-
Die
Erfindung betrifft ein hohles Bauelement als Stütze, Träger oder frei stehende Säule gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Aus
der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2005 002 945 U1 ist
ein gattungsgemäßer hohler
Ganzglasträger
bekannt, welcher aus mindestens zwei Randprofilen und mindestens
zwei Halbschalen aus Glas besteht. Die beiden Halbschalen sind mit
den Randprofilen durch Verkleben mittels Kleber oder durch Anlaminieren
mittels einer Folie, jeweils vorzugsweise aus Polyvinylbutyral oder
aus einem Ionoplast (Polymer), derart miteinander verbunden, dass
sie gemeinsam ein statisch tragendes Hohlprofil bilden. Die Verwendung
eines Klebers oder einer Folie, vorzugsweise aus transparentem Material,
erfordert große
Klebeflächen
oder Folien-Kontaktflächen, um
die hohen Festigkeitswerte und Temperaturbeständigkeit zu erzielen, die bei
Verwendung des hohlen Bauelements als Stütze, Träger in Gebäuden und anderen Bauwerken
oder als freistehende Säule
erforderlich sind. Ferner bereitet die Laminierung in einem Autoklaven
besondere Probleme, da hierfür der
Hohlraum des Bauelements drucktechnisch abgestützt werden muss, was nur durch
einen großen
Aufwand möglich
ist.
-
Ferner
besteht bei Hohlräumen
dieser Art immer die Gefahr, dass die Laminierung oder Verklebung
im Innenraum des Hohlkörpers
nicht einwandfrei ausgeführt
ist, jedoch eine Nachbearbeitung nicht möglich ist, insbesondere dann,
wenn das hohle Bauelement sehr lang ist.
-
Es
ist vorgesehen, die Bauelemente in sehr großen Längen herzustellen, beispielsweise
12 Meter oder länger.
-
Durch
die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, das hohle Bauelement
derart zu gestalten, dass es einfacher herstellbar ist.
-
Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
-
Demgemäß ist die
Erfindung ein hohles Bauelement als Stütze, Träger oder frei stehende Säule, enthaltend
zwei Glaswände,
sowie zwei Wandverbindungsvorrichtungen, welche die Glaswände an ihren in
einer Längsrichtung
des Bauelements verlaufenden seitlichen Wandendabschnitten miteinander
verbinden und auf Abstand voneinander halten, wobei die Glaswände und
die Wandverbindungsvorrichtungen zwischen sich einen Hohlraum begrenzen
und zusammen ein in sich stabiles, statisch tragendes Hohlprofil
bilden, und wobei die Wandverbindungsvorrichtungen jeweils zwei
Anschlussprofile aufweisen, von welchen eines am Wandendabschnitt
der einen Glaswand und das andere am benachbarten Wandendabschnitt
der anderen Glaswand befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass
die beiden Anschlussprofile bei jeder Wandverbindungsvorrichtung
durch eine mechanische Verbindungsvorrichtung mechanisch miteinander
lösbar verbunden
sind, sodass sie voneinander trennbar sind, auch während die
Glaswände
an den Anschlussprofilen befestigt sind, und dass die mechanischen
Verbindungsvorrichtungen von außerhalb
des Hohlraumes zugänglich
angeordnet sind, sodass sie von außerhalb des Hohlraumes zum
Verbinden oder Trennen der Anschlussprofile bedienbar sind.
-
Durch
die Erfindung ist das hohle Bauelement zweiteilig in Form von zwei
Bauelementhälften ausgeführt. Durch
diese geteilte Ausführung
ist es möglich,
jede der beiden Bauelementhälften
problemlos einzeln in einem Autoklaven zu laminieren, ohne dass
störende
Hohlräume
vorhanden sind. Jede Bauelementhälfte
ist nach dem Laminieren von allen Seiten zugänglich und kann somit ohne
Probleme weiterbearbeitet werden. Nach dem Herstellen der Bauelementhälften werden
diese mittels der mechanischen Verbindungsvorrichtungen schubsteif miteinander
verbunden, vorzugsweise mittels Schrauben oder Bolzen. Um die Wandverbindungsvorrichtungen
gegenüber
den Glaswänden
abzudichten, können
Dichtungen verwendet werden. Hierzu kann sinnvollerweise in den
Wandverbindungsvorrichtungen eine Nut gebildet werden, in welcher
die Dichtung fixiert werden kann.
-
Nachdem
die beiden Bauelementhälften
mittels der mechanischen Verbindungsvorrichtungen lösbar miteinander
verbunden sind, besteht die Möglichkeit,
den externen Bereich der Wandverbindungsvorrichtungen mittels einer
Blende zu verkleiden. Die Blende kann vielfältige Formen und Funktionen
haben. Sie kann vorteilhafterweise so gestaltet sein, dass sie die
Grundkontur der beiden Bauelementhälften fortsetzt. Sie kann aber
auch derart gestaltet sein, dass sie z. B. als Anschlussprofil zum
Anschluss an eine benachbarte Wand dienen kann.
-
Die
Anschlussprofile der Wandverbindungsvorrichtungen können an
den Glaswänden
angeschraubt sein, sind jedoch vorzugsweise an die Glasscheiben
angeklebt oder anlaminiert. Der Kleber oder die Folie sind vorzugsweise
lichtdurchlässig, vorzugsweise
auch durchsichtig.
-
Falls
es aus Sicherheitsgründen
erforderlich oder zweckmäßig ist,
besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, die Anschlusselemente an
den Glaswänden
nicht nur anzukleben oder anzulaminieren, sondern zusätzlich auch mechanisch,
z. B. durch Schrauben zu befestigen. Die Schraubenköpfe können in
die Glaswände
versenkt werden.
-
Die
Anschlussprofile können
mittels einer solchen Folie in einem Autoklaven mittels einer geeigneten
Temperatur und unter Druck an die Glaswände anlaminiert werden, bevor
die beiden Anschlussprofile der betreffenden Wandverbindungsvorrichtung
mechanisch derart miteinander verbunden werden, dass sie später wieder
voneinander trennbar sind, während
sie an den Glaswänden
befestigt sind.
-
Für hohle
Bauelemente nach der Erfindung, welche eine sehr große Länge haben,
wird vorgeschlagen, die Anschlussprofile und ggf. weitere Elemente
der Wandverbindungsvorrichtungen aus Stahl herzustellen, welche
eine sehr geringe Wärmeausdehnung
haben. Hierzu sind solche Stähle
bevorzugt, die einen spezifischen Ausdehnungskoeffizienten kleiner
als 0,0000125 × 1/K
besitzen.
-
Das
hohle Bauelement kann oben und/oder unten offen sein oder durch
eine Abdeckung verschlossen werden, beispielsweise luftdicht verschlossen
werden. Die Abdeckungen können
als statisch tragende Konsolen ausgeführt sein, an welchen die Glaswände befestigt
werden können
und an welchen selbst wiederum andere Bauteile befestigt werden
können.
-
Das
hohle Bauelement kann als Glasstütze oder
Glasträger,
z. B. als Unterkonstruktion für
eine Glasfassade, ein Glasdach, eine Glastreppe oder ein anderes
Bauteil verwendet werden. Ferner kann das hohle Bauelement als frei
stehende Säule
verwendet werden.
-
In
dem Hohlraum des hohlen Bauelements können Leuchtkörper oder
andere Elemente untergebracht werden.
-
Die
Erfindung beinhaltet auch den Gedanken, die beiden Wandverbindungsvorrichtungen durch
einen oder mehrere Stege in Bauelementquerrichtung miteinander zu
verbinden, um die Tragfähigkeit
des Bauelements zu erhöhen.
-
Das
hohle Bauelement kann mit einem Trockenmittel versehen werden zur
Vermeidung von Kondensat im Hohlraum des Bauelements.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
anhand von bevorzugten Ausführungsformen
als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
-
1 einen
horizontalen Querschnitt eines hohlen Bauelements nach der Erfindung
in der Ebene I-I von 2 gesehen,
-
2 eine
Seitenansicht des hohlen Bauelements von 1,
-
3 einen
horizontalen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines hohlen Bauelements
nach der Erfindung,
-
4 einen
horizontalen Querschnitt einer nochmals weiteren Ausführungsform
eines hohlen Bauelements nach der Erfindung,
-
5 einen
vergrößerten Ausschnitt
des in 1 unten gezeigten seitlichen Endabschnittes des hohlen
Bauelements nach der Erfindung,
-
6 eine
vergrößerte Darstellung
einer weiteren Ausführungsform
des in 5 dargestellten Endabschnittes des hohlen Bauelements
nach der Erfindung.
-
Die
in den 1, 2, 3, 4 und 5 gezeigten
Ausführungsformen
von hohlen Bauelementen nach der Erfindung sind im Prinzip alle
gleich, mit der Ausnahme von verschiedenen zusätzlich an ihnen befestigten
Elementen, die im einzelnen beschrieben werden. Die in 6 gezeigte Ausführungsform
unterscheidet sich von den anderen Ausführungsformen durch eine andere
Wandverbindungsvorrichtung.
-
Die
in den 1 bis 5 gezeigten hohlen Bauelemente
nach der Erfindung bestehen jeweils aus zwei Glaswänden 2 und 4 und
zwei Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7, welche
die Glaswände 2 und 4 an
ihren in einer Längsrichtung 8 des
Bauelements verlaufenden seitlichen Wandrandabschnitten 10 benachbart
zu ihren Längsrändern 11 miteinander
verbinden und auf Abstand voneinander halten. Die Glaswände 2 und 4 und
die Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 umschließen in Umfangsrichtung
um die Längsrichtung 8 einen
Hohlraum 12 und bilden zusammen ein in der Form stabiles,
statisch tragendes Hohlprofil. Die beiden Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 enthalten
jeweils zwei Anschlussprofile 14, von welchen eines am Wandrandabschnitt 10 der
einen Glaswand 2 und das andere am benachbarten Wandrandabschnitt 10 der
anderen Glaswand 4 befestigt ist. Die beiden Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 sind,
wie die Zeichnungen zeigen, vorzugsweise gleich ausgebildet. Die
Anschlussprofile 14 der einen und/oder der anderen der
beiden Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 können verschieden
oder vorzugsweise gleich ausgebildet sein. Die Glaswände 2 und 4 sind vorzugsweise
lichtdurchlässig,
vorzugsweise durchsichtig.
-
Die
Anschlussprofile 14 sind an den Wandendabschnitten 10 vorzugsweise
anlaminiert oder angeklebt. Der hierfür verwendete Kleber oder eine zum
Laminieren verwendete Folie besteht vorzugsweise aus einem transparenten,
vorzugsweise durchsichtigem, Material. Der Kleber oder die Folie kann
beispielsweise aus einem Polymer, z. B. Polyvinylbutyral, Ionoplast
(Polymer), teilkristallinem Thermoplast oder einem anderen Material
bestehen, welches die erforderliche Klebefestigkeit, Dauerhaftigkeit
und Wärmestabilität hat. Eine
geeignete Folie wird zum Beispiel von der Firma DuPont unter der Marke
(trade mark) „SentryGlasPlus" vertrieben. Als Kleber
kann auch beispielsweise Silikon verwendet werden. Kleben oder Laminieren
sind bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung. Stattdessen können
die Anschlussprofile 14 auch durch Schrauben oder Bolzen
an den Glaswänden 2 bzw. 4 befestigt sein.
Falls es aus Sicherheitsgründen
erforderlich oder zweckmäßig ist,
können
die Anschlussprofile 14 sowohl durch eine Anlaminierung
oder eine Klebeverbindung als auch zusätzlich durch eine mechanische
Verbindung wie z. B. Schrauben oder Bolzen an den Glaswänden 2 bzw. 4 befestigt
sein.
-
Die
Anschlussprofile 14 können
aus mehreren einzelnen Teilen bestehen, welche in Längsrichtung 8 des
Bauelements nacheinander angeordnet sind. Gemäß bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung erstreckt sich jedes Anschlussprofil 14 in Längsrichtung 8 des
Bauelements über
die gesamte Länge
der Glaswände 2 und 4.
-
Gemäß der Erfindung
sind die beiden Anschlussprofile 14 bei jeder der beiden
Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 nicht miteinander
verklebt und auch nicht miteinander zusammenlaminiert oder anderweitig
unlösbar
verbunden, sondern durch eine mechanische Verbindungsvorrichtung 16 bzw. 17 mechanisch
schubsteif, jedoch lösbar
miteinander verbunden, sodass sie voneinander trennbar sind, während die
Glaswände 2 und 4 an
den Anschlussprofilen 14 befestigt sind. Die mechanischen
Verbindungsvorrichtungen 16 bzw. 17 sind von außerhalb des
Hohlraumes 12 zugänglich
angeordnet, sodass sie zum Verbinden oder Trennen der beiden Anschlussprofile 14 der
betreffenden Wandverbindungsvorrichtung 6 bzw. 7 bedient
werden können. Die
mechanischen Verbindungsvorrichtungen 16 und 17 können unterschiedlich
oder vorzugsweise gleich ausgebildet sein.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind die beiden Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 jeweils
luftdicht ausgebildet und luftdicht mit den beiden Glaswänden 2 und 4 verbunden,
sodass an ihnen keine Luft in den Hohlraum 12 eindringen
oder aus dem Hohlraum 12 austreten kann.
-
Zur
Vermeidung von Kondensat im Hohlraum 12 kann ein Trockenmittel
verwendet werden, welches in den Hohlraum 12 eingesetzt
oder benachbart zu ihm angeordnet wird, beispielsweise durch eine
oder mehrere Trockenmittelbehälter 20,
wie sie beispielsweise in 2 angeordnet
sind, beispielsweise auf einer Endverbindungsvorrichtung 22,
welche eines der beiden in Längsrichtung 8 voneinander entfernten
Wandenden 24 der beiden Glaswände 2 und 4 miteinander
verbindet und vorzugsweise den Hohlraum 12 an diesem Glaswandende
luftdicht verschließt.
Eine weitere Endverbindungsvorrichtung 26 kann auch die
in Längsrichtung 8 entfernten
anderen Enden 28 der beiden Glaswände 2 und 4 miteinander verbinden
und vorzugsweise dort den Hohlraum 12 luftdicht verschließen. Die
eine und/oder die andere der beiden Endverbindungsvorrichtungen 22 und 26 können jeweils
Verbindungsmittel zum Verbinden des Bauelements mit einem anderen
Bauelement, oder mit einem Fundament, aufweisen, beispielsweise
eine oder mehrere Laschen 30 bzw. 32. Solche sind
als Beispiel in 2 schematisch dargestellt.
-
Bei
den Ausführungsformen
nach den 1, 2, 3, 4 und 5 sind
die beiden Anschlussprofile 14 bei jeder Wandverbindungsvorrichtung 6 und 7 mechanisch
aneinander befestigt, entweder direkt oder unter Zwischenlage einer
Dichtung. Jede mechanische Verbindungsvorrichtung 16 und 17 weist
hierfür
beispielsweise eine oder vorzugsweise eine Vielzahl von Schrauben 34 auf,
welche durch eine Bohrung 36 des einen der beiden Anschlussprofile 14 hindurch
gesteckt und in eine Gewindebohrung 38 des betreffenden
anderen der beiden Anschlussprofile 14 der betreffenden
Wandverbindungsvorrichtung 6 bzw. 7 geschraubt
sind. Anstatt Gewindebohrungen 38 können einfache Bohrungen und
Gewindemuttern verwendet werden.
-
Die
beiden Glaswände 2 und 4 können Einfachglasscheiben
oder vorzugsweise Verbundglasscheiben sein. Es können flache oder vorzugsweise gekrümmte Scheiben
sein. Gemäß der in
den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
sind die beiden Glaswände 2 und 4 um die
Längsrichtung 8 gekrümmte bogenförmige Verbundglasscheiben.
Hierbei sind die konkaven Innenseiten der Glaswände 2 und 4 einander
gegenüberliegend
angeordnet, sodass sie zusammen in Kombination mit den beiden Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 ungefähr die Form
einer Ellipse haben, an deren schmalen Enden die Wandverbindungsvorrichtungen 6 bzw. 7 angeordnet
sind. Die breiten Seiten der Ellipse sind durch die Glaswände 2 und 4 gebildet.
-
Gemäß anderen
Ausführungsformen
können die
Glaswände 2 und 4 auch
eine andere Form haben, beispielsweise ebene Platten sein oder umgekehrt
als in den Zeichnungen zueinander angeordnet sein, sodass ihre konvexen
Seiten einander gegenüberliegend
angeordnet sind.
-
Die
Elemente der Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 und/oder
die mechanischen Verbindungsvorrichtungen 16 und 17 können aus
Metall und/oder Kunststoff oder einem anderen Material bestehen.
Vorzugsweise bestehen sie aus Stahl. Ihr spezifischer Wärmeausdehnungskoeffizient
ist vorzugsweise kleiner als 0,0000125 × 1/K. Diese Elemente der Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7, insbesondere
die Anschlusselemente 14, können alternativ aus Glas, insbesondere lichtdurchlässigem undurchsichtigem
oder vorzugsweise durchsichtigem Glas bestehen.
-
Die
in 6 gezeigte Wandverbindungsvorrichtung 6-2 unterscheidet
sich von den Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 dadurch,
dass zwischen die beiden Anschlussprofile 14 ein Distanzstück 50, beispielsweise
in Form einer Distanzplatte, eingesetzt ist. Durch die Verwendung
von einem oder mehreren Distanzstücken 50 bei der einen
und/oder der anderen Wandverbindungsvorrichtung 6 und/oder 7 kann
der Abstand der Glaswände 2 und 4 auf
einfache Weise verschieden groß eingestellt
werden.
-
In 6 sind
wegen des Distanzstückes 50 längere Schrauben 34-2 als
die Schrauben 34 der anderen Figuren erforderlich. Sie
erstrecken sich durch Öffnungen 56 in
dem Distanzstück 50.
-
Die
Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 und die mechanischen
Verbindungsvorrichtungen 16 und 17 können zur
Außenseite
des Bauelementes hin durch eine Blende 40 oder ein anderes
Abdeckelement abgedeckt werden. Es ist an die Außenkontur der Außenwände 2 und 4 vorzugsweise
formmäßig angepasst.
Die Blenden 40 sind an den Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 und/oder
an den mechanischen Verbindungsvorrichtungen 16 und 17 lösbar befestigt.
Sie können
angeklipst oder durch eine Steckverbindung angesteckt sein. Die
Zeichnungen 1 bis 5 zeigen
eine Steckverbindung, welche an der Wandverbindungsvorrichtung 6 bzw. 7 befestigte
Führungsbügel 42 und
an der Blende 40 vorgesehene Führungsnuten 44 aufweist.
Dadurch ist jede Blende 40 in Längsrichtung 8 mit
der betreffenden Wandverbindungsvorrichtung 6 bzw. 7 steckbar verbunden.
-
6 zeigt
eine Blende 40-2, welche Rippen 42 aufweist, mit
welchen sie in Stecknuten 44 einsteckbar ist. Die Stecknuten 44 sind
in einem Profil 46 gebildet, welches an der äußeren Stirnseite
der Wandverbindungsvorrichtung 6 bzw. 7 befestigt,
z. B. durch Schrauben 48 angeschraubt ist. Die mechanische
Verbindungsvorrichtung kann diejenige der 1 bis 5 oder
die in 6 gezeigte weitere Ausführungsform 16-2 sein.
-
Die 5 und 6 zeigen
in vergrößerter Darstellung
Folien 52 und 54, mittels welchen die Anschlussstücke 14 an
die Glaswände 2 bzw. 4 anlaminiert
sind.
-
In
den 1, 2 und 3 ist die
eine 7 der beiden Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 durch
eine Verbindungsvorrichtung 56 mit einem Gebäudeteil 58 verbunden,
beispielsweise mit einer Gebäudewand
oder einem Gebäudedach,
beispielsweise einer Glasfassade oder einem Glasdach.
-
Bei
der Ausführungsform
von 3 ist bei einer – und zwar 16 – der beiden
Wandverbindungsvorrichtungen 16 und 17 nicht die
Blende 40, sondern eine Blende 40-2 vorgesehen,
welche in gleicher Weise oder in anderer Weise wie die erstgenannte Blende 40,
an der betreffenden Wandverbindungsvorrichtung 6 befestigt
ist und zusätzlich
als Verbindungselement zu einem anderen Bauteil 60 ausgebildet
ist, beispielsweise einer Stütze
oder einer Wand.
-
Bei
der Ausführungsform
von 4 sind beide Wandverbindungsvorrichtungen 6 und 7 und
die zugehörigen
mechanischen Verbindungsvorrichtungen 16 bzw. 17 durch
die genannte Blende 40 abgedeckt. 5 zeigt
die Blende 40 und ihre Details in einem größeren Maßstab als
in den anderen Figuren.