DE4342263C2

DE4342263C2 - Großflächige Unterlegscheibe

Info

Publication number: DE4342263C2
Application number: DE4342263A
Authority: DE
Inventors: Helmut Oesterle; Markus Steffen; Stefan Baumgartner
Original assignee: SFS Industrie Holding AG
Current assignee: SFS Industrie Holding AG
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2013-12-11
Also published as: DE59409882D1; US5915903A; AU1109795A; EP0733141B1; WO1995016087A1; EP0733141A1; DE4342263A1; CA2178653A1; ATE206181T1

Description

Die Erfindung betrifft eine großflächige Unterlegscheibe mit einer Öffnung zum Einsetzen eines Befe stigers, welche an der in Befestigungsrichtung weisenden Oberfläche die Reibung gegenüber einer bzw. den Eingriff in eine zu befestigende(n) Platte und/oder Bahn erhöhende, vorstehende Eingriffs elemente aufweist.

Eine solche Unterlegscheibe, die aus der EP 02 83 184 A1 bekannt ist, hat an ihrer Unterseite als Eingriffselemente angeformte Stifte, die konisch zugespitzt sind. Bei ei ner anderen bekannten großflächigen Unter legscheibe sind als kegelförmige Spitzen ausgebildete Eingriffselemente vorgesehen, welche ebenfalls bereits bei der Fertigung der Unterlegscheibe hergestellt werden (US 4 987 714). In beiden Fällen handelt es sich um relativ dicke Kunststoff-Unterlegscheiben. Es ist auch schon bekannt, an der Unterseite solcher Kunststoff-Unterlegscheiben andere Formen von Eingriffselementen vorzusehen, wel che aber nur durch ein Spritzgußverfahren herstellbar sind (US 5 069 589).

Bei einer bekannten großflächigen Unterlegscheibe aus Metall werden solche Eingriffselemente durch aus dem vollen Material der Unterlegscheibe ausgestanzte und nach unten gedrückte Laschen gebil det, wobei diese Laschen in der Ansicht jeweils dreieckförmig ausgeführt sind und mit einer Spitze nach unten weisen (US 4 763 456). Die dreieckförmigen Laschen greifen wohl relativ gut in eine zu befestigende Isolierung bzw. Dachbahn ein, doch ist ein schwerwiegender Nachteil dadurch gegeben, daß die nach unten gebogenen Laschen bei entsprechender Krafteinwirkung auf die Dachbahn eine Art Mes serschneiden bilden und somit die Dachbahn zerstören. Sobald auch nur ein sehr kleiner Schnitt in der Dachbahn hergestellt ist, bedarf es keiner großen Zugkräfte mehr, um die Dachbahn unter der Unterlegscheibe herauszuziehen. Solche Zugkräfte auf die Dachbahn ergeben sich gerade bei Flach dächern sehr oft durch die Windeinwirkung.

Großflächige Unterlegscheiben werden in der Regel bei der Befestigung ein- oder mehrschichtiger Dachbahnen und/oder einer Isolierschicht auf einem festen Unterbau eingesetzt. Die zwischen den Dachbahnen und der Unterseite der Unterlegscheiben entstehenden, relativ hohen Kräfte ergeben sich insbesondere dann, wenn durch entsprechende Sogbelastung auf die Dachbahn die Gefahr be steht, daß die Dachbahn unter dem Befestiger bzw. unter der Unterlegscheibe herausgezogen wird.

Diese Zugbelastung auf die Dachbahn tritt quer zur Schraubenachse auf, also parallel zur Ebene der großflächigen Unterlegscheibe. Die Rückhaltekraft von schneidenartig ausgeführten, nach unten gebogenen Laschen ist zu gering, so daß die jeweils am Randbereich befestigte Dachbahn unter der Unterlegscheibe herausgerissen wird.

Bereits ist auch schon eine großflächige Unterlegscheibe bekannt geworden (DE 29 30 993), wel che die Stoßkanten zweier Dichtungsbelagbahnen übergreifen soll. Die beiden Endbereiche dieser Unterlegscheibe weisen jeweils ein Durchgangsloch auf, an dessen Rändern Greiforgane bildende Greifzacken ausgebildet sind. Es werden hier relativ große Löcher ausgestanzt, wobei die Randberei che dieser Löcher als einzelne spitze Laschen nach unten gebogen werden.

Eine solche Ausführung wäre ebenfalls nicht geeignet, entsprechend große, auf die Dachbahn ein wirkende Sogkräfte aufzunehmen, da die Greifzacken entweder zu wenig stark in die Dachbahn ein greifen oder bei entsprechendem Eingriff wiederum als Schneiden wirken, welche ein Trennen der Bahn beim Ziehen parallel zur Ebene der Unterlegscheibe hervorrufen.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine großflächige Unterlegscheibe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine optimale Halterung der zu befestigenden Platte und/oder Bahn ermöglicht, ohne daß die Gefahr eines Zerschneidens bei einer entsprechenden Kraft einwirkung besteht.

Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß mehrere aus dem vollen Material der Unterlegscheibe durchgedrückte, spitzenartige, zumindest annähernd rechtwinklig zur Ebene der Unterlegscheibe ausgerichtete Eingriffselemente vorgesehen sind, welche zumindest über einen Teilbereich ihrer Län ge als umfangsgeschlossener Kegel-, Kegelstumpf-, Pyramiden-, Pryramidenstumpf-, Zylinder- oder Prismakörper ausgebildet sind.

Dadurch werden ähnlich wie sonst nur bei Kunststoff-Unterlegscheiben üblich nach unten gerichte te, spitzenartige Eingriffselemente geschaffen, welche einen guten Eingriff in die Dachbahn bzw. ei ne zu befestigende Platte bewirken, jedoch ein Zerschneiden der Dachbahn verhindern bzw. nicht fördern. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich die Möglichkeit, daß die Unterlegschei be mit ihren Eingriffselementen in eine Dachbahn eingreifen kann, ohne daß eine, sich eventuell in der Dachbahn befindliche Gewebeverstärkung zerschnitten wird.

Durch die aus dem vollen Material der Unterlegscheibe durchgedrückten Eingriffselemente besonde rer Ausführung ergeben sich an diesen Eingriffselementen keinerlei Schneidkanten, welche eben eine Bahn beschädigen könnten.

Eine mögliche besondere Ausführungsform liegt darin, daß die Eingriffselemente in Form von napfar tigen, aus dem vollen Material der Unterlegscheibe durchgedrückten Vertiefungen ausgebildet sind.

Durch die Verformung mit einem entsprechenden Gegenwerkzeug kann durch ein Tiefziehen an den gewünschten Stellen der großflächigen Unterlegscheibe eine entsprechende Anzahl von Eingriffs elementen hergestellt werden, wobei die Bildung von Schneidkanten durch die umfangsgeschlosse ne Kegel-, Kegelstumpf-, Pyramiden-, Pyramidenstumpf-, Zylinder- oder Prismaform immer gänzlich ausgeschlossen ist. Es ist also auch beim Einsatz von großflächigen Unterlegscheiben aus Metall in besonderer Weise ein wirksames Eingriffselement zu schaffen, ohne bei Belastung die Gefahr des Zerschneidens der Dachbahn zu haben.

Es ist durchaus möglich, daß die freien Enden der Eingriffselemente, also ihre Spitzenbereiche, schon bei der Herstellung der Eingriffselemente geringfügig aufbrechen. Eine solche Ausführung kann aber auch bewußt herbeigeführt werden, wenn die Eingriffselemente an ihrem freien Ende im Verhältnis zum Durchmesser am Fuß derselben eine relativ kleine axiale Durchgangsöffnung aufwei sen. Dadurch ergibt sich gerade im Spitzenbereich der Eingriffselemente eine entsprechende Aufrau hung bzw. ein scharfkantiger Randbereich, die bzw. der die Reibung gegenüber der zu befestigenden Platte und/oder Bahn erhöht und auch den Eingriff in die Platte oder Bahn verbessert. Trotzdem wird damit keinerlei parallel zur Ebene der Unterlegscheibe wirksame Schneide geschaffen.

Bei einer Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, daß sich die Wandstärke der Eingriffselemente vom Fuß ausgehend bis zu deren frei auskragendem Ende stetig verringert. Eine solche Variante ist gerade dann gegeben, wenn das Durchdrücken aus dem vollen Material mit einer entsprechenden Gegenform und einem Durchdrückstempel erfolgt. Dies hat eine zusätzliche positive Nebenwirkung, indem nämlich die Eingriffselemente in Richtung ihres freien Endes etwas elastischer werden, um dadurch große Kräfte einfacher aufnehmen zu können.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn bei einem kegeligen Eingriffselement der äußere Kegelwinkel 50° bis 90°, vorzugsweise 65° bis 80°, und der innere Kegelwinkel 30° bis 50°, vor zugsweise 35° bis 45°, beträgt. Gerade diese besondere Größe der Kegelwinkel bringt einen opti malen Eingriff in die zu befestigende Dachbahn bzw. Platte, wobei trotzdem eine Schneidwirkung ausgeschaltet wird. Ähnliche Winkel können auch bei einem pyramidenförmigen Eingriffselement vorgesehen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Be schreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Einsatzbeispiel einer großflächigen Unterlegscheibe bei der Befesti gung von Isolationsschichten und Dachbahnen;

Fig. 2 den gleichen Einsatzfall wie in Fig. 1, wobei jedoch entsprechende Kräfte auf die Dachbahn einwirken;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Unterlegscheibe;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 3;

Fig. 6 bis Fig. 9 verschiedene Ausführungsformen von Eingriffselementen in vergrößerter Darstel lung des Abschnittes A in Fig. 4.

Eine großflächige Unterlegscheibe 1 wird zur Befestigung einer Isolationsschicht 2 und einer diese abdeckenden Dachbahn 3 an einem festen Unterbau 4 eingesetzt. In eine mittige Öffnung 5 wird ein Befestiger 6 eingeführt, der in diesem Falle als Schraube ausgebildet ist. Die Befestigung der Dach bahn 3 erfolgt jeweils an einem Randbereich 7, wobei der Randbereich 8 der darauffolgenden Dach bahn 3′ die Verschraubungsstellen überdeckt. Die Dachbahnen 3 und 3′ werden dann im Bereich 9 miteinander verklebt bzw. verschweißt. Die Befestigung selbst ist dadurch in einen Bereich gelangt, welcher gegenüber außen hin abgedichtet ist.

Wenn nun, wie dies der Fig. 2 entnommen werden kann, die Dachbahnen 3, 3′ durch entsprechen de, in Pfeilrichtung 10 wirkende Sogkräfte nach oben gezogen werden, dann wirken entsprechende Kräfte auf die Verschraubung und insbesondere auch auf die Unterlegscheibe 1 ein. Der im Bild rechte Bereich der Unterlegscheibe 1 wird in Pfeilrichtung 11 nach oben gezogen, wogegen der im Zeichnungsblatt linke Bereich der Unterlegscheibe 1 in Pfeilrichtung 12 nach unten gedrückt wird. Es soll nun dieser Randbereich der Dachbahn 3 bei einem solchen extremen Kräfteanfall sicher unter der Unterlegscheibe 1 gehalten werden. Zu diesem Zweck bedarf es einer besonderen Anordnung und Ausbildung der an der Unterseite der Unterlegscheibe 1 vorgesehenen Eingriffselemente 13, welche nachstehend noch anhand der Fig. 3 bis 8 näher erläutert werden. Die Unterlegscheibe 1 ist in der in Fig. 3 dargestellten Ausführung in Draufsicht als längliches Rechteck ausgeführt. Es können natürlich auch in gleicher Weise quadratische Unterlegscheiben, oder Un terlegscheiben mit einer anderen Außenform, z. B. einer Ellipsenform, verwendet werden. Die mittige Öffnung 5 zum Einsetzen des Befestigers 6 ist in einer Vertiefung 14 der Unterlegscheibe 1 ausge bildet, wobei durch diese Vertiefung 14 der Kopf 15 des Befestigers 6 versenkt angeordnet werden kann. Eine umlaufende Sicke 16 dient zur Versteifung der Unterlegscheibe, damit eben großflächig ein entsprechender Anpreßdruck ausgeübt werden kann. Der Verlauf bzw. die Anordnung einer sol chen Sicke 16 bzw. mehrerer solcher Sicken kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen, was je doch mit der besonderen Ausbildung der Eingriffselemente 13 keinen wesentlichen Zusammenhang hat. Aus den Fig. 3 und 4 sind noch nach unten abgebogene Laschen 17 ersichtlich, welche den Zweck haben, übereinander zu stapelnde Unterlegscheiben auf entsprechendem Abstand zu halten, damit eine Vereinzelung der gestapelten Unterlegscheiben in einfacher Art und Weise ermöglicht wird.

Bei solchen großflächigen Unterlegscheiben kommt es nun wesentlich darauf an, wie die Reibung der sich gegenseitig berührenden Flächen der Unterlegscheibe und der zu befestigenden Platte und/ oder Bahn erhöht bzw. wie ein Eingriff in eine zu befestigende Platte und/oder Bahn verbessert wer den kann. Bei der hier beschriebenen Unterlegscheibe sind ganz besondere Eingriffselemente 13 vorgesehen. Diese Eingriffselemente 13 werden aus dem vollen Material der Unterlegscheibe 1 durchgedrückt, so daß sich spitzenartige, zumindest annähernd rechtwinklig zur Ebene der Unterlegscheibe 1 ausge richtete Eingriffselemente 13 bilden. Die wesentlichste Maßnahme liegt nun aber darin, daß die Ein griffselemente 13 zumindest über einen Teilbereich ihrer Länge als umfangsgeschlossener Kegel-, Kegelstumpf-, Pyramiden-, Pryramidenstumpf-, Zylinder- oder Prismakörper ausgebildet sind. Es wird also nicht wie bisher üblich einfach eine im wesentlichen dreieckförmige Lasche nach unten gebo gen, die dann das Eingriffselement bildet, sondern es wird eben ein Eingriffselement 13 geschaffen, welches eine ähnliche Ausbildung bzw. Wirkung wie eine voll gegossene oder gespritzte kegelförmi ge Spitze hat.

Wie bespielsweise der Fig. 9 entnommen werden kann, sind die Eingriffselemente 13 in Form von napfartigen, aus dem vollen Material der Unterlegscheibe 1 durchgedrückten Vertiefungen 18 ausge bildet. Bei einem solchen Stanzvorgang sind entsprechende Gegenwerkzeuge vorhanden, um eben nach einem Tiefziehverfahren überhaupt eine solche nach außen hin geschlossene Form erzielen zu können.

Meist ist es sinnvoll, wenn die Eingriffselemente 13 an ihrem freien Ende eine relativ kleine axiale Durchgangsöffnung 19 aufweisen, welche im Verhältnis zum Durchmesser am Fuß der Eingriffsele mente 13 besonders klein ausgeführt ist. Gerade dann, wenn die Herstellung der Eingriffselemen te 13 nach einem Tiefziehverfahren erfolgt, ist es vorteilhaft, in Abstimmung auf eine besondere Wirkung der Eingriffselemente 13 in bezug auf die zu haltende Dachbahn 3 entsprechende Winkel vorzusehen. Damit ist auch erreicht, daß sich die Wandstärke S der Eingriffselemente vom Fuß aus gehend bis zu deren frei auskragendem Ende stetig verringert, und daß die frei auskragenden Enden der Eingriffselemente 13 etwas nachgiebiger sind als die Bereiche unmittelbar am Fuß der Eingriffs elemente 13. So ist beispielsweise der innere Kegelwinkel W1 bei beiden Ausführungen nach den Fig. 7 und 8 annähernd 40°. Der äußere Kegelwinkel W2 beträgt bei der Ausführung nach Fig. 7 annähernd 70° und bei der Ausführung nach Fig. 8 annähernd 75° Zweckmäßigerweise liegt der innere Kegelwinkel W1 bei 30° bis 50°, vorzugsweise bei 35° bis 45°, und der äußere Kegelwin kel W2 im Bereich von 50° bis 90°, vorzugsweise im Bereich von 65° bis 80°.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist die Wandstärke S mit Ausnahme am direkten freien Ende des Ein griffselementes 13 praktisch über die ganze Länge gleichbleibend. In einem entsprechenden Stanz- Preß-Verfahren ist auch eine solche Ausführungsvariante denkbar, wobei in einem solchen Falle ein fach der freie Endbereich der so gebildeten Eingriffselemente 13 geringfügig aufplatzt, so daß wie derum am freien Ende der Eingriffselemente 13 eine die Reibung erhöhende Aufrauhung bzw. ent sprechende Risse entsteht bzw. entstehen. Bei der Ausführung nach Fig. 8 ist ersichtlich, daß am freien Ende der Eingriffselemente eine wellenförmige bzw. gezahnte, gegebenenfalls mit Einrissen versehene Begrenzungskante gebildet wird, die wiederum einen besonderen reibungserhöhenden Einsatz in der Dachbahn gewährleistet.

Allein schon aus der Geometrie ist ersichtlich, daß die Ausbildung von solchen ganz besonderen Eingriffs elementen 13 nicht nur bei aus Metall gefertigten großflächigen Unterlegscheiben einsetzbar ist, sondern auch bei in einem Spritzverfahren aus Kunststoff hergestellten Unterlegscheiben.

Bei den in den Fig. 6 bis 9 gezeigten Ausführungen sind die Eingriffselemente 13 praktisch über ihre ganze Länge umfangsgeschlossen ausgeführt. Es wäre auch denkbar, daß lediglich der Fußbereich der Eingriffselemente umfangsgeschlossen ausgeführt ist und der restliche Bereich bis zum freien Ende absichtlich oder materialbedingt in einzelne Laschen aufgeteilt wird, welche nach wie vor mit Ausnahme der dazwischenliegenden schmalen Schlitze eine umfangsgeschlossene Gesamtform bil den. Denkbar wäre es auch, bereits im Fußbereich der Eingriffselemente, also am Übergangsbereich vom flächigen Abschnitt der Unterlegscheibe zum Eingriffselement entsprechende Schlitze oder Ein risse vorzusehen, die dann praktisch an der Außenwandung der Eingriffselemente 13 zu einer Rei bungserhöhung gegenüber der zu befestigenden Bahn beitragen. Obwohl dann entsprechende Risse bzw. Schlitze vorhanden wären, ergeben sich an den Eingriffselementen 13 keinerlei schneidenartige Ausbildungen.

Um ein gutes Eindringen der Eingriffselemente in die zu befestigende Platte und/oder Bahn zu er möglichen, werden vorteilhaft Eingriffselemente 13 ausgebildet, welche aus einem umfangsge schlossenen Kegel-, Kegelstumpf-, Pyramiden- oder Pyramidenstumpfkörper bestehen. Es ist aber auch möglich, die Eingriffselemente in Form eines Zylinder- oder Prismakör pers auszubilden, wobei dann jedoch das Eindringverhalten in die zu befestigende Platte und/oder Bahn verschlechtert wird. Es kann sich jedoch gerade durch die besondere Ausbildung am freien En de eines solchen Eingriffselementes eine wesentliche Reibungserhöhung ergeben, die wiederum eine besonders wirksame großflächige Unterlegscheibe ermöglicht.

Claims

1. Großflächige Unterlegscheibe mit einer Öffnung zum Einsetzen eines Befestigers, welche an der in Befestigungsrichtung weisenden Oberfläche die Reibung gegenüber einer bzw. den Eingriff in eine zu befestigende(n) Platte und/oder Bahn erhöhende, vorstehende Eingriffselemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aus dem vollen Material der Unterlegscheibe (1) durchge drückte, spitzenartige, zumindest annähernd rechtwinklig zur Ebene der Unterlegscheibe (1) aus gerichtete Eingriffselemente (13) vorgesehen sind, welche zumindest über einen Teilbereich ihrer Länge als umfangsgeschlossener Kegel-, Kegelstumpf-, Pyramiden-, Pyramidenstumpf-, Zylinder- oder Prismakörper ausgebildet sind.

2. Unterlegscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemente (13) in Form von napfartigen, aus dem vollen Material der Unterlegscheibe durchgedrückten Vertiefun gen (18) ausgebildet sind.

3. Unterlegscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemen te (13) an ihrem freien Ende im Verhältnis zum Durchmesser am Fuß derselben eine relativ kleine axiale Durchgangsöffnung (19) aufweisen.

4. Unterlegscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wand stärke (S) der Eingriffselemente (13) vom Fuß ausgehend bis zu deren frei auskragendem Ende stetig verringert.

5. Unterlegscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem kegeligen Eingriffsele ment (13) der äußere Kegelwinkel (W2) 50° bis 90°, vorzugsweise 65° bis 80°, und der innere Kegelwinkel (W1) 30° bis 50°, vorzugsweise 35° bis 45°, beträgt.