DE102010027912A1

DE102010027912A1 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE102010027912A1
Application number: DE201010027912
Authority: DE
Inventors: Thomas Benz
Original assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Current assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-10-20

Abstract

Es wird ein Befestigungselement mit einem Hülsenelement und einer gewindeartig verlaufenden Flachrippe an seiner Außenseite vorgeschlagen, mit dessen Hilfe eine Isolierschicht an einer Unterkonstruktion befestigt wird. Das Befestigungselement wird in der Weise verwendet, dass es zur Befestigung einer Schicht angewandt wird, die dicker ist als das Befestigungselement lang. Bei der Verwendung zur Anbringung an einem Flachdach wird ein Befestigungselement verwendet, das an seinem äußeren Ende einen weit vorspringenden Kopf aufweist, der das Isoliermaterial festhält. Bei der Befestigung von Isoliermaterial an senkrechten Konstruktionen wird ein Befestigungselement mit einem großen Durchmesser des Hülsenelements verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement, mit dessen Hilfe Schichten aus Isoliermaterial an Tragkonstruktionen befestigt werden können.
Zur Anbringung von Isolationsplatten an Bauteilen ist bereits ein Befestigungselement bekannt, das eine zylindrische außen glatte Hülse und einen am äußeren Ende der Hülse nach außen ragenden breiten Kopf aufweist. Die Hülse ist am unteren Ende durch einen Boden mit einem Durchgang für den Schaft eines Nagels abgeschlossen. Dieses Befestigungselement wird so eingesetzt, dass die Länge des Hülsenelements der Dicke der Isolierschicht gleich ist ( EP 492230 ).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Schichten aus Isoliermaterial mit geringem Aufwand aber sicher an einer Tragkonstruktion zu befestigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Befestigungselement mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor.
Die Erfindung schlägt ebenfalls ein Verfahren zum Befestigen von Isoliermaterial an Tragkonstruktionen vor.
Das Befestigungselement weist also an der Außenseite seines Hülsenelements eine sich gewindeartig vorzugsweise über die gesamte Länge des Hülsenelements erstreckende auf. Diese Flachrippe ermöglicht es einerseits, das Befestigungselement in das Isoliermaterial einzuschrauben, so dass das Isoliermaterial nicht zusammengedrückt wird. Andererseits dient die Flachrippe aber auch der Festlegung des Isoliermaterials an dem Befestigungselement.
Um das Einschrauben des Befestigungselements in die Schicht aus Isoliermaterial zu erleichtern, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Flachrippe am Beginn des Hülsenelements zunächst noch nicht ihre vollständige Radialerstreckung aufweist, sondern eine über mindestens eine Windung allmählich zunehmende Radialerstreckung. Die Kante verläuft also zunächst längs einer Spirale.
Je nach dem Anwendungsfall, also beispielsweise der senkrechten oder waagrechten Orientierung der Tragkonstruktion und damit der waagrechten oder senkrechten Anbringung des Befestigungselements kann es ausreichen, dass die Hülse an ihrem offenen Ende zylindrisch endet.
Bei einer Anbringung an einer mindestens angenähert horizontalen Unterkonstruktion, also beispielsweise bei Flachdächern, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Hülsenelement im Bereich seines offenen Endes einen Kopf in Form einer Platte aufweist, deren Rand beispielsweise mindestens angenähert in einer gemeinsamen Zylinderfläche mit der Kante der Flachrippe liegt. Dieser Kopf liegt damit großflächig auf der Oberseite des Isoliermaterials an.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Boden des Hülsenelements einen axialen Abstand von dem durch ihn abgeschlossenen Ende des Hülsenelements aufweist. Damit soll erreicht werden, dass das Hülsenelement mit einem zylindrischen Rand auf der Unterkonstruktion aufliegen kann, und dass der Boden von dieser Unterkonstruktion einen gewissen Abstand aufweist.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass zwischen dem Boden des Hülsenelements und der Stirnkante des Hülsenelements Stege angeordnet sind, deren Stirnkanten in einer gemeinsamen Ebene mit der Stirnkante des Endes des Hülsenelements liegen. Diese Stege verlaufen insbesondere geradlinig radial von der Öffnung im Boden bis zu der Außenwand.
In nochmaliger Weiterbildung kann vorgesehen sein, das sich an das Loch in dem Boden auf der dem offenen Ende des Hülsenelements abgewandten Seite des Bodens eine Hülse anschließt, deren Stirnkante in einer Ebene mit der Stirnkante des Hülsenelements angeordnet ist. Dadurch wird der Boden im Bereich des Lochs verstärkt, so dass auch ein festes Anziehen einer Schraube und die auf die Schraube einwirkenden Kräfte nicht zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung des Bodens des Hülsenelements führen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 einen Axialschnitt durch ein Befestigungselement einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 die Seitenansicht des Befestigungselements der 1;
3 einen Axialschnitt durch ein Befestigungselement einer zweiten Ausführungsform;
4 die Stirnansicht des Befestigungselements der 3 von rechts in 3;
5 schematisch die Anbringung des Befestigungselements der 3 an einer senkrechten Wand;
6 die Anbringung des Befestigungselements der 1 an einem Flachdach;
7 einer gegenüber der 3 abgeänderte Ausführungsform eines Befestigungselements nach der Erfindung.
Das in 1 in einem Axialschnitt dargestellte Befestigungselement enthält ein zylindrisches Hülsenelement 1, das an seinem einen Ende 2 offen ist. An seinem anderen Ende ist das Hülsenelement 1 durch einen Boden 3 abgeschlossen, der eine Dicke aufweist, die etwas größer ist als der Außendurchmesser des Hülsenelements. In der Mitte des Bodens 3 ist ein durchgehendes Loch 4 ausgebildet. In diesem Bereich verringert sich der Außendurchmesser des Hülsenelements etwas. Das vordere freie Ende des Hülsenelements 1 ist eben ausgebildet.
An der Außenseite des Hülsenelements 1 ist eine Flachrippe 5 angeformt, die sich vom unteren Ende 6 des Hülsenelements bis knapp unter das obere Ende 2 längs einer Schraubenlinie erstreckt. Zwischen den einzelnen Windungen der Flachrippe 5 ist ein konstanter Abstand gebildet. Der Rand 7 der Flachrippe liegt mit Ausnahme der ersten Windungen unten in 1 auf einem Zylindermantel, dessen Durchmesser etwa dreimal so groß ist wie der Außendurchmesser des Hülsenelements ohne die Flachrippe 5.
An dem dem Boden 3 abgewandten oberen Ende ist an der Außenseite des Hülsenelements 1 ein Kopf 8 angeformt, der die Form einer ebenen Platte konstanter Dicke aufweist. Der Außenrand 9 des Kopfs 8 liegt angenähert in der Mantelfläche des gleichen Zylinders, in dem der Rand 7 der Flachrippe 5 liegt.
Anstelle einer Platte mit konstanter Dicke kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Dicke des Kopfs sich in Richtung auf den Rand verringert. Der Durchmesser des Kopfs 8 kann auch von dem Durchmesser des Zylinders, auf dem die Kante der Flachrippe 5 liegt, nach oben oder unten abweichen.
Die 3 zeigt eine der 1 entsprechende Darstellung durch eine zweite Ausführungsform eines Befestigungselements der Erfindung. Wiederum enthält das Befestigungselement ein Hülsenelement 11, das auf seiner einen in 3 linken Seite ein offenes Ende 2 aufweist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist mit einem Abstand von der Ebene 21 der Stirnkante 22 des Hülsenelements 11 ein Boden 13 gebildet, der diesmal eine Wandstärke aufweist, die der Wandstärke des Hülsenelements 11 entspricht. In der Mitte des Bodens 13 ist eine Öffnung 14 ausgebildet, die sich in einer Hülse 23 fortsetzt. Diese Hülse ist an der in 3 rechten Seite des Bodens 13 einstückig an diesen ausgebildet.
An der Außenseite des Hülsenelements 11 ist wiederum eine Flachrippe 15 angeformt, die sich von der Stirnseite 22 des Hülsenelements bis kurz vor das freie Ende 2 des Hülsenelements 11 längs einer Schraubenlinie erstreckt. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach 1 und 2 enthält das Hülsenelement 11 an seiner dem Boden 13 abgewandten offenen Seite 2 keinen Kopf.
Die Flachrippe 15 beginnt, wie man der Stirnansicht der 4 entnehmen kann, an einer Stelle mit geringem Abstand von der Ebene 21 der Stirnkante 22. Zunächst hat die Flachrippe 15 eine Radialerstreckung, die sich längs einer Spiralelinie 24 vergrößert, bis sie in den Rand 17 übergeht, der in einer Zylindermantelfläche um die Achse der Hülse 11 liegt.
Von der Hülse 23 an der Unterseite des Bodens 13 den mehrere radial verlaufende Rippen 25 bis zu dem Rand des Hülsenelements 11.
Wird das Befestigungselement der 3 und 4 mit seiner Bodenseite auf eine Unterlage aufgesetzt, so liegt es dort nicht nur an der Stirnkante 22 des Hülsenelements 11, sondern auch an den entsprechenden Stirnkanten der Rippen 25 an.
Die Art der Verwendung eines solchen Befestigungselements und das Verfahren zur Befestigung einer Isolierschicht an einem Untergrund wird nun, zunächst für das Befestigungselement der 3 und 4, anhand der 5 geschildert und beschrieben. In 5 geht es darum, eine Isolierschicht 31 an einer senkrecht verlaufenden Wandfläche 32 zu befestigen. Die Isolierschicht 31 wird zunächst vor die Wand gebracht und an die Oberfläche der Wand 32 angedrückt, was gegebenenfalls mithilfe von Kleber oder auch provisorisch geschehen kann. Dann wird in die Isolierschicht 31 ein Loch 33 gebohrt, das dem Außendurchmesser des Hülsenelements 11 entspricht. Dieses Loch in der Isolierschicht 31 wird bis auf die Oberfläche der Wand 32 gebohrt. Da die Isolierschicht 31 aus einem leicht zerstörbaren Material besteht, kann ein solches Bohren mit geringem Aufwand hergestellt werden.
Anschließend wird in das so hergestellte Loch 33 das Befestigungselement der 3 und 4 eingeschraubt. Es wird also ein Befestigungselement verwendet, das keinen Kopf aufweist. Zusätzlich wird darauf geachtet, dass das Hülsenelement dieses Befestigungselements höchstens so lang ist wie die Isolierschicht 31 dick. Im dargestellten Beispiel ist die Länge des Hülsenelements 11 kleiner als die Dicke der Isolierschicht. Es ist kein Befestigungselement mit einem Kopf erforderlich, da die Hauptlast der Isolierschicht 31 vertikal aufgefangen werden muss, wozu der Kopf eines Befestigungselements keinen Beitrag leisten könnte. Die Hauptlast wird von dem Hülsenelement 11 getragen, das aus diesem Grunde einen relativ großen Durchmesser aufweist, beispielsweise im Bereich von 30 bis 40 mm. Die Flachrippe 15 dient nicht nur zum Einschrauben des Befestigungselements in die Isolierschicht, sondern auch dazu, die Isolierschicht gegen die Windsaugkraft zu sichern.
Das Befestigungselement wird so lange eingeschraubt, bis es mit der Stirnkante 22 beziehungsweise 21 auf der Wand 32 aufliegt. Dann wird durch die Bohrung 14 des Bodens 13 und die Hülse 23 ein Nagel oder eine Schraube gesteckt und das Befestigungselement an der Wand 32 festgelegt. Dies kann auch mithilfe eines Dübels geschehen. Von nun an ruht das Gewicht auf dem Hülsenelement 11. Anschließend kann das Innere des Hülsenelements 11 mit Isoliermaterial ausgestopft und der verbleibende Rest der Bohrung 33 außerhalb des Befestigungselements ebenfalls mit Isoliermaterial gefüllt werden. Auf die Oberseite der Isolierschicht 31 wird an eine weitere Platte 34 aufgelegt und angebracht. Die Flachrippe 15 dient hier nicht nur zum Einschrauben des Hülsenelements 11, sondern auch dafür, dass sich die Isolierschicht 31 nicht von der Wand 32 lösen kann.
Das in den 1 und 2 dargestellte Befestigungselement mit dem Kopf 8 ist dazu bestimmt, eine dem Schicht 31 auf der Oberseite eines Flachdaches 35 zu befestigen. Bei Flachdächern wird also das Isoliermaterial 31 auf das Dach 35 aufgelegt, und auf die Oberseite des Isoliermaterial wird dann eine wasserundurchlässige Folie 36 aufgelegt. An der Befestigungsstelle wird in diese Folie 36 ein Loch eingebracht. Durch dieses Loch hindurch wird das Befestigungselement hindurch geschraubt, bis die Unterseite des Kopfs 8 auf der Oberseite der Folie 36 aufliegt. Ein Vorbohren in dem Isoliermaterial ist wegen des kleinen Durchmessers des Hülsenelements 1 nicht erforderlich. Es wird hier ebenfalls ein Befestigungselement mit einem Hülsenelement verwendet, dessen Länge kürzer ist als die Dicke der Isolierschicht. Sobald der Kopf 8 das weitere Einschrauben des Befestigungselements verhindert, wird durch den hohlen Innenraum des Hülsenelements 1 eine Schraube oder ein Nagel durch das Loch 4 hindurch gesteckt und in das Flachdach 35 eingeschraubt.
Das Einschrauben geschieht solange, bis der Kopf dieser Schraube auf dem Boden 3 des Befestigungselements aufliegt. Es wird also nicht versucht, das Isoliermaterial 31 an dieser Stelle zu komprimieren.
Anschließend wird auf den Kopf 8 des jetzt gesicherten Befestigungselements der Rand einer weiteren wasserundurchlässigen Folie 36 gelegt, die dann weiter führt. Hier erfolgt auch eine Verklebung, so dass die Schnittstelle zwischen den beiden Folien 36 wasserdicht ist. Wenn im Laufe des weiteren Bearbeitens jemand an der Trennstelle mit seinem Gewicht auf das Isoliermaterial drückt, so kann sich dieses komprimieren, was durch das Befestigungselement nicht verhindert wird. Es rutscht einfach etwas nach unten und die durch das Loch 4 hindurchgeschraubte Schraube bleibt stehen.
Der Durchmesser des Hülsenelements hängt bei der Ausführungsform der 1 und 2, die für die Montage an einem Flachdach bestimmt ist, in erster Linie von der Größe der zu verwendenden Schraube ab. Bei der Ausführungsform der 3 und 4 hängt der Durchmesser von der zu übernehmenden Gewichtslast ab.
Die Gewindehöhe der Flachrippe 5 beziehungsweise 15 und ihr Verhältnis zu dem Durchmesser des Hülsenelements 1 beziehungsweise 11 hängt auch von der Dichte des Isoliermaterial ab. Bei eher großer Dichte des Isoliermaterials kann die Gewindehöhe der Flachrippe 5 beziehungsweise 15 kleiner sein, während bei sehr losem Isoliermaterial die Gewindehöhe größer sein soll.
Um dies zu verdeutlichen zeigt die 7 eine der 3 ähnliche Ausführungsform, bei der die Gewindehöhe deutlich kleiner ist als bei der Ausführungsform der 3 selbst. Beispielsweise beträgt der Durchmesser des Hülsenelements bei der Ausführungsform der 7 30 mm, die Gewindehöhe 5 mm, und die Steigung 15 mm.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 492230 [0002]

Claims

Befestigungselement zur Anbringung von Isoliermaterial (31) an einer Unterkonstruktion (32, 35), mit 1.1 einem zylindrischen Hülsenelement (1, 11), das 1.2 an seinem äußeren Ende (2) offen und 1.3 im Bereich seines anderen Endes (6) durch einen Boden (3, 13) abgeschlossen ist, der 1.4 ein Loch (4, 14) zum Durchgreifen einer Schraube oder dergleichen aufweist, sowie mit 1.5 einer gewindeartig ausgebildeten Flachrippe (5) an der Außenseite des Hülsenelements (1, 11), 1.6 die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Hülsenelements (1, 11) erstreckt.
Befestigungselement nach Anspruch 1, bei dem die Flachrippe (5) im Bereich des durch den Boden (2, 13) abgeschlossenen Endes des Hülsenelements (1, 11) über mindestens eine halbe Windung eine zunehmende Radialerstreckung aufweist.
Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Hülsenelement (1) im Bereich seines offenen Endes (2) einen Kopf (8) in Form einer Platte aufweist, deren Rand (9) beispielsweise mindestens angenähert in einer gemeinsamen Zylinderfläche mit der Kante (7) der Flachrippe (5) liegt.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Boden (13) des Hülsenelements (11) einen axialen Abstand von dem durch ihn abgeschlossenen Ende des Hülsenelements (11) aufweist.
Befestigungselement nach Anspruch 4, bei dem zwischen dem Boden (13) des Hülsenelements (11) und der Stirnkante (22) des Hülsenelements (11) Stege (25) angeordnet sind, deren Stirnkanten in einer Ebene mit der Stirnkante (22) des Endes des Hülsenelements (11) liegen.
Befestigungselement nach Anspruch 4 oder 5, bei dem sich an das Loch (14) in dem Boden (13) auf der dem offenen Ende abgewandten Seite eine Hülse gleichen Innendurchmessers anschließt, deren Stirnkante in einer Ebene mit der Stirnkante des Hülsenelements (11) angeordnet ist.
Verfahren zum Befestigen von Isoliermaterial (31) an einem Flachdach (35), bei dem 7.1 ein Befestigungselement nach einem der Ansprüche 3–6 mit einer Länge des Hülsenelements (1) ausgewählt wird, die kleiner ist als die Dicke des Isoliermaterials (31), 7.2 in eine Deckschicht (36) der Isolierschicht (31) ein dem Durchmesser des Hülsenelements (1) entsprechendes Loch gebildet wird, 7.3 das Befestigungselement in die Isolierschicht (31) bis zur Anlage des Kopfs (8) an der Deckschicht (36) eingeschraubt wird, 7.4 durch das Loch (14) im Boden (13) des Hülsenelements (11) eine Schraube oder ein Nagel hindurch gesteckt und 7.5 in die Unterkonstruktion (35) bis zur Anlage des Kopfs der Schraube oder des Nagels an der Innenseite des Bodens eingetrieben wird.
Verfahren zum Befestigen von Isoliermaterial an einer Wand (32), bei dem 8.1 ein Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 6 mit einer Länge des Hülsenelements (11) ausgewählt wird, die kleiner ist als die Dicke des Isoliermaterials (31), 8.2 in das Isoliermaterial (31) ein dem Außendurchmesser des Hülsenelements (11) entsprechendes Loch (33) eingebracht wird, 8.3 das Befestigungselement in die Isolierschicht (31) bis zur Anlage der vorderen Stirnkante (22) des Hülsenelements (11) an der Wand (32) eingeschraubt wird, 8.4 durch das Loch (14) im Boden (13) des Hülsenelements (11) eine Schraube oder ein Nagel hindurch gesteckt und 8.5 in die Wand (32) zur Festlegung des Befestigungselements an der Wand (32) eingetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem nach der Anbringung des Befestigungselements das Innere des Hülsenelements (11) mit Isoliermaterial gefüllt wird.
Verwendung eines Befestigungselements nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 zur Befestigung von Isoliermaterialschichten (31) an einem Untergrund (35, 32).