WO1989002504A1 - Fastening device for fastening to a solid support roofing panels laid on a soft insulating material - Google Patents
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- F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
- F16B5/0275—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread the screw-threaded element having at least two axially separated threaded portions
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- E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
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- E04D3/3601—Connecting; Fastening of roof covering supported by the roof structure with interposition of a insulating layer
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- E04D5/145—Discrete fastening means, e.g. discs or clips
Definitions
- Fastening arrangement for fastening roofing membranes on soft insulating material on a solid base
- the invention relates to a fastening arrangement for fastening roofing sheets on soft insulating material to a solid base, consisting of a self-drilling and self-tapping screw and a large-area washer, the screw shank having two threaded sections separated by a thread-free section.
- a stop is formed at a distance from the screw head in the thread-free shaft section of the screw or at the end of the thread-free shaft section, this stop inter alia. is formed by the end region of a threaded section near the screw head.
- the washer is supported with its area delimiting the through-opening, whereby the washer can be tilted with respect to the screw axis without the screw head being pressed out of the position which is countersunk on the upper side of the washer.
- the thread section provided here, facing the screw head therefore serves only as a stop for the washer attached.
- a washer made of plastic for fastening insulating material to a metal roofing underlay is known (DE-05 31 06 844), in which the screw also has two threaded sections separated by a thread-free section. The one facing the screw head
- Threaded section penetrates the wall of the through hole of the plastic washer and is intended to prevent the washer from stepping down when the roof surface is walked on.
- the washer is practically firmly connected to the screw, so it cannot tilt sideways.
- such an arrangement provides no security against unscrewing the screw from the fixed base, since simultaneously with the unscrewing of the threaded section facing the drill tip, the threaded section facing the screw head is unscrewed from the washer itself in the same way.
- the present invention has therefore set itself the task of creating a fastening arrangement of the type mentioned, in which the possibility of tilting the washer to the side Screw axis is maintained and with which there is sufficient support of the washer and in which the automatic unscrewing of the screw from the fixed base is prevented or inhibited.
- the two threaded sections on the screw shaft are designed in opposite directions and that the outer thread diameter of both threaded sections is larger than the through hole in the large-area washer or larger than the through hole of an intermediate sleeve inserted between the screw and the washer, and that the two of the screw head or thread sections facing the drill bit have approximately the same outer diameter.
- This configuration ensures that unscrewing of the screw used is counteracted automatically, namely by counteracting the left-hand thread below the screw head in the area of the drill tip, which is usually designed as a right-hand thread. Whether this second thread area close to the screw head engages in the insulating material and / or the roofing membrane layers to be fastened or engages in the wall of the through hole of an intermediate sleeve or serves as a support for the tiltable holder of the washer, is an optimal unscrewing protection for the screw and thus given a long-term bracket.
- the two opposing threaded sections have a thread of the same pitch.
- the same outer diameter can be achieved for the two threaded sections when producing such a screw with the same roll diameter.
- the tool production costs are low, since mirror-image rolling dies can be used for the two threaded sections.
- transition between the screw head and the subsequent threaded section of the screw shaft is designed as a truncated cone with an angle of approximately 90 °. This results in an optimal contact surface on the assigned parts both in the case of direct assembly with a washer and when an intermediate sleeve is used, and this also results in substantial material savings in the area of the screw head.
- a further advantageous embodiment is that the length of the threaded section adjoining the screw head approximately corresponds to the length of the through hole for the screw shaft in an intermediate sleeve inserted between the washer and the screw. As a result, the entire area of the threaded section will engage in the wall of the through hole in the intermediate sleeve and thus represent a corresponding positive and frictional connection.
- the screw shaft is secured against twisting or at least inhibited against rotation relative to the intermediate sleeve and the intermediate sleeve relative to the washer and / or relative to the insulating material to be positively and / or frictionally locked.
- an intermediate sleeve can be achieved by further increasing the friction between the intermediate sleeve and the washer, a further improvement in the screwing resistance.
- the intermediate sleeve has a toothing or knurling running parallel to its axis or helically at its outer boundary.
- FIG. 1 shows a device in its intended use for attaching roofing membranes to soft insulating material on a solid base
- Fig. 2 a shows a device in its intended use for attaching roofing membranes to soft insulating material on a solid base
- FIG. 4 shows a device consisting of screw, washer and intermediate sleeve, partially shown in section.
- Figure 5 shows a device consisting of screw and washer, also partially shown in section.
- Fig. 6 shows a screw according to the invention with an additional screw head-side threaded section in use with a shim disc and Fig. 7 such a screw in use with an intermediate sleeve.
- the device consists of a screw 4, a large-area washer 5, an intermediate sleeve 6 being inserted between screw 4 and washer 5.
- the screw 4 is shown in detail.
- This is a self-drilling and self-tapping screw 4, in which the screw shank 7 has two threaded sections 9 and 10 separated by a thread-free section 8.
- the two threaded sections 9 and 10 are designed in opposite directions, with the threaded section 9 near the drill tip 11 advantageously being designed as a right-hand thread and the threaded section 10, which adjoins the screw head 12, as a left-hand thread. If there is a special need or for certain applications, it would also be conceivable to design the threaded section 9 in the form of a left-hand thread and the threaded section 10 as a right-hand thread. Of course, the drilling tip 11 would then also have to be matched to this changed direction of rotation.
- the two threaded sections 9 and 10 have the same outside diameter, which turns out to be an advantage from a manufacturing point of view, especially since a starting material of the same thickness can then be used over the entire screw shaft 7.
- both threaded sections 9 and 10 is larger than the through hole 13 in the large-area washer 5 or larger than the through hole 14 of the intermediate sleeve 6 inserted between the screw 4 and the washer 5.
- the screw itself supports the washer 5 against one Stepping down or a frictional engagement between the washer 5 and the screw 4 or between the screw 4 and the intermediate sleeve 6.
- the threaded portion 10 engages in the wall of the through hole 14 in the intermediate sleeve 6 on.
- both opposite thread sections 9 and 10 have the same pitch.
- the transition between the screw head 12 and the subsequent threaded section 10 of the screw section 7 is designed as a conical section 15 with an angle of approximately 90 °. This results in an optimal contact surface on the assigned parts both in the case of direct mounting with a washer 5 and when an intermediate sleeve 6 is used, and in addition this results in a substantial saving in material in the area of the screw head, especially since only a wall thickness for the screw head which is dimensioned in accordance with the required force transmission 12 can be provided.
- the drive 16 of the screw is advantageously designed in the form of an inner square.
- a thread-free shaft section 8 is provided between the two threaded sections 9 and 10, especially since such screws 4 have a relatively large length depending on the thickness of the insulating material 2. It is therefore not necessary to apply a thread to the entire length of the screw and, moreover, a quicker and easier insertion of the screw through the through hole 14 in the intermediate sleeve 6 is possible, especially in the thread-free shaft section 8.
- the opposing threaded section 10 engages in the insulating material 2 underneath, additionally supports this against compression, whereby this engagement of the opposing threaded section forms an additional torsional resistance for the screw 4.
- an additional improvement in the screwing-out security of the screw can be achieved by additionally increasing the friction between the intermediate sleeve 6 and the washer 5.
- the intermediate sleeve 6 has an axially parallel toothing or knurling on its outer boundary.
- a further additional effect can be achieved if this toothing or knurling on the outer boundary of the Intermediate sleeve 6 helical lines is arranged.
- the helical shape is expediently also the threaded section 9 of the
- Screw 4 designed in opposite directions. 6 and 7 a special embodiment of a screw 4 according to the invention is shown.
- a further threaded section 20 is provided here between the screw head 12 and the threaded section 10 near the screw head.
- This further threaded section 20 is designed in the same direction as the threaded section 9 of the screw 4 near the drill bit, that is to say runs counter to the threaded section 10 near the screw head.
- This additional threaded section 20 is relatively short, ie has a length of, for example, 2 to 3 thread turns.
- the thread pitch can be the same as in the threaded section 9 or also differ from this.
- a circumferential groove-like incision 21 is provided on the screw shaft between this further threaded section 20 and the screw head 12.
- Such an embodiment is particularly suitable for direct use with washers 5.
- the outer diameter of the further threaded section 20 is larger than the outer diameter of the threaded sections 9 and 10 and also larger than the through opening 13 in the washer 5.
- this screw acts the opposite threaded section 10 as a support for the insulation and the roofing membranes, whereas the additional threaded section 20 is rotated through the washer 5 and there provides an effective support of the washer 5 in the event of a tread load.
- This thread section 20, which is larger in diameter, thus forms a support for the washer 5.
- a screw 4 designed in this way can easily be used even in an arrangement in which an additional intermediate sleeve 6 is provided.
- This additional threaded section 20 is then supported on the bottom of the bore within this intermediate sleeve 6 and the threaded section 10 in the same way causes a retention in the bore 14 of the intermediate sleeve 6.
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Abstract
Description
Befestigungsanordnung zum Befestigen von Dachbahnen auf weichem Isoliermaterial an einer festen Unterlage Fastening arrangement for fastening roofing membranes on soft insulating material on a solid base
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zum Befestigen von Dachbahnen auf weichem Isoliermaterial an einer festen Unterlage, bestehend aus einer selbstbohrenden und -gewindeschneidenden Schraube und einer großflächigen Unterlegscheibe, wobei der Schraubenschaft zwei durch einen gewindefreien Abschnitt getrennte Gewindeabschnitte aufweist.The invention relates to a fastening arrangement for fastening roofing sheets on soft insulating material to a solid base, consisting of a self-drilling and self-tapping screw and a large-area washer, the screw shank having two threaded sections separated by a thread-free section.
Bei einer bekannten Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art ist mit Abstand vom Schraubenkopf im gewindefreien Schaftabschnitt der Schraube oder am Ende des gewindefreien Schaftabschnittes ein Anschlag ausgebildet, wobei dieser Anschlag u.a. durch den Endbereich eines s'chraubenkopfnahen Gewindeabschnittes gebildet wird. An diesem Anschlag stützt sich die Unterlegscheibe mit ihrem die Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich ab, wobei dadurch die Unterlegscheibe gegenüber der Schraubenachse kippbar ist, ohne daß der Schraubenkopf aus der an der Oberseite der Unterlegscheibe versenkten Stellung herausgedrückt wird. Der hier vorgesehene, dem Schraubenkopf zugewandte Gewindeabschnitt dient also lediglich als Anschlag für die angesetzte Unterlegscheibe.In a known fastening arrangement of the type mentioned, a stop is formed at a distance from the screw head in the thread-free shaft section of the screw or at the end of the thread-free shaft section, this stop inter alia. is formed by the end region of a threaded section near the screw head. At this stop, the washer is supported with its area delimiting the through-opening, whereby the washer can be tilted with respect to the screw axis without the screw head being pressed out of the position which is countersunk on the upper side of the washer. The thread section provided here, facing the screw head, therefore serves only as a stop for the washer attached.
Ferner ist eine Scheibe aus Kunststoff zum Befestigen von Isoliermaterial an einer Dachdeckungsunterlage aus Metall bekannt (DE-05 31 06 844), bei der die Schraube ebenfalls zwei durch einen gewindefreien Abschnitt getrennte Gewindeabschnitte aufweist. Der dem Schraubenkopf zugewandteFurthermore, a washer made of plastic for fastening insulating material to a metal roofing underlay is known (DE-05 31 06 844), in which the screw also has two threaded sections separated by a thread-free section. The one facing the screw head
Gewindeabschnitt dringt in die Wandung der Durchgangsbohrung der UnterlegScheibe aus Kunststoff ein und soll dadurch ein Niedertreten der Unterlegscheibe beim Begehen der Dachfläche verhindern. Durch eine solche Variante ist die Unterlegscheibe praktisch fest mit der Schraube verbunden, kann also nicht seitlich wεgkippen. Außerdem ist durch eine solche Anordnung keine Sicherheit gegen ein Herausdrehen der Schraube aus der festen Unterlage gegeben, da gleichzeitig mit dem Herausschrauben des der Bohrspitze zugewandten Gewindeabschnittes auch in gleicher Weise ein Herausschrauben des dem Schraubekopf zugewandten Gewindeabschnittes aus der Uπterlegscheibe selbst erfolgt.Threaded section penetrates the wall of the through hole of the plastic washer and is intended to prevent the washer from stepping down when the roof surface is walked on. With such a variant, the washer is practically firmly connected to the screw, so it cannot tilt sideways. In addition, such an arrangement provides no security against unscrewing the screw from the fixed base, since simultaneously with the unscrewing of the threaded section facing the drill tip, the threaded section facing the screw head is unscrewed from the washer itself in the same way.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Möglichkeit des seitlichen Kippens der Unterlegscheibe gegenüber der Schraubenachse gewahrt bleibt und bei der trotzdem eine ausreichende Abstützung der Unterlegscheibe gegeben ist und bei der ferner das selbsttätige Herausdrehen der Schraube aus der festen Unterlage verhindert bzw. gehemmt wird.The present invention has therefore set itself the task of creating a fastening arrangement of the type mentioned, in which the possibility of tilting the washer to the side Screw axis is maintained and with which there is sufficient support of the washer and in which the automatic unscrewing of the screw from the fixed base is prevented or inhibited.
Erfindungsgemäβ wird dazu vorgeschlagen, daß die beiden Gewindeabschnitte am Schraubenschaft gegenläufig ausgeführt sind und der Gewindeaußendurchmesser beider Gewindeabschnitte größer als die Durchgangsbohrung in der großflächigen Unterlegscheibe bzw. größer als die Durchgangsbohrung einer zwischen Schraube und Unterlegscheibe eingesetzten Zwischenhülse ausgeführt ist, und daß die beiden dem Schraubenkopf bzw. der Bohrspitze zugewandten Gewindeabschnitte annähernd den gleichen Außendurchmesser aufweisen.According to the invention it is proposed that the two threaded sections on the screw shaft are designed in opposite directions and that the outer thread diameter of both threaded sections is larger than the through hole in the large-area washer or larger than the through hole of an intermediate sleeve inserted between the screw and the washer, and that the two of the screw head or thread sections facing the drill bit have approximately the same outer diameter.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß einem Herausdrehen der eingesetzten Schraube selbsttätig entgegengewirkt wird, indem nämlich dem üblicherweise als Rechtsgewinde ausgebildeten Gewindeabschnitt im Bereich der Bohrspitze ein Linksgewinde unterhalb des Schraubenkopfes entgegenwirkt. Ob nun dieser zweite, schraubenkopfnahe Gewindebereich in das Isoliermaterial und/oder die zu befestigenden Dachbahnschichten eingreift oder in die Wandung der Durchgangsbohrung einer Zwischenhülse eingreift oder als Abstützung für die kippbare Halterung der Unterlegscheibe dient, ist bei allen diesen Ausführungen eine optimale Ausdrehsicherung für die Schraube und somit eine Langzeithalterung gegeben.This configuration according to the invention ensures that unscrewing of the screw used is counteracted automatically, namely by counteracting the left-hand thread below the screw head in the area of the drill tip, which is usually designed as a right-hand thread. Whether this second thread area close to the screw head engages in the insulating material and / or the roofing membrane layers to be fastened or engages in the wall of the through hole of an intermediate sleeve or serves as a support for the tiltable holder of the washer, is an optimal unscrewing protection for the screw and thus given a long-term bracket.
Durch die gleichen bzw. annähernd gleichen Außendurchmesser der beiden Gewindeabschnitte ergibt sich beim Eindrehen der Schrauben nur eine geringe Bremswirkung durch das gegenläufige Gewinde unterhalb des Schraubenkopfes, wobei aber trotzdem eine ausreichende Abstützung des weichen Isoliermaterials gegen ein Zusammensinken und eine ausreichende selbsttätige Sicherung gegen ein Herausdrehen der Schrauben gegeben ist. Die Ausdrehsicherung der Schrauben wird noch dadurch verstärkt, daß durch die besondere Gewindeausbildung auch eine Verdrehsicherung bzw. Verdrehhemmung gegenüber einer eingesetzten Zwischenhülse bzw. der Unterlegscheibe selbst erfolgt.Due to the same or approximately the same outer diameter of the two threaded sections, there is only a slight braking effect when the screws are screwed in due to the opposite thread below the screw head, but nevertheless sufficient support of the soft insulating material against slumping and adequate automatic securing against unscrewing Screws is given. The unscrew protection of the screws is further reinforced by the fact that, due to the special thread formation, there is also an anti-rotation or anti-rotation device in relation to an inserted intermediate sleeve or the washer itself.
Ob nun der oberste, dem Schraubenkopf zugewandte Gewindegang noch in die Durchgangsöffnung der Unterlegscheibe eingreift oder lediglich als Abstützung gegen ein Niederdrücken der Unterlegscheibe dient , ist stets zusätzlich eine Verdrehsicherheit zwischen Schraube und Unterlegscheibe gewährleistet. Zu dem Reibmoment, welches das Linksgewinde unterhalb des Schraubenkopfes mit sich bringt, erfolgt somit ein zusätzlicher Formschluß und somit wird die Losdrehsicherheit erhöht. Es erfolgt also die positive Nutzung eines sekundären Effektes.Whether the uppermost thread turn facing the screw head still engages in the through opening of the washer or merely serves as a support against pressing down the washer, an additional security against rotation between the screw and the washer is always guaranteed. To The frictional torque that the left-hand thread brings with it below the screw head thus results in an additional positive connection and thus the security against loosening is increased. So there is a positive use of a secondary effect.
In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, wenn die beiden gegenläufigen Gewindeabschnitte ein Gewinde gleicher Steigung aufweisen. Dadurch kann bei der Herstellung einer solchen Schraube bei gleichem Rolldurchmesser der gleiche Außendurchmesser für die beiden Gewindeabschnitte erzielt werden. Außerdem sind die Herkzeuggestehungskosten niedrig, da spiegelbildlich ausgebildete Walzbacken für die beiden Gewindeabschnitte eingesetzt werden können.In this context, it is particularly expedient if the two opposing threaded sections have a thread of the same pitch. As a result, the same outer diameter can be achieved for the two threaded sections when producing such a screw with the same roll diameter. In addition, the tool production costs are low, since mirror-image rolling dies can be used for the two threaded sections.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn der Übergang zwischen dem Schraubenkopf und dem anschließenden Gewindeabschnitt des Schraubenschaftes als Kegelstumpf mit einem Winkel von annähernd 90° ausgeführt ist. Es ergibt sich dadurch sowohl bei der Direktmontage mit einer Unterlegscheibe als auch beim Einsatz einer Zwischenhülse eine optimale Anlagefläche an den zugeordneten Teilen und außerdem ergibt sich dadurch eine wesentliche Materialeinsparung im Bereich des Schraubenkopfes.Furthermore, it is advantageous if the transition between the screw head and the subsequent threaded section of the screw shaft is designed as a truncated cone with an angle of approximately 90 °. This results in an optimal contact surface on the assigned parts both in the case of direct assembly with a washer and when an intermediate sleeve is used, and this also results in substantial material savings in the area of the screw head.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung liegt darin, daß die Länge des an den Schraubenkopf anschließenden Gewindeabschnittes annähernd der Länge der Durchgangsbohrung für den Schraubenschaft in einer zwischen Unterlegscheibe und Schraube eingesetzten Zwischenhülse entspricht. Es wird dadurch der gesamte Bereich des Gewindeabschnittes in die Wandung der Durchgangsbohrung in der Zwischenhülse eingreifen und somit eine entsprechende form- und reibungsschlüssige Verbindung darstellen.A further advantageous embodiment is that the length of the threaded section adjoining the screw head approximately corresponds to the length of the through hole for the screw shaft in an intermediate sleeve inserted between the washer and the screw. As a result, the entire area of the threaded section will engage in the wall of the through hole in the intermediate sleeve and thus represent a corresponding positive and frictional connection.
Ein weiteres Merkmal liegt darin, daß der Schraubenschaft gegegenüber der Zwischenhülse und die Zwischenhülse gegenüber der Unterlegscheibe und/oder gegenüber dem zu befestigenden Isoliermaterial form- und/oder reibungsschlüssig gegen Verdrehen gesichert oder zumindest gehemmt sind. Gerade beim Einsatz einer Zwischenhülse kann durch zusätzliche Erhöhung der Reibung zwischen der Zwischenhülse und der Unterlegscheibe eine noch weitere Verbesserung der Ausdrehsicherheit der Schraube erzielt werden.Another feature is that the screw shaft is secured against twisting or at least inhibited against rotation relative to the intermediate sleeve and the intermediate sleeve relative to the washer and / or relative to the insulating material to be positively and / or frictionally locked. Especially when used an intermediate sleeve can be achieved by further increasing the friction between the intermediate sleeve and the washer, a further improvement in the screwing resistance.
Eine mögliche Variante liegt dabei darin, daß die Zwischenhülse an ihrer Außenbegrenzung eine achsparallel oder schraubenlinienförmig verlaufende Verzahnung bzw. Rändelung aufweist. Es ist dadurch nicht nur zwischen der Unterlegscheibe und der Zwischenhülse ein entsprechender Reibungsschluß gegeben, sondern auch zwischen der Zwischenhülse und dem diese umgebenden Isoliermaterial.A possible variant is that the intermediate sleeve has a toothing or knurling running parallel to its axis or helically at its outer boundary. As a result, there is not only a corresponding frictional connection between the washer and the intermediate sleeve, but also between the intermediate sleeve and the insulating material surrounding it.
Gemäß einem weiteren Vorschlag ist vorgesehen, daß zwischen dem Schraubenkopf und dem schraubenkopfnahen, zum bohrspitzennahen Gewindeabschnitt gegenläufigen Gewindeabschnitt ein weiterer, zum bohrspitzennahen Gewindeabschnitt gleichlaufender, kurzer Gewindeabschnitt vorgesehen ist, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der beiden anderen Gewindeabschnitte ist. Beim Eindrehen dieser Schraube wirkt der gegenläufige Gewindeabschnitt als Abstützung für die Isolierung und die Dachbahnen, wogegen der zusätzliche Gewindeabschnitt durch die Unterlegscheibe hindurch gedreht wird und dort eine effektive Abstützung der Unterlegscheibe bei einer eventuellen Trittbelastung bewirkt.According to a further proposal, it is provided that between the screw head and the screw section close to the drill bit near the threaded section opposite thread section another short thread section parallel to the drill bit is provided, the diameter of which is larger than the diameter of the other two threaded sections. When this screw is screwed in, the opposing threaded section acts as a support for the insulation and the roofing membranes, whereas the additional threaded section is rotated through the washer and there provides effective support for the washer in the event of a tread load.
Damit eine effektive Einrastung der Unterlegscheibe zwischen dem Schraubenkopf und dem zusätzlichen Gewindeabschnitt erfolgen kann, wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Schraubenkopf und dem weiteren, kurzen Gewindeabschnitt ein umlaufender, nutartiger Einschnitt vorgesehen ist.So that an effective locking of the washer between the screw head and the additional threaded section can take place, it is proposed that a circumferential, groove-like incision is provided between the screw head and the further, short threaded section.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Einrichtung in bestimmungsgemäßem Einsatz zum Befestigen von Dachbahnen auf weichem Isoliermaterial an einer festen Unterlage; Fig. 2 eineFurther features according to the invention and special advantages are explained in more detail in the following description with reference to the drawing. 1 shows a device in its intended use for attaching roofing membranes to soft insulating material on a solid base; Fig. 2 a
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schraube und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schraubenkopf; Fig. 4 eine Einrichtung bestehend aus Schraube, Unterlegscheibe und Zwischenhülse, teilweise im Schnitt dargestellt; Fig. 5 eine Einrichtung bestehend aus Schraube und Unterlegscheibe, ebenfalls teilweise im Schnitt dargestellt; Fig. 6 eine erfindungsgemäße Schraube mit einem zusätzlichen, schraubenkopfseitigen Gewindeabschnitt im Einsatz bei einer Unterleg scheibe und Fig. 7 eine solche Schraube im Einsatz mit einer Zwischenhülse.Side view of a screw according to the invention and Figure 3 is a plan view of the screw head. Figure 4 shows a device consisting of screw, washer and intermediate sleeve, partially shown in section. Figure 5 shows a device consisting of screw and washer, also partially shown in section. Fig. 6 shows a screw according to the invention with an additional screw head-side threaded section in use with a shim disc and Fig. 7 such a screw in use with an intermediate sleeve.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Einrichtung 1 zur Fixierung von Isoliermatεrial 2 an einer festen Unterlage 3, z.B. einem Metallprofil, dient. Die Einrichtung besteht dabei aus einer Schraube 4, einer großflächigen Unterlegscheibe 5, wobei zwischen Schraube 4 und Unterlegscheibe 5 eine Zwischenhülse 6 eingesetzt ist.From Fig. 1 it can be seen that a device 1 for fixing insulating material 2 to a solid base 3, e.g. a metal profile. The device consists of a screw 4, a large-area washer 5, an intermediate sleeve 6 being inserted between screw 4 and washer 5.
In den Fig. 2 und 3 ist die Schraube 4 im Detail dargestellt. Es handelt sich hier um eine selbstbohrende und -gewindeschneidende Schraube 4, bei der der Schraubenschaft 7 zwei durch einen gewindefreien Abschnitt 8 abgetrennte Gewindeabschnitte 9 und 10 aufweist. Die beiden Gewindeabschnitte 9 und 10 sind gegenläufig ausgeführt, wobei zweckmäßigerweise der Gewindeabschnitt 9 nahe der Bohrspitze 11 als Rechtsgewinde ausgeführt ist und der Gewindeabschnitt 10, welcher an den Schraubenkopf 12 anschließt, als Linksgewinde. Bei besonderem Bedarf oder für bestimmte Einsatzfälle wäre es auch denkbar, den Gewindeabschnitt 9 in Form eines Linksgewindes auszuführen und den Gewindeabschnitt 10 als Rechtsgewinde. Natürlich müßte dann auch die Bohrspitze 11 auf diese geänderte Eindrehrichtung abgestimmt sein. 2 and 3, the screw 4 is shown in detail. This is a self-drilling and self-tapping screw 4, in which the screw shank 7 has two threaded sections 9 and 10 separated by a thread-free section 8. The two threaded sections 9 and 10 are designed in opposite directions, with the threaded section 9 near the drill tip 11 advantageously being designed as a right-hand thread and the threaded section 10, which adjoins the screw head 12, as a left-hand thread. If there is a special need or for certain applications, it would also be conceivable to design the threaded section 9 in the form of a left-hand thread and the threaded section 10 as a right-hand thread. Of course, the drilling tip 11 would then also have to be matched to this changed direction of rotation.
Vorteilhaft weisen die beiden Gewindeabschnitte 9 und 10 den gleichen Außendurchmesser auf, was sich in fertigungstechnischer Hinsicht als Vorteil herausstellt, zumal dann über den ganzen Schraubenschaft 7 hinweg ein gleich dickes Ausgangsmaterial verwendet werden kann.Advantageously, the two threaded sections 9 and 10 have the same outside diameter, which turns out to be an advantage from a manufacturing point of view, especially since a starting material of the same thickness can then be used over the entire screw shaft 7.
Der Gewindeaußendurchmesser beider Gewindeabschnitte 9 und 10 ist größer als die Durchgangsbohrung 13 in der großflächigen Unterlegscheibe 5 bzw. größer als die Durchgangsbohrung 14 der zwischen Schraube 4 und Unterlegscheibe 5 eingesetzten Zwischenhülse 6. Es wird dadurch durch die Schraube selbst eine Abstützung der Unterlegscheibe 5 gegen ein Niedertreten erreicht bzw. ein Reibungsschluß zwischen Unterlegscheibe 5 und Schraube 4 bzw. zwischen Schraube 4 und der Zwischenhülse 6. Bei der Ausführung nach der Fig. 4 mit der Anordnung einer Zwischenhülse 6 greift der Gewindeabschnitt 10 in die Wandung der Durchgangsbohrung 14 in der Zwischenhülse 6 ein. Infolge des gegenläufigen Gewindes gegenüber dem in die feste Unterlage 3 eingeschraubten Gewindeabschnitt 9 wird eine optimale Losdrehsicherheit für die Schraube 4 geschaffen und außerdem eine reibungsschlüssige Verbindung zwischen der Schraube 4 und der Zwischenhülse 6, welche wiederum reibungsschlüssig an der Unterlegscheibe 5 anliegt, so daß dadurch eine weitere Ausdrehsicherheit erzielt wird.The outer thread diameter of both threaded sections 9 and 10 is larger than the through hole 13 in the large-area washer 5 or larger than the through hole 14 of the intermediate sleeve 6 inserted between the screw 4 and the washer 5. As a result, the screw itself supports the washer 5 against one Stepping down or a frictional engagement between the washer 5 and the screw 4 or between the screw 4 and the intermediate sleeve 6. In the embodiment according to FIG. 4 with the arrangement of an intermediate sleeve 6, the threaded portion 10 engages in the wall of the through hole 14 in the intermediate sleeve 6 on. As a result of the opposite thread in relation to the threaded section 9 screwed into the fixed base 3, an optimal security against loosening is created for the screw 4 and also a frictional connection between the screw 4 and the intermediate sleeve 6, which in turn rests frictionally against the washer 5, so that a further turning security is achieved.
Zweckmäßig weisen beide gegenläufigen Gewindeabschnitte 9 und 10 gleiche Steigung auf.Appropriately, both opposite thread sections 9 and 10 have the same pitch.
Der Übergang zwischen dem Schraubenkopf 12 und dem anschließenden Gewindeabschnitt 10 des Schraubenabschnittes 7 ist als Kegelabschnitt 15 mit einem Winkel von annähernd 90° ausgeführt. Es ergibt sich dadurch sowohl bei Direktmontage mit einer Unterlegscheibe 5 als auch bei Einsatz einer Zwischenhülse 6 eine optimale Anlagefläche an den zugeordneten Teilen und außerdem ergibt sich dadurch eine wesentliche Materialeinsparung im Bereich des Schraubenkopfes, zumal lediglich eine entsprechend der erforderlichen Kraftübertragung bemessene Wandstärke für den Schraubenköpf 12 vorgesehen werden kann. Der Antrieb 16 der Schraube ist vorteilhaft in Form eines Innen-Vierkantes ausgeführt.The transition between the screw head 12 and the subsequent threaded section 10 of the screw section 7 is designed as a conical section 15 with an angle of approximately 90 °. This results in an optimal contact surface on the assigned parts both in the case of direct mounting with a washer 5 and when an intermediate sleeve 6 is used, and in addition this results in a substantial saving in material in the area of the screw head, especially since only a wall thickness for the screw head which is dimensioned in accordance with the required force transmission 12 can be provided. The drive 16 of the screw is advantageously designed in the form of an inner square.
Die Länge des an den Schraubenkopf 12 anschließenden GewindeabschnittesThe length of the threaded section adjoining the screw head 12
10 entspricht annähernd der Länge der Durchgangsbohrung 14 für den Schrauben schaft in der zwischen Unterlegscheibe 5 und Schraube 4 eingesetzten Zwischenhülse 6. Es wird dadurch der gesamte Bereich des Gewindeabschnittes 10 in die Wandung der Durchgangsbohrung 14 in der Zwischenhülse 6 eingreifen und somit eine entsprechende form- und/oder reibungsschlüssige Verbindung darstellen, welche ein selbsttätiges Herausdrehen der Schraube10 corresponds approximately to the length of the through hole 14 for the screws shank in the intermediate sleeve 6 inserted between the washer 5 and screw 4. As a result, the entire area of the threaded section 10 will engage in the wall of the through hole 14 in the intermediate sleeve 6 and thus represent a corresponding positive and / or frictional connection, which automatically unscrews the screw
4 aus der festen Unterlage 3 verhindert. Gerade in diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn ein gewindefreier Schaftabschnitt 8 zwischen den beiden Gewindeabschnitten 9 und 10 vorgesehen ist, zumal solche Schrauben 4 eine relativ große Länge je nach Dicke des Isoliermaterials 2 aufweisen. Es muß daher nicht auf die ganze Länge der Schraube ein Gewinde aufgebracht werden und außerdem ist gerade im gewindefreien Schaftabschnitt 8 eine rascheres und einfacheres Durchstecken der Schraube durch die Durchgangsbohrung 14 in der Zwischenhülse 6 möglich.4 prevented from the solid base 3. In this context in particular, it is also advantageous if a thread-free shaft section 8 is provided between the two threaded sections 9 and 10, especially since such screws 4 have a relatively large length depending on the thickness of the insulating material 2. It is therefore not necessary to apply a thread to the entire length of the screw and, moreover, a quicker and easier insertion of the screw through the through hole 14 in the intermediate sleeve 6 is possible, especially in the thread-free shaft section 8.
Auch bei einer Anwendungsvariante nach Fig. 5 ergibt sich zwischen der Schraube 4 und der Unterlegscheibe 5 eine optimale reibungsschlüssige5 also results in an optimal frictional connection between the screw 4 and the washer 5
Verbindung, zumal der Gewindeauslauf im Bereich des Schraubenkopfes 12 noch in die Begrenzung der Durchgangsöffnung 13 der Unterlegscheibe 5 eingreifen kann. Trotzdem ist die geforderte Kippbarkeit der UnterlegscheibeConnection, especially since the thread runout in the area of the screw head 12 can still engage in the limitation of the through opening 13 of the washer 5. Nevertheless, the required tiltability of the washer
5 gegenüber der Schraubenachse gewährleistet . Bei einer solchen Ausführung nach Fig. 5 greift der gegenläufige Gewindeabschnitt 10 in das darunterliegende Isoliermaterial 2 ein, stützt dieses gegen ein Zusammendrücken zusätzlich ab, wobei durch diesen Eingriff des gegenläufigen Gewindeabschnittes eine zusätzliche Verdrehhemmung für die Schraube 4 bildet.5 guaranteed against the screw axis. In such an embodiment according to FIG. 5, the opposing threaded section 10 engages in the insulating material 2 underneath, additionally supports this against compression, whereby this engagement of the opposing threaded section forms an additional torsional resistance for the screw 4.
Gerade bei Einsatz einer Zwischenhülse 6 kann durch zusätzliche Erhöhung der Reibung zwischen der Zwischenhülse 6 und der Unterlegscheibe 5 eine noch weitere Verbesserung der Ausdrehsicherheit der Schraube erzielt werden. Eine mögliche Variante liegt darin, daß die Zwischenhülse 6 an ihrer Außenbegrenzung eine achsparallel verlaufende Verzahnung bzw. Rändelung aufweist. Es ist dadurch nicht nur zwischen der Unterlegscheibe 5 und der Zwischenhülse 6 ein entsprechender Reibungsschluß gegeben, sondern auch zwischen der Zwischenhülse 6 und dem diese umgebenden Isoliermaterial 2. Eine weitere zusätzliche Wirkung kann dann erreicht werden, wenn diese Verzahnung bzw. Rändelung an der Außenbegrenzung der Zwischenhülse 6 Schraubenlinien förmig verlaufend angeordnet ist. Die Schraubenlinienform ist dabei zweckmäßig ebenfalls dem Gewindeabschnitt 9 derEspecially when using an intermediate sleeve 6, an additional improvement in the screwing-out security of the screw can be achieved by additionally increasing the friction between the intermediate sleeve 6 and the washer 5. A possible variant is that the intermediate sleeve 6 has an axially parallel toothing or knurling on its outer boundary. As a result, there is not only a corresponding frictional connection between the washer 5 and the intermediate sleeve 6, but also between the intermediate sleeve 6 and the insulating material 2 surrounding it. A further additional effect can be achieved if this toothing or knurling on the outer boundary of the Intermediate sleeve 6 helical lines is arranged. The helical shape is expediently also the threaded section 9 of the
Schraube 4 gegenläufig ausgebildet . In den Fig. 6 und 7 ist eine besondere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schraube 4 aufgezeigt. Zwischen dem Schraubenkopf 12 und dem schraubenkopfnahen Gewindeabschnitt 10 ist hier ein weiterer Gewindeabschnitt 20 vorgesehen. Dieser weitere Gewindeabschnitt 20 ist zum bohrspitzennahen Gewindeabschnitt 9 der Schraube 4 gleichlaufend ausgeführt, läuft also entgegen dem schraubenkopfnahen Gewindeabschnitt 10. Dieser zusätzliche Gewindeabschnitt 20 ist relativ kurz ausgeführt, hat also eine Länge von beispielsweise 2 bis 3 Gewindegängen. Die Gewindesteigung kann dabei dieselbe sein wie beim Gewindeabschnitt 9 oder auch von diesem differieren.Screw 4 designed in opposite directions. 6 and 7 a special embodiment of a screw 4 according to the invention is shown. A further threaded section 20 is provided here between the screw head 12 and the threaded section 10 near the screw head. This further threaded section 20 is designed in the same direction as the threaded section 9 of the screw 4 near the drill bit, that is to say runs counter to the threaded section 10 near the screw head. This additional threaded section 20 is relatively short, ie has a length of, for example, 2 to 3 thread turns. The thread pitch can be the same as in the threaded section 9 or also differ from this.
Zwischen diesem weiteren Gewindeabschnitt 20 und dem Schraubenkopf 12 ist ein umlaufender nutartiger Einschnitt 21 am Schraubenschaft vorgesehen.A circumferential groove-like incision 21 is provided on the screw shaft between this further threaded section 20 and the screw head 12.
Eine solche Ausführung eignet sich in besonderer Weise für den direkten Einsatz bei Unterlegscheiben 5. Der Außendurchmesser des weiteren Gewindeabschnittes 20 ist größer ausgebildet als der Außendurchmesser der Gewindeabschnitte 9 und 10 und auch größer als die Durchgangsöffnung 13 in der Unterlegscheibe 5. Beim Eindrehen dieser Schraube wirkt der gegenläufige Gewindeabschnitt 10 als Abstützung für die Isolierung und die Dachbahnen, wogegen der zusätzliche Gewindeabschnitt 20 durch die Unterlegscheibe 5 hindurchgedreht wird und dort eine effektive Abstützung der Unterlegscheibe 5 bei einer eventuellen Trittbelastung bewirkt. Dieser im Durchmesser größere Gewindeabschnitt 20 bildet somit eine Abstützung für die Unterlegscheibe 5.Such an embodiment is particularly suitable for direct use with washers 5. The outer diameter of the further threaded section 20 is larger than the outer diameter of the threaded sections 9 and 10 and also larger than the through opening 13 in the washer 5. When this screw is screwed in, it acts the opposite threaded section 10 as a support for the insulation and the roofing membranes, whereas the additional threaded section 20 is rotated through the washer 5 and there provides an effective support of the washer 5 in the event of a tread load. This thread section 20, which is larger in diameter, thus forms a support for the washer 5.
Aus der Fig. 7 ist ersichtlich, daß eine solcherart ausgebildete Schraube 4 ohne weiteres auch bei einer Anordnung einsetzbar ist, bei welcher eine zusätzliche Zwischenhülse 6 vorgesehen ist. Dieser zusätzliche Gewindeabschnitt 20 stützt sich dann eben am Grund der Bohrung innerhalb dieser Zwischenhülse 6 ab und der Gewindeabschnitt 10 bewirkt in gleicher Weise einen Rückhalt in der Bohrung 14 der Zwischenhülse 6. From Fig. 7 it can be seen that a screw 4 designed in this way can easily be used even in an arrangement in which an additional intermediate sleeve 6 is provided. This additional threaded section 20 is then supported on the bottom of the bore within this intermediate sleeve 6 and the threaded section 10 in the same way causes a retention in the bore 14 of the intermediate sleeve 6.
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