JP6811309B2 - 非透過性接着リングによる締結要素 - Google Patents

Description

本発明は、物体を表面に取り付けるように設計された締結要素の本体を、表面に設置する方法に関する。さらなる態様として、本発明は、本発明の方法で表面に適切に設置される、物体を表面に取り付けるための締結要素に関する。

そのような締結要素の典型的な適用分野としては、特に施釉タイル、大理石板等の壁張りを備える部屋において、壁、天井、床等の表面に物体を固定的に取り付ける用途が挙げられる。物体としては、タオルホルダー、棚、照明等の付属器具や備品が挙げられる。締結要素、または締結要素の本体は、接着材で表面に取り付けられる。接着材は通常、水分の添加により硬化する接着剤から構成される。

ドイツ特許公報ＤＥ１０ ２００８ ０３７ ０９５Ｂ３、ドイツ特許出願公開公報ＤＥ４４ １６ ８８４Ａ１、ＷＯ０３／０３６１０６Ａ１にこの種の公知の締結要素の例が記載されている。

しかし、この従来技術で公知の締結要素は、その周辺の環境条件によっては、１２時間にも上る接着材の硬化時間が経過するまで、完全には負荷をかけることができないことが知られている。特に商業分野において、このような長い組付け時間は、不便以外の何物でもない。即ち、締結要素を設置したり、それに負荷をかけたりすることが、一般的に営業時間が８時間以内である営業日中に実行できない。

特に、本発明の発明者らは、表面に設置されているが、接着材が完全に硬化する前の締結要素または本体に負荷がかかると、本体に沿って延在する通気性接続部、あるいは本体を表面上に予め配置可能にする接着リングと表面との間の隙間から、接着材周辺、延いては接着材そのものの中に空気が入り込んでしまうことを発見した。この結果、接着材と表面、および／または接着材と本体との間の接触領域、あるいは接着材そのものの中に気泡が発生し得る。気泡が発生すると、締結要素または本体の、表面に対する保持力が低減してしまうことがある。

したがって、本発明の目的は、締結要素の本体を表面に設置する方法と、本発明に係る方法により物体を表面に取り付けるように設計された締結要素を提供することである。これらにより、簡潔に、締結要素の完全な耐荷重性をより短時間で実現できる。

この目的は、物体を表面に取り付けるように設計された締結要素の本体を、表面に取り付けるための方法により実現される。方法は、
前記本体を、前記表面に対して接触配置する工程であって、前記本体は、接着リングを使用して前記表面に取り付けられ、前記表面と、前記接着リングと、その間の接合部により、前記表面、前記接着リング、および接合部と、前記本体との間の空間に対する気密バリアが形成され、前記本体は、前記空間と、前記本体外側との、通気性および／または透水性接続部を少なくとも１つ有し、前記外側は、前記本体により前記空間から分離されるか、前記本体が、前記表面に対して配置された時点で既に接着材体に対して供給可能な水分を含有する、工程と、
前記空間内に接着材を注入して、前記本体に対する接触領域を有する接着材体で充填する工程と、
前記空間内に存在する前記接着材体に対して水分を供給することで、前記接着材体の硬化処理を開始する工程と、を含み、
前記硬化処理の開始前、さらに／あるいは前記硬化処理中に、前記接着リングと、前記接着材体が加熱され、これにより前記接触領域の範囲内に存在する前記接着材体が断熱層を形成し、前記断熱層は接触領域に亘って、広範囲で均一に硬化され、前記接着材体の残りの未硬化部分に対するさらなる気密バリアを構成する。

さらに、この目的は、表面に物体を取り付けるための締結要素により達成される。前記締結要素は、本体と、接着リングとを備え、これらは接着材用の空間を画定し、前記本体は前記空間と、前記本体外側との、通気性および／または透水性接続部を少なくとも１つ有し、前記外側は、前記本体により前記空間から分離され、前記締結要素は、本発明に係る前記方法により、前記表面に適切に取り付けられる。

本発明に係る方法の利点として、接着リングが軟化して、表面、および／または本体の凹凸により適合するようになる。したがって、凹凸表面の場合でも、上述の接合部が気密バリアを構成することが保証される。

また本発明に係る方法の利点として、表面の凹凸に適合した接着リングが冷却されると、表面に対してアダプタが動きにくくなる。

特に、締結要素の保持力にとって極めて重要なことに、本発明に係る方法を利用することで、接着材体の未硬化部分が密閉封止される。即ち、締結要素または本体が設置された表面と、接着リングと、上述の広範囲で均一に硬化された断熱層とによりこれが実現される。したがって、本体に負荷がかかることで接着材体の未硬化部分内に空気が入り、気泡発生により保持力が低減されることが防止される。

典型的には、本発明に係る方法を利用すると、硬化接着材により構成される断熱層が、約１時間の硬化時間後には、０．１から０．２ｍｍの厚さを有することができる。

本体は、表面に配置された時点で、接着材体に供給可能な水分を含有するので、本体への水分の供給を省略することができる、または本体に既に含有されている水分に加えて水分を供給することができる。

本発明の改良として、接着材が、可撓性、湿分硬化単一成分接着剤または封止剤で形成可能であることが提案される。

加熱は、１分から５分の間、特に２分間実行されることが有利である。これにより、硬化処理が均一かつ信頼性高く開始でき、それに応じて上述の断熱層が形成されることが保証される。

この文脈において、加熱時に、接着リングおよび接着材体が６０℃から８０℃、特に７０℃から８０℃の温度に加熱されることが有利である。これらパラメータに基づいて、本体が表面に対して信頼性高く、特に非破壊的に配置できる。

本発明の改良として、接着材体に水分を供給する工程は、本体に水分を供給することを含んでもよい。これは、例えば本体に水または霧状の水を吹きかけることで実現できる。したがって、本体に供給される水分は、本体を通じて接着材体に移動でき、この改良においては水により硬化される接着材から形成される接着材体の硬化処理が開始できる。

例えば本体は、開口または流路を有してもよく、これを介して、水分を、吹き付け処理による運動エネルギーで接着材体に送り込むことができる。

さらに／あるいは、本体は、少なくとも部分的有孔構成であってもよい。これにより、本体に供給された水分を、例えば毛細管現象により、接着材体に送り込むことができる。

ここで、以下のとおりに本体に水分が供給される、または本体が構成される。即ち、上述の断熱層が均一に形成できるように、本体の通気性および／または透水性部分に隣接して設けられた、接着材体の部分に水分を供給する。完全有孔本体の場合、これは、本体の水分が供給可能な表面に亘る均一な水分分布により実現できる。

本体は、予め水分が充填された、水分貯蔵部を備えることが有利である。本体が表面に配置された状態で、この水分貯蔵部は接着材体に接続される。ここで、水分貯蔵部は、それそのものが接着材体に直接接触できるように、あるいは水分貯蔵部内に含有された水分が適切な接続構成を介して接着材体に接触可能となるように、本体内に配置することができる。

本発明の改良として、特に加熱状態において、接着リングが、本体が配置される表面の凹凸に適合できる。ここで、接着リングの加熱により実現できる上述の利点および効果について触れる。さらに、接着リングは非加熱状態でも表面の凹凸に適合できることから、空間内に注入されている接着材が、接着リングと、表面との間は通過不能となる。したがって、追加の洗浄作業は不要となる。接着リングは、一般的に、閉リングとして捉えられるものである。このリングは必ずしも円形でなくてもよく、特に本体の形状に合わせて例えば矩形構成であってもよい。

ここで、上記方法の性質として、例えば本体を通じて空間が接着材で充填されるため、接着材は本体の開口または流路内にも存在し得ることにも留意されたい。そのような接着材も同様に硬化処理の対象となる。しかし、上述の空間外に存在する接着材は、本体の表面に対する保持力にほとんど、または全く寄与しないので、このように配置された接着材は、本発明の要点として捉えられない。

本発明の第２態様は、導入部で触れたように、接着材用の空間を画定する本体および接着リングを備え、物体を表面に取り付けるための締結要素に関する。本体は、空間と、本体外側との、通気性および／または透水性接続部を少なくとも１つ備え、外側は、本体により空間から分離され、締結要素は、本発明の方法により、表面に適切に取り付けられる。表面に設置された状態で、接着リングと、表面は、接着材用に、気密バリアを形成する。

概して、本発明に係る方法についての説明において、締結要素またはその本体の構成に対応する記載についても触れるべきであろう。

ここで、接着リングが接着剤を備える、特に完全に接着剤で形成されることが有利である。これにより、接着リング自体が接着性を帯びるので、締結要素を事前に表面に配置して、その後締結要素または本体を人および／または機械で保持することなく、特に注入孔から、本体を通じて適切な空間内に接着材を注入可能となる。本体が、空気および／または余剰の接着材を空間から排出することができる、少なくとも１つの出口孔を有することが有利である。

接着剤は、純粋または変性アクリレートから形成されることが有利である。

本発明を、例示的実施形態に基づいて、そして添付の図面を参照することで、以下に詳述する。図面は以下のとおりである。

図１は、本発明に係る締結要素の本体の概略断面図を示す。 図２は、本体内に接着材を注入した後の図１の断面図を示す。

図１において、本発明に係る締結要素に、全体として参照符号１０を付す。締結要素１０は、本例示的実施形態では完全有孔構成を有する本体１２を備える。

ここで、「有孔」という用語は、例えば本体１２の上部１４から、本体１２を通って、空間１６内へと、水分の移動を可能とする構造を示すことを意図していることに留意されたい。これは、例えば本体１２の開孔構造で実現可能である。

ここで本体１２は好ましくは焼結金属、具体的には銅化合物または発泡混合材料で形成されることが好ましい。

締結要素１０が取り付けられる土台となる表面１８により、空間１６の、本体１２に対して反対側が画定される。通常、表面１８はタイル、施釉タイル、石表面等の土台である。

空間１６は、表面１８に略平行な方向の境界が、接着リング２０により画定されている。本明細書に示す例示的実施形態では、接着リング２０は空間１６を完全に囲んでいる。これにより、空間１６は、本体１２で画定された側を除いて、締結要素１０の環境に対して密閉封止されている。

図１に示すように、本実施形態では、接着リング２０は、本体１２の幅寸法から、幅方向Ｂにはみ出している。これは第１に、空間１６の容積を一定として、接着リングが幅方向Ｂにおいて本体１２と面一である場合と比較して、接着リング２０と表面１８との有効接着面が広くとれるという利点がある。さらに第２の利点として、表面１８と接着リング２０との間に形成される接合部を、凹凸面の場合でも、高い信頼性をもって気密に閉じることができる。

空間１６内に接着材を注入するため、本体１２を貫通する注入孔２４が設けられる。これにより、空間１６を接着材体２２で充填できる。

さらに、空間１６内への接着材注入の際に空気が排出できるように、また空間１６と注入孔２４との容積を越える接着材体２２の余剰分が排出できるように出口孔２６が設けられている。出口孔２６は、注入孔２４と略平行で、同様に本体１２を貫通する。

本体１２は、公知の接続装置を有することができる。例えば、雄螺子、および／または少なくとも１つの雌螺子等が挙げられる。これにより、本体１２に、例えば物体取付用のアダプタ要素を接続することができる。

図２は、表面１８上に配置された図１の締結要素１０を示し、注入孔２４を通じて接着材が空間１６内、そして一部出口孔２６内に注入された状態を示す。その後、本発明に係る方法の残りの工程が実行され、接着材体２２の本体１２に面した部分２２が既に硬化しているが、接着材体２２の、本体１２に面していない部分２２ｂはまだ硬化していない状態となっている。接着材体２２の硬化部分２２ａと、接着材体２２の未硬化部分２２ｂとの境界を、図２に点線２８で示す。

したがって、接着材体２２の未硬化部分２２ｂは、締結要素１０の環境から、具体的には表面１８、接着リング２０、接着材体２２の硬化部分２２ａにより、全面的に密閉封止されている。これにより、締結要素１０に負荷がかかっても、接着材体内に保持力を低減するような気泡発生２２につながる、接着材体２２の未硬化部分２２ｂを通じた空気の侵入を防止することができる。

Claims (10)

1. 物体を表面（１８）に取り付けるように設計された締結要素（１０）の本体（１２）を、前記表面（１８）に取り付けるための方法であって、
   前記本体（１２）を、前記表面（１８）に対して接触配置する工程であって、前記本体（１２）は、接着リング（２０）を使用して前記表面（１８）に取り付けられ、前記表面（１８）と、前記接着リング（２０）と、その間の接合部により、前記表面（１８）、前記接着リング（２０）、および接合部と、前記本体（１２）との間の空間（１６）に対する気密バリアが形成され、前記本体（１２）は、前記空間（１６）と、前記本体（１２）外側との、通気性および／または透水性接続部を少なくとも１つ有し、前記外側は、前記本体（１２）により前記空間（１６）から分離される、工程と、
   前記空間（１６）内に接着材を注入して、前記本体（１２）に対する接触領域を有する接着材体（２２）で充填する工程と、
   前記空間（１６）内に存在する前記接着材体（２２）に対して水分を供給することで、前記接着材体（２２）の硬化処理を開始する工程と、を含み、
   前記硬化処理の開始前、さらに／あるいは前記硬化処理中に、前記接着リング（２０）と、前記接着材体（２２）が加熱され、これにより前記接触領域の範囲内に存在し、前記本体（１２）に面する前記接着材体（２２）の部分が断熱層（２２ａ）を形成し、前記断熱層（２２ａ）は接触領域に亘って、広範囲で均一に硬化され、前記本体（１２）に面していない前記接着材体の残りの未硬化部分（２２ｂ）に対するさらなる気密バリアを構成し、これにより前記本体（１２）に負荷がかかることで、前記未硬化部分（２２ｂ）内に空気が入り、気泡発生により保持力が低減されることが防止される、方法。
2. 前記接着材が、可撓性、湿分硬化単一成分接着剤または封止剤である、請求項１に記載の方法。
3. 前記加熱が、１分から５分の間、特に２分間実行される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記加熱時に、前記接着リング（２０）および接着材体（２２）が６０℃から８０℃、特に７０℃から８０℃の温度に加熱される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記接着材体（２２）に水分を供給する工程は、前記本体（１２）に水分を供給することを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記本体（１２）は、予め水分が充填された水分貯蔵部を備え、前記本体（１２）が前記表面（１８）に配置された状態で、前記水分貯蔵部は前記接着材体（２２）に接続される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 特に前記加熱状態において、前記接着リング（２０）が、前記本体（１２）が配置される前記表面（１８）の凹凸に適合する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 表面（１８）に物体を取り付けるための締結要素（１０）の使用であって、前記締結要素（１０）は、接着材用の空間（１６）を画定する、本体（１２）と接着リング（２０）とを備え、前記本体（１２）は前記空間（１６）と、前記本体（１２）外側との、通気性および／または透水性接続部を少なくとも１つ有し、前記外側は、前記本体（１２）により前記空間（１６）から分離される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法における締結要素（１０）の使用。
9. 前記接着リング（２０）が接着剤を備える、特に完全に接着剤で形成される、請求項８に記載の使用。
10. 前記接着剤は、純粋または変性アクリレートから形成される、請求項９に記載の使用。

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