материала дюбеле. Держатель изоляционного материала согласно второй выложенной заявке имеет полый стержень, который соединяет в единое целое резьбу для изоляционного материала с дюбелем. Недостаток первого из названных держателей изоляционного материала состоит в том, что необходимо отдельно устанавливать дюбель, в то время как во втором из названных держателей изоляционного материала дюбель с вращением вводится в отверстие в крепежном основании, поскольку установка дюбеля в крепежном основании вследствие выполнения дюбеля в виде единой детали с резьбой для изоляционного материала происходит посредством ввинчивания резьбы для изоляционного материала в плиту изоляционного материала.
Дополнительно можно назвать европейскую патентную заявку ЕР 0811773 А2, в которой также раскрыт держатель изоляционного материала с резьбой для изоляционного материала для ввинчивания в плиту изоляционного материала. Однако этот держатель изоляционного материала предназначен для монтажа плиты изоляционного материала с зазором, его ввинчивают в плиту изоляционного материала настолько, что стержень, который образует продолжение внутреннего диаметра, выступает на обращенной к крепежному основанию стороне из плиты изоляционного материала, так что плита изоляционного материала удерживается на расстоянии от крепежного основания. Крепление осуществляется с помощью отдельного винта, который пропускается через осевое отверстие в сердечнике резьбы и стержне и ввинчивается в крепежное основание. За счет вращения держателя изоляционного материала в плите изоляционного материала можно устанавливать расстояние плиты изоляционного материала от крепежного основания.
Задачей изобретения является создание держателя изоляционного материала с резьбой для изоляционного материала указанного выше рода, дюбель которого при ввинчивании резьбы для изоляционного материала в плиту изоляционного материала не (обязательно) вращается.
Эта задача решена согласно изобретению с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. Резьба для изоляционного материала держателя изоляционного материала согласно изобретению выполнена с возможностью вращения относительно дюбеля. За счет этого можно ввинчивать резьбу для изоляционного материала в плиту изоляционного материала без вращения дюбеля в крепежном основании и при этом без ненужного износа. Кроме того, держатель изоляционного материала согласно изобретению имеет зону укорочения между резьбой для изоляционного материала и дюбелем, так что можно уменьшать расстояние между резьбой для изоляционного материала и дюбелем. За счет этого резьба для изоляционного материала может перемещаться в осевом направлении при ввинчивании в плиту изоляционного материала, в то время как дюбель в крепежном основании не перемещается в осевом направлении (когда он достигает предусмотренной глубины своей установки).
Предпочтительно, держатель изоляционного материала согласно изобретению имеет поворотное соединение, которое соединяет с возможностью вращения резьбу для изоляционного материала с дюбелем. Поворотное соединение предпочтительно является, но не обязательно, неподвижным в осевом направлении, подвижность в осевом направлении резьбы для изоляционного материала относительно дюбеля обеспечивается за счет зоны укорочения держателя изоляционного материала между резьбой для изоляционного материала и дюбелем.
В одном варианте выполнения изобретения предусмотрен винт, который установлен без возможности проворачивания относительно резьбы для изоляционного материала. Винт может быть подвижным в осевом направлении относительно резьбы для изоляционного материала, или же неподвижным в осевом направлении относительно резьбы для изоляционного материала. За счет приведения во вращение резьбы для изоляционного материала для ввинчивания в плиту изоляционного материала, установленный без возможности проворачивания относительно резьбы для изоляционного материала винт также приводится во вращение и ввинчивается в дюбель держателя изоляционного материала. Винт распирает дюбель и закрепляет его и, тем самым, держатель изоляционного материала в крепежном основании. Ввинчивание резьбы для изоляционного материала в плиту изоляционного материала и ввинчивание винта в дюбель держателя изоляционного материала происходит за один рабочий ход.
Предпочтительно, шаг резьбы для изоляционного материала не больше шага резьбы винта. За счет равенства шага резьбы для изоляционного материала и резьбы винта винт перемещается при ввинчивании в дюбель в осевом направлении так же быстро, как резьба для изоляционного материала при ввинчивании в плиту изоляционного материала, так что плита изоляционного материала не движется относительно крепежного основания, а остается в соприкосновении с крепежным основанием. Если выбрать шаг резьбы винта больше шага резьбы для изоляционного материала, то винт перемещается при ввинчивании в дюбель в осевом направлении быстрее, чем резьба для изоляционного материала при ввинчивании в плиту изоляционного материала, за счет чего плита изоляционного материала прижимается к крепежному основанию.
Зона укорочения держателя изоляционного материала может быть выполнена, например, телескопической, за счет чего одновременно обеспечивается также возможность вращения резьбы для изоляционного материала относительно дюбеля. В одном варианте выполнения изобретения предусмотрено выполнение зоны укорочения в виде сплющиваемой зоны. За счет этого возможна замкнутая оболочка указанного винта, и не требуется двойная стенка в зоне укорочения, как это имеет место при телескопичности.
В одном варианте выполнения изобретения резьба для изоляционного материала имеет гнездо для инструмента для насаживания вращательного инструмента с геометрическим замыканием без возможности проворачивания с целью обеспечения возможности ввинчивания резьбы для изоляционного материала в плиту изоляционного материала. Гнездо для инструмента может быть наружным или внутренним многогранником, отверстием под звездообразный ключ, поперечной или крестовой прорезью. Этот перечень не является окончательным. Гнездо для инструмента не обязательно должно быть выполнено непосредственно на резьбе для изоляционного материала, в частности на заднем торцевом конце сердечника резьбы, а может быть также образовано на соединенном без возможности проворачивания с резьбой для изоляционного материала элементе, например головке упомянутого выше винта, соединенного без возможности проворачивания с резьбой для изоляционного материала.
Вместо одного или нескольких непрерывных заходов резьбы, которые могут быть предусмотрены согласно изобретению, в одном из вариантов выполнения изобретения предусмотрены резьбовые сегменты, т.е. заход резьбы или заходы резьбы для изоляционного материала не образуют непрерывную спираль, а проходят по одному или нескольким ограниченным в окружном направлении участкам. Их длина может составлять от доли одного оборота до нескольких оборотов. Это может быть одна или несколько прерывистых спиральных поверхностей, или же спиральные поверхности присутствуют подобно лопастям гребного винта лишь на ограниченных участках окружности. Резьбовые сегменты могут образовывать общий заход резьбы или различные заходы резьбы. Резьбовые сегменты резьбы для изоляционного материала обеспечивают возможность уменьшения крутящего момента ввинчивания резьбы для изоляционного материала в плиту изоляционного материала и/или увеличения несущей способности резьбы для изоляционного материала в плите изоляционного материала.
Возможно также, что резьба для изоляционного материала, если она выполнена не непрерывной, а в виде резьбовых сегментов, не имеет подъема. В этом случае продвижение вперед в плите изоляционного материала происходит за счет ввинчивания в дюбель винта, который втягивает резьбу для изоляционного материала при отсутствии подъема в плиту изоляционного материала. Резьба для изоляционного материала без подъема возможна, в частности, тогда, когда резьба для изоляционного материала имеет резьбовые сегменты, которые являются короткими в окружном направлении, т.е. проходят в окружном направлении, в частности, не более чем на 180º, предпочтительно 120º, 90º или меньше. Строго говоря, при отсутствии подъема нельзя говорить о резьбе. Несмотря на это, в смысле данного изобретения такое выполнение рассматривается в качестве резьбы для изоляционного материала. Ввинчивание в плиту изоляционного материала при не имеющих подъема резьбовых сегментах происходит за счет продвижения винта по спирали.
Для уменьшения крутящего момента ввинчивания в одном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что наружный диаметр резьбы для изоляционного материала увеличивается против направления ввинчивания. Наружный диаметр может увеличиваться по всей длине резьбы для изоляционного материала или же лишь на переднем конце резьбы для изоляционного материала в зоне первых витков или витка. Аналогичным образом, может увеличиваться наружный диаметр резьбовых сегментов против направления ввинчивания, если резьба для изоляционного материала имеет резьбовые сегменты. Это имеет при наклонном входе в изоляционный материал то преимущество, что возникает меньше сколов изоляционного материала, чем при постоянном или уменьшающемся диаметре.
В одном варианте выполнения изобретения предусмотрены изгибающиеся под действием продольной нагрузки ребра в зоне укорочения держателя изоляционного материала, которые проходят, в частности, в продольном направлении держателя изоляционного материала. Ребра врезаются в плиту изоляционного материала, когда держатель изоляционного материала вводится в плиту изоляционного материала; они предотвращают вращение дюбеля держателя изоляционного материала при ввинчивании резьбы для изоляционного материала в плиту изоляционного материала. Форма ребер определяется их функциями врезания в плиту изоляционного материала и, в частности, фиксации дюбеля против вращения вместе с резьбой для изоляционного материала в плите изоляционного материала. Меньшее значение имеет то, действительно ли ребра имеют форму, которую можно рассматривать как «ребро». Кроме того, ребра могут служить для опоры зоны укорочения. За счет изгибания под действием продольной нагрузки ребра обеспечивают возможность укорачивания держателя изоляционного материала в зоне укорочения.
В одной модификации предусмотрено, что ребра имеют на своих передних концах резцы для врезания в плиту изоляционного материала.
В одном варианте выполнения изобретения предусмотрен упор по глубине для дюбеля, который при установке держателя изоляционного материала располагается на крепежном основании и за счет этого ограничивает глубину установки дюбеля в крепежном основании. Упор по глубине может быть образован передними концами ребер.
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - держатель изоляционного материала согласно изобретению в изометрической проекции;
фиг.2 - передняя часть держателя изоляционного материала согласно фиг.1, в изометрической проекции;
фиг.3 - резьба для изоляционного материала держателя изоляционного материала согласно фиг.1, в изометрической проекции;
фиг.4 - осевой разрез держателя изоляционного материала согласно фиг.1;
фиг.5 - деталь V на фиг.4, в увеличенном масштабе; и
фиг.6 - держатель изоляционного материала согласно фиг.1, в установленном состоянии.
Держатель 1 изоляционного материала согласно изобретению имеет дюбель 2 с полым стержнем 3 на своем заднем конце, который соединяет дюбель 2 с резьбой 4 для изоляционного материала. Держатель 1 изоляционного материала составлен из двух частей, дюбель 2 и полый стержень 3 изготовлены в виде одной детали в показанном примере выполнения с помощью литья под давлением и соединены с возможностью вращения с резьбой 4 для изоляционного материала, которая изготовлена отдельно, например, также с помощью литья под давлением из пластмассы.
Дюбель 2 имеет саму по себе известную конструкцию и может известным образом распираться за счет ввинчивания винта 5 (фиг.4) с целью закрепления дюбеля 2 и вместе с ним держателя 1 изоляционного материала в крепежном основании 6.
Полый стержень 3 является зоной укорочения и выполнен с тонкими стенками в виде сплющиваемой зоны 7, его можно сплющивать, т.е. укорачивать в осевом направлении, и он при этом образует волны, как показано на фиг.6. Для стабилизации сплющиваемая зона 7 имеет спиралевидное утолщение 8 на своей наружной стороне.
В продольном направлении над образованным сплющиваемой зоной 7 полым стержнем 3 проходят ребра 9. Ребра 9 расположены диаметрально противоположно друг другу в осевой плоскости держателя 1 изоляционного материала и переходят на своих передних концах в виде одной детали в задний конец дюбеля 2, а на своих задних концах - в задний конец полого стержня 3. В сплющиваемой зоне 7 ребра 9 проходят снаружи полого стержня 3 без соприкосновения с ним. Передние торцевые края ребер 9 выполнены в виде резцов 10 и образуют одновременно упор 11 по глубине, который ограничивает глубину установки дюбеля 2 в крепежном основании 6. Примерно в середине своей длины ребра 9 имеют проломы, которые образуют вспомогательные места 12 для изгибания под действием продольной нагрузки, в которых ребра 9, как показано на фиг.6, могут изгибаться под действием продольной нагрузки.
Резьба 4 для изоляционного материала имеет резьбовые сегменты 13, которые проходят по спирали в окружном направлении на угол между примерно 90º и 180º. Шаг резьбовых сегментов 13 равен или меньше шага резьбы 14 винта 5. Наружный диаметр резьбовых сегментов 13 увеличивается спереди назад, при этом «спереди» означает ближе к дюбелю 2, а «назад» - дальше от дюбеля 2. Резьбовые сегменты 13 выполнены тонкими, их можно рассматривать как имеющие форму ленты. Толщина резьбовых сегментов 13 в основании резьбы, т.е. у перехода в сердечник 15 резьбы, составляет долю диаметра сердечника 15 резьбы; это относится, во всяком случае, к заднему резьбовому сегменту 13. Резьба 4 для изоляционного материала имеет несколько заходов, т.е. резьбовые сегменты 13 находятся на смещенных в осевом направлении относительно друг друга, воображаемых спиральных поверхностях. (Наибольший) наружный диаметр резьбового сегмента 13 в несколько раз превышает диаметр сердечника 15 резьбы, что относится, во всяком случае, к задним резьбовым сегментам 13. Высота резьбовых сегментов 13, т.е. их радиальная длина от основания резьбы до вершины резьбы, т.е. разница между (наибольшим) наружным диаметром резьбовых сегментов 13 и диаметром сердечника 15 резьбы в несколько раз превышает диаметр сердечника 15 резьбы. (Наибольший) наружный диаметр самого заднего резьбового сегмента 13 примерно в четыре раза больше диаметра сердечника 15 резьбы, высота, т.е. радиальная длина самого заднего резьбового сегмента 13, примерно в три раза больше радиуса сердечника 15 резьбы. Наружный диаметр резьбовых сегментов 13 увеличивается, например, против направления ввинчивания до самого большого наружного диаметра. Резьба 4 для изоляционного материала имеет большую поверхность, при этом поверхность резьбы 4 для изоляционного материала соответствует сумме поверхностей резьбовых сегментов 13. В осевой проекции резьба 4 для изоляционного материала имеет большую площадь, которая в несколько раз превышает площадь поперечного сечения сердечника 15 резьбы, за счет чего резьба 4 для изоляционного материала имеет в плите 16 из вспененного изоляционного материала большую несущую способность.
Начиная с заднего конца полого стержня 3, сердечник 15 резьбы увеличивается в форме усеченного конуса, прежде чем он переходит в цилиндрический участок 17. Сердечник 15 резьбы полый, он имеет внутренний шестигранник 18, в котором размещена без возможности проворачивания с геометрическим замыканием головка 19 винта 5. Внутренний шестигранник 18 сужается с кольцевой ступенькой 20 на нижней стороне головки 19 винта в цилиндрическое отверстие, через которое проходит стержень винта 5. Кольцевая ступенька 20 образует осевой упор для головки 19 винта. Внутренний шестигранник 18 образует гнездо 21 для инструмента для установки без возможности проворачивания за счет геометрического замыкания вращающегося инструмента, например ключа с внутренним шестигранником или шестигранной насадки.
Резьба 4 для изоляционного материала, соответственно ее сердечник 15 соединен с помощью поворотного соединения 22, которое показано в увеличенном масштабе на фиг.5, с возможностью вращения с полым стержнем 3 и дюбелем 2. Поворотное соединение 22 неподвижно в осевом направлении, перемещение в осевом направлении резьбы 4 для изоляционного материала относительно дюбеля 2 обеспечивается за счет сплющиваемости выполненного в виде сплющиваемой зоны 7 полого стержня 3. Поворотное соединение 22 имеет окружное утолщение 23 на наружной стороне сердечника 15 резьбы и окружную ответную канавку 24 на внутренней стороне полого стержня 3. Утолщение 23 входит в канавку 24, утолщение 23 и канавка 24, образуют кроме поворотного соединения 22, защелкивающееся соединение, так что резьба 4 для изоляционного материала за счет защелкивания в обращенный к ней конец полого стержня 3 соединяется с возможностью вращения с полым стержнем 3 и через него с дюбелем 2. Утолщение 23 находится на переднем, обращенном к полому стержню 3 конце, а канавка 24 - в заднем, обращенном к сердечнику 15 резьбы 4 для изоляционного материала конце полого стержня 3.
Для крепления выполненной, например, из вспененной пластмассы плиты 16 изоляционного материала на крепежном основании 6, например на кирпичной или бетонной стене здания, через прилегающую к крепежному основанию 6 плиту 16 изоляционного материала сверлят отверстие 25 (фиг.4 и 6) в крепежном основании 6. Затем в отверстие 25 вводят держатель 1 изоляционного материала дюбелем 2 вперед, пока самые передние резьбовые сегменты 13 резьбы 4 для изоляционного материала не войдут в плиту 16 изоляционного материала. При введении в плиту 16 изоляционного материала ребра 9 врезаются в плиту 16 изоляционного материала и фиксируют дюбель 2 от вращения, в частности вращения вместе с резьбой 4 для изоляционного материала при последующем ввинчивании. Врезание ребер 9 в плиту 16 изоляционного материала облегчают резцы 10 на передних торцевых концах ребер 9. При одновременном давлении в осевом направлении резьба 4 для изоляционного материала приводится во вращение и врезается в плиту 16 изоляционного материала. Ребра 9 придают жесткость выполненному в виде сплющиваемой зоны 7 полому стержню 3, пока они своими передними торцевыми сторонами, которые образуют упор 11 по глубине, не приходят в соприкосновение с крепежным основанием 6. До этого момента ребра 9 предотвращают вхождение резьбы 14 винта 5 в зацепление с дюбелем 2, т.е. дюбель 2 еще не распирается.
Когда упор 11 по глубине сидит на крепежном основании 6, то дюбель 2 достигает предусмотренную глубину установки. За счет дальнейшего вращательного привода резьбы 4 для изоляционного материала, с которой соединен без возможности проворачивания винт 5, и при продолжении прикладывания давления в осевом направлении резьба 14 винта 5 приходит в зацепление с дюбелем 2, т.е. после опоры упора 11 по глубине на крепежное основание 6 резьба 4 для изоляционного материала ввинчивается в плиту 16 изоляционного материала, а винт 5 - в дюбель 2. Ребра 9 сгибаются в зонах их проемов, которые образуют вспомогательные места 12 для изгибания, наружу так, что утрачивается продольная жесткость, и сплющиваемая зона 7 сплющивается. Резьба 4 для изоляционного материала приближается теперь к дюбелю 2. На фиг.6 показано установленное конечное состояние держателя 1 изоляционного материала с изогнутыми ребрами 9 и сплющенной сплющиваемой зоной 7. Резьба 4 для изоляционного материала, включая ее сердечник 15, погружена в плиту 16 изоляционного материала, в плите 16 изоляционного материала остается лишь отверстие 26, диаметр которого не больше диаметра сердечника 15 резьбы. Дополнительно к этому, остаются не изображенные на чертеже прорези, в которых резьбовые сегменты 13 резьбы 4 для изоляционного материала врезались в плиту 16 изоляционного материала. Плита 16 изоляционного материала закреплена на крепежном основании 6. Отверстие 26 в плите 16 изоляционного материала можно закрывать теплоизоляционным материалом перед нанесением штукатурки.
Если шаг резьбы 4 для изоляционного материала меньше шага резьбы 14 винта 5, то винт 5 при ввинчивании в дюбель 2 притягивает плиту 16 изоляционного материала к крепежному основанию 6, в этом случае плита 16 изоляционного материала прижимается к крепежному основанию 6, за счет чего предотвращается образование полости.
Перечень позиций
1. Держатель изоляционного материала
2. Дюбель
3. Полый стержень
4. Резьба для изоляционного материала
5. Винт
6. Крепежное основание
7. Зона укорочения в виде сплющиваемой зоны
8. Утолщение
9. Ребро
10. Резец
11. Упор по глубине
12. Вспомогательное место для изгибания
13. Резьбовой сегмент
14. Резьба
15. Сердечник резьбы
16. Плита изоляционного материала
17. Цилиндрический участок
18. Внутренний шестигранник
19. Головка винта
20. Кольцевая ступенька
21. Гнездо для инструмента
22. Вращательное соединение
23. Утолщение
24. Канавка
25. Отверстие
26. Отверстие.