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Die
Erfindung richtet sich auf ein Befestigungssystem für hohlstabförmige Keramikprofile,
die als Fassaden – Zierelemente
entweder direkt vor der Gebäudewand
oder an der davor montierten Gebäudeverkleidung,
zum Beispiel an Fensterelementen, montiert werden.
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In
der Regel werden diese Keramikprofile zwischen senkrecht verlaufenden
an dem Gebäudekörper befestigten
Traglisenen horizontal angeordnet. Die Befestigungselemente werden
von beiden Seiten in den Hohlraum des Keramikprofils geschoben und
an den Traglisenen befestigt.
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Die
Befestigungselemente müssen
folgenden Anforderungen entsprechen:
- • Die Verbindung
zwischen den Befestigungselementen und dem Keramikprofil soll aus
optischen Gründen
in dem Hohlraum des Profils stattfinden.
- • Aufgrund
des Herstellungsverfahrens – Strangpressen
der Tonmasse + Trocknungsphase mit anschließendem Brennen, sind die Formabweichungen
der Keramikprofile enorm groß,
so dass die Befestigungselemente mehrere Millimeter Toleranzen der
Innenmasse des Keramikprofils aufnehmen können müssen. Das heißt, dass
die Befestigungselemente sich den Innenabmessungen des Keramikprofils
anpassen und durch einen Form- und/oder Kraftschluss einen sicheren
Halt des Keramikprofils gegen alle dreidimensional wirkende Kräfte, wie
Eigengewicht und Wind, gewährleisten
müssen.
- • Die
Verbindung zwischen den Befestigungselementen und dem Keramikprofil
muss die dreidimensionale Montagetoleranzen, sowie die Bewegungen
der tragenden Konstruktion, die durch Erschütterungen und Formänderung
des Rohbaukörpers,
bzw. der Fassadenelemente hervorgerufen werden, sicher aufnehmen
können.
- • Die
oben genannten Anforderungen müssen
erfüllt
werden unter der Bedingung, dass dabei das Keramikprofil durch mögliche Kerbwirkung
oder erhöhte
Kräfte,
die zum Beispiel durch Verkanten oder Verklemmen der Befestigungselemente
im Keramikprofil hervorgerufen werden können, nicht beschädigt oder
zerstört
wird.
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Zur
Zeit gibt es mehrere Befestigungsvarianten für die Keramikprofile, die auf
drei verschiedenen Lösungsansätzen basieren:
- 1. Es wird ein mit elastischen Stoffen ummantelter Metallstab,
der an dem zum Keramikprofil abgewandten Ende ein Außen- oder
Innengewinde aufweist, in das Keramikprofil geschoben. Dabei muss
die Ummantelung mit Übermaß dimensioniert
werden, so dass sie die Maßtoleranzen
des Keramikprofils aufnehmen und garantiert eine gewisse Vorspannung
erzeugen kann um einen spielfreien Halt zu gewährleisten. Durch eine Bohrung
in der Traglisene wird der Metallstab mittels einer Mutter oder
Schraube an der Traglisene befestigt. Komplizierter wird es, wenn
die Keramikprofile beidseitig der Traglisene angeordnet sind, und
auf einem Metallstab, der die Traglisene durchdringt, zwei Keramikprofile
befestigt werden müssen.
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Diese
Lösung
ist zwar relativ günstig
in der Herstellung, weist aber folgende Nachteile auf:
Wenn
die Keramikprofile beidseitig der Traglisene montiert werden, muss
der Metallstab zuerst vollständig
in das eine Keramikprofil hineingeschoben und dann mit Hilfe eines
Zugfadens oder dergleichen durch die Bohrung in der Traglisene wieder
herausgezogen und dabei gleich in das nächste Keramikprofil, in dem
die elastische Ummantelung schon vormontiert ist, eingeführt werden.
Anschließend
muss der Metallstab an der Traglisene mittels Muttern oder Sicherungsringe
fixiert werden. Bedingt durch die großen Reibungskräfte, die
die Vorspannung in dem Keramikprofil der elastischen Ummantelung
auf dem Metallstab erzeugt, und die gering gehaltenen Abstände zwischen
dem Keramikprofil und der Traglisene, ist der Montagevorgang sehr
kompliziert und zeitraubend. Der eventuelle Austausch von beschädigten Keramikprofilen
ist mit noch größerem Zeitaufwand
verbunden.
- 2. Der zweite Lösungsansatz unterscheidet sich von
dem ersten damit, dass die Vorspannung der elastischen Ummantelung
im Keramikprofil nicht durch Übermaß, sondern
durch spreizen eines Spannelementes, das auf den Metallstab vormontiert
ist, erzielt wird.
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Die
Montage der Keramikelemente mit dieser Befestigungskonstruktion
erscheint zwar etwas komfortabler, ist aber immer noch zeitaufwendig
und dazu noch teuer in der Herstellung.
- 3.
Die dritte in der EP
0 702 118 A1 beschriebene Lösung sieht vor, dass in die
Hohlkammer des Keramikprofils ein U-förmiges Tragprofil mit an mehreren
Seiten schräg
angestellten Laschen eingeschoben wird. Dabei werden die Laschen
zurück gebogen
mit dem Ziel eine spielfreie Verbindung zwischen dem Tragprofil
und dem Keramikprofil herzustellen.
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In
der Praxis sieht es aber so aus, dass bei dem Durchschieben des
U-Profils durch das Keramikprofil die Laschen an den nach innen
gerichteten Formabweichungen des Keramikprofils eventuell mehrmals
unkontrolliert zurück
gebogen werden, so dass ein Formschluss zwischen den beiden Profilen nur
an einem Ende gewährleistet
werden kann. Auch die durchlaufende Auflagefläche, die das U-Profil bietet,
schließt
eine kontrollierte Auflage des Keramikprofils an dessen Enden praktisch
aus.
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Die
unterschiedliche thermische Ausdehnung der beiden Profile in Verbindung
mit den widerhakenförmig
ausgebildeten Laschen wird im Laufe der Zeit zur Verschiebung des
Keramikprofils auf dem U-Profil führen. Auch das Justieren des
U-Profils in dem Keramikprofil erscheint wegen den Widerhaken problematisch.
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Ausgehend
von dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungssystem für hohlstabförmige Keramikprofile zu entwickeln,
das den oben beschriebenen Anforderungen entspricht, und die Nachteile
der zur Zeit bekannten Systeme nicht aufweist.
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Die
Aufgabe wird durch ein Befestigungssystem nach Anspruch 1 gelöst.
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Die
dem Keramikprofil abgewandte Seite des Tragelementes muss eine Befestigungsmöglichkeit
an der Traglisene aufweisen, z. B. ein Außen- oder Innengewinde.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Anlagefläche des Tragelementes nach
oben ausgerichtet wird, um die nach unten wirkende Gewichtskraft,
die Hauptkomponente der auf den Halter einwirkenden Kräfte, des Keramikprofils
aufzunehmen. Dabei wird das Federelement einen auch nach unten gerichteten
Druck auf die innere Mantelfläche
ausüben,
so dass die beiden Kräfte
sich gegenseitig nicht aufheben bzw. mindern, und somit für einen
sicheren spielfreien Halt des Keramikprofils sorgen.
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Eine
vorteilhafte Anordnung dieser Befestigungskonstruktion ergibt sich,
indem das Federelement so ausgebildet wird, dass es den Druck nicht nur
in einer, sondern in mehreren, z. B. auch in den beiden horizontalen
Richtungen auf die innere Mantelfläche des Keramikprofils ausübt. Um die
dreidimensionalen Toleranzen des Keramikprofils, die Montagetoleranzen
und Bewegungen des Rohbaukörpers
besser aufnehmen zu können
ist es sehr günstig,
wenn das Federelement mehrere Abschnitte aufweisen wird, die unabhängig von
einander sich verformen können.
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Somit
wird auf eine einfache und günstige Weise
ein Halter hergestellt, der den oben aufgeführten Grundanforderungen, wie
Halterung durch einen in der Laibung des Keramikprofils erzeugten
Kraftschluss sowie zwängungsfreie
Aufnahme der Fertigungs- und Montagetoleranzen und der Rohbaubewegungen,
entspricht.
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Eine
Weiterbildung dieser Befestigungskonstruktion sieht vor, dass das
Tragelement des Halters neben der einen Anlagefläche noch einen Anschlag z.
B. in einer horizontalen Richtung für die innere Mantelfläche des
Keramikprofils bildet. Somit wird eine genauere Positionierung des
Keramikprofils erzielt.
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Wenn
das Federelement oder das Federelement zusammen mit dem Tragelement
so geformt werden, dass sie einen tonnenartigen Körper in
der Laibung des Keramikprofils bilden, der an seinem Umfang mehrere
vorzugsweise annähernd
punkt- oder linienförmige
Kontaktstellen zu dem Keramikprofil aufweist, entsteht eine gelenkige
Verbindung zwischen dem Keramikprofil und dem tonnenartigen Körper, die
auch dreidimensionale Schrägstellungen des
Keramikprofils relativ zu dem tonnenartigen Körper erlaubt.
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Eine
vorteilhafte Variante der Befestigungskonstruktion ergibt sich,
wenn der Halter an der Traglisene mittels einer Feder-Nut-Verbindung
befestigt wird. Dafür
wird an der Lisene ein Nutstein befestigt, in den das dem Keramikprofil
abgewandte und entsprechend geformte Ende des Tragelementes gesteckt
wird. Die Feder-Nut-Verbindung muss so ausgebildet werden, dass
sie die Gewichts- und die Windkräfte
aufnehmen und sie in die Traglisene weiterleiten kann.
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Diese
Befestigungsvariante des Halters an der Traglisene hat den Vorteil,
dass die Keramikelemente ohne Probleme beidseitig der Lisene unabhängig von
einander montiert werden können.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung dieser Konstruktion sieht vor, dass das
Tragelement eine L-Form aufweist und dass an einem Schenkel des Tragelements,
der parallel zu der Längsachse
des Keramikprofils ausgerichtet ist und in den Hohlraum des letzten
eingreift und eine Anlagefläche
bildet, das Federelement befestigt ist. Der andere Schenkel des Tragelementes,
der senkrecht zu der Längsachse des
Keramikprofils und parallel zu der Traglisene ausgerichtet ist,
greift in eine Nut in der Traglisene oder in einem an der letzten
befestigten Nutstein ein.
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Die
Herstellung dieses Halters ist sehr einfach und günstig, denn
das Tragelement kann aus einem handelsüblichen L-Profil oder aus einem
Kantblech gefertigt werden und das Federelement kann aus elastischen
Werkstoffen oder in Form einer Flachfeder hergestellt werden.
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Aufgrund
dessen, dass der Halter sich in dem Keramikprofil entlang dessen
Längsachse
verschieben und auch in gewissen Grenzen dreidimensional verdrehen
lässt,
können
mit dieser Konstruktion alle Fertigungs- und Montagetoleranzen sowie auftretende
Formänderungen
und Bewegungen des Rohbaukörpers
leicht aufgenommen und ausgeglichen werden, ohne dass in das Keramikprofil
Kräfte eingeleitet
werden, die es zerstören
könnten.
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Auch
eine polygonale Anordnung der beidseitig der Traglisene angeordneten
Keramikprofile ist mit diesem Befestigungssystem möglich. Bei
geringen Abweichungen des Winkels zwischen dem Keramikprofil und
der Traglisene von 90° kann
entweder der gesamte Halter in dem Keramikprofil verdreht werden,
oder nur das Tragelement. Im letzten Fall muss das Tragelement mit
dem Federelement drehbar verbunden sein. Bei größeren Winkelabweichungen wird
der Schenkel des Tragelementes, der in den Nutstein eingreift, in
einem Winkel zu der Längsachse
des Keramikprofils angeordnet, der dem Winkel zwischen der Längsachse
des Keramikprofils und der Traglisene entspricht.
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Um
einem ungewollten Herausheben des Tragelementes aus dem Nutstein
vorzubeugen können
eventuell verschiedene Arretierungsmittel, wie Schnappfeder, Gewindestifte,
oder ähnliche,
verwendet werden.
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Wenn
die Keramikelemente nur einseitig der Traglisene angeordnet sind,
sieht die Erfindung eine vereinfachte Variante dieser Befestigung
vor, bei der der zu der Traglisene parallele Schenkel des Tragelementes,
in dem Gewindebohrungen eingearbeitet sind, mittels Schrauben direkt
an der Traglisene befestigt wird.
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Die
Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert. Dabei
zeigt:
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1 einen
Vertikalschnitt und 2 einen Horizontalschnitt durch
ein hohlstabförmiges
Keramikprofil 1, das mittels eines Halters 4,
der ein Stabförmiges
Tragelement 5 (vorzugsweise ein Rechteckprofil) aufweist,
das mit einem Ende, an dem eine Flachfeder 6 befestigt
ist, in den Hohlraum des Keramikprofils eingreift und eine Anlagefläche 7 für die nach
unten wirkende Gewichtskräfte
für das
Keramikprofil bildet. Dabei ist die Flachfeder 6 so ausgebildet,
dass sie mit ihren drei Federschenkeln 8 einen Druck auf
die untere 9 und die zwei seitlichen 10 Wandflächen des
Keramikprofils ausüben.
Somit wird ein elastischer Form- und Kraftschluss zwischen dem Halter
und dem Keramikprofil erzeugt, bei dem alle Fertigungs- und Montagetoleranzen
zwängungsfrei
aufgenommen werden können.
Die dem Keramikprofil abgewandte Seite des Tragelementes weist eine
Gewindebohrung auf, so dass der Halter an der Traglisene 11 mittels
einer Schraube 12 befestigt werden kann.
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3 einen
Horizontalschnitt durch ein hohlstabförmiges Keramikprofil 1 das
in einem von 90° abweichenden
Winkel zu der Traglisene 11 angeordnet ist. Damit wird
es verdeutlicht, dass man mit dem gleichen Halter ohne zusätzlichen
Aufwand auch eine polygonale Anordnung der Keramikelemente realisieren
kann.
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4 einen
Vertikalschnitt und 5 eine Draufsicht von einem
Befestigungspunkt, bei dem die Tragelemente 13 und 14 der
Halter 17 und 18 eine L-Form aufweisen. An den
in die Keramikprofile 1 und 2 eingreifenden und
eine Anlagefläche
bildenden Schenkeln 13.1 und 14.1 der Tragelemente
sind Federelemente 15 in Form einer Flachfeder befestigt, die
Druck auf die drei freien Innenflächen der Keramikprofile ausüben und
somit einen elastischen Form- und Kraftschluss mit den letzten bilden.
Die anderen Schenkel 13.2 und 14.2 der Tragelemente greifen
in die an der Traglisene 11 befestigten Nutsteine 16 ein.
Dabei ist es aus der 5 ersichtlich, dass auch eine
polygonale Anordnung der Keramikprofile 2 auf sehr einfache
Weise realisiert werden kann. Dafür muss nur das Tragelement 14,
das in diesem Fall aus einem Aluminium L-Profil gefertigt ist, entsprechend
schräg
zugeschnitten werden.
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6 einen
Vertikalschnitt durch einen Befestigungspunkt, bei dem auf einen
Nutstein verzichtet wird und das Tragelement 19 des Halters
direkt an der Traglisene 11 mittels Schrauben 20 befestigt
ist.