DE102014110986B4

DE102014110986B4 - Schneefangstütze zum Halten eines Schneefangelements

Info

Publication number: DE102014110986B4
Application number: DE102014110986.4A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2034-08-02
Also published as: DE102014110986A1

Abstract

Schneefangstütze (1) zum Halten eines Schneefangelements mit einem Dachbefestigungselement (3) und einem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement, die relativ zueinander durch eine Dachabtriebs-Schneelast (28) verschwenkbar sind, wobei a) eine zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement wirkende Feder (2) vorhanden ist, b) das Dachbefestigungselement (3) und das Befestigungselement (6) für das Schneefangelement über ein Schwenklager (5) miteinander verbunden sind, welches eine Schwenkachse vorgibt,dadurch gekennzeichnet, dass c) die Feder (2) derart zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement angeordnet ist, dass das Befestigungselement (6) für das Schneefangelement mit zunehmender Dachabtriebs-Schneelast (28) allmählich zunehmend verschwenkt wird und dass d) ein Stütz- und/oder Führungsorgan (9) zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement vorgesehen ist, welches von der Feder (2) beaufschlagt ist, e) wobei das Stütz- und/oder Führungsorgan (9) zwei Stützelemente (10, 11) aufweist, die über ein Kniegelenk (25) miteinander verbunden sind, wobei ein Federfußpunkt (26) der Feder (2) an einem der beiden Stützelemente (10; 11) oder dem Kniegelenk (25) angelenkt ist und der andere Federfußpunkt (27) an dem Dachbefestigungselement (3), dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement oder dem Schwenklager (5) zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement angelenkt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Schneefangstütze nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2, mit welcher ein Schneefangelement, insbesondere ein Schneefanggitter, das typischerweise Gitter- oder Leiterform aufweist, auf einem Dach im Bereich einer Dachtraufe oder in einem anderen Bereich des Daches angebracht wird.
STAND DER TECHNIK
Schneefangstützen werden in verschiedenen Formen angeboten, beispielsweise in verstärkten und unverstärkten Ausführungen. Ihre Grundstruktur besteht jedoch immer in einem abgewinkelten Bauteil, dessen einer Schenkel an dem Dach befestigt wird. An dem anderen Schenkel wird das Schneefangelement befestigt. Dabei tragen üblicherweise zwei oder mehr Schneefangstützen ein Schneefangelement, das rechtwinklig zum Dach oder zum Boden angebracht wird. Eine Befestigung an dem Dach kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise wird die Schneefangstütze im Wasserlauf eines Dachziegels oder eines Dachsteins geführt und unterhalb eines darüber angeordneten Dachziegels oder Dachsteins in eine Dachlatte und/oder in ein anderes Element der Dachkonstruktion oder ein Verstärkungselement wie eine Verstärkungsbohle in der Dachkonstruktion eingehängt, mit Schrauben und/oder Nieten an dem Dach befestigt oder auf das Dach geklebt oder geschweißt. Als Schneefangelemente finden außer den genannten gitter- oder leiterförmigen Schneefanggittern auch andere Einrichtungen zum Schneefang Einsatz. Beispielsweise können im Bereich der Dachtraufe Rundhölzer oder Rohre oder einzelne Schneestopper über Schneefangstützen gehalten werden. Im Folgenden ist, ohne dass dadurch der Schutzumfang der Erfindung beschränkt werden soll, von einem Schneefanggitter die Rede, worunter auch die vorgenannten anderen Schneefangelemente verstanden werden sollen.
Dächer sind nur für das Tragen bestimmter Lasten ausgelegt und können einbrechen, wenn diese überschritten werden. Auf Dächern können sich aber hohe Schneelasten ergeben. Weist das Dach eine Neigung auf, typischerweise ab einer Neigung von etwa 30°, so kann der Schnee abrutschen, womit die Schneelast automatisch verringert wird. Schneefanggitter verhindern ein Abrutschen des Schnees, um Aufhäufungen von Schnee unter dem Dach zu vermeiden und/oder zu vermeiden, dass der abrutschende Schnee auf einen Passanten, ein Fahrzeug oder einen tieferliegenden Gebäudeteil fällt oder in einer anderen Weise Leben oder Gesundheit von Personen oder Tieren oder eine Unversehrtheit von Gegenständen, insbesondere die Struktur von Gebäuden oder Gebäudeteilen, wie etwa überdachte Eingangsbereiche oder Garagen, gefährdet. Allerdings können die Schneefanggitter, insbesondere wenn diese bei einer Auslegung des Daches auf eine Tragkraft nicht berücksichtigt wurden, weil sie beispielsweise im Zuge einer Modernisierung eines Bestandsgebäudes auf dem Dach montiert wurden, die Schneelasten auf Dächern gefährlich erhöhen. Verschiedenen Methoden sind bekannt, um Schnee trotz des Einsatzes von Schneefanggittern kontrolliert abrutschen zu lassen. So offenbart etwa EP 2 357 295 A1 ein Schneefanggitter, das bei Bedarf manuell gegen das Dach geklappt werden kann und so ein manuell ausgelöstes Abrutschen des Schnees ermöglicht.
Aus der gattungsgemäßen Druckschrift US 2010/0192479 A1 ist eine Schneefangstütze bekannt, welche von außen an dem Dach befestigt wird, insbesondere durch Schrauben oder andere mechanische Kopplungselemente oder durch Kleben. Die Schneefangstütze besitzt ein oberes Element, welches zum Zurückhalten des Schnees auf dem Dach dient, sowie ein Basiselement, welches an dem Dach befestigt wird. US 2010/0192479 A1 schlägt vor, dass das obere Element flexibel an dem Basiselement befestigt ist, was beispielsweise unter Verwendung eines federbeaufschlagten Mechanismus erfolgen soll. Erreicht die in Neigungsrichtung des Daches orientierte Komponente der Schneelast, die in der vorliegenden Anmeldung auch als Dachabtriebs-Schneelast bezeichnet wird, einen bestimmten Schwellwert, versagt das obere Element durch Zurückweichen oder Zurückfallen. Hierdurch soll ermöglicht werden, dass ein Teil des Schnees oder der gesamte Schnee von dem Dach rutschen kann. Ist überschüssiger Schnee heruntergerutscht, kann das obere Element wieder zurück in die originäre Betriebsstellung beaufschlagt werden, welche typischerweise ungefähr senkrecht zu dem Basiselement orientiert sein soll. Alternativ wird vorgeschlagen, dass nach einem Abrutschen des überschüssigen Schnees das obere Element manuell in die originäre Betriebsstellung zurückgeführt wird. Das Basiselement dient als eine verringerte Schneebremse für den Fall, dass die Dachabtriebs-Schneelast einen vorbestimmten Schwellwert pro Schneefangstütze überschreitet. Hierbei kann für den Schwellwert derselbe Schwellwert gewählt werden, der erforderlich ist, damit das obere Element nachgibt. Diese gemäß US 2010/0192479 A1 angestrebten Funktionen werden durch zwei Maßnahmen gewährleistet:
Einerseits wird das obere Element an dem unteren Element über ein Stützelement in Form einer Wandung abgestützt, welche mit Überschreiten eines Schwellwerts der Dachabtriebs-Schneelast abbricht, womit das obere Element der Dachabtriebs-Schneelast nachgeben kann.
Andererseits wird vorgeschlagen, das obere Element mit zwei Teilbereichen auszustatten, wobei zwischen den beiden Teilbereichen eine Sollbruchstelle oder eine elastische Wandung angeordnet ist. Mit Überschreiten eines Schwellwerts der Dachabtriebs-Schneelast kann somit ein Teilbereich abbrechen, abknicken oder elastisch zurückweichen, womit die wirksame Fläche des oberen Elements, welche den Schnee zurückhält, reduziert wird.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneefangstütze bereitzustellen, welche gewährleistet, dass

– einerseits das Zurückhalten großer Schneemengen ermöglicht ist,
– aber andererseits eine von dem Schneefanggitter zurückgehaltene Schneemenge nicht so groß wird, dass eine für das Dach zulässige Schneelast überschritten wird.

LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Schneefangstütze zum Anbringen eines Schneefanggitters oder eines ähnlichen Schneefangelements auf einem Dach.
Gemäß der Norm DIN EN 1991-1-3:2010-12 werden Dächer auf eine maximale Schneelast ausgelegt, die die Dächer tragen können müssen. Diese Schneelast wird abhängig von der jeweiligen Lage des Daches in Bezug auf beispielsweise die Höhe über dem Meeresspiegel und einen ortstypischen Schneefall und die Form des Daches berechnet. Die anzunehmende Schneelast wird dabei berechnet als s = μ_iC_eC_ts_k, wobei μ_i den Formbeiwert des Daches und s_k die Schneelast auf dem Boden (also die auf eine horizontale Fläche wirkende Schneelast) bezeichnet. Für übliche Geländegegebenheiten in Bezug auf Wind und Dächer mit normalem Wärmedurchgang sind die Parameter für die Windexposition C_e und die Temperatureinflüsse C_t jeweils gleich Eins zu setzen. Die Schneelast auf dem Boden s_k kann Tabellen entnommen werden. Für ein Pultdach oder eine Seite eines Satteldaches als Beispiele für gängige Dachformen beträgt der Formbeiwert μ_i beispielsweise bei einer gegen die Horizontale gemessenen Dachneigung α des Daches

– von weniger als 30°: μ_i = 0,8,

– zwischen 30° und 60°: μ_i = 0,8(60° – α)/30° und

– über 60°: μ_i = 0,0.
Für andere Dachformen sind die jeweils anzunehmenden Werte für den Formbeiwert μ_i in der Norm DIN EN 1991-1-3:2010-12 festgelegt.
Auf geneigten Dächern kann der Schnee in Richtung der Dachneigung abrutschen. Ist nun an der Dachtraufe ein Schneefanggitter angebracht, so wirkt durch das Zurückhalten des Schnees eine Dachabtriebs-Schneelast auf das Schneefanggitter. Die Berechnung der Dachabtriebs-Schneelast pro Längeneinheit der Dachlänge erfolgt nach F_s = sbsinα = μ_is_kb sinα. Dabei ist b der Abstand zwischen einem Dachfirst und dem Schneefanggitter, gemessen entlang einer Horizontalen. Bei Einsatz eines Schneefanggitters muss gemäß DIN EN 1991-1-3:2010-12 der Formbeiwert stets mindestens als μ_i = 0,8 angenommen werden, da das Abrutschen des Schnees, das sonst bei einem geneigten Dach die Schneelast reguliert, behindert wird, so dass höhere Schneelasten auftreten. Damit kann eine Schneelast F_s,G berechnet werden, mit der das mit dem Schneefanggitter versehene Dach belastet werden können muss.
Herkömmliche Schneefangstützen sind fest montiert, so dass die sich auf dem Dach ansammelnde Schneemenge und damit die auftretende Schneelast nicht kontrolliert werden kann. Dies birgt die Gefahr, das Dach zu überlasten. Lösungen, die ein manuelles Abklappen des Schneefanggitters erlauben, erfordern regelmäßige Kontrolle, den Aufwand eines manuellen Eingriffs und können bei heftigen Schneefällen beispielsweise in der Nacht oder in Abwesenheit des für die Kontrolle Zuständigen trotzdem zu Überlastung des Dachs führen.
Das Schneefangelement gemäß der Druckschrift US 2010/0192479 A1 erlaubt zwar ein Abrutschen des Schnees bei Überschreiten einer bestimmten Dachabtriebs-Schneelast, ist aber durch seine Konstruktion auf einen festen Überlastungspunkt eingestellt. Es ist nicht möglich, den Überlastungspunkt und damit die Menge der auf dem individuellen Dach zugelassenen Schneelast einzustellen. Daher kann dieses bekannte Schneefangelement nicht an verschiedene Gegebenheiten angepasst werden und es sind entweder viele verschiedene Schneefangelemente mit verschiedenen Überlastungspunkten von einem Hersteller vorzuhalten oder ein Überlastungspunkt muss einheitlich festgelegt werden. Ein einheitlicher Überlastungspunkt führt aber

– entweder zu einer Gefährdung bei Dächern, die nur geringe Schneelasten tragen können, wenn der Überlastungspunkt zu hoch gewählt ist,
– oder zu einem unnötigen Abrutschen von Schnee bei Dächern, die hohe Schneelasten tragen können, wenn der Überlastungspunkt aus Sicherheitsgründen zu niedrig gewählt ist, womit es zu einer unnötigen Gefährdung von Passanten, dem Straßenverkehr etc. kommen kann.

Zudem ist gemäß den Ausführungsbeispielen der Druckschrift US 2010/0192479 A1 der Überlastungspunkt konstruktionsbedingt festgelegt, da dort keine Federn, sondern Konstruktionselemente, die federnde Funktion übernehmen, zum Einsatz kommen. In einem Gieß- oder anderen Fertigungsprozess des Schneefangelements muss, beispielsweise durch die Wahl eines Materials oder einer Wandstärke, der Überlastungspunkt eindeutig festgelegt werden. Sollen Schneefangelemente mit einem abweichenden Überlastungspunkt gefertigt werden, muss der Fertigungsprozess verändert werden, indem beispielsweise eine andere Gussform verwendet wird oder das Material, beispielsweise durch veränderte Zusammensetzung einer Kunststoffmischung, verändert wird. Da der Fertigungsprozess direkt den Überlastungspunkt bedingt, kann der Überlastungspunkt nur ungenau bestimmt werden. Leicht abweichende Umstände des Fertigungsprozesses, beispielsweise eine leicht ungleichmäßige Füllung einer Gussform mit Material, die Ausbildung von Lunkern u. ä., verändern den Überlastungspunkt.
Die erfindungsgemäße Schneefangstütze weist ein Dachbefestigungselement und ein Schneefanggitter-Befestigungselement (welches i m Rahmen der Erfindung auch als "Befestigungselement für ein Schneefangelement" bezeichnet wird) auf. Das Dachbefestigungselement wird in beliebiger Weise an dem Dach befestigt. An dem Schneefanggitter-Befestigungselement wird ein bekanntes Schneefangelement befestigt. Das Schneefangelement kann beispielsweise ein Schneefanggitter in Leiterform mit Streben in seine kurze oder in seine lange Richtung oder Gitterform mit sich kreuzenden Streben aufweisen. Statt oder ergänzend zu Streben können auch Drähte oder andere bekannte Vorrichtungen zum Schneerückhalten wie Balken, Rundhölzer oder Rohre verwendet werden. Wenn Balken, Rundhölzer und/oder Rohre statt Streben verwendet werden, werden diese bevorzugt übereinander angeordnet.
Mindestens eine Schneefangstütze trägt ein Schneefanggitter, bevorzugt werden aber zwei oder mehr Schneefangstützen an demselben Schneefanggitter befestigt, beispielsweise gleichmäßig über die Länge des Schneefanggitters verteilt oder im Bereich seiner beiden Enden. Die erfindungsgemäße Schneefangstütze kann auch Einsatz finden, um ein einzelnes Schneefangelement in der Art der in Nordamerika verbreiteten "Snow Guards" oder Schneestopper zu stützen. Dabei kann auch das Schneefanggitter-Befestigungselement so vergrößert werden, dass es selbst als ein Schneefangelement fungiert.
Dachbefestigungselement und Schneefanggitter-Befestigungselement sind gegeneinander verschwenkbar gelagert. In einer Ausgangslage nehmen sie dabei bevorzugt einen Winkel von etwa 90° gegeneinander ein. Möglich ist auch, dass das Schneefanggitter-Befestigungselement einen Winkel von etwa 90° gegenüber einer Horizontalen oder einen beliebigen anderen Winkel gegenüber dem Dachbefestigungselement einnimmt. Wenn Schneefanggitter-Befestigungselement und Dachbefestigungselement gegeneinander verschwenkt werden, kann dies sowohl bedeuten, dass dieses Verschwenken allmählich geschieht als auch, dass das Verschwenken schlagartig geschieht, beispielsweise beim Überschreiten eines Überlastungspunktes. Ebenso kann konstruktiv vorgegeben werden, ob ein Verschwenken erst bei Erreichen eines vorgegebenen Umschalt- oder Freigabewerts der Dachabtriebs-Schneelast erfolgen soll oder unmittelbar durch die Einwirkung bereits einer kleinen Dachabtriebs-Schneelast (wobei in diesem Fall u. U. die Verschwenkung zunächst klein ist und dann mit der Erhöhung der Dachabtriebs-Schneelast größer wird).
Eine Feder wirkt zwischen dem Dachbefestigungselement und dem Schneefanggitter-Befestigungselement so, dass sie beaufschlagt wird, wenn das Schneefanggitter-Befestigungselement aus der Ausgangslage ausgelenkt wird. Die Feder kann auf verschiedene Weisen mittelbar (bspw. unter Zwischenschaltung weiterer Übertragungselemente oder getrieblicher Verbindungen) oder unmittelbar mit dem Dachbefestigungselement und/oder dem Schneefanggitter-Befestigungselement verbunden sein.
Als eine Feder wird hier ein Element verstanden, dessen ausschließliche Funktion darin besteht, die Federkraft bereitzustellen. Die Feder hat keine darüber hinausgehende Funktion wie etwa das Bereitstellen einer Wandung oder eines anderen Materialbereiches des Dachbefestigungselements oder des Schneefanggitter-Befestigungselements. Die Federkraft in der erfindungsgemäßen Schneefangstütze wird durch die von anderen Konstruktionselementen separate Feder bereitgestellt und insbesondere nicht durch ein Ausknicken einer Wandung.
Bei der Feder kann es sich um eine Feder beliebigen Typs handeln. Vorzugsweise handelt es sich um eine Zugfeder, eine Druckfeder, eine Längsfeder oder eine Torsionsfeder. Unter einer Längsfeder wird dabei eine Feder verstanden, auf deren Federfußpunkte Zug- oder Druckkräfte wirken, deren Wirkrichtungen koaxial zueinander orientiert sind, wobei die Wirkrichtungen eine Längsachse der Längsfeder vorgeben. Die Längsfeder kann beispielsweise als eine Schraubenfeder, eine Kegelfeder, eine Evolutfeder, eine Gasfeder, ein in Längsrichtung federnder Stab oder als Körper aus mindestens einem elastischen Material (Elastomerfeder) ausgebildet sein, wobei auch mehrere Federelemente in Reihenschaltung oder Parallelschaltung die Feder bilden können. Besonders bevorzugt ist die Feder eine Schraubenfeder.
Soll kein mit einer Längskraft beaufschlagtes Federelement eingesetzt werden, kann dieses auch ein auf Biegung oder Torsion beaufschlagtes Federelement sein, wobei ein Federfußpunkt mit dem Dachbefestigungselement und/oder der andere Federfußpunkt mit dem Schneefanggitter-Befestigungselement verbunden ist. Möglicherweise findet eine Spiralfeder oder eine Schraubenfeder, die als eine gewundene Biegefeder in Form einer Schenkelfeder ausgebildet sein kann, Einsatz, bei der der Federdraht um die Längsachse der Schrauben- oder Spiralfeder auf Biegung beansprucht wird.
Solche Federn, insbesondere Schraubenfedern, sind häufig eingesetztes Standardbauteile. Sie werden daher in großen Stückzahlen hergestellt. Dadurch sind sie im Gegensatz zu Konstruktionselementen wie der Wandung gemäß den Ausführungsbeispielen der Druckschrift US 2010/0192479 A1 , die federnde Funktion übernehmen, sowohl zu geringen Kosten als auch in verschiedenen Ausführungsformen mit unterschiedlichen Federcharakteristika sowie mit gleichbleibenden und bekannten Federcharakteristika erhältlich.
Durch die Wahl der Federcharakteristik (z. B. Federkonstanten oder Federkennlinie) der Feder (und deren kinematische Anbindung) kann auf einfache Weise eine exakte Vorgabe eines Umschalt- oder Freigabewerts der Dachabtriebs-Schneelast (entsprechend einem Überlastungspunkt) erfolgen, für welche eine Verschwenkung ausgelöst wird. Daher kann für jedes Dach und sogar für jeden Teil eines Daches bei komplizierten Dachgeometrien oder mehreren jeweils mit Schneefanggittern versehenen übereinanderliegenden Dachabschnitten der Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast vorgegeben werden. Dabei kann die mit dem Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast, für welche eine Verschwenkung ausgelöst wird, verbundene maximale Schneelast, die auf das Dach einwirken kann, als die nach DIN EN 1991-1-3:2010-12 berechnete oder eine andere maximale Schneelast, die das Dach tragen kann, durch die Wahl der Federcharakteristik der Feder (und deren kinematische Anbindung) vorgegeben werden. Vorzugsweise wird aber der Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast und damit die maximale Schneelast, die auf das Dach einwirken kann, etwas oder mit einem Sicherheitsfaktor geringer ausgelegt als die sich aus der Norm ergebende maximale Schneelast.
Bei Neubauten werden für Dächer mit Schneefanggittern die Dächer gezielt so ausgelegt, dass das Dach die nach DIN EN 1991-1-3:2010-12 zu erwartenden Schneelasten tragen kann, so dass hier bei der Auslegung der Dächer bereits eine Berücksichtigung etwaiger Schneefanggitter erfolgt. Werden hingegen bei Bestandsgebäuden Schneefanggitter nachgerüstet, führen diese zu einer höheren Schneelast auf dem Dach als vor der Nachrüstung der Schneefanggitter, so dass dafür Sorge getragen werden muss, dass das Dach nicht überlastet wird. Die erfindungsgemäße Schneefangstütze setzt voraus, dass eine maximale Schneelast (und ein hiermit korrelierter Umschalt- oder Freigabewert für die Dachabtriebs-Schneelast) bekannt ist oder berechnet oder geschätzt werden kann. Dies ist für Bestandsgebäude normalerweise nicht der Fall. Ein Trick, der im Rahmen der Erfindung zum Berechnen des Umschalt- oder Freigabewerts für die Dachabtriebs-Schneelast für Bestandsgebäude eingesetzt werden kann, beruht darauf, die üblicherweise durchgeführten Berechnungen "umzukehren" und eine Annahme für die maximale Schneelast ohne Schneefanggitter zu treffen: Für ein Bestandsgebäude ist normalerweise bekannt, dass sein Dach bisher alle aufgetretenen Schneelasten ohne Beschädigungen ausgehalten hat. Daher kann angenommen werden, dass es mindestens die durch die Norm vorgegebene Schneelast von F_D = μ_is_kb trägt, wobei μ_i aus der Dachneigung zu berechnen ist. Nachgerüstete Schneefangstützen können also durch Wahl und Integration der Feder darauf ausgelegt werden, dass F_s = F_D sinα = μ_is_kb sinα als Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast, für welchen eine Verschwenkung ausgelöst werden soll, vorgegeben wird.
Möglich ist für eine Ausführungsform der Erfindung, dass die Feder in einer Ausgangslage mit einer Ausgangs-Federspannung vorgespannt ist. In diesem Fall hält ein Anschlag des Schneefanggitter-Befestigungselements entgegen der Federkraft der Feder das Schneefanggitter-Befestigungselement in seiner Ausgangslage. Wirkt eine Dachabtriebs-Schneelast auf das Schneefanggitter und damit auf das Schneefanggitter-Befestigungselement in Richtung der Dachneigung ein, wird das Schneefanggitter-Befestigungselement durch die Feder zunächst weiter in der Ausgangslage gehalten. Ein Verschwenken des Schneefanggitter-Befestigungselements erfolgt erst, wenn die gegen das Schneefanggitter-Befestigungselement wirkende Dachabtriebs-Schneelast den ihr entgegenwirkenden Anteil der Federkraft übersteigt. Durch die Wahl der Ausgangs-Federspannung kann so beeinflusst werden, bei welcher Schneelast ein Verschwenken des Schneefanggitter-Befestigungselements und damit des Schneefanggitters erfolgt, und der Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast, ab welcher eine Verschwenkung erfolgt, vorgegeben werden.
Nach den im Vorhergehenden gegebenen Formeln und den geometrischen Gegebenheiten kann eine Berechnung von erforderlichen Eigenschaften der Feder und deren Anbindung erfolgen. Aus der berechneten maximalen Dachabtriebs-Schneelast, die gemäß DIN EN 1991-1-3:2010-12 als in halber Höhe des Schneefanggitters wirkend angenommen wird, kann beispielsweise berechnet werden, welche Federkraft F_F die Feder aufbringen muss und wie diese eingebunden werden muss, um die maximale Schneelast überschreitende Schneelasten abrutschen zu lassen.
Erfindungsgemäß sind das Dachbefestigungselement und das Schneefanggitter-Befestigungselement über ein Schwenklager miteinander verbunden und die Federist zwischen dem Dachbefestigungselement und dem Schneefanggitter-Befestigungselement so angeordnet, dass das Schneefanggitter-Befestigungselement mit zunehmender Dachabtriebs-Schneelast allmählich zunehmend verschwenkt wird. Während es grundsätzlich möglich ist, dass Schneefanggitter-Befestigungselement und Dachbefestigungselement gegeneinander schwenkbar sind, ohne dass ein Schwenklager vorhanden ist, definiert erfindungsgemäß ein Schwenklager eine Schwenkachse. Dadurch sind die Bahnen von Schneefanggitter-Befestigungselement und Dachbefestigungselement relativ zueinander genau festgelegt und es ist sichergestellt, dass sich die Schwenkachse genau in einer gewünschten Position, hier einer Ebene parallel zu dem Dach und im Wesentlichen parallel zu der Dachtraufe, befindet.
Die Eigenschaften der Feder, insbesondere ihre Ausgangs-Federspannung, sind hierbei insbesondere so gewählt, dass bei Beaufschlagung der Feder diese nicht plötzlich nachgibt, sondern gerade so, dass bei Überschreiten des Umschalt- oder Freigabewerts der Dachabtriebs-Schneelast die Feder zunächst nur wenig ausgelenkt wird. Wird die Dachabtriebs-Schneelast über den Umschalt- oder Freigabewert weiter erhöht, wird die Feder weiter ausgelenkt, womit es zu einer weiteren Verschwenkung kommt und u. U. mehr Schnee von dem Dach abrutschen kann.
Durch die zunächst geringe Auslenkung der Feder und das dadurch nur geringe Verschwenken des Schneefanggitter-Befestigungselements kann normalerweise nur wenig Schnee abrutschen, so dass die Integrität des Daches gewährleistet wird, indem die darauf lastende Schneelast unterhalb der maximalen Schneelast gehalten wird, ohne dabei die Sicherheit von Passanten oder des Verkehrs unnötig zu gefährden. Wenn der Winkel zwischen Dachbefestigungselement und Schneefanggitter-Befestigungselement belastungsabhängig variiert, wird gleichzeitig durch das Verschwenken des Schneefanggitter-Befestigungselements die Wirkfläche des Schneefanggitter-Befestigungselements in einer Projektion in eine Ebene, die vertikal zum Dach orientiert ist, vermindert, womit weniger Schnee zurückgehalten werden kann. Ist die Schneelast durch Abrutschen verringert, wird durch die Feder das Schneefanggitter-Befestigungselement automatisch wieder in Richtung der oder vollständig in die Ausgangslage zurückgestellt, so dass das Schneefanggitter wieder seine volle Wirkfläche und Wirkung zum Rückhalten des Schnees erhält. In dieser Weise wird eine automatische Regulierung ohne die Notwendigkeit manuellen Eingreifens verwirklicht.
Möglich ist, dass ein Anschlag dabei dafür sorgt, dass die Feder in der Ausgangslage mit einer Ausgangs-Federspannung beaufschlagt werden kann. Der Anschlag wirkt der Feder entgegen und bewirkt, dass das Schneefanggitter durch die Feder nicht über seine Ausgangslage hinaus entgegen der Richtung der Dachneigung verschwenkt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ausgangs-Federspannung einstellbar. Dazu kann beispielsweise eine Ausgangslänge der Feder einstellbar sein. Beispielsweise kann ein Verstellelement vorhanden sein, an dem die Feder gehalten oder eingehängt ist. Dieses Verstellelement kann mehrere Verstellausnehmungen für einen Federfußpunkt der Feder aufweisen, die unterschiedlichen Abständen von einem zweiten Einhängpunkt für den anderen Federfußpunkt der Feder entsprechen. So kann über die Wahl der Verstellausnehmung beim Einhängen der Feder die Ausgangs-Federspannung vorgegeben oder angepasst werden. Eine Befestigung der Feder an dem Verstellelement ist auch in anderer Form möglich. Dabei können das Verstellelement und/oder die Befestigungseinrichtung der Feder an dem Verstellelement so ausgebildet sein, dass eine kontinuierliche Verstellung möglich ist. Dazu kann beispielsweise die Feder an einer Schraube befestigt, z. B. eingehängt, werden. Die Schraube dient in diesem Fall als Verstellelement, wobei eine Verstellung der Ausgangs-Federspannung erfolgen kann, indem die Einschraubtiefe verändert wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ausgangs-Federspannung so vorgegeben oder eingestellt, dass ein Verschwenken des Schneefanggitters erfolgt, wenn eine maximal zulässige Schneelast überschritten wird. Die maximal zulässige Schneelast kann nach DIN EN 1991-1-3:2010-12 oder einer anderen Norm oder einem anderen, insbesondere nationalen, Regelwerk ermittelt werden. Die Ausgangs-Federspannung kann entweder in einer Erstinstallation der Schneefangstütze vorgegeben sein oder, wenn die Ausgangs-Federspannung einstellbar ist, jederzeit nachgestellt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Feder auswechselbar. In dieser Weise kann bei einer Erstinstallation der Schneefangstütze die Feder so ausgewählt werden, dass sie, besonders auch in einer Zusammenwirkung mit der Vorgabe der Ausgangs-Federspannung, optimal für die zu erwartende maximale Schneelast ausgebildet ist. Die dazu notwendige Ausgangs-Federspannung und die Federcharakteristik der Feder kann beispielsweise auf die oben gegebene Weise berechnet werden. Des Weiteren kann die Feder aber auch nach einer Zeit eines Betriebs der Schneefangstütze ausgetauscht werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn sich alterungsbedingt die Eigenschaften der Feder oder des Daches verändert haben. Über ein etwaiges Verstellelement kann bei einer beispielsweise altersbedingten Veränderung der Federcharakteristik (z. B. Federkonstanten) oder der Tragfähigkeit des Daches nachreguliert werden; sollte jedoch eine Veränderung nötig sein, die über das Verstellelement nicht mehr erreicht werden kann, kann diese über einen Austausch der Feder erzielt werden. Dies ist auch insbesondere dann der Fall, wenn die Feder irreparablen Schaden nimmt, beispielsweise durch Korrosion, Materialermüdung oder durch Überlastung der Schneefangstütze, beispielsweise weil ein schwerer Gegenstand wie ein Stein oder ein Ast in das Schneefanggitter gefallen ist. Weiterhin kann ein Austausch der Feder notwendig sein, wenn die Geometrie des Daches verändert wurde, beispielsweise durch An- oder Aufbauten oder wenn die Dachhaut verändert, beispielsweise neu gedeckt, wurde und sich dadurch die Anforderungen an die Schneefangstütze verändert haben. Dies kann auch der Fall sein, wenn weitere Schneefangstützen auf dem Dach angebracht oder von diesem entfernt werden, insbesondere wenn dies so geschieht, dass der Abstand b zwischen dem Dachfirst und dem Schneefanggitter verringert oder vergrößert wird.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Dachbefestigungselement und dem Schneefanggitter-Befestigungselement ein Stütz- und/oder Führungsorgan vorgesehen. Beispielsweise kann das Stütz- und/oder Führungsorgan zumindest einen Teil der Abstützkraft, welche der Verschwenkung infolge der Dachabtriebs-Schneelast entgegen wirkt, bereitstellen. Ebenfalls möglich ist, dass über das Stütz- und/oder Führungsorgan eine Führung der Schwenkbewegung zwischen Dachbefestigungselement und Schneefanggitter-Befestigungselement erfolgt. Durchaus möglich ist auch, dass über das Stützund/oder Führungsorgan die Feder in der Ausgangslage und/oder während der Verschwenkung geführt ist. Das Stütz- und/oder Führungsorgan erfüllt für diese Ausgestaltungsform eine weitere Funktion, indem das Stütz- und/oder Führungsorgan von der Feder beaufschlagt ist. Je nach Anbindungsort der Feder an dem Stütz- und/oder Führungsorgan kann eine unterschiedliche Kinematik genutzt werden, über welche die Feder über das Stütz- und/oder Führungsorgan auf das Schneefanggitter-Befestigungselement wirkt, womit auch eine Beeinflussung einer etwaigen Ausgangs-Federspannung und/oder einer Federcharakteristik bzw. der Übertragungscharakteristik möglich ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Stütz- und/oder Führungsorgan zwei Stützelemente auf. Die beiden Stützelemente sind über ein Kniegelenk miteinander verbunden. Ein Federfußpunkt der Feder ist an einem der beiden Stützelemente oder an dem Kniegelenk angelenkt. Hingegen ist der andere Federfußpunkt an dem Dachbefestigungselement, dem Schneefanggitter-Befestigungselement oder einem Schwenklager zwischen dem Dachbefestigungselement und dem Schneefanggitter-Befestigungselement angelenkt. Je nach Anlenkung kann eine unterschiedliche Kinematik herbeigeführt werden. Beeinflusst werden kann die Ausgangs-Federspannung und damit der Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast, für welche die Verschwenkung des Schneefanggitter-Befestigungselements einsetzt. Beeinflusst werden kann auch die weitere Charakteristik, beispielsweise die Charakteristik der Abhängigkeit eines Schwenkwinkels des Schneefanggitter-Befestigungselements von der wirkenden Dachabtriebs-Schneelast. Um lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, können die beiden Stützelemente in der Ausgangslage einen Kniewinkel besitzen, welcher um ein 1° bis 20°, vorzugsweise 2° bis 15° oder 3° bis 10° von der Strecklage (180°) abweicht. Die Belastung des Schneefanggitter-Befestigungselements mit einer Dachabtriebs-Schneelast führt somit zunächst in der Ausgangslage mit einem Kniewinkel, welcher im Umgebungsbereich von der Strecklage liegt, zu einem geringen Moment, welches auf die Veränderung des Kniewinkels mit einer Verschwenkung des Schneefanggitter-Befestigungselements ausgerichtet ist. Kommt es hingegen zu einer Veränderung des Kniewinkels von der Strecklage weg, führt die Dachabtriebs-Schneelast unter Umständen zu einem vergrößerten Moment, welches auf eine Veränderung des Kniewinkels von der Strecklage weg orientiert ist. Durch diesen "selbstverstärkenden Effekt" kann eine Nichtlinearität der Charakteristik des Schwenkwinkels in Abhängigkeit von der Dachabtriebs-Schneelast erzielt werden, womit nach Überschreiten der Ausgangs-Federspannung mit weiterer Erhöhung der Dachabtriebs-Schneelast eine zunehmend "weichere" Abstützung des Schneefanggitter-Befestigungselements erfolgen kann.
Für einen erfindungsgemäßen Vorschlag ist das Stütz- und/oder Führungsorgan durch die auf Druck beanspruchte Feder hindurch geführt, womit das Stütz- und/oder Führungsorgan die Feder führen kann. In diesem Fall ist ein Federfußpunkt der Feder an dem Dachbefestigungselement angelenkt, während ein anderer Federfußunkt der Feder an dem Schneefanggitter-Befestigungselement abgestützt ist. Vorzugsweise ist das Stütz- und/oder Führungsorgan durch eine Ausnehmung des Schneefanggitter-Befestigungselements hindurch geführt, wobei sich je nach Schwenkwinkel die Erstreckung des Stütz- und/oder Führungsorgans durch die Ausnehmung verändern kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Dachbefestigungselement einen Einhängbereich auf. In diesem Fall ist das Dachbefestigungselement dazu vorgesehen, beispielsweise im Wasserlauf eines Dachziegels oder Dachsteins oder in anderer Weise auf der Fläche eines Dachhautelements wie eines Dachziegels, Dachsteins, einer Dachpfanne oder Dachschindel gelagert zu werden, wobei der Einhängbereich unter ein überlappendes Dachhautelement geführt und an einem Element der Dachkonstruktion, beispielsweise einer Dachlatte und/oder in ein anderes Element der Dachkonstruktion oder ein Verstärkungselement wie eine Verstärkungsbohle in der Dachkonstruktion, eingehängt wird.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Dachbefestigungselement einen oder mehrere Bereiche mit einer oder mehreren Ausnehmungen auf. Durch diese Ausnehmungen kann das Dachbefestigungselement mit einem Dachhautelement vernietet, verschraubt oder vernagelt werden. Das Dachbefestigungselement kann auch in der beschriebenen Weise unter ein überlappendes Dachhautelement geführt und mit der Dachkonstruktion, beispielsweise einer Dachlatte oder einem Dachsparren, oder einem Verstärkungselement wie einer Verstärkungsbohle vernietet, verschraubt oder vernagelt werden. Das Dachbefestigungselement kann auch in einer beliebigen anderen bekannten Weise mit dem Dach verbunden werden, zum Beispiel stoffschlüssig verbunden. Die genannten Methoden können dabei auch miteinander kombiniert werden, beispielsweise kann das Dachbefestigungselement an einer Verstärkungsbohle eingehängt und verschraubt und zusätzlich an einem Dachziegel verklebt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher abhängiger Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der abhängigen Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher abhängiger Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Schneefanggitter die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Schneefanggitter, zwei Schneefanggitter oder mehr Schneefanggitter vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine Schneefangstütze mit einer Zugfeder, welche auf ein Kniegelenk zwischen zwei Stützelementen einwirkt, in einer Ausgangslage.
2 zeigt eine Schneefangstütze mit einer verstellbaren Zugfeder in einer Ausgangslage.
3 zeigt die Schneefangstütze gemäß 2 in einer aus der Ausgangslage ausgelenkten Betriebsstellung.
4 zeigt eine Schneefangstütze mit einer Druckfeder, welche direkt zwischen einem Schneefanggitter-Befestigungselement und einem Dachbefestigungselement wirkt, in einer Ausgangslage.
5 zeigt eine Schneefangstütze mit einer verstellbaren Druckfeder in einer Ausgangslage.
6 zeigt die Schneefangstütze gemäß 5 in einer aus der Ausgangslage ausgelenkten Betriebsstellung.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt eine Schneefangstütze 1 in einer Ausführungsform mit einer hier als Zugfeder ausgebildeten Feder 2. Ein Dachbefestigungselement 3 mit einem Einhängbereich 4 ist dazu vorgesehen, an einer Dachlatte 23, einem anderen Konstruktionselement eines Daches und/oder einem Verstärkungselement der Dachkonstruktion (nicht gezeigt) eingehängt zu werden. Dazu wird das Dachbefestigungselement 3 mit einer Ausrichtung parallel zu einer Richtung 7 einer Dachneigung gehalten. Vorzugsweise wird das Dachbefestigungselement 3 dafür in einem Wasserlauf eines Dachhautelements wie einem Dachziegel, einem Dachstein, einer Dachpfanne oder einer Dachschindel aufgenommen oder geführt. In einem oberen Endbereich wird das Dachbefestigungselement 3 unter ein angrenzendes und typischerweise überlappendes Dachhautelement geführt und mit einem Einhängbereich 4 an der darunterliegende Dachlatte 23, einem Dachsparren oder einem anderen Konstruktionselement des Daches und/oder einem Verstärkungselement eingehängt. Alternativ oder zusätzlich kann das Dachbefestigungselement 3 durch eine oder mehrere Ausnehmungen 24 an dem Dach verschraubt oder vernietet werden und/oder in einem beliebigen Bereich des Dachbefestigungselements 3 mit dem Dachhautelement oder einer Dachhaut stoffschlüssig verbunden werden.
Die Schneefangstütze 1 besitzt ein Schneefanggitter-Befestigungselement 6 (im Rahmen der Erfindung auch als "Befestigungselement (6) für ein Schneefangelement" bezeichnet). An einem Schwenklager 5 ist das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 mit dem Dachbefestigungselement 3 verschwenkbar verbunden. Die Schwenkachse verläuft dabei im Wesentlichen orthogonal zu der Richtung 7 der Dachneigung entlang des Daches und vertikal zur Haupterstreckungsebene des Schneefanggitter-Befestigungselements 6 und des Dachbefestigungselements 3. Das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 kann ein Schneefanggitter 8 halten, das in beliebiger Weise daran befestigt werden kann. Dabei können in bekannter Weise zwei oder mehrere Schneefangstützen 1 an einem Schneefanggitter 8 befestigt sein, beispielsweise je eine im Bereich der beiden Enden des Schneefanggitters 8. Es kann aber auch jeweils eine Schneefangstütze 1 an einem "Snow Guard", Schneestopper oder einem ähnlichen anderen Schneefangelement befestigt sein. Das Schneefanggitter 8 ist dabei bevorzugt mit seiner langen Seite im Wesentlichen parallel zu einer Dachtraufe und in seiner Ausgangslage mit seiner kurzen Seite im Wesentlichen orthogonal zu dem Dachbefestigungselement 3 oder im Wesentlichen orthogonal zu einer Horizontalen ausgerichtet.
Das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 ist mit dem Dachbefestigungselement 3 außerdem über ein Stütz- und/oder Führungsorgan 9 und der Feder 2 verbunden. In der in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung weist das Stütz- und/oder Führungsorgan 9 ein oberes und ein unteres Stützelement 10, 11 auf. Das obere Stützelement 10 ist über ein Schwenklager 12 mit dem Dachbefestigungselement 3, das untere Stützelement 11 über ein Schwenklager 13 mit dem Schneefanggitter-Befestigungselement 6 verbunden. An einem Schwenklager 14, welches eine Art Kniegelenk 25 bildet, sind das obere und das untere Stützelement 10, 11 miteinander und mit einem Federfußpunkt 26 der Feder 2 verbunden. Die Feder 2 ist außerdem mit einem anderen Federfußpunkt 27 verschwenkbar an dem Schwenklager 5 befestigt. Durchaus möglich ist aber auch, dass der Federfußpunkt 26 der Feder 2 an dem Stütz- und/oder Führungsorgan 9 (beispielsweise einem der Stützelemente 10, 11) und/oder der Federfußpunkt 27 an dem Dachbefestigungselement 3 oder dem Schneefanggitter-Befestigungselement 6 befestigt ist. Die Schwenklager 5, 12, 13, 14 definieren dabei jeweils die Schwenkachsen für die relativen Bewegungen der verbundenen Elemente. Alle Schwenkachsen sind parallel zueinander und im Wesentlichen parallel zu einer Dachtraufe orientiert.
Die Stützelemente 10, 11 sind so miteinander verbunden, dass bei einer Dachabtriebs-Schneelast 28 auf das Schneefanggitter 8, welche von dem Schnee 29 ausgeübt wird, welcher durch das Schneefanggitter 8 zurückgehalten wird, das Schneefanggitter 8 der Dachabtriebs-Schneelast 28 durch eine Verschwenkung ausweichen kann. Das Stützelement 10 weist einen Anschlag oder Überstand 15 auf, der das Stützelement 11 überlappt. Der Überstand 15 erlaubt daher, für die Feder 2 eine Ausgangs-Federspannung einzustellen, die größer als Null ist.
Beruhend auf der Wahl des Anschlags 15 besteht in einer Ausgangslage zwischen den Stützelementen 10, 11 auf der dem Schwenklager 5 zugewandten Seite des Stütz- und/oder Führungsorgans 9 ein Winkel, der etwas kleiner ist als 180°. Bevorzugt liegt der Winkel zwischen 160° und 178° oder zwischen 170° und 175°. Durch die Wahl des Winkels zwischen den Stützelementen 10, 11 im Zusammenspiel mit der Länge der Stützelemente 10, 11 und der Lage der Schwenklager 12, 13 an dem Dachbefestigungselement 3 und dem Schneefanggitter-Befestigungselement 6 wird in der Ausgangslage gleichzeitig der Winkel zwischen dem Dachbefestigungselement 3 und dem Schneefanggitter-Befestigungselement 6 bestimmt.
1 zeigt die Schneefangstütze 1 in einem Winkel α, welcher mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet ist, gegenüber einer Horizontalen. Hierbei entspricht der Winkel α der Dachneigung. In 1 ist auch der durch das Schneefanggitter 8 zurückgehaltene Schnee 29 schematisch dargestellt. In den 2–5 ist die Schneefangstütze 1 jeweils in einer Ansicht dargestellt, bei der eine Horizontale der Darstellung der Ebene des Daches entspricht, wobei hier der durch das Schneefanggitter 8 zurückgehaltene Schnee 29 nicht dargestellt ist und nur die Dachabtriebs-Schneelast 28 dargestellt ist.
Die in 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung entspricht im Wesentlichen der in 1 gezeigten. Dabei ist aber die Feder 2 nicht direkt an dem Schwenklager 5 befestigt, sondern zwischen dem Schwenklager 5 und dem Federfußpunkt 27 der Feder 2 befindet sich ein Verstellelement 16. Das Verstellelement 16 ist dazu vorgesehen, die Ausgangslänge und damit die Ausgangs-Federspannung der Feder 2 vorzugeben oder anzupassen. Dazu weist in der gezeigten Ausführungsform das Verstellelement 16 drei Verstellausnehmungen 17a, b, c auf. Der Federfußpunkt 27 der Feder 2 kann an einer der Verstellausnehmungen 17, hier der Verstellausnehmung 17b, befestigt, beispielsweise mit einem an den Federfußpunkt 27 bildenden Haken in die Verstellausnehmung 17b eingehängt werden. Es kann dabei eine beliebige Anzahl von Verstellausnehmungen 17 vorhanden sein; ebenso kann eine Vorgabe oder ein Anpassen der Ausgangs-Federspannung auf anderem Wege erfolgen.
3 zeigt die in 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung in einem Zustand, in dem eine Dachabtriebs-Schneelast 28 in Richtung 7 der Dachneigung auf das Schneefanggitter 8 wirkt. Die Funktionsweise der in 1 gezeigten Ausführungsform ist analog zu der in 3 gezeigten. Überschreitet die auf das Schneefanggitter 8 ausgeübte Dachabtriebs-Schneelast 28 (F_s) eine ihr entgegenwirkende Komponente F_F,II der Federkraft F_F parallel zur Richtung 7 der Dachneigung, wird das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 in Richtung 7 der Dachneigung verschwenkt. Dabei werden die Stützelemente 10, 11 aus ihrer Ausgangslage hinaus ebenfalls verschwenkt, womit sich der Kniewinkel verringert und die an dem Schwenklager 14 verbundene Feder 2 wird (weiter) ausgelenkt.
Bei zunehmender Dachabtriebs-Schneelast 28 wird das Schneefangelement 1 zunächst in seiner Ausgangslage verharren, bis die Dachabtriebs-Schneelast 28 die Federkraft überwinden kann, also ein Soll- oder Umschaltwert einer Dachabtriebs-Schneelast 28 erreicht ist. Durch den Anschlag 15 ist das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 in seiner Ausgangslage gehalten, obwohl eine Ausgangs-Federspannung wirken kann. Dadurch, dass der Anschlag 15 so gewählt ist, dass der Winkel zwischen den Stützelementen 10, 11 nicht genau 180° beträgt, sondern geringfügig kleiner ist, können beim Überschreiten des Umschalt- oder Freigabewerts der Dachabtriebs-Schneelast 28 die Stützelemente 10, 11 überhaupt an dem Schwenklager 14 gegeneinander verschwenkt werden.
Wird die Ausgangslage mit Überwindung der Ausgangs-Federspannung der erfindungsgemäßen Schneefangstütze 1 verlassen, so geschieht dies allmählich und in Abhängigkeit der einwirkenden Dachabtriebs-Schneelast 28. Wenn der Schnee 29 beispielsweise nass ist, so wird das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 um einen erheblichen Winkel verschwenkt werden, bevor ein Abrutschen erfolgt. Ist der Schnee trocken, so kann ein Abrutschen schon bei einer geringeren Überschreitung des Umschalt- oder Freigabewerts der Dachabtriebs-Schneelast 28 stattfinden, sodass das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 um einen geringeren Winkel verschwenkt werden wird. Ist keine Feder-Vorspannung vorhanden, erfolgt ein allmähliches Verschwenken bereits für kleine Dachabtriebs-Schneelasten 28.
Dabei kann vorgesehen werden, dass das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 eine gewünschte maximale Auslenkung erreichen kann. Dies wird erreicht, indem beispielsweise ein Anschlag die weitere Auslenkung des Schneefanggitter-Befestigungselements 6 verhindert. Bevorzugt ist eine Elastizität der Feder 2 so groß, dass das Schneefanggitter-Befestigungselement 3 verschwenkt werden kann, bis es im Wesentlichen parallel zu dem Dach ist. Dabei kann ebenfalls ein Anschlag vorgesehen sein oder das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 kann bei einer maximalen Verschwenkung an dem Dach oder den maximal zusammengelegten Stützelementen 10, 11 und der Feder 2 aufliegen.
Über die Auswahl der Feder 2 beispielsweise hinsichtlich ihrer Federcharakteristik (z. B. Federkonstanten) und/oder die Einstellung der Ausgangs-Federspannung über das Verstellelement 16 kann die Federkraft F_F und damit über ihre Komponente F_F,II der zum Überwinden einer Rückhaltewirkung der Feder notwendige Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast 28 (F_s) vorgegeben werden. Vorzugsweise ist die Feder 2 dabei so an dem Schwenklager 14 und dem Schwenklager 5 bzw. dem Verstellelement 16 befestigt, dass sie austauschbar ist. In dieser Weise und besonders in Kombination mit dem Verstellelement 16 ist die Feder 2 in einfacher Weise auf den zu gewährleistenden Umschaltwert der Dachabtriebs-Schneelast 28 (F_s) einzustellen. Da die maximale Schneelast, aus der die maximale Dachabtriebs-Schneelast folgt, gemäß der Norm DIN EN 1991-1-3:2010-12 von den Eigenschaften des Daches, insbesondere dessen Neigung und dessen geographischer Lage, abhängt, kann die erfindungsgemäße Schneefangstütze 1 so auf einfache Weise an die Erfordernisse jedes Daches angepasst werden.
In der in 3 illustrierten Stellung kann der zuvor von dem Schneefanggitter 8 gesammelte Schnee 29 über das geneigte Schneefanggitter 8 abrutschen. Durch die Einstellung der Feder 2 geschieht dies erst, wenn der Umschaltwert der Dachabtriebs-Schneelast 28 überschritten wird, die gewöhnlich so gewählt wird, dass die maximale Schneelast auf dem Dach nicht überschritten wird. Ebenfalls durch die Feder 2 erfolgt mit der Reduktion der Dachabtriebs-Schneelast 28 durch das Abrutschen eine automatische Rückstellung der Schneefangstütze 1 in die in 2 illustrierte Ausgangslage, in der der Schnee 28 hinter dem Schneefanggitter 8 zurückgehalten wird. Dabei sind nicht nur die in den 2 und 3 illustrierten Stellungen der Schneefangstütze 1 möglich. Viele weitere Zwischenstellungen sowie weiter verschwenkte Stellungen als in 3 illustriert sind möglich und werden abhängig von der einwirkenden Dachabtriebs-Schneelast 28 automatisch angenommen. Es kann daher jeweils in kontrollierter Weise nur so viel Schnee 29 abrutschen, wie vom Dach entfernt werden muss, um dessen Integrität zu gewährleisten. Ist so viel Schnee 29 abgerutscht, dass der Umschaltwert der Dachabtriebs-Schneelast 28 (F_s) wieder unterschritten wird, wird durch die erläuterte Rückstellung der Schneefangstütze 1 ein weiteres Abrutschen von Schnee 29 automatisch verhindert. Erfindungsgemäß wird automatisch ein geeigneter Schwenkwinkel zwischen Dachbefestigungselement 3 und Schneefanggitter-Befestigungselement 6 erreicht, so dass ein manuelles Eingreifen nach einer Montage und der benötigten Einstellung der Feder 2 nicht nötig ist.
Sollten sich über eine lange Einsatzdauer Eigenschaften der Feder 2 verändern, da beispielsweise eine Materialermüdung eintritt, kann die Feder 2 über die Verstellausnehmungen 17 wenn nötig nachgespannt oder gegebenenfalls einfach ausgetauscht werden.
4 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneefangstütze 1 mit einer als Druckfeder ausgebildeten Feder 2. Dachbefestigungselement 3 und Schneefanggitter-Befestigungselement 6 sind in einem Schwenklager 5 verschwenkbar miteinander verbunden, wie dies auch bei den in 1–3 gezeigten Ausführungsformen der Fall ist. Ebenso erfüllen Dachbefestigungselement 3 und Schneefanggitter-Befestigungselement 6 die gleichen Funktionen zur Befestigung am Dach bzw. zur Befestigung des Schneefanggitters 8 wie für die in 1–3 gezeigte Ausführungsform. Das Stütz- und/oder Führungsorgan 9 ist hier einstückig ausgebildet und bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, und starr an dem Dachbefestigungselement 3 gehalten. Bevorzugt hat die Längsachse des Stütz- und/oder Führungsorgans 9 die Form eines Viertelkreises. Das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 besitzt eine Ausnehmung 19, durch welche sich das Stütz- und/oder Führungsorgan 9 je nach Schwenkwinkel des Schneefanggitter-Befestigungselement 6 gleitend hindurchbewegen kann. An einer Abstützung 20, die hier mit einer Ringscheibe gebildet ist, die sich um die Ausnehmung 19 herum erstreckt, liegt der Federfußpunkt 27 der Feder 2 auf. Der Federfußpunkt 27 der Feder 2 kann an der Abstützung 20 lose aufliegen oder daran in beliebiger Weise befestigt sein. Das Stütz- und/oder Führungsorgan 9 ist durch die Feder 2 hindurchgeführt, die in der Ausgangslage eine Ausgangs-Federspannung aufweist, mit welcher ein Anschlag 18 des Schneefanggitter-Befestigungselements 6 gegen das Dachbefestigungselement 3 gepresst wird. Der Anschlag 18 verhindert, dass die Feder 2 das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 über eine gewünschte Ausgangslage hinaus entgegen der Richtung 7 der Dachneigung auslenkt, wenn die Ausgangs-Federspannung größer als Null ist.. Der Winkel, in dem der Anschlag 18 zu dem Schneefanggitter-Befestigungselement 6 steht, bestimmt den Winkel, den das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 und das Dachbefestigungselement 3 in der Ausgangslage gegeneinander einnehmen. Bevorzugt befindet sich das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 in der Ausgangslage im Wesentlichen orthogonal zu dem Dachbefestigungselement 3 oder im Wesentlichen orthogonal zu der Horizontalen.
Die in 5 gezeigte Ausführungsform gleicht im Wesentlichen der in 4 gezeigten. Jedoch ist in ähnlicher Weise wie in der in 2 gezeigten Ausführungsform hier die Ausgangs-Federspannung der Feder 2 einstellbar. Das Verstellelement 16 wird in der Ausführungsform gemäß 5 durch das Stütz- und/oder Führungsorgan 9 selbst gebildet, das Verstellausnehmungen 17a, b, c aufweist. Die Feder 2 wird an einer der Verstellausnehmungen 17, hier die Verstellausnehmung 17a, befestigt. Dabei ist das Befestigen so vorzunehmen, dass die Feder an der Verstellausnehmung 17 ein Widerlager findet, das ausreicht, den Druck, der durch das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 auf die Feder 2 ausgeübt wird, aufzunehmen. Ein solches Widerlager kann beispielsweise durch einen Stift 21 gebildet werden, der in die Verstellausnehmung 17a gesteckt wird und an dem die Feder 2 aufliegen kann oder befestigt wird.
Wirkt eine Dachabtriebs-Schneelast 28 in Richtung 7 der Dachneigung auf das Schneefanggitter 8, verschwenkt die Schneefangstütze 1 nach 5 – und analog die Schneefangstütze 1 nach 4 – in die in 6 gezeigte Stellung. Dabei wird die Feder 2 durch das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 zusammengedrückt, womit das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 in Richtung 7 der Dachneigung verschwenkt wird. Das Stütz- und/oder Führungsorgan 9 ist so durch das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 hindurchgeführt, dass es seine Position bei dem Verschwenken des Schneefanggitter-Befestigungselements 6 beibehält und das Schneefanggitter-Befestigungselement 6 über das Stütz- und/oder Führungsorgan 9 gleitet. Die Funktion zum Abrutschenlassen der Schneelast wird so in entsprechender Weise erreicht wie für die in 1–3 gezeigten Ausführungsformen.
Bezugszeichenliste

1: Schneefangstütze
2: Feder
3: Dachbefestigungselement
4: Einhängbereich
5: Schwenklager
6: Schneefanggitter-Befestigungselement
7: Richtung
8: Schneefanggitter
9: Stütz- und/oder Führungsorgan
10: Stützelement
11: Stützelement
12: Schwenklager
13: Schwenklager
14: Schwenklager
15: Überstand
16: Verstellelement
17: Verstellausnehmungen
18: Anschlag
19: Ausnehmung
20: Abstützung
21: Stift
22: Winkel α
23: Dachlatte
24: Ausnehmung
25: Kniegelenk
26: Federfußpunkt
27: Federfußpunkt
28: Dachabtriebs-Schneelast
29: Schnee

Claims

Schneefangstütze (1) zum Halten eines Schneefangelements mit einem Dachbefestigungselement (3) und einem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement, die relativ zueinander durch eine Dachabtriebs-Schneelast (28) verschwenkbar sind, wobei a) eine zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement wirkende Feder (2) vorhanden ist, b) das Dachbefestigungselement (3) und das Befestigungselement (6) für das Schneefangelement über ein Schwenklager (5) miteinander verbunden sind, welches eine Schwenkachse vorgibt, dadurch gekennzeichnet, dass c) die Feder (2) derart zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement angeordnet ist, dass das Befestigungselement (6) für das Schneefangelement mit zunehmender Dachabtriebs-Schneelast (28) allmählich zunehmend verschwenkt wird und dass d) ein Stütz- und/oder Führungsorgan (9) zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement vorgesehen ist, welches von der Feder (2) beaufschlagt ist, e) wobei das Stütz- und/oder Führungsorgan (9) zwei Stützelemente (10, 11) aufweist, die über ein Kniegelenk (25) miteinander verbunden sind, wobei ein Federfußpunkt (26) der Feder (2) an einem der beiden Stützelemente (10; 11) oder dem Kniegelenk (25) angelenkt ist und der andere Federfußpunkt (27) an dem Dachbefestigungselement (3), dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement oder dem Schwenklager (5) zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement angelenkt ist.
Schneefangstütze (1) zum Halten eines Schneefangelements mit einem Dachbefestigungselement (3) und einem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement, die relativ zueinander durch eine Dachabtriebs-Schneelast (28) verschwenkbar sind, wobei a) eine zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement wirkende Feder (2) vorhanden ist, b) das Dachbefestigungselement (3) und das Befestigungselement (6) für das Schneefangelement über ein Schwenklager (5) miteinander verbunden sind, welches eine Schwenkachse vorgibt, dadurch gekennzeichnet, dass c) die Feder (2) derart zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement angeordnet ist, dass das Befestigungselement (6) für das Schneefangelement mit zunehmender Dachabtriebs-Schneelast (28) allmählich zunehmend verschwenkt wird und dass d) ein Stütz- und/oder Führungsorgan (9) zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement vorgesehen ist, welches von der Feder (2) beaufschlagt ist, e) wobei das Stütz- und/oder Führungsorgan (9) durch die auf Druck beanspruchte Feder (2) hindurchgeführt ist, wobei ein Federfußpunkt (27) der Feder (2) an dem Dachbefestigungselement (3) angelenkt oder abgestützt ist und ein anderer Federfußpunkt (26) der Feder (2) an dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement abgestützt oder angelenkt ist.
Schneefangstütze (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) die zwischen dem Dachbefestigungselement (3) und dem Befestigungselement (6) für das Schneefangelement wirkende Feder (2) in einer nicht mit der Dachabtriebs-Schneelast (28) belasteten Ausgangslage mit einer Ausgangs-Federspannung vorgespannt ist und b) das Befestigungselement (6) für das Schneefangelement infolge der Ausgangs-Federspannung gegen einen Anschlag (15, 18) beaufschlagt ist.
Schneefangstütze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) eine auf Zug oder Druck beanspruchte Längsfeder ist.
Schneefangstütze (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) eine Schraubenfeder ist.
Schneefangstütze (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangs-Federspannung einstellbar ist.
Schneefangstütze (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangs-Federspannung so eingestellt ist, dass ein Verschwenken des Befestigungselements (6) für das Schneefangelement erfolgt, wenn eine maximal zulässige Schneelast des Daches oder ein hiermit korrelierender Umschalt- oder Freigabewert der Dachabtriebs-Schneelast erreicht wird.
Schneefangstütze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) austauschbar ist.
Schneefangstütze (1) nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 8 in Rückbeziehung auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stütz- und/oder Führungsorgan (9) durch eine Ausnehmung (19) des Dachbefestigungselements (3) oder des Befestigungselement (6) für das Schneefangelement hindurchgeführt ist.
Schneefangstütze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachbefestigungselement (3) einen Einhängbereich (4) besitzt, mittels dessen das Dachbefestigungselement (3) an einem Element einer Dachkonstruktion eingehängt werden kann.
Schneefangstütze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachbefestigungselement (3) mindestens eine Ausnehmung (24) besitzt, durch welche das Dachbefestigungselement (3) mit einem Dach verschraubt oder vernietet werden kann.