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Die
Erfindung richtet sich auf eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung
eines Befestigungs-Objektes an einem Basis-Objekt über eine Gewindeverbindungsstruktur.
Insbesondere richtet sich die Erfindung auf eine Befestigungsvorrichtung zur
Befestigung eines Baubeschlagteiles, beispielsweise einer Fallrohrschelle
an einer Wand oder einem Balken.
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Im
Bereich des Holz- und Trockenbaus, sowie allgemein auf dem Gebiet
der Bau-Montagetechnik
finden seit geraumer Zeit Schrauben Anwendung die ggf. manuell,
oder mittlerweile überwiegend
unter Verwendung eines Schraubers ohne Vorbohrbedarf in ein Grundmaterial,
z.B. eine Holz- oder Blechunterkonstruktion eingeschraubt werden
können.
Die Schrauben, z.B. in Form von sog. Spax-Schrauben sind hierbei
derart ausgelegt, dass deren Schraubenschaft eine selbstschneidende
Gewindestruktur und eine hinreichende Torsionsfestigkeit aufweist
und die über
den Gewindestruktur übertragbaren
Haltekräfte im
Bereich der durch den Schraubenschaft übertragbaren Zugkräfte liegen.
Neben den unmittelbar in die Unterkonstruktion einschraubbaren Schrauben
ist es insbesondere für
Mauerwerksverankerungen auch bekannt, die Koppelung von Schraube
und Unterkonstruktion unter Zwischenschaltung von Dübeln vorzunehmen.
Alternativ zu der Verwendung von Schrauben bei welchen die Haltekräfte auf
das zu befestigende Objekt durch einen mit dem Schraubenschaft integral
ausgebildeten Schraubenkopf übertragen werden,
sind auch sog. Stockschrauben bekannt, bei welchen der Schraubenschaft
einerseits eine in die Unterkonstruktion (oder Dübel/Mauerwerk) Gewindestruktur
und andererseits eine in Montageposition über die Unterkonstruktion hervorkragende
Montagegewindestruktur aufweist. Die Montagegewindestruktur kann
ein zur Aufnahme einer Sechskantmutter vorgesehenes, vorzugsweise
metrisches Gewinde aufweisen. Die Verwendung derartiger Stockschrauben
bietet den Vorteil, dass diese Stockschraube zunächst ohne Mitnahme des zu befestigenden
Objektes in die Unterkonstruktion eingeschraubt werden kann, und
das zu befestigende Objekt erst nach Verankerung der Stockschraube
feinfühlig
und sicher über
die auf die Stockschraube aufgesetzte Mutter befestigbar ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen die eine
tragfähige
Schraubverbindung zwischen einem Befestigungs-Objekt und einem Basis-Objekt
in einer unter montagetechnischen Gesichtspunkten vorteilhaften
Weise ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Befestigungsvorrichtung mit einem Gewindezapfenelement das
einen mit einem Außengewinde
versehenen Außengewindeabschnitt
aufweist und mit einer zentralen Durchgangsbohrung versehen ist,
zur Durchführung
eines Schraubenschaftes.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, durch welche in verschiedensten
Einsatzfällen
eine sich durch eine hinreichend hohe Tragfestigkeit und durch ein
ansprechendes äußeres Erscheinungsbild
auszeichnende Befestigung im Baubereich ermöglicht wird. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung
eignet sich insbesondere im Installations-, Spenglerei- und Sanitärbereich
zur Befestigung von Rohrstrukturen. Insbesondere eignet sich die
erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung
zur Koppelung von Rohrschellen mit verschiedensten Untergrundkonstruktionen,
insbesondere Holz-, Trockenbau- und Mauerwerkuntergründen unter
Verwendung handlesüblicher
Schrauben, insbesondere SPAX-Schrauben.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Gewindezapfenelement derart bemessen, dass
der Kerngewindedurchmesser des Außengewindeabschnitts größer ist
als der Außendurchmesser
einer die Durchgangsbohrung umsäumenden
Schraubenkopfsitzfläche. Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
das Gewindezapfenelement durch eine nachfolgend noch näher erläuterte,
den zur Befestigung des Gewindezapfenelementes vorgesehenen Schraubenkopf über stulpende
Aufschraubstrukturen zu überschrauben.
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Die
Schraubenkopfsitzfläche
ist gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung als Senkbohrung ausgeführt, sodass der Schraubenkopf
handelsüblicher
Bauschrauben, insbesondere Spax-Schrauben in das Gewindezapfenelement
bündig
einschraubbar ist. Die Schraubenkopfsitzfläche ist hierzu vorzugsweise
als Kegel-Senkbohrung
ausgeführt.
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Es
ist möglich,
an dem Gewindezapfenelement einen Aufsatzflansch auszubilden, der
eine radial über
den Außengewindeabschnitt
hervorstehende Aufsatzfläche
auf einer der Schraubenkopfsitzfläche abgewandten Stirnseite
bildet. Durch diesen Aufsatzflansch wird eine vergrößerte Auflagefläche geschaffen,
sodass das Gewindezapfenelement stabil auf dem entsprechenden Untergrund
aufschraubbar ist. Es ist möglich,
an dem Aufsatzflanschabschnitt eine Krallenstruktur auszubilden
die es ermöglicht, ein
gegebenenfalls in das Gewindezapfenelement eingeleitetes Drehmoment
in den Untergrund abzuleiten. Das Gewindezapfenelement ist gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung insgesamt derart dimensioniert, dass der Außendurchmesser
des Gewindezapfenelementes größer ist
als die axiale Länge
desselben. Bereits bei vergleichsweise geringen Axiallängen des
Gewindezapfenelementes kann eine hinreichende Tragfähigkeit
des Gewindezapfenelementes sichergestellt werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung richtet sich diese auch auf eine Aufschraubstruktur
gemäß Patentanspruch
8. Diese Aufschraubstruktur ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
derart ausgestaltet, dass diese eine unter ästhetischen Gesichtspunkten
ansprechende, vollständige
Verkleidung des zugeordneten Gewindezapfenelementes ermöglicht.
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Das
Gewindezapfenelement und die Aufschraubstruktur können so
ausgebildet sein, dass die hierdurch bereitgestellte Verbindungsstruktur
eine weitgehend abgedichtete Schraubverbindung darstellt. Es ist
möglich,
an dem Gewindezapfenelement und/oder an der Aufschraubstruktur Dichteinrichtungen
vorzusehen, durch welche dicht-relevante Spalte hinreichend abgedichtet
werden.
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Der
zweite Gewindeabschnitt der Aufschraubstruktur ist vorzugsweise
als Innengewindeabschnitt ausgebildet. In diesem Innengewindeabschnitt
kann ein Gewindestangenabschnitt eingeschraubt werden. Auf diesem
Gewindestangenabschnitt kann wiederum eine handelsübliche Rohrschelle
aufgesetzt werden.
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Sowohl
die Aufschraubstruktur als auch das zugeordnete Gewindezapfenelement
sind vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff, insbesondere
Kupfer, Aluminium oder Edelstahl gefertigt. Alternativ hierzu ist
es auch möglich,
die Aufschraubstruktur und das zugeordnete Gewindezapfenelement
mit einer hinreichend dauerhaften korrosionsverhindernden Beschichtung,
insbesondere Zink- oder Kunststoffbeschichtung zu versehen.
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Es
ist auch möglich,
die Aufschraubstruktur so auszubilden, dass der zweite Gewindeabschnitt als
Außengewindeabschnitt
ausgebildet ist. Auf diesem Außengewindeabschnitt
kann dann in der Art einer an sich bekannten Stock-Schraube ein
zu befestigendes Element, insbesondere die Befestigungsmuffe einer
Rohrschelle aufgeschraubt werden.
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Die
Aufschraubstruktur kann so ausgebildet sein, dass bei einer Ausführungsform
des zweiten Gewindeabschnitts als Innengewindeabschnitt dessen Gewindedurchmesser
kleiner ist als der Gewindedurchmesser des ersten Gewindeabschnitts.
Der Innendurchmesser dieses zweiten Gewindeabschnitts entspricht
vorzugsweise in etwa dem Durchmesser der Schraubenkopfsitzfläche. Es
ist möglich, die
Aufschraubstruktur, das Gewindezapfenelement und vorzugsweise auch
die zur Befestigung des Gewindezapfenelementes vorgesehene Bauschraube so
aufeinander abzustimmen, dass die Bauschraube noch durch den zweiten
Innengewindeabschnitt hindurchsteckbar ist. Hierdurch wird es möglich, das
Gewindezapfenelement und die Aufschraubstruktur zunächst bereits
zusammenzufügen,
und die Befestigung dieses zusammengesetzten Befestigungssystems
an den entsprechenden Untergrund durch einfaches Einschrauben einer
Bauschraube vorzunehmen. Die so an dem Untergrund befestigte Aufschraubstruktur
kann bedarfsweise von dem Gewindezapfenelement abgenommen bzw. insbesondere abgeschraubt
werden. Das Gewindezapfenelement und die Aufschraubstruktur können so
ausgebildet sein, dass das Gewindezapfenelement vollständig durch
die Aufschraubstruktur gekapselt wird. Weiterhin ist es auch möglich, das
Gewindezapfenelement so auszubilden, dass dieses noch einen, nach
Aufschrauben der Aufschraubstruktur von außen zugänglichen Flanschabschnitt umfasst.
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Die
Erfindung richtet sich gemäß einem
weiteren Aspekt auch auf eine Rohrschellenanordnung zur Montage
eines Rohres, insbesondere eines Dachrinnenfallrohres an einer Untergrundstruktur, insbesondere
in Form einer Holzkonstruktion, einer Trockenbauunterkonstruktion
und/oder auch einem Mauerwerk unter Verwendung eines Gewindezapfenelementes
und einer Aufschraubstruktur der vorgenannten Art.
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Es
ist möglich,
diese Rohrschellenanordnung weiterhin mit einem Distanzelement auszustatten
wodurch es möglich
wird, das erfindungsgemäße Gewindezapfenelement
auch an einer Fassadenkonstruktion anzubringen, die als solche eine
Wärmeisolationsschicht
umfasst.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
Axialschnittansicht zur Erläuterung
des Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gewindezapfenelementes,
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2 ebenfalls
eine Axialschnittansicht, hier zur Illustration einer bevorzugten
Variante einer erfindungsgemäßen, zum
Aufschrauben auf das Gewindezapfenelement nach 1 vorgesehenen
Aufschraubstruktur,
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3 eine
Skizze zur Erläuterung
der Anwendung einer erfindungsgemäßen, ein Gewindezapfenelement
und eine Aufschraubstruktur umfassenden Befestigungsanordnung, hier
zur Befestigung einer Fallrohrschelle an einer wärmeisolierten Unterkonstruktion.
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Das
in 1 gezeigte Gewindezapfenelement 1 umfasst
einen Basiskörper 2,
der als solcher als Zylinderscheibe ausgebildet ist und im Bereich seiner
Außenumfangsfläche mit
einem Außengewindeabschnitt 3 versehen
ist. Der Basiskörper 2 ist
mittig mit einer Durchgangsbohrung 4 versehen, die derart
dimensioniert ist, dass durch diese eine zur Befestigung des Gewindezapfenelementes 1 vorgesehene Bauschraube
im Bereich ihres Schraubenschachtes hindurchführbar ist. Die Durchgangsbohrung 4 mündet in
eine Schraubenkopfsitzzone 5, die hier durch eine Kegel-Senkbohrung
bereitgestellt ist und derart ausgebildet ist, dass der Schraubenkopf
einer zur Befestigung des Gewindezapfenelementes 1 vorgesehenen
Bauschraube zumindest weitgehend bündig mit einer vorderen Stirnfläche 6 des
Basiskörpers 2 abschließt. Der
Gewindeabschnitt 3 ist vorzugsweise als metrisches Gewinde
ausgebildet. Auf das hier gezeigte Gewindezapfenelement 1 ist
die in 2 gezeigte Aufschraubstruktur aufschraubbar. Der
Gewindeabschnitt 3 ist hierzu komplementär zu dem
Innengewindeabschnitt 7 der in 2 gezeigten
Aufschraubstruktur ausgebildet.
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Die
in 2 dargestellte Aufschraubstruktur 8 umfasst
ebenfalls einen Basiskörper 9,
der hier einen zur Aufnahme des Gewindezapfenelementes 1 (1)
vorgesehenen Innengewindeabschnitt 7 aufweist. Der Basiskörper 9 bildet
bei diesem Ausführungsbeispiel
eine Aufsitzfläche 10,
die in Montageposition der Aufschraubstruktur auf einer Untergrundfläche aufsitzt
und sich gegebenenfalls leicht in diese Untergrundfläche einsenkt.
Die Aufschraubstruktur 8 umfasst einen zweiten Gewindeabschnitt 11,
der hier ebenfalls als Innengewinde ausgebildet ist, zur Aufnahme
eines Gewindebolzens, über
welchen beispielsweise eine Befestigung einer Rohrschelle oder eines
Rinnenhakens erfolgen kann. Der Basiskörper 9 ist mit einer
Abflachung 12 versehen, die es ermöglicht, die Aufschraubstruktur 8 unter Verwendung
eines Schlüssels,
insbesondere eines Gabelschlüssels
auf das Gewindezapfenelement 1 definiert aufzuschrauben.
Es ist möglich,
an der Aufschraubstruktur 8 insgesamt auch Sechskant oder anderweitige,
die Einleitung eines Montagedrehmomentes sowie die Sicherung des
der Aufschraubstruktur ermöglichenden
Schlüssel
ermöglicht.
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Die
in 2 dargestellte Aufschraubstruktur ist vorzugsweise
ebenfalls aus einem hinreichend korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt.
Es ist möglich,
diese Aufschraubstruktur als Umformteil oder auch als CNC-Teil zu
fertigen.
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In 3 ist
stark vereinfacht in Form einer Axialschnittansicht ein Anwendungsfall
der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung
dargestellt. An einer Untergrundkonstruktion, zum Beispiel einem
Balken 20 (bei Mauerwerk, gegebenenfalls unter Verwendung
eines hier nicht dargestellten Dübels)
ist eine Bauschraube 21 eingeschraubt. Die Bauschraube 21 weist
einen in dem Untergrund 20 sitzenden Gewindeabschnitt und
einen Schraubenschaft 22 auf. Der Schraubenschaft 22 durchdringt eine
hier lediglich beispielhaft als Styroporisolierung dargestellte
Isolationslage 23. Die Isolationslage 23 ist mit
einer Deckschicht 24 versehen. Durch die Isolationslage 23 ist
eine Distanzhülse 25 hindurchgeführt. Auf
dieser Distanzhülse 25 sitzt
das erfindungsgemäße Gewindezapfenelement 1.
Insbesondere wird das Gewindezapfenelement 1 durch den
Kopf 26 der Bauschraube 21 gegen die Distanzhülse 25 gedrängt. An
dem Gewindezapfenelement 1 können Strukturen ausgebildet
sein, die eine hinreichend zuverlässige Zentrierung des Gewindezapfenelementes 1 auf
der Distanzhülse 25 ermöglichen.
Auf die derart mit dem Untergrund 20 gekoppelte Gewindezapfenelement 1 ist
die vorangehend in Verbindung mit 2 beschriebene
Aufschraubstruktur 8 aufgeschraubt. Durch diese Aufschraubstruktur 8 wird
das Gewindezapfenelement 1 zur Umgebung hin abgekapselt
und ist damit nicht mehr sichtbar. In die Aufschraubstruktur 8 ist
ein Gewindebolzen 29 eingeschraubt. Auf diesem Gewindebolzen 29 ist
wiederum in an sich bekannter Weise eine handelsübliche Rohrschelle 30 aufgeschraubt.
Die Rohrschelle 30 ist hierzu mit einer Sechskantmuffe 31 versehen,
die einen zur Aufnahme des Gewindebolzens 29 vorgesehenen
Innengewindeabschnitt umfasst.
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Die
hier gezeigte, insbesondere das Gewindezapfenelement 1 und
die Aufschraubstruktur 8 umfassende Befestigungsvorrichtung
kann auch in abweichenden Anwendungsfällen, insbesondere zur unmittelbaren
Aufschraubung des Gewindezapfenelementes 1 auf die Untergrundstruktur 20 verwendet werden.
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Das
Gewindezapfenelement 1 ist vorzugsweise so ausgebildet,
dass dieses zu einem typischen, Bauschraubensortiment kompatibel
ist, sodass das Gewindezapfenelement 1 durch handelsübliche,
jedoch dem jeweiligen Anwendungsfall durch die Schraubenlänge und
Gewindeart besonders vorteilhaft Rechnung tragende Bauschrauben an
dem Untergrund 20 anbringbar ist. Auf das derart unter
Verwendung von Standardschrauben befestigte Gewindezapfenelement 1 ist
die erfindungsgemäße Aufschraubstruktur 8 aufschraubbar,
sodass weder das Gewindezapfenelement 1 noch die zu dessen
Befestigung vorgesehene Bauschraube 21 weiterhin sichtbar
sind. An die so mit dem Untergrund 20 gekoppelte Aufschraubstruktur
kann das in 3 gezeigte Gewindebolzenelement 29 angeschraubt
werden. Die derart ausgebildete Aufschraubstruktur eignet sich auch
zum unmittelbaren Entschrauben anderweitiger kompatibler Gewindesysteme.
Die erfindungsgemäße Aufschraubstruktur
eignet sich neben der Befestigung von Rohrschellen auch insbesondere
zur Montage von Trägersystemen
für Solarkollektoren
auf Dachkonstruktionen, insbesondere Trapezblech- oder Sandwich-Platten-Dächern. Die
erfindungsgemäße Aufschraubstruktur
und das zugeordnete Gewindezapfenelement können so ausgebildet sein, dass
die hierdurch bereitgestellte Schlauchverbindungsstruktur eine hinreichend
zuverlässige
Abdichtung des Verschraubungsbereiches bzw. Abdichtung der Dachhaut
sicherstellt. Hierzu können
die Aufschraubstruktur und/oder das Gewindezapfenelement mit Dichtungseinrichtungen
versehen sein, die unter Wirkung der über die zur Verankerung vorgesehene
Bauschraube im Zusammenspiel mit der abzudichtenden Unterlage, insbesondere
Dachhaut eine hinreichende Dichtwirkung entwickeln. Es ist auch möglich, die
hier gezeigte Aufschraubstruktur in Verbindung mit einer weiteren
Dichtflanschunterlage zu verwenden.
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Die
erfindungsgemäße Aufschraubstruktur sowie
das hier gezeigte Gewindezapfenelement kann alternativ zu der auf
Grund der besonders hohen Tragfähigkeit
favorisierten Ausführung
durch Metallwerkstoffe auch in Kunststoffbauweise realisiert werden.