Die Erfindung bezieht sich auf ein Glasfassadensystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Solche Glasfassadensysteme werden vorteilhaft als funktionelle und gestalterische Elemente von Gebäuden verwendet. Sie bestehen aus flächigen Glaselementen und Befestigungsmitteln, mit deren Hilfe die Glaselemente mit dem Gebäudekörper verbindbar sind.
Aus EP-A2-0 677 623 ist ein Glasfassadensystem bekannt, bei dem eine Vielzahl von flächigen Glas-elementen mittels Befestigungsvorrichtungen neben- und untereinander platzierbar und mit dem Gebäudekörper verbindbar sind. Bei diesem System sind die Glaselemente vorzugsweise Isolierverglasungen mit zwei Scheiben und die Befestigungsvorrichtungen sind zwischen den einzelnen Glaselementen angeordnet. Damit in den Glaselementen keine unzulässigen Spannungen auftreten können, die zum Bruch führen könnten, sind mehrere Massnahmen erforderlich. So ist es nötig, dass die Verbindungsstücke justierbar sind und dass Anschlussstücke und Stützelemente gelenkig miteinander verbunden sind.
Ein anderes Glasfassadensystem ist unter dem Namen "SWISSWALL" (Glas Trösch, Bern/Schweiz) bekannt geworden. Bei ihm sind die einzelnen Glaselemente mit punktförmigen Halterungen befestigt, wobei diese Halterungen an Streben befestigt sind, die ihrerseits mit einer Tragkonstruktion fest verbunden sind.
Konstruktionselemente für Glasfassaden sind auch unter dem Namen "GM-Point-Ball" (Glas Marte, Bregenz/Österreich) bekannt geworden. Diese sind gelenkig ausgeführt, um das Auftreten unzulässiger Spannungen an den Glaselementen nach Möglichkeit zu verhindern.
Glasfassadensysteme wie vorstehende können aus Einfachglas oder aus Isolierglas bestehen. Nicht bei allen Gebäuden sind Isolierung und somit der K-Wert entscheidend, weil eine ungehinderte Sonneneinstrahlung durchaus bei mehr oder weniger dichten Glasfassaden zu einer sehr starken Aufheizung des von Glasfassaden umschlossenen Raumes führt, was vielfach nicht erwünscht ist. Deshalb sind auch so genannte "Schuppenverglasungen" bekannt geworden, bei denen die einzelnen Glasscheiben leicht geneigt sind und sich bei einigem Abstand voneinander gegenseitig etwas überlappen, sodass Regen auch bei starkem Wind nicht in das Innere eindringen kann. Durch die dadurch gebildeten Zwischenräume ist ein Luftaustausch zwischen Innen- und Aussenraum aber möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfaches, kostengünstig herstellbares und leicht montierbares Glasfassadensystem zu schaffen, das sowohl bei Senkrecht- als auch bei Schuppenverglasungen anwendbar und so beschaffen ist, dass ohne Justierarbeit gewährleistet ist, dass durch Temperaturänderungen verursachte Längenausdehnungen der Glaselemente und der mit dem Gebäude verbundenen Tragkonstruktion nicht zu unzulässigen, Bruchgefahr heraufbeschwörenden Spannungen im Glas führen können.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1a eine Aufsicht auf eine Senkrechtverglasung, Fig. 1b eine Aufsicht auf eine Schuppenverglasung, Fig. 1c einen vertikalen Schnitt durch eine Schuppenverglasung, Fig. 2a einen vertikalen Schnitt durch ein Befestigungselement gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2b eine Variante des zuvor dargestellten Ausführungsbeispiels, Fig. 2c eine weitere Variante, Fig. 3 Details von Teilen des Befestigungselements in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 4 ein Schema für die Anwendung der vorgenannten Varianten, Fig. 5 eine für Schuppenverglasung bestimmte Variante eines Befestigungselements in einem vertikalen Schnitt, Fig. 6a und 6b für die Aufnahme von zwei Glas-elementen einer Schuppenverglasung bestimmte Befestigungselemente, Fig.
7a und 7b Befestigungselemente für den unteren Abschluss einer Schuppenverglasung, Fig. 8 ein Detail eines Glaselements, Fig. 9a und 9b Details von Teilen der Befestigungselemente bei unterschiedlichen Glasdicken, und Fig. 10 und 11 Details von Teilen von Befestigungselementen in einer perspektivischen Ansicht.
In der Fig. 1a bedeutet 1 ein flächiges Glaselement, beispielsweise eine Glasscheibe einer Einfachverglasung. Dargestellt sind zwei solcher Glaselemente 1. Diese Glaselemente 1 weisen, vorteilhaft in der Nähe ihrer vier Ecken, Löcher auf, durch die hindurch die Glaselemente 1 mit Befestigungsmitteln 2 auf einer hier nicht dargestellten, mit Teilen eines Gebäudes verbundenen Tragkonstruktion befestigbar sind. Um eine ganze Fassade eines Gebäudes zu verglasen, weist das Glasfassadensystem eine Vielzahl von Glaselementen 1 auf, die horizontal und vertikal nebeneinander angeordnet sind. Soll die gläserne Fassade plan sein, so bilden die Oberflächen aller Glaselemente 1 eine plane Fläche. Nicht dargestellt sind allfällig vorhandene, beispielsweise profilförmige Dichtungen, um die Zwischenräume zwischen den Glaselementen 1 abzudecken.
Eine solche Verglasung wird nachstehend als Senkrechtverglasung auch dann bezeichnet, wenn das gesamte Glasfassadensystem gegen die Vertikale geneigt ist.
In der Fig. 1b ist eine so genannte Schuppenverglasung dargestellt. Hierbei überdecken sich zwei untereinander angeordnete Glaselemente 1 teilweise, sodass einige der Befestigungselemente 2 jeweils zwei Glaselemente 1 halten. Es wird noch beschrieben werden, worin sich diese Befestigungselemente 2 von jenen unterscheiden, die nur der Befestigung eines einzigen Glaselements 1 dienen. Um die Anordnung der einzelnen, sich teilweise überdeckenden Glaselemente 1 zu verdeutlichen, ist in der Fig. 1c ein Schnitt gezeigt. Hier ist auch erkennbar, dass mittels der Befestigungselemente 2 die Glaselemente 1 auf einer Tragkonstruktion 3 befestigbar sind. Erkennbar ist auch, dass einzelne Befestigungselemente 2 nur ein Glaselement 1 halten, während andere der Befestigung von zwei Glaselementen 1 dienen.
In der Fig. 2a ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Befestigungselements 2 zusammen mit einem Teil eines Glaselements 1 und einem Teil der Tragkonstruktion 3 dargestellt.
Das erfindungsgemässe Befestigungselement 2 umfasst eine Halterung 4, deren Rückseite 5 mit der Tragkonstruktion 3 verschweissbar ist. Besteht die Tragkonstruktion 3 aus Stahl, so besteht auch die Halterung 4 aus Stahl. Es kommen aber beispielsweise auch Aluminiumlegierungen und Messing in Betracht. Das Befestigungselement 2 umfasst weiter einen Gleitkörper 6, eine darin form- und kraftschlüssig eingebettete Mutter 7, eine Schraube 8, einen ersten Distanzring 9 und ein Einlageelement 10.
Der Gleitkörper 6, der vorteilhaft aus Kunststoff, beispielsweise aus UV-stabilem Polyamid, beispielsweise auch glasfaserverstärkt, besteht, ist ein quaderförmiger Körper, dessen Dimensionen an die Halterung 4 angepasst sind. So ist dessen Dicke um etwa 2 mm geringer als die lichte Höhe eines in der Halterung 4 ausgesparten Innenraums 11 und dessen Höhe ist um mehrere Millimeter geringer als der vertikale Freiraum in der Halterung 4. Wegen der geringeren Dicke des Gleitkörpers 6 ist dieser von der Seite in die Halterung 4 problemlos einführbar und nach erfolgter Montage horizontal verschiebbar, und dadurch, dass seine Höhe kleiner ist als der vertikale Freiraum, ist der Gleitkörper 6 innerhalb der Halterung 4 auch vertikal verschiebbar.
Damit kann sich der Gleitkörper 6 innerhalb der Halterung 4 horizontal und vertikal bewegen, um einerseits thermisch bedingte Dimensionsänderungen von Glaselement 1 und Tragkonstruktion 3 auszugleichen und andererseits auch massliche Toleranzen, beispielsweise hinsichtlich der Befestigung von Halterungen 4 an der Tragkonstruktion 3 auszugleichen.
Da derartige Glasfassadensysteme meist der Witterung ausgesetzt sind, besteht die Schraube 8 vorteilhaft aus Chromstahl. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil Chromstahl auch gegen Spaltkorrosion unempfindlich ist. Dies ist wichtig, weil im montierten Zustand der Senkkopf der Schraube 8 am Einlage-element 10 anliegt und in den zwischen diesen Teilen bestehenden Spalt Wasser und Verunreinigungen eindringen könnten. Auch können sich im Laufe der Zeit Elektrolyte, die aus der Umwelt stammen, aufkonzentrieren.
Um das Glaselement 1 an der mit Halterungen 4 bestückten Tragkonstruktion 3 zu befestigen, wird zunächst über die Schraube 8 das Einlageelement 10 geschoben und dann die Schraube 8 durch ein im Glaselement 1 lieferseitig bereits vorhandenes Loch eingeführt. Das Einlageelement 10 ist dabei an die konische Form des Lochs im Glaselement 1 angepasst. Danach wird über das Gewinde der Schraube 8 der Distanzring 9 geschoben und das Glaselement 1 mit der eingeführten Schraube 8 so positioniert, dass das Gewinde der Schraube 8 in die Mutter 7 eingeschraubt werden kann. Die Mutter 7 ist vorteilhaft eine so genannte Stoppmutter.
Damit die Schraube 8 einerseits problemlos einschraubbar und andererseits formschlüssig und mit der Oberfläche des Glaselements 1 bündig positionierbar ist, ist die Schraube 8 wie beim vorbekannten Stand der Technik eine Senkschraube, deren Kopf einen Innensechskant 12 zum Ansetzen eines Sechskant-Schraubendrehers aufweist. Nach dem Einschrauben der Schraube 8 ist die in der Fig. 2a gezeigte Situation erreicht. Zwischen dem Glaselement 1 und der Halterung 4 befindet sich der aus Kunststoff bestehende Distanzring 9. Die dem Glaselement 1 zugewandte Seite des Gleitkörpers 6 liegt auf der Innenseite von zur Halterung 4 gehörenden Armen 13 an, zwischen denen eine waagerecht liegende Öffnung 14 frei bleibt.
Die Schraube 8 wird mit einem so geringen Drehmoment angezogen, dass der Gleitkörper 6 im Innenraum 11 in vertikaler und horizontaler Richtung unter Kraftwirkung verschiebbar ist und auch der Distanzring 9 gegenüber dem Glaselement 1 und der Oberfläche der Halterung 4 verschiebbar ist. Dadurch wird erreicht, dass beispielsweise thermisch bedingte Längenänderungen von Glaselement 1 und/oder Tragkonstruktion 3 nicht zu hohen Spannungen im Glaselement 1 führen können.
In der Fig. 2b ist eine Variante, bei der die Höhe, also die senkrechte lichte Weite, des Innenraums 11 nur ganz geringfügig grösser ist als die vertikale Dimension des Gleitkörpers 6. Damit ist bei dieser Variante eine vertikale Verschiebung des Gleitkörpers 6 in der Halterung 4 nicht möglich, sondern nur die horizontale Verschiebung.
In der Fig. 2c ist eine daraus abgeleitete weitere Variante gezeigt, die sich von der Variante der Fig. 2b dadurch unterscheidet, dass in der Oberseite der Halterung 4 eine Gewindebohrung 15 vorhanden ist. Mittels einer darin einsetzbaren Madenschraube ist der Gleitkörper 6 innerhalb der Halterung 4 in seiner horizontalen Lage fixierbar. Damit ist bei dieser Variante weder eine horizontale, noch eine vertikale Verschiebung des Gleitkörpers 6 in der Halterung 4 möglich.
In der Fig. 3 sind die Halterung 4 und der Gleitkörper 6 in einer perspektivischen Ansicht von vorn gezeigt. Der Gleitkörper 6 ist mit punktierten Linien ein zweites Mal dargestellt, nämlich in seiner Montageposition innerhalb des Innenraums 11 der Halterung 4. Die seitliche, also horizontale Verschiebbarkeit ist mit einem Doppelpfeil angedeutet. Daraus ist ersichtlich, dass die Halterung 4 deutlich schmaler ist als der Gleitkörper 6, sodass es möglich ist, dass der Gleitkörper 6 in der Halterung 4 vertikal verschiedene Positionen einnehmen kann. Es ist also möglich, durch diese Verschiebbarkeit sowohl durch thermische Einflüsse bedingte Massänderungen als auch Toleranzen hinsichtlich der Anbringung der Halterung 4 an der hier nicht dargestellten Tragkonstruktion 3 auszugleichen.
Zur Erleichterung der Montage ist es vorteilhaft, wenn der Gleitkörper 6 auf seiner den Armen zugewandten Seite an seinen beiden Kanten Nasen 16 aufweist. Deren Höhe ist vorteilhaft etwas geringer als die Differenz von lichter Höhe des in der Halterung 4 ausgesparten Innenraums 11 und der Dicke des Gleitkörpers 6. So lässt sich der Gleitkörper 6 leicht von der Seite her in den Innenraum 11 einführen. Nach dem Einsetzen der Schraube 8 kann diese festgezogen werden, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Die horizontale Verschiebbarkeit des Gleitkörpers 6 in der Halterung 4 wird dann durch die Nasen 16 begrenzt. Deren Abstand ist im Hinblick auf die Breite der Halterung 4 so bemessen, dass die auf Grund thermischer Einwirkungen zu erwartenden relativen Lageänderungen problemlos möglich sind, also nicht behindert werden.
Der Aufbau unzulässiger Spannungen im Glaselement 1 wird so sicher verhindert.
In der Fig. 4 ist ein einzelnes Glaselement 1 gezeigt, das mit vier Befestigungselementen 2 auf der hier nicht dargestellten Tragkonstruktion 3 befestigt ist. Beim ersten Befestigungselement 2.1 handelt es sich um eines der in der Fig. 2c gezeigten Bauart. Mittels dieses Befestigungselements 2.1 ist also das Glaselement 1 gegenüber der Tragkonstruktion 3 fest fixiert, weil sich bei diesem Befestigungselement 2.1, wie zuvor anhand der Fig. 2c geschildert, der Gleitkörper 6 in der Halterung 4 weder horizontal noch vertikal verschieben kann.
Beim zweiten Befestigungselement 2.2 handelt es sich um eines der in der Fig. 2b gezeigten Bauart. Mittels dieses Befestigungselements 2.2 ist somit das Glaselement 1 gegenüber der Tragkonstruktion 3 nur in vertikaler Richtung fixiert, während in horizontaler Richtung eine Lageänderung möglich ist, weil sich der Gleitkörper 6 dieses Befestigungselements 2 innerhalb der Halterung 4 ausschliesslich horizontal verschieben kann.
Die beiden übrigen Befestigungselemente 2, mit 2.3 und 2.4 bezeichnet, entsprechen in ihrer Bauart der in der Fig. 2a dargestellten Variante. Bei ihnen ist die horizontale und die vertikale Verschiebung der Befestigungselemente 2 innerhalb der Halterungen 4 möglich. Somit kann sich das Glaselement 1 von einem durch das Befestigungselement 2.1 gegebenen Fixpunkt in beiden Richtungen ausdehnen bzw. zusammenziehen, ohne dass dabei unzulässige Spannungen im Glaselement 1 auftreten, die zum Bruch führen könnten.
Die Einzelteile der Befestigungselemente 2 sind einfach gestaltete Bauteile, die sich kostengünstig fertigen lassen. Die Halterung 4 lässt sich im Falle der Verwendung von Stahl als lasergeschnittenes Blechteil fertigen, im Falle einer Aluminiumlegierung als Strangpressprofil. Die einzelnen Halterungen 4 werden dann durch Schneiden abgelängt.
In der Fig. 5 ist eine für Schuppenverglasung bestimmte Variante eines Befestigungselements 2 in einem vertikalen Schnitt gezeigt. Charakteristisch für eine solche Schuppenverglasung ist es, dass die einzelnen Glaselemente 1 gegen die Vertikale V geneigt sind. Dabei weist das Glaselement 1 gegenüber der Vertikalen V einen Neigungswinkel alpha auf, der eine Grösse von beispielsweise 2 bis 8 Grad haben kann. Um diesen Neigungswinkel alpha ohne jede Justierarbeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Halterung 4 so beschaffen ist, dass dieser Neigungswinkel alpha fest vorgegeben ist. Erreicht wird dies in vorteilhafter Weise dadurch, dass die dem Glaselement 1 zugekehrte Fläche der Halterung 4 und vorteilhaft auch der gesamte Innenraum 11 der Halterung 4 diesen Neigungswinkel alpha aufweist.
Die Aus-sen- und die Innenseiten der Arme 13 sind also entsprechend geneigt, und weil der Gleitkörper 6 an diesen Innenseiten anliegt, ist auch der Gleitkörper 6 um den Neigungswinkel alpha geneigt. Da die Schraube 8 senkrecht im Gleitkörper 6 sitzt, ist auch die Schraube 8 geneigt und zwar um den Neigungswinkel alpha gegenüber der Horizontalen. Vom Neigungswinkel alpha abgesehen sind die einzelnen Teile des Befestigungselements 2 gemäss der Fig. 5 bei einer solchen Schuppenverglasung identisch mit jenen einer Senkrechtverglasung gemäss Fig. 2a.
Bei einer Schuppenverglasung ergibt sich, wie die Fig. 1b und 1c gezeigt haben, dass sich zwei Glas-elemente 1 teilweise überlappen. Es ist vorteilhaft, wenn bei dieser Überlappung ein Befestigungselement 2, wie dies die Fig. 1b und 1c schon zeigen, gleichzeitig zwei Glaselemente 1 hält. In den Fig. 6a und 6b sind besondere Befestigungselemente 2 für diesen Zweck gezeigt. Es ist vorteilhaft, wenn für diesen Zweck Halterung 4 und Gleitkörper 6 eine abweichende Form aufweisen, was noch beschrieben wird.
Bei einer Schuppenverglasung muss das unterste Befestigungselement 2 nur ein einziges Glaselement 1 halten, wie dies in den Fig. 7a und 7b gezeigt ist. Vorteilhaft ist es, wenn dabei die gleiche Halterung 4 und der gleiche Gleitkörper 6 verwendet werden kann wie bei der Ausführung zur Halterung von zwei Glaselementen gemäss den Fig. 6a und 6b.
Vorteilhaft ist es auch, vor allem im Hinblick auf eine einfache Montage, wenn bei einer Schuppenverglasung jene Glaselemente 1, die von einem anderen Glaselement 1 teilweise überdeckt werden, an Stelle der runden, angesenkten Löcher Einbuchtungen 20 gemäss der Fig. 8 aufweisen, deren Breite an die zugehörigen Befestigungselemente 2 angepasst ist. Diese Einbuchtungen 20 treten an die Stelle der Löcher an den Oberkanten der Glaselemente 1. Jedes für eine Schuppenverglasung verwendete Glaselement 1 weist also an der Oberkante zwei solche Einbuchtungen 20 auf, an der Unterkante hingegen angesenkte Löcher wie beim bekannten Stand der Technik.
Wenn die Glaselemente 1 an Stelle der Löcher in der Nähe ihrer Oberkante die zuvor beschriebenen Ausbuchtungen 20 aufweisen, lässt sich in vorteilhafter Weise die relative vertikale Verschiebung der Glas-elemente 1 dadurch erreichen, dass sich die Glas-elemente 1 in den Befestigungselementen 2 bewegen können. Wenn die vertikale Bewegbarkeit auf diese Weise erreicht wird, müssen sich die Gleitkörper 6 innerhalb der Halterungen 4 nur horizontal bewegen können. Es ist deshalb vorteilhaft, die Gleitkörper 6 als etwa zylindrische Körper auszuführen, deren Zylinderachse waagerecht liegt. Entsprechend weisen die Halterungen 4 einen zylindrischen Innenraum 11 auf, dessen Zylinderachse gleichfalls waagerecht liegt. Der Durchmesser des zylindrischen Gleitkörpers 6 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Innenraums 11 der Halterungen 4.
Ansonsten sind diese Varianten der Befestigungselemente 2 analog aufgebaut. Die Gleitkörper 6 enthalten eine Mutter 7, in die die Schraube 8 eindrehbar ist. Distanzring 9 und ein Einlageelement 10 sind gleichermassen vorhanden. Zusätzlich ist ein zweiter Distanzring 25 vorhanden, dessen Länge auf den erforderlichen Abstand der beiden Glaselemente 1 abgestimmt ist. Dabei korreliert dessen Länge mit dem Abstand der beiden Glaselemente 1, deren vertikaler Dimension und dem Neigungswinkel alpha . Die Zusammenhänge ergeben sich in einfacher Weise gemäss entsprechenden trigonometrischen Formeln.
Der Unterschied zwischen den Fig. 6a und 6b besteht darin, dass beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6b analog zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2c in der Halterung 4 eine Gewindebohrung 15 vorhanden ist, in die eine Madenschraube eindrehbar ist, sodass die horizontale Verschiebbarkeit blockiert werden kann, wie das zuvor beschrieben worden ist.
Die Fig. 7a und 7b zeigen die Glaselemente 1 und die Befestigungselemente 2 des unteren Abschlusses eines erfindungsgemässen Glasfassadensystems in der Bauart der Schuppenverglasung. Da hier vom Befestigungselement 2 wiederum nur ein Glaselement 1 zu halten ist, fehlt der Distanzring 25 ebenso wie der Distanzring 9. An deren Stelle tritt hier ein einzelner Abstandshalter 26, der ähnlich wie der Distanzring 25 ein zylindrischer Körper ist, der die Schraube 8 umgibt. Dessen Länge korreliert mit der vertikalen Dimension des Glaselements 1 und dem Neigungswinkel alpha .
Der Neigungswinkel alpha wird auch bei den Ausführungen gemäss den Fig. 6a, 6b, 7a und 7b ohne Justierung dadurch erreicht, dass die dem Glaselement 1 bzw. den Glaselementen 1 zugekehrten Flächen der Halterungen 4 gegenüber den Flächen, die auf die Tragkonstruktion 3 aufgeschweisst werden, den Neigungswinkel alpha einschliessen.
Bei solchen Glasfassadensystemen werden als Glaselemente 1 Glasscheiben verschiedener Dicken verwendet, beispielsweise 6 mm, 8 mm oder 10 mm. Die Anpassung der Einzelteile der Befestigungselemente 2 an derart unterschiedliche Dicken ist auf verschiedene Art und Weise möglich. Als ein mögliches Beispiel ist in den Fig. 9a und 9b für die Variante gemäss den Fig. 6a und 6b gezeigt, dass für verschiedene Glasdicken nur eines der Einzelteile, nämlich der Distanzring 25, in Massvarianten vorgehalten werden muss, während die Einzelteile Einlageelement 10 und Distanzring 9 immer gleich ausgeführt sind. Dadurch verringert sich die Zahl der vorzuhaltenden Einzelteile. Der Distanzring 25 weist demgemäss beidseits in Abhängigkeit von der Dicke der Glaselemente 1 unterschiedlich hoch gestaltete Bunde auf.
In gleicher Weise kann beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2a-c und 5 der Bund des ersten Distanzrings 9 an die Dicke des Glaselements 1 angepasst sein.
Die Fig. 9a und 9b zeigen zudem vorteilhafte Gestaltungen des Distanzringes 9. Danach besteht der Distanzring 9 aus einem metallischen Ring 9m und einem diesen umgebenden Kunststoff-Teil 9k. Der metallische Ring 9m besteht aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff und dient der Verbesserung der mechanischen Stabilität. Dies kann angesichts des Gewichtes grosser und dicker Glaselemente 1 bedeutsam sein.
In der Fig. 10 sind eine Halterung 4 und ein Gleitkörper 6 jenes Ausführungsbeispiels der Befestigungselemente 2 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, das in den Fig. 6a bis 7b schon dargestellt worden ist. Analog zum in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind am Gleitkörper 6 Nasen 16 angeformt, die die horizontale Verschiebbarkeit des Gleitkörpers 6 in der Halterung 4 begrenzen. Auf der Vorderseite des Gleitkörpers 6, und zwar im Bereich eines Lochs 26, durch das die Schraube 8 (Fig. 6a bis 7b) in den Gleitkörper 6 eindrehbar ist, ist am Gleitkörper 6 zudem ein Steg 27 angeformt, dessen Aufgabe es ist, dass der Gleitkörper 6 im Innenraum 11 der Halterung 4 nicht beliebig verdrehbar ist, sondern dass das Loch 26 immer vorn liegt, sodass die Schraube 8 leicht eindrehbar ist. Dies dient der Erleichterung der Montage.
In dieser Figur ist zudem der zuvor schon erwähnte Neigungswinkel alpha gegenüber der Vertikalen V dargestellt, mit dem die Frontfläche der Halterung 4 gegenüber der zur Befestigung an der Tragkonstruktion dienenden Rückseite geneigt ist. Diese Neigung bestimmt die Neigung der einzelnen Glaselemente 1 (Fig. 6a bis 7b) gegen die Vertikale. Diese Neigung ist aus den Fig. 6a bis 7b zwar ebenfalls erkennbar, jedoch dort aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet. Das Prinzip wurde schon in der Fig. 5 dargestellt und im Text zu dieser Figur beschrieben.
Vorteilhaft sind im Bereich des Stegs 27 zusätzlich Nocken 28 vorgesehen. Zwischen diesen Nocken 28 wird beim Montieren der Distanzring 9 (Fig. 9a, 9b) platziert, wodurch dieser festgehalten wird. Die Abstände der einzelnen Nocken 28 korrelieren mit dem Aussendurchmesser des Distanzrings 9. Dies dient der Erleichterung der Montage, weil sich dadurch die Distanzringe 9 beim Montieren leichter positionieren lassen.
In der Fig. 11 ist eine Variante des in der Fig. 3 dargestellten Gleitkörpers 6 gezeigt. Auch dieser weist vorteilhaft einen Steg 27 und Nocken 28 auf. Die Höhe H des Stegs 27 ist vorteilhaft geringfügig grösser als die Dicke der Arme 13 der Halterung 4 (Fig. 3). Damit steht die Oberfläche des Stegs 27 gegenüber den Armen 13 im montierten Zustand etwas aus der Halterung 4 vor. Damit ist die Beweglichkeit des Gleitkörpers 6 gegenüber der Halterung 4 unter allen Umständen garantiert. Auf die Grösse des Drehmoments beim
Anziehen der Schraube 8 (Fig. 2a) kommt es dann gar nicht an. Auch diese Massnahme erleichtert die Montage.
Das beschriebene Glasfassadensystem ist erkennbar kostengünstig herstellbar.
The invention relates to a glass facade system of the type mentioned in the preamble of claim 1.
Such glass facade systems are advantageously used as functional and design elements of buildings. They consist of flat glass elements and fasteners, with the help of which the glass elements can be connected to the building body.
A glass facade system is known from EP-A2-0 677 623, in which a large number of flat glass elements can be placed next to and below one another by means of fastening devices and can be connected to the building body. In this system, the glass elements are preferably double glazing and the fastening devices are arranged between the individual glass elements. Several measures are necessary so that inadmissible stresses that could lead to breakage cannot occur in the glass elements. So it is necessary that the connecting pieces are adjustable and that connecting pieces and supporting elements are articulated to each other.
Another glass facade system has become known under the name "SWISSWALL" (Glas Trösch, Bern / Switzerland). With him, the individual glass elements are fastened with point-shaped brackets, these brackets being fastened to struts, which in turn are firmly connected to a supporting structure.
Construction elements for glass facades have also become known under the name "GM Point Ball" (Glas Marte, Bregenz / Austria). These are articulated in order to prevent the occurrence of impermissible stresses on the glass elements as far as possible.
Glass facade systems like the one above can consist of single glass or insulating glass. Insulation and thus the K-value are not decisive for all buildings, because unimpeded solar radiation can lead to very strong heating of the space enclosed by glass facades, even with more or less dense glass facades, which is often undesirable. This is why so-called "shed glazing" has become known, in which the individual panes of glass are slightly inclined and overlap each other somewhat at some distance from each other, so that rain cannot penetrate into the interior even in strong winds. However, the spaces thus formed enable air to be exchanged between the interior and exterior.
The invention has for its object to provide a simple, inexpensive to manufacture and easy to assemble glass facade system that is applicable to both vertical and shed glazing and is designed so that it is guaranteed without adjustment that temperature expansion caused by temperature changes in the glass elements and the supporting structure connected to the building cannot lead to inadmissible tensions in the glass that could cause breakage.
According to the invention, the stated object is achieved by the features of claim 1. Advantageous further developments result from the dependent claims.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.
1a shows a top view of vertical glazing, FIG. 1b shows a top view of shed glazing, FIG. 1c shows a vertical section through shed glazing, FIG. 2a shows a vertical section through a fastening element according to a first exemplary embodiment, FIG. 2b shows a variant 2c a further variant, FIG. 3 details of parts of the fastening element in a perspective view, FIG. 4 a diagram for the application of the aforementioned variants, FIG. 5 a variant of a fastening element in a vertical manner intended for scale glazing Section, Fig. 6a and 6b for receiving two glass elements of a shed glazing fasteners, Fig.
7a and 7b fastening elements for the lower end of a shed glazing, FIG. 8 a detail of a glass element, FIGS. 9a and 9b details of parts of the fastening elements with different glass thicknesses, and FIGS. 10 and 11 details of parts of fastening elements in a perspective view.
In FIG. 1a, 1 means a flat glass element, for example a glass pane of a single glazing. Two such glass elements 1 are shown. These glass elements 1, advantageously in the vicinity of their four corners, have holes through which the glass elements 1 can be fastened with fastening means 2 on a supporting structure (not shown here) connected to parts of a building. In order to glaze an entire facade of a building, the glass facade system has a plurality of glass elements 1, which are arranged horizontally and vertically next to one another. If the glass facade is to be flat, the surfaces of all glass elements 1 form a flat surface. Any existing, for example profile-shaped seals to cover the spaces between the glass elements 1 are not shown.
Such glazing is referred to below as vertical glazing even if the entire glass facade system is inclined to the vertical.
A so-called scale glazing is shown in FIG. 1b. Here, two glass elements 1 arranged one below the other partially overlap, so that some of the fastening elements 2 each hold two glass elements 1. It will be described in which these fastening elements 2 differ from those which only serve to fasten a single glass element 1. In order to clarify the arrangement of the individual, partially overlapping glass elements 1, a section is shown in FIG. 1c. It can also be seen here that the glass elements 1 can be fastened to a supporting structure 3 by means of the fastening elements 2. It can also be seen that individual fastening elements 2 hold only one glass element 1, while others serve to fasten two glass elements 1.
2a shows a first exemplary embodiment of a fastening element 2 together with part of a glass element 1 and part of the supporting structure 3.
The fastening element 2 according to the invention comprises a holder 4, the rear side 5 of which can be welded to the supporting structure 3. If the support structure 3 is made of steel, then the holder 4 is also made of steel. However, aluminum alloys and brass can also be used, for example. The fastening element 2 further comprises a sliding body 6, a nut 7 embedded therein in a positive and non-positive manner, a screw 8, a first spacer ring 9 and an insert element 10.
The sliding body 6, which advantageously consists of plastic, for example UV-stable polyamide, for example also glass fiber reinforced, is a cuboid body, the dimensions of which are adapted to the holder 4. Thus, its thickness is about 2 mm less than the clear height of an interior 11 recessed in the holder 4 and its height is several millimeters less than the vertical free space in the holder 4. Because of the smaller thickness of the sliding body 6, it is from the side easily insertable into the holder 4 and horizontally displaceable after assembly, and because its height is smaller than the vertical free space, the sliding body 6 can also be vertically displaced within the holder 4.
Thus, the sliding body 6 can move horizontally and vertically within the holder 4, on the one hand to compensate for thermally induced dimensional changes of the glass element 1 and the support structure 3 and on the other hand also to compensate for dimensional tolerances, for example with regard to the fastening of holders 4 to the support structure 3.
Since such glass facade systems are mostly exposed to the weather, the screw 8 is advantageously made of chrome steel. This is particularly advantageous because chrome steel is also insensitive to crevice corrosion. This is important because, in the assembled state, the countersunk head of the screw 8 lies against the insert element 10 and water and contaminants could penetrate into the gap between these parts. Electrolytes that come from the environment can also concentrate over time.
In order to attach the glass element 1 to the supporting structure 3 equipped with holders 4, the insert element 10 is first pushed over the screw 8 and then the screw 8 is inserted through a hole already provided in the glass element 1 on the delivery side. The insert element 10 is adapted to the conical shape of the hole in the glass element 1. Then the spacer ring 9 is pushed over the thread of the screw 8 and the glass element 1 with the inserted screw 8 is positioned so that the thread of the screw 8 can be screwed into the nut 7. The nut 7 is advantageously a so-called stop nut.
So that the screw 8 can be easily screwed in on the one hand and can be positioned positively and flush with the surface of the glass element 1 on the other hand, the screw 8 is a countersunk screw, as in the known prior art, the head of which has a hexagon socket 12 for attaching a hexagon screwdriver. After screwing in the screw 8, the situation shown in FIG. 2a is reached. The plastic spacer ring 9 is located between the glass element 1 and the holder 4. The side of the sliding body 6 facing the glass element 1 lies on the inside of arms 13 belonging to the holder 4, between which a horizontally lying opening 14 remains free.
The screw 8 is tightened with such a low torque that the sliding body 6 can be displaced in the interior 11 in the vertical and horizontal direction under the action of force and the spacer ring 9 can also be displaced with respect to the glass element 1 and the surface of the holder 4. This ensures that, for example, thermally induced changes in length of glass element 1 and / or supporting structure 3 cannot lead to high stresses in glass element 1.
2b shows a variant in which the height, that is to say the vertical clear width, of the interior 11 is only very slightly larger than the vertical dimension of the sliding body 6. Thus, in this variant there is a vertical displacement of the sliding body 6 in the holder 4 not possible, only the horizontal shift.
2c shows a further variant derived therefrom, which differs from the variant of FIG. 2b in that a threaded bore 15 is provided in the top of the holder 4. The sliding body 6 can be fixed in its horizontal position within the holder 4 by means of a grub screw which can be inserted therein. In this variant, neither a horizontal nor a vertical displacement of the sliding body 6 in the holder 4 is possible.
3, the holder 4 and the sliding body 6 are shown in a perspective view from the front. The sliding body 6 is shown a second time with dotted lines, namely in its mounting position within the interior 11 of the holder 4. The lateral, that is to say horizontal, displacement is indicated by a double arrow. It can be seen from this that the holder 4 is significantly narrower than the sliding body 6, so that it is possible that the sliding body 6 can assume different positions vertically in the holder 4. It is therefore possible, by means of this displaceability, to compensate for dimensional changes caused by thermal influences as well as tolerances with regard to the attachment of the holder 4 to the support structure 3, not shown here.
To facilitate assembly, it is advantageous if the sliding body 6 has lugs 16 on its two edges on its side facing the arms. Their height is advantageously somewhat less than the difference between the clear height of the interior 11 recessed in the holder 4 and the thickness of the sliding body 6. The sliding body 6 can thus be easily inserted into the interior 11 from the side. After the screw 8 has been inserted, it can be tightened as previously described. The horizontal displaceability of the sliding body 6 in the holder 4 is then limited by the lugs 16. The distance between them is dimensioned with regard to the width of the holder 4 in such a way that the relative changes in position to be expected on the basis of thermal effects are possible without problems, that is to say are not impeded.
The build-up of impermissible stresses in the glass element 1 is thus reliably prevented.
4, a single glass element 1 is shown, which is fastened with four fastening elements 2 on the support structure 3, not shown here. The first fastening element 2.1 is one of the type shown in FIG. 2c. By means of this fastening element 2.1, the glass element 1 is thus firmly fixed with respect to the supporting structure 3, because with this fastening element 2.1, as previously described with reference to FIG. 2c, the sliding body 6 in the holder 4 can neither move horizontally nor vertically.
The second fastening element 2.2 is one of the type shown in FIG. 2b. By means of this fastening element 2.2, the glass element 1 is thus only fixed in the vertical direction with respect to the supporting structure 3, while a change in position is possible in the horizontal direction because the sliding body 6 of this fastening element 2 can only move horizontally within the holder 4.
The two remaining fastening elements 2, designated 2.3 and 2.4, correspond in their construction to the variant shown in FIG. 2a. With them, the horizontal and vertical displacement of the fastening elements 2 within the brackets 4 is possible. Thus, the glass element 1 can expand or contract from a fixed point given by the fastening element 2.1 in both directions without inadmissible stresses occurring in the glass element 1, which could lead to breakage.
The individual parts of the fasteners 2 are simply designed components that can be manufactured inexpensively. The bracket 4 can be manufactured in the case of the use of steel as a laser-cut sheet metal part, in the case of an aluminum alloy as an extruded profile. The individual brackets 4 are then cut to length.
5 shows a variant of a fastening element 2 intended for scale glazing in a vertical section. It is characteristic of such a shed glazing that the individual glass elements 1 are inclined to the vertical V. The glass element 1 has an angle of inclination alpha with respect to the vertical V, which can have a size of, for example, 2 to 8 degrees. In order to achieve this angle of inclination alpha without any adjustment work, it is advantageous if the holder 4 is designed such that this angle of inclination alpha is fixed. This is achieved in an advantageous manner in that the surface of the holder 4 facing the glass element 1 and advantageously also the entire interior 11 of the holder 4 has this inclination angle alpha.
The outer and the inner sides of the arms 13 are accordingly inclined, and because the sliding body 6 rests on these inner sides, the sliding body 6 is also inclined by the angle of inclination alpha. Since the screw 8 sits vertically in the sliding body 6, the screw 8 is also inclined, specifically by the angle of inclination alpha with respect to the horizontal. Apart from the angle of inclination alpha, the individual parts of the fastening element 2 according to FIG. 5 in such a shed glazing are identical to those in a vertical glazing according to FIG. 2a.
In the case of shed glazing, as shown in FIGS. 1b and 1c, two glass elements 1 partially overlap. It is advantageous if, with this overlap, a fastening element 2, as shown in FIGS. 1b and 1c, simultaneously holds two glass elements 1. 6a and 6b show special fastening elements 2 for this purpose. It is advantageous if the holder 4 and the sliding body 6 have a different shape for this purpose, which will be described later.
In the case of shed glazing, the lowermost fastening element 2 only has to hold a single glass element 1, as is shown in FIGS. 7a and 7b. It is advantageous if the same holder 4 and the same sliding body 6 can be used as in the embodiment for holding two glass elements according to FIGS. 6a and 6b.
It is also advantageous, especially with regard to simple installation, if, in the case of shed glazing, those glass elements 1 which are partially covered by another glass element 1 have indentations 20 instead of the round, countersunk holes, as shown in FIG. 8, the width of which is adapted to the associated fasteners 2. These indentations 20 take the place of the holes on the upper edges of the glass elements 1. Each glass element 1 used for shed glazing therefore has two such indentations 20 on the upper edge, whereas countersunk holes on the lower edge, as in the known prior art.
If the glass elements 1 have the bulges 20 described above instead of the holes near their upper edge, the relative vertical displacement of the glass elements 1 can advantageously be achieved in that the glass elements 1 can move in the fastening elements 2 , If vertical mobility is achieved in this way, the sliding bodies 6 must only be able to move horizontally within the holders 4. It is therefore advantageous to design the sliding bodies 6 as approximately cylindrical bodies, the cylinder axis of which lies horizontally. Accordingly, the brackets 4 have a cylindrical interior 11, the cylinder axis of which is also horizontal. The diameter of the cylindrical sliding body 6 is slightly smaller than the diameter of the cylindrical interior 11 of the brackets 4.
Otherwise, these variants of the fastening elements 2 are constructed analogously. The sliding bodies 6 contain a nut 7 into which the screw 8 can be screwed. Spacer ring 9 and an insert element 10 are equally present. In addition, there is a second spacer ring 25, the length of which is matched to the required distance between the two glass elements 1. Its length correlates with the distance between the two glass elements 1, their vertical dimension and the angle of inclination alpha. The correlations result in a simple manner according to the corresponding trigonometric formulas.
The difference between FIGS. 6a and 6b is that in the embodiment according to FIG. 6b, analogously to the embodiment according to FIG. 2c, there is a threaded bore 15 in the holder 4, into which a grub screw can be screwed in, so that the horizontal displaceability can be blocked as previously described.
7a and 7b show the glass elements 1 and the fastening elements 2 of the lower end of a glass facade system according to the invention in the type of shed glazing. Since here only one glass element 1 is to be held by the fastening element 2, the spacer ring 25 as well as the spacer ring 9 are missing. Instead of this, there is a single spacer 26 which, like the spacer ring 25, is a cylindrical body which surrounds the screw 8 , Its length correlates with the vertical dimension of the glass element 1 and the angle of inclination alpha.
6a, 6b, 7a and 7b, the angle of inclination alpha is also achieved without adjustment in that the surfaces of the holders 4 facing the glass element 1 or the glass elements 1 are opposite the surfaces which are welded onto the supporting structure 3 , include the angle of inclination alpha.
In such glass facade systems 1 glass panes of different thicknesses are used as glass elements, for example 6 mm, 8 mm or 10 mm. The adaptation of the individual parts of the fastening elements 2 to such different thicknesses is possible in different ways. As a possible example in FIGS. 9a and 9b for the variant according to FIGS. 6a and 6b it is shown that for different glass thicknesses only one of the individual parts, namely the spacer ring 25, has to be kept in dimensional variants, while the individual parts insert element 10 and Spacer ring 9 are always the same. This reduces the number of items to be kept. The spacer ring 25 accordingly has bundles of different heights depending on the thickness of the glass elements 1.
In the same way, in the exemplary embodiment according to FIGS. 2a-c and 5, the collar of the first spacer ring 9 can be adapted to the thickness of the glass element 1.
9a and 9b also show advantageous designs of the spacer ring 9. Thereafter, the spacer ring 9 consists of a metallic ring 9m and a plastic part 9k surrounding it. The metallic ring 9m consists of a corrosion-resistant material and serves to improve the mechanical stability. In view of the weight of large and thick glass elements 1, this can be significant.
10 shows a holder 4 and a sliding body 6 of that embodiment of the fastening elements 2 in a perspective view, which has already been shown in FIGS. 6a to 7b. Analogously to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, lugs 16 are formed on the sliding body 6 and limit the horizontal displaceability of the sliding body 6 in the holder 4. On the front of the sliding body 6, in the region of a hole 26 through which the screw 8 (FIGS. 6a to 7b) can be screwed into the sliding body 6, a web 27 is also formed on the sliding body 6, the task of which is that the sliding body 6 in the interior 11 of the holder 4 cannot be rotated as desired, but that the hole 26 is always at the front, so that the screw 8 can be easily screwed in. This serves to facilitate assembly.
In this figure, the previously mentioned angle of inclination alpha with respect to the vertical V is also shown, with which the front surface of the holder 4 is inclined with respect to the back, which is used for fastening to the supporting structure. This inclination determines the inclination of the individual glass elements 1 (FIGS. 6a to 7b) against the vertical. This inclination can also be seen from FIGS. 6a to 7b, but is not shown there for reasons of clarity. The principle has already been illustrated in FIG. 5 and described in the text for this figure.
In addition, cams 28 are advantageously provided in the area of the web 27. The spacer ring 9 (FIGS. 9a, 9b) is placed between these cams 28 during assembly, as a result of which it is held in place. The distances between the individual cams 28 correlate with the outer diameter of the spacer ring 9. This serves to facilitate assembly because the spacer rings 9 can thereby be positioned more easily during assembly.
A variant of the sliding body 6 shown in FIG. 3 is shown in FIG. 11. This also advantageously has a web 27 and cams 28. The height H of the web 27 is advantageously slightly larger than the thickness of the arms 13 of the holder 4 (FIG. 3). The surface of the web 27 thus protrudes somewhat from the holder 4 in relation to the arms 13 in the assembled state. The mobility of the sliding body 6 relative to the holder 4 is thus guaranteed under all circumstances. On the size of the torque at
Tightening the screw 8 (Fig. 2a) then does not matter. This measure also makes assembly easier.
The glass facade system described is recognizably inexpensive to manufacture.