DE10128633C1

DE10128633C1 - Trittfestes Befestigungselement

Info

Publication number: DE10128633C1
Application number: DE2001128633
Authority: DE
Inventors: Harald Zahn
Original assignee: Harald Zahn GmbH
Current assignee: Harald Zahn GmbH
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2021-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein trittfestes Befestigungselement (1) für die mechanische Fixierung von Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern, bestehend aus einem großflächigen Lastverteilteller (3), mit einem muldenförmigen Tellerboden (11), der von einer zentralen Lochung (12) durchsetzt ist und einer in den Lastverteilteller (3) eingesetzten Schraube (2), die mit ihrem Schraubenschaft (6) durch die zentrale Lochung (12) des Lastverteiltellers (3) durchführbar ist und durch Anschlagen mit der Schraubenkopfunterseite auf der Innenseite des Tellerbodens gegen weitere axiale Verschiebung in der einen Richtung gesichert ist und unterhalb des Schraubenkopfs (5), von diesem beabstandet, eine Auflage auf dem Schraubenschaft (6) vorgesehen ist, zwischen der und dem Schraubenkopf (5) der Lastverteilteller (3) mit geringem axialen Spiel einfangbar ist und gegen axiale Bewegung in der anderen Richtung sicherbar ist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Auflage ein geschlossener othogonal zur Schraubenlängsachse ausgerichteter Ring (9) ist und dass der Tellerboden (11) durch federnd elastische Lamellen (15) gebildet ist, die die zentrale Lochung (12) konzentrisch umgeben und mit ihren zum Tellerzentrum gerichteten Innenkanten (13) den Querschnitt der Lochung (12) bilden, wobei der Querschnitt der Lochung (12) kleiner dimensioniert ist als der Außendurchmesser des geschlossenen Rings (9) auf dem Schraubenschaft (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein trittfestes Befestigungselement für die mechanische Fixierung von Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern.

Es ist bekannt, Befestigungselemente mit Mitteln zu versehen, die ein Begehen der Dachfläche ermöglichen, ohne dass dabei eine Gefahr besteht, dass durch die Trittbelastung die Schraube durch die Dachdichtungsbahn hindurchstechen kann. Ein solches Befestigungselement, bestehend aus einem großflächigen Lastverteilteller und einer Schraube, ist in der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 296 08 583 U1 beschrieben. Der bekannte Lastverteilteller besitzt einen muldenförmigen Boden, der von einer zentralen Lochung durchsetzt ist. In den Tellerboden ist, ausgehend von der zentralen Lochung, eine Kerbe eingestanzt, so dass der ansonsten kreiszylindrische Querschnitt der Lochung vergrößert wird.

Die Schraube, die auf ihrem Gewindeschaft eine Auflage für den Lastverteilteller besitzt, wird mit ihrem Gewindeschaft voran in die Lochung eingeführt. Dabei trifft die Auflage zunächst auf den Tellerboden auf, dessen Lochung einen geringeren Querschnitt besitzt als die Auflage. Diese besteht aus einem den Schraubenschaft umgebenden geöffneten Ring, nach Art eines Bajonettverschlusses. Während des Montagevorgangs wird die Schraube einer Drehbewegung unterzogen, wobei sich der Ring mit seiner Öffnung voran in die eingekerbte Lochung des Lastverteiltellers eingräbt und sich unterhalb des Lastverteiltellers positioniert. Danach ist der Lastverteilteller mit geringem axialen Spiel zwischen Schraubenkopfunterseite und Ring eingefangen. Die Dachfläche kann unbedenklich betreten werden, da der Lastverteilteller eines jeden Befestigungselements auf dem Ring aufsitzt und damit nicht der Kompressionsbewegung des Dämmmaterials folgen kann. Allerdings ist die Herstellung des Auflagerings auf dem Schraubenschaft und das Einbringen der Kerbe in den Lastverteilteller relativ aufwendig.

In der DE 86 12 794 U1 ist eine Schraube und in der US 5 267 423 eine Tellerscheibe beschrieben, die jeweils individuell modifiziert sind, jedoch in Kombination kein trittfestes Befestigungselement der eingangs genannten Gattung bilden.

Der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die Herstellung der Schraube und des Lastverteiltellers zu vereinfachen und die Trittsicherheit weiter zu erhöhen.

Dieses Problem wird durch ein Befestigungselement durch die im Hauptanspruch aufgeführten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die zur Fertigung der Schrauben benötigten Walzbacken relativ einfach herzustellen sind. Ferner ist die erzielte Verriegelung zwischen Lastverteilteller und Schraube von der Drehbewegung der Schraube unabhängig und auch bei größter Trittbelastung unreversibel, weil der Tellerboden während des Montagevorgangs durch den Ring verdrängt wird und anschließend in seine Ausgangsposition zurück federt. Die Perforation des Lastverteiltellers ist symmetrisch und kann mit nur einem Werkzeug hergestellt werden. Die Trittfestigkeit des erfindungsgemäßen Befestigungselementes bleibt selbst dann erhalten, wenn das eingebaute Dämmmaterial alterungsbedingt schrumpft und an Dämmhöhe verliert. Selbst eine schleppende Rotation des Lastverteiltellers führt zu keiner Axialbewegung, da dessen Tellerboden den Ring hintergreift und als Widerhaken wirkt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kerben und Lamellen kreuzförmig um die zentrale Lochung angeordnet sind. Die gleichmäßige und konzentrische Anordnung führt zu einer gleichmäßigen Lastverteilung auf die Lamellen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kerben und Lamellen stern- oder strahlenförmig um die zentrale Lochung angeordnet sind. Diese Ausführungsform sieht eine erhöhte Anzahl von Kerben und Lamellen gegenüber der kreuzförmigen Anordnung vor. Ziel ist es, jeder Einzelnen einer Mehrzahl von Lamellen eine höhere Elastizität zu verleihen, in dem mit der Anzahl und Formgebung der Kerben diese Elastizität manipuliert wird. Dabei können die Kerben rechteckförmig oder trapezoidartig gestaltet werden. Je nach verwendetem Stanzmuster kann eine anders geartete Lamellenwurzel gewonnen werden, die sich wiederum auf die erzielbare Elastizität der Lamellen auswirkt. Mit den vorgeschlagenen Varianten wird erreicht, dass die Lamellen aus der Bewegungsbahn des auf dem Schraubenschaft befindlichen Rings verdrängt werden und nach dem der Ring die Lamellen verlässt und unterhalb diesen positioniert ist, die Lamellen in ihre Ausgangslage zurück federn. Ring und Lamellen bilden damit eine wirkungsvolle Verriegelung gegenüber einer Trittbelastung.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Ring auf der Schraube konisch ausgebildet ist. Dabei ist der kleinere Durchmesser zum Gewinde hinweisend, so dass der Ring regelrecht in die Tellerlochung einschlupft, die Lamellen mit fortschreitender axialer Bewegung stärker zurückdrängt und somit die Gefahr einer plastischen Verformung der Lamellen völlig ausgeschlossen wird.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Die Zeichnungen ergeben eine besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wieder.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement bestehend aus einer Schraube und einem Lastverteilteller in einer ersten Ausführungsvariante

Fig. 2 das in Fig. 1 mit II gekennzeichnete Detail in einer Vergrößerung im Bereich des Schraubenschafts mit Auflagering

Fig. 3 einen Auflagering in einer weiteren Variante

Fig. 4 das in Fig. 1 abgebildete Befestigungselement im Bereich des Lastverteiltellers in einer Vergrößerung

Fig. 5 eine Ansicht des Befestigungselements aus der in Fig. 4 angedeuteten Richtung V (ohne Schraube)

Fig. 6 eine Variante des Lastverteiltellers

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Lastverteilteller aus der in Fig. 6 angedeuteten Richtung VII (ohne Schraube)

Fig. 8 eine weitere Variante des Lastverteiltellers

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Lastverteilteller aus der in Fig. 8 angedeuteten Richtung IX (ohne Schraube)

Fig. 10 eine weitere Variante des Lastverteiltellers

Fig. 11 eine Draufsicht auf den Lastverteilteller aus der in Fig. 10 angedeuteten Richtung XI (ohne Schraube)

Fig. 12 eine weitere Variante des Lastverteiltellers

Fig. 13 eine Draufsicht auf den Lastverteilteller aus der in Fig. 12 angedeuteten Richtung XIII (ohne Schraube)

Fig. 14 eine weitere Variante des Lastverteiltellers

Fig. 15 eine Draufsicht auf den Lastverteilteller aus der in Fig. 14 angedeuteten Richtung XV (ohne Schraube)

Die Fig. 1, 2, 4 und 5 zeigen ein Befestigungselement 1 in einer ersten Ausführungsform. Es besteht aus einer Schraube 2 und einem großflächigen Lastverteilteller 3. Bei der Schraube 2 handelt es sich um eine s. g. Dachbauschraube mit Bohrspitze 4, wie sie üblicherweise für einen Dachuntergrund aus Stahltrapezblech verwendet wird. Der Schraubenkopf 5 ist als Sechskant ausgebildet. Der Schraubenschaft 6 besitzt ein Gewinde 7 und einen gewindefreien Abschnitt 8. Auf dem gewindefreien Schaftabschnitt 8 ist unterhalb des Schraubenkopfs 5, von diesem beabstandet, ein Ring 9 angeordnet, der im Durchmesser größer ausgelegt ist, als der Durchmesser des gewindefreien Schaftabschnitts 8. Der Lastverteilteller 3 besitzt einen muldenförmigen Boden 11 in den zentrisch eine kreiszylindrische Lochung 12 eingebracht ist. Der Lochinnenrand 13 ist von Kerben 14 durchschnitten, die sich konzentrisch in kreuzförmiger Anordnung um die Lochung 12 verteilen. Dadurch wird der Boden 11 in Lamellen 15 unterteilt, die mit ihren Innenkanten den Lochinnenrand 13 und somit den Querschnitt der zentrischen Lochung 12 bilden. Durch die Kerben 14 erhält der Boden 11 eine gewollte Stabilitätsschwächung die dazu führt, dass der Querschnitt der Lochung 12 zum Zwecke des Durchtritts des Rings 9 kurzzeitig aufgeweitet wird. Aufgrund des biegeelastischen Verhaltens der Lamellen 15 federn diese in ihre Ausgangsstellung zurück, wenn der Ring 9 durch die Lochung 12 hindurch geführt ist. Dabei hintergreifen die Lamellen 15 den Ring 9. Da der Ring 9 geschlossen ist, also den gewindefreien Schaftabschnitt 8 völlig umläuft, wirken die Lamellen 15, nach dem sie in ihre Ausgangsposition zurück gefedert sind, als Widerhaken und sitzen auf der Schulter 17 des Rings 9 auf. Maßlich sind Lochung 12, gewindefreier Schaftabschnitt 8 und Ring 9 so aufeinander abgestimmt, dass der Durchmesser der Lochung 12 mindestens so groß wie der Durchmesser des gewindefreien Schaftabschnitts 8 aber kleiner dimensioniert ist als der Außendurchmesser des Rings 9. Anzumerken ist, dass die Größe der mit 18 bezeichnete Lamellenwurzel sich unmittelbar auch auf die Flexibilität und Biegesteifigkeit der Lamelle auswirkt.

Die Fig. 3 zeigt ein Befestigungselement 21. Auf der mit 22 bezeichneten Schraube ist auf deren Schraubenschaft 26 unterhalb des Schraubenkopfs 25 ein Ring 29 mit konischer Formgebung angeordnet. Zu Beginn des Eindrehens wird dem Ring 29 relativ wenig Gegenkraft entgegengesetzt, da er in die Lochung 12 des Tellers 3 einschlupft. Mit zunehmender axialer Abwärtsbewegung steigt die Gegenkraft der Lamellen 15, die bis auf den größten Durchmesser des Rings 29 zurück gedrängt werden und diesen passieren lassen. Danach federn die Lamellen 15 in ihre Ausgangsposition zurück, der Lochdurchmesser wird wieder reduziert und die Lamellen 15 hintergreifen den Ring 29, indem sie auf der Schulter 37 des Rings 29 aufsitzen.

Die Fig. 6 und 7 geben ein Befestigungselement 41 mit einer Schraube 2 und einem Lastverteilteller 43 wieder, bei der die Lochung 52 im Tellerboden 51 von sternförmig angeordneten Kerben 54 umgeben ist zwischen denen die mit bezeichneten Lamellen 55 gebildet sind. Die Innenkanten der Lamellen bilden die Lochinnenwand 53. gegenüber dem Lastverteilteller 3 besitzt der Lastverteilteller 43 eine relativ kleine Lamellenwurzel 28. Dies führt zu einer erhöhten Federwirkung.

Die Fig. 8 und 9 zeigen einen Lastverteilteller 63 eines Befestigungselements 61, bei dem die im Tellerboden 71 befindliche Lochung 72 von kreuzförmig angeordneten Kerben 64 umgeben ist zwischen denen die mit 65 bezeichneten Lamellen gebildet sind. Die Kerben 64 sind von leicht keilförmiger Gestalt, so dass die strichpunktiert angedeutete Lamellenwurzel 78, gegenüber einer Lamellenwurzel von sternförmig angeordneten Lamellen mit schmalen Kerben, geringeren Ausmaßes ist. Auch hier ist das Stanzmuster unmittelbar für die Fläche der Lochinnenwand 73 verantwortlich.

Die Fig. 10 und 11 geben ein Befestigungselement 81 mit einem Lastverteilteller 83 wieder, bei der die Lochung 92 im Tellerboden 91 von kreuzförmig angeordneten Kerben 84 umgeben ist zwischen denen die mit 85 bezeichneten Lamellen gebildet sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Kerben 84 von rechteckförmiger Gestalt und führt zu einer relativ schmalen Lochinnenwand 93 und größerer Lamellenwurzel 98.

Die Fig. 12 und 13 zeigen ein Befestigungselement 101 mit einem Lastverteilteller 103, bei der die Lochung 112 im Tellerboden 111 von Kerben 114 umgeben ist die pfeilförmig vom Tellerzentrum wegweisen und zwischen denen die mit 115 bezeichneten Lamellen gebildet sind. Die Lamellenwurzel 118 ist dabei relativ groß ausgelegt, während die Summe der Flächen von Lochinnenwand 113 und Kerbenöffnungen 110 etwa gleich ist.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine Variante eines Befestigungselements 121, bestehend aus einer Schraube 2 und einem Lastverteilteller 123 mit einem Stanzmuster im Tellerboden 131 aus solchen Kerben 124, die an ihrem Fußpunkt 129 zur Lochung hin sehr schmal und an ihrem Scheitel 130 in großem Bogen ausgelegt sind. Dies führt dazu, dass die Lamellenwurzel 128 trotz großer Fläche der Lamelleninnenwand 133 kurz ausgebildet ist. Hieraus resultiert eine große Federwirkung der Lamellen 125.

Alle in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegebenen Merkmale können sowohl für sich alleine, als auch zusammen mit anderen Merkmalen erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Trittfestes Befestigungselement (1, 21, 41, 61, 81, 101, 121) für die mechanische Fixierung von Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern, bestehend aus einem großflächigen Lastverteilteller (3, 43, 63, 83, 103, 123) mit einem muldenförmigen Tellerboden (11, 51, 71, 91, 111, 131), der von einer zentralen Lochung (12, 52, 72, 92, 112, 132) durchsetzt ist und einer in den Lastverteilteller (3, 43, 63, 83, 103, 123) eingesetzten Schraube (2, 22), die mit ihrem Schraubenschaft (6, 26) durch die zentrale Lochung (12, 52, 72, 92, 112, 132) des Lastverteiltellers (3, 43, 63, 83, 103, 123) hindurchgeführt ist und durch Anschlagen mit der Schraubenkopfunterseite auf der Innenseite des Tellerbodens gegen weitere axiale Verschiebung in der einen Richtung gesichert ist und unterhalb des Schraubenkopfs (5, 25), von diesem beabstandet, eine Auflage auf dem Schraubenschaft (6, 26) vorgesehen ist, zwischen der und dem Schraubenkopf (5, 25) der Lastverteilteller (3, 43, 63, 83, 103, 123) mit geringem axialen Spiel bewegbar ist und gegen die die eingesetzte Schraube (2, 22) bei einer axialen Bewegung in der anderen Richtung anschlägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage ein geschlossener orthogonal zur Schraubenlängsachse ausgerichteter Ring (9, 29) ist und dass der Tellerboden (11, 51, 71, 91, 111, 131) durch federnd elastische Lamellen (15, 55, 65, 85, 115, 125) gebildet ist, die die zentrale Lochung (12, 52, 72, 92, 112, 132) konzentrisch umgeben und mit ihren zum Tellerzentrum gerichteten Innenkanten (13, 53, 73, 93, 113, 133) den Querschnitt der Lochung (12, 52, 72, 92, 112, 132) bilden, wobei der Querschnitt der Lochung (12, 52, 72, 92, 112, 132) kleiner dimensioniert ist als der Außendurchmesser des geschlossenen Rings (9, 29) auf dem Schraubenschaft (6, 26).

2. Trittfestes Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (14, 64, 84, 114, 124) und Lamellen (25, 65, 85, 115, 125) kreuzförmig um die zentrale Lochung (12, 72, 92, 112, 132) angeordnet sind.

3. Trittfestes Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (54) und Lamellen (55) stern- oder strahlenförmig um die zentrale Lochung (52) angeordnet sind.

4. Trittfestes Befestigungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (14, 54, 84) als rechteckförmige Schlitze ausgebildet sind.

5. Trittfestes Befestigungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (64, 124) mit einem trapezförmigen Querschnitt ausgebildet sind.

6. Trittfestes Befestigungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (29) konisch ausgebildet ist.