WO2000020703A1 - Befestigungselement sowie verfahren zum befestigen von isolationsbahnen oder -platten auf einem festen unterbau - Google Patents

Befestigungselement sowie verfahren zum befestigen von isolationsbahnen oder -platten auf einem festen unterbau Download PDF

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WO2000020703A1
WO2000020703A1 PCT/EP1999/007341 EP9907341W WO0020703A1 WO 2000020703 A1 WO2000020703 A1 WO 2000020703A1 EP 9907341 W EP9907341 W EP 9907341W WO 0020703 A1 WO0020703 A1 WO 0020703A1
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WO
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screw
tubular extension
thread
washer
fastening element
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PCT/EP1999/007341
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French (fr)
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Beda Angehrn
Daniel Gasser
Norbert Koeppel
Helmut Oesterle
Werner Patsch
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Sfs Industrie Holding Ag
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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

  • the invention relates to a fastening element for fastening insulation sheets or plates and optionally additional sealing sheets on a solid substructure, consisting of a screw, which is provided with a thread over at least part of the length of its shaft and has a screw head, and a large area Washer with a tubular extension, wherein the extension of the washer has at least over a large portion of its length an internal cross-section which is sufficiently large for rotatable reception and for axial displacement of the screw head and is narrowed at its end region facing away from the washer for the passage of the screw shaft.
  • the invention further relates to a method for fastening insulation sheets or plates and, if appropriate, additional sealing sheets or bituminous sublayers on a solid substructure made of thin concrete, with a fastening element consisting of a screw and a large washer with a tubular extension.
  • the present invention therefore has for its object to provide a fastener and a method of the type mentioned, by means of which using a fastener and a large-area washer with a tubular extension large attachment lengths can be bridged, while still a proper pressing force of the large-area washer on the top waterproofing or insulation sheet is made possible.
  • the outer diameter of the threaded shaft of the screw is larger than the free passage opening of the narrowed area of the tubular extension, so that the screw and the tubular extension are operatively connected in its narrowed area by means of a mutual thread engagement or can be brought into such an operative connection by screwing the screw into the through opening.
  • the washer with the tubular extension can be inserted into a correspondingly prepared bore in the entire structure, a washer with a tubular extension of the existing length being used.
  • the fastener When the fastener is screwed into the substructure, it comes into operative connection with the tubular extension at the same time with a corresponding threaded section, so that a telescopic axial displacement between the fastener and the tubular extension is no longer possible.
  • the fastener and the washer with the tubular extension then form an axially stable fastening element.
  • the washer can be used together with the tubular migen extension - if this seems necessary - still be rotated later, whereby, for example, the contact pressure of the large washer on the top of the insulation or sealing membrane can be increased.
  • the contact pressure can be reduced if the tightening is too tight by turning back the washer and thus the tubular extension.
  • an advantageous embodiment provides that the screw is provided with a thread at least over a large part of the length of the shaft.
  • a large area can be used for a required total length of the fastening element, since the fastener can protrude more or less far into the tubular extension of the washer. It is only important that a threaded area of the fastener is in threaded engagement with the narrowed area at the free end area of the tubular extension. For this reason, it is advantageous for the greatest possible utilization of the length of the fastener and also the length of the tubular extension if the screw is provided with a thread over the entire length of the shaft.
  • the two threaded sections on the shaft of the screw have different diameters, but the same thread pitch.
  • this creates the possibility that, for example, a first threaded section with a smaller diameter does not have to be threaded through the narrowed area of the tubular extension.
  • this means an advantageous measure.
  • the threaded section with the smaller diameter at the free end region of the shaft of the screw is designed as a two-start thread. In such a case, it is then also possible for the two threads to have different external diameters in the case of the two-start thread of the one thread section.
  • Such a constructive design proves to be particularly advantageous when used directly in concrete.
  • a further expedient embodiment provides that, in the case of two threaded sections of different diameters, the through opening at the narrowed area of the tubular extension approximately corresponds to the outer diameter of the section of the shaft with the smaller diameter thread.
  • the tubular extension In the case of the tubular extension, it is provided in a structurally simple manner that the through opening in the narrowed area of the tubular extension is cylindrical. In this way, a thread is practically cut or pressed into a corresponding core hole in the fastener used. In principle, however, it is also conceivable to provide a corresponding threaded bore in the area of the through-opening from the outset, but such a measure entails significantly higher manufacturing costs for the tubular extension.
  • an advantageous further measure of the method is to be seen in the fact that the uppermost edge of the opening formed by the tubular extension in the washer can be brought into operative connection with a drive tool. All that is required is a corresponding friction between the tool and the washer in order to bring about twisting and thus tightening or loosening of the same.
  • FIG. 1 shows a fastening element according to the invention, the large-area washer being shown in section with the tubular extension;
  • Figure 2 shows a section through a roof structure with an inserted fastener.
  • the fastening element 1 is used to fasten insulation sheets 2 and, if appropriate, additional sealing sheets 3 or, for example, additional bituminous sublayers 4 or other substructure materials 5 on a solid substructure 6.
  • the fixed substructure 6, to which the entire structure is ultimately to be attached, is executed as a thin-walled concrete element.
  • the fastening element 1 consists of a large-area washer 7 with a tubular extension 8 and a screw 9.
  • the screw 9 is provided with a screw head 10 and a shaft 11, which is provided with a thread over at least part of its length.
  • the tubular extension 8 has, at least over a large portion of its length, a central recess which has a sufficiently large internal cross section for rotatably receiving and for axially displacing the screw head 10.
  • a narrowed area 12 is embodied, which, however, allows the shaft 11 of the screw 9 to pass through.
  • the shaft 1 1 can not be moved in the axial direction through the narrowed area 12, since the outer diameter DA of the threaded shaft 11 is larger than the free through opening of the narrowed area 12. This creates the possibility that in the narrowed area of the tubular extension has a mutual thread engagement between the screw 9 and the inner wall of the through opening.
  • the screw 9 has a thread at least over a large part of the length of the shaft. To achieve a greater adjustment option between the screw and the tubular extension 8, however, this thread is advantageously guided over the entire length of the shaft 11.
  • two differently shaped threaded sections 13 and 14 are provided on the shaft 11 of the screw 9.
  • Both threaded sections 13 and 14 expediently have different diameters, but the same thread pitch. This prevents an axial relative movement between the screw 9 and the tubular extension 8 already taking place when the screw 9 is set, ie when the screw 9 is screwed into the base 6.
  • the tubular extension 8 and thus also the large-area washer 7 remain in the original starting position until the screw 9 is finally set. Subsequently, however, an additional tightening and pressing of the washer 7 by rotating the same together with the tubular extension is possible.
  • the threaded section 14 with the smaller diameter at the free end region of the shaft 11 is designed as a two-start thread, the two turns having different outside diameters.
  • the two threaded sections 13 and 14 with the different diameter are matched in the proposed embodiment to the through opening at the narrowed area 12 of the tubular extension 8 that the outer diameter of the portion of the shaft 1 1 with the smaller diameter thread approximately the cross section of the through opening on narrowed area 12 corresponds.
  • the first threaded section 14 can simply be pushed through the narrowed area 12, so that only the threaded section 13 engages in the wall of the through opening in the narrowed area 12.
  • the through opening in the narrowed area 12 of the tubular extension 8 is advantageously cylindrical, the thread being produced by the screw to be screwed in or else from the start during the manufacture of the tubular extension 8.
  • Various embodiments are also possible in the area of the through opening in the narrowed area 12. It is conceivable to make the cross section out of round or to provide ribs, elevations, knobs, notches or the like in the area of the wall of the through opening.
  • at least one mutual engagement should take place via the thread of the screw 9 or via a threaded section 13 of the screw 9 with the tubular extension. Only an axial adjustment should be possible by rotating the tubular extension with respect to the screw 9.
  • Fig. 3 shows the first step. So that the hole 15 in roof structures with bituminous layers does not stick to the drilling dust and possible pebbles, a twist drill 16 is used, the drilling advantageously being carried out without impact. The hole 1 5 is made so deep until the free end of the drill comes to rest on the base 6.
  • Fig. 4 illustrates how the hole 18 in the substructure 6 is made with a special boring bar 17.
  • the larger diameter A of the boring bar serves as a support and thus as a stop on the surface of the substructure 6.
  • the large-area washer can be inserted into the prepared bore 15 together with the tubular extension and the screw (FIG. 5).
  • the screw is now screwed in by means of a screw element 20 connected to a torque wrench, which engages in an engagement opening on the head 10 of the screw 9.
  • the screwing in takes place until the threaded section 14 designated in FIG. 1 has generally completely penetrated the substructure 6, i.e. the screw 9 sits on the lower end of the hole 18. Previous pull-out attempts can determine how high the torque is to be able to switch off the torque wrench in good time.
  • the fastener 1 would already be properly set, and the large-area washer is normally firmly against the top of the entire structure to be fastened.
  • the large-area washer 7 does not lie optimally on the uppermost sealing membrane 3, ie the pretension on the uppermost cover of the entire structure is not given or is too low.
  • the present invention entails that by twisting the large washer 7 together with the tubular extension 8 of the extension 8 is pulled in by the threaded engagement with the screw 9 in the axial direction, this rotary movement is carried out until there is sufficient pretensioning and thus support of the large washer 7 on the sealing sheet 3.
  • FIG. 7 shows the situation after the screw 9 has finally been set.
  • a special attachment 21 on the screw element 20, which, for example, as can be seen in FIG. 8, can be pushed into an inserted position.
  • the special attachment 21 has an essentially conical extension 22 which is provided with ribs.
  • the attachment 21 can be pressed a small amount into the outer end region of the tubular extension 8, so that rotation is carried out.
  • the final setting of the fastening element takes place in that the tubular extension 8 moves downward along the threaded section 13, as a result of which the screw itself is guided further into the interior of the tubular extension 8.
  • the large-area washer and the tubular extension are advantageously made in one piece from a plastic material.
  • a plastic material for example, plastic or metal.
  • the screw 9 can also be made from a wide variety of materials, in particular also from stainless material.
  • the screw 9 For attachment to a substructure consisting, for example, of metal or aerated concrete, it is also conceivable to provide the screw 9 with a self-drilling or self-piercing tip.
  • the essential measure according to the invention namely that the tubular extension and the screw 9 are in mutual thread engagement, can be achieved with the most varied design variants of the screw, the tubular extension and the large-area washer.

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Abstract

Bei einem Befestigungselement (1) zum Befestigen von Isolations- und Abdichtungsbahnen auf einem festen Unterbau sind eine Schraube (9) und eine großflächige Unterlegscheibe (7) mit einem rohrförmigen Fortsatz (8) vorgesehen. Die Schraube (9) weist zwei Gewindeabschnitte (13, 14) auf, wobei der eine Gewindeabschnitt (13) in einem verengten Bereich (12) des rohrförmigen Fortsatzes (8) mit der Durchgangsöffnung in einem gegenseitigen Gewindeeingriff in Wirkverbindung steht. Durch gegenseitiges Verdrehen von rohrförmigem Fortsatz (8) und Schraube (9) wird eine axiale Relativbewegung zwischen den beiden Teilen möglich.

Description

Befestigungselement sowie Verfahren zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten auf einem festen Unterbau
Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen auf einem festen Unterbau, bestehend aus einer Schraube, welche wenigstens über einen Teil der Länge ihres Schaftes mit einem Gewinde versehen ist und einen Schraubenkopf aufweist, und einer großflächigen Unterlegscheibe mit einem rohrförmigen Fortsatz, wobei der Fortsatz der Unterlegscheibe wenigstens über einen großen Teilabschnitt seiner Länge einen zur drehbaren Aufnahme und zum axialen Verschieben des Schraubenkopfes ausreichend großen Innenquerschnitt aufweist und an seinem der Unterlegscheibe abgewandten Endbereich zum Durchtritt des Schaftes der Schraube verengt ist. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen oder bituminösen Unterschichten auf einem festen Unterbau aus dünnem Beton, mit einem aus einer Schraube und einer großflächigen Unterlegscheibe mit einem rohrförmigen Fortsatz bestehenden Befestigungselement.
Die Sanierung von Dachbereichen, bei welchen durch mehrfaches Auflegen von Isolations- und Abdichtungsbahnen sowie bituminösem Material Sanierungsversuche durchgeführt wurden, stellt ein besonderes Problem dar. In der Regel ist unter solchen Aufbauten ein Unterbau aus dünnem Beton vorhanden, welcher bei der Befestigung der neu aufzubringenden Isolations- und Abdichtungsbahnen nicht durchbrochen werden soll, da dieser vielfach die Decke an der Innenseite eines Gebäudes bildet. Da man nicht von vorneherein weiß, wie dick der bereits vorhandene Aufbau ist und um nicht für jede Dicke des Aufbaues einen anderen Befestiger oder eine andere großflächige Unterlegscheibe mit einem rohrförmigen Fortsatz einsetzen zu müssen, soll eine Ausgleichsmöglichkeit für die Gesamtlänge des Befestigungselementes vorhanden sein.
An sich sind Lösungen bekannt, bei welchen der Befestiger in dem rohrförmigen Fortsatz teleskopartig verschiebbar ist, wodurch eine Veränderung der Gesamtlänge erzielt werden kann. Eine derartige Ausführung ist jedoch gerade bei einem Dachaufbau, bei welchem die großflächige Unterlegscheibe auf die oberste Abdichtungsbahn aufgepreßt werden soll, nicht vorteilhaft. Einsatzfälle zum Befestigen von Isolations- und Abdichtungsbahnen auf einem Unterbau aus dünnem Beton oder anderen Materialien wie z.B. Blech usw. ergeben sich auch bei Neubauten, wenn eine relativ dicke Isolationsbahn eingesetzt wird. Auch diesfalls soll die Gesamtlänge des Befestigungselementes von dem Befestiger selbst und von dem rohrförmigen Fortsatz der großflächigen Unterlegscheibe gebildet werden, wobei in einem relativ großen Bereich ein Ausgleich verschiedener Gesamtdicken der zu befestigenden Materialien möglich sein soll. Speziell für Fälle, in welchen ein solcher Ausgleich möglich sein soll und die bekannte, teleskopartige Ausgestaltung der gegenseitigen Verschiebbarkeit von Befestiger und rohrförmigem Fortsatz nicht erwünscht ist, bestehen bisher keine Lösungsmöglichkeiten.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein Befestigungselement und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche unter Verwendung eines Befestigers und einer großflächigen Unterlegscheibe mit einem rohrförmigen Fortsatz große Befestigungslängen überbrückt werden können, wobei trotzdem eine ordnungsgemäße Anpreßkraft der großflächigen Unterlegscheibe auf die oberste Abdichtungs- oder Isolationsbahn ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß der Außendurchmesser des mit einem Gewinde versehenen Schaftes der Schraube größer ist als die freie Durchgangsöffnung des verengten Bereiches des rohrförmigen Fortsatzes, so daß die Schraube und der rohrförmige Fortsatz in dessen verengtem Bereich mittels eines gegenseitigen Gewindeeingriffes in Wirkverbindung stehen bzw. durch Eindrehen der Schraube in die Durchgangsöffnung in eine solche Wirkverbindung bringbar sind.
Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die Unterlegscheibe mit dem rohrförmigen Fortsatz in eine entsprechend vorbereitete Bohrung im gesamten Aufbau eingeschoben werden, wobei eine Unterlegscheibe mit einem rohrförmigen Fortsatz in der vorhandenen Länge verwendet wird. Beim Eindrehen des Befestigers in den Unterbau gelangt dieser mit einem entsprechenden Gewindeabschnitt gleichzeitig in eine Wirkverbindung mit dem rohrförmigen Fortsatz, so daß eine teleskopartige axiale Verschiebung zwischen Befestiger und rohrförmigem Fortsatz nicht mehr möglich ist. Der Befestiger und die Unterlegscheibe mit dem rohrförmigen Fortsatz bilden dann ein axial stabiles Befestigungselement. Da der Befestiger und der verengte Bereich des rohrförmigen Fortsatzes jedoch in einem gegenseitigen Gewindeeingriff stehen, kann die Unterlegscheibe zusammen mit dem rohrför- migen Fortsatz - falls dies erforderlich scheint - nachträglich immer noch verdreht werden, wodurch beispielsweise die Anpreßkraft der großflächigen Unterlegscheibe auf der Oberseite der Isolations- bzw. der Abdichtungsbahn erhöht werden kann. Durch Verdrehen der großflächigen Unterlegscheibe wird diese nämlich entsprechend der Gewindesteigung auf dem Befestiger in axialer Richtung weiter nach innen gezogen, oder aber der Anpreßdruck kann bei zu festem Anziehen durch Zurückdrehen der Unterlegscheibe und somit des rohrförmigen Fortsatzes verringert werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Schraube zumindest über einen Großteil der Länge des Schaftes mit einem Gewinde versehen ist. Dadurch kann ein großer Bereich für eine erforderliche Gesamtlänge des Befestigungselementes ausgenützt werden, denn der Befestiger kann mehr oder weniger weit in den rohrförmigen Fortsatz der Unterlegscheibe hineinragen. Wichtig ist immer nur, daß ein Gewindebereich des Befestigers mit dem verengten Bereich am freien Endbereich des rohrförmigen Fortsatzes in Gewindeeingriff steht. Aus diesem Grunde ist es für die größtmögliche Ausnützung der Länge des Befestigers und auch der Länge des rohrförmigen Fortsatzes vorteilhaft, wenn die Schraube über die ganze Länge des Schaftes mit einem Gewinde versehen ist.
Eine weitere vorteilhafte Konstruktion wird darin gesehen, daß am Schaft der Schraube zwei verschieden ausgebildete Gewindeabschnitte vorgesehen sind. Damit kann dem Umstand Rechnung getragen werden, daß im Unterbau, an welchem schlußendlich der ganze Aufbau befestigt werden soll, ein dem Unterbau angepaßtes Gewinde und in dem gegenseitigen Eingriffsbereich zwischen der Schraube und dem verengten Bereich des rohrförmigen Fortsatzes die optimalste Gewindeform vorgesehen werden kann.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die beiden Gewindeabschnitte am Schaft der Schraube unterschiedlichen Durchmesser, jedoch die gleiche Gewindesteigung aufweisen. Um optimalere Eingriffsmögiichkeiten zu haben, kann es zweckmäßig sein, im Unterbau mit einem kleineren Außendurchmesser zu fahren. Außerdem wird dadurch die Möglichkeit geschaffen, daß beispielsweise ein im Durchmesser kleinerer erster Gewindeabschnitt nicht auch noch durch den verengten Bereich des rohrförmigen Fortsatzes hindurchgewindet werden muß. Gerade für eine Vormontage des Befestigers in dem rohrförmigen Fortsatz bedeutet dies eine vorteilhafte Maßnahme. Bei einem speziellen Untergrund kann es von Vorteil sein, wenn der Gewindeabschnitt mit dem kleineren Durchmesser am freien Endbereich des Schaftes der Schraube als zweigängiges Gewinde ausgebildet ist. In einem solchen Fall ist es dann auch möglich, daß bei dem zweigängigen Gewinde des einen Gewindeabschnittes die beiden Gewindegänge verschiedenen Außendurchmesser aufweisen. Eine solche konstruktive Gestaltung erweist sich gerade in direktem Einsatz in Beton von Vorteil.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß bei zwei Gewindeabschnitten unterschiedlichen Durchmessers die Durchgangsöffnung am verengten Bereich des rohrförmigen Fortsatzes annähernd dem Außendurchmesser des Abschnittes des Schaftes mit dem im Durchmesser kleineren Gewinde entspricht. Dadurch kann bei einer Vormontage zuerst eine Zentrierung des freien Endes des Befestigers in dem verengten Bereich erfolgen, wonach mit einer oder mehreren Umdrehungen eine unverlierbare Vormontage möglich wird.
Bei dem rohrförmigen Fortsatz ist in konstruktiv einfacher Weise vorgesehen, daß die Durchgangsöffnung im verengten Bereich des rohrförmigen Fortsatzes zylindrisch ausgeführt ist. Damit wird praktisch in eine entsprechende Kernbohrung des eingesetzten Befestigers ein Gewinde hineingeschnitten bzw. hineingedrückt. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, im Bereich der Durchgangsöffnung von vorneherein eine entsprechende Gewindebohrung vorzusehen, wobei eine solche Maßnahme jedoch wesentlich höhere Herstellungskosten für den rohrförmigen Fortsatz mit sich bringt.
Eine weitere Möglichkeit ergibt sich dann, wenn die Durchgangsöffnung im verengten Bereich des rohrförmigen Fortsatzes im Querschnitt unrund oder mit an der Wandung ausgebildeten Rippen, Erhebungen, Noppen, Kerben oder dergleichen ausgeführt ist. Auf diese Weise ist unter Umständen kein umfangsgeschlossener gegenseitiger Gewindeeingriff vorhanden, was jedoch bei entsprechenden Anwendungsfällen auch nicht notwendig ist. Gewährleistet sein muß lediglich, daß eine gegenseitige axiale Verstellung zwischen dem Befestiger und dem rohrförmigen Fortsatz durch eine gegenseitige Relativdrehbewegung mit einem dem Gewindeeingriff entsprechenden Vorschub erfolgt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorgeschlagen, daß vorerst in dem aus
Isolationsbahnen oder -platten, Abdichtungsbahnen und gegebenenfalls zusätzlichen Schichten bestehenden Aufbau eine im wesentlichen dem Außendurchmesser des rohrförmigen Fortsatzes entsprechende Bohrung hergestellt wird, dann in dem aus Beton be- stehenden Unterbau eine auf das Gewinde der Schraube oder gegebenenfalls auf einen Dübel zum Einsatz der Schraube angepaßte Bohrung gefertigt wird, anschließend die Unterlegscheibe mit dem rohrförmigen Fortsatz und die Schraube eingesetzt werden und die Schraube auf die vorgesehene Eindringtiefe eingedreht wird, wobei die Schraube dabei ein Gegengewinde in den verengten Endbereich des Fortsatzes einformt bzw. in ein dort ausgebildetes Gewinde eingreift, und abschließend bei Bedarf einer stärkeren Anpreßkraft der Unterlegscheibe auf die oberste Abdichtungsbahn die Unterlegscheibe samt dem rohrförmigen, mit dem Gewinde auf der Schraube in Wirkverbindung stehenden Fortsatz relativ zur Schraube verdreht wird.
Durch ein solches Verfahren kann nicht nur bei Sanierungen bestehender Dachaufbauten, sondern auch bei Neuaufbauten eine optimale Befestigung erfolgen. Gerade aber bei Sanierungsmaßnahmen auf einem Unterbau, bei welchem nicht von vomeherein klar ist, wie dick dieser Aufbau ist, erweist sich das beschriebene Befestigungselement im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren von besonderem Vorteil. Allein schon durch die Herstellung der ersten Bohrung in dem gesamten Aufbau kann eine Art Probebohrung geschaffen werden, mittels welcher die Gesamtdicke des Aufbaues festgestellt werden kann. Dann können Befestigungselemente mit aufeinander abgestimmter Länge des rohrförmigen Fortsatzes und entsprechender Länge der Schraube eingesetzt werden. Optimal ist auch die Möglichkeit, daß nachträglich, d.h. nach dem endgültigen Setzen des Befestigers, die Anpreßkraft der Unterlegscheibe noch reguliert werden kann, indem die Unterlegscheibe gegenüber dem Befestiger verdreht wird.
In diesem Zusammenhang ist eine vorteilhafte weitere Maßnahme des Verfahrens darin zu sehen, daß der oberste Rand der durch den rohrförmigen Fortsatz in der Unterlegscheibe gebildeten Öffnung mit einem Antriebswerkzeug in Wirkverbindung bringbar ist. Dabei bedarf es lediglich einer entsprechenden Reibung zwischen dem Werkzeug und der Unterlegscheibe, um ein Verdrehen und somit ein Anziehen bzw. Lösen derselben zu bewirken.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement, wobei die großflächige Unterlegscheibe mit dem rohrförmigen Fortsatz geschnitten dargestellt ist; Fig. 2 einen Schnitt durch einen Dachaufbau mit einem eingesetzten Befestigungselement;
Fig. 3 bis Fig. 8 die einzelnen aufeinander folgenden Verfahrensschritte zur Herstellung einer Befestigung mit einem erfindungsgemäßen Befestigungselement.
Das Befestigungselement 1 dient zur Befestigung von Isolationsbahnen 2 und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen 3 oder beispielsweise zusätzlichen bituminösen Unterschichten 4 oder anderen Unterbaumaterialien 5 auf einem festen Unterbau 6. Bei dem dargestellten Beispiel ist der feste Unterbau 6, an welchem der ganze Aufbau schlußendlich befestigt werden soll, als dünnwandiges Betonelement ausgeführt.
Das Befestigungselement 1 besteht aus einer großflächigen Unterlegscheibe 7 mit einem rohrförmigen Fortsatz 8 und einer Schraube 9. Die Schraube 9 ist mit einem Schraubenkopf 10 und einem Schaft 1 1 versehen, welcher wenigstens über einen Teil dessen Länge mit einem Gewinde versehen ist.
Der rohrförmige Fortsatz 8 weist wenigstens über einen großen Teilabschnitt seiner Länge eine mittige Ausnehmung auf, weiche zur drehbaren Aufnahme und zum axialen Verschieben des Schraubenkopfes 10 einen ausreichend großen Innenquerschnitt besitzt. An dem der Unterlegscheibe 7 abgewandten Endbereich ist ein verengter Bereich 12 ausgeführt, der jedoch den Durchtritt des Schaftes 1 1 der Schraube 9 erlaubt. Der Schaft 1 1 kann aber nicht in axialer Richtung verschiebbar durch den verengten Bereich 12 hindurchgeführt werden, da der Außendurchmesser DA des mit dem Gewinde versehenen Schaftes 1 1 größer ist als die freie Durchgangsöffnung des verengten Bereiches 12. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, daß in dem verengten Bereich des rohrförmigen Fortsatzes ein gegenseitiger Gewindeeingriff zwischen der Schraube 9 und der Innenwandung der Durchgangsöffnung gegeben ist.
Die Schraube 9 weist zumindest über einen Großteil der Länge des Schaftes ein Gewinde auf. Zur Erzielung einer größeren Verstelimöglichkeit zwischen der Schraube und dem rohrförmigen Fortsatz 8 ist dieses Gewinde jedoch vorteilhaft über die ganze Länge des Schaftes 1 1 geführt.
Bei der dargestellten Ausführungsform des Befestigungselementes sind am Schaft 1 1 der Schraube 9 zwei verschieden ausgebildete Gewindeabschnitte 13 und 14 vorgesehen. Diese beiden Gewindeabschnitte 13 und 14 weisen zweckmäßig unterschiedlichen Durchmesser, jedoch die gleiche Gewindesteigung auf. Dadurch wird verhindert, daß bereits beim Setzen der Schraube 9, d.h. beim Eindrehen der Schraube 9 in den Untergrund 6, eine axiale Relativbewegung zwischen der Schraube 9 und dem rohrförmigen Fortsatz 8 stattfindet. Der rohrförmige Fortsatz 8 und somit auch die großflächige Unterlegscheibe 7 bleiben bis zum endgültigen Setzen der Schraube 9 in der ursprünglichen Ausgangsstellung. Anschließend ist jedoch ein zusätzliches Festziehen und Anpressen der Unterlegscheibe 7 durch Verdrehen derselben samt dem rohrförmigen Fortsatz möglich.
Durch besondere Ausbildung der Gewindeabschnitte kann eine Anpassung an die Materialien, in welche diese eingedreht werden sollen, erfolgen. So ist gerade bei dem vorgeschlagenen Beispiel vorgesehen, den Gewindeabschnitt 14 mit dem kleineren Durchmesser am freien Endbereich des Schaftes 1 1 als zweigängiges Gewinde auszubilden, wobei die beiden Gewindegänge verschiedene Außendurchmesser aufweisen.
Die zwei Gewindeabschnitte 13 und 14 mit dem unterschiedlichen Durchmesser sind bei der vorgeschlagenen Ausführungsform so auf die Durchgangsöffnung am verengten Bereich 12 des rohrförmigen Fortsatzes 8 abgestimmt, daß der Außendurchmesser des Abschnittes des Schaftes 1 1 mit dem im Durchmesser kleineren Gewinde annähernd dem Querschnitt der Durchgangsöffnung am verengten Bereich 12 entspricht. Somit kann bei einer Vormontage der Schraube 9 in dem rohrförmigen Fortsatz 8 der erste Gewindeabschnitt 14 einfach durch den verengten Bereich 12 hindurchgeschoben werden, so daß erst der Gewindeabschnitt 13 in die Wandung der Durchgangsöffnung im verengten Bereich 12 eingreift.
Die Durchgangsöffnung in dem verengten Bereich 12 des rohrförmigen Fortsatzes 8 ist vorteilhaft zylindrisch ausgeführt, wobei das Gewinde von der einzudrehenden Schraube oder aber bereits von vorneherein bei der Fertigung des rohrförmigen Fortsatzes 8 hergestellt wird. Auch im Bereich der Durchgangsöffnung in dem verengten Bereich 12 sind verschiedene Ausführungsformen möglich. So ist es denkbar, den Querschnitt unrund auszuführen oder aber im Bereich der Wandung der Durchgangsöffnung Rippen, Erhebungen, Noppen, Kerben oder dergleichen vorzusehen. Zur Verhinderung einer axialen gegenseitigen Verschiebbarkeit soll ja zumindest ein gegenseitiger Eingriff über das Gewinde der Schraube 9 oder über einen Gewindeabschnitt 13 der Schraube 9 mit dem rohrförmigen Fortsatz erfolgen. Möglich sein soll lediglich eine axiale Verstellung, indem der rohrförmige Fortsatz gegenüber der Schraube 9 verdreht wird. Anhand der Fig. 3 bis 8 wird nun noch das erfindungsgemäße Verfahren zum Befestigen von Isolationsbahnen 2 und zusätzlichen Abdichtungsbahnen 3 auf einem festen Unterbau 6 aus einer dünnen Betonplatte erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Schraube mit ihrem am freien Ende ausgebildeten Gewindeabschnitt 14 direkt in den Unterbau 6 eingreift. Denkbar ist es aber auch, im Unterbau eine Bohrung für einen Dübel vorzusehen, in welchen eine Schraube eingedreht wird.
Fig. 3 zeigt den ersten Schritt. Damit die Bohrung 1 5 bei Dachaufbauten mit bituminösen Auflagen nicht mit dem Bohrmehl und möglichen Kieseln verklebt, wird ein Spiralbohrer 16 eingesetzt, wobei das Bohren vorteilhafterweise ohne Schlageinwirkung erfolgt. Die Bohrung 1 5 wird so tief hergestellt, bis das freie Ende des Bohrers auf dem Unterbau 6 zur Anlage kommt.
Fig. 4 veranschaulicht, wie mit einer speziellen Bohrstange 17 das Loch 18 im Unterbau 6 gefertigt wird. Von einer optimalen Bohrung wird dann gesprochen, wenn der Bohrer 19 keinen merkbaren Vorschub mehr bringt oder sich eine Geräuschänderung des Schlagbohrers bemerkbar macht. Der größere Durchmesser A der Bohrstange dient zur Auflage und somit als Anschlag auf der Oberfläche des Unterbaues 6.
Nun kann die großflächige Unterlegscheibe zusammen mit dem rohrförmigen Fortsatz und der Schraube in die vorbereitete Bohrung 1 5 hineingesteckt werden (Fig. 5). Mittels eines an einen Drehmomentschrauber angeschlossenen Schraubelementes 20, welches in eine Eingriffsöffnung am Kopf 10 der Schraube 9 eingreift, wird jetzt die Schraube eingedreht. Das Eindrehen erfolgt soweit, bis der in Fig. 1 bezeichnete Gewindeabschnitt 14 in der Regel zur Gänze in den Unterbau 6 eingedrungen ist, d.h. die Schraube 9 am unteren Ende des Loches 18 aufsitzt. Durch vorgängige Ausreißversuche kann bestimmt werden, wie hoch das nötige Moment ist, um den Drehmomentschrauber rechtzeitig abschalten zu können.
Damit wäre das Befestigungselement 1 bereits ordnungsgemäß gesetzt, und die großflächige Unterlegscheibe liegt normalerweise fest an der Oberseite des gesamten zu befestigenden Aufbaues an. Wie insbesondere den Fig. 7 und 8 zu entnehmen ist, kann es jedoch vorkommen, daß die großflächige Unterlegscheibe 7 nicht optimal auf der obersten Abdichtungsbahn 3 aufliegt, d.h. die Vorspannung auf der obersten Abdeckung des gesamten Aufbaues nicht gegeben oder zu gering ist. Deshalb ist es eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, die die vorliegende Erfindung mit sich bringt, daß durch Verdrehen der großfiä- chigen Unterlegscheibe 7 zusammen mit dem rohrförmigen Fortsatz 8 der Fortsatz 8 durch den Gewindeeingriff mit der Schraube 9 in axialer Richtung hineingezogen wird, wobei diese Drehbewegung solange durchgeführt wird, bis eine ausreichende Vorspannung und somit Auflage der großflächigen Unterlegscheibe 7 auf der Abdichtungsbahn 3 erfolgt.
Fig. 7 zeigt die Situation nach dem endgültigen Setzen der Schraube 9. Hier wird vorgeschlagen, auf dem Schraubelement 20 einen Spezialvorsatz 21 auszubilden, der beispielsweise - wie in Fig. 8 zu sehen - in eine Einsatzposition vorgeschoben werden kann. Der Spezialvorsatz 21 weist einen im wesentlichen konischen Ansatz 22 auf, welcher mit Rippen versehen ist. In dieser Ausführung kann der Vorsatz 21 um ein geringes Maß in den außen liegenden Endbereich des rohrförmigen Fortsatzes 8 eingedrückt werden, so daß eine Drehmitnahme erfolgt. Das endgültige Setzen des Befestigungselementes erfolgt indem sich der rohrförmige Fortsatz 8 entlang des Gewindeabschnittes 13 nach unten bewegt, wodurch die Schraube selbst weiter in den Innenraum des rohrförmigen Fortsatzes 8 hineingeführt wird.
Es ist durchaus denkbar, an dem oberen, der großflächigen Unterlegscheibe 7 zugewandten Ende des rohrförmigen Fortsatzes 8 eine Art Schlüsselangriff oder irgendeine Form eines Werkzeugangriffes vorzusehen. Bei Ausbildung des rohrförmigen Fortsatzes aus Kunststoff genügt aber der Eingriff mit einem Spezialvorsatz 21 , um die notwendige Reibung für eine Drehmitnahme zu erreichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Befestigungselement werden die großflächige Unterlegscheibe und der rohrförmige Fortsatz vorteilhaft einstückig aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Unterlegscheibe und den rohrförmigen Fortsatz aus anderen Materialien herzustellen. So ist es denkbar, eine großflächige Unterlegscheibe 7 aus Metall vorzusehen, in welche dann einfach eine Art rohrförmiger Fortsatz mit einem entsprechenden Kragen oder überhaupt mit einer axialen Wirkverbindung zur gegenseitigen Fixierung von Unterlegscheibe und rohrförmigem Fortsatz eingeschoben wird. Die Schraube 9 kann ebenfalls aus verschiedensten Materialien gefertigt werden, insbesondere auch aus rostfreiem Material. Für eine Befestigung auf einem z.B. aus Metall oder Porenbeton bestehenden Unterbau ist es zudem denkbar, die Schraube 9 mit einer selbstbohrenden oder selbstlochformenden Spitze auszustatten. Die wesentliche erfindungsgemäße Maßnahme, nämlich daß der rohrförmige Fortsatz und die Schraube 9 in einem gegenseitigen Gewindeeingriff stehen, kann mit verschiedensten Ausführungsvarianten der Schraube, des rohrförmigen Fortsatzes und der großflächigen Unterlegscheibe erzielt werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Befestigungselement zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen auf einem festen Unterbau, bestehend aus einer Schraube, welche wenigstens über einen Teil der Länge ihres Schaftes mit einem Gewinde versehen ist und einen Schraubenkopf aufweist, und einer großflächigen Unterlegscheibe mit einem rohrförmigen Fortsatz, wobei der Fortsatz der Unterlegscheibe wenigstens über einen großen Teilabschnitt seiner Länge einen zur drehbaren Aufnahme und zum axialen Verschieben des Schraubenkopfes ausreichend großen Innenquerschnitt aufweist und an seinem der Unterlegscheibe abgewandten Endbereich zum Durchtritt des Schaftes der Schraube verengt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (DA) des mit einem Gewinde versehenen Schaftes (1 1 ) der
Schraube (9) größer ist als die freie Durchgangsöffnung des verengten Bereiches (12) des rohrförmigen Fortsatzes (8), so daß die Schraube (9) und der rohrförmige Fortsatz (8) in dessen verengtem Bereich (12) mittels eines gegenseitigen Gewindeeingriffes in Wirkverbindung stehen bzw. durch Eindrehen der Schraube (9) in die Durchgangsöffnung in eine solche Wirkverbindung bringbar sind.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (9) zumindest über einen Großteil der Länge des Schaftes (1 1 ) mit einem Gewinde versehen ist.
3. Befestigungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (9) über die ganze Länge des Schaftes (1 1 ) mit einem Gewinde versehen ist.
4. Befestigungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaft (1 1 ) der Schraube (9) zwei verschieden ausgebildete Gewindeabschnitte (13, 14) vorgesehen sind.
5. Befestigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gewindeabschnitte (13, 14) am Schaft (1 1 ) der Schraube (9) unterschiedlichen
Durchmesser, jedoch die gleiche Gewindesteigung aufweisen.
6. Befestigungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeabschnitt (14) mit dem kleineren Durchmesser am freien Endbereich des Schaftes (1 1 ) der Schraube (9) als zweigängiges Gewinde ausgebildet ist.
7. Befestigungselement nach Ansprüch e, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zweigängigen Gewinde des einen Gewindeabschnittes (14) die beiden Gewindegänge verschiedenen Außendurchmesser aufweisen.
8. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Gewindeabschnitten (1 3, 14) unterschiedlichen Durchmessers die Durchgangsöffnung am verengten Bereich (12) des rohrförmigen Fortsatzes (8) annähernd dem Außendurchmesser des Abschnittes (14) des Schaftes (1 1 ) mit dem im
Durchmesser kleineren Gewinde entspricht.
9. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung im verengten Bereich (12) des rohrförmigen Fortsatzes (8) zylindrisch ausgeführt ist.
10. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung im verengten Bereich (12) des rohrförmigen Fortsatzes (8) im Querschnitt unrund oder mit an der Wandung ausgebildeten Rippen, Erhebungen, Noppen, Kerben oder dergleichen ausgeführt ist.
1 1 . Verfahren zum Befestigen von Isolationsbahnen oder -platten und gegebenenfalls zusätzlichen Abdichtungsbahnen oder bituminösen Unterschichten auf einem festen
Unterbau aus dünnem Beton, mit einem aus einer Schraube und einer großflächigen
Unterlegscheibe mit einem rohrförmigen Fortsatz bestehenden Befestigungselement nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vorerst in dem aus
Isolationsbahnen (2) oder -platten, Abdichtungsbahnen (3) und gegebenenfalls zusätzlichen Schichten (4, 5) bestehenden Aufbau eine im wesentlichen dem
Außendurchmesser des rohrförmigen Fortsatzes (8) entsprechende Bohrung (15) hergestellt wird, dann in dem aus Beton bestehenden Unterbau (6) eine auf das Gewinde der Schraube (9) oder gegebenenfalls auf einen Dübel zum Einsatz der Schraube (9) angepaßte Bohrung (18) gefertigt wird, anschließend die Unterlegscheibe (7) mit dem rohrförmigen Fortsatz (8) und die Schraube (9) eingesetzt werden und die Schraube (9) auf die vorgesehene Eindringtiefe eingedreht wird, wobei die Schraube dabei ein Gegengewinde in den verengten Endbereich (12) des Fortsatzes (8) einformt bzw. in ein dort ausgebildetes Gewinde eingreift, und abschließend bei Bedarf einer stärkeren Anpreßkraft der Unterlegscheibe (7) auf die oberste Abdichtungsbahn (3) die Unterlegscheibe (7) samt dem rohrförmigen, mit dem Gewinde auf der Schraube (9) in Wirkverbindung stehenden Fortsatz (8) relativ zur Schraube (9) verdreht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Rand der durch den rohrförmigen Fortsatz (8) in der Unterlegscheibe (7) gebildeten Öffnung mit einem Antriebswerkzeug in Wirkverbindung bringbar ist.
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