WO1998014675A1 - Befestigungselement zum befestigen von isolationsbahnen - Google Patents

Befestigungselement zum befestigen von isolationsbahnen Download PDF

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WO1998014675A1
WO1998014675A1 PCT/EP1997/005298 EP9705298W WO9814675A1 WO 1998014675 A1 WO1998014675 A1 WO 1998014675A1 EP 9705298 W EP9705298 W EP 9705298W WO 9814675 A1 WO9814675 A1 WO 9814675A1
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WO
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screw
washer
fastening element
central hole
screw shaft
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Application number
PCT/EP1997/005298
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Baumgartner
Original Assignee
Sfs Industrie Holding Ag
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Publication date
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/36—Connecting; Fastening
    • E04D3/3601—Connecting; Fastening of roof covering supported by the roof structure with interposition of a insulating layer
    • E04D3/3603—Connecting; Fastening of roof covering supported by the roof structure with interposition of a insulating layer the fastening means being screws or nails

Definitions

  • Fastening element for fastening insulation sheets or plates and, if necessary, additional sealing sheets on a solid substructure, as well as a method for preassembling a large-area washer in the threaded area of the screw shaft of a screw, which is secured against unintentional axial displacement
  • the invention relates to a fastening element for fastening insulation sheets or plates and, if appropriate, additional sealing sheets on a solid substructure, consisting of a screw and a large-area, metallic washer, the screw being a drill tip, a screw shaft provided with a thread at least over part of its length and a screw head and the washer have a preferably central hole for inserting the screw shaft, the washer being able to be preassembled secured against unwanted axial displacement at a distance from the screw head in the region of the screw shaft, and a tubular, axially parallel to the central hole in the washer screw-in shank to be used, and a method for preassembling a large-area washer in the threaded region of the screw shank, which is secured against unintentional axial displacement he screw.
  • Fastening elements of the aforementioned type have become known in many design variants (e.g. US-A-4 781 503 or EP-A-0 283 184). In these designs, care is taken to ensure that a large-area washer is secured against axial displacement directly in the area of the screw head or in a thread-free shaft section located directly below the screw head. This should ensure a certain level of sure-footedness, e.g. if, when using the fastening elements on roof surfaces, the insulation sheets or the sealing sheets laid thereon are walked on by people, i.e. it is to be prevented that the screw head can push outward under the corresponding load through the sealing membrane.
  • a plastic washer is provided as a large-area washer, which is supported on a circumferential collar formed on the screw shaft.
  • a metallic washer is provided, in which the support is provided at the screw head end of the threaded section.
  • a fastening element and a device designed to screw in this fastening element have also become known (US Pat. No. 4,809,568), this known fastening element comprising a screw and a washer made of plastic. be exists.
  • the washer has an elongated hub in the central region, that is to say in the region of a hole provided for receiving the screw shank, so that the wall of the through-hole can rest against the thread of the screw over a relatively long section.
  • the washer can thus be securely preassembled at a distance from the screw head in the threaded area of the screw shaft against axial displacement.
  • the screw is screwed into the washer accordingly, so that the washer is in the correct axial position with respect to the screw head.
  • the winch requires a considerable amount of time to practically turn the screw through the plate.
  • a fastening element of another known design also has this disadvantage (W096 / 1 131 1).
  • the existing tube-like attachment has an internal thread that engages with the external thread of the screw.
  • an adhesive can be added. But it is also possible to fix the pre-assembled layer only with the help of an adhesive.
  • a tubular extension without an internal thread, a close fit between the extension and the screw, and an adhesive that fills the extension are provided for this.
  • the first-mentioned embodiment, in which the screw and the lug are in mutual thread engagement has the further disadvantage that the internal thread of the lug must be produced by thread grooving or thread cutting, which means a great deal of effort in the case of a mass article such as the fastening element in question.
  • the approach must have a large material thickness so that thread grooving or thread cutting is possible at all.
  • this thread grooving or tapping must be carried out in a separate, additional work step, and only then is the washer and the screw united by turning the screw sufficiently far into the washer. All of this means increased expenditure of time, which must be added to the time required to screw the screw into the washer.
  • the thread of the screw and the thread of the washer must lie within certain tolerances so that the surface of the thread is not damaged during the screwing-in process for surface-treated screws and washers.
  • sections or parts of the attachment for holding the screw inserted into the washer are plastically deformed by punctiform or strip-shaped radial pressings into the threaded area of the screw shaft.
  • the construction according to the invention has also made it possible to automate the preassembly, with both the sliding of the washer onto the screw shank and the radial deformation being preprogrammable in a specific workflow.
  • tubular extension is formed by several tabs bent over during the punching process of the central hole in the washer.
  • the hole and the adjoining attachment are thereby designed to have a polygonal cross section, the two ends of the bent tabs generally ending in pointed elements.
  • tubular extension is formed by a pipe part inserted into the central hole in the washer in a positive and / or non-positive manner, optionally provided with a stop.
  • the approach can be practically made as a separate part from the washer. Then these two areas can simply be put together.
  • the actual hole is then correspondingly larger for receiving the pipe part to be used, the inner diameter of the pipe part in turn being matched to the threaded area of the screw shaft.
  • the pipe part which can be inserted into the hole in the washer in a form-fitting and / or non-positive manner is made of metal or plastic.
  • a metal part or a plastic part can be used as required, on the other hand, this results in Various options for retrofitting and thus the exact pre-assembly between the washer and the screw.
  • the tubular extension has a length that is guided over at least one thread pitch of the threaded region of the screw shaft. This ensures that the plate does not tip over with respect to the screw axis as a result of the proposed attachment and thus hardly comes into an inclined position with respect to the screw.
  • the punctiform or strip-shaped press-in operations are similar to knurling. There are therefore a wide variety of design options, so that, depending on the application and the devices available, different options are available to ensure that the subsequent deformation ensures that the washer and screw are held securely in position.
  • the method according to the invention for pre-securing a large-area washer in the threaded region of the screw shaft of a screw, which is secured against inadvertent axial displacement provides that the screw is loosely inserted into the central hole in the washer until the washer is at the desired distance from the head of the screw, and that the tubular extension formed or introduced in the area of the central hole of the washer is then pressed in sections or strips radially inwards in a punctiform or strip-like manner against the thread region of the screw shank by radial force action and with plastic deformation.
  • the present method on the one hand, a very simple pushing of the washer onto the screw shank is possible without damaging surface sections of the two parts of the fastening element, and on the other hand, a reliable pre-assembly is achieved by the subsequent deformation of the proposed tubular extension.
  • the process can be carried out effortlessly and safely, and an optimum can be achieved in simple and inexpensive process steps.
  • Figure 1 shows a fastener according to the invention, wherein the washer is cut and shown in a pre-assembly position.
  • FIG. 2 and 2a show an enlarged illustration of a section of a screw and a washer, the washer being shown in section in FIG. 2 and in view in FIG. 2a;
  • FIG. 3 shows another embodiment of an attachment on a washer, a screw being inserted
  • Fig. 4 is a top view of the washer
  • FIG. 5 likewise shows a view of the washer according to FIGS. 3 and 4 from above, but only the punching separation lines and punching bending lines are shown;
  • Figure 1 7 shows a device for screwing in a fastener, partially shown in section, with the fastener inserted.
  • Fig. 1 8 another way to set the fasteners, where the fasteners are first pushed in by hand and then the screws are screwed in with the device.
  • the fastening element 1 essentially serves for fastening insulation sheets 2 or corresponding plates (FIG. 1) or else insulation sheets 2 and additional sealing sheets 3 on a solid substructure 4.
  • the fastening element 1 itself consists of a screw 5 and a large, metallic washer 6 formed.
  • the screw 5 has a drill tip 7, a screw shaft 9 provided with a thread 8 over at least part of its length, and a screw head 10.
  • the thread 8 can be carried out practically over the entire length of the screw shaft 9, wherein a thread-free shaft section 11 is advantageously provided at least below the screw head 10, so that then additionally the sure-footedness already given in such arrangements when loading the washer is ensured is. It would also be conceivable that the thread 8 is guided over a correspondingly smaller area of the length of the screw shaft 9.
  • a thread 8 is necessary at least subsequently to the drill tip 7 in order to effect attachment in the fixed substructure 4.
  • the washer 6 has a central hole which is arranged in the center of a conical recess 13.
  • the screw head 10 can be arranged sunk after the final screwing of the fastening element, so that there is no risk of injury to the further sealing sheet to be laid over it.
  • the washer can be made approximately square with rounded corners. It is of course also conceivable to apply the measures according to the invention to washers with a different shape. It does not matter whether the surface of this washer is smooth or with appropriate reinforcing ribs or depressions.
  • a washer can also be used which does not have a depression 13 in the region of the hole 21, ie where flat sections of the washer are present laterally next to the hole 21.
  • a tubular extension 20 is now provided next to the central hole 21 and is aligned axially parallel to the screw shaft 9 to be inserted. From the illustration in FIGS. 2 and 2a it can also be seen that the inner diameter D2 of the tubular extension 20 is the same size or rather larger than the outer diameter D1 of the threaded region 8 of the screw shaft 9. Thus, the screw shaft 9 can be easily and without resistance are inserted into the hole 21 or the adjoining extension 20. This does not result in any damage to the surface-coated areas of the screw and the washer, if any.
  • Fig. 2a it can be seen that 20 press-in 22 are provided on the tubular extension. If the washer 6 is in the correct position (see FIG. 1) with respect to the screw head 10, the attachment 20 is fixed in this desired preassembly position by radially pressing in sections or parts of the attachment 20 against the threaded region 8 of the Screw shaft 9 pressed so that the inside engage tubular areas 20 lying areas in the threaded area 8. There is therefore a plastic deformation of sections or parts of the projection 20, so that a positionally secure pre-assembly of the washer 6 and the screw 5 to a corresponding fastening element 1 is made possible.
  • the extension 20 is designed as a circumferentially closed tube piece and is formed in one piece with the washer 6.
  • the extension 20 thus directly adjoins the hole 21 and can be produced, for example, in one step in the stamping and shaping process of the washer 6. This area of the extension 20 is then practically deformed downwards in a deep-drawing process.
  • the tubular extension 20 is formed by a plurality of tabs 23 bent over in the washer 6 during the punching process of the central hole 21.
  • corresponding press-in operations 22 can also be provided in order to press sections or parts of the projection 20 against the threaded region 8 of the screw shaft 9.
  • FIG. 5 shows how the individual tabs 23 are produced by separating cuts 24 and by bending along the bending lines 25.
  • FIG. 6 to 16 show a wide variety of possibilities of how the projection 20 can be deformed by punctiform or strip-shaped radial pressures.
  • Various options are shown here on how such press-in arrangements can be arranged. Circular press-in pressings or press-in presses similar to knurling are also conceivable.
  • the strip-shaped press-ins can be arranged transversely to the axial direction of the screw to be used, parallel to the axis or also obliquely to this axis or, if appropriate, intersecting.
  • the options shown here are by no means a complete list.
  • tubular extension 20 which is formed or introduced in the region of the central hole 21 of the washer 6 by radial force or in sections or over the entire area with plastic deformation of at least partial sections of the extension 20 can be pressed against the threaded portion 8 of the screw shaft 9.
  • FIG. 17 shows a device 15 for screwing in a fastening element 1.
  • This device has a support surface 1 6 against which the washer 6 can rest.
  • a receiving tube 17 is provided, into which the screw head end of the screw 5 can be inserted.
  • the device 15 can be coupled to a corresponding mounting arrangement with a drive element. It can be seen precisely from this FIG.
  • the assembly of the fasteners is often handled in such a way that they are pressed into the insulating sheets 3 by hand at the appropriate intervals through the sealing sheets 2. This can be seen in FIG. 1 8.
  • the device 15 is placed in the direction of the arrow 19, and only the screw 5 has to be screwed in accordingly.
  • the washer 6 also fulfills the function of the second guide section B here, so that the washer 6 also bears against the support surface 16 in this case, but no longer has to be held as a captive device by permanent magnets 18.
  • the fastening element is preassembled, in which the washer is arranged at a corresponding distance from the screw head 10. The fastening element can then be grasped in the area of the screw head 10 and inserted into the underground in accordance with the specification.
  • the hole 21 in the washer 6 and the diameter of this hole were mentioned.
  • this hole polygonal, for example triangular, square or hexagonal, in which case the corresponding dimensions (diameter dimensions) are related to a corresponding enveloping circle.
  • the shape of the washer can also be adapted to a wide variety of conditions, it being conceivable in principle to use both polygonal washers and round or oval washers in plan view.
  • the screw head 10 can also be designed in various ways, so that it would also be entirely possible to provide an internal attack instead of an external hexagon attack or basically another tool attack. In order to achieve a more precise guidance of the screw head 10 in the receiving tube 17, it would be conceivable to adapt the collar 14 more precisely to the inside diameter of this receiving tube 17.
  • the present invention has created a further improved, cost-effective fastening system for small and medium-sized flat roofs, the fastening element of course also being usable in the wall area and in the interior, for example in the case of ceilings. It rational installation with preassembled fastening elements is possible, the fastening of fastening elements on roof surfaces being made possible in the same way.

Abstract

Bei einem Befestigungselement (1) zum Befestigen von Isolationsbahnen und gegebenenfalls Abdichtungsbahnen auf einem festen Unterbau sind eine Schraube (5) und eine großflächige Unterlegscheibe (6) vorgesehen, wobei die Schraube (5) eine Bohrspitze (7), einen zumindest teilweise mit einem Gewindebereich (8) versehenen Schraubenschaft (9) sowie einen Schraubenkopf (10) aufweist. Die Unterlegscheibe hat ein mittiges Loch (21) zum Einführen des Schraubenschaftes. An das mittige Loch (21) in der Unterlegscheibe (6) schließt ein rohrartiger, achsparallel zum einzusetzenden Schraubenschaft (9) ausgerichteter Ansatz (20) an. Abschnitte oder Teile dieses Ansatzes (20) greifen zur vormontierten Halterung der Unterlegscheibe (6) und der Schraube (5) plastisch verformt in den Gewindereich (8) des Schraubenschaftes (9) ein.

Description

BEFESTIGUNGSELEMENT ZUM BEFESTIGEN VON ISOLATIONSBAHNEN
Befestigungselement zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen auf einem festen Unterbau sowie Verfahren zur gegen ungewolltes axiales Verschieben gesicherten Vormontage einer großflächigen Unterlegscheibe im Gewindebereich des Schraubenschaftes einer Schraube
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen auf einem festen Unterbau, bestehend aus einer Schraube und einer großflächigen, metallischen Unterlegscheibe, wobei die Schraube eine Bohrspitze, einen wenigstens über einen Teil seiner Länge mit einem Gewinde versehenen Schraubenschaft und einen Schraubenkopf und die Unterlegscheibe ein vorzugsweise mittiges Loch zum Einführen des Schraubenschaftes aufweist, wobei die Unterlegscheibe mit Abstand von dem Schraubenkopf in dem Bereich des Schraubenschaftes gegen ungewolltes axiales Verschieben gesichert vormontierbar ist und wobei an das mittige Loch in der Unterlegscheibe ein rohrartiger, achsparallel zum einzusetzenden Schraubenschaft aus- gerichteter Ansatz anschließt, sowie ein Verfahren zur gegen ungewolltes axiales Verschieben gesicherten Vormontage einer großflächigen Unterlegscheibe im Gewindebereich des Schraubenschaftes einer Schraube.
Befestigungselemente der vorstehend genannten Art sind in vielen Ausführungsvarianten bekannt geworden (z.B. US-A-4 781 503 oder EP-A-0 283 184). Bei diesen Ausführungen wird darauf geachtet, daß eine großflächige Unterlegscheibe unmittelbar im Bereich des Schraubenkopfes bzw. in einem direkt unter dem Schraubenkopf befindlichen, gewindefreien Schaftabschnitt gegen axiales Verschieben gesichert gehalten ist. Dadurch soll eine gewisse Trittsicherheit erreicht werden, z.B. wenn bei Einsatz der Befestigungselemente auf Dachflächen die Isolationsbahnen bzw. die darauf verlegten Abdichtungsbahnen von Personen be- gangen werden, d.h. es soll verhindert werden, daß der Schraubenkopf bei entsprechender Belastung durch die Abdichtungsbahn nach außen stoßen kann. Bei einer bekannten Ausführung ist als großflächige Unterlegscheibe ein Kunststoffteller vorgesehen, welcher an einem am Schraubenschaft ausgebildeten, umlaufenden Bund abgestützt ist. Bei einer anderen bekannten Ausführung ist eine metallische Unterlegscheibe vorgesehen, bei welcher die Ab- Stützung am schraubenkopfseitigen Ende des Gewindeabschnittes erfolgt.
Es sind ferner ein Befestigungselement und eine zum Eindrehen dieses Befestigungselementes ausgebildete Vorrichtung bekannt geworden (US-A-4 809 568), wobei dieses bekannte Befestigungselement aus einer Schraube und einer aus Kunststoff gefertigten Unterlegschei- be besteht. Die Unterlegscheibe hat im Mittelbereich, also im Bereich eines zur Aufnahme des Schraubenschaftes vorgesehenen Loches, eine verlängerte Nabe, so daß die Wandung der Durchgangsbohrung über einen relativ langen Abschnitt am Gewinde der Schraube anliegen kann. Durch entsprechend knappe Bemessung des Loches in der Unterlegscheibe kann erreicht werden, daß die Schraube ähnlich einer Passung auf das Gewinde aufgeschoben wird und in dieser Stellung bis zum endgültigen Setzen vormontiert bleibt.
In der Praxis ist es aber nicht überall möglich, Kunststoff-Unterlegscheiben einzusetzen, insbesondere in jenen Abschnitten eines Daches nicht, wo nachträglich eine Abdichtung durch einen Beflammvorgang erfolgt. Es müssen dann unbedingt metallische, großflächige Unter- legscheiben eingesetzt werden. Um trotzdem eine Vormontage zwischen Unterlegscheibe und Schraube herbeiführen zu können, und zwar in entsprechend großem Abstand vom Schraubenkopf, wurde versucht, in ein größeres, mittiges Loch einen Kunststoffteil einzuspritzen, welcher dann durch entsprechende Dicke in Achsrichtung gesehen über einen bestimmten Gewindebereich an der Schraube anliegen kann und somit eine Vormontage in Form einer Passung ermöglicht. Daß eine solche zusätzliche Anordnung eines mittigen Kunststoffteiles in einer metallischen Unterlegscheibe mit enormen Kosten verbunden ist, die bei einem Massenartikel undenkbar sind, hat sich bald herausgestellt.
Um solche Befestigungselemente mit einem praktischen Handgerät eindrehen zu können, muß gewährleistet sein, daß die großflächige Unterlegscheibe mit entsprechend großem Ab- stand vom Schraubenkopf am Schraubenschaft fixiert ist, denn es soll beim Eindrehen einerseits durch den in das Werkzeug eingreifenden Schraubenkopf und andererseits durch die Führung der Schraube in entsprechendem Abstand im Loch der Unterlegscheibe eine axiale Ausrichtung der Schraube erzielt werden, so daß zumindest eine Zweipunktführung gegeben ist, bis die Schraubenspitze in den festen Untergrund eindringt. Dazu ist schon vorgeschla- gen worden (DE-A-42 39 339), das Loch in der Unterlegscheibe kleiner als den Gewindeaußendurchmesser am Schraubenschaft auszubilden, zumindest jedoch gleich groß wie der Kerndurchmesser des Gewindebereiches. Die Unterlegscheibe ist dadurch mit Abstand vom Schraubenkopf im Gewindebereich des Schraubenschaftes gegen axiales Verschieben gesichert vormontierbar. Die Schraube wird bei der Vormontage entsprechend weit in die Unter- legscheibe hineingedreht, damit sich die Unterlegscheibe in der richtigen axialen Stellung in bezug auf den Schraubenkopf befindet. Gerade bei Schrauben mit einem relativ langen Ge- winde ist jedoch ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich, um die Schraube praktisch durch den Teller hindurchzudrehen.
Diesen Nachteil weist auch ein Befestigungselement einer anderen bekannten Ausführung auf (W096/1 131 1 ). Der dort vorhandene rohrartige Ansatz weist nämlich ein Innengewinde auf, das mit dem Außengewinde der Schraube in Eingriff ist. Zusätzlich dazu kann noch ein Klebstoff eingebracht werden. Es ist aber auch möglich, die vormontierte Lage nur mit Hilfe eines Klebstoffes zu fixieren. Bei einer der Ausführungsformen sind dafür ein rohrartiger Ansatz ohne Innengewinde, eine enge Passung zwischen Ansatz und Schraube und ein Klebstoff, der den Ansatz füllt, vorgesehen. Die erstgenannte Ausführungsform, bei der Schraube und Ansatz in gegenseitigem Gewindeeingriff sind, hat den weiteren Nachteil, daß das Innengewinde des Ansatzes durch Gewindefurchen oder Gewindeschneiden hergestellt werden muß, was bei einem Massenartikel wie dem hier in Rede stehenden Befestigungselement einen großen Aufwand bedeutet. Darüber hinaus muß der Ansatz eine große Materialstärke haben, damit ein Gewindefurchen oder Gewindeschneiden überhaupt möglich ist. Schließlich muß dieses Gewindefurchen oder Gewindeschneiden in einem separaten, zusätzlichen Arbeitsgang erfolgen, und erst daran anschließend wird dann die Unterlegscheibe mit der Schraube vereinigt, indem letztere in die Unterlegscheibe ausreichend weit hineingedreht wird. Alles das bedeutet vermehrten Zeitaufwand, der zu dem Zeitaufwand zum Eindrehen der Schraube in die Unterlegscheibe noch addiert werden muß. Außerdem müssen das Ge- winde der Schraube und das Gewinde der Unterlegscheibe innerhalb bestimmter Toleranzen liegen, damit bei oberflächenbehandelten Schrauben und Unterlegscheiben bei dem Eindrehvorgang die Oberfläche der Gewinde nicht beschädigt wird.
Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, ein Befestigungselement der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welchem eine optimale Vormontage in kürzerer Zeit und mit weniger Ar- beitsaufwand möglich ist.
Erfindungsgemäß wird vorschlagen, daß Abschnitte oder Teile des Ansatzes zur Halterung der in die Unterlegscheibe eingesetzen Schraube durch punkt- oder streifenförmige radiale Einpressungen in den Gewindebereich des Schraubenschaftes hinein plastisch verformt sind.
Bei dem Befestigungselement nach der Erfindung braucht also vor der Vormontage kein Ge- winde hergestellt zu werden. Es genügt, Unterlegscheibe und Schraube in der gewünschten
Vormontagestellung zu vereinigen und dann die radialen Einpressungen von außen her in den Gewindebereich des Schraubenschaftes hinein herzustellen. Das Schraubengewinde bildet dabei ein Formgebungswerkzeug während der plastischen Verformung des Ansatzes. Die Einpressungen ergeben aber kein fortlaufendes Gewinde. Vielmehr erstreckt sich lediglich an verschiedenen Umfangsstellen das plastisch verformte Metall des Ansatzes in die Gewinde- gänge der Schraube hinein und simuliert so ein Innengewinde des Ansatzes. Für die Vormontage reicht diese formschlüssige Verbindung zwischen Unterlegscheibe und Schraube aus und ist mit weniger Zeitaufwand und kostengünstiger herstellbar als der Gewindeeingriff oder die Klebstofffüllung bei einer bekannten Ausführungsform.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist ferner eine Automatisierung der Vormontage ermöglicht worden, wobei sowohl das Aufschieben der Unterlegscheibe auf den Schraubenschaft als auch die radiale Verformung in einem bestimmten Arbeitsablauf vorprogrammierbar ist.
Eine weitere Ausbildungsvariante liegt darin, daß der rohrartige Ansatz von mehreren, beim Stanzvorgang des mittigen Loches in der Unterlegscheibe umgebogenen Laschen gebildet ist. Das Loch und der daran anschließende Ansatz werden dadurch im Querschnitt mehreckig ausgestaltet, wobei die zwei Enden der abgebogenen Laschen in der Regel zu spitzen Elementen auslaufen. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, daß Abschnitte oder Teile dieses Ansatzes in den Gewindebereich des Schraubenschaftes einpreßt werden, oder aber es können die freien Enden dieser umgebogenen Laschen gegen den Gewindebereich hin ver- bogen werden.
Eine weitere Variante ergibt sich dann, wenn der rohrartige Ansatz von einem form- und/oder kraftschlüssig in das mittige Loch in der Unterlegscheibe eingesetzten, gegebenenfalls mit einem Anschlag versehenen Rohrteil gebildet ist. Dadurch kann der Ansatz praktisch als von der Unterlegscheibe getrennter Teil gefertigt werden. Anschließend können diese beiden Be- reiche einfach zusammengesteckt werden. Das eigentliche Loch ist dann zur Aufnahme des einzusetzenden Rohrteiles eben entsprechend größer, wobei der Innendurchmesser des Rohrteiles wiederum auf den Gewindebereich des Schraubenschaftes abgestimmt ist.
Gerade bei einer solchen Konstruktion ergeben sich weitere Vorteile. So kann vorgesehen werden, daß der in das Loch in der Unterlegscheibe form- und/oder kraftschlüssig einsetzba- re Rohrteil aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist. Einerseits kann somit je nach Bedarf ein Metallteil oder ein Kunststoffteil eingesetzt werden, andererseits ergeben sich dadurch ver- schiedene Möglichkeiten des nachträglichen Einpressens und damit der exakten Vormontage zwischen Unterlegscheibe und Schraube.
Weiter wird vorgeschlagen, daß der rohrartige Ansatz eine über wenigstens eine Gewindesteigung des Gewindebereiches des Schraubenschaftes geführte Länge aufweist. Es ist dadurch die Gewähr gegeben, daß der Teller infolge des vorgesehenen Ansatzes gegenüber der Schraubenachse nicht kippt und somit kaum in eine Schräglage gegenüber der Schraube kommt.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die punkt- oder streifenförmigen Einpressungen einer Rändelung ähnlich sind. Es sind also die verschiedensten Ausführungsmög- lichkeiten gegeben, so daß je nach Einsatzfall und je nach vorhandenen Vorrichtungen unterschiedliche Möglichkeiten offen stehen, um durch die nachträgliche Verformung eine sichere Lagehalterung zwischen Unterlegscheibe und Schraube zu gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur gegen ungewolltes axiales Verschieben gesicherten Vormontage einer großflächigen Unterlegscheibe im Gewindebereich des Schraubenschaftes einer Schraube sieht vor, daß die Schraube in das mittige Loch in der Unterlegscheibe lose eingeführt wird, bis die Unterlegscheibe in dem gewünschten Abstand vom Kopf der Schraube liegt, und daß anschließend der im Bereich des mittigen Loches der Unterlegscheibe ausgebildete oder eingebrachte rohrartige Ansatz durch radiale Krafteinwirkung abschnittsweise und unter plastischer Verformung zumindest von Teilabschnitten des Ansatzes gegen den Gewindebereich des Schraubenschaftes punkt- oder streifenförmig radial nach innen gepreßt wird.
Gemäß dem vorliegenden Verfahren ist einerseits ein sehr einfaches Aufschieben der Unterlegscheibe auf den Schraubenschaft möglich, ohne daß Oberflächenabschnitte der beiden Teile des Befestigungselementes beschädigt werden, andererseits ist durch die nachträgliche Verformung des vorgesehenen rohrartigen Ansatzes eine sichere Vormontage verwirklicht. Das Verfahren läßt sich mühelos und sicher durchführen, wobei in einfachen und kostengünstigen Verfahrensschritten ein Optimum erreicht werden kann.
In der nachstehenden Beschreibung werden anhand der Zeichnungen weitere Vorteile noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, wobei die Unterlegscheibe geschnitten und in einer Vormontagelage dargestellt ist;
Fig. 2 und Fig. 2a eine vergrößerte Darstellung eines Abschnittes einer Schraube und einer Unterlegscheibe, wobei die Unterlegscheibe in Fig. 2 geschnitten dargestellt ist und in Fig. 2a in Ansicht;
Fig. 3 eine andere Ausbildung eines Ansatzes an einer Unterlegscheibe, wobei eine Schraube eingesetzt ist;
Fig. 4 eine Ansicht der Unterlegscheibe von oben;
Fig. 5 ebenfalls eine Ansicht der Unterlegscheibe gemäß den Fig. 3 und 4 von oben, wobei jedoch lediglich die Stanztrennlinien und Stanzbiegelinien aufgezeigt sind;
Fig. 6 bis Fig. 16 verschiedene Ausführungsvarianten bezüglich der plastischen Verformung von Abschnitten bzw. Teilen des Ansatzes an einer Unterlegscheibe;
Fig. 1 7 eine Vorrichtung zum Eindrehen eines Befestigungselementes, teilweise im Schnitt dargestellt, mit eingesetztem Befestigungselement;
Fig. 1 8 eine andere Möglichkeit zum Setzen der Befestigungselemente, wobei hier vorerst die Befestigungselemente von Hand eingestoßen und anschließend die Schrauben mit der Vorrichtung eingedreht werden.
Das Befestigungselement 1 dient im wesentlichen zum Befestigen von Isolationsbahnen 2 oder entsprechenden -platten (Fig. 1 ) oder aber von Isolationsbahnen 2 und zusätzlichen Ab- dichtungsbahnen 3 auf einem festen Unterbau 4. Das Befestigungselement 1 selbst ist aus einer Schraube 5 und einer großflächigen, metallischen Unterlegscheibe 6 gebildet. Die Schraube 5 weist eine Bohrspitze 7, einen über wenigstens einen Teil seiner Länge mit einem Gewinde 8 versehenen Schraubenschaft 9 und einen Schraubenkopf 10 auf. Das Gewinde 8 kann praktisch über die ganze Länge des Schraubenschaftes 9 durchgehend ausgeführt wer- den, wobei vorteilhaft zumindest unterhalb des Schraubenkopfes 10 ein gewindefreier Schaftabschnitt 1 1 vorgesehen wird, so daß dann zusätzlich die bei solchen Anordnungen schon bisher gegebene Trittsicherheit beim Belasten der Unterlegscheibe gewährleistet ist. Es wäre auch denkbar, daß das Gewinde 8 über einen entsprechend kleineren Bereich der Länge des Schraubenschaftes 9 geführt ist. Ein Gewinde 8 ist zumindest anschließend an die Bohrspitze 7 notwendig, um die Befestigung im festen Unterbau 4 zu bewirken.
Die Unterlegscheibe 6 weist ein mittiges Loch auf, welches im Zentrum einer kegelförmigen Senkmulde 13 angeordnet ist. Durch diese Senkmulde 13 kann der Schraubenkopf 10 nach dem endgültigen Verschrauben des Befestigungselementes versenkt angeordnet sein, so daß keine Gefahr einer Verletzung der darüber zu verlegenden, weiteren Abdichtungsbahn gegeben ist. Die Unterlegscheibe kann annähernd quadratisch mit abgerundeten Ecken ausgeführt sein. Es ist natürlich auch denkbar, die erfindungsgemäßen Maßnahmen bei Unterlegscheiben mit anderer Form anzuwenden. Dabei ist es gleichgültig, ob die Oberfläche dieser Unterlegscheibe glatt oder mit entsprechenden Verstärkungsrippen oder Vertiefungen versehen ist. Auch kann eine Unterlegscheibe eingesetzt werden, welche im Bereich des Loches 21 keine Senkmulde 13 aufweist, wo also seitlich neben dem Loch 21 ebene Abschnitte der Unterlegscheibe vorhanden sind. Diesfalis wäre es auch denkbar, daß auf die ebenen Abschnitte fol- gend nach oben gerichtete Verstärkungsrippen vorgesehen sind, so daß dann gegenüber der obersten Oberfläche der Unterlegscheibe wiederum eine entsprechende Versenkung des Schraubenkopfes gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung ist auch möglich, wenn die Unterlegscheibe beispielsweise zu Versteifungszwecken gewölbt ausgebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun an das mittige Loch 21 anschließend ein rohrarti- ger Ansatz 20 vorgesehen, welcher achsparallel zum einzusetzenden Schraubenschaft 9 ausgerichtet ist. Aus der Darstellung in den Fig. 2 und 2a ist auch ersichtlich, daß der Innendurchmesser D2 des rohrartigen Ansatzes 20 gleich groß oder eher größer ist als der Außendurchmesser D1 des Gewindebereiches 8 des Schraubenschaftes 9. Somit kann der Schraubenschaft 9 in einfacher Weise und ohne Widerstand in das Loch 21 bzw. den daran an- schließenden Ansatz 20 eingeschoben werden. Dadurch ergeben sich keine Beschädigungen an den gegebenenfalls oberflächenbeschichteten Bereichen der Schraube und der Unterlegscheibe.
In Fig. 2a ist erkennbar, daß am rohrartigen Ansatz 20 Einpressungen 22 vorgesehen sind. Wenn die Unterlegscheibe 6 in der richtigen Stellung (siehe Fig. 1 ) bezogen auf den Schrau- benkopf 10 liegt, wird zum Festlegen der Unterlegscheibe in dieser gewünschten Vormontagestellung der Ansatz 20 durch radiales Einpressen von Abschnitten oder Teilen des Ansatzes 20 gegen den Gewindebereich 8 des Schraubenschaftes 9 gedrückt, so daß die innen im rohrartigen Ansatz 20 liegenden Bereiche in den Gewindebereich 8 eingreifen. Es erfolgt also eine plastische Verformung von Abschnitten oder Teilen des Ansatzes 20, so daß eine lagesichere Vormontage der Unterlegscheibe 6 und der Schraube 5 zu einem entsprechenden Befestigungselement 1 ermöglicht wird.
Bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 2a ist der Ansatz 20 als umfangsgeschlossenes Rohrstück ausgeführt und einstückig mit der Unterlegscheibe 6 ausgebildet. Der Ansatz 20 schließt somit unmittelbar an das Loch 21 an und kann beispielsweise in dem Stanz- und Formvorgang der Unterlegscheibe 6 in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Es wird dann praktisch dieser Bereich des Ansatzes 20 in einem Tiefziehvorgang nach unten verformt.
Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 3 bis 5 wird der rohrartige Ansatz 20 von mehreren, beim Stanzvorgang des mittigen Loches 21 in der Unterlegscheibe 6 umgebogenen Laschen 23 gebildet. Bei der hier gezeigten Ausgestaltung ergibt sich dadurch ein quadratisches Loch 21 , wobei an den Seitenbegrenzungen dieses Loches 21 vier Laschen 23, welche nach unten hin spitz zulaufen, nach unten gebogen sind. Bei einer solchen Ausgestaltung können ebenfalls entsprechende Einpressungen 22 vorgesehen werden, um Abschnitte oder Teile des Ansatzes 20 gegen den Gewindebereich 8 des Schraubenschaftes 9 zu drücken. In diesem Zusammenhang wäre es aber auch denkbar, daß lediglich die Endbereiche dieser nach unten frei auskragenden Laschen 23 in einem entsprechenden Vorgang plastisch verformt umgebogen werden, so daß die freien Endbereiche dann in den Gewindebereich 8 ein- greifen. Fig. 5 zeigt, wie die einzelnen Laschen 23 durch Trennschnitte 24 und durch Umbiegen entlang der Biegelinien 25 gefertigt werden.
Im Rahmen der Erfindung wäre es auch denkbar, ein entsprechendes Loch an der Unterlegscheibe 6 vorzusehen, in welches dann ein gegebenenfalls mit einem Anschlag versehener Rohrteil eingesetzt wird. Die Unterlegscheibe 6 wäre dann lediglich als Stanzteil ausgeführt, ohne daß nach unten hin zu verformende bzw. umzubiegende Bereiche zur Bildung des Ansatzes 20 erforderlich wären. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es zudem denkbar, Rohrteile aus Metall oder aus Kunststoff einzusetzen, welche dann je nach Bedarf verformbar sind. Möglich wäre es bei einer solchen Ausgestaltung auch, spezielle Metalle oder spezielle Kunststoffe einzusetzen, um dadurch gerade bezüglich der Korrosion am Übergang zwischen Unterlegscheibe 6 und Schraube 5 zusätzliche Wirkungen bzw. einen zusätzlichen Schutz hervorzurufen. Speziell aus den Darstellungen gemäß den Fig. 2 und 3 geht hervor, daß der rohrartige Ansatz 20 eine Länge aufweist, welche zumindest einer Gewindesteigung des Gewindebereiches 8 des Schraubenschaftes 9 entspricht. Dadurch ist die Kippgefahr der Unterlegscheibe 6 gegenüber dem Schraubenschaft 9 weitgehend ausgeschlossen, was sich gerade auch beim nachträglichen Transport der vormontierten Befestigungselemente vorteilhaft auswirkt.
Aus den Fig. 6 bis 16 sind verschiedenste Möglichkeiten ersichtlich, wie durch punktförmige oder streifenförmig verlaufende radiale Einpressungen eine Verformung des Ansatzes 20 erfolgen kann. Es sind hier verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, wie solche Einpressungen angeordnet werden können. Denkbar sind ebenfalls ringförmig umlaufende Einpressungen oder eben einer Rändelung ähnliche Einpressungen. Die streifenförmig verlaufenden Einpressungen können quer zur Achsrichtung der einzusetzenden Schraube, achsparallel oder auch schräg zu dieser Achse verlaufend angeordnet werden oder sich gegebenenfalls kreuzend. Die hier aufgezeigten Möglichkeiten sind keineswegs eine vollständige Aufzählung. Es soll damit nur angedeutet werden, daß es eine Vielzahl von Varianten gibt, wie nun der im Be- reich des mittigen Loches 21 der Unterlegscheibe 6 ausgebildete bzw. eingebrachte rohrartige Ansatz 20 durch radiale Krafteinwirkung abschnittweise oder vollflächig unter plastischer Verformung zumindest von Teilabschnitten des Ansatzes 20 gegen den Gewindebereich 8 des Schraubenschaftes 9 gepreßt werden kann.
Je nach Ausbildung der Vorrichtung zum Eindrehen der Befestigungselemente ist es zweck- mäßig, wenn die Vormontage der Unterlegscheibe 6 in einem gleichbleibenden Abstand vom Schraubenkopf 10 erfolgt. Es ragt dann der Schraubenkopf 10 immer in gleichem Maße in die entsprechende Vorrichtung hinein, so daß stets die gleichen Möglichkeiten zum achsgenauen Ausrichten beim Eindrehvorgang vorliegen. In Fig. 17 ist eine Vorrichtung 15 zum Eindrehen eines Befestigungselementes 1 dargestellt. Diese Vorrichtung weist eine Abstützflä- ehe 1 6 auf, an der die Unterlegscheibe 6 anliegen kann. Ferner ist ein Aufnahmerohr 17 vorgesehen, in welches das schraubenkopfseitige Ende der Schraube 5 eingesteckt werden kann. Die Vorrichtung 15 kann an eine entsprechende Montageanordnung mit einem Antriebselement angekuppelt werden. Gerade aus dieser Fig. 6 ist ersichtlich, daß eine achsgenaue Ausrichtung des Befestigungselementes im Zusammenwirken mit dem Schrauben- köpf 10 und der Unterlegscheibe 6 möglich ist. Es sind also die Bereiche A und B, welche eine achsgenaue Ausrichtung der Schraube 5 ermöglichen. Damit eine entsprechend lagegesicherte Halterung des Befestigungselementes 1 an der Vorrichtung 15 möglich ist, können im Bereich der Abstützf lache 16 Permanentmagnete 18 vorgesehen sein.
In der Praxis wird die Montage der Befestigungselemente vielfach so gehandhabt, daß diese in den entsprechenden Abständen von Hand durch die Abdichtungsbahnen 2 in die Isolationsbahnen 3 eingedrückt werden. Es ist dies der Fig. 1 8 zu entnehmen. Nach diesem Eindrücken wird die Vorrichtung 15 in Pfeilrichtung 19 aufgesetzt, und es ist lediglich noch die Schraube 5 entsprechend einzudrehen. Trotzdem erfüllt die Unterlegscheibe 6 aber auch hier die Funktion des zweiten Führungsabschnittes B, so daß die Unterlegscheibe 6 auch in die- sem Falle an der Abstützfläche 1 6 anliegt, jedoch nicht mehr als Verliersicherung von Permanentmagneten 1 8 gehalten werden muß. Auch zum Einstecken der Befestigungselemente von Hand ist es, abgesehen von der nachfolgend erforderlichen Montage durch die Vorrichtung, sinnvoll, wenn eben eine Vormontage des Befestigungselementes erfolgt, bei der die Unterlegscheibe mit entsprechendem Abstand vom Schraubenkopf 10 angeordnet ist. Es kann dann das Befestigungselement im Bereich des Schraubenkopfes 10 erfaßt und entsprechend der Vorgabe in den Untergrund eingesteckt werden.
In der vorstehenden Beschreibung wurde vom Loch 21 in der Unterlegscheibe 6 und vom Durchmesser dieses Loches gesprochen. Natürlich ist es auch möglich, anstelle eines kreisförmigen Loches andere Lochformen vorzusehen. Es wäre also auch denkbar, dieses Loch mehreckig, also beispielsweise dreieckig, quadratisch oder sechseckig auszubilden, wobei dann die entsprechenden Maße (Durchmessermaße) auf einen entsprechenden Hüllkreis bezogen sind. Auch die Form der Unterlegscheibe kann den verschiedensten Gegebenheiten angepaßt werden, wobei es grundsätzlich denkbar ist, sowohl mehreckige als auch in Draufsicht runde oder ovale Unterlegscheiben einzusetzen. Auch der Schraubenkopf 10 kann auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein, so daß es auch durchaus möglich wäre, anstelle eines Außen-Sechskant-Angriffes einen Innenangriff vorzusehen oder grundsätzlich einen anderen Werkzeugangriff. Um eine exaktere Führung des Schraubenkopfes 10 im Aufnahmerohr 1 7 zu bewerkstelligen, wäre es denkbar, den Bund 14 exakter an den Innendurchmesser dieses Aufnahmerohres 17 anzupassen.
Durch die vorliegende Erfindung ist ein weiter verbessertes, kostengünstiges Befestigungssystem für kleine und mittelgroße Flachdächer geschaffen worden, wobei das Befestigungselement natürlich auch im Wandbereich und im Innenbereich, z.B. bei Decken, einsetzbar ist. Es ist eine rationelle Montage mit vormontierten Befestigungselementen möglich, wobei in gleicher Weise auch das Vorstecken der Befestigungselemente bei Dachflächen ermöglicht wird.

Claims

Patentansprüche
1 . Befestigungselement zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen auf einem festen Unterbau, bestehend aus einer Schraube (5) und einer großflächigen, metallischen Unterlegscheibe (6), wobei die Schraube (5) eine Bohrspitze, einen wenigstens über einen Teil seiner Länge mit einem Gewinde versehenen Schraubenschaft und einen Schraubenkopf und die Unterlegscheibe ein vorzugsweise mittiges Loch (21 ) zum Einführen des Schraubenschaftes (9) aufweist, wobei die Unterlegscheibe (6) mit Abstand von dem Schraubenkopf in dem Bereich des Schraubenschaftes (9) gegen ungewolltes axiales Verschieben gesichert vormontierbar ist und wobei an das mittige Loch (21 ) in der Unterlegscheibe (6) ein rohrartiger, achsparallel zum einzusetzenden Schraubenschaft (9) ausgerichteter Ansatz (20) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte oder Teile des Ansatzes (20) zur Halterung der in die Unterlegscheibe (6) eingesetzen Schraube (5) durch punkt- oder streifenförmige radiale Einpressungen (22) in den Gewindebereich (8) des Schraubenschaftes (9) hinein plastisch verformt sind.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Ansatz (20) von mehreren, beim Stanzvorgang des mittigen Loches (21 ) in der Unterlegscheibe (6) umgebogenen Laschen (23) gebildet ist.
3. Befestigungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Ansatz (20) von einem form- und/oder kraftschlüssig in das mittige Loch (21 ) in der Unter- legscheibe (6) eingesetzten, gegebenenfalls mit einem Anschlag versehenen Rohrteil gebildet ist.
4. Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Loch (21 ) in der Unterlegscheibe (6) form- und/oder kraftschlüssig einsetzbare Rohrteil aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist.
5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Ansatz (20) eine über wenigstens eine Gewindesteigung des Gewindebereiches (8) des Schraubenschaftes (9) geführte Länge aufweist.
6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die punkt- oder streifenförmigen Einpressungen (22) einer Rändelung ähnlich sind.
7. Verfahren zur gegen ungewolltes axiales Verschieben gesicherten Vormontage einer großflächigen Unterlegscheibe im Gewindebereich des Schraubenschaftes einer Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (5) in das mittige Loch (21 ) in der Unterlegscheibe (6) lose eingeführt wird, bis die Unterlegscheibe (6) in dem gewünschten Abstand vom Kopf (10) der Schraube (5) liegt, und daß anschließend der im Bereich des mittigen Loches (21 ) der Unterlegscheibe (6) ausgebildete oder eingebrachte rohrartige Ansatz (20) durch radiale Krafteinwirkung abschnittsweise und unter plastischer Verformung zumindest von Teilabschnitten des Ansatzes (20) gegen den Gewindebereich (8) des Schraubenschaftes (9) punkt- oder streifenförmig radial nach innen gepreßt wird.
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