DE19947912A1

DE19947912A1 - Bauelement zur Anbringung eines außerhalb einer isolierenden Gebäudehülle befindlichen Bauteiles an einem innerhalb der isolierenden Gebäudehülle befindlichen Verankerungselelment

Info

Publication number: DE19947912A1
Application number: DE1999147912
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Fingerling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2001-05-17

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Bauelement zur Anbringung eines außerhalb einer isolierenden Gebäudehülle befindlichen Bauteiles (32) an einem innerhalb der isolierenden Gebäudehülle befindlichen Verankerungselement (30), mit einem Isolierkörper (12, 68, 82) und mit einem den Isolierkörper (12, 68, 82) durchdringenden Befestigungselement (18, 50, 74, 84), welches einerseits am Verankerungselement (30) und andererseits am Bauteil (32) anbringbar ist, wobei das Befestigungselement (18, 50, 74, 84) im oberen Bereich des Bauteiles (32) angreift, so dass das Befestigungselement (18, 50, 74, 84) auf Zug belastet wird und das Eigengewicht des Bauteiles (32) auf ein unterhalb des Befestigungselementes (18, 50, 74, 84) angeordnetes Druckelement (22, 42, 76) drückt. Ein Bauelement zu schaffen, welches auch schwere Bauteile am Gebäude hält und gleichzeitig dessen Wärmeverluste minimiert, wird dadurch erreicht, dass das Befestigungselement (18, 50, 74, 84) und/oder das Druckelement (22, 42, 76) ein thermisch isolierendes Material aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement zur Anbringung eines außerhalb einer isolierenden Gebäudehülle befindlichen Bauteiles an einem innerhalb der isolierenden Gebäudehülle befindlichen Verankerungselement, mit einem Isolierkörper und mit einem den Isolierkörper durchdringenden Befestigungselement, welches einerseits am Verankerungselement und andererseits am Bauteil anbringbar ist, wobei das Befestigungselement im oberen Bereich des Bauteiles angreift, so dass das Befestigungselement auf Zug belastet wird und das Eigengewicht des Bauteiles auf ein unterhalb des Befestigungselementes angeordnetes Druckelement drückt.

Derartige Befestigungselemente sind beispielsweise aus der EP 0 831 183 bekannt und werden von der Firma Schöck unter der Markenbezeichnung "Isokorb" vertrieben. Diese Bauelemente werden bevorzugt bei hoch isolierten Gebäuden, insbesondere bei Niedrigenergiehäusern eingesetzt, um große Lasten, beispielsweise Kragplatten, Balkone oder Vordächer am Gebäude zu befestigen. Dabei wird durch den Isolierkörper bereits eine gewisse thermische Trennung zwischen dem Bauteil (Kragplatte, Balkon, Vordach) und dem eigentlichen Gebäudeinneren erreicht. Allerdings sind die Befestigungselemente im Stand der Technik aus Baustahl gefertigte Bewehrungs- oder Armierungseisen, die immer noch eine gut leitende Wärmebrücke zwischen dem innerhalb der isolierenden Gebäudehülle befindlichen Verankerungselement und dem Bauteil darstellen, durch die viel Wärmeenergie aus dem Gebäude verlorengeht. Deshalb ist der Isokorb für Passivhäuser nicht geeignet.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Bauelement zu schaffen, welches auch schwere Bauteile am Gebäude hält und gleichzeitig dessen Wärmeverluste minimiert.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschla gen das eingangs genannte Bauelement dahingehend weiterzubilden, dass das Befestigungselement und/oder das Druckelement ein thermisch isolierendes Material aufweist.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Bauelement hat den Vorteil, dass die Wärmeverluste des Gebäudes durch die thermisch isolierten Befestigungselemente nochmals deutlich verringert werden.

In einer besonderen Ausführungsform setzt sich das Befestigungselement aus einem ersten, am Verankerungselement anbringbaren und einem zweiten, am Bauteil anbringbaren Halteteil zusammen, wobei die beiden Halteteile gegenseitig ineinandergreifen. Zwischen den beiden gegenseitig ineinangreifenden Halteteilen ist ein druckfester Isolierblock, vorzugsweise aus Kunststoff, recyceltem Polyurethan, Carbon, Ton, Keramik, Porzellan oder einer Kombination wenigstens einiger der vorgenannten Materialien gebildet.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Befestigungselement hat den Vorteil, dass die beiden unter anderem auf Zug belasteten Halteteile sich nicht berühren und zwischen sich ein auf Druck belasteten Isolierblock aufweisen, so dass der Wärmefluss durch den Isolierblock unterbrochen wird. Hierdurch wird eine sehr gute, thermische Isolierung zwischen dem Verankerungselement und dem Bauteil erreicht, wobei gleichzeitig hohe Lasten am Gebäude angebracht werden können. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Halteteil aus einem Metallband, bzw. einer Metallschlinge zu bilden, so dass die auftretenden Kräfte über eine vergleichsweise große Fläche in den Isolierblock eingeleitet werden können, so dass eine geringe Flächenpressung auftritt.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist das Druckelement aus einer oder mehreren wärmeisolierenden Platten gebildet, die vorzugsweise aus einem recycelten Polyurethan hergestellt sind, wie es unter dem Handelsnamen "Purenit" erhältlich ist. Ein derartiges Druckelement kann die auftretenen Druckkräfte sehr gut aufnehmen und ist dennoch ein guter thermischer Isolator, so dass die aus dem Gebäude heraustretende Wärme energie auf ein Minimum reduziert wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Druckelement so dimensioniert, dass es sowohl am Verankerungselement, als auch am Bauteil anliegt. Hierdurch kann auf andere Bauelemente, vorzugsweise aus Metall verzichtet werden, so dass der Wärmefluss auf ein Minimum reduziert wird.

In noch einer anderen, bevorzugten Weiterbildung ist der Isolierkörper vollständig als Druckelement, vorzugsweise aus recyceltem Polyurethan (Purenit) gebildet, wobei das Befestigungselement durch die Purenit-Platten im oberen Bereich des Bauelementes hindurchreicht. Ein derartig ausgebildetes Bauelement reduziert die Herstellungskosten deutlich, da lediglich ein einziges Material eingesetzt wird.

In noch einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist das Befestigungs element und/oder das Druckelement aus einem glasfaserverstärkten Rohr oder einem glasfaserverstärkten Stab gebildet. Dies hat den Vorteil, dass die auftretenden Zug- oder Druckkräfte von dem sehr stabilen, glasfaser verstärkten Kunststoff gut aufgenommen werden können, und dass dieser GFK nur geringe Wärmeleiteigenschaften aufweist, so dass die aus dem Gebäude heraustretende Wärmemenge auf ein Minimum reduziert wird.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Bauelementes ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachfolgend beschriebenen Aus führungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes in perspektivischer Darsstellung;

Fig. 2 einen Ausschnitt eines Gebäudes mit dem Befestigungselement gemäß Fig. 1 in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes in perspektivischer Darsstellung;

Fig. 4 einen Ausschnitt eines Gebäudes mit dem Befestigungselement gemäß Fig. 3 in perspektivischer Darstellung;

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement in perspektivischer Darstellung;

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes in perspektivischer Darstellung;

Fig. 7 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes in perspektivischer Darstellung;

Fig. 8 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes in perspektivischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauelementes 10 mit einem Isolierkörper 12, vorzugsweise aus Polyurethan-Isolierschaum, der sowohl am seiner dem Gebäudeinneren zugewandten Seite, als auch an seiner dem Gebäude abgewandten Seite mit je einer profilierten Isolierplatte 14, 16 umgeben ist. Diese Isolierplatte 14, 16 ist vorzugsweise aus recyceltem Polyurethan gefertigt und dient als verlorene Schalung, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.

Im oberen Bereich des Bauelementes 10 sind mehrere Befestigungs elemente 18 vorgesehen, die durch die Isolierplatten 14, 16 und den Isolierkörper 12 hindurchreichen. Das Befestigungselement 18 ist aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffrohr gebildet und weist an jedem Ende ein Gewinde auf. An der der Gebäudeinnenseite zugewandten Seite des Bauelementes 10 ist am Befestigungselement 18 eine Haltelasche 20 befestigt.

Im unteren Bereich des Bauelementes 10 ist ein Druckelement 22 vorgesehen, welches sich aus mehreren druckfesten, wärmeisolierenden und im Querschnitt quadratischen Platten 24 aus recyceltem Polyurethan zusammensetzt. Dabei ist das Druckelement 22 so dimensioniert, dass es genau zwischen die Isolierplatten 14, 16 passt, um die Druckkräfte des am Befestigungselement 18 anbringbaren Bauteiles in das hier nicht dargestellte Verankerungselement abzuleiten.

Auf der dem Gebäude abgewandten Seite des Bauelementes 10 ist an der Unterseite des Bauelementes 10 eine verlorene Schalung 26 angebracht, die ebenfalls aus recyceltem Polyurethan gefertigt ist.

Fig. 2 zeigt das Bauelement 10 gemäß Fig. 1 in einem zwischen einem als Geschossdecke ausgebildeten Verankerungselement 30 und einem als Balkon ausgebildeten Bauteil 32 eingebauten Zustand. Hierzu wird die Haltelasche 20 an einem im Verankerungselement 30 befindlichen Armierungseisen 34 befestigt, so dass das Bauelement 10 hängend an diesem Armierungseisen 34 angebracht ist. Dabei lehnt die Unterseite des Bauelementes 10 an der Schalung des Verankerungselementes 30 an. Die dem Verankerungselement 30 zugewandte Seite der Isolierplatte 14 und die dem Bauteil 32 zugewandte Seite der Isolierplatte 16 weisen in regel mäßigen Abständen Nuten 36 auf, die eine bessere Verbindung des Betons mit der jeweiligen Isolierplatte 14, 16 ermöglichen und eine Übertragung der Schubkräfte auf das Druckelement 22 bewirken.

Auf der vom Gebäude abgewandten Seite des Bauelements 10 ist ein als Balkondecke ausgebildetes Bauteil 32 angeordnet. Auch hierbei werden Armierungseisen 38 am Befestigungselement 18 durch handelsübliche Beschläge angebracht, bevor das Bauteil 32 ausgegossen wird.

Durch die Anordnung der Befestigungselemente 18 im oberen Bereich sowohl des Verankerungselementes 30, als auch des Bauelementes 10 und des Bauteils 32 hängt sowohl das Bauelement 10, als auch das Bauteil 32 am Verankerungselement 30. Durch das Eigengewicht des Bauteils 32 drückt dieses in seinem unteren Bereich gegen das Bauelement 10, insbesondere gegen das Druckelement 22, welches die auftretenden Druckkräfte an das Verankerungselement 30 weiterleitet. Um die hierbei auftretenden Druckkräfte und um die hierbei auftrendende Flächenpressung zu reduzieren, ist das Bauteil 32 im Querschnitt L-förmig ausgebildet, wobei der kurze Schenkel des L am Bauelement 10 anliegt. Durch eine derartige Reduzierung der auftretenden Kräfte kann das Druckelement 22 aus recyceltem Polyurthan gefertigt werden, welches die auftretenden Kräfte ohne bleibende Verformung weiterleitet, und welches eine sehr gute thermische Isolierung bietet.

In den Fig. 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Bauelementes 40 dargestellt, welches sich lediglich durch die Ausgestaltung des Druckelementes von der Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 unterscheidet. Das Druckelement 42 des Bauelementes 40 ist analog zum Befestigungselement 18 ebenfalls als glasfaserverstärktes Kunststoffrohr ausgebildet, weist jedoch im Vergleich zum Befestigungs element 18 einen größeren Durchmesser auf, um eine ausreichende Knick sicherheit zu gewährleisten. Neben dem Druckelement 42 ist im Bauele ment 40 außerdem ein Scherkraftelement 44 vorgesehen, welches die auftretenden Schubkräfte aufnimmt. Dieses Scherkraftelement 44 kann aus Edelstahl oder auch aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffstab gebildet sein.

Fig. 5 zeigt ein alternatives Befestigungselement 50 ohne verlorene Schalung, welches wahlweise im Bauelement 10 gemäß den Fig. 1 und 2 und/oder im Bauelement 40 gemäß den Fig. 3 und 4 eingesetzt werden kann. Dieses Befestigungselement 50 umfasst ein erstes Halteteil 52 und ein zweites Halteteil 54, welche die handelsüblichen Beschläge an den Armierungen des Verankerungselementes und/oder des Bauteiles anbringbar sind. Dieses Halteteil 52, 54 ist aus einem umlaufenden Metallband 56, 58 gebildet, an dem jeweils eine Gewindehülse 60, 62 angebracht ist.

Das Metallband 56 greift dabei derart in das Metallband 58 ein, dass diese sich zwar gegenseitig umschlingen, jedoch nicht berühren. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Metallbänder 56, 58 um 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Zwischen den Metallbändern 56, 58 ist ein Isolierblock 64 angeordnet, der durch die Metallbänder 56, 58 auf Druck belastet wird, sofern das Befestigungselement 50 auf Zug belastet ist. Dieser Isolierblock 64 ist beispielsweise aus recyceltem Polyurethan, Keramik oder Porzellan gebildet, da diese Materialien eine hohe Druck festigkeit und gleichzeitig einen guten thermischen Isolierwert aufweisen. Durch eine derartige Trennung der metallischen Teile, der Halteteile 52 und 54, wird eine Wärmeleitung verhindert. Gleichzeitig kann das Befestigungs element 50 hierdurch große Kräfte aufnehmen.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bauelementes 66 mit einem Isolierkörper 68, einer dem Verankerungselement zugewandten Isolierplatte 70 und einer dem Bauteil zugewandten Isolierplatte 72. Des Weiteren umfasst das Bauelement 66 ein Befestigungselement 74 aus glasfaserverstärktem Kunststoff und ein Druckelement 76 aus recyceltem Polyurethan.

Dieses Bauelement 66 umfasst jeweils nur ein Befestigungselement 74 und ein Druckelement 76, so dass hiermit nur vergleichsweise geringe Lasten getragen werden können. Zur Aufnahme dieser Lasten ist an der dem Bauteil zugewandten Seite der Isolierplatte 72 eine Ankerschiene 78 angeordnet, in die das Bauteil einhängbar ist.

Fig. 7 zeigt ein im Querschnitt rundes Bauelement 80, dessen Isolierkörper 82 gleichzeitig vollständig als Druckelement, vorzugsweise aus recyceltem Polyurethan, ausgebildet ist. Hierbei ist im oberen Bereich des Bauele mentes 80 ein Befestigungselement 84 aus glasfaserverstärktem Kunststoff eingesetzt, so dass auch dieses Befestigungselement 84 vornehmlich auf Zug belastet ist und dass die auftretenden Druckkräfte über den druck festen Isolierkörper 82 abgeleitet werden können.

Allen hier dargestellten Ausführungsformen ist gleich, dass durch die Anordnung des Befestigungselementes im oberen Bereich des Bauele mentes dieses vornehmlich auf Zug belastet wird. Durch das Eigengewicht der angehängten Last und der dadurch auftretenden Hebewirkung drückt das Bauteil auf das Bauelement und die hierbei auftretenden Druckkräfte müssen über das Druckelement auf das Verankerungselement abgeleitet werden. Eingehende Versuche haben gezeigt, dass das unter dem Handels namen "Purenit" erhältliche recycelte Polyurethan die hier auftretenden Druckkräfte gut aufnehmen kann und gleichzeitig eine gute thermische Isolierung zwischen Verankerungselement und Bauteil darstellt. Aus diesen Gründen ist ein derartiges Bauteil auch dafür geeignet, große Lasten wie z. B. Balkone, vorgehängte Dächer oder dergleichen aufzunehmen.

Bezugszeichenliste

10

Bauelement

12

Isolierkörper

14

Isolierplatte

16

Isolierplatte

18

Befestigungselement

20

Haltelasche

22

Druckelemente

24

Platte

26

verlorene Schalung

30

Verankerungselement

32

Bauteil

34

Armierungseisen

36

Nuten

38

Armierungseisen

40

Bauelement

42

Druckelement

44

Scherkraftelement

50

Befestigungselement

52

Halteteil

54

Halteteil

56

Metallband

58

Metallband

60

Gewindhülse

62

Gewindehülse

64

Isolierblock

66

Bauelement

68

Isolierblock

70

Isolierplatte

72

Isolierplatte

74

Befestigungselement

76

Druckelement

78

Ankerschiene

80

Bauelement

82

Isolierkörper

84

Befestigungselement

Claims

1. Bauelement zur Anbringung eines außerhalb einer isolierenden Gebäudehülle befindlichen Bauteiles (32) an einem innerhalb der isolierenden Gebäudehülle befindlichen Verankerungselement (30), mit einem Isolierkörper (12, 68, 82) und mit einem den Isolierkörper (12, 68, 82) durchdringenden Befestigungselement (18, 50, 74, 84), welches einerseits am Verankerungselement (30) und andererseits am Bauteil (32) anbringbar ist, wobei das Befestigungselement (18, 50, 74, 84) im oberen Bereich des Bauteiles (32) angreift, so dass das Befestigungselement (18, 50, 74, 84) auf Zug belastet wird und das Eigengewicht des Bauteiles (32) auf ein unterhalb des Befestigungs elementes (18, 50, 74, 84) angeordnetes Druckelement (22, 42, 76) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18, 50, 74, 84) und/oder das Druckelement (22, 42, 76) ein thermisch isolierendes Material aufweist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselement (50) ein erstes am Verankerungslement (30) und ein zweites am Bauteil (32) anbringbares, gegenseitig in sich eingreifendes Halteteil (52, 54) umfasst, zwischen denen ein druckfester Isolierblock (64) angeordnet ist, wobei sich beiden Halteteile (52, 54) nicht berühren.

3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (52, 54) als Metallband, vorzugsweise aus Edelstahl, ausgeführt ist.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierblock (64) aus Kunststoff, recyceltem Polyurethan, Carbon, Ton, Keramik, Porzellan oder einer Kombination wenigstens einiger der vorgenannten Materialien gebildet ist.

5. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (22, 76) aus druckfesten, wärmeisolierenden Platten (24), insbesondere aus recyceltem Polyurethan, gebildet ist.

6. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (22, 76) durch den Isolierkörper (12, 68, 82) hindurchreicht und am Bauteil (32) einerseits und am Verankerungselement (30) andererseits zur Anlage kommt.

7. Bauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Isolierkörper (82) als Druckelement, vorzugsweise aus recyceltem Polyurethan, ausgebildet ist.

8. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18, 74, 84) und/oder das Druckelement (42) als glasfaserverstärktes Rohr oder als glasfasfaserverstärkter Stab ausgebildet ist.