DE4312533C1 - Großflächige, im wesentlichen eine Rechteckform aufweisende Unterlegscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine großflächige, im wesentlichen eine Rechteckform aufweisen­ de Unterlegscheibe mit einer mittigen Öffnung zum Einsetzen eines Befestigers für die Befestigung von Isolationsschichten und gegebenenfalls diese abdeckenden Bahnen auf einem festen Unterbau.

Durch die DE-PS 40 08 782 ist eine großflächige, im we­ sentlichen Rechteckform aufweisende Unterlegscheibe gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.

Solche Unterlegscheiben werden in der Regel bei der Befestigung ein- oder mehrschich­ tiger Dachbahnen und/oder einer Isolierschicht auf einem festen Unterbau eingesetzt. Es ist dabei stets die Forderung gegeben, daß eben infolge der Ausbildung als großflächige Unterlegscheibe eine Übertragung der Anpreßkraft auf eine relativ große Fläche auf der zu befestigenden Bahn erfolgen kann. Dabei ist es auch notwendig, daß die Unterleg­ scheiben eine entsprechende Steifigkeit aufweisen, damit die erforderliche Anpreßkraft bzw. Kraftübertragung auch an den äußeren Randbereichen der Unterlegscheiben mög­ lich ist.

Gerade bei der Ausbildung solcher großflächiger Unterlegscheiben aus Kunststoff wurde immer vorgeschlagen, diese Unterlegscheiben kreisförmig auszubilden, wobei eine not­ wendige Steifigkeit dadurch auch mit einer entsprechenden Wölbung oder mit radialen Rippen zu erzielen war (z. B. US-A-4 726 164, US-A-4 787 188, US-A-4 987 714, US-A-5 069 589, CH-A-666 330). Um die erforderliche Großflächigkeit der Unterleg­ scheibe zu erhalten, bedarf es bei diesen im wesentlichen eine Kreisform aufweisenden Unterlegscheiben eines entsprechend großen Durchmessers. Gerade bei der Befestigung von Bahnen im Saumbereich, also am jeweiligen Randbereich der Bahnen, wird immer mehr verlangt daß die beanspruchte Befestigungsbreite relativ gering ist. Daher können kaum mehr im Durchmesser große kreisförmige Unterlegscheiben eingesetzt werden, da dann ja eine entsprechend große Überlappung von aufeinander folgenden Bahnen not­ wendig ist. Es wird also gerade bei der Saumbefestigung von Bahnen, und hier insbe­ sondere von Dachbahnen, die Forderung aufgestellt, im wesentlichen eine Rechteck­ form aufweisende Unterlegscheiben einzusetzen, wobei die Länge der Unterlegscheibe in Saumrichtung gesehen in einem solchen Fall wesentlich größer ist als die Breite quer zur Saumrichtung einer solchen Bahn. Dadurch entstehen jedoch Festigkeitsprobleme bei solchen großflächigen Unterlegscheiben, denn die Anpreßfläche und die ordnungsge­ mäße Verteilung der Anpreßkraft muß trotz dieser anderen Form entsprechend erhalten bleiben.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine großflächige Unter­ legscheibe der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der praktisch am ganzen Um­ fangsrand eine gleichbleibende Anpreßkraft bzw. Kraftübertragung ermöglicht wird, wo­ bei von allen Bereichen der Unterlegscheibe aus eine Krafteinleitung in Richtung zum Zentrum der Unterlegscheibe, also in Richtung zum eingesetzten Befestiger gewährlei­ stet ist.

Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß die Unterlegscheibe eine von der mitti­ gen Öffnung ausgehende, sich zur Randbegrenzung hin verjüngende Dicke aufweist, wobei der Winkel zwischen den jeweiligen Erzeugenden der Oberseite und der Untersei­ te der Unterlegscheibe zumindest annähernd in allen durch die mittige Öffnung gedach­ ten Schnittebenen gleichbleibt.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Unterlegscheibe kann auch bei einer Rechteckform derselben die notwendige Kraftübertragung und Anpreßkraft ermöglicht werden. Die Dicke der Unterlegscheibe wird also proportional zur Entfernung von der mittigen Öffnung kleiner, so daß gerade in dem beidseitig der mittigen Öffnung verblei­ benden schmaleren Bereich die notwendige Dicke gegeben ist, um ein Einknicken der Unterlegscheibe in diesem Bereich zu verhindern. Es ist dann also auch so, daß bei einer erfindungsgemäß gefertigten Unterlegscheibe der Randbereich derselben nicht umfangs­ geschlossen gleich dick ist, sondern daß die Seitenbegrenzungsflächen der Unterleg­ scheibe im Mittelbereich bezogen auf ihre Länge die größte Breite aufweisen. Am auffäl­ ligsten ist dies natürlich bei den Längsbegrenzungsflächen.

Mittels der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine großflächige Unterlegscheibe ge­ schaffen, welche die erforderliche Festigkeit aufweist und trotz der Rechteckform die notwendige Kraftübertragung gewährleistet. Denn gerade in jenen Bereichen, wo eine Knickgefahr besteht, ist die notwendige Dicke der Unterlegscheibe vorhanden.

Eine besondere Ausführungsvariante der Erfindung liegt darin, daß die Oberseite und/oder die Unterseite der im wesentlichen rechteckigen Unterlegscheibe annähernd flach kegel- oder pyramidenförmig ausgeführt ist bzw. sind, wobei die Mittelachse des Kegels oder der Pyramide mit der Mittelachse der mittigen Öffnung übereinstimmt. Die ange­ sprochenen Erzeugenden, welche den Verjüngungswinkel bilden, können also die Erzeu­ genden eines sehr flachen Kegels oder einer sehr flachen Pyramide sein, wobei die ge­ genüberliegende Oberseite oder Unterseite auch flach ausgeführt werden kann. Es ist aber auch denkbar, die flachen Kegel und Pyramiden miteinander zu kombinieren, so daß also beispielsweise die Oberseite in Form eines flachen Kegels und die Unterseite in Form einer flachen Pyramide ausgeführt ist. Je nach erforderlichem Verjüngungswinkel und je nach Konstruktion und Material der Unterlegscheibe können dabei die, die Ober­ seite und die Unterseite bildenden Kegel oder Pyramiden mit ihren Spitzen in die gleiche oder in entgegengesetzte Richtungen weisen.

Eine weitere Ausführungsvariante liegt darin, daß die Oberseite und die Unterseite der im wesentlichen rechteckigen Unterlegscheibe von gleichen flachen Kegeln oder Pyrami­ den gebildet sind, deren Spitzen voneinander abgewandt sind. Bei einer solchen Ausge­ staltung ist die Unterlegscheibe zu einer horizontalen Mittelebene annähernd symme­ trisch ausgebildet, so daß also nach oben hin eine annähernd dachförmige Erhöhung und nach unten hin eine spiegelbildliche Ausbildung gegeben ist. Es wird dadurch gera­ de gegen das Zentrum der Unterlegscheibe zu, d. h. im Bereich des eingesetzten Befesti­ gers, die darunterliegende Bahn bzw. das darunterliegende Isoliermaterial mehr verdich­ tet als gegen den Randbereich der Unterlegscheibe hin. Außerdem ist mit einer solchen Ausbildung der Forderung nach einer Unterlegscheibe relativ geringer Dicke Rechnung getragen worden. Beim Verlegen der nachfolgenden Bahn und beim Verschweißen des Überlappungsabschnittes hat sich herausgestellt, daß die Unterlegscheibe, welche für die Verschraubung eingesetzt wird, nicht besonders hoch über die Oberfläche der Bahn vorstehen soll, da damit der Überlappungsbereich zur Herstellung einer dichten Verbin­ dung im Überlappungsbereich vergrößert werden muß.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es ohne Verminderung der Festigkeit der Unterlegscheibe möglich, materialsparende Maßnahmen vorzusehen, wobei vorgeschla­ gen wird, daß an deren Oberseite nischenartige Aussparungen vorgesehen sind, zwi­ schen welchen stegartige Rippen verbleiben. Diese Aussparungen sind deshalb auch von besonderem Vorteil, weil dadurch infolge der geringeren Materialanhäufungen die Bildung von Lunkern bei der Herstellung ausgeschlossen werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Unterlegscheibe sieht vor, daß die Eckbereiche derselben abgerundet ausgeführt sind. Dies hat den Vorteil, daß bei ent­ sprechender Belastung, insbesondere bei einer Kippbelastung durch auf die Bahnen ein­ wirkende Sogkräfte keine scharfen Eckkanten der Unterlegscheibe in die Bahnen eindrin­ gen können.

Bei Versuchen hat sich ein ganz spezielles Größenverhältnis der Unterlegscheiben als zweckmäßig erwiesen. Die vorgeschlagene Unterlegscheibe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu Breite derselben annähernd 1,5 : 1 bis 1,75 : 1, vor­ zugsweise 1,625 : 1 beträgt. Mit einem solchen Abmessungsverhältnis ist die Gewähr gegeben, daß einerseits die notwendigen Kräfte bis an die Begrenzungsflächen an den Schmalseiten übertragen werden können und andererseits aber trotzdem in diesem wei­ ter entfernten Begrenzungsbereich eine doch notwendige Elastizität der Unterlegscheibe vorhanden ist. Gerade mit einer solchen Ausbildung kann auch die Forderung nach einer relativ schmalen Unterlegscheibe für die Saumbefestigung von Bahnen erfüllt werden, wobei trotzdem eine entsprechende Fläche für die Kraftübertragung der großflächigen Unterlegscheibe vorhanden ist.

Es ist bei der erfindungsgemäßen Unterlegscheibe vorteilhaft, wenn diese aus einem biegesteifen Kunststoff gefertigt ist. Die Herstellung aus Kunststoff ist gerade bei den vorgeschlagenen Dickenverhältnissen der Unterlegscheibe (Verjüngungswinkel) von be­ sonderem Vorteil. Da solche großflächigen Unterlegscheiben außerdem trotz des Spe­ zialeinsatzgebietes als Massenartikel bezeichnet werden können, ergibt sich dadurch ei­ ne sehr einfache Fertigungsmöglichkeit und somit auch eine Kostenreduktion.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehen­ den Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Befestigungsfall mit einer erfindungsgemäßen Unterleg­ scheibe im Saumbereich einer Bahn;

Fig. 2 die gleiche Darstellung der Befestigung, wobei jedoch entsprechende Kräfte auf die Bahn einwirken;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Unterlegscheibe von der Längsseite her gesehen;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Unterlegscheibe;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Unterlegscheibe;

Fig. 6 eine Ansicht der Schmalseite der Unterlegscheibe;

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Unterlegscheibe;

Fig. 8 eine Ansicht der Unterlegscheibe von unten.

Die Befestigung einer Isolationsschicht 2 zusammen mit einer Bahn 3 auf einem festen
Unterbau 4 erfolgt durch einen Befestiger 6, welcher mit einer Unterlegscheibe 1 zu­ sammenwirkt. Der Befestiger 6 ist beim hier gezeigten Beispiel als Schraube mit einem Gewindeabschnitt 21 und einer Bohrspitze 22 ausgestaltet. Unterhalb des Schrauben­ kopfes 23 ist ein weiterer Gewindeabschnitt 24 vorgesehen, welcher in einen Bund 25 an der Unterlegscheibe 1 eingreift. Dadurch wird praktisch auch eine trittsichere Verbin­ dung zwischen dem Befestiger 6 und der Unterlegscheibe 1 geschaffen. Mit dem Befe­ stiger 6 und der Unterlegscheibe 1 wird der Saumbereich 7 der Bahn 3 befestigt, wobei die Unterlegscheibe 1 durch an der Unterseite derselben ausgebildete Spitzen 13 in die Bahn 3 eingreift, um dadurch die Reibung zwischen der Unterlegscheibe 1 und der Bahn 3 zu erhöhen. Dies ist dann notwendig, wenn beispielsweise bei Flachdächern durch Windböen Sogbelastungen in den Pfeilrichtungen 10 auftreten. Die Bahnen wer­ den in einem solchen Fall in Pfeilrichtung 10 entsprechend angehoben, wobei der in Fig. 2 rechte Randbereich 16 der Unterlegscheibe in Pfeilrichtung 11 nach oben gezo­ gen und der linke Randbereich 15 in Pfeilrichtung 12 nach unten gedrückt wird.

Nach der Befestigung des Saumbereiches 7 der Bahn 3 wird die nächstfolgende Bahn 3′ mit einem überlappenden Bereich 8 aufgelegt, wobei am direkten Rand des Überlap­ pungsbereiches 8 durch eine Klebstoffschicht 9 oder durch entsprechende Ver­ schweißung eine dichte Verbindung der Bahnen 3, 3′ erfolgt.

Anhand der Fig. 3 bis 8 wird die erfindungsgemäße Unterlegscheibe noch näher erläu­ tert. Es ist die mittige Öffnung 5 mit dem nach unten abstehenden Bund 25 ersichtlich. An der Unterseite 30 der Unterlegscheibe 1 sind in mehreren Reihen 19 bzw. 20 mit Abstand zueinander Spitzen 13 vorgesehen, wobei die Spitzen aufeinander folgender Reihen 19 bzw. 20 um das Maß V gegenseitig versetzt angeordnet sind. Die Spitzen 13 haben eine relativ geringe Länge L, welche etwa der Dicke oder geringfügig mehr als der Dicke der zu befestigenden Bahn entspricht. Die Abmessung D am Grund der Spit­ zen 13, welche in Form von Kegeln oder Pyramiden ausgebildet sein können, entspricht etwa der halben Länge L.

Die Unterlegscheibe 1 weist im wesentlichen eine Rechteckform auf, d. h., die Abmes­ sung A ist größer als die Abmessung B. Es wäre auch denkbar, die Unterlegscheibe in Form eines Quadrates auszubilden, doch ergeben sich dann keinesfalls die gleichen zu lösenden Probleme wie bei einer länglichen, rechteckigen Unterlegscheibe. Die erfin­ dungsgemäßen Maßnahmen könnten aber durchaus in einer z. B. ellipsenähnlichen Un­ terlegscheibe Anwendung finden, da eine ellipsenähnliche Form bei Einbeziehung der abgerundeten Eckbereiche 33 einer Rechteckform annähernd gleichkommt.

Die Unterlegscheibe 1 weist eine von der mittigen Öffnung 5 ausgehende, sich zu den Randbegrenzungen 15, 16, 17, 18 hin verjüngende Dicke auf. In Richtung zur Öff­ nung 5 hin ist also eine Dicke C gegeben, wogegen im Bereich der Randbegrenzung 17 bzw. 18 noch eine Dicke E vorliegt. An den Randbereichen 15 und 16, und zwar in der Mitte bezogen auf deren Länge, ist die Dicke F gegeben. Diese verjüngende Dicke wird damit erreicht, daß der Winkel W zwischen den jeweiligen Erzeugenden 34 bzw. 35 der Oberseite 31 und der Unterseite 30 der Unterlegscheibe 1 zumindest annähernd in allen durch die mittige Öffnung 5 gedachten Schnittebenen gleichbleibt. Es ist dann also so­ wohl die Oberseite 31 als auch die Unterseite 30 der Unterlegscheibe als Mantel eines Rotationskörpers oder zumindest eines rotationskörperähnlichen Gebildes zu verstehen. Die Oberseite 31 und/oder die Unterseite 30 ist bzw. sind zweckmäßig flach kegelför­ mig ausgeführt, wobei die Spitzen der Kegel, welche die Oberseite 31 und die Untersei­ te 30 bilden, in entgegengesetzte Richtungen weisen.

Um einen Verjüngungswinkel W zu erzielen, wäre es aber auch denkbar, nur im Bereich der Oberseite 31 oder der Unterseite 30 einen entsprechend flachen Kegel auszubilden, wobei dann die gegenüberliegende Seite eben ausgebildet sein könnte. Es ist aber auch eine Variante möglich, bei der die Spitzen der die Oberseite 31 und die Unterseite 30 bildenden flachen Kegel in die gleiche Richtung weisen. Dannzumal ist eine Art Dach­ form der Unterlegscheibe 1 gegeben, wobei diese Dachform sowohl nach oben hin, also zur Oberseite 31, als auch nach unten hin, also zur Unterseite 30, weisen kann. Eine solche Möglichkeit ist je nach zu befestigendem Material auswählbar.

Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich auch möglich, die Oberseite 31 und/oder die Unterseite 30 anstelle eines solchen flachen Kegels der Form einer flachen Pyramide an­ zupassen. Zwar ergeben sich dann gerade im Bereich der Übergangskanten zwischen den Pyramidenflächen geringfügige Abweichungen bezüglich des Verjüngungswin­ kels W, doch hat dies bei einer so flachen Ausführung einer Pyramide oder eines Kegels kaum einen Einfluß.

Wie insbesondere der Fig. 5 und den Schnitten gemäß den Fig. 4 und 7 zu entnehmen ist, sind an der Oberseite 31 der Unterlegscheibe 1 nischenartige Aussparungen 36 vor­ gesehen, wobei zwischen diesen Aussparungen 36 stegartige Rippen 37 verbleiben. Durch eine solche Ausbildung wird keine Beeinträchtigung der Steifigkeit und Kraftüber­ tragungsmöglichkeit der Unterlegscheibe 1 hervorgerufen, es kann jedoch eine wesentli­ che Material- und Gewichtseinsparung bei den Unterlegscheiben erzielt werden. Die An­ ordnung und der Verlauf der Rippen 37 sind an sich nicht von besonderer Bedeutung, dies kann entsprechend dem rationellsten Fertigungsprozeß ausgewählt werden.

Die Aussparungen 36 und Rippen 37 wirken sich vor allem bei einem Herstellungspro­ zeß aus einem biegesteifen Kunststoff vorteilhaft aus, denn durch die Materialverringe­ rung, wenn also große Materialanhäufungen vermieden werden können, können prak­ tisch auch Lunkerbildungen ausgeschlossen werden. Daher ist die Möglichkeit gegeben, qualitativ hochwertige Unterlegscheiben aus Kunststoff herzustellen. Unterlegscheiben mit den erfindungsgemäßen Merkmalen sind im Mittelbereich äußerst stabil, können je­ doch weiter außen, an den entferntestliegenden Randbereichen der Dynamik der Bah­ nen 3 entsprechend folgen.

Die abgerundeten Eckbereiche 33 der Unterlegscheibe 1 tragen weiter dazu bei, daß die Bahn auch bei entsprechenden Windbelastungen nicht beschädigt werden kann.

Bei einer speziellen konstruktiven Gestaltung der Unterlegscheibe 1 beträgt das Verhält­ nis von Länge A zu Breite B derselben vorzugsweise 1,625 : 1. Um eine entsprechend ausgewogene Kraftverteilung zu ermöglichen, scheint es zweckmäßig, wenn das Ver­ hältnis von Länge A zu Breite B im Bereich zwischen 1,5 : 1 bis 1,75 : 1 liegt.

Im Rahmen der Erfindung wäre es denkbar, anstelle einer großflächigen Unterlegscheibe aus Kunststoff eine solche beispielsweise aus Aluminiumguß zu fertigen. Es wäre aber auch möglich, andere, nichtmetallische Materialien einzusetzen, die eine Fertigung mit einer sich gegen den Randbereich hin verjüngenden Dicke ermöglichen.

Claims (7)

1. Großflächige, im wesentlichen eine Rechteckform aufweisende Unterlegscheibe mit einer mittigen Öffnung zum Einsetzen eines Befestigers für die Befestigung von Isola­ tionsschichten und gegebenenfalls diese abdeckenden Bahnen auf einem festen Un­ terbau, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe (1) eine von der mittigen Öffnung (5) ausgehende, sich zur Randbegrenzung (15, 16, 17, 18) hin verjüngende Dicke (C, F, E) aufweist, wobei der Winkel (W) zwischen den jeweiligen Erzeugen­ den (34, 35) der Oberseite (31) und der Unterseite (30) der Unterlegscheibe (1) zu­ mindest annähernd in allen durch die mittige Öffnung (5) gedachten Schnittebenen gleichbleibt.

2. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (31) und/oder die Unterseite (30) der im wesentlichen rechteckigen Unterlegscheibe (1) annähernd flach kegel- oder pyramidenförmig ausgeführt ist bzw. sind, wobei die Mittelachse des Kegels oder der Pyramide mit der Mittelachse der mittigen Öff­ nung (5) übereinstimmt.

3. Unterlegscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (31) und die Unterseite (30) der im wesentlichen rechteckigen Unterlegscheibe (1) von gleichen flachen Kegeln oder Pyramiden gebildet sind, deren Spitzen voneinander ab­ gewandt sind.

4. Unterlegscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an deren Oberseite (31) nischenartige Aussparungen (36) vorgesehen sind, zwischen welchen stegartige Rippen (37) verbleiben.

5. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eckbereiche (33) derselben abgerundet ausgeführt sind.

6. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge (A) zu Breite (B) derselben annähernd 1,5 : 1 bis 1,75 : 1, vorzugsweise 1,625 : 1 beträgt.

7. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem bie­ gesteifen Kunststoff gefertigt ist.