DE19752620A1 - Profil einer Fassadenkonstruktion und Fassadenkonstruktion - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Profil einer Fassadenkonstruktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Fassadenkonstruktion mit einem derartigen Profil.

Nachfolgend wird unter Profil sowohl ein Hohlprofil, wie auch ein sonstiges, beliebig gestaltetes Profil, das sich für eine Fassadenkonstruktion eignet, verstanden. Insbesondere kann es sich um ein T- oder I-Profil handeln. Als Profile können geschlossene Profile oder offene, geschlitzte sowie halboffene Profile zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann das Profil im Querschnitt C-förmig sein.

Ein derartiges Profil, das als Hohlprofil gestaltet ist, ist beispielsweise aus der DE 195 27 141 bekannt und weist zumindest einen in Längsrichtung des Profils verlaufenden Schraubkanal auf. Dieser Schraubkanal dient dem Einschrauben mehrerer Schrauben zur Befestigung von plattenförmigen Bauteilen, wie Verkleidungselementen oder Glasscheiben, an einer Fassadenkonstruktion, die durch eine Vielzahl derartiger Profile gebildet wird. Eine derartige Fassade ist üblicherweise aus mehreren, zumeist vertikal angeordneten Profilen, die als Pfosten bezeichnet werden, und quer dazwischen angeordneten sogenannten Sprossen aufgebaut. Im Fall einer schräg angeordneten Fassade, beispielsweise bei einer Schrägverglasung, sind die Pfosten dementsprechend geneigt ausgerichtet.

Die Befestigung der genannten plattenförmigen Bauteile erfolgt jeweils im Bereich der durch die gitterartige Anordnung der Profile ausgebildeten Felder. Hierbei werden jeweils zu beiden Seiten der Längserstreckung der Profile, die sowohl die Pfosten als auch die Sprossen bilden, zwei plattenförmige Bauteile mit einem Abstand zueinander derart angeordnet, daß sie in ihrem Randbereich auf dem Rand des Profils mit einer dazwischengelegten Dichtung aufliegen. Raumaußenseitig, den Profilen bezüglich der plattenförmigen Elemente gegenüberliegend, werden jeweils leistenförmige Halteelemente angeordnet, die in ihrer Breite in etwa der Breite der Profile entsprechen. Auch die Halteelemente sind an ihren Rändern mit Dichtungseinrichtungen versehen und überdecken die Ränder der plattenförmigen Elemente. Zur Befestigung der plattenförmigen Elemente müssen die Halteelemente mit den Profilen verschraubt werden.

Stand der Technik

Zur Befestigung der Halteelemente an den Profilen, um die plattenförmigen Elemente gewissermaßen einzuklemmen, ist in dem Profil üblicherweise in einem - entlang seiner Breite - mittleren Bereich ein Schraubkanal ausgebildet, der sich in Längsrichtung des Profils erstreckt. Bei Stahlprofilen wird der Schraubkanal zumeist durch Walzformen eines U-förmigen Bereichs, dessen Schenkel eine Materialverdoppelung aufweisen, ausgebildet, vgl. beispielsweise die eingangs genannte DE 195 27 141. Die Öffnung des U-förmigen Bereichs ist nach vorne, also von dem mit der Fassade zu versehenden Gebäude weggerichtet und ermöglicht somit das Eindrehen von Befestigungsschrauben. Diese sind von außen durch das raumaußenseitige Halteelement gesteckt und fixieren somit die dazwischen eingeklemmten plattenförmigen Elemente an dem Profil.

Insbesondere bei der Ausbildung des Profils aus Stahl besteht das Problem, daß die gewindefurchenden Schrauben nur sehr schwer, d. h. mit hohem erforderlichen Drehmoment in den Schraubkanal eingeschraubt werden können. Der Grund dafür liegt darin, daß der zumeist verwendete Edelstahl eine äußerst harte Oberfläche aufweist, und daß sich durch die starke Verformung beim Kaltwalzen der Profile eine weitere Verfestigung und Verhärtung des Materials einstellt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, in dem Profil Öffnungen auszubilden, durch welche Befestigungsschrauben hindurchreichen, so daß diese von der Innenseite her durch Muttern gesichert werden können. Dies erhöht jedoch erheblich den Aufwand bei der Erstellung einer Fassade. Ferner wird durch eine derartige Befestigung die Dichtebene zwischen innen und außen durchdrungen, so daß erhebliche Dichtprobleme auftreten können.

Bei Fassadenprofilen aus Aluminium oder Kunststoff ist es bekannt, den Schraubkanal mit in Richtung der Längserstreckung des Profils verlaufenden Rillen zu versehen. Ein Profil mit einem derartigen Schraubkanal ist beispielsweise aus der DE 34 19 538 A1 bekannt. Hierbei sind beide Begrenzungswände des Schraubkanals mit mehreren Rillen versehen, die für eingedrehte Schrauben einen optimalen Flankenangriff ermöglichen und die Übertragung hoher, in Längsrichtung der Schrauben wirkender Kräfte erlauben.

Trotz der dadurch erreichten formschlüssigen Verbindung, die für die Übertragung hoher Zugkräfte und somit für eine starke Befestigung der plattenförmigen Elemente mittels der Halteelemente günstig ist, besteht bei einer Fassade mit derartigen Profilen das Problem, daß sich die Schrauben leicht lockern. Aufgrund von wechselweise auf die Fassadenfront wirkenden Winddruck- und Sogkräften sind die Fassaden leicht Vibrationen ausgesetzt, wodurch die in die Schraubkanalrillen eingedrehten Schrauben zeitweise entlastet werden und sich lösen. Bei Gebäuden mit derartigen Fassaden finden sich nach einiger Zeit unterhalb der Fassade zumeist eine Vielzahl von Schrauben, die sich soweit gelockert haben, daß sie zu Boden fallen. Bei Profilen von Fassaden, deren Schraubkanäle in den Begrenzungswänden ausgebildete Rillen aufweisen, besteht somit das Problem, daß die eingedrehten Schrauben nicht hinreichend gegen ein Lösen gesichert sind.

Darstellung der Erfindung

Angesichts dieser Nachteile der im Stand der Technik bekannten Profile für Fassadenkonstruktionen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Profil mit zumindest einem Schraubkanal zu schaffen, in den Befestigungsschrauben zum einen mit einem vergleichsweise geringen Drehmoment eingedreht werden können und zum anderen in hinreichender Weise gegen ein Lösen gesichert sind.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Profil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

Demzufolge ist bei dem erfindungsgemäßen Profil der Schraubkanal auf genau einer Seite seiner Begrenzung mit sich entlang der Längsrichtung des Profils erstreckenden Rillen versehen. Folglich werden die im Stand der Technik im Fall von Aluminiumprofilen für beide Begrenzungswände des Schraubkanals bekannten Rillen, die ein Lösen der Schrauben bei Vibrationen nicht hinreichend verhindern können, lediglich an einer Begrenzungswand des Schraubkanals ausgebildet. Hierdurch wird die Möglichkeit eines leichten Eindringens mit einer hervorragenden Sicherung gegen selbsttätiges Lösen kombiniert. Die Befestigungsschrauben müssen sich nämlich lediglich auf der einen, also der glatten Seite des Schraubkanals selbst in das Material furchen oder schneiden, was jedoch mit einem Drehmoment in einer vertretbaren Größenordnung erreicht werden kann. Hierbei gewährleistet insbesondere diejenige Seite des Schraubkanals, die mit den Rillen versehen ist, die Übertragung von ausreichend hohen Kräften in der Längsrichtung der Schrauben, ohne daß hierzu eine Sicherung durch innen an dem Profil angebrachte Muttern erforderlich ist.

Eine hervorragende Sicherung gegen ein selbsttätiges Lösen der Schrauben wird durch den Eingriff der Schraube mit der glatten Seite des Schraubkanals erreicht. An dieser Seite furcht oder schneidet sich die Schraube mittels eines geeigneten, gewindefurchenden bzw. selbstschneidenden Gewindes in das Material ein, so daß eine reibschlüssige Verbindung entsteht, die auch bei wechselnder, auf die Schrauben wirkenden Belastung ein Lösen zuverlässig verhindert.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Während sich die erfindungsgemäße Maßnahme grundsätzlich für jedes beliebige Material eignet, wird für das erfindungsgemäße Profil die Verwendung von Stahl, insbesondere Edelstahl bevorzugt. Hierbei entfaltet die einseitige Ausbildung der Rillen besondere Vorteile dahingehend, daß bei einem Stahlprofil eine hinreichend genaue Ausbildung von Rillen an den beiden einander gegenüberliegenden Seiten nur sehr schwer zu erreichen ist. Versuche haben jedoch ergeben, daß ein Stahlprofil auf einer Seite des Schraubkanals mit den beschriebenen Rillen versehen werden kann, so daß mit der Erfindung erstmalig ein Stahlprofil mit einem Schraubkanal vorgestellt wird, der mit Schraubrillen versehen ist. Hierbei wird insbesondere für die Verwendung von Edelstahl im Gegensatz zu Kohlenstoffstahl das Einschrauben der Befestigungsschrauben mit einem vergleichsweise geringen Drehmoment ermöglicht.

Für das erfindungsgemäße Profil aus Stahl kann es in bestimmten Anwendungsfällen jedoch Vorteile bieten, wenn beide Begrenzungswände des Schraubkanals mit den Rillen ausgestattet sind. Wie erwähnt, ist diese Maßnahme bislang lediglich für Aluminiumprofile bekannt, die jedoch hinsichtlich der Bearbeitbarkeit nicht mit Stahlprofilen verglichen werden können. Für Stahlprofile ist bereits die Ausbildung der Schraubkanalrillen an einer Seite äußerst schwierig, und es erfordert eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit, die Schraubkanalrillen an der gegenüberliegenden Seite derart auszubilden, daß sie den erstgenannten Schraubkanalrillen hinreichend genau zugeordnet sind, so daß eine eingedrehte Schraube an beiden Seiten exakt in das durch die gegenüberliegenden Rillen ausgebildete Innengewinde paßt. Wie erwähnt, können durch die Ausbildung der Rillen an zwei gegenüberliegenden Seiten in bestimmten Anwendungsfällen Vorteile erreicht werden, wenngleich die einseitige Ausbildung der Schraubkanalrillen hinsichtlich der Sicherung gegen Lösen zumeist Vorteile bietet.

Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Profil durch Rollformen ausgebildet. Insbesondere bei einem Stahlprofil, das durch Rollformen und vorzugsweise Kaltformen hergestellt wird, ergibt sich eine äußerst hohe Oberflächenhärte, so daß die erfindungsgemäße Maßnahme der zumindest einseitigen Ausbildung der Schraubkanalrillen im Hinblick auf die für das Eindrehen der Schrauben erforderlichen Kräfte besonders vorteilhaft ist. Die furchenden Schrauben müssen sich nämlich allenfalls an einer einzigen Seite in das Material einschneiden und gelangen im übrigen mit den ausgebildeten Rillen mit wenig Kraftaufwand in Eingriff. Alternativ zum Rollformen ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Profils auch durch Walzformen möglich.

Für die Ausbildung des zumindest einseitig mit sich in Längsrichtung des Profils erstreckenden Rillen versehenen Schraubkanals ist es insbesondere bei Stahlprofilen von Vorteil, wenn der Schraubkanal durch Ausbilden eines im Querschnitt U-förmigen Bereichs gebildet wird, wobei die Schenkel dieses Bereichs eine Materialverdickung aufweisen.

Für die Verwendung von Aluminium für das erfindungsgemäße Profil hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Schraubkanal als einen an das Profil angeformten, im Querschnitt U-förmigen Abschnitt auszubilden. Ein derartiger Querschnitt des Profils kann bei dem Werkstoff Aluminium aufgrund der gegenüber Stahl leichteren Bearbeitbarkeit ohne weiteres erreicht werden.

Besonders vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Befestigung von Schrauben in dem Schraubkanal des erfindungsgemäßen Profils ergeben sich, wenn die Abstände zwischen den Rillen der Gewindeteilung der Schrauben entsprechen. Hierdurch findet auf der Seite der Rillen ein vergleichsweise exakter Gewindeeingriff mit der Möglichkeit der Übertragung hoher Kräfte in Achsrichtung der Schrauben statt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von beispielhaften in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils; und

Fig. 2 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung

In Fig. 1 ist als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt ein Profil 10 aus Stahl gezeigt. Gemäß der Darstellung von Fig. 1 ist der obere Teil, der einen weitgehend rechteckigen Querschnitt besitzt, zu dem Gebäude gerichtet, das unter Verwendung mehrerer Profile mit der gezeigten Querschnittsform mit einer Fassade zu versehen ist. Die Befestigung von Verkleidungselementen, wie z. B. Glasplatten, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Profil in bekannter Weise durch Einklemmen der plattenförmigen Elemente zwischen den an beiden Seiten ausgebildeten Randbereichen des gezeigten Profils 10 und einem daran festgeschraubten (nicht gezeigten) Halteelement bzw. einer Vielzahl derartiger Halteelemente.

Zum Klemmen der plattenförmigen Elemente an deren Rändern sind an beiden Seiten der Vorderseiten des Profils Nuten 12 ausgebildet, in die Dichtungsleisten mit einem entsprechenden Vorsprung eingesetzt werden können, so daß eine zuverlässige Abdichtung der Ränder der plattenförmigen Elemente erreicht wird. Das Befestigen der Halteelemente zum Klemmen der plattenförmigen Bauteile erfolgt von der Vorderseite (also gemäß der Darstellung von Fig. 1 der unteren Seite) des Profils 10 mittels Befestigungsschrauben. Diese Schrauben werden in regelmäßigen Abständen in einen sich in Längsrichtung des Profils (also senkrecht zur Zeichenebene) erstreckenden Schraubkanal 14 eingedreht.

Das in Fig. 1 gezeigte Profil 10 wird durch Kaltwalzen eines Stahlblechs ausgebildet. Wie in der Querschnittsdarstellung zu erkennen ist, werden sowohl die beiden seitlichen Nuten 12 als auch der Schraubkanal 14 durch Ausbildung jeweils U-förmiger Bereiche mit einer Materialverdoppelung an den Schenkeln des U gestaltet. Die beiden Schenkel, also die Begrenzungswände des Schraubkanals 14 sind weitgehend parallel zueinander. Da beim Kaltwalzen starke Verformungen des Stahlblechs auftreten, und da der üblicherweise verwendete Stahl ohnehin eine große Oberflächenhärte besitzt, werden erfindungsgemäß die für das Einschrauben der nicht gezeigten Befestigungsschrauben in den Schraubkanal 14 erforderlichen Kräfte dadurch reduziert, daß an einer Begrenzungswand des Schraubkanals 14, in dem gezeigten Fall der rechten Wand 16, mehrere, beispielsweise sieben, Rillen 18 eingeformt sind. Hierdurch lassen sich die Befestigungsschrauben auf der einen Seite mit einem geringen erforderlichen Drehmoment eindrehen, während sie sich auf der gegenüberliegenden Seite selbst in das Material einschneiden. Hierdurch wird in diesem Bereich eine gute Hemmung der Schrauben gegen ein selbsttätiges Lösen erreicht, während an der rechten Begrenzungswand 16 des Schraubkanals 14 durch den tieferen Eingriff mit dem gerillten Material die Übertragung hoher Kräfte in Achsrichtung der Schrauben möglich ist. Die Rillen 18 können im Querschnitt verschiedene Formen, beispielsweise weitgehend V-förmig, sowie U-förmig, also wannenförmig und abgerundet aufweisen. Mit anderen Worten eignen sich für die genannten Rillen 18 beliebig geformte Konturen, die einen guten Flankenangriff der Gewindeflanken der Befestigungsschrauben in Verbindung mit einem geringen, zum Eindrehen erforderlichen Drehmoment gewährleisten.

In Fig. 2 ist als zweite Ausführungsform der Erfindung ein Aluminiumprofil 20 im Querschnitt dargestellt. Dieses unterscheidet sich zum einen hinsichtlich der Tiefe von dem in Fig. 1 dargestellten Stahlprofil 10, wobei auch das Stahlprofil 10 mit einer größeren Tiefe ausgebildet werden kann, und für das Aluminiumprofil 20 eine geringere Tiefe denkbar ist, die beispielsweise der Tiefe des in Fig. 1 gezeigten Stahlprofils 10 entspricht. Zum anderen ist anhand des in Fig. 2 gezeigten Querschnitts des Aluminiumprofils 20 zu erkennen, daß ein Profil aus diesem Material anders gestaltet werden kann, als ein Profil aus Stahl.

Beispielsweise sind durch Strangpressen unter Verwendung des weichen Aluminiummaterials schärfere Kanten ausbildbar, wie in dem gezeigten Fall für die beiden seitlichen Nuten 12 zu erkennen ist. Ferner muß der Querschnitt nicht notwendigerweise aus einem anfangs völlig ebenen Blech ausbildbar sein. Beispielsweise ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Profil 20 aus Aluminium der Schraubkanal 14 in Form eines U-förmigen Fortsatzes über einen Steg 22 an dem im Querschnitt weitgehend quaderförmigen Hauptkörper des Profils angebracht.

Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, ist der Schraubkanal 14 im Bereich seiner rechten Begrenzungswand 16 glatt, während er an der linken Begrenzungswand 24 an der Innenseite mit mehreren Rillen 18 versehen ist. Durch diese Kombination einer gerillten mit einer nicht gerillten Begrenzungswand ergibt sich auch für das in Fig. 2 gezeigte Aluminiumprofil 20 eine ideale Verbindung von hohen übertragbaren Zugkräften und einer Hemmung gegen selbsttätiges Lösen der Schrauben im Bereich der glatten Begrenzungswand, in die sich das Gewinde der Schrauben einschneidet.

Es sei noch erwähnt, daß die beiden seitlichen Nuten 12 in ihren vorderen Bereichen mit speziellen Konturen für die Halterung von Dichtungsleisten versehen sind. Ferner befinden sich spezielle Konturen an dem vorderen Ende des Schraubkanals 14 zu beiden Seiten seitlich desselben.

Claims (8)

1. Profil (10, 20) einer Fassadenkonstruktion mit zumindest einem Schraubkanal (14), der in Längsrichtung des Profils (10, 20) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubkanal (14) auf genau einer Seite (16, 24) seiner Begrenzung mit entlang der Längserstreckung des Profils (10, 20) verlaufenden Rillen (18) versehen ist.

2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus Stahl, insbesondere Edelstahl besteht.

3. Profil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses an beiden Seiten der Begrenzung des Schraubkanals (14) mit entlang der Längserstreckung des Profils (10) verlaufenden Rillen (18) versehen ist.

4. Profil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses rollgeformt ist.

5. Profil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubkanal (14) durch einen im Querschnitt U-förmigen Bereich gebildet ist, dessen Schenkel eine Materialverdoppelung aufweisen.

6. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus Aluminium besteht und einen daran angeformten, im Querschnitt U-förmigen Abschnitt aufweist, der den Schraubkanal (14) bildet.

7. Profil nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Rillen (18) der Gewindeteilung von Befestigungsschrauben entsprechen.

8. Fassadenkonstruktion mit zumindest einem Profil nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche.