DE1709031A1

DE1709031A1 - Device for attaching roof and wall cladding to building structures

Info

Publication number: DE1709031A1
Application number: DE19661709031
Authority: DE
Inventors: Black Daniel Alfred
Original assignee: Textron Industries Inc
Current assignee: Textron Industries Inc
Priority date: 1965-08-05
Filing date: 1966-07-22
Publication date: 1971-05-13
Also published as: CH442690A

Description

"Einrichtung zum Befestigen von Dach- und Wandverkleidungen an Gebäudekonstruktionen" Die Erfindung bezieht sich auf Befestigungsmittel oder Halter zum Anbringen gewellter Dach- und Wandverkleidungen an Gebäuden, insbesondere, wenn solche Verkleidungen über einer Isolationsschicht angebracht werden, Die Gebäudeisolation ist üblicherweise, insbesondere wenn sie unter der Dachverkleidungangebracht ist, als eine flexible Deckschicht ausgebildet, die dann leicht zusammendrückbar ist, oder sie besteht aus einem zelliegen, halbstarren-Material, das verhältnismäßig morsch oder zerbrechlich ist und unter Belastung tatsächlich auch leicht zerbricht. Auf jeden Fall wird das Bedachungsmaterial, wenn Personen darüberlaufen, verformt, und wenn man herkömmliche Befestigungseinrichtungen verwendet, so kann das Bedachungsmaterial derart verformt werden, daß es nicht in die ursprüngliche Lage zurückkehrt und auch Feuchtigkeit unter die Köpfe der Befestigungseinrichtungen eintreten läßt. Außerdem wird das Isoliermaterial zerstört. In anderen Fällen können die an den Verkleidungen angebrachten Befestigungsmittel wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt sein, so daß die Verkleidung bleibend verformt wird und in ihrem äußeren Erscheinungsbild unansehnlich wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem Schraubgewinde versehene Befestigungseinrichtung zu schaffen, bei der Mittel vorgesehen sind, um den Kopf der Befestigungsmittel in einem einheitlichen Abstand von dem Bauteil zu halten, an dein das Befestigungsmittel angebracht wird, wobei ferner eine Abstützung für die Verkleidung geschaffen werden soll, so daß sich die Dach- oder Wandverkleidung unter Belastung nicht in einem solchen Maße verformen kann, daß sie oder die darunterliegende Isolierung beschädigt werden, Außerdem sollen an jeder Befestigungseinrichtung Abdichtungsmittel vorgesehen sein, sowie eine Hülse, durch die eine im wesentlichen starre Abstützung der Verkleidung erreicht wird. Diese Aufgabe findet ihre Lösung an einer Befestigungseinrichtung zum sicheren Anbringen beispielsweise gerippter und gewellter Dach- und Wandverkleidungen in einem festen Abstand von Einer Gebäudekonstruktion, insbesondere unter Einschluß einer Isolierschicht, nach der Erfindung durch ein Schraubelement mit einem Kopfteil und einem an diesen anschließenden, einen größeren Durchmesser als der Gewindeschaft aufweisenden Schulterabschnitt, unterhalb von dem auf dem Gewindeschaft eine mindestens zwei Längsschlitze aufweisende Spreizhülse angeordnet ist, deren Schlitzöffnungen zu dem Schulterabschnitt gerichtet sind. Dabei ist eine Abdichtscheibe unterhalb des Kopfteiles auf den sich daran anschließenden Schulterabschnitt aufgeschoben. Die Spreizhülse ist in ihrer Länge so bemessen, daß sie die Wand- oder Dachverkleidung gegenüber dem Gebäudegerüst ohne unnötige Beanspruchung der dazwischenliegenden Isoliemchicht einwandfrei abstützt. ."Device for attaching roof and wall cladding to building structures" The invention relates to fasteners or holders for attaching corrugated Roof and wall cladding on buildings, in particular if such cladding be applied over an insulation layer, the building insulation is usually, especially when attached under the headliner, as a flexible one Cover layer formed, which is then easily compressible, or it consists made of a cellular, semi-rigid material that is relatively rotten or fragile and actually breaks easily under load. In any case it will Roofing material deforms when people walk over it, and when one is conventional If fastening devices are used, the roofing material can be deformed in this way that it does not return to its original position and moisture can enter under the heads of the fasteners. Besides, that will Insulation material destroyed. In other cases, they can be attached to the panels Fasteners are exposed to changing loads, so that the cladding becomes permanently deformed and becomes unsightly in its external appearance. Of the The invention is based on the object of a fastening device provided with a screw thread to provide in which means are provided around the head of the fastening means to keep the fastening means at a uniform distance from the component is attached, further providing support for the panel should, so that the roof or wall cladding is not under load in one can deform to such an extent that it or the underlying insulation is damaged Sealing means should also be provided on each fastening device be, as well as a sleeve through which a substantially rigid support of the fairing is achieved. This task finds its solution in a fastening device for securely attaching ribbed and corrugated roof and wall cladding, for example at a fixed distance from a building structure, especially under confinement an insulating layer, according to the invention by a screw element with a head part and one adjoining this, a larger diameter than the threaded shaft having shoulder portion, below which on the threaded shaft at least one two longitudinal slots having expansion sleeve is arranged, the slot openings are directed towards the shoulder portion. There is a sealing washer underneath of the head part pushed onto the adjoining shoulder section. The length of the expansion sleeve is so dimensioned that it covers the wall or roof panel compared to the building scaffolding without unnecessary stress on the one in between Insulation layer is perfectly supported. .

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 im Schnitt einen Abschnitt einer herkömmlichen gewellten Dachverkleidung, die oberhalb einer Isolierschicht angebracht und durch die Befestigungseinrichtung nach der Erfindung an einem Gebäudegerüstteil sicher befestigt ist. Fig. 2 die Befestigungseinrichtung nach der Erfindung in auseinandergezogener Darstellung ihrer Einzelteile, Fig. 3 die Befestigungseinrichtung fertig zum Gebrauch, Fig. # eine abgewandelte Form gegenüber der in Fig. .2 dargestellten Hülse und Fig. 5 einen gegenüber der üblichen Form abgewandelten Schraubgewindehalter. Es sei zunächst auf-die Figuren 1 bis 3 der Zeichnung im einzelnen Bezug genommen. .in Fig. 3 der Zeichnung ist die Befestigungseinrichtung in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet, Sie ist dabei so dargestellt, wie sie vor ihrer Verwendung für die Befestigung der Verkleidungen aussieht. Die Befestigungs-oder Halteeinrichtung besitzt einen Kopfteil 2 und einen Gewindeabschnitt 3, der in einem Schulterabschnitt 4 größeren Durchmessers als der Gewindeabschnitt 3 endet.Further details of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment shown in the drawing. In the drawing, Fig. 1 shows in section a portion of a conventional corrugated roof cladding, which is attached above an insulating layer and securely attached to a building frame part by the fastening device according to the invention. 2 shows the fastening device according to the invention in an exploded view of its individual parts, FIG. 3 shows the fastening device ready for use, FIG. Reference is first made to FIGS. 1 to 3 of the drawing in detail. . In Fig. 3 of the drawing, the fastening device is designated in its entirety by 1, it is shown as it looks before its use for fastening the panels. The fastening or holding device has a head part 2 and a threaded section 3 which ends in a shoulder section 4 with a larger diameter than the threaded section 3.

Auf dem schaftartigen Schulterabschnitt 4 ist eine zusammengesetzte Unterlegscheibe 7 geeigneter Form angebrächt, die aus einem metallenen Stützteil 8 und einem Dichtungsteil 9 aus Gummi oder Neoprenmaterial, das an der Unterseite des Stützteiles 8 angebracht ist, besteht. Die Unterlegscheibe 7 besitzt eine Mittelöffnung 1o. Vorzugsweise ist die Öffnung in dem lietallteil groß genug, daß die Schaftschulter 4 frei hindurchgeht, und die Öffnung in dem Abdichtteil 9 ist so bemessen, daß sich ein fester oder Paßsitz auf der Schulter 4 ergibt und die Scheibe 7 dadurch ohne weiteres an dem Schulterabschnitt 4 festgehalten wird,.On the shaft-like shoulder section 4, a composite washer 7 of suitable shape is attached, which consists of a metal support part 8 and a sealing part 9 made of rubber or neoprene material, which is attached to the underside of the support part 8. The washer 7 has a central opening 1o. The opening in the metal part is preferably large enough that the shaft shoulder 4 passes freely through it, and the opening in the sealing part 9 is dimensioned so that there is a firm or snug fit on the shoulder 4 and the disc 7 thereby easily on the shoulder section 4 is held.

Auf dem Gewindeabschnitt 3 ist eine Hülse 5 von im allgemeinen zylindrischer Form mit einer axialen Bohrung 6 für die Aufnahme des Befestigungsgewindeschaftes 3 angebracht. An einem Teil ihrer Länge besitzt die Hülse 5 Schlitze 11, die quer durch die Hülsenwandung hindurchgehen. Der Innendurchmesser der Hülse 5 ist auf den Außendurchmesser des Gewindeschaftes 3 so abgestimmt, daß die Hülse in ihrer Zusammenbaustellung auf dem Schaft festgehalten wird. . Entweder das äußere geschlitzte Ende der Hülse 5 oder das angrenzende Ende der Befestigungsschulter 4 oder beide Enden sind vorzugsweise abgeschrägt ausgebildet, wie an der Stelle 12 angedeutet, damit sich das geschlitzte Ende der Hülse zu dem im folgenden näher beschriebenen Zweck über den Schulterabschnitt des Befestigungsteiles schieben kann.On the threaded portion 3 is a sleeve 5 of generally cylindrical shape Form with an axial bore 6 for receiving the threaded fastening shaft 3 attached. The sleeve has 5 slots along part of its length 11, which go transversely through the sleeve wall. The inside diameter of the sleeve 5 is matched to the outer diameter of the threaded shaft 3 so that the sleeve is held in its assembled position on the shaft. . Either the outer one slotted end of the sleeve 5 or the adjacent end of the fastening shoulder 4 or both ends are preferably chamfered, as at the point 12 indicated so that the slotted end of the sleeve is closer to the one below can slide the purpose described over the shoulder portion of the fastening part.

Die ursprüngliche Länge der Hülse 5 einschließlich ihrer geschlitzten und ungeschlitzten Abschnitte ist geringer als die Länge des Gewindeschaftabschnittes 3 und annähernd gleich der Dickenabmessung der Isolationsschicht, durch die die Hülse hindurchgeführt ist, wenn sie die Dach- oder Wandverkleidung an Ort und Stelle festhält, Wie am besten in Fig, 1 der Zeichnung anhand eines Schnittes durch einen Abschnitt eines Rippen- oder Flanschteiles 13 des Gebäudegerüstes, über das die Isolation 14 gelegt ist, und anhand der Endansicht einer gerippten Metall-Dachverkleidung 15 gezeigt, sind die Befestigungseinheiten oder Halter üblicherweise durch die tiefer liegenden Abschnitte 15a der Verkleidung 15 hindurch eingesetzt, Bei der Verwendung von wellenförmigem Verkleidungsmaterial wird die Befestigungseinrichtung üblicherweise ebenfalls an den vertieften Abschnitten angebracht.The original length of the sleeve 5 including its slotted and unslotted sections is less than the length of the threaded shaft section 3 and approximately equal to the thickness dimension of the insulation layer through which the Sleeve is passed through when it has the roof or wall cladding in place holds, as best in Fig, 1 of the drawing based on a section through a Section of a rib or flange part 13 of the building framework through which the Insulation 14 is in place and based on the end view of a ribbed metal headliner 15, the fastening units or holders are usually deeper through the lying sections 15a of the cladding 15 inserted therethrough, When in use The fastening device is usually made of undulating cladding material also attached to the recessed sections.

Üblicherweise werden die Befestigungseinheiten nach Fig. 3 von einem Mann befestigt, der auf der Dachverkleidung 15 steht und zunächst mehrere in Längsrichtung im Abstand voneinander gehaltene Löcher durch die Verkleidungsabschnitte 15a bohrt, wobei die Bohrungen einen solchen Durchmesser haben, daß der Schulterabschnitt 4 und die Hülse 5 frei durch sie hindurchgeführt werden können und entsprechend ausgerichtete Öffnungen in den darunterliegenden Gebäudegerüstrippen 13 den Befestigungsschaft 3 aufnehmen können. Danach wird der Kopfteil 2 der Befestigungseinheit 1 in ein geeignetes elektrisch angetriebenes Schraubwerkzeug gebracht. Nachdem das freie Ende des Gewindeschaftes 3 jeweils in die in der Verkleidung vorher hergestellten Löcher eingesetzt worden ist, wird die Befestigungseinheit unter Drehung nach unten durch die Isolationsschicht gedrückt,bis das Ende des Gewindeschaftes in die Öffnungen in den Rippen oder Flanschen eindringt und gegen die Rahmen- oder Gerüstteile stößt. Bei Anwendung eines geeigneten Druckes durchdringt der Gewindeschaft 3 das Teil 13, wobei er Gewindegänge in dieses Teil einschneidet und die Befestigungseinheit nach unten zieht, bis das untere Ende der Hülse 5 ebenfalls gegen das Teil 13 stößt. Der Befestigungskopf 2 und die Unterlegscheibe 7 befinden sich dann jedoch oberhalb des Verkleidungsabschnittes 15a, und das geschlitzte Ende der Hülse 5 ist in Eingriff mit dem danebenliegenden unteren Ende der Befestigungsschulter 4 gebracht.Usually, the fastening units according to FIG. 3 of a Man attached who stands on the roof lining 15 and initially several in the longitudinal direction Drills spaced apart holes through the paneling sections 15a, wherein the bores have such a diameter that the shoulder portion 4 and the sleeve 5 can be passed freely through it and aligned accordingly Openings in the underlying building structure ribs 13 the fastening shaft 3 can accommodate. The head part 2 then becomes the fastening unit 1 brought into a suitable electrically driven screwdriver. After that free end of the threaded shaft 3 in each case in the previously produced in the panel Holes have been inserted, the fastening unit is rotating downwards pressed through the insulation layer until the end of the threaded shaft enters the openings penetrates the ribs or flanges and hits the frame or scaffolding parts. When a suitable pressure is applied, the threaded shaft 3 penetrates the part 13, cutting threads into this part and the fastening unit pulls downwards until the lower end of the sleeve 5 also abuts against the part 13. The fastening head 2 and the washer 7 are then, however, above of the fairing portion 15a, and the slotted end of the sleeve 5 is engaged brought to the adjacent lower end of the fastening shoulder 4.

Beim weiteren Eindringen des Befestigungsschaftes 3 in das Gerüstteil 13 wird die Hülse 5 zwischen der Schulter 4 und dem Teil 13 zusammengedrückt. Sobald der Schaft 3 fortfährt, sich durch das Teil 13 hindurchzubewegen, dringt die Abschrägung 12 des Schulterabschnittes 4 zwischen die Segmente 11 der Hülse 5 ein und spreizt diese auseinander, bis die Enden der Spreizsegmente 11 gegen die Unterseite des Verkleidungsabschnittes 15 anstoßen. Die Länge der Hülse 5 ist vorzugsweise auf die Dicke der Isolation 14 abgestimmt,und die Länge der Schulter 4 ist derart gewählt, daß sich die Spreizteile der Hülse 5 nicht über den Umfang der Scheibe 7 hinaus erstrecken, wenn der Kopf 2 der Befestigungseinrichtung die Scheibe 7 zwischen sich und dem von der Hülse abgestützten Verkleidungsabschnitt 15a zusammengedrückt hat.Upon further penetration of the fastening shaft 3 into the frame part 13, the sleeve 5 is compressed between the shoulder 4 and the part 13. As soon the shaft 3 continues to move through the part 13, the bevel penetrates 12 of the shoulder section 4 between the segments 11 of the sleeve 5 and spreads this apart until the ends of the expansion segments 11 against the underside of the Cladding section 15 abut. The length of the sleeve 5 is preferably on the thickness of the insulation 14 is matched, and the length of the shoulder 4 is chosen so that the expansion parts of the sleeve 5 do not extend beyond the circumference of the disk 7 extend when the head 2 of the fastening device has the disc 7 between them and the trim portion 15a supported by the sleeve has been compressed.

Die Hülse 5 dient in dieser Stellung als ein Abstützteil für die Verkleidung, das ein Zusammendrücken und Niederdrücken der Isolierung verhindert, wenn die Verkleidung 15 belastet wird, wie das zum Beispiel dann der Fall ist, wenn die Oberfläche der Verkleidung 15 begangenr#ird. Zusätzlich verhindert die Hülse 5 der Befestigungseinheit ein Überdrehen der Befestigungsmittel und ein Niederdrücken des angrenzenden Verkleidungsabschnittes 15a. Beim Anbringen von Metallverkleidungen an einer Metallkonstruktion mittels mit Gewinde versehener Befestigungsmittel ist es üblich, die Drehung des Befestigungskopfes zu beenden, wenn ein vorherbestimmtes Drehmoment oder ein Widerstand gegen eine weitere Drehung des Befestigungskopfes auftritt. Die elektrisch angetriebenen Werkzeuge zum Anbringen der erwähnten Gewinde-Befestigungseinrichtungen können so konstruiert sein, daß ihre Drehung unterbrochen wird, wenn ein solches Drehmoment auftritt, oder der Bedienungsmann kann durch Beobachtung des seitlichen Herausdrückens des Dichtungsteiles 9 der Unterlegscheibe 7 unter dem Metallteil 8 den Strom für das Werkzeug im geeigneten Augenblick unterbrechen.The sleeve 5 serves in this position as a support part for the cladding, that prevents the insulation from being compressed and depressed when the cladding 15 is loaded, as is the case, for example, when the surface of the Cladding 15 walked on. In addition, the sleeve 5 prevents the fastening unit overturning the fasteners and depressing the adjacent panel section 15a. When attaching metal cladding to a metal structure by means of threaded fasteners, it is common to prevent the rotation of the End fastening head when a predetermined torque or resistance occurs occurs against further rotation of the fastening head. The electrically powered Tools for attaching the aforementioned threaded fasteners can so be designed so that their rotation is interrupted when such torque occurs or the operator can observe the lateral push out of the sealing part 9 of the washer 7 under the metal part 8 the current for interrupt the tool at the appropriate moment.

Die Bohrspitze am Ende des Befestigungsschaftes 3 ist derart gestaltet, daß das Eindringen des Schaftendes in die gebohrte Öffnung an dem Rahmenteil 13 erleichtert wird und danach Gewindegänge in die Öffnung geschnitten werden, um den Schaft an Ort und Stelle zu sichern. Es kann jedoch auch eine mehr herkömmliche Art selbstschneidender Schrauben, wie in Fig. 5 gezeigt, in Zusammenhang mit der Befestigungseinheit nach der Erfindung verwendet werden, wenn das erforderlich ist. In beiden Fällen müssen zuerst miteinander ausgerichtete Löcher geeigneter Größe durch den Verkleidun?sabschnitt 15a, die Isolierung 14 und das Teil 13 gebohrt werden, um sowohl die Schulter als auch das Ende der selbstschneidenden Schrauben aufzunehmen. Das kann man durch Verwendung eines Bohrers unterschiedlichen Durchmessers entlang seiner Länge erreichen, oder auch durch irgendwelche andere geeignete Mittel. Ein Vergleich der Figuren 2, 3 und 4 hinsichtlich der Hülsen 5 und 16 zeigt eine Abschrägung am Boden der Schulter des Befestigungsteiles 18. Zusätzlich zeigt die Hülse 5, Fig. 1 und 2, 4 Schlitze 11, während die Hülse 16, Fig. 4, lediglich zwei Schlitze 17 und eine Abschrägung 19 an der Hülse besitzt. Diese Unterschiede können als äquivalente Mittel für den beabsichtigten Zweck gelten.The drill bit at the end of the fastening shaft 3 is designed in such a way that that the penetration of the shaft end into the drilled opening on the frame part 13 is facilitated and then threads are cut into the opening to the Secure shaft in place. However, it can also be a more conventional one Type of self-tapping screws, as shown in Fig. 5, in connection with the Fastening unit according to the invention can be used if necessary. In both cases, appropriately sized aligned holes must first be used are drilled through the casing section 15a, the insulation 14 and the part 13, to accommodate both the shoulder and the end of the self-tapping screws. You can do this by using a different diameter drill bit reach its length, or by any other suitable means. A Comparison of Figures 2, 3 and 4 with respect to the sleeves 5 and 16 shows a bevel at the bottom of the shoulder of the fastening part 18. In addition, the sleeve 5, Fig. 1 and 2, 4 slots 11, while the sleeve 16, Fig. 4, only two slots 17 and has a chamfer 19 on the sleeve. These differences can be considered equivalent Means apply for the intended purpose.

Claims

Patent claims 1.) Fastening device for securely attaching, for example, ribbed and corrugated roof and wall cladding at a fixed distance from a building scaffolding structure, in particular including an insulating layer, characterized by a screw element with a head part (2) and an adjoining one larger diameter than the shoulder section (4) having a threaded shaft (3), below which an expansion sleeve (5,16) having at least two longitudinal slots (11,17) is arranged on the threaded shaft (3), the slots of which lead to the shoulder section (4) are directed towards. 2.). Fastening device according to Claim 1, characterized in that the threaded shaft (3) of the screw element is designed to be self-tapping. 3.). Fastening device according to claim 1 or 2, characterized in that the shoulder section (4) of the screw element is bevelled at its end pointing towards the expanding sleeve (5), 4,) Fastening device according to claim 1 or 2, characterized in that the expanding sleeve (16) at its end facing the shoulder section (4) has an inwardly beveled edge (19), 5.) Fastening device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a sealing washer ( 7), consisting of a support part designed as a washer (8) and a sealing part (9), for example made of rubber or neoprene material, is arranged, 6,): Fastening device according to claim 5, characterized in that the sealing rubber or neoprene part (9) sits with a central bore (1o) in a snug fit on the shoulder section (4),. 7,) Fastening device according to claim 1, characterized in that the expansion sleeve (5, 16) is matched in its length to the desired distance between the cladding element and the building structure receiving the threaded shaft (3) or to the thickness of the insulating layer, 8,) Device according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion sleeve (5, 16) has a slightly smaller outer diameter than the shoulder section (4).