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Die Erfindung betrifft eine Montageanordnung zur Befestigung von Bauelementen, wie Fenster oder Türen, in einer Maueröffnung sowie ein Lastaufnahmeteil für eine solche Montageanordnung.
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Seit geraumer Zeit spielt die Verbesserung der Wärmedämmungseigenschaften von Gebäudeteilen aus Umweltschutzgründen zur Energieeinsparung eine zunehmend wichtige Rolle. Im Zuge der bautechnischen Maßnahmen hierfür werden zum einen die verwendeten Mauersteine in ihren Wärmedämmungswerten verbessert, indem diese beispielsweise mit einer Vielzahl von wärmeisolierenden Kanälen ausgerüstet werden. Um diese Kanäle herum bleiben dann relativ filigrane Materialstege stehen, deren Festigkeit begrenzt ist. Diese Problematik spielt insbesondere bei Ziegelsteinen eine erhebliche Rolle.
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Zum anderen werden die zu montierenden Fenster- und Türelemente aufgrund des Trends zu hellen Wohnungen immer größer. Dies erhöht genauso das durchschnittliche Elementgewicht solcher Bauelemente, wie die durch die Wärmeschutzverordnung erforderlichen Dreifach-Verglasungen und die Verwendung von Funktionsgläsern, wie Schallschutz- und Sicherheitsverglasungen.
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Ein weiteres Problemfeld ist die Montage von Fenstern mit anderweitig erhöhten Anforderungen, wie beispielsweise eine Fenstermontage nach den „Technische Regeln für die Verwendung von absturzsichernden Verglasungen (TRAV)“, eine besonders einbruchssichere Montage beispielsweise der Widerstandsklasse RC 2 N, eine Befestigung von französischen Balkonen oder ein Einbau von besonders brandgeschützten Fenster- und Türelementen.
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Aufgrund der erhöhten Gewichte der Bauelemente und der verringerten Festigkeiten des Mauerwerks ist eine nachhaltige Elementbefestigung mit den üblichen Montagetechniken nicht mehr zuverlässig realisierbar, da die entstehenden Druck-, Zug- und Scherkräfte durch eine reine Schraubbefestigung des Elementes im Ziegelmauerwerk nicht mit ausreichender Sicherheit abgetragen werden können.
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Die Erfindung liegt ausgehend von dieser Problematik die Aufgabe zu Grunde, eine Montageanordnung zur Befestigung von Bauelementen, wie Fenster oder Türen, in einer Maueröffnung anzugeben, die auch bei Mauersteinen mit begrenzter Festigkeit eine stabile Befestigung schwerer Bauelemente gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird mit einer Montageanordnung gemäß Patentanspruch 1 durch folgende Merkmale gelöst:
- – einen die Maueröffnung laibungsseitig begrenzenden Mauerstein, insbesondere Mauerziegel mit geringem Wärmeleitwert,
- – ein mit dem Mauerstein verbundenes Rahmenteil des Bauelements, und
- – ein in einer laibungsseitigen Vertiefung des Mauersteins zwischen Mauerstein und Rahmenteil des Bauelements sitzendes Lastaufnahmeteil, durch das eine Verschraubung des Bauelements zur Verankerung im Mauerstein durchgreift.
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Die Grundidee der Erfindung liegt darin, die im Stand der Technik sehr konzentrierte Beaufschlagung des Mauersteins durch die jeweilige Verschraubung zu vermeiden und die zu übertragenden Kräfte durch das Lastaufnahmeteil zwischen Mauerstein und Rahmen des jeweiligen Bauelementes gleichmäßiger auf das Mauerwerk zu verteilen. Damit können solche Verschraubungen auch bei zeitgemäßen, hoch-wärmedämmenden Mauersteinen mit filigranen Materialstegen eingesetzt werden, ohne dass ein Ausbrechen des Steinmaterials zu befürchten ist.
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Die abhängigen Ansprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen dieses Grundkonzepts der Erfindung. So ist das Lastaufnahmeteil bevorzugter Maßen als Profilteil ausgebildet, das mit einem zur Anlage am Mauerstein und am Rahmenteil dienenden Basisschenkel und mindestens einem davon abstehenden, in einen Aufnahmeschlitz in der laibungsseitigen Vertiefung eingreifenden Aussteifungssteg versehen ist. Der Basisschenkel liegt am Mauerwerk an und dient dabei als Auflager für das Rahmenteil. Somit wird die Druckfestigkeit der Anordnung aus Mauerstein und Lastaufnahmeteil signifikant erhöht. Der in einen Aufnahmeschlitz des Mauerwerks eingreifende Aussteifungssteg erhöht weiter die Druck- und auch Zugfestigkeit des Materials im Laibungsbereich des Mauerwerks.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verläuft das Lastaufnahmeteil mit der laibungsseitigen Vertiefung horizontal über die laibungsseitige Fugenfläche der Mauersteine. Damit wird zum einen die volle Breite des Mauerwerks für die Lastabtragung ausgenutzt. Zum anderen kann die Vertiefung gegebenenfalls mit dem Aufnahmeschlitz als komplett über die Breite der Fugenfläche durchgehende Ausfräsung in produktionstechnisch besonders einfacher Weise angelegt werden.
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Die vorteilhafte Auslegung des Lastaufnahmeteils als U-Profilteil mit einem in seiner Dicke verstärkten Basisschenkel und zwei davon abstehenden, in jeweilige Aufnahmeschlitze im Mauerstein eingreifenden Aussteifungsstegen stellt einen besonders günstigen Kompromiss zwischen guten Kraftübertragungseigenschaften, einfacher Herstellbarkeit und rationeller Umsetzbarkeit der Erfindung in der Anwendung dar. Darüber hinaus wird dem Lastaufnahmeteil durch den verstärkten Basisbereich eine besonders große Festigkeit in Bezug auf das Auszugsmaß der für die Befestigung des Bauelementes verwendeten Schrauben verliehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Basisschenkel des Lastaufnahmeteils durch Auflagestege seitlich über die Aussteifungsstege hinaus verbreitert. Dies verbessert weiter die Vergleichmäßigung der zu übertragenden Kräfte und damit die Druckfestigkeit der Montageanordnung.
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Eine besonders kostengünstige Alternative für die Realisierung des Lastaufnahmeteils stellt die Herstellung aus einem formstabilen Kunststoffmaterial dar. Das Lastaufnahmeteil kann dadurch als Extrusionsprofil endlos hergestellt und in seiner Länge an die Dicke des Mauerwerks angepasst werden. Die Festigkeit und Schlagzähigkeit des Kunststoffmaterials ist dem Anwendungszweck entsprechend zu wählen.
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Falls im Hinblick auf besonders schwere Bauelemente oder sehr empfindliches Mauerwerk eine Verbesserung der Widerstandsfähigkeit des Lastaufnahmeteils, insbesondere bei dessen Auslegung als Kunststoff-Bauteil, ins Auge zu fassen ist, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu dessen zusätzlicher Stabilisierung ein an die Profilform angepasstes Stabilisierungsprofil zum Einsatz kommen. Dieses ist vorzugsweise aus einem entsprechend profilierten Metallblech gebildet und zwischen Lastaufnahmeteil einerseits und Mauerstein bzw. Rahmenteil des Bauelementes andererseits eingesetzt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dimensionierung der Vertiefung des Mauersteins an die Querschnittsdimensionen des Lastaufnahmeteils und gegebenenfalls des Stabilisierungsprofils angepasst. Damit lässt sich eine besonders wirkungsvolle Lastabtragung erzielen.
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Für eine weitere Verbesserung der Kraftübertragung zwischen dem Lastaufnahmeteil und dem Mauerstein sorgen die optional vorgesehenen Kopfplatten, die an den Enden des Lastaufnahmeteils angebracht sind und die Innen- bzw. Außenfläche umkreisen. Damit wird insbesondere den Scherkräften des in der Maueröffnung montierten Bauelementes nach innen und außen entgegengewirkt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lastaufnahmeteils sieht eine Profilierung auf seiner dem Mauerstein abgewandten Oberfläche vor. Durch die damit verbundene Oberflächenvergrößerung wird die Putzhaftung auf dem Lastaufnahmeteil verbessert.
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Die Erfindung betrifft auch ein Lastaufnahmeteil selbst, das die vorstehend im Zusammenhang mit der Montageanordnung bereits erläuterten Merkmale und vorteilhaften Weiterbildungen aufweist. Zur Vermeidung von Wiederholungen kann darauf verwiesen werden.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines Fensters in einer Maueröffnung,
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2 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht einer Montageanordnung in der Zone II gemäß 1,
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3 eine Ansicht der Montageanordnung gemäß 2 aus Pfeilrichtung III,
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4 und 5 Vertikalschnitte der Anordnung gemäß Schnittlinie IV-IV nach 3,
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6 und 7 perspektivische Ansichten eines Mauersteins mit unterschiedlichen Vertiefungen für ein Lastaufnahmeteil,
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8 eine perspektivische Ansicht eines Mauersteins mit einem daran angebrachten Lastaufnahmeteil,
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9 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht des Mauersteins in der Zone IX gemäß 6 mit einem Lastaufnahmeteil,
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10 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht des Mauersteins in der Zone X gemäß 7 mit einem Lastaufnahmeteil und einem Stabilisierungsprofil,
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11 eine perspektivische Darstellung eines Lastaufnahmeteils, und
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12 eine perspektivische Darstellung eines Stabilisierungsprofils.
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Wie aus 1 hervorgeht, wird in einer Mauer 1, die aus einzelnen Mauersteinen 2 in Form von Ziegelsteinen aufgebaut ist, in einer Maueröffnung 3 ein Fenster 4 mithilfe von noch näher zu erläuternden Montageanordnungen 5 mit seinem stationären Rahmenteil 6 befestigt. Daran ist in üblicher Weise der Fensterflügel 7 umfassend den Fensterrahmen 8 und die Verglasung 9 schwenkbar angeschlagen.
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Der Aufbau der Montageanordnungen 5 ist anhand von 2 bis 5 näher zu erläutern. Gezeigt ist dort ein die Maueröffnung 3 laibungsseitig begrenzender Mauerstein 2 in Form eines mit einer Vielzahl von Hohlräumen 10 und dementsprechend filigranen Materialstegen 11 versehenen und damit gut wärmedämmenden Ziegelsteins. An der laibungsseitigen Fugenfläche 12 des Mauersteins 2 ist in noch näher zu erläuternder Weise ein Lastaufnahmeteil 13 in einer Vertiefung 14 angebracht, über das das Rahmenteil 6 des Fensters 4 hinweg läuft. Das Lastaufnahmeteil 13 sitzt also zwischen Mauerstein 2 und Rahmenteil 6, wobei die Verschraubung V des Rahmenteils 6 im Mauerstein 2 durch eine das Rahmenteil 6 und das Lastaufnahmeteil 13 durchsetzende Mauerschraube 15 erfolgt.
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Wie insbesondere aus den 4, 5, 9 und 11 hervorgeht, ist das Lastaufnahmeteil 13 als Profilteil aus einem formstabilen, schlagzähen Kunststoffmaterial extrudiert und in seiner Länge L auf die Dicke D der Mauer 1 (siehe 3) abgelängt. Es weist im Querschnitt eine U-Form mit einem Basisschenkel 16 und zwei davon rechtwinklig abstehenden Aussteifungsstegen 17 auf. Die Querschnittsdicke Q des Basisschenkels 16 ist gegenüber der der Aussteifungsstege 17 deutlich erhöht. Auf seiner Außenseite ist der Basisschenkel 16 schließlich über die Aussteifungsstege 17 hinaus seitlich durch Auflagestege 18 verbreitert.
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Wie in 8 jeweils auf Teilflächen angedeutet ist, sind das Lastaufnahmeteil 13 und die Kopfplatten 22 auf ihren dem Mauerstein 2 abgewandten Seiten mit einer Oberflächenprofilierung 19 beispielsweise in Form einer Kreuzriffelung versehen, um durch die damit erreichte Oberflächenvergrößerung eine verbesserte Putzhaftung zu erreichen.
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Wie aus den beigefügten Zeichnungen und insbesondere den 4, 5, 6 und 9 hervorgeht, ist der Mauerstein 2 zum Zusammenwirken mit dem Lastaufnahmeteil 13 speziell hergerichtet und zwar durch Einbringen der oben bereits erwähnten, horizontal über seine laibungsseitige Fugenfläche 12 verlaufenden, streifenförmigen Vertiefung 14 in Form einer Ausfräsung, die je nach Profilierung der laibungsseitigen Fugenfläche 12 und Dimensionierung der Vertiefung 14 lediglich die im Querschnitt trapezförmigen Vorsprünge 20 des Mauersteins 2 an seiner laibungsseitigen Fugenfläche 12 oder auch den ganzseitigen Materialsteg 11’ erfasst. Die Vertiefung 14 wird an ihren Längsrändern noch durch senkrecht zur laibungsseitigen Fugenfläche 12 in den Mauerstein 2 eingreifende Aufnahmeschlitze 21 komplettiert.
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Wie aus 2, 3 und 8 hervorgeht, ist als weitere Ergänzung für das Lastaufnahmeteil 13 beiderseits an seinem Ende jeweils eine Kopfplatte 22 vorgesehen, die über stirnseitige Gewindelöcher 23 (siehe 9 bis 11) mit entsprechenden Schrauben 24 am Basissteg 16 des Lastaufnahmeteils 13 befestigt werden können.
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Ein Zusatzteil zur Stabilisierung des Lastaufnahmeteils 13 ist schließlich in 12 einzeln sowie in 5 und 10 in verbautem Zustand gezeigt. Dieses Stabilisierungsprofil 25 besteht aus einem der U-Profilform des Lastaufnahmeteils 13 nachgeformten und entsprechend profilierten Metallblech mit einem Basissteg 26 und rechtwinklig davon ab stehenden Seitenstegen 27. Letztere sind durch Umbiegen des Metallblechs auf sich selbst doppelwandig ausgebildet und umgeben so im aufgesteckten Zustand des Stabilisierungsprofil 25 auf dem Lastaufnahmeteil 13 dessen Aussteifungsstege 17 beiderseits (siehe 5 und 10). Bei Verwendung dieser Kombination von Lastaufnahmeteil 13 und Stabilisierungsprofil 25 ist – wie anhand von 7 und 10 erkennbar ist – die Breite des Aufnahmeschlitzes 21 entsprechend größer auszuführen.
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Die Anwendung der Montageanordnung 5 ist abschließend wie folgt zu erläutern:
Vor der Montage des Rahmenteils 6 des Fensters 4 sind an den Stellen der Maueröffnung 3, wo die Montageanordnungen 5 zum Einsatz kommen sollen, an der laibungsseitigen Fugenfläche 12 der entsprechenden Mauersteine 2 horizontal die Vertiefungen 14 mit den Aufnahmeschlitzen 21 durch eine geeignete Fräse bzw. Säge einzubringen, wie dies in 6 bzw. 7 gezeigt ist. Anschließend wird das Lastaufnahmeteil 13 gegebenenfalls mit einem darauf gesteckten Stabilisierungsprofil 25 in der Vertiefung 14 auf den Mauerstein 2 gesetzt und mit einer oder mehreren Schrauben 28 (siehe 8) am Mauerwerk befestigt. Sofern eine besonders stabile Montage des Fensters 4, beispielsweise im Falle einer besonders schweren Sicherheitsverglasung oder bei einer großen Fenstertür, verlangt ist, können die beiden Kopfplatten 22 zusätzlich an das Lastaufnahmeteil 13 seitlich angeschraubt und gegebenenfalls mit einer weiteren Mauerschraube 15 in der Innen- und Außenfläche 30, 31 des Ziegelsteins 2 verankert werden. In einem letzten Montageschritt wird dann das Rahmenteil 6 des Fensters 4 aufgesetzt und mittels der oben erwähnten Mauerschrauben 15, die die Lastaufnahmeteile 13 der Montageanordnungen 5 über entsprechende Öffnungen 29 in Form von Bohrungen (siehe 4, 5 und 8 bis 11) durchdringen, im Mauerwerk befestigt.
