Die Erfindung betrifft ein Tragelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Tragelement ist beispielsweise unter der Bezeichnung "EUROFOX Komplett-System" aus einem Werbeprospekt der Firma Wangler Fassadentechnik AG, CH-6371 Stans bekannt und besteht aus einem winkelförmigen Abstandshalter, der mit einer Unterlagsscheibe und einem Dübelelement unmittelbar am Tragwerk befestigt wird. Diese Tragelemente dienen mit ihren abstehenden, die Dämmschicht überragenden freien Schenkeln zur Befestigung von Tragprofilen, an welche die Verkleidungselemente der Aussenwandverkleidung angebracht werden. Diese Abstandshalter aus einer Aluminium-Legierung bilden zusammen mit den Tragprofilen aus Metall oder Holz die Unterkonstruktion für eine hinterlüftete Fassade. Bei grösseren Dämmschicht-Dicken können demnach relativ grosse Schenkellängen für die auskragenden Schenkel der Abstandshalter benötigt werden.
Im oben angegebenen System sind denn auch Schenkellängen bis zu 33 cm vorgesehen. Die am Tragwerk befestigte Dämmschicht besteht aus zwischen den Tragelementen angeordneten plattenförmigen Elementen, die den Durchtritt der Tragelemente erlaubende Aussparungen begrenzen. Diese plattenförmigen Elemente werden dazu in der Regel auf Mass geschnitten und individuell an die am Tragwerk befestigten Tragelemente angepasst. Um die Wärmedämmung der Dämmschicht zu verbessern, können die Aussparungen um die Tragelement-Schenkel mit Dämmstreifen ausgestopft werden, was jedoch mit einem erhöhten Arbeits- und Zeitaufwand einhergeht.
Durch die für dickere Dämmschichten erheblichen Längen der auskragenden Schenkel der Tragelemente üben Tragprofile und Verkleidungselemente ein beträchtliches Biegemoment darauf aus, so dass bei gleichem Schenkel-Querschnitt die Anzahl Tragelemente zunehmen muss. Da mithin die freien Flächeneinheiten kleiner werden, nimmt bei gegebener Gesamtfläche die Anzahl Dämmschicht-Platten ebenfalls zu, was wiederum eine erhöhte Anpassarbeit bedeutet. Die Isolationswirkung der Dämmschicht wird damit durch die von den metallischen Tragelementen gebildeten Wärmebrücken und die zusätzlich notwendigen Aussparungen in der Dämmschicht erheblich verringert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Tragelement zu schaffen, welches erlaubt, die Unterkonstruktion vollumfänglich erst nach dem Aufbringen der Dämmschicht am Tragwerk und ohne wesentliche Beeinträchtigung ihrer Isolationswirkung zu befestigen.
Diese Aufgabe wird durch ein Tragelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Mit Hilfe der erfindungsgemässen Tragelemente, deren Montage am Tragwerk nach dem Aufbringen der Dämmschicht erfolgen kann, wird die Schaffung einer vor der Dämmschicht liegenden Befestigungsebene für die Unterkonstruktion möglich. Die Befestigungsebene ist definiert durch eine Vielzahl der Tragelemente bzw. deren Befestigungsteil.
Die Erfindung hat den grossen Vorteil, dass die gesamte Dämmschicht ohne Rücksichtnahme auf die Rasterung der Unterkonstruktion flächendekkend am Tragwerk aufgebracht werden kann, was ein wesentlich rascheres Verlegen der Aussenwandbekleidung bzw. ihrer plattenförmigen Elemente bedeutet. Die Tragelemente mit ihren Abstandshalterteilen durchstossen die Dämmschicht nur gerade an den notwendigen Auflagestellen, so dass die Dämmschicht weitgehend intakt bleibt. Die Montage der Tragelemente ist auch besonders einfach, indem diese mit einigen einfachen Handgriffen, wie beispielsweise Bohren und Einschrauben von Ankerbolzen, auf das Tragwerk aufgebracht werden.
Ein weiterer bedeutungsvoller Vorteil der Erfindung ist es, dass die Anzahl der Wärmebrücken auf ein Minimum reduziert wird. Ausserdem stützen sich die erfindungsgemässen Tragelemente nur mit der Stirnseite des Abstandhalterteiles auf das Tragwerk ab. Auch unter Berücksichtigung der Querschnittsflächen der Verankerungsorgane, z.B. handelsüblichen Ankerbolzen werden die Kontakt- bzw. Leitquerschnitte mit dem Tragwerk wesentlich reduziert, was gegenüber der bestehenden Lösungen zu einer erheblichen Verbesserung der Wärmeisolation führt.
Vorzugsweise sind die Abstandhalterteile als Stege ausgebildet. Dabei kann auch für grössere Dimensionen des Tragelementes eine Leichtbauweise gewählt werden. Zur Befestigung von einen Fuss aufweisenden Abstandshaltern an den Tragelementen, z.B. von handelsüblichen winkelförmigen Abstandshaltern, besitzen die erfindungsgemässen Tragelemente vorzugsweise einen als Tragplatte ausgebildeten Befestigungsteil mit ebener Befestigungsfläche.
Vorzugsweise dient das Tragelement dazu, die Dämmschicht am Tragwerk zusätzlich festzuhalten. Da die Stege in Längsrichtung bevorzugt schmal ausgebildet sind, lassen sich diese als Schneidelemente benutzen, welche das Hindurchstossen durch die Dämmschicht erleichtern. Dies ist insbesondere von Vorteil bei einer Dämmschicht aus Schaumglas.
Um das Tragelement auf dem Tragwerk zu befestigen, ist in der Tragplatte vorteilhafterweise eine \ffnung vorgesehen, welche von einem im Tragwerk eingeschraubten Ankerbolzen durchsetzt werden kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher die Erfindung anhand eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert wird. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Tragelementes,
Fig. 2a bis 2e die verschiedenen Verfahrensschritte zur Herstellung einer hinterlüfteten Fassade mit den erfindungsgemässen Tragelementen.
In den Figuren sind dieselben Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen und es gelten erstmalige Erklärungen zu den Elementen für alle Figuren, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt.
In Fig. 1 ist ein Tragelement 1 perspektivisch dargestellt, das eine Tragplatte 2 und vier mit dieser starr und einstückig verbundene Stege 3 aufweist. Die etwa gleich langen geraden Stege 3 sind einem ersten Paar 4 und einem zweiten Paar 5 zugeordnet, welche Paare 4 und 5 durch die Tragplatte 2 brückenartig miteinander verbunden sind. Die Tragplatte 2 weist ferner eine exzentrische angeordnete \ffnung in Form einer Bohrung 6 auf, welche in der Nähe und mittig bezüglich des ersten Paares 4 der Stege 3 angeordnet ist. Die Bohrung 6 dient als Mittel zum Eingriff eines Verankerungselementes bzw. zur Verankerung des Tragelementes 1 an dem hier nicht dargestellten Tragwerk (vergleiche Fig. 2).
Zur Herstellung des Tragelementes 1 werden die Form der Tragplatte 2 mit den damit verbundenen Paaren 4 und 5 der Stege 3 aus einem Blech aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung mit einer Dicke von beispielsweise 2 mm ausgestanzt. Das erste Paar 4 und das zweite Paar 5 der Stege 3 wird sodann mittels hier nicht dargestellten Prägewerkzeugen in Längsrichtung gesehen mit einer versteifenden Längs-Sicke 7 versehen, so dass die Stege 3 eine grössere Eigenstabilität erhalten. Anschliessend werden die Stege 3 etwa rechtwinklig zur Tragplatte 2 umgebogen, so dass die Stege 3 in etwa parallel zueinander liegen. Selbstverständlich können die erfindungsgemässen Tragelemente 1 auch nur zwei oder drei Stege 3 aufweisen. Das Tragelement kann auch aus anderem korrosionsfestem Metall oder gegebenenfalls aus faserarmiertem Kunststoff bestehen.
Anhand der Fig. 2a bis 2e wird nun ein ebenfalls erfindungsgemässes Verfahren bzw. dessen Verfahrensschritte zur Herstellung einer hinterlüfteten Fassade mit den erfindungsgemässen Tragelementen 1 erklärt:
Die Dämmschicht 8 besteht beispielsweise aus einem Schaumglas, das unter der Bezeichnung "Foamglas" der Firma Pittsburgh Corning (Schweiz) AG in CH-2502 Biel erhältlich ist. Jedenfalls wird die Dämmschicht 8 als erster Verfahrensschritt flächendeckend am von einer Unterkonstruktion freien Tragwerk 9 durch Kleben oder dergleichen aufgebracht. Gemäss Fig. 2a wird an den ausgemessenen Stellen in der Dämmschicht 8 jeweils eine Bohrung 10 vorgesehen. Die Bohrung wird im Tragwerk 9 fortgeführt und dort mit einem Dübelelement 11 versehen. In das Dübelelement 11 wird dann ein Verankerungselement in Form eines Ankerbolzens 12 eingeschraubt, der im dem Tragwerk 9 zugewandten Endbereich 13 ein Gewinde 14 und im gegenüberliegenden Endbereich 15 ein Maschinengewinde 16 aufweist.
Gemäss Fig. 2b wird dann eine Führungshülse 17 auf den Ankerbolzen 12 aufgesteckt, über welchen das Tragelement 1 beim Durchstossen der Dämmschicht 8 in Richtung der Pfeile 19 rechtwinklig zum Tragwerk 9 hin geführt wird (Fig. 2c). Die Enden der Stege 3 haben durch das Ausstanzen scharfe Kanten, so dass diese als Schneidelemente dienen und ohne weitere Hilfsmittel durch die Dämmschicht 8 bis auf das Tragwerk 9 hindurchgedrückt werden können (Fig. 2d). Die Stege 3 stützen dann die Tragplatte 2 brückenartig am Tragwerk 9 ab. Somit sind andere Durchbrechungen in der Dämmschicht 8 als für die Stege 3 und für den Ankerbolzen 12 nicht vorhanden, wodurch die Wärmeisolation der Dämmschicht 8 weitestgehend erhalten bleibt.
Die Tragplatten 2 der derart montierten Tragelemente 1 definieren mit deren Aussenflächen eine Befestigungsebene für weitere Elemente der Unterkonstruktion, welche Ebene vor oder ausserhalb der Dämmschicht 8 verläuft. Nachdem die Führungshülse 17 entfernt worden ist, wird ein Winkelstück 20 auf die Tragplatte 2 aufgesetzt und mit einer Schraubenmutter 21 mit Unterlagscheibe 22 am Ankerbolzen 12 festgeschraubt und gegen das Tragwerk 9 verspannt. Da die Länge der Stege 3 in etwa der Dicke der Dämmschicht 8 entspricht, wird damit gleichzeitig mit dem Tragelement 1 die Dämmschicht 8 gegen das Tragwerk 9 gepresst. Am Winkelstück 20, das durch ein Tragelement bekannter Art, jedoch mit kurzem Auskragschenkel gebildet sein kann, wird dann in an sich bekannter Weise ein Verbindungsprofil 23 in Richtung der Doppelpfeile 24 ausgerichtet und an diesem befestigt.
Die Verbindungs-Profile 23 dienen zur Befestigung der Verkleidungselemente 25 der Aussenwandverkleidung, wie sie für hinterlüftete Fassaden gemäss der SFHF-Richtlinien (herausgegeben vom schweizerischen Fachverband für hinterlüftete Fassaden SFHF, CH-8048 Zürich) üblich sind. Die Stege 3 sind in Durchdringungsrichtung knickfest oder knicksteif.
Wie aus dem obigen hervorgeht, ist das Befestigen der Dämmschicht 8 mit den Tragelementen 1 besonders einfach und die Tragelemente 1 können schnell und sicher auf das Tragwerk 9 aufgebracht und festgeschraubt werden. Abgesehen von der erhöhten Stabilität dieser Befestigung für hinterlüftete Fassaden ist auch eine wesentlich schnellere Montage gegeben. Die Montagezeit lässt sich in erster Linie dadurch einsparen, dass die Dämmschicht 8 ohne Behinderung durch Tragelemente 1 auf das Tragwerk 9 aufgebracht werden kann. Es versteht sich, dass die Dämmschicht 8 auch aus einem andern Material als Schaumglas bestehen kann, beispielsweise aus Glaswoll- oder Steinwollplatten.
Auch ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Tragplatte 2 auf die Dämmschicht 8 zu liegen kommt, sondern es könnte zwischen diesen beiden auch ein zusätzlicher Zwischenraum vorgesehen sein, um damit die Länge der Auskragschenkel der Winkelstücke 20 weiter zu verringern.
Während im Falle eines eine Tragplatte aufweisenden Tragelementes diese eine flächige Abstützung für ein weiteres Element der Unterkonstruktion bietet, wäre auch denkbar - die Befestigungsfläche 2a definiert dabei auch Ausschnitte aus einer Befestigungsebene selbständig - die Befestigungsebene durch eine Mehrzahl von Befestigungsteilen 2 zu definieren, die Anschläge für die Abstandshalter bzw. die weiteren Teile der Unterkonstruktion bilden.
The invention relates to a support element according to the preamble of patent claim 1.
Such a support element is known, for example, under the name "EUROFOX Complete System" from an advertising brochure from Wangler Fassadentechnik AG, CH-6371 Stans, and consists of an angular spacer that is attached directly to the structure with a washer and a dowel element. These supporting elements, with their projecting free legs projecting beyond the insulation layer, serve to fasten supporting profiles to which the cladding elements of the outer wall cladding are attached. These spacers made of an aluminum alloy together with the supporting profiles made of metal or wood form the substructure for a ventilated facade. With larger insulation layer thicknesses, relatively large leg lengths can therefore be required for the projecting legs of the spacers.
In the system specified above, leg lengths of up to 33 cm are also provided. The insulation layer fastened to the supporting structure consists of plate-shaped elements arranged between the supporting elements, which delimit recesses allowing the passage of the supporting elements. For this purpose, these plate-shaped elements are usually cut to size and individually adapted to the supporting elements attached to the structure. In order to improve the thermal insulation of the insulation layer, the cutouts around the supporting element legs can be stuffed with insulation strips, which however involves more work and time.
Due to the considerable lengths of the projecting legs of the supporting elements for thicker insulation layers, the supporting profiles and cladding elements exert a considerable bending moment on them, so that the number of supporting elements must increase with the same leg cross-section. Since the free surface units are therefore smaller, the number of insulation layers also increases for a given total surface area, which in turn means increased adaptation work. The insulating effect of the insulation layer is thus considerably reduced by the thermal bridges formed by the metallic support elements and the additional recesses in the insulation layer that are necessary.
The present invention is therefore based on the object of providing a cost-effective supporting element which allows the substructure to be fastened in its entirety only after the insulation layer has been applied to the supporting structure and without significantly impairing its insulating effect.
This object is achieved by a support element with the features of claim 1.
With the help of the supporting elements according to the invention, the assembly of which on the supporting structure can take place after the insulation layer has been applied, the creation of a fastening plane for the substructure lying in front of the insulation layer is possible. The attachment level is defined by a plurality of the support elements or their attachment part.
The invention has the great advantage that the entire insulation layer can be applied to the structure without covering the grid of the substructure, which means that the outer wall covering or its plate-shaped elements can be laid much more quickly. The support elements with their spacer parts only pierce the insulation layer at the necessary support points, so that the insulation layer remains largely intact. The mounting of the support elements is also particularly simple in that they are applied to the supporting structure in a few simple steps, such as drilling and screwing in anchor bolts.
Another significant advantage of the invention is that the number of thermal bridges is reduced to a minimum. In addition, the support elements according to the invention are supported only on the end face of the spacer part on the supporting structure. Also taking into account the cross-sectional areas of the anchoring elements, e.g. commercially available anchor bolts, the contact or guide cross-sections with the structure are significantly reduced, which leads to a significant improvement in thermal insulation compared to the existing solutions.
The spacer parts are preferably designed as webs. A lightweight design can also be selected for larger dimensions of the support element. For attaching spacers with a foot to the support elements, e.g. of commercially available angular spacers, the supporting elements according to the invention preferably have a fastening part designed as a supporting plate with a flat fastening surface.
The supporting element preferably serves to additionally hold the insulation layer on the supporting structure. Since the webs are preferably narrow in the longitudinal direction, they can be used as cutting elements which facilitate pushing through the insulation layer. This is particularly advantageous with an insulating layer made of foam glass.
In order to fasten the supporting element on the supporting structure, an opening is advantageously provided in the supporting plate which can be penetrated by an anchor bolt screwed into the supporting structure.
Further advantages result from the dependent patent claims and from the following description, in which the invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the schematic drawings. It shows:
1 is a perspective view of a support element according to the invention,
2a to 2e the different process steps for producing a ventilated facade with the support elements according to the invention.
In the figures, the same elements are provided with the same reference numerals, and first explanations for the elements apply to all figures, unless expressly stated otherwise.
In Fig. 1, a support element 1 is shown in perspective, which has a support plate 2 and four with this rigidly and integrally connected webs 3. The approximately equally long straight webs 3 are assigned to a first pair 4 and a second pair 5, which pairs 4 and 5 are connected to one another in a bridge-like manner by the support plate 2. The support plate 2 also has an eccentrically arranged opening in the form of a bore 6, which is arranged in the vicinity and in the center with respect to the first pair 4 of the webs 3. The bore 6 serves as a means for engaging an anchoring element or for anchoring the support element 1 on the structure (not shown here) (see FIG. 2).
To produce the support element 1, the shape of the support plate 2 with the associated pairs 4 and 5 of the webs 3 are punched out of a sheet of aluminum or an aluminum alloy with a thickness of, for example, 2 mm. The first pair 4 and the second pair 5 of the webs 3 are then provided with a stiffening longitudinal bead 7, as seen in the longitudinal direction by means of embossing tools, not shown here, so that the webs 3 are given greater inherent stability. The webs 3 are then bent approximately at right angles to the support plate 2, so that the webs 3 are approximately parallel to one another. Of course, the support elements 1 according to the invention can also have only two or three webs 3. The support element can also consist of other corrosion-resistant metal or, if appropriate, of fiber-reinforced plastic.
A method according to the invention and its method steps for producing a ventilated facade with the support elements 1 according to the invention will now be explained with reference to FIGS. 2a to 2e:
The insulation layer 8 consists for example of a foam glass, which is available under the name "Foamglas" from Pittsburgh Corning (Switzerland) AG in CH-2502 Biel. In any case, the insulation layer 8 is applied as a first process step to the support structure 9, which is free of a substructure, by gluing or the like. According to FIG. 2a, a bore 10 is provided at the measured points in the insulation layer 8. The bore is continued in the supporting structure 9 and provided with a dowel element 11 there. An anchoring element in the form of an anchor bolt 12 is then screwed into the dowel element 11, which has a thread 14 in the end region 13 facing the structure 9 and a machine thread 16 in the opposite end region 15.
2b, a guide sleeve 17 is then placed on the anchor bolt 12, via which the support element 1 is guided at right angles to the support structure 9 when the insulation layer 8 is pierced in the direction of the arrows 19 (FIG. 2c). The ends of the webs 3 have sharp edges as a result of the punching out, so that they serve as cutting elements and can be pressed through the insulation layer 8 to the supporting structure 9 without further aids (FIG. 2d). The webs 3 then support the supporting plate 2 in a bridge-like manner on the supporting structure 9. Thus, there are no other openings in the insulation layer 8 than for the webs 3 and for the anchor bolt 12, as a result of which the thermal insulation of the insulation layer 8 is largely retained.
With their outer surfaces, the support plates 2 of the support elements 1 assembled in this way define a fastening plane for further elements of the substructure, which plane runs in front of or outside the insulation layer 8. After the guide sleeve 17 has been removed, an angle piece 20 is placed on the support plate 2 and screwed to the anchor bolt 12 with a screw nut 21 with a washer 22 and braced against the structure 9. Since the length of the webs 3 corresponds approximately to the thickness of the insulating layer 8, the insulating layer 8 is thus pressed against the supporting structure 9 simultaneously with the supporting element 1. On the angle piece 20, which can be formed by a support element of a known type, but with a short cantilever leg, a connecting profile 23 is then aligned in a known manner in the direction of the double arrows 24 and fastened to it.
The connection profiles 23 are used to fasten the cladding elements 25 of the outer wall cladding, as are customary for ventilated facades in accordance with the SFHF guidelines (published by the Swiss Association for Ventilated Facades SFHF, CH-8048 Zurich). The webs 3 are kink-resistant or kink-resistant in the direction of penetration.
As can be seen from the above, the fastening of the insulating layer 8 with the support elements 1 is particularly simple and the support elements 1 can be quickly and securely attached to the structure 9 and screwed tight. In addition to the increased stability of this fastening for ventilated facades, assembly is also much faster. The installation time can be saved primarily by the fact that the insulation layer 8 can be applied to the supporting structure 9 without hindrance by supporting elements 1. It goes without saying that the insulation layer 8 can also consist of a material other than foam glass, for example glass wool or rock wool panels.
It is also not absolutely necessary for the support plate 2 to lie on the insulation layer 8, but an additional intermediate space could also be provided between these two in order to further reduce the length of the cantilever legs of the angle pieces 20.
While in the case of a support element having a support plate, this offers a flat support for a further element of the substructure, it would also be conceivable - the attachment surface 2a also defines cutouts from an attachment level independently - to define the attachment level by a plurality of attachment parts 2, the stops for form the spacers or the other parts of the substructure.