распорный забивной дюбель

Формула изобретения

1. Распорный забивной дюбель, содержащий выполненный из полимерного композиционного материала гвоздь с заостренным концом и шляпкой в виде тела вращения, выполненные из термопластичного полимера разжимную втулку и тарельчатый элемент с прижимной пластиной и полой направляющей частью, внутри которой размещена металлическая шайба, отличающийся тем, что тело гвоздя и шляпка выполнены заодно из полимерного композиционного материала однонаправленного армирования с кольцевой армирующей обмоткой, формирующей профилированную поверхность гвоздя, причем шляпка гвоздя оснащена сердечником, неразъемно контактирующим с полимерным композиционным материалом однонаправленного армирования, при этом шляпка гвоздя размещена в полой направляющей части тарельчатого элемента с зазором.

2. Дюбель по п.1, отличающийся тем, что сердечник выполнен из материала, одинакового с материалом гвоздя.

3. Дюбель по п.1, отличающийся тем, что сердечник выполнен из эпоксидной или полиэфирной смолы.

4. Дюбель по п.1, отличающийся тем, что сердечник выполнен из термопластичного полимера.

5. Дюбель по п.4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть поверхности сердечника представляет собой чередующиеся кольцевые цилиндроконические уступы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоизоляции, а именно к крепежным устройствам, и может быть использовано для крепления теплоизоляционных материалов на бетонной поверхности и кирпичной кладке.

Из уровня техники известен распорный забивной дюбель для крепления теплоизоляционных материалов по патенту РФ № 2169866 (бюллетень № 18, опубл. 27.06.2001.), содержащий гвоздь из полимерного композиционного материала с заостренным концом и шляпкой в виде тела вращения, выполненные из термопластичного полимера разжимную втулку и тарельчатый элемент.

К недостаткам указанного дюбеля следует отнести невысокую надежность крепления гвоздя в разжимной втулке. При эксплуатации из-за вибраций и релаксирующих свойств термопластичного материала втулки ее сцепление с поверхностью гвоздя ослабляется, и возможен отход втулки от стержня. Кроме того, шляпка гвоздя при осевых нагрузках на дюбель, вызванных воздействием температур или ветра на теплоизоляционное покрытие, действует на тарельчатый элемент как клин и вызывает его расширение. При этом гвоздь может протягиваться через тарельчатый элемент. Таким образом, известный дюбель обладает пониженными эксплуатационными свойствами, приводящими к низкому функциональному результату, обусловленному низкой надежностью фиксации теплоизолирущего материала к утепляемой поверхности.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является дюбель по патенту РФ на полезную модель № 32552 (бюллетень № 26, опубл. 20.09.2003.), содержащий выполненный из полимерного композиционного материала гвоздь с заостренным концом и шляпкой в виде тела вращения, выполненные из термопластичного полимера разжимную втулку и тарельчатый элемент с прижимной пластиной и полой направляющей частью, внутри которой размещена металлическая шайба.

Конструкция известного дюбеля такова (гладкая боковая поверхность шляпки плотно контактирует с поверхностью полости направляющей части тарельчатого элемента), что при забивании шляпки требуется прикладывать к ней значительные ударные усилия, что усложняет монтаж дюбеля и требует повышенной ударной прочности материала шляпки. Плотная посадка шляпки требует повышенной материалоемкости и, как следствие, снижает экономичность готового изделия. Кроме того, во время захода шляпки в полость направляющей части тарельчатого элемента (при монтаже дюбеля) сжимаемый в этой полости воздух увеличивает сопротивление заходу шляпки в отверстие, что усложняет условия монтажа дюбеля.

Значительное различие между диаметром шляпки и диаметром тела гвоздя снижает технологичность изготовления последнего.

Кроме того, известный дюбель не обеспечивает надежную фиксацию гвоздя, имеющего неразвитую поверхность, в разжимной втулке. Возможен отход втулки от гвоздя, обусловленный ослаблением сцепления их ответных поверхностей при эксплуатационных вибронагрузках из-за релаксирующих свойств термопластичного материала разжимной втулки.

Задачей заявляемого технического решения является создание конструкции распорного забивного дюбеля, позволяющей повысить функциональный результат при использовании дюбеля, надежность фиксации в зоне разжимная втулка-гвоздь за счет создания развитой поверхности гвоздя при отсутствии ослабления его сечения при одновременном обеспечении технологичности изготовления, приводящей к повышению экономической привлекательности готового изделия, и упрощения монтажа дюбеля.

Поставленная задача решается предлагаемым распорным забивным дюбелем, содержащим выполненный из полимерного композиционного материала гвоздь с заостренным концом и шляпкой в виде тела вращения, выполненные из термопластичного полимера разжимную втулку и тарельчатый элемент с прижимной пластиной и полой направляющей частью, внутри которой размещена металлическая шайба. Особенность заключается в том, что тело гвоздя и шляпка выполнены заодно из полимерного композиционного материала однонаправленного армирования с кольцевой армирующей обмоткой, формирующей профилированную поверхность гвоздя, причем шляпка гвоздя оснащена сердечником, неразъемно контактирующим с полимерным композиционным материалом однонаправленного армирования, при этом шляпка гвоздя размещена в полой направляющей части тарельчатого элемента с зазором.

В частности, сердечник выполнен из материала, одинакового с материалом гвоздя.

В частности, сердечник выполнен из эпоксидной или полиэфирной смолы.

В частности, сердечник выполнен из термопластичного полимера.

В частности, по меньшей мере часть поверхности сердечника из термопластичного полимера представляет собой чередующиеся кольцевые цилиндроконические уступы.

Предлагаемый распорный забивной дюбель иллюстрируется графическими изображениями:

Фиг.1 - продольный разрез дюбеля.

Фиг.2 - продольный разрез шляпки с сердечником из термопластичного полимера с профилированной поверхностью.

Распорный забивной дюбель содержит гвоздь 1 со шляпкой 2, разжимную втулку 3, тарельчатый элемент 4. Шляпка 2 оснащена сердечником 5. Тарельчатый элемент 4 содержит прижимную пластину 6 и полую направляющую часть 7, оснащенную металлической шайбой 8. Стержень 1 выполнен из полимерного композиционного материала однонаправленного армирования (например, стекловолокно ГОСТ 17139-79, СВМ ТУ 6-06-1153-78, углеровинг УКН ТУ 6-06-31-282-80, базальторовинг ТУ 5952-001-13959141-2004 или органоволокно CBM-IY ТУ 6-06-И54-79) с кольцевой армирующей обмоткой из того же материала, что и стержень 1 или из термоусаживающейся полимерной ленты (например, полиамидная лента, лавсановая и т.п.). В зависимости от ширины обмоточного элемента и шага его укладки могут быть достигнуты требуемые высоты профиля поверхности тела гвоздя 1 и его шляпки 2. Сердечник 5 выполнен, например из эпоксидной или полиэфирной смолы или из термопласта (полиамид, полистирол, полипропилен и т.п.), или из материала, одинакового с материалом гвоздя 1. Прижимная пластина 6 тарельчатого элемента 4 в частных случаях выполнения дюбеля может быть оснащена перфорацией и/или выступами для улучшения сцепления между элементами зоны теплоизоляция - пластина - слой штукатурки, наносимый в последующем. Полая направляющая часть 7 тарельчатого элемента 4 (в соответствии с существующей потребностью) может иметь наружную поверхность, оснащенную выступами для увеличения надежности сцепления тарельчатого элемента с теплоизоляцией. В частных случаях выполнения дюбеля разжимная втулка может быть оснащена выступами.

Заявляемый распорный забивной дюбель монтируют следующим образом.

В утепляемой поверхности (бетонная плита, кирпичная кладка и т.п.) насквозь через теплоизолирующий материал сверлят отверстие диаметром, равным наружному диаметру разжимной втулки 3. Устанавливают дюбель в собранном виде и забивают гвоздь 1 до стопорения его в металлической шайбе 8. При забивании гвоздь 1 распирает разжимную втулку 3 и надежно фиксируется в ней за счет своей профилированной поверхности. Профилированный зазор между шляпкой 2 и полой направляющей частью 7 тарельчатого элемента 4 (возможность создания которого обусловлена конструктивным изготовлением гвоздя) позволяет упростить процесс монтажа дюбеля за счет исключения сопротивления сжимаемого воздуха. После того как гвоздь 1 забит, на теплоизоляционный материал наносят жидкий твердеющий материал (штукатурку). Этот материал затекает в зазор, что повышает сцепление профилированной поверхности шляпки 2 как со штукатуркой, так и с тарельчатым элементом 4, повышая надежность функционирования дюбеля. При воплощении изобретения зазор может быть заполнен клеем. Возможность уменьшения диаметра шляпки 2, по сравнению с прототипом, а также особенности ее формирования с использованием сердечника 5 в качестве ее конструктивного элемента повышают экономичность изготовления предлагаемого распорного забивного дюбеля. Если, в соответствии с необходимостью, монтаж дюбеля осуществляют в иной последовательности, чем приведенная выше (гвоздь в сборе с теплоизолирующим материалом забивают в разжимную втулку, предварительно установленную в утепляемой поверхности), то вся профилированная поверхность гвоздя надежно фиксируется в теплоизолирующем материале.

Следует отметить, что формирование профилированной поверхности собственно тела гвоздя и шляпки при отсутствии ослабления материала (например, путем выполнения канавок, проточек с выборкой материала) гарантированно исключает возникновение концентраторов напряжений, что увеличивает несущую способность дюбеля.

Заявляемая конструкция дюбеля успешно прошла испытания и позволяет получить изделие, обеспечивающее высокий функциональный результат - надежное и долговечное крепление теплоизоляции.