DE3532019A1 - Durchdringende befestigungs- und abdichtungsvorrichtung sowie verfahren zur mechanischen befestigung einer flexiblen, elastomeren haut an der oberflaeche eines daches - Google Patents

Durchdringende befestigungs- und abdichtungsvorrichtung sowie verfahren zur mechanischen befestigung einer flexiblen, elastomeren haut an der oberflaeche eines daches

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DE3532019A1
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Heinz W. Richfield Ohio Beneze
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Bridgestone Firestone Inc
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Firestone Tire and Rubber Co
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    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/14—Fastening means therefor
    • E04D5/144—Mechanical fastening means
    • E04D5/145—Discrete fastening means, e.g. discs or clips

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum mechanischen Befestigen und Abdichten einer flexiblen elastomeren Platte nach Anspruch 16.
Eine große Anzahl kommerzieller Dächer, sowie Fabrikoder Gewächshausdächer, besitzen einen ebenen Dachaufbau, wobei das Dachmaterial selbst häufig aus Asphalt aufgebaut ist, und bei moderneren Systemen aus einer einzelnen Schicht EPDM Elastomerfolie oder Membran bzw. Haut besteht. Bei der Befestigung einer Einzelschicht-EPDM-Haut am Dach selbst besteht ein Aufbau aus einem mechanischen Ballastsystem, das eine Steinschicht über der Haut verwendet. Während das Ballastsystem am wenigsten teuer ist, besitzt es den Nachteil, sehr schwer zu sein (etwa 10 pds/sq.ft), wodurch ein schwerer Dachstützaufbau erforderlich wird, und außerdem die Dachneigung 10 ° nicht überschreiten kann.
Zusammengeklebte Dachmembrandichtungssysteme leiden unter einem Kostendruck, während mechanische Befestigungssysteme generell eine Befestigung an der Dachgrundfläche über mechanische Befestigungsmittel erfordern. Es gibt zwei grundlegende Arten derartiger mechanischer Befestigungsmittel, nämlich die Haut durchdringende und nichtdurchdringende Befestiger. Jede dieser Befestigungsarten besitzt eine Anzahl günstiger Merkmale und andererseits haben sie ebenso verschiedene Beeinträchtigungen und Nachteile.
Ein Beispiel eines nichteindringenden bzw. nichtdurchdringenden Befestigers wird in der DE-OS
2 433 669 von Ott gezeigt, die einen Membran- bzw. Hautbefestiger offenbart, der eine untere Scheibe umfaßt, die an der Dachgrundfläche durch Verankerungsglieder angebracht wird. Die Dachhaut wird über die untere Scheibe gepaßt und eine obere Scheibe wird über die untere Scheibe geschnappt, um die Befestigung herzustellen und eine Dichtungswirkung auszuüben. Ein Stopfen wird danach in die obere Scheibe eingedrückt, um deren Körper in einen ringförmigen Raum auszudehnen, der in der unteren Scheibe vorgesehen ist, um die obere Scheibe an der unteren Scheibe zu verankern. Nicht-durchdringende Befestiger oder Verankerungssysteme besitzen den Nachteil Falten in der elastomeren Haut hervorzurufen. Falten zeigen Spannung und Dehnung im Gummi an, die bekanntermaßen unwünschenswerte Brüche bzw. Risse hervorrufen.
Mechanische Befestigungssysteme der eindringenden bzw. durchdringenden Art erfordern generell die Befestigung an der Dachgrundfläche durch einen Metallbefestiger mit Metall oder gummierten Nagelstreifen^Ss-PS 4.445.306 von Schauffeie beschreibt ein mechanisch befestigtes Dachhautsystem, wobei eine längliche Befestigungsstange über der Haut angeordnet und am Dachhautaufbau mit Befestigungsmitteln, wie z.B. Schrauben oder Nägeln, befestigt wird, die durch die Oberseite der Stange bis hin zu der darunterliegenden Haut in den Dachaufbau eingeführt werden. Ein länglicher wasserdichter Streifen, welcher unterhalb des Stangenbodens und der Haut sandwichartig angeordnet wird und durch den die Befestigungsmittel hindurchverlaufen, besitzt Randabschnitte, die nach oben um die Stange herumgewickelt sind und sich einander über der Stange und dem Kopf jedes Befestigungsmittels überlappen. Die US-PS 4 074 501 von Sandquist offenbart ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Befestigung einer Dichtungsschicht auf einem ebenen Dach mittels einer Anzahl von Platten und Schrauben, die durch die Haut hindurchverlaufen. Eine Hautschicht wird auf der Dachgrundfläche bzw.dem Substrat mittels einer Platte angebracht, die aus einem halbfesten Material aufgebaut ist, in welchem eine mittig angeordnete Öffnung ausgebildet ist, in die eine selbstschneidende Schraube eingesetzt ist, welche die Anordnung an der Dachgrundfläche verankert. Ein Bindungsmittel ist bei der Schraube und den Plattenkanten erforderlich.
Die US-PSten 4 455 804 und 4 467 581 von Francovitch richten sich beide auf Membran- bzw.Hautverankerungen, wobei erstere eine Scheibe aus gummiartigem Material verwendet, die eine mittige Öffnung und nach unten geneigte obere und untere Flächen besitzt, wobei die untere Fläche Nuten zur Aufnahme von Mastixharz besitzt. Ein gerades Befestigungsmittel erstreckt sich durch die mittige Öffnung . Die letztere Patentschrift betrifft ein nachgiebiges Metallverankerungssystem, das aus nachgiebigem Metall aufgebaut ist, das eine Dachhaut an einem Substrat befestigt, wobei eine scheibenartige Verankerung mit nach unten gerichteten Hohlräumen am Substrat bzw. der Grundfläche durch ein Befestigungsmittel verankert wird. Die Nuten unterhalb des mittigen Bereiches dienen dazu, die Haut um eine Perforation herum abzudichten, die durch den Befestiger ausgebildet ist, wobei Biegungszonen am Außenrand der Verankerung weiter dazu dienen, die Haut abzudichten.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Lösung der Nachteile der vorgenannten eindringenden Befestigungskonstruktionen des Standes der Technik, in dem die Befestigung einer flexiblen, wasserdichten
Membran bzw. Haut an einem darunterliegenden Dachaufbau durch mechanische Mittel ermöglicht wird, die aus zwei kreisförmigen Scheiben bestehen, die durch Klammerungs- bzw. Kiemmittel gegeneinander gedruckt werden, wobei die Scheiben die Haut selbst als Dichtung dazwischen verwenden. Es wird kein Klebstoff oder irgendeine andere Abdichtung erfordert. Zusätzlich sind die Klemmkraft und die Verankerungskraft zwei getrennte Einheiten, da die Mittel zur Verankerung der unteren Scheibe oder des Halters am Dachaufbau völlig vom Mittel zum Zusammenklammern bzw. Festklemmen von Scheiben oder Haltern getrennt ist.
Bei der erfindungsgemäßen durchdringenden Befestigungsund Abdichtungsvorrichtung wird eine flexible elastomere Haut bzw. Folie oder Platte mechanisch an der Oberfläche eines Daches befestigt, wobei die elastomere Haut zuerst mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen wird, und danach an jeder Öffnung ein fester unterer Halter mit einem Bereich, der größer ist als die Öffnungen in der Haut dort hindurchgeführt, so daß er die Öffnung unterlegt und vollständig abdeckt. Der untere Halter besitzt eine planare obere Fläche mit einem abgestuften mittigen Teil der letzteren, die eine äußere Umfangsflache besitzt, welche zur Anordnung des entsprechenden Wandteils der Haut, die die Öffnung ausbildet, angepaßt ist. Ein kontinuierlicher äußerer Flanschteil ist angepaßt, um einen entsprechenden Teil der unteren Fläche der Haut zu unterlegen.
Der untere Halter ist angepaßt, damit er durch die Hautöffnung durch temporäre elastische Deformation bzw. Verformung der Haut angrenzend an die Öffnung hindurchgeführt werden kann, so daß die planare Bodenfläche die obere Fläche des Daches überdeckt, wobei
der abgestufte mittige Teil zur Hautöffnung ausgerichtet ist und diese anordnet. Verankerungsmittel werden zur Verankerung des unteren Halters an der oberen Dachfläche vewendet.
Ein fester, oberer Halter mit einem größeren Bereich als der Hautöffnung ist angepaßt, um über der Öffnung zu liegen und diese vollständig abzudecken. Der obere Halter besitzt eine obere Fläche und eine planare untere Fläche, wobei ein abgestufter mittiger Bereich der letzteren in Bereich und Größe etwa demjenigen des mittigen Teils des unteren Halters entspricht. Dieser mittige Teil besitzt ebenfalls eine äußere Umfangsflache, die derart ausgelegt ist, daß sie mit der äußeren ümfangsflache des mittigen Teils des unteren Halters in Paßeingriff gelangt. Ein kontinuierlicher äußerer Flanschteil ist ausgelegt, um einen entsprechenden Teil der oberen Fläche der Haut abzudecken.
Die beiden Flanschteile wirken derart zusammen, daß sie einen kontinuierlichen Teil des Blattes ausbilden, der die Öffnung dazwischen einfaßt, wobei die Klemmittel den oberen und unteren Halter in einer kontinuierlichen Dichtungsbeziehung mit der Haut oder der Membran zusammendrücken.
Das Vefahren zum mechanischen Befestigen und Abdichten der flexiblen elastomeren Haut an der Oberfläche eines Daches über die Verwendung einer Vielzahl beabstandeter, durchdringender Befestigungs- und
Dichtungsvorrichtungen, umfaßt die Stufen des Ausbreitens der flexiblen, elastomeren Haut über der oberen Dachfläche; das Festlegen der gewünschten Stellungen für die Vorrichtungen auf der Haut;
Versehen der Haut mit Öffnungen an diesen Stellen; Durchführen des unteren Halters, der größer ist als die Öffnung an jeder Stellung durch die Öffnung und Zentrierung des Halters relativ zur Öffnung; Verankerung des unteren Halters an der oberen Dachfläche; Placierung des oberen Halters über den unteren Halter in einer ausgerichteten Art und Weise an jeder Stellung, so daß die sich gegenüberliegenden Flanschteile einen kontinuierlichen Umfangsteil der Haut angrenzend an die Hautöffnung dazwischen ausbilden; und Zusammenpressen des oberen und unteren Halters, so daß eine kontinuierliche Dichtung mit der Haut entsteht.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bestmöglichen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einigen Zeichnungen dem Fachmann deutlicher. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße, die Dachhaut durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung; Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in Fig. 1
gezeigten Vorrichtung zusammen mit einer dazwischen angeordneten Dachhaut, Verankerungs- und Befestigungsmitteln; Fig. 3 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 2, die jedoch eine Modifikation davon zeigt;
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich zur Fig. 2, die eine weitere Modifikation davon zeigt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere die Fig. 1 und 2, wird die erfindungsgemäße, die Dachhaut durchdringende Befestigungsvorrichtung 10 gezeigt. Grundlegend umfaßt die Befestigungsvorrichtung 10 einen steifen, bzw. festen unteren Halter 14, Verankerungs-
mittel 16, einen festen bzw. steifen oberen Halter 18 und eine Klemme 20. Der untere und obere Halter 14 bzw. ^s werden zur Befestigung eines ringförmigen Teils 22 einer flexiblen Haut oder Membran bzw. Folie 12 dazwischen in der nachfolgend beschriebenen Weise eingesetzt.
Der starre untere Halter 14, der vorzugsweise kreisförmig ist, umfaßt eine planare ebene Bodenfläche 24, einen kreisförmigen, abgestuften mittigen Teil 26, der eine kreisförmige ebene Top-Fläche 28 und eine ringförmige ümfangsflache 30 besitzt. Der untere Halter 14 umfaßt ferner einen peripheren äußeren Flanschteil 32, der eine ringförmige Top-Fläche 34 mit einer senkrechten ringförmigen ümfangsflache 30 besitzt, die dazu dient, die parallel beabstandeten Flächen 28 und vertikal miteinander zu verbinden.
Der kreisförmige abgestufte mittige Teil 26 des unteren Halters 14 ist ebenfalls mit einer mit Gewinde versehenen mittigen Öffnung 38 und einer Vielzahl vorzugsweise gleichmäßig radiäl-umfangsmäßig beabstandeter abgestufter Öffnungen 40 versehen. Die Öffnungen 40 gestatten wiederum den teilweisen Durchtritt von Verankerungsmitteln 16, die vorzugsweise die Form von selbstschraubenden Dornen, Schrauben oder Verankerungsbolzen besitzen und verwendet werden, um den unteren Halter 14 an der Dachgrundfläche (nicht gezeigt) in jeder gewünschten Art und Weise zu verankern. Die abgestuften Öffnungen 40 besitzen eine Vertiefung mit ausreichender Tiefe,damit die vollständige Aufnahme des Kopfes des Verankerungsmittels 16 gewährleistet ist.
Der steife, bzw. starre obere Halter 18 umfaßt einen kreisförmig abgestuften oder vertieften mittigen unteren Flächenteil 44, dessen Durchmesser etwas größer ist als
der des abgestuften mittigen Teils 26 des unteren Halters.
Der obere Halter 18 umfaßt ferner einen Umfangsflanschteil 46 der unteren Fläche mit einer Größe, die vorzugsweise in etwa der des peripheren Flanschteils 32 des unteren Halters entspricht. Die Flächen 44 und 46 verlaufen parallel und werden durch einen abgestuften Teil mit senkrechter ringförmiger Umfangsflache 48 verbunden.
Der obere Halter 18 umfaßt ebenfalls einen mittigen, vorzugsweise kreisförmigen Lochplatten- bzw. Gewindeaugeteil 52, der eine abgestufte mittige Öffnung 54 besitzt, die konzentrisch zur mit Gewinde versehenen mittigen Öffnung 38 im unteren Halter ist. Die oberste Fläche 56 des oberen Halters, die in den Gewindeaugeteil 52 einmündet, kann ebenfalls mit einer Vielzahl gleichmäßig beabstandeter und radial ausgerichteter .Versteifungsrippen 58 versehen werden, falls es gewünscht wird. Vorzugsweise ist die radial äußerste Kante 50 des Flanschteiles 46 der unteren Fläche abgeschrägt oder abgerundet, um jegliche scharfen Kanten bzw. Ecken zu entfernen. In gleicher Weise ist die äußere Kante 42 des ümfangsflanschteils 32 des unteren Halters ebenfalls aus dem gleichen Grund glatt abgerundet.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist der obere Halter 18 in Juxtaposition oder angrenzend an den unteren Halter 14, wobei letzterer zentriert oder relativ zum ersteren angeordnet ist, und zwar über den Eingriff des abgestuften mittigen Teils 26 des unteren Halters in den abgestuften oder vertieften mittigen Teil 44 des oberen Halters. Das vertikale Ausmaß der ringförmigen Umfangsflache 30 ist größer als
das vertikale Ausmaß der in etwa korrespondierenden Fläche 48, wodurch der Einsatz zwischen die sich gegenüberliegenden ringförmigen Flächen 34 und 46 des korrespondierenden ringförmigen Teils 22 der flexiblen Haut 12 mit vorbestimmter Dicke t ermöglicht wird.
Wie wiederum am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird die Klemme 20, die vorzugsweise die Form einer Steckkopfschraube besitzt, in die abgestufte mittige Öffnung 54 des oberen Halters eingesetztund wirkt mit der mit Gewinde versehenen Öffnung 38 im unteren Halter zusammen, um den oberen Halter 18 gegen den unteren Halter zu drücken, wodurch der ringförmige Hautteil 22 dazwischen abdichtend gehalten wird. Wenn es gewünscht ist, kann eine abgestufte Öffnung 54 und/oder Klemme oder Kappenschraube 20 mit einem Dichtungsglied (nicht gezeigt) versehen werden, z.B. ein O-Ring, eine Kappe oder eine nachgiebige Scheibe etc.. .
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind die gegenüberliegenden Flanschflächen 34 und 36 parallel zur Fläche 34, die ebenfalls parallel zur Bodenfläche 24 ist. Das eindringende Dachhautbefestigungsmittel 60, das in Fig. 3 gezeigt wird, ist dem Befestiger 10 sehr ähnlich, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile eingesetzt werden, und wobei der große Unterschied darin liegt, daß, während die gegenüberliegenden Flanschflächen 34a und 46a noch parallel zueinander sind, sie nunmehr etwas nach oben und nach innen relativ zur Bodenwand 24 des unteren Behälters gewinkelt sind, wie es durch das Bezugszeichen 62 angedeutet ist, wobei eine derartige Winkelung zum Dichtungseffekt entsprechend zum Hautteil 12 beiträgt, da Wasser immer das niedrigste Niveau sucht.
Der eindringende Dachhautbefestiger 66, wie er in Fig.4 gezeigt ist, entspricht wiederum sehr dem Befestiger 10, wobei gleiche Bezugszeichen wiederum gleiche Teile bezeichnen. Die Flanschflächen 34 und 46 sind wiederum parallel zueinander und parallel zur unteren Fläche des unteren Halters, jedoch im Interesse der Optimierung der Wasserdichtigkeit ist die Flanschfläche 34 mit einer Vielzahl radial beabstandeter kreisförmig sich erstreckender konzentrischer Ringnuten 68 versehen, während die Flanschfläche 46 mit einer ähnlichen Vielzahl entsprechend angehobener Landbereiche 70 versehen ist, wobei die Nuten 68 und die Landbereiche derart zusammenwirken, daß sie sukzessiv den Hautteil
22 dazwischen festklemmen.
Verfahrensgemäß geht man davon aus, die erfindungsgemäße durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung 10 (oder 60 und 66) einzusetzen, wobei die flexible, elastomere Haut oder Membran 12 zuerst über die Dachgrundfläche (nicht gezeigt) ausgebreitet wird, so daß sie dieselbe vollständig bedeckt. Danach wird eine Anzahl Befestiger 10 und ihre Stellung festgelegt, wobei Überschneidungen mit z.B. Überlappungsspleißstellen, Säumen, Feldverbindungsstellen, überhängen und dergleichen, vermieden werden. Nachdem die gewünschten Stellungen festgelegt worden sind, werden sie geeignet markiert und Öffnungen bzw. Löcher mit einem Durchmesser, der etwa dem des abgestuften Teils 26 des unteren Halters entspricht, durch die Haut bzw. Membran in jeglicher gut bekannten oder gewünschten Art und Weise hineingeschnitten, wie z.B. durch Verwendung eines Stanzstempels. Danach wird an jeder Stelle ein starrer unterer Halter 14 durch die Hautöffnung mittels temporärer, elastischer Deformierung der Haut angrenzend an die Öffnung hindurchgeführt, so daß die senkrechte
ümfangskante der Öffnung die vertikale ringförmige Fläche 30 des mittigen Teils 26 des unteren Halters abdeckt und darauf angeordnet ist. Es dürfte nunmehr einleuchten, daß der ringförmige Membran- bzw. Hautteil 22, der in Größe und Form dem ümfangsflanschteil 32 des unteren Halters entspricht, nunmehr neben der ringförmigen Flanschfläche 34 liegt oder sie überdeckt. Zu dieser Zeit wird der untere Halter 14 physikalisch an der oberen Fläche (nicht gezeigt) der Dachgrundfläche verankert, vorzugsweise über zwei Dorne bzw. Nägel 16. Obwohl ein Dorn normalerweise alles ist, was notwendig ist, um diese Verankerung zu erreichen, sind mehrfache Öffnungen bzw. Löcher 40 vorgesehen, für den Fall, daß die Dachgrundfläche einen leeren Bereich umfaßt, so daß mehr als ein Befestigungsversuch durchgeführt werden kann. An die physikalische Verankungerung des unteren Halters 14 schließt sich die Anordnung des oberen Halters 18 über den unteren Halter an, so daß der abgestufte hinterschnittene Teil 44 des oberen Halters angeordnet oder in Paßeingriff mit dem entsprechend abgestuften Teil 26 des unteren Halters 14 gebracht wird. Daran schließt sich der Einsatz.der Hülsenkopfkappenschraube 20 in die abgestufte Öffnung 54 an, sowie der Eingriff des ersteren in die mit Gewinde versehene mittige Öffnung des unteren Halters.
Das Anziehen der Kappenschraube 20 hält natürlich nicht nur den ringförmigen Hautteil 22 zwischen den sich gegenüberliegenden Flanschteilen 32 und 46, sondern den Hautteil 22 als Dichtung bzw. Dichtungsscheibe, wodurch eine kontinuierliche wasserdichte Dichtung zwischen den Haltern 14 und 18 erzeugt wird.
Die Halter 14 und 18 bestehen vorzugsweise aus einem starren, leichtgewichtigen Material, so z.B. Aluminium
oder hochfestem Kunststoff. Die Membran bzw. Hautdicke t_ ist kein begrenzender Faktor, sofern das axiale oder vertikale Ausmaß der ringförmigen Umfangsflache 30 des unteren Halters 14 die Membran bzw. Hautdicke übertrifft, damit ein Paßeingriff mit dem oberen Halter 18 ermöglicht wird.
Die tatsächlichen Abmessungen der Halter 14 und 18 können sich natürlich verändern in Abhängigkeit von den Windauftriebserfordernissen in den Bereichen der Installation. Befestigungsvorrichtungen sind erfolgreich getestet worden mit Halterdurchmessern von etwa 5 χ 2,54 cm, mit mittigen abgestuften Teilen von
etwa 3 χ 2,54 cm im Durchmesser, und wobei die transversale Breite der ringförmigen Flanschteile etwa 2,54 cm betrug. Gleichermaßen kann sich die Form oder Konfiguration der oberen Fläche des oberen Halters 18 verändern, so wie die Anzahl der Versteifungsrippen 58 sich verändern kann, in Abhängigkeit von der dem Material eigenen Steifheit. Wie schon vorher festgestellt, wird es bevorzugt, daß die Kanten bzw. Ecken 42 und 50 abgerundet oder abgeschrägt sind, um die Möglichkeit einer scharfen Kante zu entfernen, die die Haut bzw. Membran 12 einschneiden oder beschädigen können.
Der durchdringende Dachhautbefestiger 10 besitzt eine Anzahl von Vorteilen gegenüber den Vorrichtungen des Standes der Technik, die einen einzigen mittigen Halter verwenden, z.B. einen Bolzen oder Nagel, um sowohl den Befestiger am Dach und die Haut zwischen den gegenüberliegenden Befestigerteilen einzuklemmen. Nach der vorliegenden Erfindung kann der Klemmdruck zwischen dem oberen und unteren Halter unabhängig von dem Druck ausgeübt werden, der erforderlich ist, um den Boden halter am Dachaufbau zu verankern. Zusätzlich können.
falls erforderlich, einige Schrauben oder Verankerungs bolzen verwendet werden, um den unteren Halter an der Dachgrundfläche zu verankern. Ferner kann die Befestigungsvorrichtung 10 sämtliche bekannten Maße bzw. Hautdicken aufnehmen, die gegenwärtig für diese Anwendungszwecke verwendet werden. Die Befestigungsvorrichtung ist für ebene Dächer,genauso wie für schräge Dächer geeignet und, was sehr wichtig ist, wirkt die Membran bzw. Haut 12 selbst als Dichtung, ohne daß zusätzliche Dichtungsmittel verwendet werden müssen.
Die erfindungsgemäße durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung besitzt also eindeutige
Vorteile gegenüber Befestigern der nicht-eindringenden Art, die darin liegen, daß erfindungsgemäß keine Spannung oder Falten in die Haut eingeführt werden, wie es bei nicht-eindringenden Verankerungssystemen sämtlich der Fall ist.
Ferner treten keine Überschneidungen mit Spleißungen oder Verbindungsstellen und Säumen oder dergleichen, seien sie fabrikgemäß oder nicht, auf, da die erfindungsgemäßen Befestiger erst eingesetzt werden, nachdem die Membran schon über die Dachgrundfläche ausgebreitet worden ist. Ferner können die Klemm- und Verankerungskraft sich in ihrer Größe in Abhängigkeit von den jeweiligen bauseitigen Erfordernissen unterscheiden, da sie zwei getrennte Einheiten bzw. Faktoren darstellen.
Die erfindungsgemäße durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung ist insbesondere bei der mechanischen Befestigung elastomerer Bahnen, wie z.B. EPDM, bei flachen oder abgeschrägten Dachhautanwendungsbe reichen nützlich.

Claims (21)

RAFFAY, FLECX & PARTNER PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS POSTFACH 32 32 17 D-2000 HAMBURG 13 5. Sept. 1985 The Firestone Tire & Rubber Company Firestone Parkway Akron, Ohio 44 317 DIPL-ING. VINCENZ V. RAFFAY DIPL-CHEM. DR. THOMAS FLECK HAMBURG DIPL-CHEM. DR HANS D. SOETERS DIPL-ING. ROBERT BAUER MÜNCHEN KANZLEI: GEFFCKENSTRASSE 6 TELEFON: (040) 47 80 23 TELEGRAMME: PATFAY, HAMBURG TELEX 2 164 631 patyd UNSEREAKTE: 1030/568 Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung sowie Verfahren zur mechanischen Befestigung einer flexiblen, elastomeren Haut an der Oberfläche eines Daches. Patentansprüche
1. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung (10) zum mechanischen Befestigen einer flexiblen, elastomeren Haut (12) mit gewisser Dicke (t) an der oberen Fläche eines Daches, wobei die Haut mit einer Öffnung eines vorbestimmten Bereiches und Form versehen ist, gekennzeichnet durch folgende Kombination:
a. einen steifen bzw. festen unteren Halter (14), der einen größeren Bereich als der Hautöffnungsbereich besitzt, welcher durch die Hautöffnung hindurchpaßt, so daß er die öffnung unterlegt und vollständig abdeckt;
b. Mittel (16) zur Verankerung des unteren Halters an der oberen Dachfläche;
c. einen steifen bzw. festen oberen Halter (18), der einen größeren Bereich als der Hautöffnungsbereich besitzt, der über der Öffnung liegt und diese vollständig abdeckt, wodurch ein kontinuierlicher Umfangsteil der Haut ausgebildet wird, der die Hautöffnung zwischen dem oberen und unteren Halter einfaßt;
d. Mittel (20) zum gemeinsamen Pestklemmen des oberen und
unteren Halters in einer kontinuierlichen Dichtung mit der Haut.
2. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Halter einen zweiten vorbestimmten Bereich und Form besitzt, sowie eine planare Bodenfläche und eine planare Oberfläche, wobei die letztere einen abgestuften mittigen Teil mit einem Bereich und einer Form besitzt, die generell denjenigen der Hautöffnung entsprechen.
3. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgestufte mittige Teil ebenfalls eine äußere Umfangs- bzw. Randfläche besitzt, die zur Anordnung des entsprechenden Umfangswandteils der Haut, welche die Hautöffnung besitzt, ausgerichtet ist, und daß die obere Fläche ferner einen kontinuierlichen äußeren Flanschteil besitzt, der ausgerichtet ist, um einen entsprechenden Teil der unteren Fläche der Haut zu unterlegen.
4. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Halter, der durch die Hautöffnung hindurch-
paßt, dort mittels einer temporär elastischen Deformation der Haut, angrenzend an die Öffnung, hindurchgeführt wird, so daß die planare Bodenfläche über der oberen Dachfläche liegt und der mittige Teil zur Hautöffnung ausgerichtet ist.
5. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Halter einen dritten vorbestimmten Bereich und Form aufweist, und eine obere Fläche und eine planare untere Fläche besitzt, wobei letztere einen abgestuften mittigen Teil mit einem Bereich in einer Form besitzt, die generell derjenigen des mittigen Teils des unteren Halters entspricht.
6. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Teil des oberen Halters ebenfalls eine äußere Umfangsfläche besitzt, die mit der äußeren Umfangsfläche des mittigen Teils des unteren Halters zusammenpaßt, wobei die untere Fläche ferner einen kontinuierlichen äußeren Flanschteil umfaßt, der über einem entsprechenden Teil der oberen Fläche der Haut liegt.
7. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschteil der unteren Fläche vom oberen Halter eine derartige Größe und Form besitzt, daß er mindestens einen umfangsmäßigen kontinuierlichen Teil des äußeren Flanschteils des unteren Halters überlappt, wodurch ein kontinuierlicher Teil der Haut ausgebildet wird, welcher die Öffnung zwischen den Flanschteilen des oberen und unteren Halters einfaßt.
8. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgestufte mittige Teil des unteren Halters mit mindestens zwei umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen versehen ist, die zur Aufnahme der Verankerungsmittel ausgerichtet sind.
9. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgestufte mittige Teil des unteren Halters mit einer mittigen, mit Gewinde versehenen, Öffnung versehen ist, die mit dem Kiemmittel zusammenwirkt.
10. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Halter ebenfalls einen mittigen Lochplattenteil mit einer abgestuften mittigen Öffnung besitzt, die das Kiemmittel aufnehmen kann.
11. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Halter mit einer Vielzahl radial ausgerichteter Versteifungsrippen versehen ist.
12. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung zum mechanischen Befestigen einer flexiblen, elastomeren Haut und dergleichen bekannter Dicke, an der oberen Fläche eines Daches und abdichtenden Eingriff der Haut, wobei die Haut mit einer Öffnung eines vorbestimmten Bereiches und Form versehen ist, gekennzeichnet durch die folgende Kombination:
einen steifen bzw. festen unteren Halter, Mittel zur Verankerung des unteren Halters an der oberen Dachfläche; einen steifen bzw. festen oberen Halter, der mit dem unteren Halter zusammenpaßt;
und Mittel zum gemeinsamen Festklemmen des oberen und unteren Halters;
a) wobei der untere Halter einen zweiten vorbestimmten Bereich und Form besitzt, und wobei der zweite Bereich größer als der Hautöffnungsbereich ist, und wobei der untere Halter eine planare Bodenfläche und eine planare obere Fläche besitzt, deren abgestufter mittiger Teil etwa einen Bereich und eine Form besitzt, die im wesentlichen derjenigen der Hautöffnung entspricht, und wobei der mittige Teil ebenfalls eine äußere Umfangsflache besitzt, die zur Anordnung des entsprechenden Umfangswandteils der Haut, die die Öffnung ausbildet, angepaßt ist, und wobei die obere Fläche ferner einen kontinuierlichen äußeren Flanschteil umfaßt, der einen entsprechenden Teil der unteren Fläche der Haut unterlegt, und wobei der untere Halter ausgerichtet ist, um über eine temporäre elastische Deformation der Haut angrenzend an die Öffnung durch die Hautöffnung zu passen, so daß die planare Bodenfläche über der oberen Dachfläche liegt, wobei der abgestufte mittige Teil zur Hautöffnung ausgerichtet ist; >. und wobei der obere Halter einen dritten vorbestimmten Bereich und Form besitzt, und wobei der dritte Bereich größer als der Hautöffnungsbereich ist, und wobei der obere Halter eine obere und eine planare untere Fläche besitzt, dessen abgestufter mittiger Teil an Form und Größe etwa demjenigen des mittigen Teils des unteren Halters entspricht, und wobei der mittige Teil des oberen Halters ebenfalls eine äußere umfangsflache besitzt, die in Paßeingriff mit der äußeren ümfangsfläche des mittigen Teils des unteren Halters bringbar ist, und wobei die untere Fläche ferner einen kontinuierlichen äußeren Flanschteil umfaßt, der über einem entsprechenden
Teil der oberen Fläche der Haut liegt, und wobei der Flanschteil der unteren Fläche eine derartige Größe und Form besitzt, daß er mindestens einen umfangsmäßig kontinuierlichen Teil des Außenflanschteils des unteren Halters überlappt und dadurch einen kontinuierlichen Teil der Haut ausbildet, der die Öffnung zwischen den Flanschteilen des oberen und unteren Halters einfaßt und c. wobei das Klemmittel den oberen und unteren Halter in einer kontinuierlichen Dichtung mit der Haut drücken.
13. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschteile des oberen und unteren Halters parallel zueinander und zur Bodenfläche des unteren Halters sind.
14. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß daß die sich gegenüberliegenden Flächen der Flanschteile des oberen und unteren Halters parallel zueinander sind, jedoch zur Bodenfläche des unteren Halters gewinkelt sind.
15. Durchdringende Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Flanschflächen des oberen und unteren Halters parallel sind, wobei eine der Flächen mit einer Vielzahl radial beabstandeter, kreisförmig sich erstreckender , konzentrischer, ringförmiger Nuten versehen sind, während die andere Fläche mit einer gleichen Vielzahl entsprechend angehobener Landbereiche versehen ist, und daß die Nuten und Landbereiche zusammenwirken, um die Haut dazwischen nachfolgend einzuklemmen.
16. Verfahren zum mechanischen Befestigen und Abdichten einer flexiblen, elastomeren Haut an der oberen Fläche eines Daches über die Verwendung einer Vielzahl beabstandeter, durchdringender Befestigungsund Abdichtungsvorrichtungen, von denen jede obere und untere Halter, sowie Verankerungsmittel für den unteren Halter an der oberen Dachfläche sowie Mittel zum gemeinsamen Festklemmen von oberen und unteren Haltern aufweist, und wobei jede der Vorrichtungen in Verbindung mit einer Öffnung durch die Haut verwendet wird, gekennzeichnet durch folgende Stufen:
a. Ausbreiten einer flexiblen, elastomeren Haut, Scheibe, Folie oder dergleichen über die obere Dachfläche;
b. Bestimmung der gewünschten Anordnungen für die Vorrichtungen auf der Haut;
c. Vorsehen einer Öffnung in der Haut in der gewünschten Stellung;
d. Hindurchführen eines unteren Halters an jeder Stelle, der größer ist als die Öffnung, durch die Hautöffnung zur ünterlegung und vollständigen Abdeckung der Öffnung;
e. physikalische Verankerung des unteren Halters an der oberen Dachfläche an jeder der Stellungen;
f. Placieren des oberen Halters, der größer ist als Öffnung, an jeder Stellung über die Öffnung, so daß er über der Öffnung liegt und diese vollständig abdeckt, wodurch ein kontinuierlicher Umfangsteil der Haut ausgebildet wird, der die Öffnung zwischen dem oberen und unteren Halter einfaßt;
g. Zusammendrücken des oberen und unteren Halters, was eine kontinuierliche Dichtung mit der Haut ergibt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe des Durchführens über eine temporäre elastische Deformation der Haut angrenzend an die Öffnung erreicht wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe des Durchführens das Ausrichten bzw. Abdecken der Öffnung zum abgestuften mittigen Teil der oberen Fläche des unteren Halters umfaßt, sowie das Placieren der Bodenfläche des unteren Halters auf der oberen Dachfläche.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche des unteren Halters einen kontinuierlichen äußeren Flanschteil umfaßt, der einen entsprechenden Teil der unteren Fläche der Haut unterlegt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der Placierung bzw. des Einstellens des paßgerechten Ineingriffbringens des abgestuften mittigen Teils des unteren Behälters zum entsprechenden mittigen Teil der unteren Fläche des unteren Halters umfaßt, wobei ein kontinuierlicher äußerer Flanschteil der unteren Fläche derart angepaßt ist, daß er mindestens einen kontinuierlichen Teil des äußeren Flanschteils des unteren Halters bedeckt, wodurch ein kontinuierlicher Umfangsteil der Haut dazwischen ausgebildet wird.
21. Verfahren zum mechanischen Befestigen und Abdichten einer flexiblen, elastomeren Haut an der oberen Fläche eines Daches durch die Verwendung einer Vielzahl beabstandeter, durchdringender Befestigungsund Abdichtungsvorrichtungen, von denen jede obere und untere Halter umfaßt, sowie ein Verankerungsmittel für
den unteren Halter an der oberen Dachfläche, sowie Mittel zum gemeinsamen Festklemmen des oberen und unteren Halters, wobei jede der Vorrichtungen in Verbindung mit einer Öffnung durch die Haut verwendet wird, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:
a. Ausbreiten der flexiblen, elastomeren Haut über die obere Dachfläche;
b. Festlegen der gewünschten Stellungen für die Vorrichtungen auf der Haut;
c. Vorsehen einer Öffnung einer ersten vorbestimmten Größe an den Stellungen auf der Haut;
d. Durchführen des des unteren Halters an jeder Stellung, der eine zweite vorbestimmte Größe besitzt, welche größer als die erste vorbestimmte Größe ist, durch die Hautöffnung mittet temporärer bzw. vorübergehender elastischer Deformation der Haut angrenzend an die Öffnung, so daß die Kante der Öffnung sich im wesentlichen mit dem abgestuften mittigen Teil der oberen Fläche des unteren Halters deckt und die Bodenfläche des unteren Halters die obere Dachfläche bedeckt, wobei ein kontinuierlicher äußerer Flanschteil der oberen Fläche unter einem entsprechenden Teil der unteren Fläche der Haut liegt;
e. physikalische Verankerung des unteren Halters an der oberen Dachfläche an jeder der Stellungen;
f. Placieren des oberen Halters an jeder Stellung, der eine dritte vorbestimmte Größe besitzt, die größer als die erste vorbestimmte Größe ist, über den abgestuften Teil des unteren Halters, so daß es in paßgerechten Eingriff mit dem entsprechenden mittigen Teil der unteren Fläche des oberen Halters tritt, wobei ein kontinuierlicher äußerer Flanschteil der unteren Fläche so ausgelegt ist, daß er einen entsprechenden Teil der oberen Fläche der Haut bedeckt, wobei der Flanschteil der unteren Fläche in
Größe und Form derart ausgebildet ist, daß er mindestens einen kontinuierlichen Teil des äußeren Flanschteils des unteren Halters bedeckt, wodurch ein kontinuierlicher Umfangsteil der Haut gebildet wird, der die Öffnung zwischen dem oberen und unteren Halter einfaßt;
und
Zusammendrücken der oberen und unteren Halter, was eine kontinuierliche Dichtung mit der Haut ergibt.
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