RU2369782C1

RU2369782C1 - Expansion drive dowel

Info

Publication number: RU2369782C1
Application number: RU2008114713/11A
Authority: RU
Inventors: Антон Яковлевич Рудольф (RU); Антон Яковлевич Рудольф; Сергей Павлович Поздеев (RU); Сергей Павлович Поздеев; Александр Викторович Вальд (RU); Александр Викторович Вальд; Сергей Иванович Горпинич (RU); Сергей Иванович Горпинич
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков"
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2009-10-10

Abstract

FIELD: construction industry.

SUBSTANCE: invention refers to heat insulation and namely to fastening devices and can be used for fixing heat-insulating materials on concrete surface and brick masonry. Expansion drive dowel consists of a nail with a head, an expansion sleeve, and a dish element. Head is equipped with a core. Dish element includes a clamp plate and a hollow guide part provided with a metal washer. Pin is made from polymeric composite material of one-directional reinforcement with an annular reinforcement winding forming the shaped nail surface. The core contacts polymeric composite material of one-directional reinforcement in non-detachable way. Nail head is located in hollow guide part of dish element with a gap.

EFFECT: achieving reliability of the attachment, manufacturability, and simplifying the dowel erection.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоизоляции, а именно к крепежным устройствам, и может быть использовано для крепления теплоизоляционных материалов на бетонной поверхности и кирпичной кладке.The invention relates to thermal insulation, in particular to mounting devices, and can be used for fastening thermal insulation materials on a concrete surface and masonry.

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.The prior art discloses an expansion driving dowel for attaching heat-insulating materials according to the patent of the Russian Federation No. 2169866 (bulletin No. 18, publ. 06/27/2001.), Containing a nail made of a polymer composite material with a pointed end and a cap in the form of a body of revolution, made of expandable thermoplastic polymer sleeve and disk element.

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.The disadvantages of this dowel include the low reliability of nail fastening in the expansion sleeve. During operation, due to the vibration and relaxing properties of the thermoplastic material of the sleeve, its adhesion to the surface of the nail is weakened, and the sleeve can move away from the shaft. In addition, the nail head with axial loads on the dowel caused by the action of temperature or wind on the heat-insulating coating acts on the plate element like a wedge and causes it to expand. In this case, the nail can extend through the plate element. Thus, the known dowel has reduced performance properties, leading to a low functional result due to the low reliability of fixing the heat-insulating material to the insulated surface.

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.The closest set of essential features to the proposed invention is a dowel according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 32552 (bulletin No. 26, publ. 09/20/2003.), Containing a nail made of a polymer composite material with a pointed end and a hat in the form of a body of revolution, made made of thermoplastic polymer, an expansion sleeve and a plate element with a pressure plate and a hollow guide part, inside which a metal washer is placed.

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.The design of the known dowel is such (the smooth side surface of the cap is in close contact with the surface of the cavity of the guide part of the plate element) that when hammering the cap, considerable impact forces are required, which complicates the installation of the cap and requires increased impact strength of the cap material. A tight fit of the cap requires increased material consumption and, as a result, reduces the economy of the finished product. In addition, when the hat enters the cavity of the guide part of the poppet element (when installing the dowel), the air compressed in this cavity increases the resistance of the hat to enter the hole, which complicates the installation conditions of the dowel.

Значительное различие между диаметром шляпки и диаметром тела гвоздя снижает технологичность изготовления последнего.A significant difference between the diameter of the head and the diameter of the body of the nail reduces the manufacturability of the latter.

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.In addition, the known dowel does not provide reliable fixation of a nail having an undeveloped surface in the expandable sleeve. The sleeve can move away from the nail due to the weakening of the adhesion of their counter surfaces during operational vibration loads due to the relaxing properties of the thermoplastic material of the expandable sleeve.

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.The objective of the proposed technical solution is to create the design of a spacer driven dowel, which allows to increase the functional result when using the dowel, the reliability of fixation in the zone of the expandable sleeve-nail due to the creation of a developed surface of the nail in the absence of weakening of its cross section while ensuring the manufacturability of the finished product, leading to an increase in the economic attractiveness of the finished products, and simplifying the installation of the dowel.

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.The problem is solved by the proposed expansion driving dowel containing a nail made of a polymer composite material with a pointed end and a cap in the form of a body of revolution, an expandable sleeve made of thermoplastic polymer and a plate element with a pressure plate and a hollow guide part, inside which a metal washer is placed. The peculiarity lies in the fact that the nail body and the hat are made at the same time from a unidirectional reinforced polymer composite material with an annular reinforcing winding forming a profiled nail surface, the nail head being equipped with a core that is inextricably in contact with the unidirectional reinforcing polymer composite material, while the nail head is placed in the nail guide part of the disk element with a gap.

В частности, сердечник выполнен из материала, одинакового с материалом гвоздя.In particular, the core is made of a material identical to the material of the nail.

В частности, сердечник выполнен из эпоксидной или полиэфирной смолы.In particular, the core is made of epoxy or polyester resin.

В частности, сердечник выполнен из термопластичного полимера.In particular, the core is made of a thermoplastic polymer.

В частности, по меньшей мере часть поверхности сердечника из термопластичного полимера представляет собой чередующиеся кольцевые цилиндроконические уступы.In particular, at least a portion of the thermoplastic polymer core surface is alternating annular cylindrical conical steps.

Предлагаемый распорный забивной дюбель иллюстрируется графическими изображениями:The proposed expansion driving dowel is illustrated by graphic images:

Фиг.1 - продольный разрез дюбеля.Figure 1 is a longitudinal section of a dowel.

Фиг.2 - продольный разрез шляпки с сердечником из термопластичного полимера с профилированной поверхностью.Figure 2 is a longitudinal section of a cap with a core of thermoplastic polymer with a profiled surface.

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.The expansion driving dowel comprises a nail 1 with a cap 2, an expansion sleeve 3, a poppet 4. The cap 2 is equipped with a core 5. The poppet 4 contains a compression plate 6 and a hollow guide part 7 equipped with a metal washer 8. The shaft 1 is made of a unidirectional polymer composite material reinforcement (for example, fiberglass GOST 17139-79, SVM TU 6-06-1153-78, carbon UKN TU 6-06-31-282-80, basalt fiber TU 5952-001-13959141-2004 or organ fiber CBM-IY TU 6- 06-I54-79) with an annular reinforcing winding of the same material as 1 or from heat-shrinkable polymer tape (for example, polyamide tape, mylar, etc.). Depending on the width of the winding element and the step of laying it, the required profile heights of the surface of the body of the nail 1 and its cap 2 can be achieved. The core 5 is made of, for example, epoxy or polyester resin or thermoplastic (polyamide, polystyrene, polypropylene, etc.) , or from a material identical with the material of the nail 1. The pressure plate 6 of the plate element 4 in particular cases of the expansion bolt shield can be equipped with perforations and / or protrusions to improve adhesion between the elements of the heat insulation zone - plate - layer of pieces Turks inflicted later. The hollow guide portion 7 of the plate element 4 (in accordance with the existing need) may have an outer surface equipped with protrusions to increase the reliability of adhesion of the plate element with thermal insulation. In special cases of the expansion bolt shield expansion sleeve can be equipped with projections.

Заявляемый распорный забивной дюбель монтируют следующим образом.The inventive expansion driving dowel is mounted as follows.

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.In the insulated surface (concrete slab, brickwork, etc.), a hole with a diameter equal to the outer diameter of the expansion sleeve 3 is drilled through the heat-insulating material. The dowel is assembled and the nail 1 is hammered in until it stops in the metal washer 8. When driving the nail 1 bursts expansion sleeve 3 and is securely fixed in it due to its profiled surface. The profiled gap between the cap 2 and the hollow guide part 7 of the plate element 4 (the possibility of creation of which is due to the constructive construction of the nail) allows to simplify the installation process of the dowel by eliminating the resistance of compressible air. After the nail 1 is clogged, a liquid hardening material (plaster) is applied to the insulating material. This material flows into the gap, which increases the adhesion of the profiled surface of the cap 2 with both the plaster and the plate element 4, increasing the reliability of the dowel. In an embodiment of the invention, the gap may be filled with glue. The possibility of reducing the diameter of the cap 2, in comparison with the prototype, as well as the features of its formation using the core 5 as its structural element increase the efficiency of manufacturing the proposed expansion driving plugs. If, in accordance with the need, the installation of the dowel is carried out in a different sequence than the above (the nail assembly with heat-insulating material is driven into an expansion sleeve pre-installed in the insulated surface), then the entire profiled surface of the nail is securely fixed in the heat-insulating material.

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.It should be noted that the formation of the profiled surface of the actual body of the nail and the cap in the absence of weakening of the material (for example, by making grooves, grooves with material sampling) is guaranteed to exclude the occurrence of stress concentrators, which increases the bearing capacity of the dowel.

Заявляемая конструкция дюбеля успешно прошла испытания и позволяет получить изделие, обеспечивающее высокий функциональный результат - надежное и долговечное крепление теплоизоляции.The claimed design of the dowel has been successfully tested and allows to obtain a product that provides a high functional result - reliable and durable fastening of thermal insulation.

Claims

1. An expansion driving dowel containing a nail made of a polymer composite material with a pointed end and a cap in the form of a body of revolution, an expandable sleeve made of thermoplastic polymer and a plate element with a pressure plate and a hollow guide part, inside of which there is a metal washer, characterized in that the body of the nail and the cap are made at the same time from a polymer composite material of unidirectional reinforcement with a ring reinforcing winding forming a profiled surface Sports, the nail-head is equipped with a core integrally in contact with the polymeric composite material of unidirectional reinforcement, when this nail-head is placed in the hollow portion of the guide plate member with a gap.

2. The dowel according to claim 1, characterized in that the core is made of a material identical to the material of the nail.

3. The dowel according to claim 1, characterized in that the core is made of epoxy or polyester resin.

4. The expansion bolt shield according to claim 1, characterized in that the core is made of a thermoplastic polymer.

5. The dowel according to claim 4, characterized in that at least part of the surface of the core is an alternating ring cylindrical ledges.