DE3913298A1 - Vorrichtung zur befestigung einer nachgiebigen materialschicht an einer unterkonstruktion - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung einer nachgiebigen Materialschicht an einer Unterkonstruktion nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, eine Dachhaut und eine darunterliegende Wärme­ dämmschicht mit Hilfe von Schraubbefestigungen an einer Unter­ konstruktion, beispielsweise Stahltrapezblechen, zu befestigen. Die Köpfe der langen Befestigungsschrauben legen sich gegen Tellerscheiben, die auf der Dachhaut aufliegen. Die Schrauben sind mit einer Bohrspitze versehen, mit der sie nach dem Durch­ dringen der Dachhaut und der Dämmschicht ein Kernloch in die Unterkonstruktion bohren, in das anschließend das Gewinde der Schraube, ein Gegengewinde formend, eingreift. An einer Dachhaut kann durch Windeinwirkung ein erheblicher Sog­ druck entstehen. Die damit verbundene dynamische Belastung führt auch zum Losdrehen der Schraube. Die Verschraubung in der Unterkonstruktion muß daher ein möglichst hohes Los­ drehmoment bzw. Selbsthemmung aufweisen bzw. eine hohe Aus­ reißkraft. Ferner soll ein Dach normalerweise trittsicher sein. Dies ist bei der herkömmlichen Befestigungskonstruk­ tion nicht durchweg gewährleistet. Schließlich ist die Dicke der Dämmstoffschicht unterschiedlich, vor allen Dingen im Bereich sogenannter Dämmkeile. Um eine Anpassung an die Dicke der Dämmstoffschicht zu erhalten, sind unter­ schiedliche Schraubenlängen zu verwenden, wodurch die Lagerhaltung aufwendig wird. Schraubenbefestigungen aus Metall bilden zudem eine Wärmbrücke, wodurch die wärme­ isolierende Wirkung der Dämmstoffschicht partiell aufge­ hoben wird.

Insbesondere zur Unterbrechung der Wärmeleitung ist ferner bekanntgeworden, Hülsen aus Kunststoffmaterial zu verwen­ den, die einen flanschartigen Kopf aufweisen, der sich gegen die Außenseite der Dachhaut anlegt. Im Schaft der Hülse ist eine Schraube geführt, deren Kopf mit einem im Inneren der Hülse angeordneten Anschlag in Eingriff ge­ langt. Mit Hilfe einer derartigen Hülse wird in der Tat die Wärmebrücke unterbrochen, es bereitet jedoch Schwierig­ keiten, die Endposition der in die Hülse eingeschraubten Schrauben zu kontrollieren. Der Abstand zwischen der Bohr­ spitze der Schraube von dem Flanschkopf der Hülse im voll­ ständig eingeschraubten Zustand ist bei einer gegebenen Schraubenlänge gleich. Um eine entsprechende Anpassung an unterschiedliche Dicken der Dämmstoffschicht vornehmen zu können, sind daher verschiedene Schraubenlängen notwendig. Im Bereich von Dämmstoffkeilen läßt sich jedoch nicht immer ohne weiteres feststellen, welche Dämmstoffdicke überwunden werden muß. Abgesehen von der aufwendigen Lager­ haltung tritt daher das Problem auf, die richtige Länge der Befestigungsschrauben zu wählen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befestigen einer nachgiebigen Materialschicht an einer Unterkonstruktion, insbesondere einer Dämmstoffschicht auf oder an einer Gebäudekonstruktion, zu schaffen, mit der eine Schraube unabhängig von der Dicke des Materials eine vorgegebene Länge in die Unterkonstruktion eingeschraubt und die die Schraube aufnehmende Hülse in vorgegebenem Abstand von der Unterkonstruktion in Anlage an die Mate­ rialschicht gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Kenn­ zeichnungsteils des Patentanspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung ist im Abstand zur Bohrspitze ein Anschlagelement am Schrauben­ schaft angeordnet. Das Anschlagelement kann einstückig mit der Schraube ausgebildet oder als getrenntes Element auf dem Schaft aufgebracht sein und dort im Kraftschluß, zum Beispiel durch Aufklemmen oder Aufpressen oder durch Schweißen befestigt werden. Das Anschlagelement kann kreis­ förmige oder auch polygonale Umfangsform, zum Beispiel sechseckige Form haben, wobei es in seinem Durchmesser nicht zu groß sein darf, da es beim Eindringen der Schraube durch die Materialschicht hindurchgeführt werden muß. Auf­ gabe des Anschlagelements ist es, die Eindringtiefe der Schraube in die Unterkonstruktion zu begrenzen. Unabhängig von der Dicke der Dämmstoffschicht wird daher die Schraube ein einheitliches Maß in die Unterkonstruktion eingetrie­ ben, wobei dieses Maß auf ein Minimum gebracht werden kann, um Material einzusparen und die Optik wesentlich zu verbes­ sern. Bei entsprechender Deckenhöhe sind kurze herausragen­ de Spitzen nur schwer zu erkennen und stören daher den op­ tischen Eindruck nicht.

Erfindungswesentlich ist ferner, daß der Angreifabschnitt für das Werkzeug von einer auf dem Gewindeschaft sitzenden Mutter gebildet ist. Mutter und Gewindeschaft sind indes­ sen so geformt, daß die Mutter nicht frei verdreht werden kann, daß vielmehr ein nicht unerhebliches Moment aufge­ bracht werden muß, um eine derartige Verdrehung zu bewerk­ stelligen. Wird nun ein Drehwerkzeug mit der Mutter in Eingriff gebracht und auf die Schraube zugleich ein gewis­ ser axialer Druck aufgebracht, kann über die Mutter das erforderliche Moment für das Durchbohren der Unterkonstruk­ tion aufgebracht werden. Während des Bohr- bzw. Eindring­ vorgangs der Schraube in die Unterkonstruktion, beispiels­ weise ein Trapezblech, verbleibt die Mutter unbeweglich am Schraubenschaft. Kommt indessen das Anschlagelement mit der Unterkonstruktion in Eingriff, wird die Drehung der Schraube beendet und ein Gegenmoment aufgebaut. Dieses Gegenmoment ist höher als das Moment, das erforderlich ist, den rei­ benden bzw. klemmenden Sitz der Mutter auf dem Schrauben­ schaft zu überwinden. Die Mutter kann nunmehr auf dem Schraubenschaft verdreht werden, bis sie in Anlage an den Anschlag im Inneren der Hülse gelangt. Die Hülse wird daher nach unten gegen die Unterkonstruktion vorgespannt, wobei der Hülsenkopf sich unter Spannung gegen die Außenseite der Materialschicht anlegt. Es versteht sich, daß das Verdreh­ moment, das erforderlich ist, um die Mutter auf dem Gewin­ deschaft zu verdrehen, nicht so hoch sein darf, daß die Schraube in der Bohrung der Unterkonstruktion überdreht, weil dann die Schraube ihrerseits bei der Drehung einer Mutter mitdreht und daher die Mutter nicht mehr gegen den Anschlag verdreht werden kann. Der feste Sitz der Mutter auf dem Schraubenschaft beschränkt sich vorzugsweise auf einen geringeren Bereich des Gewindes des Schraubenschaf­ tes, da der feste Sitz nur erforderlich ist, um auf die Schraube das Bohrmoment aufzubringen. Um ein Beispiel zu geben, beträgt das erforderliche Drehmoment zum Bohren und Einschrauben in 0,75 mm Blech 2,0 Nm.

Das Überdrehmoment des Anschlagelements beträgt 9 Nm.

Die Klemmkraft der Mutter bzw. das Aufschraubmoment muß oberhalb des unteren Grenzwertes von 2,0 Nm und unterhalb des oberen Grenzwertes von 9,0 Nm liegen.

Die bei der erfindungsgemäßen Konstruktion verwendete Schraube kann Einheitslänge aufweisen. Sie kann daher eine sehr große Variation an Materialdicken überbrücken. Unter­ schiedlich ist lediglich die axiale Lage der Mutter auf dem Schraubenschaft je nach Dicke der Materialschicht.

Die erfindungsgemäße Konstruktion gewährleistet wie auch herkömmliche Befestigungsvorrichtungen eine gute Selbst­ hemmung und eine Unterbrechung der Wärmebrücke. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Dichtungsscheibe auf der der Bohrspitze zugewandten Seite des Anschlagelements auf dem Schraubenschaft angeordnet werden. Die Dichtungs­ scheibe verhindert, daß in diesem Bereich eine höhere Dampfdiffusion stattfinden kann. Außerdem kann damit eine eventuell vorhandene Dampfsperre sicher angeschlossen wer­ den. Weiterhin sind Durchleuchtungen von der Oberseite behindert.

Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, einen klemmen­ den Sitz der Mutter auf dem Gewindeschaft herzustellen. Eine besteht zum Beispiel darin, das Gewinde der Mutter bzw. das des Gewindeschafts unrund zu machen, so daß ein gewisses Moment erforderlich ist, um die Mutter auf dem Ge­ windeschaft zu verdrehen. Der unrunde Abschnitt des Gewin­ deschaftes braucht sich nur über eine kurze Länge am obe­ ren Ende zu erstrecken.

Der Gewindeschaft kann einteilig ausgebildet sein. Er kann jedoch auch aus zwei Teilen bestehen, die im Bereich des Anschlagelements miteinander drehfest verbunden sind, bei­ spielsweise durch Schweißen, Pressen oder dergleichen. Be­ sonders vorteilhaft ist, wenn nach einer weiteren Ausge­ staltung der Erfindung das Anschlagelement vom Kopf einer Schraube gebildet ist, der mit dem freien Ende des anderen Gewindeschaftabschnitts drehfest verbunden ist.

Die Schraube soll in der Unterkonstruktion ein möglichst hohes Losdrehmoment aufweisen. Besteht die Unterkonstruk­ tion aus Blech, wird nach einer Ausgestaltung der Erfin­ dung der unterhalb des Anschlagelements befindliche Gewin­ deabschnitt als metrisches Gewinde ausgeführt. Mit Hilfe eines metrischen Regelgewindes läßt sich ein hohes Losdreh­ moment erzielen, beispielsweise 3 Nm.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Gewindeschaftabschnitt unterhalb des Anschlagelements drei Axialbereiche aufweisen, nämlich einen das Anschlagelement einschließenden ersten Bereich, der einen mit einem Gewin­ de versehenen Haltebereich bildet, einen von dem anderen Ende des Schaftabschnitts ausgehenden zweiten Bereich, der einen zu dem ersten Bereich koaxialen Führungsbereich bil­ det und einen maximalen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des ersten Bereichs, und einen zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Bereich liegenden dritten Bereich, der einen sich zu dem zweiten Bereich hin im we­ sentlichen konisch verjüngenden Aufdornabschnitt bildet und ein an das Gewinde des ersten Bereichs anschließendes und die gleiche Steigung dieses habendes Teilgewinde aus mehreren der Tiefe nach nur z. T. ausgebildeten Teilgewin­ degängen aufweist, wobei der Aufdornabschnitt zwei einan­ der gegenüberliegende Umfangssegmente aufweist, von denen das eine Segment an allen Stellen einen größeren radialen Abstand von der Schraubenachse hat als das andere Segment und das Teilgewinde im wesentlichen nur im ersten Segment ausgebildet ist. Das Gewinde im Aufdornabschnitt und im ersten Bereich kann zwei- bis viergängig geformt sein. Der Kerndurchmesser kann etwa dem eines metrischen Gewindes entsprechen. Der Flankenwinkel kann 40 bis 60° betragen, und der Radius des ersten Segments ist annähernd zwischen 75 und 85%, vorzugsweise etwa 80% des Radius des zweiten Segments. Ein derartiges Gewinde ist an sich aus der DE-OS 32 17 949 bekannt geworden. Es eignet sich in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor allen Dingen bei der Verwendung von Blechen einer Dicke von unter 1 mm, beispielsweise bis 0,75 mm Dicke. Es zeichnet sich durch eine hohe Auszugsfestigkeit und besonders durch eine hohe Selbsthemmung aus. Für Bleche ab 0,88 mm bis 1,3 mm kann z. B. eine Bohrschraube vorgesehen werden, bei der zwischen der Bohrspitze und dem Gewindeabschnitt ein konischer Ab­ schnitt angeordnet ist, der ebenfalls durchgehend ein Ge­ winde aufweist. In beiden Fällen, vor allen Dingen bei der bekannten Schraube mit dem Aufdornabschnitt findet ein Aufbördeln oder ein sogenanntes Durchziehen im Gewindeloch statt, wodurch der mit dem Gewinde in Eingriff tretende Bereich deutlich vergrößert wird. Auch bei der Gewinde­ schraube mit dem Aufdornabschnitt kann eine Bohrspitze vorgesehen werden.

Um einen wirksamen Anschlag für die Mutter in der Hülse zu erhalten, kann die Hülse im Anschlagbereich eine Metall­ verstärkung aufweisen. Die Hülse kann im übrigen mit einem feuerhemmenden Kern bzw. einer Ganzmetallhülse verstärkt werden.

Alternativ kann auf dem Gewindeschaft eine verdrehbare Scheibe angeordnet werden, die auf der dem Anschlagelement zugekehrten Seite der Mutter angeordnet ist. Sie bildet einen Anschlag für die Mutter und tritt ihrerseits mit einem Absatz oder dergleichen der Kunststoffhülse in Ein­ griff. Insbesondere sorgt sie für ein wirksames und festes Anziehen der Mutter und damit Befestigung der Kunststoff­ hülse.

Anstelle einer eingebetteten Metallhülse oder dergleichen kann auch eine Metallhülse, insbesondere eine Stahlhülse in die Kunststoffhülse eingesetzt werden, um die Kunst­ stoffhülse zu verstärken, insbesondere jedoch die Befesti­ gung ausreichend aufrechterhalten, wenn durch Brandeinwir­ kung die Kunststoffhülse wegschmilzt. Zu diesem Zweck kann die Metallhülse am oberen Ende einen mit dem Flansch der Kunststoffhülse zusammenwirkenden radialen Flansch aufwei­ sen, wobei an der Unterseite des Flansches der Kunststoff­ hülse eine Metallscheibe angeordnet ist; dadurch wird ver­ hindert, daß beim Wegschmilzen der Hülse das befestigte Material ohne weiteres vom Dach abgehoben werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Befestigungsvor­ richtung nach der Erfindung während des Anbringvor­ gangs.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den unteren Bereich der Befestigungsvorrichtung in etwas abgewandelter Aus­ führungsform.

Fig. 3 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Kunststoff­ hülse mit einer inneren Stahlhülse.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des unteren Abschnitts des Gewindeschafts der Befestigungsvorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 5 zeigt eine andere Abwandlung des unteren Abschnitts des Gewindeschafts der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Gewin­ deschafts der Vorrichtung nach Fig. 1.

Eine Dachunterkonstruktion weist zum Beispiel ein Trapez­ blech 10 aus Stahl auf. Auf das Trapezblech ist eine Dämm­ stoffschicht 12 aufgelegt, wobei zwischen Dämmstoffschicht 12 und Trapezblech 10 eine Dampfsperrbahn 11 verlaufen kann. Eine Dachhaut 14 befindet sich oberhalb der Dämm­ stoffschicht 12.

Zur Befestigung der Folien 11 und 14 sowie der Dämmschicht 12 ist eine Befestigungsvorrichtung 15 vorgesehen. Sie weist eine Hülse 16 auf, die einen flanschartigen Kopf 17 besitzt, der sich gegen die Dachhaut 14 anlegt. Ein sich nach unten von dem Flanschkopf 17 erstreckender Hülsenab­ schnitt 18 verjüngt sich bei 19 und bildet dadurch an der Innenseite einen Anschlag 20. An den verjüngten oder konischen Abschnitt 19 schließt sich ein im Querschnitt reduzierter 21 an. Durch den Hülsenabschnitt 18 hindurch ist ein Schraubenschaft 22 geführt, der am unteren Ende eine Bohrspitze 23 aufweist. Der Hülsenabschnitt 18 ist über den Flanschkopf 17 nach oben geöffnet. Über die Öff­ nung 24 ist eine Sechskantmutter 25 zugänglich, die in klemmendem Sitz auf dem Gewinde des Schraubenschaftes 22 sitzt.

Im Abstand zur Bohrspitze 23 ist ein Anschlagelement 26 axial und gegebenenfalls drehfest auf dem Schraubenschaft 22 angebracht, beispielsweise durch Verschweißen oder durch Aufpressen. Unterhalb des Anschlagelements 26 befindet sich eine Dichtungsscheibe 27 oder ein Dichtelement.

Beim Installieren der Befestigungsvorrichtung 15 wird die Einheit aus Hülse 16 und Schraubenschaft 22 von Hand über eine Öffnung in der Dachhaut 14 in die Dämmstoffschicht mehr oder weniger weit eingedrückt. Durch Drehung des Schraubenschaftes 22 wird die Bohrspitze 23 mit dem An­ schlagelement 26 zunächst weiter durch die Dämmstoffschicht hindurchbewegt, bis die Bohrspitze 23 gegen das Trapez­ blech 10 zu liegen kommt. Nunmehr wird mit dem an der Mut­ ter 25 angreifenden Werkzeug bei fortgesetzter Drehbewe­ gung auch eine axiale Kraft auf den Schraubenschaft 22 auf­ gebracht, so daß die Bohrspitze 23 ein Loch durch das Tra­ pezblech 10 bohrt, wonach anschließend das metrische Gewin­ de 30 zwischen Bohrspitze 23 und dem Anschlagelement 26 ein Gewinde im Trapezblech 10 formt. Dieser Vorgang wird beendet, sobald das Anschlagelement 26 einschließlich Dichtelement 27 gegen das Trapezblech 10 zu liegen kommt. Ein weiteres Vortreiben des Schraubenschaftes 22 ist damit beendet. Das dadurch hervorgerufene Gegenmoment überschrei­ tet irgendwann das Losdrehmoment der mit klemmendem Sitz auf dem Schraubenschaft 22 sitzenden Mutter 25, so daß die Mutter nunmehr auf dem Schraubenschaft 22 verdreht wird bis zum Anschlag 19 im Hülsenabschnitt 18, wie bei 25′ an­ gedeutet. Auf diese Weise wird die Hülse 16 unter Spannung gegen die Dachhaut 14 angezogen und eine wirksame Befesti­ gung von Dachhaut und Dämmschicht erhalten. Das Dichtungs­ element 27 dichtet das Loch im Trapezblech 10 ab und ver­ hindert ein Eindringen von Feuchtigkeit von der Unterkon­ struktion in die Dämmschicht 12.

Zum Verdrehen der Mutter in den Hülsenabschnitt 18 hinein ist ein entsprechendes Werkzeug erforderlich, das hier nicht gezeigt ist. Man erkennt außerdem, daß die gezeich­ nete Konstruktion zur Befestigung unterschiedlich großer Materialdicken geeignet ist, ohne daß die Länge des Schrau­ benschafts 22 geändert werden müßte.

Es versteht sich, daß eine weitere Dachhaut (nicht gezeigt) oberhalb der Dachhaut 14 und des Kopfes 17 verlegt werden kann.

Soweit bei der Ausführungsform nach Fig. 2 mit der nach Fig. 1 gleiche Teile verwendet werden, werden gleiche Be­ zugszeichen eingesetzt, denen ein "a" hinzugefügt ist. Am Übergang zwischen dem Abschnitt 18 a der Hülse und dem Ab­ schnitt 21 a ist eine Schulter 40 a gebildet, anstelle des Anschlags 19 der Ausführungsform nach Fig. 1. Außerdem ist unterhalb der Mutter 25 a eine Metallscheibe 41 a angeordnet, die ein wirksames Festziehen der Mutter 25 a gegen die Schulter 40 a ermöglicht. Die Scheibe 41 a ist vorzugsweise drehbar angeordnet und kann beispielsweise zusammen mit der Mutter 25 a auf dem Schaft 22 a verdreht werden. Sie kann jedoch alternativ auch lose auf dem Schaft 22 ver­ schiebbar sein.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist eine Kunststoffhül­ se 16 b dargestellt, die weitgehend der nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 gleicht. Sie weist einen oberen radialen Flansch 17 b auf, einen langgestreckten zylindrischen Abschnitt 18 b, einen konischen Abschnitt 21 b, wobei zwischen den Ab­ schnitten 18 b und 21 b eine Schulter 40 b gebildet ist. Eine Stahlhülse 42 b weist einen zylindrischen Abschnitt 43 b und am oberen Ende einen zylindrischen Flansch 44 b auf. Der zylindrische Abschnitt 43 b ist passend in die Bohrung des Abschnitts 18 b eingesetzt und erstreckt sich annähernd bis zum Absatz 40 b. Am unteren Ende weist die Stahlhülse 42 b einen nach innen gerichteten radialen Flansch 45 b auf, des­ sen Innendurchmesser annähernd dem Innendurchmesser der Durchbohrung des Abschnitts 41 b entspricht. Ein ringförmi­ ger Kunststoffeinsatz 46 b erstreckt sich mit einem axialen Abschnitt durch die Bohrung des Flansches 45 b, während ein radialer Abschnitt auf dem Flansch 45 b aufliegt. Der Kunst­ stoffeinsatz 46 b bildet mithin den Anschlag für die Mutter 25 bzw. 25 a entsprechend den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2. Ferner unterbricht er die Wärmebrücke. Der radiale Flansch 44 b sitzt in einer entsprechenden ringför­ migen Ausnehmung 47 b des radialen Hülsenflansches 17 b. Un­ terhalb des Hülsenflansches 17 b ist eine Stahlscheibe 48 b angeordnet, die eine ringförmige Sicke 50 b aufweist, die mit einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung 51 b des Flansches 17 b zusammenwirkt. Die Stahlhülse 42 b verstärkt die Kunststoffhülse 16 b und stellt eine wenn auch verhält­ nismäßig lose Befestigung dann noch sicher, wenn die Kunst­ stoffhülse 16 b durch Brandeinwirkung zerstört bzw. geschmol­ zen ist.

Der Gewindeabschnitt 30 nach Fig. 1 des Schaftes 22 ist gemäß der Ausführungsform nach Fig. 4 in spezieller Weise ausgebildet. Eine Bohrgewindespitze 25 c hat einen maxima­ len Durchmesser D 2 im oberen Bereich. Im oberen Abschnitt weist der Gewindebereich 24 c einen Spitzendurchmesser D 1 auf. Dazwischen liegt ein spezifischer Bereich 16 c, der nachfolgend etwas näher beschrieben wird. Im Gewindeform­ bereich 26 werden mehrere teilweise ausgeformte Schrauben­ gänge 27 c in einem Umfangssegment gebildet. Dabei ist be­ merkenswert, daß im untersten Bereich des Segmentes eine Vielzahl von sowohl in der Umfangslänge als auch in der Eindrücktiefe teilweise angeformte Gewindegangeindrücke 30 c geschaffen sind. Aufgrund der schwachen Neigung von 6° des Gewindeformbereichs 26 c wird auf dessen Länge eine große Anzahl von Gewindegängen geschaffen, wobei die radi­ ale Abmessung graduell von unten nach oben zunimmt. Im obersten Bereich des Gewindeformbereichs 26 c werden auf jedem der gegenüberliegenden Segmente Schraubengänge ge­ bildet, die der Tiefe nach nur teilweise ausgeformt sind. Beispielsweise werden die Gewindegänge 27 c und 28 c gebil­ det, welche die Gewindeformeigenschaften erhöhen.

Es wird ein im wesentlichen gewindefreier Bereich 29 c ge­ bildet, der sich um einen axialen Bereich entsprechend mindestens zwei Gewindegängen von den teilweise ausgeform­ ten Gangeindrücken 30 c aus erstreckt. Der oberste Bereich der Bohrspitze 25 kann von dem untersten Bereich der Ge­ windeeindrücke 30 c getrennt sein, vorzugsweise nicht um einen Abstand, der größer ist als zwei Gewindegänge, da sonst dieser Bereich als Verweilbereich wirkt, der die Wirksamkeit der Schraube verhindert. Es hat sich gezeigt, daß die Wirksamkeit besonders gut ist, wenn der Spitzen­ durchmesser D 2 der Bohrspitze nicht kleiner ist als 0,75 und vorzugsweise ungefähr 0,85 des Spitzendurchmessers D 1 des obersten Bereiches 14 c. Um eine maximale Wirksamkeit der gewindeformenden Schraube sowohl im Hinblick auf eine Reduzierung des Axialdruckes als auch im bezug auf eine Maximierung der Auspressung zu erhalten, sollte die axiale Länge D 3 des dritten Bereichs 16 c größer sein als der maximale Durchmesser D 2 der Bohrspitze und somit etwa gleich dem Durchmesser D 1 des obersten Bereichs 14 c sein.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 eignet sich besonders für äußerst dünne Bleche, z. B. mit einer Dicke von 0,75 mm, da im Abschnitt 30 c bzw. 29 c ein sogenanntes Aufdornen oder Durchziehen stattfindet, wodurch die mit dem Gewinde in Eingriff kommende Fläche des Bleches vergrößert wird. Mit einer derartigen Gewindeausbildung läßt sich eine hohe Auszugsfestigkeit und eine besonders hohe Selbsthemmung erzielen. Für Bleche z. B. ab 0,88 mm bis 1,3 mm wird vor­ zugsweise ein Schraubenabschnitt verwendet, der in Fig. 5 dargestellt ist.

Der Schraubenabschnitt 60 nach Fig. 5 weist einen üblichen Gewindeschaft 61 auf, der sich am unteren Ende bei 62 ko­ nisch nach unten verjüngt, jedoch noch ein durchgehendes Gewinde aufweist. An den konischen Abschnitt 62 schließt sich eine typische Bohrspitze 62 an, wie sie in Verbindung mit Bohrschrauben bekannt geworden ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ein Gewindeschaft 22 d gezeigt, der aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, näm­ lich aus einem zylindrischen Schaftteil 70 und einem Bohr­ schraubenteil 71. Der Bohrschraubenteil 71 besteht aus ei­ nem Sechskantkopf 72, der die gleiche Funktion hat wie das Anschlagelement 26 der Ausführungsform nach Fig. 1. Der Bohrschraubenteil 71 weist ferner einen ersten Gewindeab­ schnitt 73 unterhalb des Kopfes 72 auf und einen sich daran anschließenden Gewindeabschnitt 74, dessen Spitzen­ durchmesser kleiner ist als der des Abschnitts 73. Der Ge­ windeabschnitt 74 verjüngt sich konisch bei 75 und geht in eine Bohrspitze 76 über, entsprechend der Bohrspitze 63 der Ausführungsform nach Fig. 5. Auf der dem Gewindeschaft gegenüberliegenden Seite des Kopfes 72 ist ein kurzer axialer Ansatz 77 geformt, der stumpf gegen das zugeordne­ te Ende des zylindrischen Schaftteils 70 stößt. An dieser Stelle werden die beiden Teile 70, 71 miteinander verbun­ den, beispielsweise durch Schweißung. Diese Verbindung fin­ det z. B. statt, bevor die Gewindegänge gewalzt sind. Sie kann jedoch auch nachher erfolgen.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Befestigung einer vorzugsweise nachgie­ bigen Materialschicht an einer Unterkonstruktion, ins­ besondere einer Dämmschicht auf oder an einer Gebäude­ konstruktion, mit einer Schraube, an deren einem Ende eine Bohrspitze geformt ist und dessen anderes Ende einen Angreifabschnitt für ein Drehwerkzeug aufweist zum Einschrauben der Schraube in die Unterkonstruktion, und einer Hülse, durch die die Schraube hindurchgeführt ist, die ferner an dem dem Angreifabschnitt zugekehrten Ende einen Anlageflansch oder dergleichen aufweist, der mit der Oberseite der Materialschicht in Eingriff bring­ bar ist und die im Inneren einen Anschlag aufweist, gegen den sich der Angreifabschnitt anlegt, wenn die Schraube durch die Materialschicht hindurch in die Un­ terkonstruktion eingeschraubt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß im Abstand von der Bohrspitze (23) ein Anschlag­ element (26) auf dem Schraubenschaft (22) angeordnet ist, der Angreifabschnitt von einer auf dem Gewinde­ schaft (22) sitzenden Mutter (25) gebildet ist und die Mutter (25) mindestens im Ausgangsbereich so fest mit dem Gewindeschaft (22) in Eingriff ist, daß sie erst ab einem vorgegebenen Gegenmoment auf dem Gewindeschaft (22) verdrehbar ist, wobei das Gegenmoment so hoch ist, daß es ausreicht, die Bohrspitze (23) in die Unterkon­ struktion (10) einzutreiben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtelement (27) auf der der Bohrspitze (23) zuge­ wandten Seite des Anschlagelements (26) auf dem Schrau­ benschaft (22) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gewindebohrung der Mutter (25) und/oder der die Mutter (25) in der Ausgangsstellung aufnehmende Gewindeschaft (22) unrund ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement einteilig mit dem Gewindeschaft geformt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (26) auf den Gewindeschaft 22 aufgeklemmt oder -gepreßt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (72) am Umfang polygonal, vorzugsweise sechseckig ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeschaft (22) zwischen der Bohrspitze (23) und dem Anschlagelement (26) ein metri­ sches Gewinde (30) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeschaft oberhalb und un­ terhalb des Anschlagelements aus zwei getrennten Ab­ schnitten (70, 71) besteht, die anschließend miteinan­ der drehfest verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement vom Kopf (72) einer Schraube (71) gebildet ist, der mit dem freien Ende eines Gewin­ deschaftabschnitt (70) drehfest verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Gewindeschafts unterhalb des Anschlagelements drei Axialbereiche auf­ weist, nämlich einen einen Kopf einschließenden ersten Bereich, der einen mit einem Gewinde versehenen Halte­ bereich bildet, einen von dem anderen Ende des Schaf­ tes ausgehenden zweiten Bereich, der einen zu dem er­ sten Bereich koaxialen Führungsbereich bildet und ei­ nen Maximaldurchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des ersten Bereichs, und einen zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich liegenden dritten Bereich, der einen sich zu dem zweiten Bereich hin im wesentlichen konisch verjüngenden Aufdornabschnitt bildet und ein an das Gewinde des ersten Bereichs an­ schließendes und die gleiche Steigung wie dieses ha­ bendes Teilgewinde aus mehreren der Tiefe nach nur z. T. ausgebildeten Teilgewindegängen aufweist, wobei der Aufdornabschnitt zwei einander gegenüberliegende Umfangssegmente aufweist, von denen das eine Segment an allen Stellen einen größeren radialen Abstand von der Schraubenachse hat als das andere Segment und das Teilgewinde im wesentlichen nur im ersten Segment aus­ gebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf dem Gewindeschaft (22 a) verdrehbare Scheibe (41 a) vorgesehen ist, die auf der dem Anschlagelement zugewandten Seite der Mutter (25 a) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) aus Kunststoffmate­ rial besteht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) im Anschlagbereich (19) sich konisch verjüngt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) eine Metallverstär­ kung im Anschlagbereich aufweist bzw. einen vorzugs­ weise feuerhemmenden Kern.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung bzw. der Kern von einer Ganzmetallhülse gebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung der Kunststoffhülse (16 b) eine Stahlhülse (42 b) eingesetzt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoffeinsatz (46 b) im Inneren einen An­ schlag für die Mutter auf dem Gewindeschaft bildet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stahlhülse (42 b) am oberen Ende ei­ nen radialen Flansch (47 b) aufweist und unterhalb des Flansches (17 b) der Kunststoffhülse (16 b) eine Stahl­ scheibe (48 b) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlscheibe (48 b) eine ringförmige Sicke (50 b) oder dergleichen aufweist, die mit einer ent­ sprechenden Nut (51 b) des Flansches (17 b) der Kunst­ stoffhülse (16 b) eingreift.