DE102012022325A1 - Fastening element for mechanical attachment of insulation and sealing materials on flat roof, has collar root portion whose inclined surface is provided in bottom of annular channel, and ascended in direction of hollow shaft wall - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für die mechanische Befestigung von Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a fastening element for the mechanical fastening of insulating and sealing materials on flat roofs according to the preamble of
Flachdächer werden gemäß den hierfür geltenden Verordnungen und Richtlinien mit einer Wärmedämmung versehen und gegen eindringende Feuchtigkeit abgedichtet. Um den u. a. aus Wärmedämmplatten und Abdichtbahnen bestehenden Dachaufbau gegen Windsogkräfte zu sichern, wird dieser verklebt, mechanisch befestigt oder durch Auflast beschwert. Die mechanische Befestigung der Dämm- und Dichtungsmaterialien ist die meist angewendete Windsogsicherung. Das Dämmmaterial und die Abdichtbahnen werden dabei zunächst lose verlegt. Die Abdichtbahnen werden z. B. an ihren Randseiten durch das Dämmmaterial hindurch auf dem Dachuntergrund, z. B. einem Stahltrapezblech, befestigt. Die Befestigungsreihe wird von der sich parallel zur ersten Bahn anschließenden Dachbahn überlappt und entlang des Randes verschweißt. Auf der gegenüberliegenden Seite erfolgt dann wiederum eine mechanische Befestigung der Dachbahn, deren Befestigerreihe erneut von der nächsten Dachbahn überlappt wird. Diese Vorgehensweise wird bis zur Fertigstellung der Dachabdichtung durchgeführt.Flat roofs are provided with thermal insulation in accordance with applicable regulations and guidelines and sealed against penetrating moisture. To the u. a. To secure existing roof insulation against wind suction forces from thermal insulation panels and sealing membranes, this is glued, mechanically fastened or weighted by load. The mechanical fastening of the insulating and sealing materials is the most widely used wind suction protection. The insulating material and the waterproofing membranes are initially laid loose. The sealing membranes are z. B. on its edge sides through the insulation material on the roof surface, z. B. a steel trapezoidal sheet attached. The row of fastenings is overlapped by the roofing sheet which adjoins the first sheet parallel to the first sheet and welded along the edge. On the opposite side then takes place again a mechanical attachment of the roofing membrane, the fastener row is again overlapped by the next roofing membrane. This procedure is carried out until the completion of the roof waterproofing.
Mechanische Befestigungsmittel sind entweder s. g. ganzmetallische Befestiger, bestehend aus einer für den Dachuntergrund ausgelegten Schraube und einem großflächigen metallischen Lastverteilteller oder Kunststoffschraubkombinationen, die ebenfalls aus einer für den Dachuntergrund ausgelegten Schraube und ferner aus einem Kunststoffhalter mit Hohlschaft und großflächiger Kopfplatte bestehen, in dem die Schraube versenkt aufgenommen ist. Hierbei handelt es sich um trittsichere Befestiger, wobei die Schraube so weit im Kunststoffhalter versenkt ist, dass sich der Kunststoffhalter bei Trittbelastungen oder bei Belastungen durch Fahrzeuge absenken kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Schraube über die Kopfplatte heraustritt und dabei die darüber liegende Abdichtbahn durchsticht. Der Montageschritt bei dem sich der Befestiger mit seiner Schraube unter Einschluss des Dachaufbaus im Dachuntergrund verankert, wird als Setzvorgang bezeichnet. Das Setzen eines Befestigers erfolgt manuell oder halbautomatisch mittels eines Setzgerätes, an dem die Befestiger vormagaziniert mitgeführt werden und durch ein Schraubgerät verarbeitet werden. Das Befestigungselement wird an der Befestigungsstelle senkrecht durch die Dachbahn und das Dämmmaterial durchgestochen und die Schraube in den Dachuntergrund eingedreht. Bei Kunststoffschraubkombinationen besteht die Gefahr, dass der Schraubenkopf durch die bei der Schraubenrotation erzeugte Wärme durch die Schaftspitze des Kunststoffhalters hindurchschmilzt, womit die mechanische Befestigung dieses Teiles versagt.Mechanical fasteners are either s. G. all-metallic fasteners, consisting of a designed for the roof base screw and a large metal load distribution plate or Kunststoffschraubkombinationen, which also consist of a designed for the roof base screw and also made of a plastic holder with hollow shaft and large-scale top plate in which the screw is sunk. These are non-slip fasteners, with the screw recessed into the plastic holder so that the plastic holder can be lowered under pedaling or vehicle load without the risk of the screw coming out over the top plate and overlying the top Abdichtbahn punctures. The assembly step in which the fastener is anchored with its screw, including the roof structure in the roof substrate, is referred to as a setting process. The setting of a fastener is done manually or semi-automatically by means of a setting device to which the fasteners are carried in front magazines and processed by a screwdriver. The fastener is pierced at the attachment point vertically through the roofing membrane and the insulating material and screwed the screw into the roof substrate. With plastic screw combinations, there is a risk that the screw head melts through the heat generated by the screw rotation through the shaft tip of the plastic holder, whereby the mechanical attachment of this part fails.
In der
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Befestigungselement der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, dass die geschilderten Nachteile vermieden werden.Accordingly, it is an object of the present invention to improve a fastener of the type mentioned so that the disadvantages are avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a fastener with the features of
Gemäß der Erfindung wird ein Befestigungselement für die mechanische Befestigung von Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern vorgeschlagen, umfassend einen Kunststoffhalter insbesondre aus Polyamid, der eine lastverteilende Kopfplatte und einen sich unterhalb der Kopfplatte erstreckenden Hohlschaft besitzt, die von einem Einschraubkanal durchsetzt sind. Im Einschraubkanal ist eine Schraube axial versenkt aufgenommen, die sich mit ihrem Schraubenkopf auf einer nahe der Schaftspitze des Kunststoffhalters befindlichen Auflageschulter abstützt und mit ihrem Gewindeschaft aus der Schaftspitze des Kunststoffhalters austritt. Die Auflageschulter umfasst einen um den Einschraubkanal verlaufenden Kranz aus Kunststoffmaterial, insbesondre aus Polyamid, zwischen dem und der Hohlschaftwand ein Ringkanal gebildet ist.According to the invention, a fastener for the mechanical attachment of insulating and sealing materials is proposed on flat roofs, comprising a plastic holder insbesondre polyamide, which has a load-distributing head plate and extending below the top plate hollow shaft, which are penetrated by a screw-in. In the screw-in a screw is absorbed axially sunk, which is supported with its screw head on a near the stem tip of the plastic holder located support shoulder and exits with its threaded shaft from the shank tip of the plastic holder. The support shoulder comprises a wreath of plastic material running around the screw-in channel, insbesondre of polyamide, between which and the hollow shaft wall, an annular channel is formed.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement zeichnet sich dadurch aus, dass der Boden des Ringkanals eine geneigte Fläche ist, die – bezogen auf den eingesetzten Befestiger – von der Kranzwurzel aus in Richtung zur Hohlschaftwand aufsteigt. Anders ausgedrückt ist die Wand des Ringkanals die konische Fläche eines Innenkegels oder Kegelsitzes, der sich ausgehend von der Kranzwurzel aus in Richtung zur Kopfplatte hin im Querschnitt betrachtet erweitert.The fastener according to the invention is characterized in that the bottom of the annular channel is an inclined surface, which - based on the fastener used - rises from the root of the crane in the direction of the hollow shaft wall. In other words, the wall of the annular channel is the conical surface of an inner cone or conical seat, which widens starting from the root of the crane in the direction of the top plate in cross-section.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass der um den Ringkanal verlaufende Kranz bei axialer, vom Schraubenkopf ausgehender Druckbelastung, nur begrenzt ausweichen kann und sich an der geneigten Fläche des Ringkanalbodens anlegt. Ein Abreißen und Mitdrehen mit dem Schraubenkopf wird dadurch ausgeschlossen. Dadurch geht die durch die Schraubenrotation erzeugte Wärme nicht verloren, sondern konzentriert sich im Kranzbereich und führt zu einer zuverlässigen Schmelzsicherung.By the invention it is achieved that the extending around the annular channel ring at axial, outgoing from the screw head pressure load, only limited can escape and applies to the inclined surface of the annular channel bottom. Tearing and turning with the screw head is thereby excluded. As a result, the heat generated by the screw rotation is not lost, but concentrates in the crown area and leads to a reliable fuse.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Boden des Ringkanals gegenüber dem Kranz der Auflageschulter einen spitzen Winkel bildet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Kranz mit einem konischen Verlauf ausgestaltet wird. Ein spitzer Winkel verhindert eine Überdehnung des Ringkörpers, während axial gerichtete Druckkräfte auf ihn wirken.In a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the bottom of the annular channel opposite the rim of the support shoulder forms an acute angle. This is particularly advantageous when the wreath is configured with a conical shape. An acute angle prevents overstretching of the ring body, while axially directed pressure forces act on it.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es ferner vorgesehen, dass die Höhe des Kranzes gleich oder geringer als die Breite der geneigten Fläche des Bodens ist.In a further particularly preferred embodiment of the invention, it is further provided that the height of the ring is equal to or less than the width of the inclined surface of the soil.
Bei dieser Ausführungsform kann sich der Kranz vollständig an den Boden des Ringkanals anlegen und bildet mit seiner Auflageschulter eine parallel zum Schraubenkopf verlaufende Fläche, wobei der Schraubenkopf in diesem Falle bevorzugt ebenfalls konisch ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich aufgrund der großen Reibfläche eine optimale Wärmeüberleitung. Insgesamt wird die Schaftspitze durch das in diesem Bereich angesammelte Kunststoffmaterial- welches insbesondere Polyamid ist, das sich bei den während des Setzvorgangs entstehenden Temperaturen und Druckkräften zunächst verflüssigt und anschließend zu einem Ring verfestigt, optimal verstärkt, sodass weder ein Durchschmelzen, noch ein sogenanntes „Durchknöpfen” der Schraube aus dem Kunststoffhalter heraus möglich ist. Durch die gewonnene Stabilisierung kann auch kein Knicken des Hohlschaftes auftreten.In this embodiment, the garland can rest completely against the bottom of the annular channel and, with its support shoulder, forms a surface running parallel to the screw head, the screw head in this case also preferably being conical. This results in an optimal heat transfer due to the large friction surface. Overall, the stem tip is optimally reinforced by the accumulated in this area Kunststoffmaterial- which is especially polyamide, which initially liquefied during the setting process temperatures and compressive forces and then solidified into a ring, so that neither a melt through, nor a so-called "buttoning "The screw from the plastic holder out is possible. Due to the stabilization obtained, no bending of the hollow shaft can occur.
Die Bildung einer parallelen Ebene zur Schraubenkopfunterseite wird dadurch unterstützt, dass die Auflageschulter gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Richtung Einschraubkanal schräg ablaufend ausgerichtet ist. Optimiert wird dieser Effekt dadurch, dass die Auflageschulter parallel zur geneigten Fläche des Bodens verläuft.The formation of a parallel plane to the screw head underside is supported by the fact that the support shoulder is aligned obliquely running in the direction of screw-in according to a particularly preferred embodiment of the invention. This effect is optimized by the fact that the support shoulder runs parallel to the inclined surface of the floor.
Wenn der Kunststoffhalter gemäß einer möglichen weiteren Variante der Erfindung so ausgestaltet ist, dass die Breite der geneigten Bodenfläche kleiner ist als die Höhe des Kranzes, so wird der vorteilhafte Effekt erzielt, dass der Kranz frühzeitig von dem schräg zur Einschraubachse angeordneten Rinnenboden gestützt wird und leicht durchfedert, da er an der Hohlschaftwand anstößt. Dies führt im eingebauten Zustand des Befestigers zu einer erhöhten Vorspannung, indem der Kranz aufgrund seiner Biegeelastizität eine Gegenkraft auf die Kopfunterseite erzeugt. Dies bewirkt eine sehr effektive Rückdrehsicherung für die Schraube.If the plastic holder is designed according to a possible further variant of the invention so that the width of the inclined bottom surface is smaller than the height of the ring, the advantageous effect is achieved that the rim is early supported by the obliquely to Einschraubachse arranged groove bottom and easy spring-loaded, as it abuts the hollow shaft wall. This results in the installed state of the fastener to an increased bias by the wreath generates a counterforce on the head bottom due to its bending elasticity. This causes a very effective reverse rotation for the screw.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Kranz im Bereich des Einschraubkanals eine Einkerbung besitzt. Diese Einkerbung unterstützt in vorteilhafter Weise ein Einknicken des Kranzes, wodurch sich dieser großflächig unter dem Schraubenkopf als Scheibe ausbreitet.Another possible embodiment of the invention provides that the rim has a notch in the region of the screw-in channel. This notch advantageously supports a buckling of the ring, whereby it spreads over a large area under the screw head as a disc.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es weiterhin vorgesehen sein, dass der Kranz als geschlossener Ring ausgebildet ist. Dabei wird zunächst die Reibungswärme sehr schnell wirksam, die eine plastische Verformung und dann ein Umlegen des Kranzes unterstützt.In a particularly preferred embodiment of the invention, it may further be provided that the ring is formed as a closed ring. First, the frictional heat is very quickly effective, which supports a plastic deformation and then a folding of the ring.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird der Kranz durch Kreissegmente gebildet, die sich zuerst umlegen und dann die Reibungswärme aufnehmen.According to an alternative embodiment, the wreath is formed by circle segments, which turn first and then absorb the frictional heat.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be described below with reference to the drawings based on preferred embodiments. In the drawings show:
Die
Die Auflageschulter
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Befestigungselementfastener
- 1111
- KunststoffhalterPlastic holder
- 1313
-
Kopfplatte von
11 Headstock of11 - 1515
-
Hohlschaft von
11 Hollow shaft of11 - 1717
- Einschraubkanalscrewing passage
- 1919
- Schaftspitzeshaft tip
- 2121
- Auflageschultersupporting shoulder
- 2323
- Kranzwreath
- 23a23a
- Kranzwreath
- 23b23b
- Kranzwreath
- 23c23c
- Kranzwreath
- 23d23d
- Kranzwreath
- 25 25
- HohlschaftwandHollow shaft wall
- 2727
- Ringkanalannular channel
- 2929
-
Boden von
27 Ground of27 - 3131
- KranzwurzelKranz root
- 3333
-
Einkerbung von
23 Notch of23 - 4141
- Schaftlängsachselong shaft axis
- 5151
- Schraubescrew
- 5353
- Schraubenkopfscrew head
- 5555
- Schraubenschaftscrew shaft
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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