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Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur mechanischen Fixierung von Dämm- und Dichtungsmaterial auf Flachdächern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern mechanisch gegen Windsogkräfte zu sichern. Bei der mechanischen Befestigung wird im Gegensatz zu einer Sicherung mit Auflast oder Verklebung der Dachaufbau mittels Befestigungselementen im tragenden Dachuntergrund verankert. Bevorzugt werden hierzu sogenannte Kunststoffschraubkombinationen eingesetzt, die aus einem Kunststoffhalter mit angeformter Kopfplatte und Hohlschaft sowie einer im Hohlschaft eingesetzten Schraube bestehen. Die Schraube ist auf den jeweiligen Dachuntergrund ausgelegt, der z. B. aus Holz, Beton oder Stahltrapezblech bestehen kann.
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Als eine das Dach abdichtende Schicht sind Kunststoff- oder Bitumenbahnen bekannt. Die Bitumenbahnen werden oft mehrlagig verlegt. Bei Sanierungen werden die alten Abdichtungsbahnen hierbei meist nicht entfernt, sondern mit einer neuen Schicht überdeckt, die durch den Altaufbau hindurch im Dachuntergrund befestigt wird.
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Insbesondere bei alten Bitumenbahnen trifft der mit der Sanierung beauftragte Fachmann auf das Problem, dass diese stark ausgehärtet sind und von den Befestigungsmitteln nur schwer durchdrungen werden können. Beim Einsatz eines Befestigungselementes, welches – wie zuvor beschrieben – aus einem Kunststoffhalter und einer in diesen eingesetzten Schraube besteht, schneidet sich zwar die Schraube in das ausgehärtete Bitumenpaket ein; allerdings kann der nacheilende Kunststoffschaft nicht in das Bohrloch folgen, da dieses einen kleineren Durchmesser besitzt als der Kunststoffschaft und das Bohrloch nur mit größter Anstrengung aufgeweitet werden kann. Aus diesem Grunde muss entweder eine zusätzliche Dämmschicht und darüber die neue Abdichtbahn gelegt werden; oder es ist erforderlich, anstelle der Kunststoffschraubkombination einen vollständig aus Metall bestehenden Befestiger einzusetzen, der aus einer langen Schraube und einer Lastverteilplatte besteht.
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Aus der
DE 100 31 907 A1 ist ein Befestigungselement zur Verbindung von Dämmmaterialien und Abdichtungsbahnen mit den Deckenelementen von Flachdächern bekannt, bei dem das Befestigungselement aus einem Kunststoffhalter und einer Schraube besteht. Der Kunststoffhalter besitzt einen Lastverteilteller, unterhalb von welchem sich ein Hohlschaft mit einem koaxialen Innenkanal zur Aufnahme der Schraube erstreckt. Die Schraube ist mit ihrem Schraubenkopf innerhalb des Hohlschaftes nahe der Schaftspitze positionierbar und ragt mit ihrem Schraubenschaft aus der Schaftspitze des Kunststoffhalters heraus. Auf der Schaftspitze des Kunststoffhalters ist eine Übergangshülse angeordnet, aus deren der Schaftspitze fernen Ende die Schraube heraus geführt ist. Mit dem zuvor beschriebenen Befestiger ist es möglich, einen Kunststoffhalter ohne weitere Modifikationen einzusetzen, dessen Schaftspitze in diesem Falle durch die Übergangshülse sowohl in ihrer Form als auch in ihrer Statik individuell gestaltbar ist und somit für jeden Dachuntergrund ausgelegt werden kann. Die Übergangshülse kann die Form der Schaftspitze so in ihrer Formgebung verändern, dass die Übergangshülse ohne zusätzlichen Kraftaufwand sanft in die von der voreilenden Schraube bereits aufgeschnittene oberste harte Dachschicht eindringt und diese aufweitet, wodurch der Schaft des Kunststoffhalters problemlos nachgeführt werden kann. Die Übergangshülse macht allerdings eine vergleichsweise aufwändige Vormontage des Befestigers erforderlich. Ebenso besteht die Gefahr, dass sich die auf dem Schaft befindliche Übergangshülse unbeabsichtigt lösen kann.
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Die
DE 10 2009 023 426 A1 beschreibt ein Befestigungselement für die mechanische Befestigung von Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern, welches aus einem Kunststoffhalter mit Hohlschaft besteht, an dem eine Kopfplatte angeformt ist. Im Hohlschaft ist eine versenkt aufgenommenen Schraube angeordnet, die mit ihrem Schraubenkopf auf einer Auflageschulter im Hohlschaft aufsitzt und mit einem Teil ihres Gewindeschaftes und ihrer Schraubenspitze aus der der Kopfplatte entfernten Schaftspitze des Hohlschaftes austritt. Mit dem bekannten Befestigungselement wird erreicht, dass dieses bei Dachsanierungen auch dann problemlos eingesetzt werden kann, wenn das alte verhärtete Dachpaket auf dem Flachdach verbleibt und von dem Kunststoffhalter durchdrungen werden soll. Dies wird dadurch erreicht, dass die Schraube unterhalb des Hohlschaftes des Kunststoffhalters ein Reib- und/oder Schneidelement trägt, welches, nachdem die Schraube in den Kunststoffhalter eingesetzt ist, über die Schraubenspitze auf die Schraube aufgedreht oder aufgesteckt wird. Das Schneidelement dreht sich mit der Schraube mit und räumt ein Loch für den nacheilenden Kunststoffhalter. Das Aufsetzen und Befestigen des Schneidelements auf der Schraube erfordert bei der Vormontage des Befestigungselements in nachteiliger Weise einen zusätzlichen Arbeitsgang. Zudem ist die Schaffung einer dauerhaften Verbindung zwischen Schneidelement und Schraube sehr aufwendig.
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Aus der
DE 197 45 296 A1 ist ein Befestigungselement zum Befestigen von wärme- und/oder schallisolierenden Dämmplatten an einer Unterkonstruktion bekannt, das einen hülsenförmigen Halteteil für die Dämmplatten aufweist und an seinem äußeren Ende mit einer Kopfplatte und an seinem Fuß mit einem Abschlußkonus versehen ist. Das Befestigungselement umfasst weiterhin eine Fixierschraube, deren Kopf in der Innenöffnung des Halteteils angeordnet ist und deren Schaft den Abschlußkonus zur Verschraubung des Befestigungselements mit der Unterkonstruktion durchgreift. An der Außenfläche des Abschlußkonus sind schneidenförmige Räumvorsprünge angeordnet. Bei der Außenfläche des Abschlußkonus handelt es sich um die beim Eindringen des Halteteils in eine Dämmplatte vorlaufende Partie des Halteteils. Durch die vorgeschlagenen Räumvorsprünge wird das durchdrungene Dämmaterial, insbesondere bei einem drehenden Eindrücken des Halteteils, nach Art eines Fräskopfes zerkleinert und gleichzeitig zur Seite geräumt. Das beschriebene Befestigungselement eignet insbesondere für spröde, wenig feste mineralische Dämmplatten aus geschäumtem Leichtbeton, da das Dämmmaterial beim rotierenden Eindrehen des Elements im Eindringbereich praktisch zerrieben wird. Demgegenüber ist das Element für ein Durchdringen von alten ausgehärteten Bitumenbahnen ungeeignet, da Vorsprünge aus Kunststoff oder andere vom Schaft erhabene Konturen aus Kunststoff beim Auftreffen auf die ausgehärteten Dachschichten grundsätzlich einer hohen Bruchgefahr unterliegen, die dazu führt, dass diese ihre die Bohröffnung erweiternde Wirkung verlieren. Darüber hinaus erfordert ein Rotieren des Kunststoffhalters zusammen mit der Schraube eine Modifikation der verwendeten Werkzeuge und Maschinen.
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Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigungselement aus einem elastischen Material, insbesondere aus Kunststoff für die Montage von Dämm- und/oder Dichtungsmaterial auf Flachdächern zu schaffen, das es ermöglicht, selbst alte ausgehärtete Dachaufbauten zu durchdringen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß der Erfindung wird ein Befestigungselement für die mechanische Befestigung Von Dämm- und Dichtungsmaterialien auf Flachdächern vorgeschlagen, das einen Kunststoffhalter umfasst, der aus einem Hohlschaft und einer daran insbesondere angeformten Kopfplatte besteht, und bei dem im Hohlschaft eine Schraube aufgenommenen ist, die sich mit ihrem Schraubenkopf innerhalb des Kunststoffhalters abstützt und mit ihrem Gewindeschaft aus der Schaftspitze des Kunststoffhalters austritt.
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Das erfindungsgemäße Befestigungselement zeichnet sich dadurch aus, dass die Schraube auf ihrem Gewindeschaft einen angeformten Fräsabschnitt besitzt und dass die Schraube oberhalb des Fräsabschnittes von einer Schraubentülle umgeben ist, welche im Bereich der Schaftspitze koaxial im Kunststoffhalter aufgenommen ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Befestigungselements wird es ermöglicht, dieses ohne zusätzliche Hilfsmittel auch bei über die Zeit verhärteten Bitumenbahnen zum Einsatz zu bringen. Selbst mehrschichtige Dachlagen können mühelos durchdrungen werden, da der der Bohrspitze folgende Fräsabschnitt das geschaffene Bohrloch stark vergrößert und somit Platz für die Schaftspitze des nachfolgenden Kunststoffschaftes bildet. Der Fräsabschnitt rotiert synchron mit der Schraube, wofür kein Sonderwerkzeug erforderlich wird, da die Schraube in bekannter Weise z. B. mit einem handelsüblichen Schrauberbit angetrieben werden kann. Dies ist ein besonderer Vorteil gegenüber Befestigungselementen, die mit erhabenen Vorsprüngen ausgebildet sind. Diese machen es erforderlich, dass auch der die Schraube aufnehmende Kunststoffhalter in Rotation versetzt werden muss und beim Versuch des Eintauchen der Schaftspitze des Kunststoffhalters in das ausgehärtete Dachpaket die Vorsprünge einen Widerstand erzeugen.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Schraube mit ihrem angeformten Fräsabschnitt als einstückiges Element vorliegt und somit der Fräsabschnitt nicht mehr auf der Schraube montiert werden muss. Damit ist auch die Gefahr eines Lösens des Fräsabschnitts von der Schraube ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Schraube auch beim Einsatz eines Fräsabschnittes mit einem relativ großen Durchmesser im Kunststoffhalter aufgenommen werden kann und hierbei durch die Tülle axial geführt wird. Dadurch kann der oberhalb des Fräsabschnittes befindliche Schraubenschaft im Durchmesser klein gehalten werden, was eine erhebliche Materialeinsparung bedeutet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schraubentülle einen Kragen besitzt, mit welchem sie sich auf einer innerhalb des Hohlschaftes des Kunststoffhalters angeordneten Auflageschulter abstützt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schraubentülle nicht über die Schaftspitze des Kunststoffhalters hinaus gedrückt werden kann, was bei den auftretenden Kräften während des Setzvorganges ohne geeignete Maßnahmen durchaus möglich wäre. Darüber hinaus bietet der Kragen wiederum eine Auflagefläche für den Kopf der Schraube, welche die Tülle umgibt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch die Schraube ein Abstützmittel innerhalb des Kunststoffhalters findet.
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Um eine zentrale Führung der Schraubentülle zu ermöglichen, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Schraubentülle unterhalb des Kragens eine zylinderförmige Hülse besitzt, deren Außendurchmesser in etwa dem Innendurchmesser des im Bereich der Schaftspitze des Kunststoffhalters bevorzugt verjüngten Hohlkanals entspricht, in dem dieser Hülsenabschnitt zu liegen kommt. Kragen und Hülse sind von einem Achskanal durchsetzt, durch den sich der Gewindeschaft der Schraube erstreckt, so dass die Schraube mit ihrem Schraubenkopf auf dem Kragen der Schraubentülle aufsitzt und der Gewindeschaft im Kragen und in der Hülse zumindest in einem Teilbereich gekapselt ist.
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Obgleich die Tülle und/oder der Kragen in einem zusätzlichen Arbeitsschritt an die bevorzugt aus Metall gefertigte Schraube angeformt, z. B. angespritzt werden können, ist es bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Kragen und die Hülse der Schraubentülle zwei Halbschalen umfassen, die mittels eines Scharniers verschwenkbar miteinander verbunden sind. Beide Halbschalen können zum Einsetzens der Schraube aufgeklappt werden. Nachdem die Schraube in die aufgeklappten Halbschalen eingelegt ist, wird die Schraubentülle wieder geschlossen und kann mit samt der Schraube in den Kunststoffhalter eingesetzt werden. Gegenüber einer Schraube, die ohne eine diese umgebende Tülle ausgebildet ist ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass ein Schraubenschaft mit einem vergleichsweise geringen Durchmesser eingesetzt werden kann, der in der Tülle geführt wird. Zudem kann der Fräsabschnitt mit einem vergleichsweise großen Durchmesser ausgeführt werden, dessen Größe lediglich durch den Innendurchmesser des Hohlkanals in der Schaftspitze des Kunststoffhalters begrenzt wird, und der maximal dem Durchmesser der Tülle entsprechen kann.
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Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken besteht die Möglichkeit, die Schraube mit abgestuften, größer werdenden Schneidmitteln zu versehen, die entsprechend ihrer axialen Position bei den während eines Setzvorgangs jeweils nacheinander durchdrungenen Materialien des Dachaufbaus zur Wirkung kommen. Ein erstes Element bildet hierbei die bevorzugt eingesetzte Bohrspitze der Schraube, die sich voreilend in die Abdichtschichten einfurcht, was aufgrund der darauf abgestimmten Schneidengeometrie der Bohrspitze keinerlei Probleme mit sich bringt. An die sich in das Dämmmaterial einschneidende Bohrspitze schließt sich das Fräsmittel an, welches das von der Bohrspitze geschaffene Bohrloch in der Abdichtung und im Dämmmaterial auf einen größeren Durchmesser soweit aufweitet, dass die nachfolgende Schaftspitze des Kunststoffhalters mühelos in das aufgeweitete Bohrloch eintauchen kann. Die bevorzugt kegelförmige Schaftspitze des Kunststoffhalters erweitert hierbei das Bohrloch bis auf den Schaftdurchmesser. Die durch die besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, dass die Schraube in der Tülle eine zuverlässige Sicherung gegen eine axiale Verschiebung erhält, was ganz besonders wichtig ist, damit das Befestigungselement beim Setzvorgang mit der Spitze der Schraube mitbewegt wird und in der Bohrachse verbleibt.
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Um den Eindringvorgang der Schraubentülle und des Kunststoffhalters in das verhärtete Dachpaket zu erleichtern, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die zylinderförmige Hülse der Schraubentülle eine kegelförmige Spitze besitzt, die aus der Schaftspitze des Kunststoffhalters herausragt und mit dieser einen kongruenten Konuswinkel bildet. Somit ist ein absatzfreier Übergang zwischen beiden Teilen gegeben.
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Um für den Sitz der Schraubentülle innerhalb des Kunststoffhalters eine axiale Sicherung zu schaffen, kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Hülse der Schraubentülle einen ringförmigen Umfangswulst besitzt. Diese korrespondiert mit einer ebenso ringförmig verlaufenden Mulde in der Innenwand der Schaftspitze des Kunststoffhalters. Beim Einführen der Schraubentülle vom kopfplattenseitigen Ende aus in den Kunststoffhalter wird diese bei einem leichten Gegendruck bis in die Schaftspitze hinab eingedrückt und schnappt anschließend mit ihrem Wulst in die Mulde des Kunststoffhalters ein. Damit ist nicht nur eine Verliersicherung gebildet sondern insbesondere auch ein maschineller Setzvorgang möglich, der stets eine axiale Ausrichtung des Befestigungselementes voraussetzt.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Fräsabschnitt der Schraube zwischen der Schraubenspitze und dem Schraubenkopf angeordnet ist. Dabei wird ist der Abstand zwischen dem Fräsabschnitt und der Schraubenspitze in Abhängigkeit von der Eindringtiefe der Schraube im Dachuntergrund in der Weise gewählt, dass der Fräsabschnitt nicht bereits schon auf dem Dachuntergrund aufsitzt bevor die Schraubenspitze ihre gewünschte Einbautiefe der Schraube erreicht hat.
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Der Fräsabschnitt der Schraube kann unterschiedlichste Geometrien und Formen aufweisen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der Fräsabschnitt mindestens einen Reibflügel besitzt. Anstelle von Reibflügeln können auch feilenartige Oberflächenkonturen eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 das erfindungsgemäße Befestigungselement in einer Seitenansicht,
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2 eine Draufsicht auf das Befestigungselement,
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3 das erfindungsgemäße Befestigungselement in einer Schnittdarstellung,
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4 einen Schnitt durch den Schaft,
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5 das in Figur mit „V” gekennzeichnete Detail in einer Vergrößerung,
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6 einen Schnitt durch die Schraubentülle entlang der Richtung VI-VI von 5,
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7 das in 3 mit „VII” gekennzeichnete Detail in einer Vergrößerung,
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8 einen Schnitt durch einen Dachaufbau mit den in die Dachabdichtung einschneidenden erfindungsgemäßen Befestigungselementen,
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9 das in 8 mit „IX” gekennzeichnete Detail in einer Vergrößerung,
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10 einen Schnitt durch den Dachaufbau mit den in die Abdichtung eintauchenden erfindungsgemäßen Befestigungselementen,
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11 das in 10 mit „XI” bezeichnete Detail in einer Vergrößerung,
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12 einen Schnitt durch den Dachaufbau mit den erfindungsgemäßen Befestigungselementen nach dem Durchdringen der Abdichtung, und
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13 die erfindungsgemäßen Befestigungselemente in der eingebauten Situation.
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In den 1 bis 7 ist das erfindungsgemäße Befestigungselement 1 dargestellt. Dieses umfasst einen Kunststoffhalter 10, eine Schraube 40 und eine Schraubentülle 30. Der Kunststoffhalter 10 besitzt einen Hohlschaft 12, an dem eine Kopfplatte 14 angeformt ist. Der Hohlschaft 12 ist eine zylindrische Hülse, die an ihrem der Kopfplatte 14 fernen Ende eine kegelförmige Schaftspitze 16 trägt. Nahe der Schaftspitze 16 verjüngt sich ein dort verlaufender Innenkanal 18, 18a (3) des Hohlschaftes 12 und bildet eine kreiszylindrische Auflageschulter 20. Im Bereich der Schaftspitze 16 bildet der Innenkanal 18a eine Aufnahme für die Schraubentülle 30, wobei in der inneren Mantelfläche 22 eine ringförmige Mulde 24 verläuft, in die die Schraubentülle 30 mit einer Umfangswulst 32 gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Die Schraubentülle 30 besitzt an ihrem einen Ende, das innerhalb des Hohlschaftes 12 positioniert ist, einen Kragen 34 und eine darunter befindliche Hülse 36. Wie zusätzlich in 6 erkennbar ist, werden die Hülse 36 und der Kragen 34 der aus flexiblem Kunststoffmaterial gefertigten Schraubentülle 30 gemeinsam von zwei Halbschalen 31, 31a gebildet und sind von einem parallel zur Hülsenlängsachse verlaufenden Schlitz 38 durchsetzt. Auf der um 180° versetzt gegenüberliegenden Hülsenwand setzt sich der Schlitz 38a fort und mündet in das Vollmaterial ein, wodurch in der Hülse 36 und dem Kragen 34 ein Scharnier 39, 39a gebildet wird. Mit Hilfe dieses Scharniers 39, 39a ist die Schraubentülle 30 aufklappbar ausgestaltet und zur Aufnahme des Gewindeschaftes 42 der Schraube 40 vorbereitet. Die Schraubentülle 30 besitzt hierzu einen längsaxialen Achskanal 37, der eine Aufnahmekammer für die Schraube 40 bildet. Die Schraube 40 wird in der Weise in die Schraubentülle 30 eingelegt, dass sie mit ihrem Schraubenkopf 44 auf dem Kragen 34 der geschlossenen Schraubentülle 30 zu liegen kommt. Die mit der gekapselten Schraube 40 vorbereitete Schraubentülle 30 wird mit ihrer kegelförmigen Hülsenspitze 35 voraus über die Halteröffnung 13 in den Innenkanal 18 des Hohlschaftes 12 eingeführt und in die Schaftspitze 16 des Kunststoffhalters 10 eingedrückt. Dabei schnappt der Umfangswulst 32 der Schraubentülle 30 in die Mulde 24 Schaftspitze 16 des Kunststoffhalters 10 ein, der diese umgibt, wodurch die Schraube 40 axial im Kunststoffhalter 10 fixiert und gegen ein Verlieren gesichert wird.
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Die kegelförmige Hülsenspitze 35 bildet mit ihrem bevorzugt kongruent zur Schaftspitze 16 des Kunststoffhalters 10 verlaufenden Konuswinkel einen absatzfreien Übergang, was ein Eintauchen des dem Fräsabschnitt folgenden Kunststoffhalters bzw. der Tülle erleichtert.
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Die Schraube 40 besitzt einen Gewindeschaft 42 und einen Schraubenkopf 44. An ihrem freien Ende trägt die Schraube eine Bohrspitze 46, durch welche sie insbesondere für den Einsatz auf einem tragenden Dachuntergrund aus Stahltrapezblech geeignet ist. Das Schraubengewinde, die Schraubenspitze und das Material der Schraube sind entsprechend der Beschaffenheit des jeweiligen Dachuntergrunds ausgelegt, in den das Befestigungselement eingesetzt werden soll. Die mit der Bohrspitze 46 versehene Schraube 40 ist so ausgestaltet, dass sich diese bei einer Rotation selbst bei einer nur geringen axial wirkenden Druckkraft auf den Schraubenkopf selbstständig in harte Dachpakete einschneidet, bei denen die abdichtenden Schichten aus alten verhärteten und mehrlagig verlegten Bitumenbahnen bestehen. Da die Bohrspitze 46 mit den daran geformten Schneidflanken lediglich einen gegenüber dem Durchmesser des Kunststoffhalters geringen Durchmesser besitzt, reicht das erzeugte Bohrloch im Falle einer verhärteten und versprödeten Bitumenbahn in der Regel nicht dazu aus, dass der beim Setzvorgang nachfolgende Hohlschaft 12 widerstandslos in das Bohrloch eintauchen kann. Die Schaftspitze sitzt in einem solchen Falle in der Regel auf dem Bohrlochrand auf und kann nur durch die Anwendung einer großen axialen Druckkraft in das Bohrloch eingedrückt werden.
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Um diesem Nachteil entgegen zu wirken, sieht die erfindungsgemäße Schraube 40 einen der Bohrspitze 46 nachgeordneten und der Schaftspitze 16 des Kunststoffhalters 10 in der Eindringrichtung vorgelagerten Fräsabschnitt 48 vor, der drehfest mit dem Gewindeschaft 42 verbunden ist und der einen größeren Durchmesser als die Bohrspitze 46 besitzt. Der Fräsabschnitt 48 ist in einem Abstand von der Bohrspitze 46 angeordnet, der im Wesentlichen der Eindringtiefe des Gewindeschafts 42 in den Dachaufbau, das heißt in das Stahltrapezblech, entspricht.
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Erfindungsgemäß wird hierbei von einer Vergrößerung des Durchmessers der Bohrspitze abgesehen, um im tragenden Dachuntergrund, insbesondere einem Stahltrapezblech, ein Bohrloch mit einem lediglich geringen Durchmesser zu erzeugen, welches es gewährleistet, dass die Gewindeflanken der Schraube 40 den Scheitel des Trapezblechs mit einer möglichst großen Fläche ihres Gewindegangs untergreifen. Die Schraube 40 mit dem Fräsabschnitt 48 ist auf vergleichsweise einfache Weise dadurch herstellbar, dass der Fräsabschnitt 48 aus dem Vollmaterial, z. B. Stahlblech, aus dem die Schraube besteht, heraus gestaucht wird. Dabei ist es nicht erforderlich, auch zwischen dem Fräsabschnitt und dem Schraubenkopf ein Gewinde aufzuwalzen. Der in 7 beispielhaft gezeigte Fräsabschnitt 48 ist konus- oder kegelförmig ausgestaltet, wobei sich seine Ausdehnung zur Bohrspitze 46 hin verringert. Die größte radiale Ausdehnung des Fräsabschnitts 48 an seiner der Schaftspitze 16 nahen Seite ist dabei vorzugsweise gleich oder nur geringfügig größer oder auch kleiner als der Innendurchmesser des Innenkanals 18a im Bereich der Schaftspitze 16 des Kunststoffhalters 10, wodurch die von der Schraubentülle 30 umgebene Schraube 40 mit geringem Aufwand in den Kunststoffhalter 10 eingesetzt werden kann.
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Der Fräsabschnitt 48 trägt auf seiner Umfangsfläche radial verteilt angeordnete Reibflügel 49, die bei einer Rotation der Schraube 40 mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs mit dem zu durchdringenden Dachaufbau in Kontakt gelangen und das Bohrloch erweitern, wodurch das Eintreiben des Befestigungselementes 1 in den Dachaufbau erleichtert wird.
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Der Fräsabschnitt 48 ist bevorzugt in der Weise ausgestaltet ist, dass sein der Bohrspitze 48 naher Fußdurchmesser „a” kleiner als der Flankendurchmesser „f” des Schraubengewindes ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass der in das Dachpaket eintauchende Fräsabschnitt 48 das Bohrloch aufweitet, ohne einen nennenswerten Materialabtrag zu erzeugen.
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Die 8 bis 13 geben den Setzvorgang in den aufeinander folgenden Schritten wieder. Dabei ist jeweils ein Schnitt durch das Flachdach gezeigt. Als tragender Dachuntergrund gelangt in diesem Falle ein bekanntes Stahltrapezblech 50 zum Einsatz. Stahltrapezbleche 50 sind tafelförmige Elemente mit parallel zu einander verlaufenden Hochsicken 52 und Tiefsicken 54. Auf den Scheiteln 56 der Hochsicken 52 liegen die Dämmstoffplatten 58 auf die sich über die Tiefsicken 54 hinweg erstrecken und eine geschlossene Dachfläche bilden. Zum Zwecke des Schutzes gegen Nässe und Feuchtigkeit sind die Dämmstoffplatten 58 mit einer Abdichtung 60 in Form von mehrlagigen Bitumenbahnen überdeckt. Im Falle einer Dachsanierung trifft man einen alten Dachaufbau, bestehend aus Dämmstoffplatte 58 und Abdichtschichten 61, 62 und 63 an. Wenn die Sanierung sich auf das Aufbringen einer neuen zusätzlichen Schicht 64 beschränkt, so ist das darunter liegende Dachpaket nur schwer oder gar nicht zu durchdringen. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Schichten 61 bis 63 in einem Zeitraum von beispielsweise zwanzig Jahren in der Regel stark verhärten. In einem solchen Falle kommen in vorteilhafter Weise die erfindungsgemäßen Befestigungselemente 1 zum Einsatz.
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Das Befestigungselement 1 wird mit einem Handschraubgerät oder mit einem bekannten Setzautomaten maschinell im Dachuntergrund verankert. Dabei ist es das Ziel des Setzvorganges, dass sich die Schraube 40 in das Stahltrapezblech 50 einfurcht, die Gewindeflanken der Schraube 40 den Scheitel 56 des Stahltrapezbleches 50 durchdringend untergreifen und dadurch den Dachaufbau, bestehend aus Dämm- und Dichtungsmaterial 50/60 zwischen der Kopfplatte 14 und dem Dachuntergrund (Stahltrapezblech 50) bei leichter Anpressung einschließen. Hierfür wird jeweils ein in den Kunststoffhalter 10 eintauchender Schrauberbit verwendet, der beispielsweise in ein Kreuzschlitzbett im Schraubenkopf 44 eingreift und ein Drehmoment vom Schrauber zur Schraube 40 überträgt. Der Kunststoffhalter 10 verbleibt dabei in Ruhe und wird nicht in Rotation versetzt. Die Schraube 40 bohrt sich ohne großen Widerstand in die alten verhärteten Dachschichten 61 bis 64 ein und erzeugt das in 8 und 9 dargestellte Bohrloch 70, bevor der sich synchron zur Schraube abwärts bewegende Kunststoffhalter 10 auf der Abdichtung 60 auftrifft.
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Der Fräsabschnitt 48 taucht in das von der Spitze der Schraube 40 vorbereitete Bohrloch 70 ein und weitet dieses kontinuierlich auf, wie dies in dem Montageschritt der 10 und 11 wiedergegeben ist. Dabei wird in Abhängigkeit von der jeweils gewählten geometrischen Form und Ausgestaltung des Fräskopfes gegebenenfalls auch Material aus dem Bohrloch herausgefördert.
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In 12 ist gezeigt, wie der Hohlschaft 12 des Kunststoffhalters 10 die Abdichtungsschichten 61 bis 64 durchdrungen hat. Die nachfolgende Montagesituation in 13 gibt die Montageendlage wieder, in der die Schraube den Scheitel 56 des Stahltrapezbleches 50 durchbohrt und sich im Dachuntergrund verankert hat. Die Kopfplatte 14 liegt fest auf der Abdichtung 60 auf, wodurch der Dachaufbau gegen Windsogkräfte gesichert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungselement
- 10
- Kunststoffhalter
- 12
- Hohlschaft
- 13
- Halteröffnung
- 14
- Kopfplatte
- 16
- Schaftspitze des Hohlschafts
- 18
- Innenkanal
- 18a
- Innenkanal
- 20
- Auflageschulter im Innenkanal
- 22
- innere Mantelfläche der Schaftspitze
- 24
- Mulde in innerer Mantelfläche
- 30
- Schraubentülle
- 31
- Halbschale der Schraubentülle
- 31a
- Halbschale der Schraubentülle
- 32
- Umfangswulst der Schraubentülle
- 34
- Kragen der Schraubentülle
- 35
- Hülsenspitze der Schraubentülle
- 36
- Hülse der Schraubentülle
- 37
- Achskanal der Schraubentülle
- 38
- Schlitz in Schraubentülle
- 38a
- Schlitz in Schraubentülle
- 39
- Scharnier
- 40
- Schraube
- 42
- Gewindeschaft
- 44
- Schraubenkopf
- 46
- Bohrspitze
- 48
- Fräsabschnitt
- 49
- Reibflügel
- 50
- Stahltrapezblech
- 52
- Hochsicke
- 54
- Tiefsicke
- 56
- Scheitel der Hochsicke
- 58
- Dämmstoffplatte
- 60
- Abdichtung
- 61
- alte Bitumenbahnschicht
- 62
- alte Bitumenbahnschicht
- 63
- alte Bitumenbahnschicht
- 64
- neue Bitumenbahnschicht
- 70
- Bahnloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10031907 A1 [0005]
- DE 102009023426 A1 [0006]
- DE 19745296 A1 [0007]
