RU2340800C1

RU2340800C1 - Dowel

Info

Publication number: RU2340800C1
Application number: RU2007118049/11A
Authority: RU
Inventors: Игорь Викторович Прохоров (RU); Игорь Викторович Прохоров; Юрий Васильевич Казанков (RU); Юрий Васильевич Казанков
Original assignee: Игорь Викторович Прохоров
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2008-12-10
Also published as: UA86303C2; UA29296U

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: dowel contains screw part that includes taper tip and core, and head part that is connected with its one end to core and has flange on the second end. Dowel is arranged with longitudinal cavity that has lead-in section of hexahedral cross section from the side of flange. Part of cavity stretched after lead-in section has cylindrical shape with circular cross section. Length of lead-in section makes 2.5-3.5 of cylinder diameters of specified cylindrical part of cavity. In facets of lead-in sections of cavity in area of coupling with cylindrical part protrusions are formed, length of which does not exceed width of lead-in section hexahedron facet.

EFFECT: simplification and quality increase of dowel installation in walls and roofs of buildings, when fixing sheet materials on them.

4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и эксплуатации зданий и сооружений, в частности к креплению на стенах и крышах зданий и сооружений элементов их конструкции.The invention relates to the construction and operation of buildings and structures, in particular to the fastening on the walls and roofs of buildings and structures of their structural elements.

Известны винтовые дюбели для крепления на стенах и крышах зданий и сооружений различных частей их конструкции, а также листовых гидро- и теплоизолирующих материалов (патент США №4601625, F16B 13/00, 1986 г.; патент США №6030162, F16B 35/04, 1998 г; патент ЕР 1162378, F16B 35/04, 2002 г.).Known screw dowels for mounting on the walls and roofs of buildings and structures of various parts of their structures, as well as sheet hydro- and heat-insulating materials (US patent No. 4601625, F16B 13/00, 1986; US patent No. 6030162, F16B 35/04, 1998; patent EP 1162378, F16B 35/04, 2002).

Эти дюбели монтируются в относительно малопрочных материалах стен и крыш типа пенополистирола, минеральной ваты, войлока, пенобетона путем ввинчивания их непосредственно в указанные материалы. Недостатком этих дюбелей является сложность процедуры их монтажа.These dowels are mounted in the relatively low-strength materials of walls and roofs such as polystyrene foam, mineral wool, felt, foam concrete by screwing them directly into these materials. The disadvantage of these dowels is the complexity of the procedure for their installation.

Известен также дюбель, содержащий винтовую часть, включающую в себя конический наконечник и сердечник и имеющую на большем участке своей длины полость, и головную часть, соединяемую одним концом с сердечником и имеющую на втором конце фланец, диаметр которого больше, чем диаметр винтовой части (патент ЕР 1162378).A dowel is also known, which contains a screw part, which includes a conical tip and a core and having a cavity on a larger portion of its length, and a head part connected at one end to the core and having a flange on the other end, the diameter of which is larger than the diameter of the screw part (patent EP 1162378).

Этот дюбель имеет недостатки, проявляющиеся в значительной степени при креплении толстых листовых теплоизолирующих материалов.This dowel has disadvantages, which are manifested to a large extent when fastening thick sheet heat-insulating materials.

Крепление этих материалов включает в себя следующие операции:The fastening of these materials includes the following operations:

- укладку листа на место его крепления;- laying the sheet in place of its fastening;

- ввинчивание в лист, а затем в материал стены или крыши винтовой части дюбеля;- screwing into the sheet, and then into the wall or roof material of the screw part of the dowel;

- соединение головной части дюбеля с его винтовой частью с их взаимной фиксацией, при этом фланец головной части прижимается к поверхности укрепляемого листа.- the connection of the head of the dowel with its screw part with their mutual fixation, while the flange of the head part is pressed against the surface of the reinforced sheet.

После ввинчивания винтовой части ее конец, соединяемый с головной частью, оказывается утопленным в теле листа. По этой причине процесс соединения указанных частей выполняется «вслепую», наугад, что требует повышенных затрат времени на эту операцию. Это является недостатком известного дюбеля.After screwing in the screw part, its end connected to the head part is recessed in the sheet body. For this reason, the process of joining these parts is performed “blindly” at random, which requires increased time for this operation. This is a disadvantage of the known dowel.

При соединении головной части дюбеля с винтовой частью необходимо преодолевать усилие сопротивления, возникающее в месте соединения и фиксации указанных частей. Преодолевать его приходится путем ударных нагрузок на головную часть. Регулировать энергию удара, выполняемого вручную, достаточно сложно, поэтому глубина захода головной части в винтовую оказывается величиной, трудно регулируемой оператором, выполняющим монтажные работы. Между тем эта глубина захода должна достаточно точно соответствовать толщине укрепляемого листового материала. В противном случае возможно переуплотнение материала листа в местах крепежа его дюбелями, а также появление локальных вмятин на поверхности листа в этих местах, что также можно отнести к недостаткам известной конструкции.When connecting the head part of the dowel with the screw part, it is necessary to overcome the resistance force arising at the junction and fixation of these parts. It is necessary to overcome it by shock loads on the head part. It is quite difficult to regulate the energy of a manual strike; therefore, the depth of approach of the head into the screw turns out to be a value that is difficult to control by the operator performing the installation work. Meanwhile, this depth of approach should correspond fairly accurately to the thickness of the reinforced sheet material. Otherwise, it is possible to re-seal the sheet material in places of fastening with dowels, as well as the appearance of local dents on the surface of the sheet in these places, which can also be attributed to the disadvantages of the known design.

Кроме того, винтовую часть дюбеля ввинчивают, вводя в ее полость рабочий орган завинчивающего устройства и приводя его во вращение. Крутящий момент с рабочего органа передается винтовой части благодаря тому, что поперечные сечения рабочего органа и полости геометрически подобны.In addition, the screw part of the dowel is screwed in, introducing the working body of the screwing device into its cavity and bringing it into rotation. The torque from the working body is transmitted to the screw part due to the fact that the cross sections of the working body and cavity are geometrically similar.

Полость в винтовой части распространяется на большую часть ее длины. При этом оказывается, что глубина полости значительно превышает ту достаточную глубину, на которую должен заходить в нее рабочий ввинчивающий орган. Излишняя, ничем не ограничиваемая глубина захода рабочего органа в полость также является недостатком этого дюбеля.The cavity in the screw part extends to most of its length. It turns out that the depth of the cavity significantly exceeds that sufficient depth to which the working screw-in organ must go into it. Excessive, unlimited depth of entry of the working body into the cavity is also a disadvantage of this dowel.

Наиболее близким к предложенному является дюбель, содержащий винтовую часть, включающую в себя конический наконечник и сердечник, головную часть, соединенную одним концом с сердечником и имеющую фланец на втором конце, и выполненный с продольной полостью, имеющей со стороны фланца заходный участок шестигранного поперечного сечения (см. патент Японии №11108031, кл. F16В 25/00, 1999 г.).Closest to the proposed one is a dowel containing a screw part including a conical tip and a core, a head part connected at one end to the core and having a flange at the second end, and made with a longitudinal cavity having an inlet hexagonal cross section from the flange side ( see Japanese Patent No. 11108031, CL F16B 25/00, 1999).

Недостаток этого устройства в особой степени проявляется при монтаже дюбелей на горизонтальных поверхностях, например при укреплении теплоизолирующего слоя или гидроизоляционного покрытия на плоской кровле, если при этом монтаж ведется с использованием универсального завинчивающего устройства типа дрели, шуруповерта. Оператор, держа в одной руке завинчивающее устройство, вводит его рабочий орган в заходный шестигранный участок полости в дюбеле, который держит во второй руке. При этом оператор вынужден удерживать дюбель в надетом на рабочий орган положении в течение операций подвода и установки дюбеля на место его завинчивания. В противном случае дюбель может соскочить с рабочего органа под действием силы собственного веса. Занятость обеих рук оператора в течение этого времени затрудняет, сковывает его движения и может явиться одной из причин травматизма. Целесообразна такая конструкция дюбеля (или рабочего органа), которая обеспечивает фиксацию дюбеля на рабочем органе.The disadvantage of this device is particularly manifested when mounting dowels on horizontal surfaces, for example, when strengthening the insulating layer or waterproofing coating on a flat roof, if the installation is carried out using a universal screwdriver such as a drill or screwdriver. The operator, holding a screw-in device in one hand, inserts his working body into the inlet hexagonal section of the cavity in the dowel, which he holds in his second hand. At the same time, the operator is forced to hold the dowel in position when the dowel is put on the working body during installation and installation of the dowel at the place of screwing. Otherwise, the dowel may slip off the working body under the action of its own weight. The occupation of both hands of the operator during this time makes it difficult, fetters his movements and may be one of the causes of injury. It is advisable to design a dowel (or working body) that provides fixation of the dowel on the working body.

Техническим результатом при использовании заявленного изобретения является упрощение и повышение качества процедуры монтажа дюбеля на стенах и крышах зданий при укреплении на них листовых материалов.The technical result when using the claimed invention is to simplify and improve the quality of the installation procedure of the dowel on the walls and roofs of buildings while fixing sheet materials on them.

Указанный технический результат достигается тем, что дюбель, содержащий винтовую часть, включающую в себя конический наконечник и сердечник, и головную часть, соединенную одним концом с сердечником и имеющую фланец на втором конце, выполнен с продольной полостью, имеющей со стороны фланца заходный участок шестигранного поперечного сечения, распространенная после заходного участка часть полости имеет цилиндрическую круглую форму, длина заходного участка составляет 2,5-3,5 диаметров цилиндра указанной цилиндрической части полости, а на гранях заходного участка полости в зоне сопряжения с цилиндрической частью образованы выступы, длина которых не превышает ширину грани шестигранника заходного участка.The specified technical result is achieved in that the dowel containing a screw part including a conical tip and a core, and a head part connected at one end to the core and having a flange at the second end, is made with a longitudinal cavity having a hexagonal cross section from the flange side section, common after the entry section of the cavity has a cylindrical round shape, the length of the entry section is 2.5-3.5 diameters of the cylinder of the specified cylindrical part of the cavity, and on protrusions, the length of which does not exceed the width of the face of the hexagon of the inlet section, are formed in the entrance portion of the cavity in the interface with the cylindrical part.

При этом диаметр фланца дюбеля больше диаметра его винтовой части; на каждой грани шестигранника заходного участка продольной полости выполнен один выступ. Кроме того, выступы могут быть образованы скосами ребер шестигранника.The diameter of the dowel flange is larger than the diameter of its screw part; one protrusion is made on each face of the hexagon of the entry portion of the longitudinal cavity. In addition, the protrusions can be formed by bevels of the ribs of the hexagon.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен дюбель, общий вид в перспективе;Figure 1 shows the dowel, a General view in perspective;

на фиг.2 - продольный разрез дюбеля в перспективе;figure 2 is a longitudinal section of a dowel in perspective;

на фиг.3 - место А на фиг.2;figure 3 - a place in figure 2;

на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3;figure 4 is a section bB in figure 3;

на фиг.5 - вариант выполнения места А на фиг.2;figure 5 is an embodiment of a place a in figure 2;

на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5.figure 6 - section bb in figure 5.

Дюбель содержит винтовую часть 1 и головную часть 2, выполненные за одно целое, как одна деталь. Винтовая часть включает в себя конический наконечник 3 и сердечник 4. Головная часть 2 соединена с сердечником 4 и имеет на свободном своем конце фланец 5, диаметр которого больше, чем диаметр винтовой части 1. Дюбель выполнен на большем участке своей длины с полостью 6, открытой со стороны головной части 2. Заходный участок 7 полости 6 имеет шестигранное поперечное сечение, а остальная часть полости 6 - цилиндрическая с круглым поперечным сечением. Длина заходного участка 7 составляет от 2,5 до 3,5 диаметров цилиндра цилиндрической части полости 6. На гранях шестигранника заходного участка 7 в месте прилегания его к основному цилиндрическому участку имеются выступы 8 (см. фиг.2, 3, 4). Длина h выступов (см. фиг.3) не превышает размера l, т.е. ширины грани шестигранника заходного участка 7 (см. фиг.4).The dowel contains a screw part 1 and a head part 2, made in one piece, as one part. The screw part includes a conical tip 3 and the core 4. The head part 2 is connected to the core 4 and has a flange 5 at its free end, the diameter of which is larger than the diameter of the screw part 1. The dowel is made over a larger portion of its length with the cavity 6 open from the side of the head part 2. The inlet portion 7 of the cavity 6 has a hexagonal cross section, and the rest of the cavity 6 is cylindrical with a circular cross section. The length of the lead-in section 7 is from 2.5 to 3.5 diameters of the cylinder of the cylindrical part of the cavity 6. On the faces of the hexagon of the lead-in section 7, there are protrusions 8 at the place of its adjoining to the main cylindrical section (see Figs. 2, 3, 4). The length h of the protrusions (see FIG. 3) does not exceed the size l, i.e. the width of the hexagon of the lead-in section 7 (see figure 4).

На фиг.4 штриховой линией показан контур поперечного сечения рабочего органа завинчивающего устройства. Как видно, ребра рабочего органа касаются граней заходного участка 7 в точках 9, а грани рабочего органа касаются выступов 8 в точках 10.4, a dashed line shows the contour of the cross section of the working body of the screwing device. As you can see, the edges of the working body touch the faces of the inlet section 7 at points 9, and the faces of the working body touch the protrusions 8 at points 10.

Конструктивное исполнение выступов 8 может быть различным, однако при этом должно соблюдаться одно условие: выступы должны препятствовать поперечным (радиальным) смещениям завинчивающего рабочего органа относительно дюбеля. На фиг.5 представлен один из таких вариантов конструктивного исполнения выступов в виде скосов 11 ребер шестигранника заходного участка.The design of the protrusions 8 may be different, however, one condition must be met: the protrusions must prevent the transverse (radial) displacements of the screwing working body relative to the dowel. Figure 5 presents one of these options for the design of the protrusions in the form of bevels 11 ribs of the hexagon of the lead-in section.

Назначение рассмотренных выше выступов - предотвращение самопроизвольного спадания дюбеля с рабочего органа завинчивающего устройства. При надевании дюбеля на рабочий орган образуется их соединение с зазором, причем зазор должен быть достаточно большим, чтобы оператор не испытывал неудобств на начальной стадии надевания дюбеля на рабочий орган. На завершающей стадии надевания рабочий орган входит в надежный контакт с дюбелем по линиям, которым соответствуют точки 9 и 10 на фиг.4 или точки 12 на фиг.6, при этом образуется их соединение с натягом, препятствующим спаданию дюбеля с рабочего органа. Чем меньше длина этого соединения с натягом, тем проще работа оператора. Эта длина должна быть минимально необходимой для предотвращения самопроизвольного спадания дюбеля с рабочего органа под воздействием собственного веса и случайных ударных нагрузок на завинчивающий инструмент. Опыт авторов показывает, что если реализуется натяг, преодолеваемый при надевании дюбеля осевым усилием оператора, 2-3 Н, то эта длина может быть не более ширины грани шестигранника заходного участка.The purpose of the above protrusions is to prevent spontaneous falling of the dowel from the working body of the screw device. When putting on the dowel on the working body, their connection with the gap is formed, and the gap should be large enough so that the operator does not experience inconvenience at the initial stage of putting on the dowel on the working body. At the final stage of donning, the working body comes into reliable contact with the dowel along the lines that correspond to points 9 and 10 in Fig. 4 or points 12 in Fig. 6, and their connection is formed with an interference fit that prevents the dowel from falling off from the working body. The shorter the interference fit, the easier the operator’s work. This length should be minimally necessary to prevent spontaneous falling of the dowel from the working body under the influence of its own weight and accidental shock loads on the screwing tool. The experience of the authors shows that if an interference is realized that is overcome when the dowel is put on by the axial force of the operator, 2-3 N, then this length can be no more than the width of the face of the hexagon of the entry section.

Дюбель монтируют следующим образом.The dowel is mounted as follows.

Укрепляемый на стене или крыше лист прикладывают и удерживают на месте его укрепления. Оператор надевает дюбель на рабочий орган завинчивающего устройства, например шуруповерта, до образования натяга в их соединении. Затем, оперируя только шуруповертом и не поддерживая дюбель, он устанавливает конический наконечник 3 дюбеля на место монтажа последнего, позиционирует дюбель перпендикулярно поверхности материала и включает завинчивающее устройство.The sheet attached to the wall or roof is applied and held in place of its strengthening. The operator puts the dowel on the working body of the screwing device, for example a screwdriver, until an interference is formed in their connection. Then, operating only with a screwdriver and not supporting the dowel, he installs the conical tip 3 of the dowel to the installation site of the latter, positions the dowel perpendicular to the surface of the material and includes a screwdriver.

Для передачи крутящего момента с рабочего органа на дюбель с точки зрения прочности вполне достаточна длина заходного участка 7, составляющая от 1 до 1,5 диаметров цилиндра цилиндрической части полости 6. Однако это значение длины участка 7 недостаточно для надежной угловой ориентации дюбеля относительно рабочего органа и, следовательно, относительно поверхности материала, по следующей причине. Выступы 8 препятствуют взаимным поперечным смещениям дюбеля и рабочего органа только в конце заходного участка, примыкающему к основному; в противоположном конце заходного участка в соединении дюбеля с рабочим органом сохраняется зазор. Вследствие этого возможны нежелательные неконтролируемые угловые смещения оси дюбеля относительно оси шуруповерта, направляемого оператором. Однако чем длиннее заходный участок, тем меньше эти смещения, тем, следовательно, выше точность углового позиционирования дюбеля. Эта точность оказывается достаточной, если длина заходного участка находится в пределах от 2,5 до 3,5 диаметров цилиндра цилиндрической части полости 6.From the point of view of strength, the length of the lead-in section 7, which is 1 to 1.5 diameters of the cylinder of the cylindrical part of the cavity 6, is quite sufficient for transmitting torque from the working body to the dowel; therefore, relative to the surface of the material, for the following reason. The protrusions 8 prevent the mutual transverse displacements of the dowel and the working body only at the end of the lead-in section adjacent to the main one; at the opposite end of the lead-in section in the connection of the dowel with the working body, a clearance is maintained. As a result of this, undesirable uncontrolled angular displacements of the dowel axis with respect to the axis of the screwdriver guided by the operator are possible. However, the longer the lead-in section, the smaller these displacements, and therefore, the higher the accuracy of the angular positioning of the dowel. This accuracy is sufficient if the length of the lead-in section is in the range from 2.5 to 3.5 diameters of the cylinder of the cylindrical part of the cavity 6.

Ввинчивание дюбеля в материал листа и, затем, в материал стены (или крыши) прекращают, как только фланец 5 войдет в плотный контакт с поверхностью укрепляемого листа.Screwing the dowel into the sheet material and then into the wall (or roof) material is stopped as soon as the flange 5 comes into close contact with the surface of the sheet to be reinforced.

Так как винтовая и головная части выполнены как одна деталь, то отпадает необходимость в соединении этих частей при монтаже дюбеля, что упрощает процедуру монтажа.Since the screw and head parts are made as one part, there is no need to connect these parts when installing the dowel, which simplifies the installation procedure.

Так как при монтаже прижатие фланца головной части дюбеля к укрепляемому листу осуществляется не путем ударов по дюбелю с соответствующими импульсными продольными смещениями его головной части, а путем монотонного продольного смещения головной части с легко регулируемой скоростью смещения (скоростью ввинчивания дюбеля), то момент входа фланца в плотный контакт с поверхностью листа (т.е. момент прекращения ввинчивания) легко и надежно определяется оператором визуально. Благодаря этому уменьшается вероятность переуплотнения материала листа и образования волнистости его поверхности, т.е. повышается качество монтажа.Since during installation, the flange of the dowel head is pressed against the sheet to be strengthened not by hitting the dowel with the corresponding pulsed longitudinal displacements of its head part, but by monotonous longitudinal displacement of the head part with an easily adjustable displacement speed (dowel screwing speed), the moment the flange enters tight contact with the surface of the sheet (i.e., the moment of termination of screwing) is easily and reliably determined by the operator visually. Due to this, the probability of overconsolidation of the sheet material and the formation of waviness of its surface, i.e. installation quality improves.

Глубина захода рабочего органа завинчивающего устройства ограничена длиной заходного участка 7. Таким образом, особенно при дюбелях с большой общей длиной, рабочий орган не внедряется в полость 6 на всю ее длину (и, соответственно, не извлекается после ввинчивания). Это существенно сокращает длину продольного хода завинчивающего устройства, т.е. упрощает процедуру монтажа.The depth of approach of the working body of the screwing device is limited by the length of the lead-in section 7. Thus, especially with dowels with a large total length, the working body does not penetrate into the cavity 6 for its entire length (and, accordingly, is not removed after screwing in). This significantly reduces the length of the longitudinal stroke of the screw device, i.e. simplifies installation.

Claims

1. A dowel comprising a screw part including a conical tip and a core, and a head part connected at one end to the core and having a flange at the second end, the dowel being made with a longitudinal cavity having an inlet portion of a hexagonal cross section from the flange side, characterized in that the part of the cavity distributed after the entry portion has a cylindrical shape with a round cross section, the length of the entry portion is 2.5-3.5 cylinder diameters of the specified cylindrical portion of the cavity and protrusions are formed on the faces of the cavity inlet section in the interface zone with the cylindrical part, the length of which does not exceed the width of the hexagon face of the inlet section.

2. The expansion bolt shield according to claim 1, characterized in that the diameter of its flange is larger than the diameter of the screw part.

3. The dowel according to claim 1, characterized in that on each face of the hexagon of the lead-in section of the longitudinal cavity, one protrusion is made.

4. The dowel according to claim 1, characterized in that the protrusions are formed by bevels of the ribs of the hexagon.