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Title:
MODULAR FASTENING ELEMENT AND TOOL FOR ATTACHING SAID FASTENING ELEMENT BY A THREADED CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/025693
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a modular fastening element for mechanically fastening insulating materials and roof sealing sheets on flat roofs, and to a tool for the threaded connection thereof. The mounting element is made of a plastic holder having a head plate and a hollow shaft and a screw held countersunk in the hollow shaft and seated with the screw head thereof on a support shoulder near the shaft tip of the plastic holder and with the thread thereof protruding out of the shaft tip of the hollow shaft and engaging in the roof substrate while pressing against the insulating material and the roof sealing sheet, wherein the plastic holder is made of at least two coaxial modules that can be adapted to each other, wherein the first module (1) is made of a head plate (11) and a hollow shaft (12) and the hollow shaft (12) comprises a connecting means (14), which can be adapted to a subsequent module (2) (3), on the end (13) thereof opposite the head plate (11), and wherein a further module (2) is a hollow shaft (21) comprising a connecting means (24) (25), which can each be adapted to an adjacent module (1) (3), on each free end (22) (23) thereof, and wherein a further module (3) is a hollow shaft (31) having connecting means (34) on a free end (34) that can be adapted to the adjacent first (1) and/or second module (2), and configured as the shaft tip (35) at the opposite end (33) thereof, the support shoulder (36) for the screw head (41) of the screw (4) being configured in said shaft tip.

Inventors:
ZAHN HARALD (DE)
Application Number:
PCT/DE2009/001004
Publication Date:
March 11, 2010
Filing Date:
July 17, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ZAHN HARALD GMBH (DE)
ZAHN HARALD (DE)
International Classes:
E04D3/36; B25B23/00; E04F13/08; F16B13/00
Foreign References:
DE102005018178A12006-10-26
DE19544682A11997-06-05
DE2437308A11976-02-12
EP1182361A22002-02-27
DE10118678A12002-10-17
US6009779A2000-01-04
DE10118678A12002-10-17
US6009779A2000-01-04
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Claims:
ANSPRÜCHE 1. Modulares Befestigungselement zur mechanischen Befestigung von Dämmstoffen und Dachabdichtungsbahnen auf Flachdächern, bestehend aus einem Kunststoffhalter mit Kopfplatte und Hohlschaft und einer im Hohlschaft versenkt aufgenommenen Schraube, welche mit ihrem Schraubenkopf auf einer Auflageschulter nahe der Schaftspitze des Kunststoffhalters aufsitzt und mit ihrem Gewinde aus der Schaftspitze des Hohlschaftes austritt und unter Anpressung des Dämmstoffes und der Dachabdichtungsbahn in den Dach Untergrund eingreift, wobei der Kunststoffhalter aus mindestens zwei koaxial miteinander adaptierbaren Modulen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Modul (1) aus einer Kopfplatte (11) und einem Hohlschaft (12) besteht und der Hohlschaft (12) an seinem der Kopfplatte (11) fernen Ende (13) ein mit einem Folgemodul (2) (3) adaptierbares Verbindungsmittel (14) besitzt, dass ein weiteres Modul (2) ein Hohlschaft (21) ist, der an seinen beiden freien Enden (22) (23) ein mit einem jeweils benachbarten Modul (1) (3) adaptierbares Verbindungsmittel (24) (25) aufweist und dass ein weiteres Modul (3) ein Hohlschaft (31) ist, der an einem freien Ende (34) ein mit dem benachbarten ersten (1) und/oder zweiten Modul (2) adaptierbares Verbindungsmittel (34) besitzt und an seinem gegenüberliegenden Ende (33) als Schaftspitze (35) ausgebildet ist, in der die Auflageschulter (36) für den Schraubenkopf (41) der Schraube (4) ausgebildet ist.

2. Modulares Befestigungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (14, 24, 25 und/oder 34) jeweils als Gewinde ausgebildet ist.

3. Modulares Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (14 und 25) jeweils ein Außengewinde und das Verbindungsmittel (24 und 34) jeweils als Innengewinde ausgebildet ist.

4. Modulares Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (14, 24, 25 und/oder 34) jeweils als Raster ausgebildet ist.

5. Modulares Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (14 und 25 oder 24 und 34) jeweils eine Nut und das Verbindungsmittel (24 und 34 oder 14 und 25) jeweils als Nase oder Ring ausgebildet ist.

6. Modulares Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Gewinde ausgebildete Verbindungsmittel ein Linksgewinde ist.

7. Modulares Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module bei denen das Verbindungsmittel als Gewinde ausgebildet ist, eine Ver- und Entriegelungssicherung (51) aufweisen.

8. Modulares Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- und Entriegelungssicherung (51) durch eine in der axialen Einschraubbahn der Module befindlichen Schnappverbindung gebildet ist.

9. Modulares Befestigungselement nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappverbindung durch jeweils eine Vertiefung und jeweils einem Nocken auf den benachbarten Wandflächen der zu verbindenden Module gebildet ist.

10. Werkzeug zur Verschraubung des modularen Befestigungselementes nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (61) ein Schrauberbit ist, der aus mindestens zwei miteinander verschraubbaren Teilen, einem Antriebsschaft (62) und einem Abtriebsschaft (63) besteht.

Description:
Modulares Befestigungselement und Werkzeug zur Verschraubung dieses Befestigungselementes

Die Erfindung betrifft ein Modulares Befestigungselement und ein Werkzeug zur Verschraubung dieses Befestigungselementes zur mechanischen Befestigung von Dämmstoffen und Dachabdichtungsbahnen auf Flachdächern gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bekannt, Dämmmaterialien und Abdichtungsbahnen mechanisch auf Flachdächern zu befestigen. Das Dämmmaterial wird auf die tragende Dachkonstruktion, dies kann ein Stahltrapezblech, Holzplatten, Beton, Porenbeton oder Bimsdielen sein, aufgelegt. Gegebenenfalls wird zuvor zwischen tragender Dachkonstruktion und Dämmmaterial eine Dampfsperre verlegt. Das Dämmmaterial wird mit einer Abdichtbahn aus Kunststoff oder Bitumen überdeckt. Die Randseiten der Bahnen werden von den Befestigungselementen durchstochen. Die jeweils für den vorhandenen Dachuntergrund ausgewählte Schraube verankert sich in diesen und das Dämmmaterial nebst Abdichtung wird mit Hilfe eines Lastverteiltellers unter Anpressung mechanisch fixiert. Der so befestigte Dachbahnenrand wird von der benachbarten Dachbahn überlappt und durch Randverschweißung abgedichtet. Ein modulares Befestigungselement der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 018 178.3 bekannt. Hier besteht der Kunststoffhalter aus zwei Teilen, dem Hohlschaft und der Kopfplatte, wobei die Kopfplatte und der Hohlschaft z.B. per Gewinde miteinander verbindbar sind. Wenn die vorhandene Dämmstärke nicht bekannt ist, was meist bei Sanierungen der Fall ist, bei denen der alte Dachaufbau erhalten bleibt, ist man mit diesem Element Vorort relativ flexibel, um Differenzen von etwa 0,5 bis 1 cm auszugleichen. Die Einsatzlänge ist allerdings auch bei diesem Befestigungselement insofern begrenzt, als dass die Spritzwerkzeuge nur mit einer begrenzten Spritzstrecke arbeiten können und damit die Länge des größtmöglichsten Kunststoffhalters begrenzt ist. Zunehmend jedoch werden Bauwerke wegen gesetzlicher Vorgaben mit immer größeren Dämmstärken versehen, sodass die Anforderungen an überlange Befestigungselemente stetig wächst.

In der DE 101 18 678 wird zur Lösung der Befestigung von nahezu unbegrenzten Aufbaustärken ein Befestigungssystem vorgeschlagen, bei dem das Verankerungselement ein aus Vollmaterial geschaffener Dübel ist. Das Verankerungselement besitzt ein Spannglied aus Draht, das bauseits auf die erforderliche Länge zuschneidbar und in einer Kopfplatte eingespannt ist. Dieses Befestigungssystem wird bevorzugt auf Beton, Porenbeton oder Bimsdielen eingesetzt.

Die Vorhaltung der verschiedensten Befestigungselemente für unterschiedlich hohe Dämmstärken kompliziert die Lagerhaltung und verteuert darüber hinaus die Werkzeugkosten für die benötigten

Kunststoffhalter.

Dieses Problem wird mit der Erfindung durch die Bereitstellung eines modularen Befestigungselementes mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruchs gelöst.

Der mit Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass mit nur drei Kunststoffmodultypen, und einer auf den jeweiligen Dachuntergrund abgestimmten Schraube bei entsprechend abgestimmter Kombination, Dämmstoffe in unbegrenzter Höhenstärke mechanisch fixiert werden können. Bereits mit der Kombination von zwei erfindungsgemäßen Modulen, und zwar einem Modul mit Kopfplatte und einem direkt ohne Zwischenmodul adaptierten Modul mit Schaftspitze, ist es möglich die ersten Anfangsdämmhöhen zu fixieren. Mit zunehmender Dämmstärke werden zusätzliche Modulteile verwendet. Der Einsatz kann nahezu ohne Einschränkung auf jedem Dachuntergrund erfolgen. So ist es möglich, eine Schraube mit Bohrspitze für Stahltrapezbleche, Holzbauschrauben oder Schrauben für Porenbeton, Bimsdielen und Beton einzusetzen. Je nach Untergrund kann die Befestigungsstelle auch vorgebohrt werden. Ebenso kann der erfindungsgemäße Befestiger an der Schaftspitze auch mit einem Vorsatzdübel versehen werden, in den die im letzten Modul befindliche Schraube als Spreizmittel eingreift. Alle Module sind mit Verbindungsmitteln ausgebildet, die eine Adaption der Teile untereinander gestatten. Dabei ist es möglich das Befestigungselement mit nur zwei Kunststoffmodulen und der entsprechenden Schraube zu bilden. Bei höheren Dämmstärken können beliebig viele Zwischenmodule eingesetzt werden, bis die gewünschte Befestigerlänge erreicht ist. Für den Anwender hat die vorliegende Erfindung sowohl Vorteile hinsichtlich seiner Flexibilität als auch finanzieller Art. Insbesondere dann, wenn auf einem Flachdach ein Gefälle aufgebaut wird. Hier kann der Verleger, i.d.R. ein Dachdecker, seinen Befestigerbedarf optimieren. D.h. durch die

Möglichkeit der beliebigen Zusammenstellung, können die verwendeten Teile auch für andere Baumaßnahmen verwendet werden. Ein ganz besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Modulen zugleich Verstärkungen bilden und damit als axiale Stabilisatoren wirken. Bei einstückigen Befestigungselementen gemäß Stand der Technik aus Kunststoff kann bei bestimmten Überlängen eine Sichelwirkung auftreten. Dies ist durch die Erfindung wegen den v.g. Gründen ausgeschlossen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die miteinander zusammenwirkenden Verbindungsmittel als Außen- bzw. Innengewinde auszubilden. Alternativ hierzu können auch zusammenwirkende Raster vorgesehen werden. Ebenso können die Verbindungsmittel so ausgestaltet sein, dass an einem Teil eine Ringnut ausgebildet ist, während das gegenüberliegende Teil einen entsprechenden Ring oder beispielsweise mehreren Nasen besitzt und als eine Art Schnappverschluss wirken. Um ein Lösen der Modulverbindung während des Schraubvorgangs zu verhindern, besitzen bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die als Gewinde ausgebildeten Verbindungsmittel ein Linksgewinde. Insbesondere das als Schaftspitze ausgebildete Modul, in dem die Auflageschulter für den Schraubenkopf ausgebildet ist, wäre durch die Drehbewegung der Schraube und der dadurch über den Schraubenkopf übertragenen Radialkräfte von einem Aufdrehen gefährdet. Dies verhindert ein dort befindliches Linksgewinde. Es können erfindungsgemäß auch Rückdrehsicherungen vorgesehen werden. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Module bei denen das Verbindungsmittel als Gewinde ausgebildet ist, eine Ver- und Entriegelungssicherung aufweisen. Gebildet wird diese Sicherung bevorzugt durch eine Art Schnappverbindung mit Nocken und Vertiefung, welche auf der axialen Einschraubbahn der Module angeordnet sind. Diese Ausgestaltung bringt auch den Vorteil mit sich, dass das korrekte Zusammenführen zweier Module am Klackgeräusch des in die Vertiefung einschnappenden Nockens festgestellt wird. Gegenüber Lösen der Verbindung wirkt diese Ausgestaltung als Rückdrehsicherung.

Die Erfindung schlägt weiterhin ein Werkzeug zur Verschraubung des modularen Befestigungselementes vor, wobei das Werkzeug ein Schrauberbit ist, der aus mindestens zwei miteinander verschraubbaren Teilen, einem Antriebsschaft und einem Abtriebsschaft besteht. Damit kann ebenso wie das Befestigungselement ein Werkzeug mit individueller Länge gebildet werden. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung an Hand der

Zeichnung, werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen

Befestigungselementes, wobei die Einzelmodule von einander getrennt in koaxialer Anordnung abgebildet sind,

Figur 2 das erfindungsgemäße Befestigungselement in vormontierter

Situation, Figur 3 eine Vergrößerung des Gewindebereiches des ersten Moduls

Figur 4 eine Vergrößerung des Gewindebereiches des zweiten Moduls,

Figur 5 eine Seitenansicht des Moduls nach Figur 3 und

Figur 6 ein für die Verschraubung des erfindungsgemäßen Befestigungselementes geeignetes Werkzeug.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement setzt sich aus einzelnen Modulen zusammen, die ein beliebig langes Gesamtelement bilden. In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel besteht das Befestigungselement aus einem ersten Modul 1 , das eine Kopfplatte 11 und einen Hohlschaft 12 aufweist. Die Kopfplatte 11 fungiert als Lastverteilteller. Der Hohlschaft 12 besitzt einen Innenkanal 15, der in die Kopfplatte 11 eintritt und auf dem der Kopfplatte 11 gegenüber liegenden Ende 13 des Hohlschaftes 12 herausführt. An diesem Ende besitzt der Hohlschaft 12 ein Verbindungsmittel 14 in Form eines Außengewindes.

Das zweite verwendete Modul 2 ist als Hohlschaft 21 ausgebildet, der an seinen beiden freien Enden 22,23 Verbindungsmittel 24 und 25 in Form eines Innen- bzw. Außengewindes besitzt. Das dem ersten Modul nahe Ende 22 besitzt eine trichterförmige Aufweitung 26, innerhalb derer ein Innengewinde verläuft. Auf dem gegenüberliegenden Ende 23 das dem Folgemodul zugewiesen ist, besitzt das Modul 2 ein als Außengewinde ausgebildetes Verbindungsmittel 25. Der Hohlschaft 21 ist von einem Innenkanal 27 durchsetzt, der an beiden Enden des Moduls 2 austritt.

Als ein weiteres Modul 3 ist ein Hohlschaft 31 vorgesehen, der an einem freien Ende 32 ein mit dem benachbarten Modul 2 adaptierbares Verbindungsmittel 34 in Form eines Innengewindes besitzt und an seinem gegenüberliegenden Ende 33 als Schaftspitze 35 ausgebildet ist. In dieser ist durch eine Querschnittsverengung des mit 37 bezeichneten

Innenkanals eine Auflageschulter 36 ausgebildet. Das dem vorgeordneten Modul nahe Ende 32 besitzt eine trichterförmige Aufweitung 38, innerhalb derer ein Innengewinde verläuft. Hinzu kommt eine Schraube 4, welche in Form und Gewindegeometrie auf den jeweiligen Dachuntergrund ausgebildet ist.

Beim vormontierten Befestigungselement wird die Schraube 4 in das als Schaftspitze 35 ausgebildete Modul 3 eingesetzt, so dass der Schraubenkopf 41 auf der Auflageschulter 36 zu liegen kommt und mit seinem Gewindeschaft 42 aus dem freien Ende der Schaftspitze 35 austritt. Das Modul 3 wird auf das Modul 2 aufgeschraubt, so dass die trichterförmige Aufweitung 38 mit seinem Innengewinde das Ende 23 des Moduls 2 mit seinem Außengewinde umgreift. Ebenso wird zwischen Modul 1 und Modul 2 verfahren. Um die Arbeitslänge des Befestigungselementes zu vergrößern, können beliebig viele Zwischen- Module 2 verwendet werden.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung. Kurz oberhalb des Gewindes des Moduls 1 ist auf dessen Außenumfang ein Nocken 52 angeordnet. Das Modul 2 trägt auf seiner Innenwand eine mit dem Nocken 52 korrespondierende Vertiefung 54. Beide Teile, die zusammen eine mit 51 bezeichnete Ver- und Entriegelungssicherung bilden, sind so auf den Modulen angeordnet, dass der jeweilige Nocken 52 dann in die Vertiefung einrastet, wenn beim Verschrauben beider Teile der letzte Gewindegang erreicht ist. Dem Anwender bzw. der Person, welche die Bestückung der Module vornimmt, wird dabei durch ein deutliches Klacken signalisiert, dass eine ausreichende Verschraubung erfolgt ist. Damit ist zum einen eine verlässliche Verriegelungssicherung geschaffen. Andererseits bildet der in der Vertiefung befindliche Nocken auch eine Rückdrehsicherung.

Figur 6 zeigt das vorgeschlagene Werkzeug 61. Es besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen, dem Antriebsschaft 62 mit Sechskant und dem Abtriebsschaft 63, beispielsweise einem Kreuzschlitzantrieb PH 2. Beide Teile sind miteinander verschraubt, wobei hier der Abtriebsschaft 63 einen Gewindezapfen 64 und der Antriebsschaft 62 ein Innengewinde 65 besitzt.

Mit der Erfindung wird erzielt, dass nur noch drei Spritzwerkzeuge für die Kunststoffteile erforderlich sind und damit jede Dämmstärke mechanisch befestigt werden kann, weil Befestigungselemente von beliebiger Länge gebildet werden können. Bezugszeichenliste Modul Modul Modul Schraube

Kopfplatte von 1 Hohlschaft von 1 freies Ende von 1 Verbindungsmittel von 1 Innenkanal von 1

Hohlschaft von 2 freies Ende von 2 freies Ende von 2 Verbindungsmittel von 2 Verbindungsmittel von 2 trichterförmige Aufweitung von 2 Innenkanal von 2

Hohlschaft von 3 freies Ende von 3 Freies Ende von 3 Verbindungsmittel von 3 Schaftspitze von 3 Auflageschulter in 3 Innenkanal von 3

Kopf von 4 Gewindeschaft von 4 Ver- und Entriegelungssicherung Nocken An lauf schräge Vertiefung

Werkzeug Antriebsschaft Abtriebsschaft Gewindezapfen Innengewinde