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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Rahmens in einer Gebäudeöffnung sowie eine Befestigungsbaugruppe zur Befestigung eines in einer Gebäudeöffnung anzuordnenden Rahmenelements an einem Gebäude und eine Bauelement-Baugruppe mit einem Bauelement, das in einer Gebäudeöffnung befestigt ist und einen Rahmen aufweist.
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Gebäude unterliegen aufgrund der auf das Gebäude wirkenden Temperaturunterschiede Längenänderungen. Die Wände bzw. die tragenden Strukturen eines Gebäudes bestehen üblicherweise aus Mauerwerk, Beton und/oder Stahl oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Die Rahmen für Fenster oder Türen, die in Gebäudeöffnungen dieser Gebäude eingesetzt werden, werden üblicherweise aus einem anderen Material, beispielsweise Kunststoff oder Metall, insbesondere aus Aluminium, hergestellt. Diese Rahmen weisen aufgrund dieser Materialwahl andere Temperaturausdehnungskoeffizienten auf als die Wände, in die diese Rahmen eingesetzt sind, sodass sich diese bei Temperaturschwankungen unterschiedlich ausdehnen. Zudem haben die Rahmen eine geringere Masse und können sich daher, beispielsweise bei direkter Sonneneinstrahlung, schneller an Temperaturänderungen anpassen als die Wände, sodass es auch bei gleicher Materialwahl zu unterschiedlichen Längenänderungen kommen kann.
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Befestigungsbaugruppen für solche Rahmen sollen den sicheren Halt des Rahmens senkrecht zur Ebene des Rahmens bzw. der Wand sicherstellen, sodass der Rahmen bei den auf das Gebäude wirkenden Beanspruchungen, beispielsweise Wind, sicher in der Gebäudeöffnung gehalten ist.
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Aus dem Stand der Technik sind dazu beispielsweise Stellschrauben bekannt, die in der Wand verankert werden oder sich an dieser abstützen und in ein Gewinde im Rahmen eingreifen. Durch Drehen der Schraube relativ zu diesem Gewinde kann der Rahmen in der Gebäudeöffnung exakt ausgerichtet werden.
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Durch solche Schrauben wird der Rahmen allerdings vollständig in der Gebäudeöffnung eingespannt. Der Rahmen ist also sowohl in der Ebene des Rahmens wie auch senkrecht zu dieser Ebene in oder an der Gebäudeöffnung fixiert. Temperaturbedingten Ausdehnungen können nicht ausgeglichen werden, sodass es entweder zu hohen Belastungen des Rahmens, der Wand, der Schraube oder der Befestigung der Schraube in der Wand oder im Rahmen kommt. Häufige Temperaturwechsel können im Extremfall dazu führen, dass sich die Befestigung in der Wand löst, sodass der Rahmen nicht mehr ausreichend in der Gebäudeöffnung fixiert ist.
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Um diese Temperaturausdehnungen auszugleichen, sind Gleitbolzen bekannt, die am Rahmen oder der Wand befestigt werden und in ein Loch in der Wand oder im Rahmen eingreifen. Bei einer Längenausdehnung des Rahmens kann der Gleitbolzen in das Gleitlager eintauchen und so die Temperaturausdehnungen ausgleichen.
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Zusätzlich zu diesen Gleitbolzen sind aber auch fixierte Befestigungspunkte erforderlich, um den Rahmen stabil in der Gebäudeöffnung zu halten. Somit sind verschiedene Befestigungsmittel, nämlich gleitende und starre, erforderlich, die jeweils verschiedene Aufnahmen am Rahmen und der Wand benötigen. Der Herstellungs- und Montageaufwand steigt also, da die Aufnahmen am Rahmen und an der Wand jeweils speziell auf ein starres oder ein gleitendes Lager abgestimmt werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Befestigung eines Rahmens in einer Wand bereitzustellen, wobei der Rahmen zur Kompensation von temperaturbedingten Längenausdehnungen des Rahmens zumindest abschnittsweise in der Ebene des Rahmens begrenzt beweglich am Gebäude gelagert ist. Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, eine universell verwendbare Befestigungsbaugruppe für einen Rahmen bereitzustellen, die eine Kompensation von temperaturbedingten Längenausdehnungen des Rahmens ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Bauelement-Baugruppe mit einem Bauelement bereitzustellen, das in eine Gebäudeöffnung eingesetzt werden kann und einen Rahmen aufweist, wobei temperaturbedingte Längenänderungen des Rahmens ausgeglichen werden sollen.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zur Befestigung eines Rahmens in einer Gebäudeöffnung vorgesehen, wobei der Rahmen zur Kompensation von temperaturbedingten Längenausdehnungen des Rahmens zumindest abschnittsweise in der Ebene des Rahmens begrenzt beweglich am Gebäude gelagert ist. Erfindungsgemäß weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:
- – Befestigen zumindest eines Halteelements am Gebäude oder am Rahmen,
- – Befestigen zumindest eines dem Halteelement zugeordneten Lagerelements am Rahmen oder am Gebäude,
wobei das zumindest eine Halteelement und das zugeordnete Lagerelement aneinander gelagert werden und sich zumindest senkrecht zur Ebene des Rahmens, vorzugsweise auch der Ebene der Gebäudeöffnung, aneinander abstützen und in einer Richtung innerhalb der Ebene des Rahmens relativ zueinander begrenzt beweglich, insbesondere gleitend beweglich sind.
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Erfindungsgemäß werden also zwei Bauteile verwendet, die relativ zueinander beweglich sind, verwendet, nämlich ein Halteelement sowie ein diesem zugeordnetes Lagerelement. Eines dieser Bauteile wird am Rahmen und das andere an der Gebäudeöffnung befestigt. Eine Bewegung des Rahmens relativ zur Gebäudeöffnung wird durch eine Bewegung des Halteelements relativ zum Lagerelement ausgeglichen, sodass zwischen Rahmen oder Gebäudeöffnung und Halteelement beziehungsweise Lagerelement keine Bewegung erfolgt. Auf die Befestigung des Lagerelement und des Halteelement im Rahmen oder am Gebäude können keine zusätzlichen Belastungen durch Längenänderungen wirken. Da Lager- und Halteelement aneinander gleiten, tritt keine die Funktion beeinträchtigende Abnutzung im Laufe der Zeit auf.
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Die Aufnahmen am Rahmen sowie an der Gebäudeöffnung können beispielsweise den bisher verwendeten Aufnahmen entsprechen, sodass weder am Rahmen noch an der Gebäudeöffnung spezielle Aufnahmen, insbesondere Gleitlager, vorgesehen sein müssen. Insbesondere können die Aufnahmen am Rahmen sowie an der Gebäudeöffnung so ausgebildet sein, dass statt eines Halteelements bzw. eines Lagerelements auch die bisher verwendeten Befestigungsschrauben, insbesondere Fixierschrauben, gegebenenfalls mit einem Adapter, eingesetzt werden können, sodass der Rahmen über solche Befestigungsschrauben punktuell fixiert werden kann und nur in Bereichen, in denen mit temperaturausdehnungsbedingten Spannungen zu rechnen ist, eine Befestigung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt.
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Um die Montage der Baugruppe zu erleichtern, sind das Halteelement und das Lagerelement während des Befestigens am Rahmen und am Gebäude vorzugsweise miteinander gekoppelt. Diese werden also gemeinsam eingesetzt, sodass eine Ausrichtung des Halteelements und des Lagerelements zueinander vor der Montage erfolgen kann, wodurch das Montageverfahren deutlich beschleunigt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind das Halteelement und das Lagerelement während des Befestigens am Rahmen und am Gebäude starr aneinander gehalten, vorzugsweise so starr, dass diese nicht in der Ebene des Rahmens und/oder der Gebäudeöffnung relativ zueinander verschoben werden können, also die Gleitfunktion während der Montage blockiert ist. Dadurch können das Lagerelement und das Halteelement gemeinsam, beispielsweise mit einem gemeinsamen Werkzeug, eingesetzt werden, sodass der Montageaufwand deutlich geringer ist und die Montagezeit zusätzlich verkürzt werden kann.
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In einer Weiterbildung dieses Verfahrens werden das Halteelement und das Lagerelement nach dem Befestigen am Rahmen bzw. am Gebäude relativ zueinander bewegt, insbesondere gedreht, und voneinander axial entkoppelt, sodass diese anschließend in der Ebene des Rahmens begrenzt zueinander beweglich, insbesondere gleitend beweglich sind. Das Lagerelement und das Halteelement werden also gemeinsam als zusammenhängende Baugruppe montiert, wobei das Halteelement und das Lagerelement temporär starr aneinander gehalten sind. Dies erleichtert die Montage der beiden Bauteile. Erst wenn beide Bauteile montiert sind, werden diese durch eine relative Bewegung des Halteelements und des Lagerelements zueinander entkoppelt, sodass diese axial begrenzt zueinander beweglich sind, der Rahmen aber senkrecht zur Ebene des Rahmens bzw. des Gebäudes sicher gehalten ist. Alternativ ist es denkbar, dass beide Bauteile gemeinsam montiert werden, bis eines der Bauteile seine Einbauposition erreicht hat. Anschließend wird das jeweils andere Bauteil relativ zu diesem bewegt, wobei gleichzeitig beide Bauteile voneinander entkoppelt werden und das zweite Bauteil in seine endgültige Position bewegt wird.
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Vorzugsweise wird der Rahmen mit einer Vielzahl von Halteelementen und zugeordneten Lagerelementen am Gebäude befestigt, wobei zumindest ein Halteelement und das zugeordnete Lagerelement in der Ebene des Rahmens begrenzt zueinander beweglich, insbesondere gleitend beweglich sind. Insbesondere sind die Halteelemente und die zugeordneten Lagerelemente nur an einem vertikalen Rahmenteil vorhanden und das gegenüberliegende Rahmenteil ist nicht beweglich in der Gebäudeöffnung befestigt.
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Bei einem Rahmen treten die größten Spannungen aufgrund von temperaturbedingten Längenausdehnungen im Bereich von vertikalen oder horizontalen Rahmenelementen auf. Der Rahmen bzw. die Querträger des Rahmens sind erfindungsgemäß einseitig starr gelagert bzw. fixiert und auf der jeweils anderen Seite beweglich gelagert, sodass temperaturbedingte Längenänderungen ausgleichen werden können. Durch die starre Befestigung eines gegenüberliegenden Rahmenteils bzw. eines Endes eines Querträgers ist ein sicherer Halt des Rahmens in der Gebäudeöffnung möglich. Eine entsprechende horizontale Lagerung ist ebenfalls möglich. Durch die seitliche Befestigung des Rahmens ist aber eine untere oder obere starre Befestigung des Rahmens in oder an der Gebäudeöffnung ausreichend, über die optional die vertikale Position des Rahmens eingestellt werden kann.
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Vorzugsweise werden das Halteelement und das Lagerelement in den Rahmen bzw. in das Gebäude eingeschraubt, sodass eine schnelle Befestigung am Gebäude und am Rahmen möglich ist. Alternativ können auch andere bekannte Befestigungsmethoden verwendet werden.
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Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren eine Befestigungsbaugruppe zur Befestigung eines in einer Gebäudeöffnung anzuordnenden Rahmenelements an einem Gebäude vorgesehen, wobei der Rahmen zur Kompensation von temperaturbedingten Längenausdehnungen des Rahmens zumindest abschnittsweise in der Ebene der Gebäudeöffnung begrenzt beweglich an der Gebäudeöffnung gelagert ist. Insbesondere ist die Befestigungsbaugruppe zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Die Befestigungsbaugruppe hat ein Halteelement und ein Lagerelement, wobei das Halteelement eine außenseitige Haltestruktur zur rahmenseitigen oder gebäudeseitigen Befestigung aufweist, und das Lagerelement eine zweite außenseitige Haltestruktur zur gebäudeseitigen oder rahmenseitigen Befestigung aufweist. Erfindungsgemäß sind am Lagerelement und am Halteelement zusammenwirkende Fixierbereiche vorgesehen, die ein wahlweises axiales Koppeln und Entkoppeln des Halteelements und des Lagerelements erlauben, wobei in einer Gleitposition das Halteelement und das Lagerelement relativ zueinander axial entkoppelt sind und in einer Gleitrichtung begrenzt zueinander beweglich sowie senkrecht zu dieser Gleitrichtung miteinander verbunden sind.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe ermöglicht einen Einsatz für das erfindungsgemäße Verfahren, um in der Gleitposition eine Gleitlagerung für einen Rahmen an oder in einer Gebäudeöffnung zur Kompensation von temperaturbedingten Längenänderungen bereitzustellen. Andererseits ist auch in der gekoppelten Stellung eine starre Befestigung des Rahmens möglich.
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Bisher werden zur Befestigung eines Rahmens verschiedene Befestigungsmittel verwendet, die entweder starr sind oder eine Gleitfunktion bereitstellen. Es müssen also zwei verschiedene Arten Befestigungsmittel bereitgehalten und auch gelagert werden. Zudem muss vor der Montage festgelegt werden, welches dieser beiden Befestigungsmittel an welche Positionen des Rahmen verwendet werden sollen. Dies erfordert entsprechende Vorbereitungen der Aufnahmen am Rahmen oder der Gebäudeöffnung.
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Werden standardisierte Aufnahmen verwendet, ist es aber zudem bei der Montage des Rahmens möglich, dass falsche Befestigungsmittel verwendet werden, wodurch die Kompensation von Temperaturausdehnungen gegebenenfalls nicht wie gewünscht erfolgen kann, sodass ein aufwändiger Austausch der Befestigungsmittel erforderlich ist.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe kann anstelle beider Befestigungsmittel verwendet werden, wobei nach der Montage an den benötigten Stellen das Halteelement und das Lagerelement in die Gleitposition bewegt werden, sodass diese relativ zueinander beweglich sind und temperaturbedingte Längenänderungen ausgleichen können. Es wird also eine universelle Befestigungsbaugruppe bereitgestellt, die sowohl ein Gleitlager wie auch eine starre Befestigung bereitstellen kann, wobei eine einfache und schnelle Umstellung zwischen diesen Funktionen möglich ist. De Fehleranfälligkeit bei der Montage kann so deutlich reduziert werden.
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Vorzugsweise sind das Halteelement und das Lagerelement von der Fixierposition in die Gleitposition relativ zueinander bewegbar, insbesondere drehbar, um das Halteelement und das Lagerelement voneinander zu entkoppeln. Dies ermöglicht ein einfaches Entkoppeln nach Erreichen der endgültigen Einbauposition des Halteelements und des Lagerelements.
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Vorzugsweise ist das Lagerelement eine Hülse, wobei die Haltestruktur außenseitig an der Hülse vorgesehen ist. Das Halteelement ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise länglich ausgebildet und in der Hülse gehalten. In Längsrichtung ragt das Halteelement mit einem ersten Ende, an dem dessen Haltestruktur vorgesehen ist, aus der ersten Öffnung der Hülse. Das Halteelement ist also in der Gleitposition in der Hülse gleitend gelagert, sodass dieses in axialer Richtung beweglich, senkrecht zu dieser axialen Richtung, also senkrecht zur Ebene des Rahmens und/oder Gebäudeöffnung, sicher gehalten und in der gekoppelten Position in der Hülse fixiert ist.
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In dieser Ausführungsform können die Fixierbereiche durch ein Innengewinde in der Aufnahme der Hülse und ein an einem Abschnitt des Halteelements vorgesehenes, zum Innengewinde korrespondierendes Außengewinde gebildet sein. Das Innengewinde und das Außengewinde sind in der Fixierposition in Eingriff. In der Gleitposition greifen diese nicht ineinander ein und sind in Längsrichtung des Lagerelements hintereinander angeordnet. Das Halteelement und das Lagerelement werden entkoppelt, indem das Außengewinde des Halteelements aus dem Innengewinde des Lagerelements herausgedreht wird. Beide Elemente werden beispielsweise zur Montage gemeinsam eingedreht, bis eines der Elemente seine Einbauposition erreicht hat. Anschließend wird das andere Element weiter gedreht, bis die Fixierbereiche voneinander entkoppelt sind und das andere Element ebenfalls seine endgültige Position erreicht hat.
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Vorzugsweise ist das Außengewinde an einem der Haltestruktur entgegengesetzten zweiten Ende des Halteelements und das Innengewinde abschnittsweise innenseitig in der Hülse ausgebildet, sodass das Halteelement aus der Hülse herausgedreht wird, um das Innengewinde und das Außengewinde voneinander zu lösen. Dadurch wird das Halteelement beim Drehen in die Gleitposition auf das jeweils andere Bauteil zu bzw. in dieses eingeschraubt. Insbesondere ist das Innengewinde an der der ersten Öffnung gegenüberliegenden zweiten Öffnung der Hülse beginnend angeordnet.
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Statt eines Innen- und eines Außengewindes können die Fixierelemente auch einen Bajonettverschluss bilden, wobei auf der Innenseite der Hülse oder auf der Außenseite des Halteelements zumindest eine Nut vorgesehen ist und auf der Außenseite des Halteelements oder auf der Innenseite der Hülse zumindest ein Vorsprung vorgesehen ist, der in der Fixierposition in der Nut gehalten ist. Durch einen solchen Bajonettverschluss ist eine Entkoppelung bzw. eine Koppelung des Halteelements und des Lagerelements durch eine Drehung um einen sehr geringeren Winkelbereich möglich. Um einen sicheren Halt der Gewinde zu gewährleisten, müssen solche Gewinde über mindestens einen Gewindegang, vorzugsweise über mehrere Umdrehungen, ineinandergreifen, während bei einem Bajonettverschluss eine Drehung um geringeren Winkelbereich, beispielsweise weniger als 90°, ausreichend ist, um diesen zu lösen.
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Um das Halteelement und das Lagerelement gemeinsam einschrauben zu können, sind die Fixierbereiche in einer Drehrichtung vorzugsweise miteinander gekoppelt, sodass bei einem Drehantrieb eines der Halte- und Lagerelemente das andere mitgedreht wird und bei einem Antrieb in Gegenrichtung Halte- und Lagerelement voneinander entkoppelt werden. Dies erleichtert das Eindrehen der Elemente, da nur an einem der beiden Bauteile ein Drehmomentübertragungsprofil vorgesehen sein muss.
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Bei ineinandergreifenden Innen- und Außengewinden kann diese Koppelung durch einen axialen Anschlag am Innengewinde gebildet sein. Bei einem Bajonettverschluss kann eine solche Koppelung durch die Ausrichtung der Nut erfolgen.
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Vorzugsweise ist an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Halteelements eine Werkzeugaufnahme mit einem Drehmomentübertragungsprofil vorgesehen.
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Insbesondere ist an der Hülse, zum Beispiel an der zweiten Öffnung eine zweite Werkzeugaufnahme mit einem Drehmomentübertragungsprofil vorgesehen. Es sind also an beiden Elementen Drehmomentübertragungsprofile vorgesehen, sodass auch ein gleichzeitiger Antrieb beider Elemente möglich ist, beispielsweise, wenn keine Koppelung der Elemente in Drehrichtung vorgesehen ist. Diese Drehmomentübertragungsprofile können beispielsweise jeweils durch ein Inbus-, Torx- und/oder Vielzahnprofil gebildet sein. Insbesondere können verschiedene Drehmomentübertragungsprofile verwendet werden.
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Die Werkzeugaufnahme des Halteelements ist beispielsweise in der Fixierposition in der Hülse gegenüber der zweiten Öffnung versenkt, vorzugsweise mindestens so weit, dass die Werkzeugaufnahme in der Hülse frei ist und ein Werkzeug in diese eingreifen kann.
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Vorzugsweise weist ein Werkzeug für eine solche Befestigungsbaugruppe zwei Drehmomentübertragungsprofile auf, wobei das Drehmomentübertragungsprofil für das Lagerelement gegenüber dem Drehmomentübertragungsprofil des Halteelements vorsteht, sodass beide gleichzeitig in die jeweiligen Werkzeugaufnahmen eingreifen können.
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Um beide Elemente gleichzeitig einschrauben zu können, weisen vorzugsweise die erste und die zweite Haltestruktur Außengewinde mit der gleichen Orientierung und Steigung auf.
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Zumindest eines dieser Gewinde kann beispielsweise ein selbstschneidendes Gewinde sein.
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Das Halteelement ist beispielsweise aus Metall, insbesondere aus Zink, Aluminium oder Edelstahl und das Lagerelement aus Metall, insbesondere aus Zink, Aluminium oder Edelstahl oder aus einem faserverstärktem Kunststoff hergestellt.
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Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren eine Bauelement-Baugruppe vorgesehen, mit einem Bauelement, das in einer Gebäudeöffnung befestigt ist und einen Rahmen aufweist, wobei der Rahmen zumindest einen Querträger und zwei vertikal verlaufende, gegenüberliegende vertikale Rahmenelemente aufweist, und mit zumindest einer erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe. Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Befestigungsbaugruppe an einem Vertikalelement im Wesentlichen in der Ebene des zumindest einen Querträgers angeordnet, wobei die Befestigungsbaugruppe in einer Montageposition in der Gebäudeöffnung mit der ersten oder der zweiten Haltestruktur am Bauelement und mit der zweiten oder der ersten Haltestruktur gebäudeseitig befestigt sind, wobei Halte- und Lagerelemente in zumindest einer Richtung aneinander gleiten und sich senkrecht zur Rahmenebene aneinander abstützen. Je nach gewünschter Funktion können das Halteelement und das Lagerelement in der Fixierposition oder der Gleitposition sein, wobei vorzugsweise zumindest eine Befestigungsbaugruppe in der entkoppelten Gleitposition ist.
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Vorzugsweise ist an gegenüberliegenden vertikalen Rahmenelementen jeweils zumindest eine Befestigungsbaugruppe vorgesehen, wobei die Befestigungsbaugruppen im Wesentlichen in der Ebene der Querträger angeordnet sind und sich zumindest eine der Befestigungsbaugruppen in der Gleitposition befindet.
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An den Vertikalelementen können auch mehrere, jeweils paarweise gegenüberliegende Befestigungsbaugruppen vorgesehen sein, wobei sich zumindest jeweils eine der in einer Ebene des Rahmens mit einem Querträger angeordneten Befestigungsbaugruppe in der Gleitposition befindet. Das heißt, es ist zumindest in einer Richtung ein Längenausgleich möglich, indem das Lagerelement und das zugehörige Halteelement gegeneinander verschoben werden können.
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Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Bauelement-Baugruppe,
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2a bis 2d verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe,
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3a bis 3c verschiedene Ansichten eines Lagerelements der Befestigungsbaugruppe aus den 2a bis 2d,
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4a und 4b eine Seitenansicht sowie eine Draufsicht eines Halteelements der Befestigungsbaugruppe aus den 2a bis 2d,
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5a und 5b verschiedene Werkzeuge zur Montage der Befestigungsbaugruppe aus den 2a bis 2d,
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6a und 6b Schnittansichten einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe.
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In 1 ist eine Bauelement-Baugruppe 10 gezeigt, mit einem Bauelement 12, in der hier gezeigten Ausführungsform ein Fenster, das einen Rahmen 14 sowie ein in diesem Rahmen 14 gehaltenes Fensterelement 16 aufweist. Der Rahmen 14 ist im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und hat einen oberen sowie einen unteren Querträger 18 sowie zwei vertikal verlaufende vertikale Rahmenelemente 20. Der Rahmen kann auch weitere vertikale Rahmenelemente 20 und/oder Querträger 18 aufweisen, die den Rahmen 14 in mehrere Segmente unterteilen.
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Diese Bauelement-Baugruppe 10 ist an einer Gebäudeöffnung 22 einer Wand 24 eines Gebäudes eingesetzt. Der Rahmen 14 kann dabei in der der Ebene der Wand 24 angeordnet sein, es ist aber auch möglich, dass dieser der Wand 24 vorgelagert ist. „An der Gebäudeöffnung” bezeichnet in diesem Fall jede Art der Anordnung der Bauelement-Baugruppe 10, bei der die Gebäudeöffnung durch die Bauelement-Baugruppe 10 geschlossen wird.
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Die Wand 24 besteht beispielsweise aus Beton, Stahl und/oder Mauerwerk oder einem anderen geeigneten Baustoff. Der Rahmen 14 besteht beispielsweise aus Kunststoff, Aluminium oder einem anderen Metall oder aus einer Kombination dieser Baustoffe.
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Der Rahmen 14 ist mit mehreren Befestigungsbaugruppen 28a bis 28f, die an den vertikalen Rahmenelementen 20 angreifen, sowie mit mehreren Befestigungsbaugruppen 30a und 30b, die an den Querträgern 18 angreifen, an der Wandöffnung gehalten.
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Die Befestigungsbaugruppen 28a bis 28f sind jeweils paarweise gegenüberliegend angeordnet, wobei insbesondere im Bereich der Querträger 18 Befestigungsbaugruppen 28a, 28b, 28e, 28f angeordnet sind.
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Der Rahmen 14 und die Wand 24 dehnen sich aufgrund der verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materiale bei Temperaturänderungen unterschiedlich stark aus. Um diese Ausdehnung auszugleichen, ist zwischen Rahmen 14 und Wand 24 ein Spalt 26 vorgesehen, der üblicherweise mit einem Dämmschaum oder einem anderen geeigneten Dämm- bzw. Dichtmaterial, das vorzugsweise flexibel ist, gefüllt ist.
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Bei einer temperaturbedingten Längenausdehnung des Rahmens 14 kommt es insbesondere in Verlängerung der vertikalen Rahmenelemente 20 bzw. der Querträger 18 zu einer starken Belastung der dort angeordneten Befestigungsbaugruppen 28a, 28b, 28e und 28f bzw. der Wand 20 und des Rahmens 24 in diesen Bereichen.
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Bei den bisher verwendeten starren Befestigungsbaugruppen, die den Rahmen 14 in der Gebäudeöffnung 22 starr einspannen, wirken auf die in Verlängerung der vertikalen Rahmenelemente 20 bzw. der Querträger 18 angeordneten Befestigungsbaugruppen durch die Ausdehnung der Querträger 18 starke Druckkräfte, durch die die Befestigungsbaugruppen in die Wand 24 oder in den Rahmen 14 hineingedrückt bzw. bei einer negativen Längenänderung aus diesem herausgezogen. Häufige Lastwechsel, beispielsweise durch Temperaturunterschiede im Tag/Nacht-Wechsel oder durch jahreszeitbedingte Temperaturunterschiede können zu starken Beanspruchungen der Wand 24, des Rahmen 14 oder der Befestigungsbaugruppe führen, die bei den bisher verwendeten Befestigungsbaugruppen im Extremfall zu einem Lösen der Befestigungsbaugruppen in der Wand 24 oder im Rahmen 14 führen können.
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Um dies zu verhindern, ermöglicht zumindest eine der Befestigungsbaugruppen 28a, 28b sowie 28e und 28f einen Längenausgleich, sodass durch die temperaturbedingten Längenänderungen keine Belastungen über die Befestigungsbaugruppen auf das Mauerwerk übertragen werden können.
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Für diese Befestigungsbaugruppen 28a, 28b, 28e, 28f, und auch für die übrigen, vorzugsweise starr ausgebildeten Befestigungsbaugruppen 28c, 28d wird die in den 2a bis 2d gezeigte Befestigungsbaugruppe 28 verwendet.
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Diese Befestigungsbaugruppe 28 besteht aus einem in den 3a bis 3c dargestellten Lagerelement 32 sowie einem im Lagerelement 32 gelagerten Halteelement 34, das in den 4a und 4b dargestellt ist.
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In der hier gezeigten Ausführungsform wird das Lagerelement 32 am Rahmen 14 und das Halteelement 34 an der Gebäudeöffnung 22 befestigt, was aber auch umgekehrt möglich ist.
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Wie nachfolgend erläutert wird, sind das Lagerelement 32 und das Halteelement 34 in einer Gleitposition axial zueinander entkoppelt und können sich somit in einer Gleitrichtung G axial begrenzt zueinander bewegen. Senkrecht zu dieser Gleitrichtung G sind das Lagerelement 32 und das Halteelement 34 stets miteinander verbunden, sodass der Rahmen 14 senkrecht zur Ebene der Gebäudeöffnung 22 bzw. des Rahmens 14 stets an der Gebäudeöffnung gehalten ist.
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In einer nachfolgend erläuterten Fixierposition können dagegen das Halteelement 34 und das Lagerelement 32 axial starr miteinander gekoppelt werden, sodass für alle Befestigungsbaugruppen 28a bis 28f dieselbe Befestigungsbaugruppe 28 verwendet werden kann. In Abhängigkeit davon, ob eine starre oder eine gleitende Lagerung gewünscht ist, können diese also in unterschiedliche Positionen zueinander bewegt werden.
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Das Lagerelement 32 ist hülsenartig aufgebaut und weist eine äußere Haltestruktur 36 auf, in dieser Ausführungsform ein Außengewinde, mit der das Lagerelement 32 unmittelbar am Rahmen 14 befestigt, das heißt eingeschraubt werden kann.
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Das Außengewinde kann beispielsweise für einen Kunststoff- oder Aluminiumrahmen selbstschneidend ausgebildet sein, es ist aber auch denkbar, dass am Rahmen 14 bereits ein korrespondierendes Innengewinde vorgesehen ist.
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Innenseitig weist das Lagerelement 32 von einem ersten Ende 38 beginnend eine im Wesentlichen kreiszylindrische Gleitfläche 40 auf. An einem gegenüberliegenden zweiten Ende 42 ist eine Werkzeugaufnahme 44 mit einem Drehmomentübertragungsprofil vorgesehen, an die sich ein Fixierbereich 46 anschließt, der durch ein Innengewinde gebildet ist.
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Wie in den 4a und 4b zu sehen ist, ist das Halteelement 34 länglich ausgebildet und weist einen hinteren Gleitbereich 48 auf, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Gleitfläche 40 entspricht.
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Des Weiteren ist ein zweiter Fixierbereich 50 vorgesehen, der durch ein zum Innengewinde des ersten Fixierbereichs 46 korrespondierenden Außengewinde gebildet ist.
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An einem dem zweiten Fixierbereich 50 entgegengesetzten Abschnitt ist eine außenseitige Haltestruktur 52 vorgesehen, die ebenfalls als Außengewinde ausgebildet ist.
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Die außenseitige Haltestruktur 36 des Lagerelements 32 sowie die außenseitige Haltestruktur 52 des Halteelements 34 weisen die gleiche Orientierung sowie die gleiche Steigung auf, beispielsweise eine Steigung von 2,7 mm.
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Die Gewinde der Fixierbereiche 46, 50 haben ebenfalls dieselbe Steigung und dieselbe Orientierung, wobei diese vorzugsweise der Steigung und Orientierung der Haltestrukturen 36, 52 entspricht.
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Wie in 4b zu sehen ist, ist am der außenseitigen Haltestruktur 52 entgegengesetzten Ende des Halteelements 34 eine zweite Werkzeugaufnahme 54 mit einem Drehmomentübertragungsprofil vorgesehen, wobei der Durchmesser dieser Werkzeugaufnahme 54 kleiner ist als der Durchmesser der Werkzeugaufnahme 44 des Lagerelements 32.
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Das Halteelement 34 wird in einer Gleitrichtung G in das Lagerelement 32 eingeschoben, bis die Fixierbereiche 46, 50 aneinander anliegen. Anschließend kann das Halteelement 34 mit dem zweiten Fixierbereich 50 in den ersten Fixierbereich 46 des Lagerelements 32 eingeschraubt werden, bis korrespondierende Anschläge 56, 58 am Lagerelement 32 und am Halteelement 34 aneinander anliegen (siehe insbesondere 2c).
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Liegen diese Anschläge 56, 58 aneinander an, sind die Fixierbereiche 46, 50 und somit das Lagerelement 32 und das Halteelement 34 in einer Drehrichtung miteinander gekoppelt, sodass beim Drehen eines der beiden Elemente das jeweils andere mitgedreht wird. Durch ein Drehen in die entgegengesetzte Richtung können die beiden Elemente aber wieder voneinander gelöst werden, indem eines der beiden Elemente so weit gedreht wird, bis die Fixierbereiche 46, 50 nicht mehr miteinander in Eingriff stehen.
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Stehen die Fixierbereiche 46, 50 nicht miteinander in Eingriff, kann das Halteelement 34 in Gleitrichtung G begrenzt relativ zum Lagerelement 32 bewegt werden.
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Zur Montage des in 1 gezeigten Rahmens 14 in der Gebäudeöffnung 22 werden das Lagerelement 32 und das Halteelement 34 vorzugsweise in die in 2b gezeigte Fixierstellung gebracht, in der die Fixierbereiche 46, 50 miteinander in Eingriff stehen und die Anschläge 56, 58 aneinander anliegen.
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Im Rahmen 14 sowie in der Wand 24 sind miteinander fluchtende Aufnahmen bzw. Aussparungen für das Lagerelement 32 bzw. das Halteelement 34 vorgesehen.
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Diese können bereits vor dem Einsetzen des Rahmens 14 in die Gebäudeöffnung 22 vorbereitet worden sein.
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Um sicherzugehen, dass diese Aufnahmen bzw. Aussparungen miteinander fluchten, kann der Rahmen 14 aber auch vorläufig, beispielsweise durch Keile, in der Gebäudeöffnung 22 fixiert werden und anschließend die Aussparungen bzw. Aufnahmen in einem Bohrvorgang eingebracht werden.
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Es ist auch denkbar, dass im Rahmen 14 bereits eine Aussparung vorhanden ist und nach dem vorläufigen Ausrichten des Rahmens 14 in der Gebäudeöffnung 22 die Aufnahme an der Gebäudeöffnung 22 bzw. in der Wand 24 passend gebohrt wird. Anschließend wird das Lagerelement 32 am Rahmen 14 befestigt, indem dieses in den Rahmen 14 eingeschraubt wird.
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Wie bereits erläutert, kann am Rahmen 14 bereits ein Gewinde vorhanden sein oder dieses wird durch die außenseitige Haltestruktur 36 in den Rahmen 14 eingeschnitten.
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Das im Lagerelement 32 gehaltene Halteelement 34 wird gemeinsam mit dem Lagerelement 32 eingesetzt und in der Aussparung an der Gebäudeöffnung 22 befestigt, insbesondere eingeschraubt. Da beide außenseitigen Haltestrukturen 36, 52 die gleiche Orientierung und die gleiche Steigung aufweisen, können diese gemeinsam montiert, insbesondere eingeschraubt werden.
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Zum Einschrauben wird beispielsweise das in 5a gezeigte Werkzeug 60a verwendet. Dieses Werkzeug 60a weist eine erste, zur Werkzeugaufnahme 44 korrespondierende Drehmomentübertragungsstruktur 62a sowie eine zweite, zur Werkzeugaufnahme 54 des Halteelements 34 korrespondierende Drehmomentübertragungsstruktur 64a auf. Das Lagerelement 32 und das Halteelement 34 sind in dieser Ausführungsform so ausgerichtet, dass das Werkzeug 60a in beide Werkzeugaufnahmen 44, 54 eingreifen kann.
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Ist das Lagerelement 32 in einer Endmontageposition im Rahmen 14 angelangt, wird anschließend das Halteelement 34 ohne weiteres Drehen des Lagerelements 32 weiter in die Gebäudeöffnung 22 bzw. die Wand 24 eingedreht, bis das Halteelement 34 ebenfalls in seiner Endmontageposition angelangt ist.
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Dies kann beispielsweise mit dem in 5b gezeigten Werkzeug 60b erfolgen, bei dem die zweite Drehmomentübertragungsstruktur 64b so weit über die erste Drehmomentübertragungsstruktur 62b hinaussteht, sodass die erste Drehmomentübertragungsstruktur 62b nicht in die Werkzeugaufnahme 44 des Lagerelement 32 eingreift.
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Abhängig davon, ob eine starre Verbindung zwischen Halteelement 34 und Lagerelement 32 gewünscht ist, wird das Halteelement 34 nur so weit eingedreht, dass die Fixierbereiche 46, 50 noch in Eingriff miteinander stehen, oder so weit, dass diese nicht mehr miteinander in Eingriff stehen und bei einer temperaturbedingten Längenänderung des Rahmens 14 gegeneinander verschoben werden können. Ist eine starre Verbindung gewünscht, ist gegebenenfalls auch kein weiteres Drehen des Halteelements 34 erforderlich.
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Sowohl für die starre Befestigung des Rahmens 14 wie auch für eine flexible, gleitende Lagerung, um temperaturbedingte Längenänderungen auszugleichen, kann also die gleiche Befestigungsbaugruppe 28 verwendet werden. Insbesondere erfolgt das Entkoppeln des Halteelements 34 vom Lagerelement 32 erst nach der Montage der Befestigungsbaugruppe 28. Ein Verwenden eines falschen Befestigungselements oder einer falschen Befestigungsbaugruppe ist somit nicht möglich, da an allen Befestigungsstellen dieselbe Befestigungsbaugruppe 28 verwendet wird.
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Da die Fixierbereiche 46, 50 durch die Anschläge 56, 58 in einer Drehrichtung miteinander gekoppelt sind, kann ein Werkzeug auch nur an einer der Werkzeugaufnahme 44, 54 eingreifen, da durch die Koppelung in Drehrichtung das jeweils andere Element mitgedreht wird.
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Alternativ kann statt den zwei Werkzeugen, die in den 5a und 5b gezeigt sind, ein Werkzeug verwendet werden, bei dem die erste Drehmomentübertragungsstruktur 62 relativ zur zweiten Drehmomentübertragungsstruktur 64 in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist, sodass diese zurückgeschoben werden kann, falls nur das Halteelement 34 gedreht werden soll.
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Eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe ist in den 6a und 6b gezeigt. Der Aufbau dieser Befestigungsbaugruppe 28 entspricht im Wesentlichen der in den 2 bis 4 gezeigten Befestigungsbaugruppe 28.
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Im Gegensatz zu dieser weisen die Fixierbereiche 46, 50 in dieser Ausführungsform keine Gewinde auf, sondern bilden gemeinsam einen Bajonettverschluss. Auf der Innenseite des Lagerelements 32 ist dazu mindestens eine Nut 66 vorgesehen, in die ein Vorsprung 68 am Halteelement 34 eingreifen kann.
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Durch diesen Bajonettverschluss sind das Halteelement 34 und das Lagerelement 32 in beide Drehrichtungen gekoppelt, falls sich der Vorsprung 68 in der Nut 66 befindet. Zudem ist zum Entkoppeln des Halteelements 34 vom Lagerelement 32 nur eine geringe Drehung um einen wesentlich geringeren Winkelbereich erforderlich, sodass eine schnellere Entkoppelung des Lagerelements 32 und des Halteelements 34 möglich sind.
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Alternativ können selbstverständlich die Nut am Halteelement 34 und der Vorsprung am Lagerelement 32 vorgesehen sein.
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Anders als in den hier gezeigten Ausführungsformen kann auch das Lagerelement 32 gebäudeteilseitig und das Halteelement 34 rahmenseitig montiert sein.
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Unabhängig von der Ausführungsform ist es lediglich erforderlich, dass am Lagerelement 32 und am Halteelement 34 zusammenwirkende Fixierbereiche vorgesehen sind, die in einer Fixierstellung das Halteelement 34 und das Lagerelement 32 relativ zueinander fixieren und in einer Gleitposition diese gegeneinander entkoppelt sind.
