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Die Erfindung betrifft die Befestigung von Plattenelementen an einer Unterkonstruktion. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit der Befestigung von Profilbedachungen oder Profilfassadenverkleidungen.
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Als Dachabdeckungen sind Profilbleche in Wellenform oder in Trapezform bekannt. Sie werden an Unterkonstruktionen üblicherweise durch Schrauben befestigt. Die Schrauben werden durch die Wellenberge hindurchgeschraubt. Die Schrauben müssen einerseits ausreichend fest auf dem Profilblech aufliegen, damit eine Dichtscheibe unterhalb des Schraubenkopfs das Schraubenloch auch sorgfältig genug abdichtet. Andererseits darf das Profilblech auch nicht verformt werden. Daher ist es bisher üblich, vor dem Befestigen des Profilblechs auf der Unterkonstruktion an der richtigen Stelle Abstandselemente anzubringen, dann das Profilblech aufzulegen und dann die Schrauben durch das Blech und durch das Abstandselement hindurch zu schrauben. Wenn man berücksichtigt, dass diese Montagearbeiten häufig in großer Höhe durchgeführt werden müssen, stellt das Anbringen der Abstandselemente einen erhöhten Aufwand dar. Hinzu kommen noch Probleme, falls die Abstandselemente herunter fallen. Die gleiche Problematik tritt auch auf, wenn derartige Profilbleche, gleich aus welchem Werkstoff, als Fassadenverkleidungen verwendet werden.
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Ebenfalls bekannt ist es, zwischen dem Bolzenkopf zum Festschrauben des profilierten Blechs und dem Blech einen Unterlegkörper vorzusehen, der auf seiner zum Blech gerichteten Seite der Topologie des Blechprofils zur bündigen Anlage an diesem angepasst ausgebildet ist (
DE 200 13 238 U1 ).
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Weiterhin ist ein Befestigungssystem mit Montagehülse zur beabstandeten Anordnung von Gegenständen bekannt. Die Montagehülse enthält an ihrem einen Ende über nach außen verformbare Stege mit ihr verbunden ein Anschlagelement, das auf der Außenseite des zu befestigenden Gegenstandes zur Anlage gelangt. Beim Festdrehen der Schraube verformen sich die Stege nach außen und können eine Anlagefläche für den zu befestigenden Gegenstand bilden (
DE 199 61 555 A1 ).
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Ebenfalls bekannt ist eine Vorrichtung zum Einstellen eines ersten Bauteils relativ zu einem zweiten Bauteil, die ein unveränderliches Distanzelement in Form einer Hülse und eine Befestigungsschraube aufweist. Dieses Distanzelement wird von der Rückseite des zu befestigenden Bauteils her angesetzt, während die Schraube von der Vorderseite her eingeführt wird (
DE 42 19 481 A1 ).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die Montage von Plattenelementen zu erleichtern, bei denen zwischen der Befestigungsstelle und der Unterkonstruktion ein Abstand vorhanden sein muss.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einer Anordnung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die Erfindung macht es möglich, die Montage solcher Plattenelemente vollständig von oben beziehungsweise von außen durchzuführen. Durch ein an der richtigen Stelle in dem Plattenelement gebohrtes Loch wird die Schraube zusammen mit der Distanzhülse eingesteckt. Die Distanzhülse, deren Länge an die Höhe der Wellen beziehungsweise dem gewünschten Abstand angepasst ist, liegt mit ihrer an dem einen Ende gebildeten Anlagefläche an der Unterkonstruktion an. Das Teil der Distanzhülse, das die Anlagefläche am anderen Ende der Distanzhülse aufweist, wird nach dem Durchschieben der Distanzhülse durch das Loch in dem Plattenelement nach außen verschwenkt und bildet dadurch eine Sperrfläche, die zusammen mit der gegenüberliegenden Anlagefläche der Distanzhülse den Abstand bestimmt. Das Festziehen der Schraube kann daher das Plattenelement nicht verformen. Die Montage ist wesentlich vereinfacht, da kein Distanzelement vor dem Aufbringen des Plattenelements mehr auf der Unterkonstruktion angebracht werden muss.
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Zur Bewegung der Anlagefläche zwischen der radial eingezogenen Position, die das Durchschieben der Distanzhülse durch das Loch in dem Plattenelement ermöglicht, und der ausgeschwenkten Sperrposition kann die Eigenspannung des Materials der Distanzhülse verwendet werden. Die Distanzhülse kann so vorgespannt sein, dass der die Anlagefläche aufweisende Teil in der Sperrposition ist, wobei dieser Teil so geformt sein kann, dass er beim Durchschieben der Distanzhülse durch das durchschieben nach innen verformt wird. Dann schnappt dieser Teil der Distanzhülse nach dem Durchschieben nach außen, so dass er nicht mehr zurück bewegt werden kann.
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Erfindungsgemäß weist die Anordnung ein als Kegel ausgebildetes Aufspreizelement auf, das in die Distanzhülse hinein bewegbar ist und beim Festschrauben der Schraube in die Distanzhülse hinein bewegt wird. Dieses Aufspreizelement kann dann den Teil der Distanzhülse nach außen bewegen, der die Anlagefläche aufweist.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die dem Plattenelement zugeordnete Anlagefläche der Distanzhülse durch eine Stirnkante der Distanzhülse gebildet ist, insbesondere durch die gesamte Stirnkante der Distanzhülse.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Distanzhülse im Bereich ihres dem Plattenelement zugeordneten Endes radial aufspreizbar ist, und zwar in einer solchen Weise, dass der Durchmesser ihrer Anlagefläche größer als der Durchmesser der Öffnung in dem Plattenelement ist.
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Um ein leichtes Aufspreizen der Distanzhülse ohne eine Verringerung der Stabilität in Längsrichtung zu ermöglichen, kann die Distanzhülse von ihrem dem Plattenelement zugeordneten Ende ausgehend mindestens einen, vorzugsweise mehrere Schlitze aufweisen, die sich etwa über die Hälfte der Länge der Distanzhülse erstrecken und dort enden. Es findet dann eine kontinuierliche und allmähliche Aufspreizung der Distanzhülse statt, die dann über eine große Länge an dem Aufspreizelement anliegt, so dass ihre Stabilität in Längsrichtung nicht leidet.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Distanzhülse aus Metallblech besteht und zusammengerollt ist. Es ist aber ebenfalls möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass die Distanzhülse aus Kunststoff besteht.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Distanzhülse einstückig ausgebildet ist.
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Das erwähnte Aufspreizelement, das in die Distanzhülse hinein bewegbar ist, weist mindestens eine Schrägfläche auf, die beim Einschieben eine zunehmende Verformung des die Anlagefläche bildenden Teils der Distanzhülse bewirkt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Aufspreizelement als Kegel ausgebildet ist, vorzugsweise als rotationssymmetrischer Kegel. Dies führt zu einer gleichmäßigen Aufspreizung der Stirnfläche der Distanzhülse.
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Das Aufspreizelement kann vorzugsweise aus Metall bestehen und einstückig ausgebildet sein.
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Es ist ebenfalls möglich, dass das Aufspreizelement Teil der Schraube ist, also ein einstückiger Teil der Schraube.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Distanzhülse eine Verliersicherung zu ihrer Festlegung an der Schraube aufweist. Dies kann beispielsweise ein umgebogener Lappen sein, der in das Gewinde eingreift. Dadurch ist die Distanzhülse an der Schraube gesichert, ohne dass das Durchschrauben der Schraube beeinträchtigt wird.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anordnung eine Dichtscheibe zwischen dem Schraubenkopf und dem Plattenelement aufweist.
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Die Erfindung schlägt ebenfalls ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vor. Dieses Befestigungselement kann zusammen hergestellt und vorkonfektioniert und mit einer handelsüblichen Schraube verwendet werden.
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Die von der Erfindung vorgeschlagene Distanzhülse kann so verwendet werden, dass zunächst die Dichtscheibe, dann das Aufspreizelement und dann die Distanzhülse auf den Schraubenschaft aufgeschoben werden. Dabei greift das Aufspreizelement noch nicht in die Distanzhülse ein, um diese noch nicht aufzuweiten. Die gesamte Anordnung wird dann durch das Loch in dem Plattenelement hindurch gesteckt, und die Schraube in die Unterkonstruktion eingeschraubt. Beim Schrauben gelangt dann das Aufspreizelement in die Distanzhülse und spreizt diese zunehmend auf.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 die Seitenansicht eines Aufspreizelements;
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2 die Stirnansicht des Aufspreizelements der 1 von oben;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Aufspreizelements;
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4 die Seitenansicht einer Distanzhülse als Teil der Anordnung;
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5 die Stirnansicht der Distanzhülse von oben in 4;
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6 eine perspektivische Ansicht der Distanzhülse;
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7 einen Schnitt durch einen Teil eines Plattenelements während der Befestigung;
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8 das Endergebnis der Befestigung;
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9 eine der 1 entsprechende Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform;
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10 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform;
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11 die Seitenansicht der Anordnung der 10 aus einer um 90° versetzten Richtung;
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12 einen Querschnitt durch die Distanzhülse der 10 und 11.
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Die 1 zeigt ein Aufspreizelement 1, das als kegelförmige Hülse ausgebildet ist. Es ist aus einem Stück Blech hergestellt und durch Aufrollen zu dieser Form umgeformt worden. Das Aufspreizelement muss hohl sein, da eine Schraube durch es hindurchgeführt werden soll. Das Aufspreizelement enthält einen maximalen Durchmesser, in 1 oben, und einen kleinsten Durchmesser, in 1 unten. Wie man der 2 entnehmen kann, entspricht die Verringerung des Durchmessers des Aufspreizelements über die Länge der Hülse etwa der Wandstärke des Blechs, aus dem das Aufspreizelement hergestellt ist.
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Das Aufspreizelement soll mit der in 4 dargestellten Distanzhülse 2 zusammenwirken und ist daher an diese Distanzhülse angepasst. Der minimale Durchmesser des Aufspreizelements 1 darf nicht größer sein als der Innendurchmesser der Distanzhülse, damit das Aufspreizelement von oben in die Distanzhülse 2 eingeschoben werden kann.
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Die in 4 dargestellte Distanzhülse 2 weist die Form eines Zylinders auf mit einem konstanten Außendurchmesser und einen konstanten Innendurchmesser. Sie ist aus einem Stück Blech hergestellt, kann aber auch aus Kunststoff hergestellt sein. Das in 4 obere Ende der Distanzhülse 2 ist dem Plattenelement zugeordnet, während das in 4 untere Ende der Unterkonstruktion zugeordnet ist. Von der oberen Stirnseite 4 der Distanzhülse ausgehend sind in der Hülse mehrere Längsschlitze 5 ausgebildet, die über etwas mehr als die Hälfte der Länge der Distanzhülse 2 verlaufen. Sie enden alle an der gleichen Stelle. An dem in 4 unteren, also der Unterkonstruktion zugeordneten Ende der Distanzhülse 2 ist eine Stirnfläche 6 gebildet, die mehrere nach innen gerichtete Lappen 7 aufweist. Diese Stirnfläche 6 bildet zusammen mit den Lappen 7 eine Anlagefläche für die Unterkonstruktion. Die an dem gegenüberliegenden Ende der Distanzhülse 2 gebildete Stirnfläche 4 bildet eine Anlagefläche für das Plattenelement.
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Aus der Stirnansicht der 5 ist zu sehen, dass es sechs Schlitze 5 gibt, die gleichmäßig über den Umfang der Stirnfläche und damit der Distanzhülse 2 verteilt sind. Die Zahl der Schlitze 5 kann auch kleiner sein, so dass beispielsweise nur drei oder vier Schlitze 5 vorhanden sind.
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6 zeigt die perspektivische Ansicht der Distanzhülse 2 der 4. Es ist auch hier zu sehen, dass es drei nach innen gerichtete Lappen 7 gibt, die ein Festhalten der Distanzhülse 2 an einem Schraubengewinde ermöglichen.
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Die in 1 bis 6 dargestellten Teile sind dazu bestimmt, zusammen mit einer Schraube ein Plattenelement, beispielsweise ein Trapezblech oder ein Wellblech, an einer Unterkonstruktion zu befestigen. Zu diesem Zweck muss das Plattenelement ein Loch erhalten, das bei der Befestigung an Ort und Stelle in das Plattenelement gebohrt werden kann. Die für einen bestimmten Anwendungsfall zu verwendende Distanzhülse 2 hat dann einen Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als das Loch in dem Plattenelement. Das zugehörige Aufspreizelement 1 der 1 hat einen maximalen Durchmesser, der dem Außendurchmesser der Distanzhülse 2 entspricht, und einen minimalen Durchmesser, der dem Innendurchmesser der Distanzhülse 2 entspricht. Auf die zur Befestigung dienende Schraube, die natürlich so dimensioniert sein muss, dass sie durch das Aufspreizelement hindurch passt, wird dann eine Dichtscheibe 11, anschließend das Aufspreizelement 1 und dann die Distanzhülse 2 aufgefädelt. Dann werden diese Teile von der Außenseite des Plattenelements durch das Loch hindurch geschoben und in die Unterkonstruktion eingeschraubt. Dies ist in 7 dargestellt. In diesem Zustand greift das Aufspreizelement 1 noch nicht in die Distanzhülse 2 ein. Das untere Ende der Distanzhülse 2 liegt auf der Oberseite der Unterkonstruktion 10 auf. Wird nun die Schraube weiter angezogen, so schiebt die Unterseite der Dichtscheibe 11 das Aufspreizelement 1 in die Distanzhülse 2 hinein. Beim weiteren Einschrauben wird das Aufspreizelement 1 vollständig in die Distanzhülse 2 eingeschoben, bis die beiden Stirnflächen in etwa bündig zueinander verlaufen. Dieser Zustand ist in 8 dargestellt. Als Anlagefläche für das Plattenelement 12 dient also die Stirnfläche 4 der Distanzhülse 2.
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Welche Art von Schraube verwendet wird, hängt ausschließlich davon ab, wie die Unterkonstruktion 10 beschaffen ist. Es kann also auch eine selbstbohrende Schraube verwendet werden, wenn es sich um eine metallische Unterkonstruktion handelt.
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Die Befestigung kann ausschließlich von der Oberseite beziehungsweise Außenseite des Plattenelements 12 aus erfolgen.
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Diese Art der Befestigung ist nicht nur bei trapezförmigen oder wellenförmigen Blechen möglich, sondern auch bei Sandwichplatten, bei denen zwischen zwei Blechen Isoliermaterial enthalten ist. Auch in diesem Fall muss dafür gesorgt werden, dass das äußere Blech auf Abstand gehalten bleibt.
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9 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Aufspreizelements, das nicht mehr als Blechteil ausgebildet ist, sondern als Drehteil. Es enthält eine zylindrische Innenbohrung, die etwas größer ist als der Außendurchmesser der Schraube, die für das Befestigungselement verwendet wird.
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Erfindungsgemäß kann ebenfalls vorgesehen sein, sowohl das Aufspreizelement als auch die Distanzhülse aus Kunststoff herzustellen, wobei es in diesem Fall vorgeschlagen wird, beide Teile als ein Stück herzustellen, das die beiden Einzelteile mithilfe einer Sollbruchstelle oder Abreißstelle verbindet. Bei der Anwendung reißt diese Sollbruchstelle dann auf, und das Aufspreizelement kann in die Hülse eingeschoben werden.
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Eine solche Lösung ist in den 10 bis 12 dargestellt. Die aus Kunststoff bestehende Distanzhülse 22 weist an ihrem in 10 und 11 oberen Ende das über eine Sollbruchstelle verbundene Distanzelement 21 auf, das ebenfalls aus Kunststoff besteht.
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Die Distanzhülse 22 weist zwei in Längsrichtung verlaufende Schlitze 25 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Im Unterschied zu der Ausführungsform der vorhergehenden Figuren reichen die Längsschlitze 25 über einen größeren Teil der Länge der Distanzhülse 22. In ihrem Endbereich verbreitern sich die Längsschlitze 25 und sind dort abgerundet.
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Die Stirnkante 4 der Distanzhülse 22 verläuft in dem dargestellten nicht aufgespreizten Zustand, siehe 11, beidseits der Längsschlitze 25 leicht nach außen aufsteigend. Nach dem Aufspreizen durch das Einschieben des Aufspreizelements erweitern sich die Längsschlitze 25, so dass dann die Stirnkante 24 tatsächlich in einer Ebene liegt, die der Unterseite des zu befestigenden Bauteils eher entspricht.
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Während bei der vorhergehenden Ausführungsform die axiale Länge des Aufspreizelements kürzer ist als die Länge der Distanzhülse, ist bei der Ausführungsform der 10 bis 12 das Aufspreizelement 21 genauso lang wie die Distanzhülse 22. Dies hat zur Folge, dass zum Abstützen des zu befestigenden Gegenstands beide Elemente gleichzeitig mitwirken.
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Es ist auch denkbar, dass das Aufspreizelement zwar kürzer ist als die Distanzhülse, sich in der vollständig eingeschobenen Position aber an einer Schulter der Distanzhülse abstützt, um auf diese Weise ebenfalls mitzuwirken.
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Ebenfalls möglich ist es, dass das Aufspreizelement geringfügig länger ist als die Distanzhülse, so dass es nach dem vollständigen Einschieben in die Distanzhülse noch das Loch in dem zu befestigenden Gegenstand ausfüllt.
