Die Erfindung betrifft eine Befestigung einer Dachabdichtungsbahn oder dergleichen, bestehend aus einem Stützelement sowie aus einem dieses und die darunterliegende Abdichtungsbahn durchdringenden Befestigungsmittel, dessen oberes Ende schwenkbar und kraftschlüssig mit dem Stützelement verbunden ist und dessen unteres Ende in der Unterkonstruktion verankert ist.
Abdichtungsbahnen, insbesondere auf einem Flachdach verlegte Abdichtungsbahnen aus Polyisobuten, Polyvinylchlorid, Bitumen, Polymerbitumen oder dergleichen, sind mittels mechanischer Befestigungen auf dem Untergrund zu fixieren, um ein Abheben zu verhindern. Im Mittenbereich eines Gebäudedaches sind wenigstens drei, im Eckenbereich bis zu mehr als zehn und im Randbereich eine dazwischenliegende Anzahl von Befestigungen pro Quadratmeter Dachfläche vorzusehen, um dieses Abheben durch Wind zu verhindern.
Üblicherweise werden die Befestigungen im Randbereich der Dachabdichtungsbahnen angeordnet und von der jeweils benachbarten Dachabdichtungsbahn dichtend überdeckt, wobei eine Nahtüberlappung von 10 cm bis 12 cm vorgesehen wird. Nahtüberlappungen stellen gerade bei Dachabdichtungsbahnen aus Kunststoff einen erheblichen Kostenfaktor dar.
Da die Befestigungen innerhalb eines Bereiches etwa gleichmäßig über die Dachfläche zu verteilen sind, werden in Bereichen, die eine große Anzahl von Befestigungen erfordern, also im Ecken- und Randbereich, schmalere Dachabdichtungsbahnen verlegt als im Mittenbereich eines Daches. Die Befestigungen sind daher in parallel zu den Rändern einer Dachabdichtungsbahn verlaufenden Reihen angeordnet. In gewissen Grenzen kann der Abstand der Befestigungen innerhalb einer Reihe der pro Quadratmeter erforderlichen Anzahl von Befestigungen angepaßt werden. Dabei ist ein Abstand von mehr als 50 cm ebenso wie ein Abstand weniger als 15 cm zu vermeiden. Die Abhängigkeit von unterschiedlichen Bahnenbreiten bedeutet weiterhin eine relativ komplizierte Ausführung in der Praxis.
Die Lasteneinleitung bei im überdeckten Randbereich mechanisch befestigten Dachabdichtungsbahnen ist statisch ungünstig, da die Lasteneinleitung asymmetrisch erfolgt und somit erhebliche Sicherheitszuschläge erforderlich sind.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurden mechanische Befestigungen entwickelt, die an beliebigen Stellen einer Dachabdichtungsbahn vorgesehen werden können.
Bewährt haben sich Befestigungen, welche die Dachabdichtungsbahn durchdringen und somit eine "Durchbahnenbefestigung" ermöglichen.
Aus der US-Patentschrift 4,860,513 ist eine Befestigung einer Dachabdichtungsbahn bekannt, die ein auf dieser aufliegendes scheibenförmiges Stützelement mit einer mittig angeordneten Durchtrittsöffnung enthält. Die Wandung der Durchtrittsöffnung ist zur Oberseite hin halbkugelförmig ausgeführt, um einen auf seiner Unterseite halbkugelförmigen Kopf einer als Befestigungsmittel dienenden Schraube aufzunehmen, welche die Abdichtungsbahn durchdringt. Auf seiner Oberseite ist der Kopf der Schraube mit einem Innensechskant versehen. Aufgrund des halbkugelförmigen Sitzes des Schraubenkopfes im Stützelement ist die Schraube gegenüber der Ebene des Stützelements verschwenkbar. Die Oberseite des Kopfes der Schraube ist hierbei jedoch der Witterung ausgesetzt, so daß bei einer Lockerung der Schraubverbindung Wasser unter die Abdichtungsbahn eindringen kann.
Diesen Nachteil vermeidet eine aus der DE-Offenlegungsschrift 39 26 255 bekannte Befestigung einer Dachabdichtungsbahn auf einer Dachunterkonstruktion mit einem pilzförmigen Stützelement, dessen Kopf auf der Dachabdichtungsbahn aufliegt und dessen hohler Schaft die Dachabdichtungsbahn durchdringt.
Der Kopf einer als Befestigungsmittel dienenden Schraube ist von einem konischen Abschnitt in der Höhlung des Schaftes formschlüssig aufgenommen. In ein Innengewinde am oberen Ende des Schaftes ist mit einem unterseitigen Zapfen ein etwa schirmförmiges Abdeckelement eingeschraubt, welches das Stützelement übergreift und mit seinem äußeren Rand auf der Dachabdichtungsbahn aufliegt.
Die Schraube wird in der Höhlung des Schaftes in Richtung der Mittelachse des Stützelements geführt. Bei der Montage der bekannten Befestigung ist zuerst das Stützelement mit seinem Befestigungsmittel mit der Dachunterkonstruktion zu verschrauben. Anschließend kann das Abdeckelement mit dem Stützelement verschraubt werden.
Für eine ausreichende Abdichtung ist es jedoch erforderlich, daß die Schraube möglichst genau senkrecht zur Dachfläche ausgerichtet ist. Außerdem müssen die einzelnen Teile der Befestigung getrennt voneinander gelagert, transportiert und eingebaut werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß mit ihr eine zuverlässige Abdichtung der Befestigungsstelle auch bei nicht genau senkrecht zur Dachfläche ausgerichtetem Befestigungsmittel gewährleistet ist und daß die Lagerhaltung, der Transport und die Montage der Teile der Befestigungsvorrichtung besonders einfach sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Stützelement im Inneren eines auf der Abdichtungsbahn aufliegenden, durch eine Bodenplatte unterseitig abgeschlossenen haubenförmigen Abdeckelements höhenveränderlich angeordnet ist, wobei sein Außenumfang mit der Innenwandung des Abdeckelements in der Weise im Eingriff steht, daß es zumindest in seiner oberen oder unteren Endlage drehfest mit dem Abdeckelement verbunden ist, und daß die schwenkbare und kraftschlüssige Verbindung des durch die Bodenplatte sich erstreckenden oberen Endes des Befestigungsmittels mit dem Stützelement durch einen in dessen Oberseite schwenkbar und unverdrehbar gelagerten Gelenkkörper gebildet ist, der mit dem oberen Ende des Befestigungsmittels drehfest verbunden ist.
Das mit dem Abdeckelement unter Einschluß des Gelenkkörpers verbundene Stützelement ist als vormontiertes Bauteil lieferbar, so daß dieses auf der Baustelle lediglich mit dem Befestigungsmittel zu verbinden ist. Die untere Öffnung des haubenförmigen Abdeckelements ist durch eine vom Befestigungsmittel durchsetzte Bodenplatte abgeschlossen, um ein Eindringen des Dichtungsmittels in den Innenraum des Abdeckelements zu verhindern. Die Bodenplatte kann mit dem Abdeckelement verklebt, verschweißt oder durch mechanische Befestigungsmittel, wie z. B. Bajonettverschlußteile, fest verbunden sein.
Das montierte mit dem Befestigungsmittel über den Gelenkkörper verbundene Stützelement liegt auch bei schiefer Montage des Befestigungsmittels plan auf der Abdichtungsbahn auf und kann bei einseitiger Belastung geringfügig ausweichen. Die erfindungsgemäße Befestigung ist besonders zur Befestigung von Dachabdichtungsbahnen geeignet, jedoch ebenso für andere Anwendungsfälle, beispielsweise zur Folienbefestigung in einem Tunnel.
Eine sichere Verbindung des Gelenkkörpers mit dem Befestigungsmittel wird erzielt, wenn im Gelenkkörper eine Aufnahme mit Kraftübertragungselementen vorgesehen ist, welche mit entsprechend ausgebildeten Kraftübertragungselementen an dem aus der Oberseite der Abdichtungsbahn herausragenden Ende des Befestigungsmittels in Eingriff gebracht werden können, und wenn eine Begrenzung der Eindringtiefe des oberen Befestigungsmittelendes in den Gelenkkörper in axialer Richtung vorgesehen ist. Die Kraftübertragungselemente können als Rasten, als Bajonettverschlußteile oder vorzugsweise als Schraubgewinde ausgebildet sein. Die Begrenzung in axialer Richtung kann beispielsweise durch Ausführung der Aufnahme als Sackloch oder durch einen Vorsprung am Befestigungsmittel erfolgen.
Abhängig von der Unterkonstruktion kann das darin mit seinem unteren Ende zu verankernde Befestigungsmittel als Nagel, als Schraube oder dergleichen ausgebildet sein, wobei Schraubgewinde üblicherweise als Rechtsgewinde ausgeführt werden. Das Befestigungsmittel kann mittels eines Setzautomaten oder auch manuell montiert werden.
Die Schwenkbarkeit und die Sicherung gegen ein Verdrehen des Gelenkkörpers im Stützelement werden vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß die Unterseite des Gelenkkörpers kalottenförmig ausgebildet ist und daß dieser an seinem Außenumfang Vorsprünge aufweist, die in entsprechende Aussparungen in einer kugelpfannenförmig gestalteten Vertiefung in der Oberseite des Stützelements eingreifen.
Die Vorsprünge am äußeren Rand des Gelenkkörpers können beispielsweise nach Art eines Außensechskants oder als Federn ausgebildet sein, wobei die Aussparungen im Stützelement komplementär dazu ausgebildet sind, beispielsweise als Innensechskant oder als Nuten.
Vorzugsweise ist im Innenraum des Abdeckelements ein mit einem Dichtungsmittel gefülltes Behältnis vorgesehen, beispielsweise ein Folienkissen, das sich bei Annäherung des Stützelements an seine obere oder untere Endlage öffnet und das Dichtungsmittel freigibt.
Während der Montage kann der auf der Abdichtungsbahn aufliegende untere Rand des Abdeckelements zusätzlich mit einem Dichtungsmittel beschichtet werden, das eine witterungsbeständige Abdichtung, insbesondere eine Verschweißung, zwischen dem Abdeckelement und der Abdichtungsbahn bewirkt. Als Dichtungsmittel wird eine für den jeweiligen Werkstoff der Abdichtungsbahn geeignete handelsübliche Paste empfohlen.
Zur Übertragung der Kräfte vom Stützelement auf das Abdeckelement sind am Außenmantel des Stützelements Verbindungselemente vorgesehen, die mit entsprechend ausgebildeten Verbindungselementen am Innenmantel des Abdeckelements im Eingriff stehen.
Als Verbindungselemente können am Außenmantel des Stützelements und am Innenmantel des Abdeckelements Schraubgewinde vorgesehen sein.
Bei einem zwischen dem Außenumfang des Stützelements und der Innenwandung des Abdeckelements ausgebildeten Rechtsgewinde ist das Behältnis für das Dichtungsmittel über dem Gelenkkörper im Zentrum des Abdeckelements angeordnet, und in der Wandung des Abdeckelements sind zu dessen unterem Rand führende Transportkanäle für das Dichtungsmittel vorgesehen. In der Bodenplatte ist lediglich eine Öffnung für den Durchtritt des Befestigungsmittels vorgesehen.
Bei einem zwischen dem Außenumfang des Stützelements und der Innenwandung des Abdeckelements ausgebildeten Linksgewinde ist das vorzugsweise torusförmig gestaltete Behältnis für das Dichtungsmittel zwischen dem Stützelement und der Bodenplatte angeordnet, und in dieser ist zumindest ein Durchlaß für das Dichtungsmittel vorgesehen. Durch diesen Durchlaß kann das Dichtungsmittel zum unteren Rand des Abdeckelements gelangen und wird beim Festschrauben des Abdeckelements dorthin gepreßt.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann zwischen dem Außenumfang des Stützelements und der Innenwandung des Abdeckelements eine drehfeste Verbindung ausgebildet sein, die aus in Nuten eingreifenden Rippen besteht. Das vorzugsweise torusförmig gestaltete Behältnis für das Dichtungsmittel ist zwischen dem Stützelement und der Bodenplatte angeordnet, und in dieser ist zumindest ein Durchlaß für das Dichtungsmittel vorgesehen.
Die Freigabe des Dichtungsmittels aus dem Behältnis bei Annäherung des Stützelements an die Bodenplatte bzw. des Gelenkkörpers an das Abdeckelement wird erleichtert, wenn an einer der an dem Behältnis für das Dichtungsmittel anliegenden Flächen mindestens ein spitzer Vorsprung vorgesehen ist. Es können beispielsweise spitze Dorne oder Messerschneiden vorgesehen sein, welche die Umhüllung des das Dichtungsmittel enthaltenden Behältnisses durchstechen oder zerschneiden.
Zum Aufschrauben des Abdeckelements kann auf der Außenseite des Abdeckelements eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung angeordnet sein, wie z. B. ein auf der Oberseite angeordneter als Vierkant ausgebildeter Zapfen oder auch Vertiefungen. Auch kann die Außenseite der Seitenwände des Abdeckelements beispielsweise als Sechskant ausgebildet sein.
Eine besonders dichte Verbindung wird dann erreicht, wenn der auf der Abdichtungsbahn aufliegende untere Rand des Abdeckelements mit einer Schicht aus dem für die Abdichtungsbahn verwendeten Werkstoff, wie z.B. Polyisobuten, Polyvinylchlorid, Bitumen oder dergleichen, versehen ist. Es versteht sich, daß in diesem Fall je nach Werkstoff der Abdichtungsbahn unterschiedlich beschichtete Abdeckelemente zu verwenden sind.
Als Werkstoff für das Stützelement, die Bodenplatte und das Abdeckelement wird schlagzäher Kunststoff, wie z. B. Hart-Polyvinylchlorid, empfohlen. Bei Verwendung dieses Werkstoffes kann bei einem Abdeckelement, das für die Befestigung einer Abdichtungsbahn aus Polyvinylchlorid vorgesehen ist, auf die Beschichtung des unteren Randes verzichtet werden. Der Gelenkkörper kann ebenfalls aus demselben Werkstoff bestehen. Soll eine hohe Anpreßkraft auf das Abdeckelement übertragen werden, so wird jedoch eine Ausführung aus Metall bevorzugt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt
In Fig. 1 ist im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemänen Befestigung 10 mit einem geschlossenen haubenförmigen Abdeckelement 12, einem scheibenförmigen Stützelement 14, einem Gelenkkörper 15 und einem Befestigungsmittel 16 in auf einem Dach mit einer Abdichtungsbahn 18 aus Polyisobuten montiertem Zustand dargestellt. Unter der Abdichtungsbahn 18 ist eine Wärmedämmschicht 20 angeordnet, welche auf einem als Unterkonstruktion 22 dienenden Stahlblech aufliegt.
Das Abdeckelement 12 aus Hart-Polyvinylchlorid hat einen Außendurchmesser von 8 cm und eine Dicke von 2 cm. Der untere Rand des Abdeckelements ist ringförmig auf 2 cm verbreitert.
Das Befestigungsmittel 16 ist im Bereich seines unteren Endes 24, das in der Unterkonstruktion 22 verankert ist, als Blechschraube ausgebildet. Das obere Ende 26 des Befestigungsmittels 16, welches aus der Oberseite der Abdichtungsbahn 18 herausragt, ist mit einem Gewinde 27 versehen und in ein Sackloch 28 des Gelenkkörpers 15 mit einem entsprechenden Innengewinde 29 eingeschraubt.
Der in Fig. 2 in der Draufsicht dargestellte Gelenkkörper 15 besteht aus Metall und hat einen Außendurchmesser von 15 mm und eine Dicke von 6 mm. In dem der Mündung des Sacklochs 28 benachbarten Bereich ist der Gelenkkörper 15 auf seiner Unterseite kalottenförmig mit einem Radius von 7 mm ausgebildet und weist im äußeren Rand zwei diametral gegenüberliegende Vorsprünge 30, 32 auf.
Der Gelenkkörper 15 ist auf dem in Fig. 3 in der Draufsicht dargestellten Stützelement 14 aus Hart-Polyvinylchlorid abgestützt, welches im wesentlichen scheibenförmig ausgeführt ist und einen Außendurchmesser von 4,5 cm und eine Dicke von 1 cm besitzt. Das Stützelement 14 weist im Zentrum eine Durchtrittsöffnung für das Befestigungsmittel 16 und auf seiner Oberseite eine kugelpfannenförmige Vertiefung 34 zur Aufnahme des Gelenkkörpers 15 sowie zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen 36, 38 auf, in welche die Vorsprünge 30, 32 des Gelenkkörpers 15 eingreifen können.
Das Stützelement 14 ist an seinem Außenumfang 40 mit einem Außengewinde versehen, das mit einem an der Innenwandung 42 des Abdeckelements 12 vorgesehenen Innengewinde im Eingriff steht.
Auf seiner Unterseite ist das Abdeckelement 12 mit einer Bodenplatte 44 verschlossen, welche im Zentrum eine Öffnung für den Durchtritt des Befestigungsmittels 16 besitzt.
Das Befestigungsmittel 16 durchsetzt das Stützelement 14, die Bodenplatte 44, die Abdichtungsbahn 18 und die Wärmedämmschicht 20 sowie die Unterkonstruktion 22.
In der Wandung des Abdeckelements 12 sind diametral gegenüberliegend zwei Transportkanäle 46, 48 vorgesehen, welche ausgehend vom Zentrum zum unteren Rand des Abdeckelements 12 führen. Zwischen Gelenkkörper 15 und Abdeckelement 12 ist ein ausgepreßtes Behältnis 50 dargestellt, das im Anlieferungszustand der Befestigung 10 mit einem Dichtungsmittel 52 gefüllt ist. In dem in Fig. 1 dargestellten montierten Zustand der Befestigung 10 ist das Dichtungsmittel 52 durch die Transportkanäle 46, 48 in den Zwischenraum zwischen Abdeckelement 12 und Abdichtungsbahn 18 gelangt.
Auf der Oberseite des Abdeckelements 12 sind als Einrichtungen 54, 56 zur Drehmomentübertragung Vertiefungen vorgesehen, in die Zapfen eines Montagewerkzeuges zum Festschrauben der Befestigung 10 eingreifen können.
In Fig. 4 ist im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigung 110 mit einem geschlossenen, haubenförmigen Abdeckelement 112, einem Gelenkkörper 15, einem scheibenförmigen Stützelement 114 und einem Befestigungsmittel 16 in montiertem Zustand dargestellt. Die Ausführung des Gelenkkörpers 15 und des Befestigungsmittels 16 ist, ebenso wie die Abstützung des Gelenkkörpers 15 auf dem Stützelement 114, der vorstehend beschriebenen Ausführung gleich.
Am Außenumfang 140 des Stützelements 114 sind einander diametral gegenüberliegend zwei Rippen 141 vorgesehen, die in Nuten 143 in der Innenwandung 142 des Abdeckelements 112 eingreifen und somit ein Verdrehen des Stützelements 114 im Abdeckelement 112 verhindern.
Auf seiner Unterseite ist das Abdeckelement 112 mit einer Bodenplatte 144 verschlossen, welche eine Öffnung im Zentrum für den Durchtritt des Befestigungsmittels 16 besitzt.
Zwischen Stützelement 114 und Bodenplatte 144 ist ein torusförmiges ausgepreßtes Behältnis 150 dargestellt, das im Anlieferungszustand der Befestigung 110 mit einem Dichtungsmittel 152 gefüllt ist. In dem in Fig. 4 dargestellten montierten Zustand der Befestigung 110 ist das Dichtungsmittel 152 durch Durchlässe 154, 156 in der Bodenplatte 144 in den Zwischenraum zwischen Abdeckelement 112 und Abdichtungsbahn 18 gelangt.