средство для крепления водосточных желобов (варианты)

Формула изобретения

1. Крепежное средство, включающее противоположные концы, продольную ось, резьбовую и не имеющую резьбы части, расположенные соосно вдоль упомянутой продольной оси, резьбовая часть представляет собой винтовую канавку, расположенную на внешней поверхности крепежного средства, ограниченной радиусом, при этом крепежное средство имеет множество фасеток, последовательно расположенных внутри винтовой канавки, при этом упомянутые фасетки способны снижать крутящий момент, необходимый для ввинчивания упомянутого крепежного средства в прикрепляемый объект.

2. Крепежное средство по п.1, отличающееся тем, что каждая из упомянутого множества фасеток включает участки различной длины и вершины, отстоящие на различное радиальное расстояние друг от друга и продольной оси.

3. Крепежное средство по п.2, отличающееся тем, что указанные вершины далее включают высшую вершину, промежуточную вершину и низшую вершину, при этом радиус наружной поверхности крепежного средства превышает каждое радиальное расстояние, на которое отстоит каждая из упомянутых вершин от продольной оси.

4. Крепежное средство по п.3, отличающееся тем, что упомянутые участки различной длины включают участок малой длины, участок промежуточной длины и участок большой длины, указанная малая длина определяется как расстояние между упомянутой низшей вершиной и упомянутой промежуточной вершиной, указанная промежуточная длина определяется как расстояние между упомянутой промежуточной вершиной и упомянутой высшей вершиной, указанная большая длина определяется как расстояние между упомянутой высшей вершиной и упомянутой низшей вершиной.

5. Крепежное средство по п.4, отличающееся тем, что дополнительно содержит первый угол, определяемый пересечением упомянутого участка малой длины и упомянутой промежуточной длины.

6. Крепежное средство по п.4, отличающееся тем, что дополнительно содержит второй угол, определяемый пересечением упомянутого участка промежуточной длины и упомянутого участка большой длины.

7. Крепежное средство по п.5, отличающееся тем, что упомянутый первый угол равен 90-120°.

8. Крепежное средство по п.6, отличающееся тем, что упомянутый второй угол равен 130-160°.

9. Крепежное средство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит головку, образующую единое целое с концом, расположенным на не имеющей резьбы части, упомянутая головка выполнена с возможностью вхождения в нее инструмента, служащего для ввинчивания крепежного средства в прикрепляемый объект.

10. Крепежное средство, имеющее противоположные концы, продольную ось, наружную поверхность, образующую первое радиальное расстояние от продольной оси, а также резьбовую и не имеющую резьбы части, расположенные соосно вдоль упомянутой продольной оси, упомянутая резьбовая часть представляет собой винтовую канавку, расположенную на наружной поверхности крепежного средства, и образует второе радиальное расстояние, равное радиальному расстоянию от продольной оси до низшей точки винтовой канавки, при этом крепежное средство имеет множество фасеток, расположенных внутри винтовой канавки и имеющих участки различной длины и вершины, упомянутые вершины отстоят на различные радиальные расстояния друг от друга и от продольной оси.

11. Крепежное средство по п.10, отличающееся тем, что упомянутые вершины включают высшую вершину, промежуточную вершину и низшую вершину, причем различные радиальные расстояния, на которые отстоят упомянутые вершины от продольной оси, больше второго радиального расстояния, образованного винтовой канавкой, и меньше первого радиального расстояния, образованного наружной поверхностью крепежного средства.

12. Крепежное средство по п.11, отличающееся тем, что упомянутые участки различной длины включают участок малой длины, участок промежуточной длины и участок большой длины, указанная малая длина определяется как расстояние между упомянутой низшей вершиной и упомянутой промежуточной вершиной, указанная промежуточная длина определяется как расстояние между упомянутой промежуточной вершиной и упомянутой высшей вершиной, указанная большая длина определяется как расстояние между упомянутой высшей вершиной и упомянутой низшей вершиной.

13. Крепежное средство по п.12, отличающееся тем, что дополнительно содержит первый угол, определяемый пересечением упомянутого участка малой длины и упомянутой промежуточной длины.

14. Крепежное средство по п.12, отличающееся тем, что дополнительно содержит второй угол, определяемый пересечением упомянутого участка промежуточной длины и упомянутого участка большой длины.

15. Крепежное средство по п.13, отличающееся тем, что упомянутый первый угол равен 90-120°.

Крепежное средство по п.14, отличающееся тем, что упомянутый второй угол равен 130-160°.

Описание изобретения к патенту

Данная заявка является частично продолженной рассматриваемой патентной заявки 08/960686, поданной 30 октября 1997 г. и являющейся патентной заявкой, частично продолжающей одновременно рассматриваемую патентную заявку CШA 560993, поданную 21 ноября 1995 и оставленную без движения.

Настоящее изобретение относится к карнизным водосточным желобам. Более точно, изобретение относится к средству крепления карнизного водосточного желоба и способу применения такого средства, в котором используется резьбовой стержень, служащий для прикрепления водосточного желоба к бордюрной рейке.

Из техники известны резьбовые средства крепления водосточного желоба, в которых использовались накатанные или расточенные резьбовые соединения, что было связано в необходимостью проделывать предварительно просверленные отверстия для проникновения в тонкие бордюрные рейки.

Далее будет описан технологический процесс, приведший к изобретению винта для крепления водосточного желоба. Сначала были испытаны семидюймовые стальные самонарезающие винты для металла с покрытием и крестообразными шлицами 3/16. Каждый винт был закреплен с помощью отвертки с крестообразным жалом 3 шестигранной головки для дерева семидюймового винта.

Были получены следующие результаты. Отмечена чрезмерная обдирка головки винта, вызванная крутящим моментом, приложенным, чтобы ввернуть в дерево длинный стальной винт, предназначенный для металлических конструкций. Решить проблему не помогло даже использование винтов с более широкими головками и более глубокими шлицами. Также ничем не помогла их замена на универсальные головки с крестообразным шлицем. Усилие, требуемое для того, чтобы зафиксировать инструмент, приводило к образованию трещин в бордюрной рейке. Жало инструмента неожиданно выскакивало и оставляло следы на желобе или протыкало его. Таким образом, требовалось просверливать предварительные отверстия. Чрезмерный ущерб и время, необходимое для осуществления такой операции, стали причиной того, что упомянутые винты не нашли применения на практике. Требуется головка, имеющая больше заданных точек соприкосновения.

Была сделана попытка использовать винты с квадратной головкой для дерева. Для фиксации таких винтов в конструкциях из новой древесины необходимо просверливать предварительные отверстия, чтобы бордюрные рейки не трескались. Но эта операция также требует много времени. Кроме того, квадратная головка шурупа выступает наружу из лицевой части желоба. Довольно часто она выступает очень сильно. Таким образом, винты с квадратной головкой для дерева имеют неприглядный внешний вид и привлекают нежелательное внимание к средству крепления желоба. Неприемлемо и срезание головок винта, даже если выкрасить их под цвет желоба. В процессе крепления из-за крутящего момента, приложенного инструментом, происходит откалывание краски от средства крепления. Для предотвращения немедленно начинающегося после этого процесса ржавления требуется дополнительная окраска.

Из техники известно, что крутящий момент средства крепления, возникающий при соприкосновении с лицевой частью желоба, приводит к откалыванию краски с желоба в тех местах, где головка средства крепления прижата к желобу, в результате чего образуются участки металла, не покрытые краской. Наряду с появлением пятен и поверхностных дефектов происходит ржавление желоба. Такие результаты неприемлемы, поскольку являются причиной жалоб со стороны домовладельцев.

Появление царапин на желобе происходит в момент, когда торцовый гаечный ключ делает последние повороты, чтобы желоб был прикреплен к бордюрной рейке. Эта проблема может быть решена с помощью настоящего изобретения, если в головку винта будет вделана прокладка. Такая встроенная прокладка имеет достаточно большой диаметр для того, чтобы защищать желоб от контакта с торцевым гаечным ключом.

По завершении всех испытаний головки и резьбовых креплений на соответствие установленным требованиям, касающимся их эксплуатационных качеств и внешнего вида, было решено использовать тот же материал, который используется для изготовления большей части желобов, а именно алюминий. Преимущества такого выбора заключаются в том, что после монтажа не будет иметь место электролиз, ржавление или коррозия, вызванные вхождением в контакт различных видов металла. Это, в частности, происходит в результате воздействия на металл разнообразных погодных условий или химических веществ, а также из-за колебаний влажности, что способствует процессу окисления металла.

Было решено использовать алюминиевые гвозди и сделать из них винты для крепления желоба. При изготовлении винтов сначала изготавливали головки, а затем нарезали резьбу. Если материал оказывался слишком мягким, при прохождении через деревянную лоску толщиной 3/4 дюйма винт ломался. Однако при наличии предварительно проделанного отверстия винт проникал в дерево и, казалось бы, фиксировался в нем. Тем не менее, для того, чтобы винт мог проникнуть сквозь древесину дугласовой пихты без предварительно просверленного отверстия, требовалось увеличить прочность металла. Затем был разработан способ термообработки алюминиевого сплава с целью его закалки. Дополнительные испытания показали, что некоторые материалы способны просверливать насквозь сосновую доску толщиной 3/4 дюйма, однако, в случае использования большей части других материалов при достижении аналогичных результатов имели место отламывание или отсоединение головки. Были использованы стержни или алюминиевые спирали, подвергнутые термообработке и последующей особой механической обработке. Впоследствии были испытаны пять различных типов алюминия в сочетании с восемью способами термообработки различных алюминиевых сплавов, пока не был найден соответствующий сплав. Было проведено несколько сот испытаний, в ходе которых семидюймовыми винтами просверливали сосновые доски толщиной 3/4 дюйма. После этого было проведено контрольное сверление дугласовой пихты на случай возникновения ситуации, при которой винт, крепящий желоб, задевает хвостовую часть стропил, поддерживающую бордюрные рейки.

Наконец, был найден материал для алюминиевого винта, обладающий достаточной прочностью для получения требуемых результатов.

Ни у одного из поставщиков металлических крепежных изделий, включая Fastening Co. , Home Depot и даже Thomas Register не оказалось возможным найти винты, сравнимые с винтами для крепления водосточных желобов, в результате чего были исчерпаны все возможности поиска источника поставки винтов для крепления водосточных желобов и материалов для испытания и последующей окончательной доводки. Попытки использовать различные виды материалов, из которых изготавливают водосточные желоба, такие как сталь, алюминий, медь и т. д., или любой другой существующий материал или аналогичный металл, используемый для любых других крепежных средств, не увенчались успехом. Были предприняты попытки найти изготовителя винтов для крепления желобов через телефонный справочник для деловых людей "Желтые страницы", фирму Thomas Register, а также среди нескольких сотен изготовителей. Наиболее распространенной реакцией был вопрос "А что такое винт для крепления водосточных желобов?". После ознакомления с техническими характеристиками изготовители заявляли, что механическая обработка, необходимая для изготовления такого рода винта, связана с большими трудозатратами, учитывая значительную длину и шаг резьбы. Для изготовления винта, в котором сочетаются длина и уникальная резьба, потребовались бы новые техническая методика и технология. Резьба такого винта абсолютно уникальна и не похожа на резьбу тысяч изученных винтов для дерева. В результате поиска прототипа не было найдено что-либо сравнимое с резьбой винта для крепления водосточных желобов согласно изобретению в том, что касается шага, глубины и длины резьбы.

В патенте США 3909905, выданном Giordano, раскрыты приспособления для установки водосточных желобов. Сущность изобретения заключается в фиксирующем средстве, имеющем U-образный канал и расположенном между лицевой и задней стенками желоба. При нахождении приспособления в рабочем положении через лицевую стенку и заднюю стенку желоба в U-образный канал может быть введен обычный костыль, прикрепляющий желоб к конструкции. После ввода костыля средство может быть удалено и использовано повторно. Кроме того, в упомянутом патенте раскрыт отличающийся новизной конструкции костыль, у которого вблизи головной части его стержня предусмотрена дополнительная выемка, служащая для захвата лицевой части желоба. Выемка обеспечивает более надежный контакт между костылем и желобом.

Упомянутые известные их техники средства крепления желоба представляют собой гвозди, срок службы которых в конце концов истекает, и их необходимо со временем заменять. Сами водосточные желоба частично отделяются от бордюрной рейки и тем самым создается препятствие нормальной работе желобов.

Кроме того, за счет обеспечения более надежного крепления желобов к бордюрной рейке значительно повышается степень безопасности условий работы при укладке кровельного покрытия, обшивке стен и установке желобов. Во многих случаях строительные рабочие опираются на желоба, в результате чего создается нагрузка на крепежные средства желобов, в результате чего желоба обычно приходится заменять. Более надежное крепление помогает смягчить такую нагрузку. Помимо этого, часто оказывается, что кто-либо из строительных рабочих теряет равновесие и, чтобы сохранить его, хватается за желоб. При использовании известных из техники крепежных средств в результате воздействия веса тела взрослого человека желоб отрывался от бордюрной рейки, что приводило к падению рабочего на землю. В зависимости от высоты расположения желоба, эта ситуация является потенциально смертельно опасной для жизни. Для исключения такой опасности было бы желательно более надежное прикрепление желоба к бордюрной рейке за счет предотвращения возможности отсоединения желоба, когда на него давит вес тела взрослого человека. Также исключается образование вмятин на желобе, образующихся при вбивании или повторном вбивании в него гвоздей.

Другие способы крепления водосточных желобов описаны в патенте США 4488920, выданном на имя Marulis, патенте США 5549261, выданном на имя Hardin, и британском патенте 2707. Тем не менее упомянутым известным из техники крепежным средствам присущи все описанные выше недостатки.

Целью настоящего изобретения является создание средства крепления водосточного желоба, в котором недостатки известных из техники приспособлений преодолены за счет обеспечения более надежного соединения между желобом и бордюрной рейкой. Такое более надежное соединение исключает необходимость последующего повторного прикрепления желоба к бордюрной рейке. Оно также избавляет от необходимости использования предварительно просверленных отверстий в бордюрной рейке.

В соответствии с изобретением предложен винт для дерева или средство крепления водосточного желоба, имеющее головную часть, входящую в контакт с инструментом, первую стержневидную часть, образующую единое целое с головной частью, вторую стержневидную часть, образующую единое целое с первой стержневидной частью.

Первая и вторая стержневидные части имеют определенную длину и общую продольную ось. Длина первой стержневидной части такова, что средство крепления желоба способно пройти сквозь лицевую часть желоба и оказаться в районе водосборного отверстия в желобе. Длина второй стержневидной части преимущественно составляет половину длины первой стержневидной части. Вторая стержневидная часть снабжена резьбой и имеет заостренный конец, облегчающий вхождение в контакт средство крепления желоба с желобом и бордюрной рейкой.

Таким образом, дополнительной целью настоящего изобретения является создание винта для дерева или средства крепления водосточного желоба, имеющего резьбовую концевую часть, с помощью которой желоб прикрепляется к бордюрной рейке.

Другой целью изобретения является создание такого средства крепления желоба, применение которого не связано с дополнительными затратами времени и необходимостью предварительно просверливать отверстия.

Еще одной целью изобретения является создание такого винта для дерева или средства крепления водосточного желоба, который исключает необходимость повторного прикрепления желоба к бордюрной рейке по истечении некоторого времени.

Дополнительной целью изобретения является создание винта для дерева или средства крепления водосточного желоба, отличающегося от известных из техники средств крепления водосточного желоба большей эффективностью и надежностью.

Данная проблема предшествующего уровня техники решена в настоящем изобретении. Решение использовать винты, не требующие предварительно просверленных отверстий, основано на оснащении их резьбой с таким шагом, кривизной, высотой профиля и заострением, что винт с такой резьбой обладает режущими свойствами сверла и фиксирующей способностью винта для дерева. По результатам 30 различных испытаний было решено использовать резьбу с шагом 11 витков на дюйм и глубиной, считая от вершины до дна резьбы, в одну треть диаметра винта. Передняя сторона витков с крутым уклоном выполняет режущую функцию, а благодаря более пологой или имеющей меньшую степень кривизны задней стороне витков обеспечивается режущая способность резьбы за счет стороны витков с более крутым уклоном и усилие закрепления, аналогичное винту для дерева, благодаря наличию более пологого участка витка резьбы.

Резьбовой участок отходит от гладкого участка винта и составляет 2,5 дюйма от общей длины винта, равной 7 дюймам. Такая резьба была разработана для использования в средствах крепления желобов трех размеров (4 дюйма, 5 дюймов, 6 дюймов). Наилучшие результаты были получены при использовании винта с гладким участком длиной 4 дюйма, отходящим от резьбового участка. Это объясняется тем, что реальная длина гладкого участка винта уменьшается на 1/16 дюйма в результате нарезания резьбы, а при креплении желоба, например четырехдюймового желоба, резьбовой участок длиной 2¹/₄ дюйма проходит сквозь стандартную бордюрную рейку толщиной 3/4 дюйма, при этом резьбовой участок длиной 1/4 дюйма все равно оказывается заглублен в основание рейки. Гладкий участок длиной полдюйма оказывается внутри бордюрной рейки, а гладкий участок длиной 4 дюйма удерживает водосточный желоб, при этом шестиугольная головка с прокладкой находится в контакте с желобом.

В случае использования стандартного пятидюймового водосточного желоба для жилых домов резьбовой участок длиной 1¹/₄ дюйма проходит бордюрную рейку сквозь толщиной 3/4 дюйма, а резьбовой участок длиной 3/4 дюйма оказывается заглублен в основание рейки; резьбовой участок длиной полдюйма выступает наружу из бордюрной рейки и вместе с гладким участком длиной 4¹/₂ дюйма служит опорой для желоба, с которым контактирует шестиугольная головка с прокладкой.

В случае использования промышленного шестидюймового желоба резьбовой участок длиной 1/4 проходит сквозь бордюрную рейку, а участок длиной 3/4 дюйма оказывается заглублен в основание рейки. Резьбовой участок длиной в полтора дюйма выступает наружу из бордюрной рейки вместе с гладким участком длиной 4¹/₂. Наиболее слабым местом винта для крепления желоба является точка соединения его резьбовой и гладкой частей. Как показали испытания, степень твердости алюминия, используемого для обеспечения необходимой прочности, оказалась достаточной, чтобы винты не ломались в процессе применения.

Общая длина винта для крепления желоба согласно изобретению составляет 7 дюймов, а его диаметр - четверть дюйма, при этом расположенный на конце винта резьбовой участок длиной 2,5 дюйма представляет собой шуруп для дерева. Резьба предназначена главным образом для проникновения сквозь бордюрную рейку и, если необходимо, концы стропил. Винт для крепления желоба обладает такой высокой прочностью, что он способен удерживать целиком всю массу желоба без необходимости использовать крепежные скобы, как это известно из техники. Возможно дополнительно использовать патрубок, однако лишь для того, чтобы предотвратить раздавливание полости желоба в случае, если он окажется прижат к бордюрной рейке. Это тот случай, когда к лицевой части желоба будет приложено усилие, выдерживать которое он не рассчитан.

Гладкая, не снабженная резьбой стержневидная часть винта для крепления желоба соединяется с его резьбовой частью таким образом, чтобы обеспечить максимальную прочность крепления желобов. Это происходит благодаря тому, что вся резьбовая часть входит в толщу дерева и лишь гладкая часть может быть закрыта патрубком на глубину полости желоба, составляющей 5 дюймов.

Нет необходимости предварительно сверлить отверстия в бордюрных рейках. Благодаря высоте профиля и шагу резьбовой части, углу и заострению резьбы, винт для крепления желоба способен проходить через древесину почти насквозь, при этом не расщепляя ее. Известные из техники крепежные средства с накатанной или расточенной резьбой для дерева расщепляют древесину, если в ней не было предварительно просверлено отверстие.

Предпочтительным вариантом осуществления является средство крепления с головкой шестиугольной формы, обеспечивающей шесть точек контакта по бокам такой головки. Таким образом, обеспечивается достаточный упор, даже при необходимости создания значительного крутящего момента при ввинчивании винта в бордюрную рейку. Кроме того, на наружной поверхности желоба не остается следов от винта, что имеет место при использовании обычных средств крепления желоба.

Использование в предпочтительном варианте осуществления сочетания шестиугольной головки с прокладкой, от которой отходит гладкая часть винта, увеличивает прочность крепления в области лицевой части желоба. Поскольку диаметр прокладки превышает диаметр шестиугольной головки, она также защищает лицевую часть желоба от контакта с торцевым гаечным ключом, используемым для ввертывания шестиугольной головки, и предотвращает появление на лицевой части желоба следа в виде кольца или царапин в результате соединения винта с желобом.

Согласно дополнительному варианту осуществления с целью уменьшения необходимого крутящего момента часть крепежного средства в виде шурупа для дерева дополнительно снабжена наклонными поверхностями, которые представляют собой выемки, прорезанные или накатанные в промежутке между каждым витком резьбы крепежного средства. Наклонные поверхности снижают воздействие крутящего момента на головку, стержень, резьбу и инструмент, а также нагрузку на материал, в частности бордюрную рейку. Наклонные поверхности имеют многоугольную форму и не выходят за верхнюю и нижнюю границу резьбы. Они выполняют особую роль в резьбовой части крепежного средства. Наклонные поверхности расположены на остальной сплошной части стержня и между каждым витком резьбы. Они наклонены под различными углами, за счет чего древесина проходит над верхней границей наклонной поверхности и остается в самом глубоком участке выемки. Это снижает нагрузку на древесину при ввинчивании в нее крепежного средства и дает возможность древесине расширяться и сокращаться по мере проникновения крепежного средства согласно изобретению внутрь при минимальном оказываемом на нее давлении. Каждый отдельный виток резьбы способствует процессу снижения нагрузки при ввинчивании резьбовой части крепежного средства в древесину.

Таким образом, настоящее изобретение, в частности, относится к резьбовой части шурупа для дерева или средства крепления желоба в виде винта, включающего стержень, снабженный резьбой, каждый виток которой имеет лицевую сторону; при этом упомянутая резьба имеет больший угол наклона в лицевой части и участок с меньшей кривизной в ее задней части и снабжена наклонными поверхностями в виде выемок, расположенных на участке с меньшей кривизной позади витков резьбы.

За счет угла наклона наклонных поверхностей снижается нагрузка на древесину. По мере скольжения древесины в очередную выемку, крутящий момент постепенно нарастает до тех пор, пока не древесина не достигнет верхней границы выемки. Это уравнивает давление участка крепежного средства в виде не имеющего выемок сплошного стержня до тех пор, пока древесина не попадет в полость следующей выемки. При наличии множества выемок, расположенных на каждом витке резьбы, и шаге резьбы порядка нескольких витков на дюйм снижение нагрузки будет происходить на каждом отдельном витке резьбы.

При наличии выемок резьбовой участок крепежного средства лучше удерживается внутри древесины. При вывинчивании резьбового участка древесина будет скользить в направлении верхней границы выемки. Ей придется преодолевать выемку в том месте, где она имеет максимальную высоту.

При изготовлении выемок согласно изобретению их помещают в пологих участках резьбы. Для этого требуется уменьшить скорость вращения режущей пластины при ее контакте со стержнем. Благодаря этому пластина может в течение более длительного промежутка времени оставаться на одном участке окружности винта и проделывать более глубокие надрезы произвольной или регулируемой глубины и размеров внутри выемки. Таким образом, число выемок может колебаться для каждого отдельного витка резьбы.

Степень наклона выемок различна. Это дает возможность ввинчивать резьбовую часть в древесину таким образом, чтобы резьба срезала волокна. Следовательно, волокна древесины будут соответствовать углам наклона выемок.

При ввинчивании крепежного средства по часовой стрелке в древесину, благодаря выемкам, создается участок резьбы с постепенным наклоном. Это дает возможность волокнам древесины проходить через участок выемки с наименьшим углом наклона и попадать в участок резьбы с такой глубиной профиля, где давление на волокна является нормальным. Затем волокна выходят через сторону выемки с большим углом наклона, что дает возможность волокнам древесины расширяться, занимая самый нижний участок выемки. За счет этого уменьшается давление на волокна древесины и усилие, приложенное к ним сплошным участком, расположенным между витками резьбы.

Поскольку наличие множества выемок на каждом витке резьбы позволяет непрерывно ослаблять постоянное давление на волокна древесины в каждом витке, в одном из вариантов осуществления имеется множество выемок, расположенных на каждом витке произвольно на различной глубине. Волокна древесины располагаются неравномерно одновременно на двух любых выемках, за счет чего достигается непрерывное снижение давления. Следовательно, имеет место расширение и сжатие волокон древесины, расположенных вокруг резьбовой части крепежного средства по мере его проникновения в древесину. Имеется от 5 до 15 наклонных поверхностей или выемок на каждый виток резьбы, предпочтительно от 8 до 10 на виток.

Наличие выемок на пологом заднем участке витка резьбы придает резьбовой части крепежного средства повышенную способность удерживаться в древесине за счет двух факторов. Во-первых, расположенные между витками резьбы выемки дают возможность волокнам древесины расширяться, занимая полости выемок. Волокна оказываются внедренными в выемки внутри резьбовой части стержня, что позволяет им расширяться и заполнять пространство между витками резьбы. Во-вторых, поскольку выемки имеют острый угол наклона, такой угол наклона становится барьером, препятствующим удалению крепежного средства. В результате расширения волокон древесины и приобретения ими формы выемки острый угол наклона препятствует удалению крепежного средства за счет захватывающего действия волокон. С другой стороны, наличие участка выемки с плавным наклоном значительно снижает сопротивление волокон древесины в процессе ввода и продвижения крепежного средства.

За счет оснащения резьбы крепежных средств согласно настоящему изобретению выемками обеспечиваются уникальные преимущества, заключающиеся в следующем. Требуется меньший крутящий момент для установки, при этом обеспечивается лучшая фиксация крепежного средства в древесине и уменьшается вероятность возникновения люфта. Уменьшается вероятность отрыва головки от крепежного средства, а также перелома крепежного средства. Уменьшается износ используемых инструментов: головки со шлицем (не отламывается), головки с крестообразным шлицем (не отламывается), электросверла (меньший износ мотора) и гайковерта или торцевого ключа (меньше истирание). Экономия электроэнергии происходит благодаря меньшему ее потреблению в процессе установки. Повышается безопасность за счет уменьшения усилия и крутящего момента, необходимых при установке крепежного средства. Имеется возможность выбора различных металлов помимо стали, например алюминия, меди или любого другого металла, который может быть использован в зависимости от погодных условий либо требуемых характеристик. Обеспечивается лучшая фиксация крепежного средства внутри древесины.

На базе небольшой механической мастерской был сооружен станок для холодной высадки и было начато производство фрез для нарезания многозаходной резьбы. Поначалу производительность была очень мала. Для ее повышения были произведены усовершенствования.

Были подвергнуты испытанию алюминиевые водосточные желоба трех типов, а именно тонкий (с толщиной стенок 0,19-0,20 дюйма), средний (с толщиной стенок 0,25-0,27 дюйма) и толстый (с толщиной стенок 0,30-0,32 дюйма). Было известно, что желоба были повреждены в результате снеговой, гололедной нагрузки или давления обломков деревьев. Задняя часть желобов отсоединилась от бордюрных реек. Попытка отремонтировать кромку желоба и известное из техники подвесное крепление привела к тому, что наиболее изношенный участок скрытого подвесного крепления стал еще более изношенным из-за усталости металла. Это, в особенности, относится к тем случаям, когда желоб испытывает огромную нагрузку и давление. Если не производить необходимый ремонт, со временем состояние поврежденных участков ухудшается. Проблема ослабления крепления желоба хорошо известна и существует с тех пор, как было начато использование водосточных желобов. Уникальные винты для крепления желоба согласно настоящему изобретению обеспечивают решение данной проблемы. Они, например, способны крепить желоба трех типов, при этом используется крепежное средство одного размера, обладающее соответствующей фиксирующей способностью, а для винта согласно изобретению не требуется предварительно сверлить отверстия. Возможно осуществить повторное крепление используемого желоба без необходимости сверлить новые отверстия в лицевой и задней сторонах желоба или бордюрной рейки. Отсутствие необходимости повторного крепления желоба после того, как он был закреплен с помощью винта, согласно изобретению обеспечивает экономию времени и денег. Кроме того, при использовании винта согласно изобретению, отличающегося высокой степенью надежности, обеспечивается необходимая безопасность.

Винты для крепления желоба согласно изобретению обладают рядом важных преимуществ. Объем их продаж достиг значительного уровня вопреки расходам на их производство. Такой успех был достигнут при очень незначительной рекламе и является результатом демонстрации изделия автором изобретения, монтажниками, домовладельцами и т.д.

Цена на винты для крепления желобов может вплоть до пяти раз превышать цену на известные из техники костыли для желобов и в полтора раза превышать цену на известные из техники системы скоб. Экономия от использования винтов согласно изобретению достигается за счет того, что в течение многих лет не приходится платить за то, чтобы кто-нибудь снова прибил желоб. Кроме того, нет опасности того, что ремонтный рабочий упадет на землю при попытке закрепить расшатавшийся желоб. Помимо этого, когда гвозди не попадают в отверстия, проделанные при первоначальной установке, ремонтному рабочему для того, чтобы повторно закрепить расшатавшийся желоб, придется проделать отверстие левее или правее имеющегося. Следовательно, число отверстий в задней части желоба и в бордюрной рейке увеличится, что, в свою очередь, приведет к просачиванию воды и повреждению бордюрной рейки. В прошлом, из-за чрезмерного числа отверстий и опасности расщепления древесины и ее повреждения водой при замене желобов было необходимо заменять также и бордюрную рейку.

С помощью винтов для крепления желобов согласно изобретению можно решить эти проблемы благодаря уникальными эксплуатационным свойствам, которыми такие винты отличаются не только при установке новых желобов, но также и при замене костылей для крепления желобов. Достаточно лишь удалить старые костыли для крепления желобов и установить новые винты, используя отверстия в лицевой и задней поверхностях, ранее проделанные с помощью костыля, а затем туго ввернуть винт в бордюрную рейку. Если из-за использования костыля отверстие в бордюрной рейке расширилось и если резьба не захватывает древесину, для такого отверстия можно дополнительно использовать однодюймовый пластмассовый дюбель, после чего ввернуть винт. Для обеспечения надежной фиксации винта в процессе крепления теперь не требуется использовать известную из техники систему скоб или скрытых подвесных креплений. Такие крепления ввинчивали с задней стороны желоба, и они фиксировали лишь переднюю обратную кромку желоба.

Прочие цели и признаки настоящего изобретения очевидно вытекают из нижеследующего описания, рассматриваемого в сочетании с приложенными чертежами, на которых раскрыто несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. Тем не менее следует отметить, что чертежи имеют лишь иллюстративное предназначение и не ограничивают рамки изобретения.

Одинаковые элементы обозначены на различных видах чертежей одинаковыми ссылочными номерами.

Фиг.1 изображает перспективу крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению;

Фиг.2 - частичное поперечное сечение водосточного желоба, прикрепленного к бордюрной рейке с помощью крепежного средства согласно изобретению;

Фиг.3 - вид сверху первого варианта осуществления торцевой части крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению, входящей в контакт с инструментом;

Фиг.4 - вид сверху второго варианта осуществления торцевой части крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению, входящей в контакт с инструментом;

Фиг. 5 - вид сверху третьего варианта осуществления торцевой части крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению, входящей в контакт с инструментом;

Фиг.6 - перспектива еще одного варианта осуществления крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению, оснащенного неразъемной прокладкой, расположенной у торцевой части, входящей в контакт с инструментом;

Фиг.7 - частичное поперечное сечение водосточного желоба, прикрепленного к бордюрной рейке с помощью крепежного средства согласно изобретению и оснащенного неразъемной прокладкой, входящей в контакт с инструментом;

Фиг. 8 - вид сверху четвертого варианта осуществления входящей в контакт с инструментом торцевой части крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению, также оснащенного неразъемной прокладкой;

Фиг. 9 - вид сверху пятого варианта осуществления входящей в контакт с инструментом торцевой части крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению, также оснащенного неразъемной прокладкой;

Фиг. 10 - вид сверху шестого варианта осуществления входящей в контакт с инструментом торцевой части крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению, также оснащенного неразъемной прокладкой;

Фиг. 11 - в увеличенном виде частичное поперечное сечение, показанное на Фиг.7, подробно изображающее вторую стержневидную часть;

Фиг. 12 - вид сверху технологии изготовления уникальной резьбы винта для крепления водосточного желоба согласно изобретению; и

Фиг. 13 - разрез по линии 13-13 на Фиг.12, иллюстрирующий наклонные поверхности, которыми дополнительно снабжена резьбовая часть крепежного средства.

Фиг. 1 и 2 изображают крепежное средство 10 согласно изобретению. Крепежное средство 10 имеет первую стержневидную часть 14 и вторую стержневидную часть 16, образующую единое целое с одним из концов первой стержневидной части 14. С противоположным концом первой стержневидной части 14 образует единое целое головная часть 12. У первой стержневидной части 14 и второй стержневидной части 16 имеется общая центральная или продольная ось 30.

Длина первой стержневидной части 14 равна L₁, а длина второй стержневидной части 16 равна L₂. Длина L₁ преимущественно равна двум длинам L₂. Другими словами, длина L₂ преимущественно равна половине длины L₁. Несмотря на то, что значения L₁ и L₂ могут быть иными, данные величины являются предпочтительными значениями, обеспечивающими наиболее эффективную работу крепежного средства водосточного желоба по сравнению с другими крепежными средствами.

Длина L1 первой стержневидной части 14 такова, что данная стержневидная часть способна полностью пройти сквозь втулку 22 и водосборное отверстие 28 в водосточном желобе 20 (смотри Фиг.2). После установки, как это показано на Фиг. 2, резьбовая вторая стержневидная часть 16 оказывается полностью зафиксированной внутри бордюрной рейки 24 и, тем самым, обеспечивает прикрепление водосточного желоба 20 к бордюрной рейке. Общая длина крепежного средства 10 находится в такой зависимости от диаметра D, что отношение длины к диаметру составляет примерно 24:1. Например, при диаметре D, равном 1/4 дюйма, общая длина L₁ и L₂ в сочетании составят примерно 6 дюймов. Общая длина крепежного средства может быть в пределах от 6 до 8 дюймов, не считая головки. Предпочтительная длина второй стержневидной части 16 составляет от 2 до 2,67 дюйма из расчета общей длины от 6 до 8 дюймов.

Длина крепежного средства 10 является неотъемлемой характеристикой конструкции крепежного средства. По мере увеличения длины крутящий момент, приложенный к головке при ее ввинчивании в бордюрную рейку 24, создает дополнительное напряжение кручения, возникающее в наиболее слабой точке крепежного средства 10. Наиболее слабыми точками крепежного средства 10 являются точка, в которой головка 12а соединяется с первой стержневидной частью 14, и точка соединения первой стержневидной части 14 и второй стержневидной части 16 (т. е. то место, где резьбовая часть соединяется с не имеющей резьбы частью). Таким образом, толщина головки 12а может быть в пределах от 1/8 до 1/2 дюйма.

Общая длина крепежного средства водосточного желоба согласно изобретению такова, что крепежное средство одного размера способно удерживать четырехдюймовый, пятидюймовый и шестидюймовый водосточный желоб, при этом нет нужды использовать какие-либо другие крепежные средства.

Вторая стержневидная часть 16 имеет заостренный конец 18, способствующий первоначальному вхождению в контакт крепежного средства 10 с водосточным желобом 20 и бордюрной рейкой 24. Кроме того, заостренный конец 18 помогает пользователю пробить молотком крепежное средство 10 сквозь водосточный желоб 20 и вбить его в бордюрную рейку 24, чтобы дополнительно облегчить начальный контакт.

Диаметр D крепежного средства 10 может составлять, например, 1/4 дюйма. Диаметр D выбирают таким образом, чтобы он немного превышал диаметр стандартного гвоздя для крепления водосточного желоба. Таким образом, используемые в настоящее время гвозди для крепления водосточного желоба могут быть заменены крепежным средством 10, при этом будут использованы отверстия, оставшиеся после удаления гвоздей.

В другом варианте осуществления изобретения диаметр D крепежного средства 10 может быть одним в первой стержневидной части 14 и другим во второй стержневидной части 16. Например, диаметр второй стержневидной части 16 может немного превышать диаметр первой стержневидной части 14.

Фиг.6-10 аналогичны, соответственно, Фиг.1-5 за исключением того, что на Фиг. 1-6 проиллюстрирована неразъемная прокладка 40. Прокладка 40 образует единое целое с головкой 12а, будучи неразъемно прикреплена к внутренней поверхности 42 головки 12а и расположена между головкой и первой стержневидной частью 14. Таким образом, первая стержневидная часть 14, прокладка 40 и головка 12а образуют единую непрерывную структуру, элементы которой связаны последовательно.

Винтовая резьба 50 (Фиг.11) второй стержневидной части 16 имеет острые края 15 и шаг Р, обеспечивающий фиксацию в древесине. Острые края обеспечивают большую высоту профиля резьбы, чем у резьбы для металла. Высота профиля резьбы для дерева увеличена, чтобы компенсировать низкую прочность древесины по сравнению с прочностью стали. Шаг Р может составлять от 1/16 до 3/16 дюйма (т.е. примерно от 5 до 16 витков на дюйм). Таким образом, шаг Р и диаметр D соотносятся таким образом, что при увеличении одного параметра увеличивается и другой, и наоборот. Шаг Р выбирают таким образом, чтобы он был достаточно мал для снижения крутящего момента, необходимого для ввинчивания крепежного средства 10, но при этом не страдала возможность применять крепежное средство для дерева или не возникал разрыв крепежного средства при скручивании в его слабейшей точке.

Комбинация из головки 12а и прокладки 40, выполненная как единое целое с гладкой частью 14 стержня, обеспечивает большее усилие закрепления в лицевой части водосточного желоба. Поскольку прокладка 40 имеет круглую форму, а ее диаметр превышает диаметр головки 12а, она также защищает лицевую поверхность водосточного желоба от следов или царапин, которые оставляет торцевой гаечный ключ, используемый для головки 12а при прикреплении винта 10 к водосточному желобу 20.

В прошлом, при использовании известных из техники крепежных средств с накатанной или расточенной резьбой требовалось предварительно сверлить отверстия перед тем, как ввинчивать их в тонкие деревянные детали. В настоящем изобретении данная проблема решена, как это показано на Фиг.11. Применение винтов, не требующих предварительно просверленных отверстий, основано на том, что резьбу 50 прорезают с таким шагом Р, искривлением С, высотой Н, глубиной d, заострением S, что она обладает режущими свойствами сверла и усилием закрепления винта для дерева. По результатам 30 различных испытаний было решено, что предпочтительно нарезать 11 витков резьбы 50 на дюйм при глубине резьбы от вершины до дна в одну треть диаметра D винта для водосточного желоба.

Передняя сторона витков с крутым уклоном выполняет режущую функцию, а благодаря более пологой или имеющей меньшую степень кривизны задней стороне витков обеспечивается режущая способность резьбы за счет стороны витков с более крутым уклоном и усилие закрепления, аналогичное винту для дерева, благодаря наличию более пологого участка витка резьбы. Высота Н или глубина d представляет собой расстояние от высшей точки заострения S до точки С, расположенной в наименее искривленной части. Наименее искривленная часть искривления С вогнута в такой степени, что радиус искривления почти бесконечен, и, таким образом, участок С является почти плоским. Заострение S витка резьбы 50 таково, что угол заострения S относительно С равен примерно 90 (или, предпочтительно, представляет собой прямой угол).

Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения на винтовую резьбу второй стержневидной части 16 для уменьшения трения между крепежным средством 10 и бордюрной рейкой 24 может быть нанесено покрытие из масла или ТЕФЛОНА (т.е. покрытие из не прилипающего полимерного смазочного материала) либо парафина, благодаря чему снижается крутящий момент, необходимый для ввинчивания крепежного средства. Винтовая резьба на второй стержневидной части 16 обеспечивает дополнительную надежность соединению между водосточным желобом бордюрной рейкой 24.

На Фиг. 3, 4 и 5 проиллюстрированы, соответственно, первый, второй и третий варианты осуществления головной части. При ввинчивании крепежного средства, как это показано на Фиг.2, пользователь с помощью инструмента с ручным или автоматическим приводом захватывает головные части 12а, 12b и 12с, придавая им требуемое вращательное движение и прилагая к ним давление, необходимое для прикрепления водосточного желоба 20 к бордюрной рейке 24. Крепежное средство 10 может быть выполнено из алюминия, оцинкованной стали, нержавеющей стали или любого другого известного материала, пригодного для этой цели. Предпочтительно, винт 10 для крепления водосточного желоба выполнен из алюминия.

При установке на практике заостренный конец 18 помещают вплотную к водосточному желобу и легкими ударами молотка вбивают его в лицевую сторону желоба и в заднюю часть желоба до тех пор, пока конец 18 не войдет в контакт с бордюрной рейкой 24, расположенной под кровлей 26. Перед тем как вбивать крепежное средство 10 в заднюю стенку водосточного желоба, на него устанавливают втулку 22. После первоначального контакта с бордюрной рейкой 24 в результате многократных легких ударов молотком по головной части 12а, 12b и 12с заостренный конец 18 проникает в бордюрную планку еще глубже, благодаря резьбе на второй стержневидной части 16 крепежное средство 10 начинает вращаться в направлении витков резьбы. В этот момент пользователь может воспользоваться инструментом с ручным или электрическим приводом, чтобы ввернуть головку 12а и еще прочнее закрепить крепежное средство 10 в бордюрной рейке.

Для изготовления винта 10 для крепления водосточного желоба предпочтительно используют сплав номер 5356-0 на основе алюминия, поставляемый компанией Alcotec Wire (Трэверс-сити, штат Мичиган) и имеющий следующий химический состав, выраженный в мас.% в пересчете на общий вес (см. табл.1).

Способ изготовления проиллюстрирован на Фиг.12. Для получения требуемых шага и угла резьбы согласно изобретению оказалось невозможным использовать известные из техники способы наката или расточки резьбы. С помощью таких известных из техники технологий было невозможно получить резьбу с нужным шагом, углом и глубиной для ее применения в винтах для крепления водосточного желоба без использования предварительно просверленных отверстий.

В связи с этим было решено использовать для нарезания резьбы 50 на алюминиевом стержне 52 режущую пластину 54 со скоростью вращение 30 000 об/мин, с помощью которой при перемещении стержня через металлорежущий станок 58 делали один наклонный надрез на передней части 56 витка. Затем после одного прохода режущим инструментом стержень не удаляли, а снова подавали через станок и вводили в контакт с режущей пластиной, чтобы при повторном проходе винта для крепления водосточного желоба через станок в обратном направлении придать передним кромкам витков резьбы нужный угол и режущие свойства. Перемещение стержня относительно режущей пластины 54 осуществляли с помощью передвижного зажимного приспособления 60, имеющего захватное средство 62, служащее для захвата стержня 52 и его подачи в направлении 64 и обратном направлении 66. Благодаря использованию такой технологии двойного нарезания передней кромки витков резьбы обеспечивалась способность винтовой резьбы ввинчиваться в деревянные детали, не расщепляя древесину. По существу, винт для крепления водосточного желоба, проникая в древесину, просверливает собственное предварительное отверстие. Таким образом, винт для крепления водосточного желоба обладает свойствами сверла и фиксирующей способностью винта. В связи с этим для получения резьбы, передняя часть витка которой имеет большой угол наклона, а участок позади передней части является пологим и почти плоским, нарезание передней части витков резьбы винта для крепления водосточного желоба необходимо осуществлять в два прохода. Нарезание передней части витков резьбы в два прохода обеспечивает заострение резьбы, необходимое для внедрения в древесину подобно сверлу. При проходе режущим инструментом металлорежущего станка 58 в обратном направлении 66 нарезают лишь переднюю часть витка резьбы.

На Фиг.13 проиллюстрирован вариант осуществления, согласно которому резьба 50 на винтовой части крепежного средства для деревянных конструкций снабжена дополнительными наклонными поверхностями 80, снижающими требуемый крутящий момент. Наклонные поверхности 80 представляют собой выемки 82, вырезанные или расточенные в промежутках между каждым витком резьбы крепежного средства. Наклонные поверхности 80 снижают крутящий момент, воздействующий на головку, стержень, резьбу, инструменты, и нагрузку на материал. Наклонные поверхности 80 имеют многоугольную форму и не выходят за верхнюю или нижнюю границы резьбы. Они представляют собой отдельный вариант осуществления винтовой части. Наклонные поверхности расположены на остальной пологой задней части витков резьбы и между каждым витком.

Наклонные поверхности выточены с различным угловым шагом, что дает возможность древесине проходить над верхней точкой 84 наклонной поверхности и попадать внутрь наклонной плоскости. Благодаря этому снижается нагрузка на древесину при ввинчивании крепежного средства в древесину. Наличие наклонной поверхности дает возможность древесине расширяться и сокращаться. По мере ввинчивания резьбовой части крепежного средства в древесину этому способствует каждый отдельный виток.

За счет угла наклона поверхности снижается нагрузка на древесину. По мере скольжения древесины в очередную наклонную поверхность крутящий момент постепенно нарастает до тех пор, пока древесина не достигнет верхней точки 84 наклонной поверхности. Благодаря этому давление сплошной, не снабженной наклонными поверхностями стержневидной части крепежного средства выравнивается, пока древесина не попадет в полость или нижнюю точку 86 наклонной поверхности. При наличии множества наклонных поверхностей, расположенных произвольно или в определенных положениях на каждом витке резьбы, у которой имеется множество витков на дюйм, происходит снижение нагрузки на каждом отдельном витке. Между верхней точкой 84 и нижней точкой 86 расположена промежуточная точка 88 наклонной поверхности.

При наличии наклонных поверхностей винтовая часть крепежного средства лучше фиксируется в древесине. В случае вывинчивания (вращения против часовой стрелки) резьбовой части из древесины она теперь будет скользить в направлении верхней точки 84 наклонной поверхности. Древесине придется преодолевать сопротивление в точке 84 наклонной поверхности, имеющей максимальную высоту. В то же время, в случае ввинчивания крепежного средства в древесину (вращения по часовой стрелке) древесина легче скользит в нижнюю точку 86.

Для создания дополнительных наклонных поверхностей на пологих участках, расположенных между витками резьбы, требуется уменьшить скорость вращения режущей пластины при ее контакте со стержнем. Это проиллюстрировано на Фиг. 12. Благодаря этому пластина может в течение более длительного промежутка времени оставаться на одном участке окружности винта и проделывать более глубокие надрезы произвольной или регулируемой глубины и размеров. Таким образом, число наклонных поверхностей в каждом отдельном витке резьбы может быть различным. В основе способа изготовления наклонных поверхностей лежит использование технологии, описанной выше со ссылкой на Фиг.12. На Фиг.13 проиллюстрированы наклонные поверхности.

Угол наклона поверхностей различен. Угол образован между точками 86-88-84 и колеблется в пределах от 90 до 120^o. Угол образован между точками 88-84-86 и колеблется в пределах от 130 до 160^o. Это дает возможность ввинчивать резьбовую часть крепежного средства в древесину таким образом, чтобы резьба срезала волокна древесины, которые будут соответствовать углам наклона поверхностей.

У наклонных поверхностей имеется три отрезка неодинаковой длины, а именно самый короткий отрезок длиной 90, самый длинный отрезок длиной 92, отрезок промежуточной длины 94. Отрезок промежуточной длины 94 соединяет самый короткий отрезок длиной 90 с самым длинным отрезком длиной 92. Угол образован при пересечении самого короткого отрезка длиной 90 с отрезком промежуточной длины 94. Угол образован при пересечении отрезка промежуточной длины 94 с самым длинным отрезком длиной 92.

Пример 1

Было осуществлено сравнительное испытание с использованием торцевого гаечного ключа. Каждая из трех групп включала в себя по пять крепежных средств, у которых была испытана способность резьбового стержня 1/4 дюйма на 2 дюйма ввинчиваться в строительные деревянные конструкции из дугласовой пихты. Шаг резьбы у всех крепежных средств составлял 11 витков на дюйм. Были получены следующие средние результаты по группам (см. табл.2).

Таким образом, для установки крепежного средства согласно изобретению требуется существенно меньший крутящий момент по сравнению с известными из техники средствами.

Пример 2

Было проведено сравнение результатов использования винтов для крепления водосточного желоба согласно изобретению и известных из техники крепежных средств на примере стандартной сосновой бордюрной рейки толщиной 3/4 дюйма. Согласно патенту 4888920, выданному на имя Marulic, для прикрепления водосточных желобов используются стандартные 7- или 8-дюймовые гвозди. Расстояние между всеми крепежными средствами водосточных желобов обычно составляют от 2¹/₂ до 3 футов. Из-за воздействия погодных факторов гвозди имеют тенденцию расшатываться по истечении года или двух. Гвозди могут даже выпадать, если погодные условия суровы, что приводит к повреждению водосточных желобов и бордюрной рейки и возможному просачиванию воды внутрь дома или фундамента. При установке водосточных желобов крепящие их гвозди часто расщепляют бордюрную рейку, если они вбиты слишком близко к ее краям. Гвозди также гнутся, если натыкаются на что-либо твердое, например, сук или хвостовую часть стропил. Они гнутся, если используется древесина, обработанная под давлением.

Было проведено сравнительное испытание, в ходе которого осуществляли удаление гвоздя из древесины. Гвоздь был удален из детали толщиной 3/4 дюйма, изготовленной из сосны. Для его удаления потребовалось усилие в 60 фунтов. Следовательно, при установке водосточного желоба длиной 25 футов с помощью 10 гвоздей усилие закрепления составит 600 фунтов.

Согласно патенту США 5388377, выданному на имя Faulkner, при использовании скрытых подвесных креплений, на которые опирается передний край водосточного желоба, его прочность зависит от толщины материалов, из которых изготовлен водосточный желоб. Он может колебаться в пределах от 0,019 до 0,032 дюйма. При использовании зажима, с кромкой толщиной 0,032 дюйма, для отрыва зажима от водосточного желоба, в результате чего лицевая часть желоба оказывается без опоры, требуется усилие около 50 фунтов. Кроме того, из-за повреждения кромки желоба подвесным креплением при повторном ввинчивании части крепления в бордюрную рейку скрытое подвесное крепление невозможно закрепить повторно. Кромка крыши, нависающая над водосточным желобом, при ввинчивании скрытого подвесного крепления в бордюрную рейку оказывается поврежденной на участке от верхней задней до нижней задней точек водосточного желоба. Ниже приведен пример, иллюстрирующий прочность обычного крытого подвесного крепления. При использовании 10 скрытых подвесных креплений для водосточного желоба длиной 25 футов нагрузка, выдерживаемая лицевой и нижней частей водосточного желоба составляет 500 фунтов. Поскольку винты подвесных креплений выполнены из металла, со временем они имеют тенденцию ржаветь, кроме того имеет место усталость металла. Поскольку передний зажим не прилегает плотно к кромке водосточного желоба, образуется люфт.

Винты для крепления водосточного желоба согласно изобретению отличаются уникальным усовершенствованием. В частности, в процессе установки винтов обеспечивается полный контроль. Исключается колебание молотка и необходимость, стоя на стремянке, прислоняться к желобу, чтобы ввинтить скрытое крепление. Винты для крепления водосточного желоба ввинчивают с помощью электрической дрели либо 12-вольвотовой портативной дрели. Вероятность несчастного случая невелика, поскольку процесс винтов лучше контролируется. При установке алюминиевых водосточных желобов для их крепления возможно использовать алюминиевые винты либо медные винты при установке медных желобов. Не происходит контакта различных металлов. При закреплении винтов они проходят сквозь сучья в древесине, хвостовые части стропил или древесину плотных пород. Винтам для крепления водосточного желоба не нужны предварительно просверленные отверстия. Они не расщепляют древесину, даже если установлены вблизи края деревянной детали.

Усилие, необходимое для удаления винта согласно изобретению из сосновой доски толщиной 3/4 дюйма, равно примерно 875 фунтам. В случае с водосточным желобом длиной 25 футов, прикрепленным с помощью расположенных на расстоянии 2,5 футов друг от друга 10 винтов, нагрузка, которую выдерживает такой водосточный желоб длиной 25 футов и весом 20 фунтов, составляет 8750 фунтов. Если для крепления такого желоба использовать лишь 5 винтов, выдерживаемая им нагрузка достигала бы 4375 фунтов. Нагрузка, выдерживаемая винтом для крепления водосточного желоба согласно изобретению, значительно превосходит все известные из техники средство крепления водосточного желоба, которые, как это следует из результатов их испытаний, составляет от 500 до 600 фунтов.

Несмотря на то, что были проиллюстрированы и описаны несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, следует отметить, что в него могут быть внесены многочисленные изменения, не выходящие за объем и сущность изобретения, ограниченного приложенными патентными притязаниями.