DE3500084A1 - Anordnung zur verbindung von kompressiblem flachmaterial mit einem starren koerper - Google Patents

Description

PRINZ, LEISER, BUNKE & PARTNER

Patentanwälte European Patent Attorneys

München _o Stuttgart 3500084

2. Januar 1985

ELCO INDUSTRIES, INC.
1111, Samuelson Road
Rockford, Illinois 61101 / USA

Unser Zeichen: E 1295

Anordnung zur Verbindung von kompressiblem Flachmaterial mit einem starren Körper

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verbindung ein- oder mehrschichtigen kompressiblen Flachmaterials mit einem starren Körper, wie z.B. einer Isolationsschicht mit einer Dachabdeckung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung mit einem metallischen Verbindungsmittel, wie einer Schraube, wobei das Verbindungsmittel durch die Mitte einer federnden Scheibe hindurchgesteckt ist. Die Schraube durchsetzt das Flachmaterial, also die kompressible Schicht, und ist in den starren Körper eingeschraubt, wobei der Schraubenkopf die Scheibe an das Flachmaterial mit der kompressiblen Schicht andrückt. Im Falle eines Daches deckt zweckmäßig eine wasserdichte Membran die Isolationsschicht sowie die Scheiben ab.

Pr/Ma

Aufwärts gerichtete Kräfte, wie sie z.B. durch Wind verursacht werden, neigen bei bekannten Anordnungen dazu, die Scheiben anzuheben, wodurch die Niederhaltewirkung der Scheiben auf das Flachmaterial, also die kompressible Schicht, vermindert wird. Ferner haben bei bekannten Anordnungen nach unten gerichtete Kräfte, beispielsweise bei der Begehung des Daches, eine Verschiebung der Scheiben auf den Schrauben zur Folge, wodurch die Membran durch die Schraube häufig zerrissen wird.

Die Erfindung schafft nun eine Anordnung zur Verbindung von ein- oder mehrschichtigem Flachmaterial mit kompressibler Schicht mit einem darunter befindlichen starren Körper, bestehend aus einer federnd biegsamen Scheibe mit Mittelloch, deren Unterseite auf der Oberseite des Flachmaterials aufliegt, und aus einem länglichen, durch das Mittelloch und das Flachmaterial hindurchgehenden Verbindungsmittel, dessen gewindetragendes Ende in den starren Körper eingeschraubt ist und dessen am oberen Ende befindlicher Kopf auf der Oberseite der Scheibe aufliegt. Die Scheibe hat eine ringförmige, mit dem Mittelloch koaxiale, von der Unterseite der Scheibe vorstehende Nabe, welche das obere Ende des Verbindungsmittels umgibt, wobei das Verbindungsmittel einen Kragen aufweist, der eine der Unterseite des Kopfes zugekehrte und von diesem in einem etwa der Nabenlänge entsprechenden Abstand befindliche Schulter bildet, welche bei eingesetztem Verbindungsmittel an der Nabe Anlage finden kann und den Kopf mit der Scheibe zusammenhält, wobei die Nabe derart federnd aufweitbar ist, daß der Kragen durch die Nabe hindurchtreten kann.

Bevorzugte und/oder zweckmäßige weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6. 35

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung. In dieser sind:

Fig. 1 ein Schnitt durch eine Dachkonstruktion, bei der die Anordnung gemäß der Erfindung verwendet

ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des hier aus

einer Schraube bestehenden Verbindungsmittels,

Fig. 3 eine Unteransicht der Scheibe,

Fig. 4 ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3 und

Fig. 5 ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 5-5 in

Fig. 4.

Bei dem aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Anordnung zur Befestigung einer kompressiblen Isolierschicht 11 auf einer Unterlage 12, die im vorliegenden Falle aus einer Metallblechtafel besteht, welche eine Dachabdeckung bildet. Die Anordnung 10 enthält ein metallisches Verbindungsmittel 13 in Form einer Schraube, die durch ein Loch 14 in der Mitte einer runden Scheibe 15 hindurchgesteckt ist. Die Scheibe liegt auf der Isolierschicht 11 auf und wird durch den Kopf 16 am oberen Ende der Schraube festgehalten. Die Schraube ragt nach unten durch die Isolationsschicht hindurch und ist in die Dachabdeckung eingeschraubt, so daß die Unterseite der Scheibe nach unten gegen die Oberseite der Isolierschicht drückt. Die Scheibe 15 besteht aus federnd biegsamem Material, wie z.B. aus geformtem Polypropylen. Ublicherweise ist auf die Oberseite der Isolierschicht 11 eine wasserabweisende Abdeckmembran aufgelegt, die jedoch nicht dargestellt ist. Die Membran deckt auch die Scheiben 15 ab.

Anordnungen dieser Art unterliegen verschiedenen, die Anordnung gefährdenden Bedingungen. Beispielsweise kann über das Dach strömender Wind aufwärts gerichtete Kräfte erzeugen, welche die Isolierungsschicht 11 von dem Dachbelag 12 abzuheben suchen und dabei auch die Membran mitnehmen. Die Scheiben 15 sollen solchen aufwärts gerichteten Kräften entgegenwirken. Andererseits bewirken nach unten gerichtete Kräfte, die z.B. durch eine das Dach begehende Person erzeugt werden, eine Zusammenpressung der Isolierungsschicht. Oft bewegen sich dabei die Scheiben und die Membran zusammen mit der Isolierungsschicht nach unten, doch bewegt sich das Befestigungsmittel 13 nicht mit und dadurch kann die Membran oberhalb des Kopfes 16 des Verbindungsmittels zerreißen.

Die vorliegende Erfindung schafft eine neue und verbesserte Anordnung 10, welche, verglichen mit den früheren Anordnungen, die Isolationsschicht sogar bei verhältnismäßig starkem Wind und den darauf beruhenden, aufwärts gerichteten Kräften wirksamer nach unten drückt und dabei auch die Scheibe 16 selbst bei nach unten gerichteten Kräften in der Nähe des Kopfes 16 hält und so die Membran gegen ein Zerreißen schützt. Zu diesem Zweck ist die Scheibe so ausgebildet, daß sie sich unter einer aufwärts gerichteten Kraft nach oben biegt, und zwar beginnt diese Biegung am Umfang der Scheibe auf einer Seite und sie setzt sich bei einem Anwachsen der Kraft nach innen fort, so daß der restliche Teil der Scheibe die Isolierschicht nach unten drückt. Die Scheibe ist auch mit einer sich federnd aufweitenden Nabe 17 versehen, welche mit dem Kopf 16 zusammenwirkt. Eine Schulter 18 des Verbindungsmittels hält die Scheibe dabei an dem Kopf 16, selbst wenn auf die Scheibe eine abwärts gerichtete Kraft einwirkt.

Die Oberseite der Scheibe 15 ist rund um das Loch 14 bei 19 versenkt (Fig. 4), so daß der Kopf 16 des Verbindungsmittels 13 sich unterhalb der Oberseite der Scheibe be-

findet und rund um den Boden der Absenkung die nach oben gerichtete Fläche einer Schulter 20 gebildet wird, auf der der Kopf 16 Auflage findet, so daß das Verbindungsmittel nicht vollständig durch das Loch hindurchgehen kann. Um sicherzustellen, daß die Isolierungsschicht zuverlässig festgelegt, jedoch federnd nachgiebig ist, ist die Scheibe flach und sie hat rund um ihren Umfang eine nach unten gerichtete Ringfläche 21 (Fig. 3 und 4), so daß im wesentlichen diese Fläche auf der Isolierschicht aufliegt. Zweckmäßig ist diese Fläche die Unterseite eines schmalen Ringflansches 22, welcher längs des Scheibenumfanges nach unten vorsteht. Durch die Anordnung einer Mehrzahl von Rippen 23 auf der Unterseite der Scheibe, welche von der Scheibenmitte radial nach außen zu dem Flansch verlaufen, wird eine geregelte Biegung der Scheibe erzielt. Die Rippen sind an dem Flansch verhältnismäßig schmal und sie werden nach der Scheibenmitte hin nach und nach breiter, so daß sie einer Aufwärtsbiegung der Scheibe einen wachsenden Widerstand entgegensetzen. Im vorliegenden Falle sind acht Rippen vorhanden, und diese Rippen werden in axialer Richtung breiter oder dicker. Sie sind im Querschnitt V-förmig, wie man dies aus Fig. 5 erkennen kann. Dadurch bewirkt eine aufwärts gerichtete Kraft auf einer Seite, beispielsweise in Fig. 1 auf der rechten Seite, eine Aufwärtsbiegung dieser Seite, wie dies in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist. Bei einer kleinen aufwärts gerichteten Kraft beschränkt sich diese Biegung auf den dem Scheibenrand benachbarten Bereich. Wenn die aufwärts gerichtete Kraft anwächst, so setzt sich die Biegung radial nach innen fort, wobei sie jedoch infolge der Verbreiterung der Rippen 23 auf wachsenden Widerstand stößt.

Um die Scheibe 15 bei einfacher Konstruktion und leichtem Aufbau der Anordnung an dem Kopf 16 der Schraube 13 zu halten, hat die Schraube eine aufwärts gerichtete Schulter 18, welche sich unterhalb des Kopfes von diesem im Abstand befindet. Die Scheibe enthält die axiale Nabe 17,

welche zwischen den Kopf 16 und die Schulter 18 paßt. Die Nabe 17 ist federnd aufweitbar, so daß die Schulter durch die Nabe hindurchtreten kann, wenn die Schraube in das Loch 14 eingesetzt wird. Die Nabe 17 hat eine etwas geringere Länge als der Raum zwischen dem Kopf 16 und der Schulter 18, so daß die Nabe in diesen Raum paßt und darin verbleibt. Im vorliegenden Falle befindet sich die Schulter 18 auf der Oberseite eines Kragens 24 auf dem Schaft der Schraube. Dieser Kragen ist unterhalb der

γQ Schulter nach innen abgeschrägt, so daß für die Aufweitung der Nabe eine Keilwirkung erzielt wird. Die Nabe befindet sich auf der Unterseite der Scheibe und sie hat einen erweiterten oberen Abschnitt 25 (Fig. 4), in welchen die Rippen 23 einlaufen. Unterhalb dieses oberen Abschnittes

^g hat die Nabe einen verringerten Durchmesser, wie dies bei 26 sichtbar ist. Innen haben die Abschnitte 25 und 26 eine Bohrung 27, welche das Loch 14 fortsetzt. Die Bohrung hat einen größeren Durchmesser als der Schaft der Schraube 13, doch ist ihr Durchmesser kleiner als derjenige des Kopfes 16. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Nabe dadurch aufweitbar gemacht, daß eine Mehrzahl von Längsschlitzen 28, im vorliegenden Fall vier Längsschlitze, in dem Nabenteil 26 vorhanden ist, die sich über das untere Nabenende nach unten erstrecken. Durch die Schlitze ergibt sich, daß der untere Nabenteil aus vier biegsamen Fingern 29 besteht, welche federnd abgespreizt werden können, so daß der Kragen zwischen ihnen hindurchgeht. Die unteren Enden der Finger haben nach innen gerichtete Lippen 30, welche sich eng rund um den Schaft der Schraube anlegen und an der Schulter 18 Anlage finden. Die oberen Flächen 31 der Lippen sind nach oben und außen abgeschrägt und gleiten auf dem keilförmigen Kragen 24, wobei sich die Finger nach außen biegen.

Bei der beschriebenen Anordnung wird die Schraube 13 mit ihrer Spitze durch das Loch 14 von der Oberseite der Scheibe 15 her in diese eingesetzt. Wenn der Kragen 24

auf die Fläche 31 der Lippen 30 der Finger 29 trifft, so drückt er diese nach außen. Sobald der Kragen über die Nabe 14 hinaus bewegt ist, schnappen die Finger über den Kragen und stützen sich dann auf der Schulter 18 ab. Auf diese Weise wird die Nabe am oberen Ende der Schraube zwischen dem Kopf 16 und dem Kragen 24 gehalten. Wird die Schraube durch die Isolationsschicht 11 und dann in die Dachabdeckung 12 geschraubt, so verbleibt die Scheibe 15 an dem Kopf der Schraube, selbst wenn auf das Dach eine abwärts gerichtete Kraft ausgeübt wird. Dadurch wird die abdichtende Membran gegen Verletzungen geschützt. Wie schon erwähnt, biegt sich die montierte Scheibe bei einer sich vergrößernden, aufwärts gerichteten Kraft nach und nach hoch, und dadurch wird sichergestellt, daß die Scheibe die Isolationsschicht auch beim Auftreten einer solchen Kraft nach unten drückt.

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Claims (1)

1. 2. Januar 198 5

   ELCO INDUSTRIES, INC.
   1111, Samuelson Road
   Rockford, Illinois 61101 / USA

   Unser Zeichen: E 1295

   Patentansprüche

   1. Anordnung zur Verbindung von ein- oder mehrschichtigem Flachmaterial mit kompressibler Schicht mit einem darunter befindlichen starren Körper, bestehend aus einer federnd biegsamen Scheibe mit Mittelloch, deren Unterseite auf der Oberseite des Flachmaterials aufliegt, aus einem länglichen, durch das Mittelloch und das Flachmaterial hindurchgehenden Verbindungsmittel, dessen gewindetragendes Ende in den starren Körper einzuschrauben ist und dessen am oberen Ende befindlicher Kopf auf der Oberseite der Scheibe aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (15) eine ringförmige, mit dem Mittelloch (14) koaxiale, von der Unterseite vorstehende Nabe (17) hat, welche das obere Ende des Verbindungsmittels (13) umgibt, daß das Verbindungsmittel (13) einen Kragen (24) aufweist, der eine der Unterseite des Kopfes (16) zugekehrte und von diesem in einem etwa der Nabenlänge entsprechenden Abstand befindliche Schulter bildet, welche bei eingesetztem Verbindungsmittel an der Nabe (17) Anlage finden kann und den Kopf (16) mit der

   Pr/Ma

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   Scheibe (15) zusammenhält, und daß die Nabe (17) derart federnd aufweitbar ist, daß der Kragen (24) durch die Nabe hindurchtreten kann.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (17) nach unten ausmündende Längsschlitze (28) hat, die eine Mehrzahl von biegsamen, die Aufweitung der Nabe ermöglichenden Fingern (29) bilden.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Kragens (24) nach innen hin abgeschrägt ist, um beim Einsetzen des Verbindungsmittels (13) in das Loch (14) die Nabe (17) schrittweise aufzuweiten.

   4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

   gekennzeichnet, daß die Unterseite der Scheibe (15) über deren Umfang einen Ringflansch (21) hat, der eine dem Flachmaterial (11) zugekehrte Fläche bildet, und daß die Scheibenunterseite eine Mehrzahl von sich von dem Loch radial nach außen zu dem Ringflansch (21) hin erstreckenden Rippen (23) aufweist, die nahe dem Flansch verhältnismäßig schmal sind und nach dem Loch (14) hin schrittweise eine größere Breite aufweisen, derart, daß auf den Scheibenrand einwirkende, aufwärts gerichtete Kräfte die Scheibe schrittweise nach dem Loch hin aufbiegen.

   5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (23) sich nach innen zu in axialer Richtung verstärken.

   6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (23) sich rund um das Loch (14) in gleichem Winkelabstand befinden.