СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПАНЕЛЕЙ И ДЮБЕЛЬ ДЛЯ ЭТОГО Российский патент 2009 года по МПК E04F13/04 

Настоящее изобретение относится к способу закрепления теплоизоляционных панелей на стене или потолке, в частности для дополнительной установки на старом строении. Оно относится также к дюбелю для закрепления теплоизоляционных панелей на стене или потолке, прежде всего для дополнительной установки на старом строении, причем дюбель имеет разжимной участок и головку дюбеля, и головка дюбеля имеет несколько звездообразно расходящихся консолей.

Хорошая теплоизоляция зданий может резко снижать потребление энергии. Это обусловливает не только стоимостную выгоду в долгосрочной перспективе на длительный срок, но должно обеспечиваться из соображений охраны окружающей среды (снижение образования диоксида углерода). По этим причинам, соответственно, изолируются не только новостройки, но и старые дома все чаще снабжают теплоизоляцией.

В новостройках теплоизоляционные панели могут просто приклеиваться на гладкую стену (например, из кирпича или бетонных блоков). В старых строениях это, как правило, является невозможным, так как каменная кладка не является достаточно прочной. Если бы и там наклеивались теплоизоляционные панели, то была бы очень большая опасность того, что теплоизоляционные панели осыпятся вместе с частью неплотной штукатурки или каменной кладки.

Поэтому в старых строениях теплоизоляционные панели, как правило, прикручиваются или прибиваются. Недостатком при этом является то, что винты или соответственно гвозди, которые проходят сквозь теплоизоляцию, образуют холодные мостики, вследствие чего снижается действие изоляции.

Из US 4899513 А известно, что на панели, иллюстрирующие мрамор, наклеиваются гвозди. На облицовываемой поверхности монтируются планки, имеющие отверстия, в которые должны вставляться гвозди. Гвозди приклеиваются точно в соответствующих местах на панели, а затем панель вставляется вместе с гвоздями в планки.

Из US 2151597 А известен способ закрепления стеклянных панелей, при котором в стену сначала заделываются деревянные дюбели. К этим деревянным дюбелям прибиваются диски, имеющие отверстия. На эти диски наносится клей, после чего стеклянные панели прижимаются и таким образом приклеиваются.

В обоих случаях речь идет о жестких панелях, которые несопоставимы непосредственно с теплоизоляционными панелями.

В DE 19701122 А1 описывается способ и дюбель для закрепления теплоизоляционных панелей. Там рассматривается проблема того, что посредством термических напряжений дюбели и гвозди подвергаются сильным изгибающим усилиям. Эта проблема заключается в том, что теплоизоляционные панели обычно штукатурят, а штукатурка может иметь сильно отличающую температуру (под солнцем до 60°С) по сравнению с каменной кладкой. Вместе с тем дюбели и гвозди, которые проходят сквозь теплоизоляционные панели, подвергаются сильным изгибающим усилиям, которые могут значительно ухудшать несущую способность всего крепления. Эта проблема решается посредством того, что дюбель имеет разжимной участок и головку, причем на разжимной участок насаживается кольцо, которое соединяется с головкой дюбеля посредством гибкой перемычки. Дюбель закрепляется в каменной кладке посредством того, что винт вкручивается в кольцо (и вместе с тем в разжимной участок). Винт оканчивается таким образом непосредственно над каменной кладкой, а сквозь теплоизоляционные панели выступают только перемычки дюбелей. Головка дюбеля состоит из сетки с, по существу, круглым наружным контуром. Она прилегает снаружи к теплоизоляционной панели и покрывается слоем штукатурки, причем слой штукатурки частично проникает через отверстия сетки.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа и, соответственно, дюбеля для закрепления теплоизоляционных панелей на стене или потолке, при котором не возникает проблемы холодных мостиков и термических напряжений.

Эта задача в случае способа вышеупомянутого типа согласно изобретению решается тем, что дюбели, которые имеют головку, вставляют в таком количестве в стену или соответственно потолок, что на каждую теплоизоляционную панель приходится несколько дюбелей и что на головки дюбелей, а при необходимости и на стену или соответственно потолок наносят клей, а после этого прижимают теплоизоляционные панели.

Задача в отношении дюбеля вышеупомянутого типа согласно изобретению решается тем, что разжимной участок и головка дюбеля являются непосредственно смежными.

Таким образом, согласно изобретению дюбель вставляется в стену или соответственно потолок, что возможно даже в старых строениях. В таком случае соединение между теплоизоляционной панелью и стеной или соответственно потолком осуществляется посредством того, что теплоизоляционная панель приклеивается на дюбели, которые вставляются в стену. Дюбель не проходит сквозь теплоизоляционную панель, поэтому разжимной участок и головка дюбеля являются непосредственно смежными. Дополнительно, клей в области между дюбелями стабилизирует при непрочной каменной кладке стену или соответственно потолок, а в местах, где каменная кладка еще стабильна, повышает прочность соединения между теплоизоляционными панелями и стеной или соответственно потолком. В качестве клея имеется в виду прежде всего дисперсионно улучшенный клей, клей с наполнителями, какими они обычно являются в строительстве. Они могут быть цементно-содержащими или не содержащими цемента.

По сравнению с существующим уровнем техники, предусматривающим закрепление теплоизоляционных панелей (прикручиванием или прибиванием), возникают многочисленные преимущества. Прежде всего следует отметить, что больше не возникают холодные мостики. Это, конечно, имеет тем большее значение, чем более толстыми являются теплоизоляционные панели, то есть чем лучше они изолируют. Дальнейшее преимущество состоит в том, что дюбели не зависят от толщины теплоизоляционных панелей, так что обходятся относительно немногими типами. Наконец, при рециклировании также имеются преимущества: изоляционный материал свободен от металла, а также обычно не имеет загрязнений. Дополнительно выгодно, что при установке дюбелей не ухудшается внешний вид, так как теплоизоляционная панель приклеивается только после этого. Вследствие этого сразу же видно, хорошо ли закреплен дюбель.

Наконец, также решается проблема тепловых напряжений, которая затронута в DE 19701122 А1. Так как при решении согласно изобретению никакие элементы не проходят сквозь теплоизоляционную панель и сама теплоизоляционная панель достаточно гибкая, то эта проблема здесь совсем не возникает.

Дальнейшее преимущество состоит также в том, что за счет приклеивания отсутствует свобода перемещения между дюбелем и теплоизоляционной панелью. При закреплении посредством гвоздей, которые проходят сквозь теплоизоляционную панель, часто остается свободным небольшой «люфт», так что теплоизоляционные панели могут незначительно колебаться при ветре, что может приводить к неприятным шумам и к повреждению штукатурки. Также гвоздь или соответственно дюбель вследствие его большой длины растягивается под нагрузкой, что дополнительно увеличивает свободу перемещения теплоизоляционных панелей.

По сравнению с общей поверхностью теплоизоляционной панели поверхность головки дюбеля, конечно, является относительно незначительной. Поэтому к адгезионной прочности при разрыве клеевого соединения предъявляются высокие требования. Если в качестве материала для дюбелей применяют синтетический материал со стекловолокном, то можно реализовать твердый диск в качестве клеевой поверхности. Если ее шлифуют так, чтобы сделать ее поверхность шероховатой, то обеспечивается высокая адгезионная прочность при разрыве. Однако согласно одному варианту осуществления изобретения можно создавать надежное соединение и с обычным материалом для дюбелей. Согласно этому варианту осуществления изобретения используют дюбель, головка которого имеет отверстия для прохождения клея на обратную сторону, в частности дюбель со звездообразной головкой. Таким образом добиваются геометрически замыкаемого соединения между головкой дюбеля и клеем, причем головка дюбеля действует как арматура для клея.

Аналогичное действие оказывается, когда используют дюбель, головка которого является стекловолоконной сеткой. Здесь также клей проникает в поверхность для приклеивания и достигает ее обратной стороны, так что вновь образуется соединение с геометрическим замыканием.

Предпочтительно на дюбель насаживается гибкая усиливающая панель, которая в установленном положении находится между стеной или соответственно потолком и консолями дюбеля. При этом обнаружено, что прочность при разрыве клеевого соединения сильно увеличивается (приблизительно вдвое).

Наконец, целесообразно, если на консолях для обозначения поверхности для приклеивания устанавливается кольцо. Таким образом, работник однозначно видит, должен ли он нанести еще больше клея или нанесенного количества уже достаточно: клей должен касаться кольца.

Настоящее изобретение поясняется более подробно посредством прилагаемых чертежей, где показано:

Фиг.1 - вид сверху на дюбель, который подходит для реализации способа в соответствии с изобретением;

Фиг.2 - разрез по линии II-II по Фиг.1;

Фиг.3 - вид, аналогичный Фиг.1, но другого дюбеля;

Фиг.4 - вид, аналогичный Фиг.2, но заложенного в стену дюбеля, который приклеен к теплоизоляционной панели;

Фиг.5 - возможное расположение дюбелей в стене, а также возможный способ нанесения клея; и

Фиг.6 - другой вариант осуществления дюбеля.

Посредством Фиг.1 и 2 сначала описывается дюбель. Дюбель 1 имеет тело 2 дюбеля, которое может быть выполнено аналогично тому, как у обычного распорного дюбеля. Он также может вставляться в высверленное отверстие 4 (см. Фиг.4) в стене 5 и закрепляться посредством вкручивания резьбового пальца 6 или посредством вбивания гвоздя. Отличием от обычного дюбеля является то, что тело 2 дюбеля сильно расширяется к его внешнему концу так, что образуется головка 7 дюбеля (см., в частности, Фиг.1 и 2). Головка 7 дюбеля может быть звездообразной (см. Фиг.1), но она может быть сформирована и круглой - см. головку 7' на Фиг.3. В последнем случае целесообразно, чтобы она имела отверстия 8.

Способ согласно изобретению осуществляется следующим образом.

Вставляют дюбели 1 по какой-либо регулярной системе в теплоизолирующую стену (см. Фиг.5). Затем наносят клей 9, например, по извилистой траектории. При этом принимается во внимание, что каждый дюбель 1 обеспечивается клеем в достаточном количестве; избыточный клей не мешает, он просто выдавливается сбоку, из-за чего слишком малое количество клея может ухудшать прочность соединения. Количество клея между дюбелями менее критично. Поэтому клей 9 согласно Фиг.5 наносится в области каждого дюбеля 1 небольшой петлей.

После того как клей 9 нанесен, прижимается теплоизоляционная панель 10 (см. Фиг.4). При этом клей выдавливается между консолями звездообразной головки 7 дюбеля (или соответственно в варианте осуществления по Фиг.3 через отверстия 8) через головку дюбеля 7 или соответственно 7' вплоть до стены 5. Таким образом, клей 9 охватывает головку 7 или соответственно 7' дюбеля с геометрическим замыканием так, что адгезионная прочность при разрыве между клеем 9 и головкой 7 или соответственно 7' дюбеля не является определяющей для прочности соединения. Как видно, теплоизоляционная панель 10 не пронизывается никакими крепежными элементами, так что не может создаваться никаких холодных мостиков.

Дюбель 1', представленный на Фиг.6, создается в принципе подобно описанному ранее. Он также имеет тело 2 дюбеля, которое имеет разжимной участок 11, который отделяется от головки 13 дюбеля только коротким цилиндрическим участком 12. Головка 13 дюбеля имеет четыре отстоящие радиальные консоли 14. На своих наружных концах они несут кольцо 15. Это кольцо 15 отмечает минимальную величину поверхности, которая должна быть покрыта клеем.

На дюбель 1' надевается усиливающая панель 16, которая закрепляется рычагами 17 на головке 13 дюбеля. Эта усиливающая панель 17 состоит из синтетического материала и снабжена утолщениями 18. Вследствие этого за счет такой усиливающей панели 17 значительно повышается прочность соединения. Основополагающим для этого является прочность на разрыв усиливающей панели.

Изобретение пояснялось применительно к изоляции стены. Но, конечно, точно так же может изолироваться потолок.

В соответствии с заявленным способом, подходящим даже для старых строений, сначала устанавливают дюбели, которые имеют тело (2) и головку (7), в кладку в таком количестве, что на каждую теплоизоляционную панель (10) приходится несколько дюбелей. После этого на головки (7) дюбелей, а в случае необходимости и на кладку (5) наносят клей (9), а затем прижимают теплоизоляционные панели (10). Целесообразно, когда приклеиваемая поверхность (7) дюбеля имеет отверстия для прохождения клея (9) на обратную сторону. Приклеиваемая поверхность (7) может быть, в частности, звездообразной. Но также в качестве головки дюбеля подходит и стекловолоконная сетка. Для дюбелей согласно изобретению характерно, что разжимной участок и головка являются смежными. Они также могут быть снабжены гибкой усиливающей панелью. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ закрепления теплоизоляционных панелей (10) на стене (5) или потолке, в частности для дополнительной установки на старом строении, причем имеющие головку (7, 7′, 13) крепежные элементы (1) размещают на стене (5) или потолке в таком количестве, что на каждую панель (10) приходится несколько крепежных элементов (1), причем на головки (7, 7′, 13) крепежных элементов (1) и при необходимости и на стену или соответственно потолок наносят клей (9), а затем прижимают панели (10), отличающийся тем, что панели представляют собой теплоизоляционные панели, а крепежные элементы и их головки образованы дюбелями (1) с головками (7, 7′, 13).2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют дюбель (1), головка (7, 7′, 13) которого имеет отверстия (8) для прохождения клея (9) на обратную сторону, в частности дюбель (1) со звездообразной головкой (7).3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют дюбель (1), головка которого представляет собой стекловолоконную сетку.4. Дюбель (1) для закрепления теплоизоляционных пластин (10) на стене (5) или потолке, в частности для дополнительной установки на старом строении, причем дюбель (1) имеет на одном конце разжимной участок для фиксации в стене (5) или потолке, а на противоположном конце имеет головку (7), причем головка (7) дюбеля имеет несколько звездообразных отходящих консолей, отличающийся тем, что разжимной участок (11) и головка (13) являются смежными и установка теплоизоляционных панелей осуществляется способом по п.1.5. Дюбель по п.4, отличающийся тем, что на дюбель (1) насажена гибкая усиливающая панель (16), которая в установленном положении размещается между стеной или соответственно потолком и консолями (14) дюбеля (1).6. Дюбель по п.4 или 5, отличающийся тем, что для маркировки клеевой поверхности на консолях (14) закреплено кольцо (15).