DE1952446A1

DE1952446A1 - Befestigungsvorrichtung fuer Abdeckelemente

Info

Publication number: DE1952446A1
Application number: DE19691952446
Authority: DE
Inventors: Fritz Schnebel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-10-17
Filing date: 1969-10-17
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE1952446C3; FR2066184A5; GB1291188A; DE1952446B2

Description

Fritz Schnebel , Greimelberg

Befestigungsvorrichtung für Abdeckelemente

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von vorzugsweise lichtdurchlässigen, grossflächigen Abdeckelementen zur Abdeckung an Gebäuden, Hallen und ähnlichen Räumlichkeiten.

Derartige Abdeckungen unter Verwendung lichtdurchlässiger Elemente finden insbesondere Anwendung bei Sheddächern, für Lichtkuppeln von Bahnhofshallen und dergleichen sowie für Zeltdachkonstruktionen für Sportstätten und ähnliches.

Bei bisher bekannten Konstruktionen v/erden die Abdeckeleraente mit Hilfe von mit einer Tragkonstruktion am Gebäude starr verbundenen Befestigungsvorrichtungen an der Tragkonstruktion befestigt. Da die Abdeckelemente jedoch ungleichmässigen Belastungen, etwa hervorgerufen durch Winddruok oder Schneelast, und verschiedenen Belastungen, wie

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Druck- und Sogkräfben, ausgesetzt sind, treten ernsthafte Schwierigkeiten insbesondere bei rOr zuverlässigen Abdichtung der Befescigungcstellen und durch dia mechanische Beanspruchung der Bereatigungsvorrichtung selbst auf. Da in vielen Fällen eine Begehbarkelt der abgedeckten Fläche gefordert wird, können sich an den Eafestigungsstellen durch direktes Auftreten der das Dach begehenden Personen derartige Spitzenbelastungen ausbilden, dass es zu einem Abscheren oder Verbiegen der Befestigungsbolzen oder dergleichen kommt, selbst wenn diese für den normalen Beiastungsfall ungewöhnlich stark ausgeführt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Vorrichtung zur Befestigung von vorzugsweise lichtdurchlässigen, grosβflächigen Abdeckelementen zu schaffen, die einerseits für eine gleichmässlgo Kraftvertallung an der unmittelbaren Befestigungsstelle der Befestigungsvorrichtung an der Tragkonstruktion und andererseits für eine zuverlässige Abdichtung sowie eine Kräfteauftüilung in den Abdeckelementen selbst bei ungleichmäsalger Belastung sorgt.

Diese Aufgabe wird erfinf.ungsgemöss dadurch gelöst, dass auf einem in einer Tragkonstruktion eingeschraubten Bolzen ein Kugelkopf befestigt ist, auf welchem allseitig schwenkbar in der Art einer Kugelpfannenverbindung eine Klemmvorrichtung sitzt, in der das Abdeckelement dichtend eingeklemmt ist.

Kino zweckmössige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die auf dem Kugelkopf sitzende Klemmvorrichtung im wesentlichen aus zwei einander benachbarten, etwa spiegelbildlich angeordneten Tellern mit dazwischenliegenden Dichtungsringen besteht, wobei die Teller konzentrische, büchsenartige Fortsätze mit Innenräumen aufweisen und der Innenraum des dem Kugelkopf benachbarten büchsenartigen Fortsatzes

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ein Gewinde aufweist. Die Teller sind dabei etwa spiegelbildlich zueinander auf beiden Planseiten eines Abdeckelements mit dazwischen liegenden Dichtungsringen und konzentrisch zu einer Bohrung im Abdeckelement angeordnet und werden durch eine Schraube dichtend zusammengehalten. Die büchsenartigen Fortsätze weisen zweckmässig eine solche Höhe auf, dass sie beim Verschrauben der Teller die Kompression der Dichtungsringe begrenzen.

Die Abdeckelemente können beispielsweise aus Acrylglasplatten bestehen. In einer zweckmässigen 'Ausführungsform der Erfindung ist der Bolzen mit Kugelkopf und die Schraube zum Zusammenhalten der Teller aus nicht rostendem Stahl, die Teller selbst sind aus Al Si 13 kugelpoliertem Druckguss. Die Dichtungsringe können vorgespannte Druckringe aus Kunstgummi sein.

Eine weitere Fortbildung der Erfindung besteht darin, dass eine Schraube zum Zusammenhalten der Teller mit einem weiteren Kugelkopf ausgerüstet ist, auf welchem eine zweite Klemmvorrichtung zur Befestigung eines vtfeiteren Abdeckelementes in einer im wesentlichen parallelen Ebene zum ersten Abdeckelement allseitig schwenkbar sitzt.

Durch das Kugelgelenk in unmittelbarer Nähe der eigentlichen Befestigungsstelle der Befestigungsvorrichtung an der Tragkonstruktion ergibt sich auch bei ungleichmässiger Belastung der Befestigungsvorrichtung eine Kräfteverteilung in der Art, dass insbesondere die auf dem Bolzen mit Kugelgelenk wirkende Biegebeanspruchung vermindert wird. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Befestigungsvorrichtung durch zu ihrer Hauptsache schräge Kräfte belastet wird, wie sie sich beispielsweise beim Begehen einer derartigen Platte

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ergeben oder wie sie bei zur Planfläche der Abdeckelemente schrägem Winddruck auftreten.

Bei ungleichmässiger Belastung weichen die Ebenen der Abdeckelemente gegenüber der Achse der Befestigungsvorrichtung elastisch aus. Dies hätte bei starrer Verbindung eine entsprechend wechselnde, ungleichmässige Belastung der Dichtungsringe zur Folge, wobei infolge einer Verschiebung der Dichtungsringe die Abdichtung nur schwer aufrechterhalten werden kann. Durch das erfindungsgemässe Kugelgelenk wird eine derartige ungleichmässige Belastung der Dichtungsringe ausgeglichen, so dass diese im wesentlichen nur auf Druck beansprucht werden und so eine sehr gute Abdichtung bilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Befestigungsvorrichtung für eine Schicht von Abdeckelementen mit eingeklemmtem Abdeckelement;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Befestigungsvorrichtung für zwei Schichten von Abdeckelementen mit eingeklemmten Abdeckelementen.

In Fig. 1 sitzt die Klemmvorrichtung 1 auf dem Kugelkopf 2 des Bolzens 3. Der Bolzen 3 aus rostfreiem Stahl ist in einer Tragkonstruktion 4 verschraubt. Die Klemmvorrichtung 1 enthält zunächst einen unteren Teller 5. Dieser Teller 5 besteht aus Al Si 13 Druckguss und ist kugelpoliert. Mit einem Ansatz 6 auf der Unterseite des Tellers 5 ist dieser um den Kugelkopf gegossen oder geformt. Es entsteht auf diese Weise eine Art Kugelpfannenverbindung zwischen der Klemmvorrichtung 1 und dem Bolzen 3.

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Bei der Montage wird der Bolzen 3 mit dem angegossenen Teller 5 zunächst mit der Tragkonstruktion k verschraubt. Hierauf wird ein erster Dichtungsring 7 aus dauerelastischem K-unstgumrai auf den Teller 5 gelegt und hierauf das Abdeckelement, im vorliegenden Fall eine Acrylglasplatte 8, aufgelegt. In diese Acrylglasplatte kann nun, nachdem sie auf eine nicht gezeigte Weise vorübergehend gegenüber der Tragkonstruktion festgespannt wurde, eine Bohrung 9 mittels eines KreisSchneiders konzentrisch zum Teller 5 gebohrt werden. Die Anzahl der zu bohrenden Bohrungen 9 für eine Platte hängt von der Grosse der Platte, d.h. also von der erforderlichen Anzahl von Klemmvorrichtungen je Platte, ab.

Als nächstes wird ein weiterer Dichtungsring 7 auf der Aussenseite konzentrisch zur Bohrung 9 angeordnet und ein zweiter Teller Io darübergestülpt. Mittels einer Schraube aus nicht rostendem Stahl, die durch den Innenraum 12 eines konzentrischen büchsenartigen Fortsatzes 13 des äusseren Tellers Io in den entsprechenden Innenraum I^ mit Gewinde eines konzentrischen büchsneartigen Fortsatzes l6 am inneren Teller 5 geschraubt wird, kann nunmehr die dichtende Klemmverbindung zur Acrylglasplatte 8 hergestellt werden. Vor dem Einsetzen der Schraube wird als Korrosionsschutz Hochdruckfett 17 in den Innenraum I^ gedrückt, welcher an seinem inneren Ende durch den Kugelkopf 2 abgeschlossen ist. Die Schraube 11 erhält zur Abdichtung des Innenraums 12 im Teller Io eine Beilagscheibe l8 und einen Kunstgummiring 19, der auf der Aussenseite des Tellers Io dichtend aufliegt.

Die büchsenartigen Fortsätze 13 und l6 der Teller Io bezw, 5 weigen eine solche Höhe auf, dass die Kompression der Dichtungsringe 7 beim Festziehen der Schraube 11 auf ein eindeutiges, vorherbestimmtes Mass begrenzt wird. Die Vorspannung der Druckringe wird so bemessen, dass der je-

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weils durch Druck oder Sog entlastete obere oder untere Ring 7 noch abdichtende Restvorspannung behält. Im vorliegenden Fall ist die Höhe der büchsenartigen Portsätze 13 und so gewählt, dass die Dichtungsringe 7 von je 12 mm Höhe auf etwa 8 ram Höhe zusammengepresst werden. Sie stellen also vorgespannte Druckringe dar, die für eine sehr gute Abdichtung der Bohrung 9 in der Acrylglasplatte 8 sorgen. Die beschriebene Befestigungsvorrichtung ist ohne weiteres in der Lage, Druck- und Zugkräfte von 2oo kg und darüber aufzunehmen. Bei der vorgesehenen Anwendung der Vorrichtung werden dabei im allgemeinen die Sogkräfte grosser als die Druckkräfte sein. Mittels der Befestigungsvorrichtung ist es jedoch möglich, beide Arten von Kräften mit dem Mittelpunkt des Kugelkopfes 2 als Angriffspunkt, der nur wenig über der Oberfläche der Tragkonstruktion H- liegt, in die Tragkonstruktion einzuleiten.

Eine Modifikation der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. Hier ist die Befestigungsvorrichtung nach Fig. 1 in eine Befestigungsvorrichtung für die Abdeckung mit Acrylglasplatten in zwei Schichten erweitert. Der Hauptunterschied dieser Modifikation besteht darin, dass die der Schraube 11 in Fig. !entsprechende Schraube 21, mit welcher die innere Klemmvorrichtung 1 verschraubt wird, auf ihrem verlängerten Schraubenkopf 22 einen weiteren Kugelkopf 23 angebracht hat. Um diesen Kugelkopf ist wiederum ein innerer Teller 5 einer Klemmvorrichtung 2o für die Auflage einer äusseren Acrylglasplatte 8 gegossen. Die Schraube 21 erfüllt hier also eine Doppelfunktion, Sie dient einmal dazu, die innere Klemmvorrichtung 1 zu verschrauben, und zum zweiten dazu, über den Kugelkopf 23 die aussere Klemmvorrichtung 2o allseitig schwenkbar zu tragen. Es ist offensichtlich, dass durch die Höhe des Schraubenkopfes 22 der Abstand

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zwischen dem inneren und dem äusseren Abdeckelement beeinflusst werden kann. Andererseits ist die äussere Klemmvorrichtung 2o mit ähnlichen Vorteilen gegenüber der inneren Klemmvorrichtung 1 über den Kugelkopf 23 allseitig schwenkbar gelagert, wie vorher die Klemmvorrichtung 1 über den
Kugelkopf 2 gegenüber der Tragkonstruktion 4. Der sonstige Aufbau der Doppelklemmvorrichtung l/2o entspricht der Einzelklemmvorrichtung 1, die bereits beschrieben wurde.

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Claims

Patenten S" prü ehe

Vorrichtung zur Befestigung von vorzugsweise lichtdurchlässigen, grossflächigen Abdeckelementen zur Abdeckung an Gebäuden, Hallen und ähnlichen Räumlichkeiten, dadurch gekennzeichnet , dass auf einem in einer Tragkonstruktion (b) eingeschraubten Bolzen (3) ein Kugelkopf (2) befestigt ist, auf welchem allseitig schwenkbar in der Art einer Kugelpfannenverbindung eine Klemmvorrichtung (l) sitzt, in dor das Abdeckclement (8) dichtend eingeklemmt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die auf dem Kugelkopf (2) sitzende Klemmvorrichtung (l) im wesentlichen aus zwei einander benachbarten, etwa spiegelbildlich angeordneten Tellern (5$ Io) mit dazwischen liegenden Dichtungsringen (7) besteht·
3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teller (5_t lo) konzentrische büchsenartige Fortsätze (13, 16) mit Innenräumen (12, 1*0 aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des dom Kugelkopf (2) benachbarten büchsenartigen Fortsatzes (l6) ein Gewinde (15) aufweist.
5.**" Vorrichtung nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet , dass die Teller (5, lo) etwa spiegelbildlich zueinander auf beiden Planseiten eines Abdeckelements (8)

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mit dazwischen liegenden Dichtungsringen (7) und konzentrisch zu einer Bohrung (9) im Abdeckelement (8) angeordnet sind und durch eine Schraube (11) dichtend zusammengehalten werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch ge k e η η zeichnet, dass die büchsenartigen Fortsätze (I3_f l6) eine solche Höhe aufweisen, dass sie beim Verschrauben der Teller (5, lo) die Kompression der Dichtungsringe (7) vorbestimmen und begrenzen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Abdeckelemente (8) aus Acrylglasplatten bestehen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Bolzen (3) mit Kugelkopf (2) und die Schraube (11) zum Zusammenhalten der Teller (5* Io) aus nicht rostendem Stahl bestehen.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Teller (5» lo) aus Al Si 13 kugelpoliertem Druckguss sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Dichtungsringe (7) vorgespannte Druckringe aus Kunstgummi sind.

11· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Schraube (21) zum Zusammenhalten der Teller (5, lo) mit einem weiteren Kugelkopf (23) ausgerüstet ist , auf welchem eine zweite Klemmvorrichtung (2o) zur Befestigung eines weiteren Abdeckelementes (8) in einer im wesentlichen parallelen Ebene zum ersten Abdeckelement (8) allseitig schwenkbar sitzt.

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