DE19745110C2

DE19745110C2 - Befestigungsvorrichtung für Lärmschutzplatten aus Kunststoff an einem Träger

Info

Publication number: DE19745110C2
Application number: DE19745110A
Authority: DE
Inventors: Klaus Oberlaender; Norbert Brand; Stefan Freienstein; Andreas Mohn
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1997-10-11
Filing date: 1997-10-11
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2017-10-12
Also published as: DK0908563T3; ATE289371T1; PT908563E; EP0908563B1; DE19745110A1; ES2235278T3; EP0908563A1; DE59812573D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Lärmschutzplatten aus Kunststoff an einem Träger.

Plattensysteme der eingangs beschriebenen Art sind in der Regel aus mehrere Quadratmeter großen transparenten Kunststoffplatten aufgebaut, wobei die Platten nebeneinander angeordnet sind und jeweils zwei benachbarte Platten von einem Träger zusammengehalten und am Boden fixiert werden. Dieser Träger ist üblicherweise ein Doppel- T-Träger, auf dessen einem T die zwei benachbarten Platten mit etwas Abstand voneinander und in einem Gummiprofil geschützt anliegen. Gehalten werden die Platten von einem Flachstahl, der auf den dem Doppel-T-Träger abgewandten Endbereichen der Platten aufliegt und der mittels mehrerer Befestigungsschrauben mit dem Doppel-T-Träger durch die Lücke zwischen den beiden Platten mit einem Doppel-T-Träger verbunden ist.

Eine Lärmschutzwand dieser Art ist einfach aufzubauen, von den Trägerelementen her nicht kostspielig und sichert die Platten in akzeptabler Weise. Nachteilig ist jedoch, dass die Träger sehr breite Pfosten sind, damit die nötige Einspannung von jeweils 50 mm gewährleistet ist.

Werden in diese Träger Kunststoffplatten eingespannt, dann kann diese Verlegetechnik zur Ausbildung einer freien Auflagerung führen, welche durch Zulassung einer geringen Winkelbewegung zwischen Pfosten und Kunststoffplatte eine negative Auswirkung auf die Erfüllung der Forderung der zusätzlichen technischen Vorschrift Lärmschutzwand 1988 (ZTV LSW 88) nach maximaler Durchbiegung unter Verkehrslast von 1 : 75 hat.

DE 195 28 489 A1 beschreibt einen Glasscheibenhalter, insbesondere für Vordächer, bei der allerdings die Glasscheibe in der Befestigungsvorrichtung und Ausrichtung starr eingespannt wird. Die Erfindung löst die Aufgabe, an der Einspannstelle der Glasscheiben möglichst geringe Belastungen an der Glasscheibe auftreten zu lassen. Die kugelkalottenförmigen Anfassungen der Auflagescheiben sowie die konform kugelkalottenförmigen Flächen der Einlegescheibe dienen dazu, die Glasscheibe während des Einspannvorgangs leicht und genügend genau auszurichten.

Es wäre wünschenswert, eine möglichst einfache und allen Anforderungen entsprechende Befestigung für Lärmschutzwände zur Verfügung zu stellen, die noch unauffälliger als die bekannten Konstruktionen ist. Insbesondere soll der optische Eindruck des Betrachters durch Träger, Rahmengestelle oder dergleichen nicht beeinträchtigt werden. Es bestand die Aufgabe, Lärmschutzwandplatten aus Kunststoff an einem Träger so zu befestigen, dass die unter Last resultierenden Biegelinien der Lärmschutzwandplatte durch das Befestigungsmittel begleitbar sind.

Gelöst werden diese Aufgabe durch eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit dem Merkmal des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand des Anspruchs 2.

Dadurch, dass bei einem Lärmschutzwandsegment die Lärmschutzplatte aus Kunststoff gelenkig und punktförmig so gelagert ist, dass die unter Last resultierenden Biegelinien der Platte durch die Befestigungsvorrichtung begleitbar ist, gelingt es auf verblüffend einfache und nicht ohne weiteres vorhersehbare Weise, auf die bislang im Stand der Technik essentiell notwendige direkte Verbindung/Befestigung am Träger zu verzichten, ohne die Stabilität der Lärmschutzwand zu gefährden. Durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung kann besonders vorteilhaft die Anzahl der Träger durch Vergrößerung des Trägerabstandes deutlich reduziert werden, indem die zur Befestigung der Lärmschutzplatte am zwischen den Trägern einzusetzenden Riegeln erfolgt. Die Riegel dienen zur Abstützung der Befestigungsvorrichtung. Sie beeinträchtigen den optischen Eindruck einer aus Lärmschutzplatten errichteten Lärmschutzwand in keinster Weise negativ. Vielmehr dominiert bei vergrößertem Trägerabstand die dadurch gewonnene "optische Leichtigkeit" der gesamten Wand; die von Träger zu Träger verlaufenden Riegel treten "optisch zurück" und bleiben im Hintergrund.

Dabei ist es besonders hervorzuheben, dass es im Rahmen der Erfindung gelingt, bei üblichen Plattengrößen von etwa 2 × 3 Metern und Dicken von etwa 20 mm mit acht punktförmigen Befestigungen eine allen Anforderungen, auch unter Last (Eigenlast oder Windlast) genügende Befestigung zu schaffen. Wird die Befestigungsvorrichtung vom Plattenrand etwa 20 cm zur Plattenmitte verschoben angeordnet, so bilden sich Biegelinien aus, die es erlauben, anstelle von 20 mm Plattendicke (Acrylglas) 15 mm zu verwenden, ohne die Stabilität nachteilig zu beeinflussen.

Darüber hinaus und insbesondere ist auch noch hervorzuheben, dass selbst unter hoher Last und bei relativ spröden Platten ein Bersten oder Brechen der Platten an den Befestigungsvorrichtungen bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ausgeschlossen ist. Dadurch, dass die Befestigungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass sie die Biegelinien begleitet, ergibt sich eine sehr stabile und sichere Konstellation.

Die Lärmschutzplatten aus Kunststoff sind sogenannte Flächentragwerke. Die Durchbiegung solcher Flächentragwerke ist unter der Voraussetzung, dass die Plattendicke klein zur Flächenabmessung und die Durchbiegung ebenfalls gering ist, grundsätzlich von der Plattensteifigkeit und der Flächenbelastung abhängig.

"Biegelinien" ergeben sich im Belastungsfall und beschreiben im allgemeinen die Durchbiegung der Platte in Abhängigkeit von Verkehrslast, Materialeigenschaften und Befestigung.

Im Rahmen der Erfindung bedeutet ferner, dass unter Last resultierende Biegelinien durch die Befestigungsvorrichtung begleitbar sind, dass es bei Beanspruchung der Platte durch eine Verkehrslast nicht zu einem Versagen der Platte durch Bersten oder Brechen kommt.

Hierbei bedeutet "begleitbar" im einzelnen, dass die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung sich parallel zu den Biegelinien der Platte ausrichtet und dadurch das Auftreten von Spannungsspitzen, die zum Bruch der Platte führen könnten, verhindert.

Es ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung einen mit einem Ende am Riegel verankerbaren Bolzen aufweist, der mit seinem anderen Ende durch eine in der Platte vorgesehene Ausnehmung sowie wenigstens je ein beiderseits der Plattenaußenflächen in enger Anschmiegung damit angeordnete Befestigungsteller hindurchgreift, wobei in der Ausnehmung ein elastisches Federelement angeordnet ist, dessen Höhe größer als die Dicke der zu befestigenden Platte ist und wobei der Bolzen in den Befestigungstellern kugelig gelagert ist.

Das elastische Federelement ist vorzugsweise aus Kunststoff und erfüllt im wesentlichen zwei Aufgaben:

1. Es stellt zwischen Platte und Befestigungsteller einen Spalt von ca. 1 mm zur Verfügung und ermöglicht so ein müheloses Gleiten der Platte durch Längenänderungen und verhindert somit, dass die Befestigungsteller klappern. Das Federelement ist in seiner Höhe daher so gewählt, dass es beim Soll-Abstand der Befestigungsteller um etwa 4 mm zusammengedrückt wird, die Befestigungsteller unter Spannung stehen und dadurch das Klappern verhindern.
2. Das Federelement verhindert einen direkten Kontakt des Gewindes des Bolzens mit der Innenseite der Ausnehmung in der Platte. Bei direktem Kontakt besteht die Gefahr von Spannungsspitzen, die zur Rissbildung führen können.

Die im Wechselspiel miteinander befindlichen kugeligen Senkungen in den Befestigungstellern und Kugelkalottenstümpfe am Fuße des Gewindebolzens und an der Hutmutter ermöglichen eine geringfügige Drehbarkeit der Platten und Befestigungstellern um die Achse des am Riegel verankerbaren Bolzens.

Diese "Drehbarkeit" um die Bolzenachse führt zur gelenkigen Lagerung der LS-Platten. Die Hutmutter mit angedrehter Kugelkalotte wird im allgemeinen nur soweit, z. B. mit einer Lehre, angezogen, bis sich der oben erwähnte Spalt von 1 mm einstellt. Selbstsichernde Muttern oder Sicherung durch Klebstoff sind bevorzugt.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Befestigungsteller um den Bolzen zentriert sind und einen Durchmesser aufweisen, der groß genug ist, um eine beidseitige Auflage der Platten auch bei Ausdehnung oder Schrumpfung infolge von Temperaturänderungen zu gewährleisten.

Hierbei ist die Ausnehmung in der Platte im einfachsten Falle eine Bohrung, deren Durchmesser vorzugsweise so bemessen ist, dass die temperaturbedingten Längenänderungen der Platten möglich sind. Für 2 × 3 m² Flächen und Acrylglas haben sich Bohrungen mit einem Durchmesser von etwa 40 mm als vollkommen ausreichend erwiesen.

Der Durchmesser der Befestigungsteller sollte grundsätzlich möglichst groß sein, um die Flächenspannung unter Windlast so klein wie möglich zu halten. Aus optischen Gründen ist dagegen ein möglichst kleiner Durchmesser erwünscht. Für 2 × 3 m² Platten mit Ausnehmungen von 40 mm Durchmesser haben sich Tellerdurchmesser von etwa 70 mm bewährt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur eingehender erläutert.

Die Figur zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung für eine Lärmschutzplatte an einem Riegel (teilweise weggebrochen) als Träger.

Die Lärmschutzwand 1 besteht im wesentlichen aus der Lärmschutzplatte 2 sowie der Befestigungsvorrichtung. Die Befestigungsvorrichtung dient zur Verankerung der Platte 2 am Riegel 11, welcher beispielsweise mehrere nicht einzeln dargestellte Pfosten miteinander verbinden kann.

Die Platte 2 weist in der Flächenebene der Platte verlaufende Nylonfäden 3 auf, welche die Entstehung von freien Bruchstücken bei Zerstörung der Platte durch Unfall u. dgl. verhindern.

Die Platte 2 weist eine Ausnehmung 4 auf, i. e. im einfachsten Fall eine kreisförmige Bohrung. Durch die Ausnehmung 4 hindurch ragt ein Bolzen 5. Der Bolzen 5 ist mit seinem einen Ende, welches ein Gewinde aufweisen kann, im Riegel 11 befestigt. Das andere Ende des Bolzens 5 greift sowohl durch die Ausnehmung 4 als auch das Federelement 9 hindurch, welches in der Ausnehmung 4 angeordnet ist. Die Höhe des Federelements 9 ist dabei geringfügig größer als die Dicke der Platte 2.

Neben dem elastischen Federelement 9 greift der Bolzen 5 auch noch durch einen ersten Befestigungsteller 8 sowie einen zweiten Befestigungsteller 8, welcher dem Riegel 11 fern ist.

Der Durchmesser der Befestigungsteller 8 ist im gezeigten Beispiel etwa 7/4 vom Durchmesser der Ausnehmung 4. Zwischen dem zweiten Befestigungsteller 8 und Platte 2 besteht aufgrund der Plattendicke sowie der Höhe des Federelements 9 ein schmaler Spalt.

Der erste Befestigungsteller 8 weist an seiner dem Riegel zugewandten Seite eine kugelige Senkung auf. In dieser lagert der Bolzen 5 mit einem angedrehten Kugelkalottenstumpf 6. Auch der zweite Befestigungsteller 8 weist eine kugelige Senkung auf, allerdings an der dem Riegel 11 abgewandten Seite.

In dieser Senkung lagert eine Hutmutter 10 mit Kugelkalottenstumpf, welche auf ein Gewinde 7 des Bolzens 5 greift.

Der Teil des Bolzens 5 zwischen den beiden Kugelkalottenstümpfen 6 bildet zusammen mit dem Federelement 9 ein Distanzstück, welches durch Anziehen der Hutmutter 10 fixiert wird. Durch den Spalt zwischen dem zweitem Befestigungsteller 8 und der Platte 2 sowie durch das Zusammenwirken von kugeligen Senkungen in den Befestigungstellern 8 und in ihnen gelagerten Kugelkalottenstümpfen 6 entsteht eine gelenkige und punktförmige Lagerung, bei welcher die Befestigungsvorrichtung den unter Last in der Platte 2 resultierenden Biegelinien folgen kann.

Bezugszeichen-Liste

1

Lärmschutzwand

2

Lärmschutzplatte

3

Nylonfäden

4

Ausnehmung

5

Bolzen

6

Kugelkalottenstumpf

7

Gewinde

8

Befestigungsteller

9

elastisches Federelement

10

Hutmutter

11

Riegel

Claims

1. Befestigungsvorrichtung für Lärmschutzplatten aus Kunststoff (2) an einem Träger, wobei ein Befestigungsmittel einen mit einem Ende am Träger verankerbaren Bolzen (5) aufweist, der mit seinem anderen Ende durch eine in der Platte (2) vorgesehene Ausnehmung (4) sowie wenigstens je ein beiderseits der Plattenaußenflächen in enger Anschmiegung damit angeordnete Befestigungsteller (8) hindurchgreift, wobei die Befestigungsteller (8) jeweils nach außen von der Platte weggerichtete kugelige Senkungen aufweisen, in welche korrespondierende mit dem Bolzen (5) fest verbundene oder verbindbare Kugelkalottenstümpfe (6) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausnehmung (4) ein elastisches Federelement (9) angeordnet ist, dessen Höhe größer als die Dicke der zu befestigenden Platte (2) ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsteller (8) um den Bolzen (5) zentriert sind und einen Durchmesser aufweisen, der groß genug ist, um eine Auflage der Befestigungsteller (8) auf der jeweiligen Seite der Platte (2) auch bei Ausdehnung oder Schrumpfung der Platte (2) infolge von Temperaturänderungen zu gewährleisten.