DE102006061492A1 - Befestigungselement zur mechanischen Verbindung von Dämmstoffen und Abdichtungsbahnen mit der tragenden Unterkonstruktion von Flachdächern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur mechanischen Verbindung von Dämmstoffen und Abdichtbahnen mit der tragenden Unterkonstruktion eines Flachdachs, bestehend aus einem Kunststoffhohlschaft mit Kopfplatte und einer im Kunststoffhohlschaft eingesetzten Schraube, die mit ihrem Schraubenkopf nahe der Schaftspitze des Kunststoffhohlschaftes aufsitzt und mit ihrem Gewindeschaft aus der Schaftspitze des Kunststoffhohlschaftes austritt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kopfplatte (4) auf ihrer Unterseite Retentionselemente (40) trägt. Hiermit werden die durch die Befestigungselemente erreichten Ausreißwerte zusätzlich verbessert, wobei sich dies z.B. besonders vorteilhaft auswirkt bei s.g. FPO-Bahnen, die eine relativ große Steifigkeit besitzen. Das erfindungsgemäße Befestigungselement verhindert u.a. eine Relativbewegung der Bahn unterhalb der Kopfplatte des Befestigers, sodass die auftretenden Querkräfte minimiert werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur mechanischen Verbindung von Dammstoffen und Abdichtungsbahnen mit der tragenden Unterkonstruktion von Flachdächern.
• Es ist bekannt, dass die Befestigung von Dammstoffen und diese überdeckenden Abdichtungsbahnen auf der tragenden Unterkonstruktion eines Flachdaches mit mechanischen Befestigungselementen erfolgt. Die anzutreffenden Unterkonstruktionen bestehen in der Regel aus Stahltrapezblechen, Holz, Beton, Porenbeton oder Bimsstegdielen. Als mechanische Befestigungsmittel sind Kombinationen aus Schrauben und großflächigen metallischen Lastverteilungstellern oder auch s. g. Kunststoffschraubkombinationen bekannt, die aus einem Kunststoffhalter mit Kopfplatte und darunter angeordnetem Hohlschaft und einer im Hohlschaft eingesetzten Schraube bestehen. Auch Kombinationen aus einem Kunststoffhohlschaft mit z. B. einer metallischen Kopfplatte sind weitverbreitete Befestigungsmittel. Für Untergründe aus Beton, Porenbeton oder Bimsdiele können diese Befestigungsmittel mit Vorsatzdübel verwendet werden. Die Schraube oder der verwendete Dübel verankert sich im Dachuntergrund und schließt dabei den Dammstoff und die Abdichtbahn zwischen Dachuntergrund und Kopfplatte bzw. Lastverteilteller ein. Die mechanische Fixierung erfolgt dabei entweder im Saumbereich jeder Abdichtbahn oder in der Fläche. Bei der Saumfixierung wird die Befestigerreihe durch den Randbereich der nächsten anschließenden Bahn überlappt und deren Randbereich wasserdicht verschweißt oder verklebt. Bei der Feldbefestigung wird die Abdichtbahn nicht am Rand sondern in der Fläche befestigt, wobei hierzu spezielle, selbst abdichtende Flächenbefestiger eingesetzt werden. Für bestimmte Einsatzgebiete, bei denen die konventionellen Klemmkräfte der Befestigungselemente als zu gering beurteilt werden, d. h. wenn sich eine Dachbahn bei Sogeinwirkung vorzeitig unter dem Teller oder der Kopfplatte herauszieht, wurden großflächige Unterlegscheiben, s. g. Lastverteilteller vorgeschlagen, die diesem Umstand entgegenwirken sollen. In der DE 43 42 263 C2 ist eine solche großflächige Unterlegscheibe beschrieben. Diese besitzt auf ihrer in Befestigungsrichtung weisenden Oberfläche die Reibung gegenüber einer bzw. den Eingriff in eine zu befestigende Bahn erhöhende Eingriffselemente. Bei Kunststoffschraubkombinationen, bei denen der Kunststoffhalter und somit auch dessen Kopfplatte in der Regel aus Polyamid besteht, sind auf der Kopfplattenunterseite entsprechende Noppen angeordnet. Ein solcher Kunststoffhalter ist in der DE 34 33 933 A1 beschrieben. Mit einem solchen Kunststoffhalter können nahezu alle Einsatzgebiete abgedeckt werden. Die unter der Kopfplatte angeordneten Noppen üben auf die befestigte Dachbahn derartige Rückhaltekräfte aus, dass ein Herausziehen der Dachbahn unter der Kopfplatte nahezu ausgeschlossen ist. In der DE 199 59 270 A1 ist ein Befestigungselement, bestehend aus Hohlschaft mit adaptierter Kopfplatte und im Hohlschaft eingesetzter Schraube beschrieben, mit dem beste Werte erreicht werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dieses Befestigungselement mit seinen Vorteilen noch weiter zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Befestigungselement zur mechanischen Verbindung von Dammstoffen und Abdichtbahnen mit der tragenden Unterkonstruktion eines Flachdachs, bestehend aus einem Kunststoffhohlschaft mit Kopfplatte und einer im Kunststoffhohlschaft eingesetzten Schraube, die mit ihrem Schraubenkopf nahe der Schaftspitze des Kunststoffhohlschaftes aufsitzt und mit ihrem Gewindeschaft aus der Schaftspitze des Kunststoffhohlschaftes austritt, dadurch gelöst, indem die Kopfplatte auf ihrer Unterseite Retentionselemente trägt. Hiermit werden die durch die Befestigungselemente erreichten Ausreißwerte zusätzlich verbessert, wobei sich dies z. B. besonders vorteilhaft auswirkt bei s. g. FPO-Bahnen, die eine relativ große Steifigkeit besitzen. Das erfindungsgemäße Befestigungselement verhindert u. a. eine Relativbewegung der Bahn unterhalb der Kopfplatte des Befestigers, sodass die auftretenden Querkräfte minimiert werden. Erfindungsgemäß wird unter der Bezeichnung Retentionselement jedes Mittel verstanden, das einem Herausziehen der Bahn unter der Kopfplatte des Befestigers entgegenwirkt. Dies können sowohl Krallen mit formschlüssigen Eingriffsverhalten als auch Rillen oder Riefen mit kraftschlüssigem Gripverhalten erfüllen.
• Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kopfplatte aus Metall besteht. Dies erlaubt ein einfaches und kostengünstiges Fertigungsverfahren. Die erfindungsgemäßen Retentionselemente können in eine beliebige Winkelstellung gebracht werden und eine für die erfindungsgemäße Wirkungsweise optimale Ausragtiefe besitzen. Alternativ hierzu besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, die Kopfplatte aus einem geeigneten harten und stabilen Kunststoff auszubilden, die gegenüber den anzutreffenden Gegenkräften ausreichende Stabilität besitzt.
• Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Retentionselemente durch nach unten ausragende Laschen gebildet sind. Dies kann durch Einschnitte und anschließendem Abbiegen der Einschnittezonen erfolgen oder aber durch Stanzungen erzielt werden, deren umstanzte Felder ebenfalls durch Abbiegung zu einer ausragenden Lasche führen.
• Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Retentionselemente durch eingebogene Eckzonen der Kopfplatte gebildet sind. Dies setzt voraus, dass die Kopfplatte eine annähernd eckige Grundform besitzt. Bevorzugt wird daher eine viereckige Grundform. Beim Einbiegen dieser Eckzonen werden geeignete Spitzen gebildet.
• Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kopfplatte von der kreisförmigen Formgebung abweichende Gestalt besitzt. Hierbei kommen in Frage quadratische, rechteckige, mehreckige oder ovale Ausbildungen.
• Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen:
• 1 einen Kunststoffhohlschaft,
• 2 eine Schraube, die in den Kunststoffhohlschaft eingesetzt wird,
• 3 eine Kopfplatte
• 4 das aus den Teilen der 1–3 gebildete erfindungsgemäße Befestigungselement,
• 5 eine Draufsicht auf das Befestigungselement nach 4
• Die 1 bis 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Befestigungselementes 1. In der einfachsten Ausführung besteht dieses aus der Schraube 2, dem Kunststoffhohlschaft 3 und der Kopfplatte 4. Die Schraube 2 entspricht hinsichtlich ihres Gewindes 5 und ihrer Spitze 6 dem jeweiligen Anwendungsfall. So kommen Schrauben zum Einsatz, deren Gewinde und Gewindespitze für Stahltrapezbleche oder Holz ausgelegt sind. Bei anderen Untergründen wie z. B. Beton, Gasbeton oder Bimsdielen kann zusätzlich auf den Schaft 3 ein Dübelvorsatz aufgesteckt werden, in den die Schraube eingetrieben wird, oder die Schraube durch einen Schlagniet ersetzt wird. Die Kopfplatte 4 ist ein weitestgehend flacher Teller mit einer zentralen Durchbrechung 7, durch die der Kunststoffhohlschaft 3 mit seiner Spitze 8 voran eingeführt wird. Die Durchbrechung 7 befindet sich im Bereich einer Mulde 9, die durch Verformung des zentralen Bereiches der Kopfplatte 4 und unter Bildung eines Sockels 11 geschaffen ist. Der Sockel 11 ragt unterhalb der Unterseite 12 der Kopfplatte 4 aus. Der Kunststoffhohlschaft 3 besitzt an seinem Kopfteil 16 einen Kragen 13 mit dem er innerhalb der Mulde 9 so versenkt zu liegen kommt, dass dessen Oberkante 14 dicht unterhalb der Oberkante 15 der Kopfplatte 4 positioniert ist.
• Der Kunststoffhohlschaft 3 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Hülsenabschnitt 17 mit einem etwa trichterförmig zulaufenden Kopfteil 16 und einer sich im Endabschnitt verjüngenden Schaftspitze 8. Der Kopfteil 16 ist zu einem Kragen 13 mit einer schräg nach oben gerichteten Auflagefläche 18 ausgeformt. Unter gleichzeitiger Bildung eines Spaltes 19 ist unterhalb des Kopfteiles 16 des Kunststoffhohlschaftes 3 ein mit 21 bezeichneter Bajonettverschluss angeordnet. Der Bajonettverschluss 21 besteht aus einem Ring, der sich über die äußere Mantelfläche 26 des Kunststoffhohlschaftes 3 erhebt. Der Ring erstreckt sich dabei nur um einen Teilbereich des Schaftumfanges, so dass zwischen dem Anfang 23 und dem Ende 24 des Ringes ein Abstand 25 vorliegt. Das Ende 24 des Ringes läuft in einem Gefälleabschnitt 27 aus, während sich der davor befindende Teilabschnitt 28 des Ringes annähernd parallel unter dem Schaftkopf 16 in einer orthogonal zur Schaftachse 29 ausgerichteten Ebene erstreckt. Die Schaftspitze 8 läuft konisch spitz zu. Der gesamte Kunststoffhohlschaft 3 ist von einem koaxial zur Schaftlängsachse 29 ausgerichteten Hubkanal 32 durchsetzt, der sich nahe der Schaftspitze 8 verjüngt. Dabei wird eine Auflageschulter 33 gebildet. Auf der Auflageschulter 33 ist ein erhabener Ring 34 angeordnet auf dem der Kopf 35 der Schraube 2 auftrifft. Beim Verdrehen der Schraube 2 schmilzt der Ring 34 auf und verschweißt sich mit dem Kopf 35 der Schraube 2. An der Schaftspitze 8 sind im Bereich deren Öffnung 36 konzentrisch angeordnete Lamellen 37 angeordnet, die den Öffnungsquerschnitt verengen. Die Lamellen 37 hintergreifen die Gewindeflanken der Schraube 2. Damit ist die Schraube 2 unverlierbar im Kunststoffhohlschaft 3 eingesetzt. Der Außenmantel 26 des Kunststoffhohlschaftes 3 ist mit Rippen 31 ausgebildet, die sich entlang des hülsenförmigen Abschnittes parallel zur Schaftlängsachse 29 erstrecken. An der Schaftspitze 8 folgen die Rippen 31 dem konischen Verlauf des Schaftes. Diese Rippen 31 verleihen dem Kunststoffhohlschaft 3 eine Versteifung gegen Knickkräfte.
• Die Kopfplatte 4 ist ein runder Teller Die Mulde 9 bzw. der Sockel 11 ist durch ein Stanzwerkzeug herausgearbeitet. In etwa dem Zentrum der Mulde 9 befindet sich eine Durchbrechung 7. Die Durchbrechung 7 besitzt eine sichelförmige Aufweitung, die der ansonsten kreiszylindrischen Durchbrechung 7 eine ovale Form verleiht. Der Kunststoffhohlschaft 3 wird in einem solchen Drehwinkel in die Kopfplatte 4 eingesteckt, dass der Ring des Bajonettverschlusses 21 im Bereich der Aufweitung in die Kopfplatte 4 eingeführt wird. Sobald sich der Ring unterhalb der Kopfplatte 4 befindet, kann der Kunststoffhohlschaft 3 verdreht werden, so dass der Ring die Plattenunterseite 12 hintergreift.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kopfplatte 4 auf ihrer der Schaftspitze zugewandten Unterseite Retentionselemente 40 in Form von nach unten ausragenden Laschen besitzt, die in gewünschter Weise mit der zu fixierenden Dachbahn zusammenwirken.
• Alle in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegebenen Merkmale können sowohl für sich alleine, als auch zusammen mit anderen Merkmalen erfindungswesentlich sein.

1

Befestigungselement

2

Schraube

3

Kunststoffhohlschaft

4

Kopfplatte

5

Gewinde

6

Spitze von 2

7

Durchbrechung

8

Spitze von 3

9

Mulde

11

Sockel

12

Unterseite von 4

13

Kragen

14

Oberkante von 3

15

Oberkante von 4

16

Kopfteil

17

Hülsenabschnitt

18

Auflagefläche

19

Spalt

21

Bajonettverschluss

23

Anfang des Rings

24

Ende des Rings

26

Mantelfläche

27

Gefälleabschnitt

29

Schaftachse

31

Rippen

32

Hubkanal

33

Auflageschulter

34

Ring

35

Kopf von 2

36

Öffnung

37

Lamellen

40

Retentionselemente

Claims (7)

1. Befestigungselement zur mechanischen Verbindung von Dammstoffen und Abdichtbahnen mit der tragenden Unterkonstruktion eines Flachdachs, bestehend aus einem Kunststoffhohlschaft mit Kopfplatte und einer im Kunststoffhohlschaft eingesetzten Schraube, die mit ihrem Schraubenkopf nahe der Schaftspitze des Kunststoffhohlschaftes aufsitzt und mit ihrem Gewindeschaft aus der Schaftspitze des Kunststoffhohlschaftes austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte (4) auf ihrer Unterseite Retentionselemente (40) trägt.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte (4) aus Metall besteht.
3. Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte (4) aus Kunststoff besteht.
4. Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Retentionselemente (40) durch nach unten ausragende Laschen gebildet sind.
5. Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Retentionselemente (40) durch eingebogene Eckzonen der Kopfplatte (4) gebildet sind.
6. Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte (4) kreisringförmig ausgebildet ist.
7. Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte (4) quadratisch, rechteckig, mehreckig oder oval ausgebildet ist.