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Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem für Flächenelemente, insbesondere für Flachglas nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung von mindestens vier Befestigungssystemen zur Lagerung von mindestens einem Flächenelement.
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Befestigungselemente werden in vielen Anwendungsgebieten benötigt. Exemplarisch seien in diesem Zusammenhang Befestigungssysteme für Fassaden-, Dach- und Kuppelbauten genannt.
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Ein Befestigungselement für Flächenelemente ist beispielsweise bereits aus der
DE 101 14 372 A1 bekannt. Das Dokument
DE 101 14 372 A1 zeigt einen Punkthalter für mit Bohrungen versehene Platten, insbesondere Verbundsicherheitsglasplatten, mit einem eine zentrale Bohrung aufweisenden ersten Halteteil, ein Gehäuse mit einem außenseitig angeordneten zweiten Teil, einer axialen Gewindebohrung an seiner Vorderseite und einer axialen Öffnung an seiner Rückseite, einem Bolzen mit einem in dem Innenraum des Gehäuses elastisch gelagerten Bolzenkopf und einem sich durch die Öffnung nach außen erstreckenden Schacht, und einem Verbindungsmittel zwischen dem ersten Halteteil und dem Gehäuse durch eine Plattenbohrung hindurch.
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Ein derartiges Befestigungssystem bedarf allerdings einer aufwendigen, und komplizierten Montage, insbesondere muss die Glasplatte im Voraus mit einer Bohrung versehen werden. Des Weiteren weist ein derartiger Punkthalter eine hohe Komplexität durch eine Vielzahl verschiedener Bauteile auf. Dies resultiert darin, dass die Flächenelemente nur unter hohem Aufwand demontiert beziehungsweise ausgetauscht werden können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Befestigungssystem zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und bevorzugt zusätzlich von außen einwirkende Kräfte ausgleichen kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Schutzanspruch 1 bzw. durch eine Anordnung nach Schutzanspruch 21 gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Befestigungssystem für Flächenelemente gelöst, welches ein Stützelement, mindestens ein Feder-Dämpfer-System, und ein Befestigungselement aufweist, wobei das Stützelement eine Erstreckungsebene aufspannt. Das mindestens eine Feder-Dämpfer-System ist lösbar oder nicht lösbar mit dem Stützelement verbindbar, wobei das Feder-Dämpfer-System mindestens ein Dämpferelement und mindestens ein parallel zu dem Dämpferelement angeordnetes Federelement aufweist, wobei die Richtung eines Federweges des Feder-Dämpfer-Systems senkrecht zu der von dem Stützelement aufgespannten Erstreckungsebene verläuft.
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Das Befestigungselement dient hierbei der Befestigung von Flächenelementen, insbesondere Flachglas, wobei das Befestigungselement mit dem Feder-Dämpfer-System verbindbar ist. Die Dämpferelemente verhindern dabei das Aufschwingen der Federelemente. Das mindestens eine Feder-Dämpfer-System ist derart zu dem Befestigungselement und dem Stützelement angeordnet, dass das Befestigungselement parallel zu der von dem Stützelement aufgespannten Erstreckungsebene in Richtung des Federweges des mindestens einen Feder-Dämpfer-System bewegbar ist. Jedes Stützelement und/oder jedes Befestigungselement kann dabei einteilig oder mehrteilig sein, z. B. vierteilig.
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Vorteile derartiger, erfinderischer Befestigungssysteme zeigen sich zum einen darin, dass Flächenelemente auch unter statisch überbestimmten Lagerungsbedingungen zwangsfrei gelagert werden können, d. h., dass trotz statisch überbestimmter Lagerung keine Zwangskräfte auftreten bzw. diese unter anderem über das Feder-Dämpfer-System ausgeglichen werden. Überdies können das Stützelement und das Befestigungselement eine Parallelverschiebung zueinander ausführen, und damit von außen einwirkende Kräfte aufnehmen, ohne das Flächenelement zu schädigen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungssystem zusätzlich ein Führungssystem auf, wobei das Führungssystem eine Bewegung des Befestigungselements in Richtung des Federweges des mindestens einen Feder-Dämpfer-Systems zulässt, und wobei bevorzugt das Führungssystem ausschließlich eine Bewegung des Befestigungselements in Richtung des Federweges des mindestens einen Feder-Dämpfer-Systems zulässt. Vorteilhaft werden dadurch die Bewegungsfreiheitsgrade durch eine lineare Führung derart eingeschränkt, dass nur noch eine Bewegungsrichtung möglich ist. Dadurch wird die Parallelverschiebung des Stützelements und des Befestigungselements sichergestellt. Des Weiteren wird die Belastung auf das Feder-Dämpfer-System reduziert und dessen Lebensdauer verlängert, da nur noch Kräfte in Richtung des Feder-Dämpfer-Systems aufgenommen werden müssen und keine Querkräfte entstehen.
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Dieses Führungssystem kann ferner bevorzugt einen Führungskörper und eine Führung aufweisen, wobei zwischen dem Führungskörper und der Führung zusätzlich ein Gleitlager und/oder eine Schmierung vorgesehen sein kann. Dies bringt den Vorteil, dass die Gefahr des Verkantens des Führungssystems vermindert wird.
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Einer weiteren Ausführungsform zufolge ist der Führungskörper mit dem Stützelement verbindbar und die Führung am Befestigungselement angeordnet.
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In einer anderen Ausführungsform ist der Führungskörper mit dem Befestigungselement verbindbar und die Führung am Stützelement angeordnet.
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Insbesondere die letzte Ausführungsform ist vorteilhaft, da durch ein Anordnen der Führung am Stützelement das Befestigungselement schmaler ausführbar ist.
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In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform ist der Führungskörper als Rundstab ausgebildet und die Führung als Bohrung, wobei ein innerer Durchmesser der Bohrung größer ist als ein äußerer Durchmesser des Rundstabs. Die Wahl des Rundstabs als Führungskörper und der Bohrung als Führung bietet den Vorteil, dass das Risiko einer Verkantung reduziert ist.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine Federelement den Führungskörper umgebend angeordnet, wobei dadurch das Federelement außerdem durch den Führungskörper geführt wird, woraufhin ein Fixieren des Federelements entfällt. Dadurch wird die Komplexität des Befestigungssystems reduziert, da zusätzliche Elemente zur Lagerung und Zentrierung des Federelements entfallen.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Feder-Dämpfer-System ein Federelement und zwei Dämpferelemente auf, wobei das Federelement zwischen den beiden Dämpferelementen angeordnet ist, insbesondere symmetrisch angeordnet ist. Dadurch wird eine stabile Lagerung des Flächenelements und eine ausgeglichene Kräfteverteilung des Befestigungssystems gewährleistet.
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Nach der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem mindestens einen Federelement um eine Schraubenfeder. Des Weiteren können auch Druckfedern oder Torsionsfedern verwendet werden, welche in Richtung der Federachse belastet werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem mindestens einen Dämpferelement um einen hydraulischen Dämpfer. Der hydraulische Dämpfer bringt den Vorteil, dass er ein gut geeignetes Dämpfverhalten aufweist, zudem zuverlässig und relativ günstig ist.
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In der bevorzugten Ausführungsform ist dabei die Steifigkeit c des mindestens einen Federelements niedriger als eine Steifigkeit eines Flächenelements. Darüber hinaus kann die Steifigkeit c des mindestens einen Federelements niedriger als die aus einer Lagerung des Flächenelements resultierenden Zwangskräfte sein, d. h., dass die Steifigkeit c derart gewählt ist, dass die aus der Lagerung der Flächenelemente resultierenden Zwangskräfte ausgeglichen werden. Zwangskräfte in einer Lagerung ergeben sich im Allgemeinen aus einer überbestimmten Lagerung und der dadurch resultierenden Kräfte. Die Steifigkeit ist in diesem Zusammenhang der Widerstand gegen die Verformung des Flächenelements, wobei durch ein Nachgeben des Federelements das Flächenelement nicht verformt wird.
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Ferner ist die Viskosität η des mindestens einen Dämpferelement so hoch gewählt, dass unter seismischen Einwirkung eine aperiodische Schwingung des Flächenelements auftritt, d. h. das Flächenelement höchstens eine halbe Schwingung durchführen kann. Durch eine derartig gewählte Viskosität η wird gewährleistet, dass insbesondere im Falle eines Auftretens des aperiodischen Grenzfalls, das System schneller wieder in den Ursprungszustand zurückversetzt wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungselement ferner mindestens einen Auflagebereich für Flächenelemente und eine Fixierungseinrichtung zum Fixieren von Flächenelementen an dem Befestigungselement auf. Die Auflagebereiche sind jeweils bevorzugt symmetrisch angeordnet, insbesondere sind die Auflagebereiche derart ausgelegt, dass sie die Ecken der Flächenelemente aufnehmen. Die Fixierung kann durch Kleben, Schrauben, Nieten, oder besonders bevorzugt Klemmen erfolgen. Der Vorteil einer Klemmverbindung liegt in der zerstörungsfreien Befestigung, welche darüber hinaus leicht lösbar ist, und einfach montiert werden kann, wodurch die Flächenelemente leicht austauschbar sind.
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Ein solches Befestigungselement ist vorzugsweise als U-Profil ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass das Feder-Dämpfer-System vor Wettereinflüssen – wie bspw. Regen oder Schnee – geschützt ist, und darüber hinaus die Optik des Befestigungssystems verbessert wird.
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Der Auflagebereich für Flächenelemente ist jeweils an den dem Stützelement zugewandten Endbereichen der Schenkel des U-Profils ausgebildet. Dadurch wird die räumliche Lage der Flächenelemente bereits bei der Montage festgelegt.
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In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform ist an den Längsseiten des Befestigungselements jeweils ein aus Ebenen der Längsseiten nach außen herausragendes U-Profil mit einer geringeren Höhe ausgebildet, derart, dass an den Eckbereichen des Befestigungselements – an den Endbereichen der Schenkel der U-Profile – vier Auflagebereiche für Flächenelemente geformt sind. Ein Auflagebereich kann hierbei eine Ecke jeweils eines Flächenelements aufnehmen.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist jedes der flacheren U-Profile die Fixierungseinrichtung auf, die in einer Richtung, welche in einer Ebene parallel zu der von dem Stützelement aufgespannten Ebene liegt schwenkbar angeordnet sind, und wobei eine Schwenkbewegung zum Fixieren und/oder Lösen eines Flächenelements vorgesehen ist. Das hat den Vorteil, dass jedes Flächenelement seine eigene Fixierung aufweist, und es dadurch unabhängig von einem anderen Flächenelement gelöst werden kann. Weitere Vorteile dieser Fixierungseinrichtung liegen in der zerstörungsfreien Fixierung, welche leicht lösbar und einfach montierbar ist. Des Weiteren können die Flächenelemente leicht ausgetauscht werden und das Lösen der Fixierung kann ohne Werkzeug erfolgen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist an dem mindestens einen Auflagebereich und/oder an der mindestens einen Fixiereinrichtung ein elastisches Material angebracht. Dadurch können die Flächenelemente vorteilhafterweise schonend gelagert werden, ohne deren Material zu schädigen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement des Befestigungssystems mit einem Stützelement eines benachbarten Befestigungssystems mit mindestens einem Verbindungskörper verbindbar. Im eindimensionalen Fall führt dies zu einer linienförmigen Verbindung einzelner Befestigungssysteme, im zweidimensionalen Fall liegt eine Gitterstruktur vor. Als Vorteile seien hier eine erhöhte Stabilität benachbarter Stützelemente, sowie eine bessere Kraftableitung, bzw. Kraftverteilung genannt.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist eine Anordnung, welche mindestens ein Flächenelement und mindestens vier Befestigungssysteme aufweist, wobei das mindestens eine Flächenelement mit Hilfe der mindestens vier Befestigungssysteme gelagert ist. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine Flächenelement an seinen Eckbereichen mit Hilfe der mindestens vier Befestigungssysteme gelagert.
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Bevorzugt wird eine Anordnung, welche eine Vielzahl von Flächenelementen und eine Vielzahl von Befestigungssystemen aufweist, wobei die Vielzahl der Flächenelemente ein Dach, eine Kuppel oder eine Fassade formt.
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Besonders bevorzugt sind hierbei die Stützelemente untereinander derart verbindbar, dass sie eine Gitterstruktur formen, wobei durch jeweils vier in einem Viereck angeordnete Stützelemente einzelner Befestigungssysteme eine Fläche aufgespannt wird, und wobei in mindestens einer, bevorzugt in allen, dieser Flächen ein Flächenelement angeordnet ist, welches durch die zu den Stützelementen gehörigen vier Befestigungselemente aufgenommen wird.
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Als Flächenelement kann ein Flachglas, eine Glasscheibe, ein Sicherheitsverbundglas, ein Kunststoff- und/oder Aluminium-Panel oder ein Fassadenelement verwendet werden.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Anordnung ein Befestigungssystem auf, welches ferner eine Trägereinrichtung aufweist, die ausgebildet ist mindestens ein weiteres Flächenelement, bevorzugt ein weiteres Flachglas, parallel zu einem mittels des mindestens einen Befestigungssystems angebrachten ersten Flächenelement anzuordnen. Das mindestens eine weitere Flächenelement wird hierbei durch die Trägereinrichtung gestützt und in einem Abstand in Richtung des Federweges des mindestens einen Feder-Dämpfer-Systems gehalten.
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Durch eine derartige vorteilhafte Anordnung zweier beabstandeter, paralleler Flächenelemente wird zusätzlich zur Abdeckungsfunktion eine Isolierung des sich unter dem unteren Flächenelement liegenden Raumes realisiert.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:
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1 eine Ausführungsform der Erfindung;
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2 einen Detailausschnitt des Befestigungselements nach 1;
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3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Stützelemente benachbarter Befestigungssysteme miteinander in einer Gitterstruktur verbunden sind; und
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4 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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Das in 1 gezeigte Befestigungssystem 100 weist im Wesentlichen ein Stützelement 30, ein Befestigungselement 10 und mindestens ein Feder-Dämpfer-System 20 auf. Das Stützelement 30 spannt eine horizontale Erstreckungsebene, genauer gesagt die x, y-Ebene im dargestellten Koordinatensystem, auf. Das Feder-Dämpfer-System 20 ist mit dem Stützelement 30 verbindbar, wobei das Feder-Dämpfer-System 20 mindestens ein Dämpferelement 22 und mindestens ein parallel zu dem Dämpferelement 22 angeordnetes Federelement 21 aufweist, und wobei die Richtung des Federweges des Feder-Dämpfer-Systems 20 senkrecht zu der von dem Stützelement 30 aufgespannten Erstreckungsebene verläuft, insbesondere in z-Richtung. Das Befestigungselement 10 ist mit dem Feder-Dämpfer-System 20 verbindbar; überdies ist das mindestens eine Feder-Dämpfer-System 20 zu dem Befestigungselement 10 und dem Stützelement 30 derart angeordnet, dass das Befestigungselement 10 parallel zu der von dem Stützelement aufgespannten Erstreckungsebene (x, y-Ebene) in Richtung des Federweges (z-Richtung) des mindestens einen Feder-Dämpfer-Systems 20 bewegbar ist. Genauer gesagt heißt das, dass die Fläche, welche durch Auflagebereiche 15 des Befestigungselements (10) aufgespannt wird, während der Verschiebung in z-Richtung im Wesentlichen parallel zur x, y-Ebene verläuft. Die Verbindung zwischen dem Feder-Dämpfer-System und dem Stützelement kann durch eine Schraub-, Niet-, Steck-, Schweiß- oder Klebverbindung realisiert sein.
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Daraus ergibt sich ein Befestigungssystem 100, dessen Stützelement 30 und Befestigungselement 10 eine Parallelverschiebung ausüben können. Ein solches erfindungsgemäßes Befestigungssystem nimmt von außen einwirkende Kräfte auf und gleicht diese aus. Von außen einwirkende Kräfte können in diesem Zusammenhang seismische Einwirkungen oder andere Kräfte – wie z. B. durch Wind oder Unwetter hervorgerufene Kräfte – sein.
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Vorzugsweise weist das Befestigungssystem 100 ferner ein Führungssystem 40 auf, wobei das Führungssystem 40 eine Bewegung des Befestigungselements 10 in z-Richtung zulässt, und wobei in einer bevorzugten Ausführungsform das Führungssystem ausschließlich eine Bewegung in z-Richtung zulässt.
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Das Führungssystem weist ferner einen Führungskörper 41 und eine Führung 42 auf, wobei der Führungskörper 41 bevorzugt mit dem Stützelement 30 verbindbar ist und die Führung 42 an dem Befestigungselement 10 angeordnet ist, oder in einer besonders bevorzugten Ausführungsform, wobei der Führungskörper 41 mit dem Befestigungselement 10 verbindbar ist und die Führung 42 am Stützelement 30 angeordnet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Führungskörper 41 als Rundstab ausgebildet und die Führung 42 ist als Bohrung ausgebildet, wobei ein innerer Durchmesser der Bohrung größer als ein äußerer Durchmesser des Rundstabes ist. In diesem Zusammenhang kann eine Spielpassung, oder ein Gleitlager vorgesehen werden. Auch wenn es in den FIGS. nicht ausdrücklich gezeigt ist, kann durch einen Absatz des Führungskörpers 41 der Hub, d. h. die maximale Distanz der Parallelverschiebung, festgelegt werden. Daraus ergibt sich zusätzlich ein Schutz des Feder-Dämpfer-Systems vor übermäßiger Auslenkung des Befestigungs- bzw. Stützelements.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Federelement 21 den Führungskörper 41 umgebend angeordnet, wodurch eine Fixierung, genauer gesagt eine zusätzliche Fixierung des Federelements 21 entfällt, wie in 1 dargestellt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Feder-Dämpfer-System 20 ein Federelement 21 und zwei Dämpferelemente 22a, 22b auf, wobei das Federelement 21 zwischen den beiden Dämpferelementen 22a, 22b angeordnet ist, insbesondere symmetrisch angeordnet ist, wie in 1 und 4 abgebildet.
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Auch wenn nicht explizit in den FIGS. gezeigt, ist eine andere Kombination und Anzahl an Federelementen 21 und an Dämpferelementen 22 denkbar. Es kann beispielsweise ebenso der umgekehrte Fall zweier Federelemente 21a, 21b und eines Dämpferelements 22, welches zwischen den beiden Federelementen 21a, 21b angeordnet ist, auftreten, oder mehrere Feder-Dämpfer-Systeme 20 zum Einsatz kommen.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem mindestens einen Federelement 21 um eine Schraubenfeder, wobei eine Druckfeder oder Torsionsfeder, bei welchen die Belastung ebenfalls in Richtung der Federachse auftritt, ebenfalls denkbar wäre.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem mindestens einen Dämpferelement 22 um einen hydraulischen Dämpfer, wobei ein pneumatischer Dämpfer oder ein mechanischer Dämpfer aus geschichteten Blattfedern ebenfalls denkbar wäre. Darüber hinaus wäre auch der Einsatz eines elastischen Materials als Dämpferelement 22 durchaus möglich.
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Vorzugsweise ist die Steifigkeit c des mindestens einen Federelements 21 niedriger gewählt als eine Steifigkeit eines Flächenelements 200 und/oder niedriger als aus einer Lagerung des Flächenelements 200 resultierende Zwangskräfte. Genauer gesagt ist die Steifigkeit c des Flächenelements 200 derart gewählt, dass die aus der Lagerung – insbesondere der statisch überbestimmten Lagerung des Flächenelements 200 – resultierende Zwangskräfte ausgeglichen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Viskosität η des mindestens einen Dämpfers so hoch gewählt, dass unter seismischen Einwirkungen eine aperiodische Schwingung des Flächenelements 200 auftritt. Eine aperiodische Schwingung heißt in diesem Zusammenhang, dass das Flächenelement 200 höchstens einer halben Schwingung vor der Dämpfung ausgesetzt ist. Dies hilft – vor allem im Falle des aperiodischen Grenzfalls –, dass das System schnell wieder in den Ursprungszustand zurückversetzt werden kann. Außer seismischen Einwirkungen können Schwingungen auch durch andere von außen einwirkende Kräfte ausgelöst werden, wie bspw. Windkraft.
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In der bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungselement 10 ferner mindestens einen Auflagebereich 15 für Flächenelemente 200 und eine Fixierungseinrichtung 11 zum Fixieren von Flächenelementen 200 an dem Befestigungselement 10 auf, wie in 2 dargestellt.
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Die Auflagebereiche nehmen insbesondere die Ecken der Flächenelemente 200 auf und sind bevorzugt symmetrisch angeordnet. Das Fixieren der Flächenelemente 200 an dem Befestigungselement 10 kann durch Kleben, Schrauben, Nieten oder besonders bevorzugt Klemmen erfolgen.
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2 zeigt das in 1 dargestellte Befestigungselement ohne das Feder-Dämpfer-System 20 und ohne das Stützelement 30. Es ist ersichtlich, dass das Befestigungselement 10 als U-Profil ausgebildet ist, wobei darüber hinaus die Auflagebereiche 15 für Flächenelemente 200 jeweils an den dem Stützelement 30 zugewandten Endbereichen der Schenkel des U-Profils ausgebildet sind.
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Besonders bevorzugt sind an den Längsseiten des Befestigungselements 10 jeweils ein flacheres, hin- bzw. entgegen der y-Richtung nach außen ragendes U-Profil ausgebildet derart, dass an den Eckbereichen des Befestigungselements 10, an den Endbereichen der Schenkel der U-Profile, vier Auflagebereiche 15a, 15b, 15c und 15d für Flächenelemente 200 geformt sind.
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Dabei wird ein Eckbereich eines Flächenelements 200 jeweils von einem Auflagebereich 15a, 15b, 15c und 15d aufgenommen.
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Besonders bevorzugt weist jedes der flacheren U-Profile die Fixierungseinrichtung auf, welche um die z-Achse drehbar angeordnet ist, und wobei diese Schwenkbewegung zum Fixieren und/oder Lösen des Flächenelements 200 vorgesehen ist.
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2 zeigt die Fixierungseinrichtung 11a in ihrer fixierenden Position, und die Fixierungseinrichtung 11b in ihrer lösenden Position, wobei das Umschalten zwischen lösender und fixierender Position durch eine Drehung der Fixierungseinrichtung 11a, 11b um die z-Achse geschieht.
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In einer weiteren Ausführungsform ist an dem mindestens einen Auflagebereich 15a, 15b, 15c und 15d und/oder an der mindestens einen Fixierungseinrichtung 11a, 11b, 11c und 11d ein elastisches Material yy angebracht, um eine schonende Lagerung von Flächenelementen 200 bereitzustellen. Das elastische Material kann aus einer Gruppe bestehend aus Elastomeren, Polymerschäumen, und thermoplastischen Elastomeren gewählt werden.
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3 zeigt benachbarte Stützelemente 30, wobei das Stützelement 30 des einen Befestigungssystems 100 mit einem Stützelement 30‘ eines benachbarten Befestigungssystems 100‘ mit mindestens einem Verbindungskörper 31 verbindbar ist. Im eindimensionalen Fall sind die einzelnen Stützelemente linienförmig verbunden – bspw. die in der oberen Reihe der in x-Richtung verbundenen Stützelemente –; wohingegen im mehrdimensionalen Fall die Stützelemente in einer Gitterstruktur, welche in der x, y-Ebene liegt, verbunden sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist eine Anordnung 300 mindestens ein Flächenelement 200, vorzugsweise eines Flachglas, und mindestens vier Befestigungssysteme 100 auf, wobei das mindestens eine Flächenelement 200 mit Hilfe der mindestens vier Befestigungssysteme 100 gelagert wird. Besonders bevorzugt lagert jeweils ein Befestigungssystem 100 jeweils einen Eckbereich des Flächenelements 200.
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Besonders bevorzugt wird eine Anordnung 300 aus einer Vielzahl von Flächenelementen 200 und einer Vielzahl von Befestigungssystemen 100, wobei die Vielzahl der Flächenelemente 200 ein Dach, eine Kuppel oder eine Fassade formen.
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Darüber hinaus können die Stützelemente 30 untereinander verbindbar ausgebildet sein derart, dass sie eine Gitterstruktur formen, wobei durch jeweils vier in einem Viereck angeordnete Stützelemente 30 eine Fläche aufgespannt wird, und wobei in mindestens einer, bevorzugt in allen, dieser Flächen ein Flächenelement 200 angeordnet ist, welches durch die zu den Stützelementen 30 zugehörigen vier Befestigungselemente 10 gelagert wird. Als erfindungsgemäße Flächenelemente 200 kann beispielsweise Flächenglas, Glasscheiben, Sicherheitsverbundglas, Kunststoff-Panels, Aluminiumpanels oder Fassadenelemente gewählt werden.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems 100. Das Befestigungssystem 100 weist ein Stützelement 30, ein Befestigungselement 10 und ein Feder-Dämpfer-System 20 auf. Vorzugsweise weist das Befestigungssystem 100 ferner ein Führungssystem 40 auf und besonders bevorzugt eine Trägereinrichtung 50 auf.
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Das Stützelement 30 weist zudem mindestens eine Anordnung zur Aufnahme mindestens eines Verbindungskörpers 31 auf, vorzugsweise nimmt das Stützelement 30 mindestens 4 Verbindungskörper 31 auf. Besonders bevorzugt liegen die Verbindungskörper 31 in der x, y-Ebene und erstrecken sich von den Längsseiten des Stützelements 30 in x-Richtung und von den Querseiten des Stützelements 30 in y-Richtung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungskörper 31 als Rundstäbe ausgeführt. Vorzugsweise können zudem an einer Seite des Stützelements 30 mehrere Verbindungskörper 31 angeordnet sein, die besonders bevorzugt parallel zueinander verlaufen.
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Die Verbindungskörper 31 verbinden dabei vorzugsweise das Stützelement 30 eines Befestigungssystems 100 mit einem weiteren Stützelement (nicht in 4 dargestellt) eines benachbarten Befestigungssystems.
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Ferner kann an dem Stützelement 30 ein Bestandteil des Führungssystems 40 angeordnet sein.
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Das in 4 abgebildete Führungssystem 40 weist einen Führungskörper 41 und eine Führung 42 auf, wobei der Führungskörper 41 bevorzugt als Rundstab ausgebildet und die Führung 42 bevorzugt als Bohrung ausgebildet ist. Die Bohrung ist dabei besonders bevorzugt innerhalb des Stützelements 30 angeordnet.
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Um den Führungskörper 41 ist ein Federelement 21, insbesondere eine Rundfeder, angeordnet. Dabei erstreckt sich der Führungskörper 41, wie in 4 dargestellt, in Richtung des Federweges des Federelements 21. Das Federelement 21 bildet mit weiteren Dämpferelementen 22a, 22b das Feder-Dämpfer-System 20.
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In 4 ist das Federelement 21 mittig angeordnet, symmetrisch zwischen zwei Dämpferelementen 22a, 22b. Vorzugsweise handelt es sich bei den beiden Dämpferelementen 22a, 22b um hydraulische Dämpfer.
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Neben der Führung 40 ist in 4 eine Verbindung zwischen dem Stützelement 30 und den Dämpferelementen 22a, 22b dargestellt. Dabei ist jeweils die Kolbenstange eines hydraulischen Dämpfers 22a, 22b an dem Stützelement 30 angebracht.
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Auf der gegenüberliegenden Seite weisen die hydraulischen Dämpfer 22a, 22b eine Verbindung zwischen den Druckrohren der hydraulischen Dämpfer 22a, 22b und dem Befestigungselement 10 auf. Zudem ist der Führungskörper 21 ebenfalls an dem Befestigungselement 10 angebracht.
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Das Befestigungselement 10 ist durch die beschriebene Anordnung somit nur in z-Richtung bewegbar gelagert.
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Ferner weist das Befestigungselement 10 ein U-Profil auf, wobei das U-Profil einen Mittelbereich aufweist an dem der Führungskörper 21 und die Dämpferelemente 22a, 22b angebracht sind. Vorzugsweise entsteht in dem Mittelbereich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Federelement 21 und Befestigungselement 10.
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Vom Mittelteil erstrecken sich die Schenkel des U-Profils zunächst in z-Richtung. Am Endbereich der Schenkel sind Auflagebereiche 15a, 15b für Flächenelemente angeordnet, wobei sich die Auflagebereiche 15a, 15b vorzugsweise in x-Richtung nach außen erstrecken.
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Vorzugsweise ist an den Auflagebereichen 15a, 15b elastisches Material 12 angeordnet. Auf dem elastischen Material 12 sind Flächenelemente 200 angeordnet, besonders bevorzugt sind auf dem elastischen Material 12 Eckbereiche der Flächenelemente 200 angeordnet.
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Bei den Flächenelementen 200 handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um Flachglas und insbesondere um Sicherheitsverbundglas.
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Sicherheitsverbundglas weist zwei durch eine elastische Folie getrennte Glasscheiben auf und bietet den Vorteil, dass das Flächenelement 200 widerstandfähiger gegen Biegebelastung ausgeführt ist. Zudem weist ein Flächenelement 200 aus Sicherheitsverbundglas größere Stoß- und Schlagfestigkeit als ein Flächenelement 200 aus herkömmlichem Glas auf.
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In 4 ist das Flächenelement 200 ferner in einer Klemmverbindung zwischen dem Befestigungselement 10 und einer Trägereinrichtung 50 dargestellt. Dabei weist die Trägereinrichtung 50 am Kontaktpunkt mit dem Flächenelement 200 ein weiteres elastisches Material 12‘ auf, um das Flächenelement 200 schonend zu lagern. Folglich kann bereits die Trägereinrichtung 50 das Flächenelement 200 fest einspannen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungselement 10 zusätzlich eine Fixierungseinrichtung 11 zum Fixieren des Flächenelements 200 auf. Dabei kann das Flächenelement 200 direkt mittels der Fixierungseinrichtung 11 fixiert werden und/oder über einen Kraftfluss von der Fixierungseinrichtung 11 über einen Bereich der Trägereinrichtung 50 fixiert werden.
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Ferner kann an der Trägereinrichtung 50, wie in 4 dargestellt, eine weiteres Flächenelement 200‘ angebracht werden. Dabei wird das weitere Flächenelement 200‘ bevorzugt durch die Trägereinrichtung 50 parallel zu dem Flächenelement 200 angeordnet. Wie in 4 dargestellt, bildet dabei das Flächenelement 200‘ eine erste äußere Scheibenanordnung, die zweite innerer Scheibenanordnung wird durch das Flächenelement 200 gebildet.
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Mittels des zweiten Flächenelements 200‘ wird eine Doppelverglasung erreicht. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Doppelverglasung wird eine verbesserte Wärme- und/oder Geräuschdämmung einer Anordnung von Flächenelementen ermöglicht. Insbesondere bei Dachkonstruktionen, die sich aufgrund von Sonneneinstrahlung stark aufheizen können, ist diese Ausführungsform von Vorteil.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Befestigungselement
- 11a, 11b, 11c, 11d
- Fixierungseinrichtung
- 12
- elastisches Material
- 12‘
- weiteres elastisches Material
- 15a, 15b, 15c, 15d
- Auflagebereiche
- 20
- Feder-Dämpfer-System
- 21, 21a, 21b
- Federelement
- 22, 22a, 22b
- Dämpferelemente
- 30
- Stützelement
- 31
- Verbindungskörper
- 40
- Führungssystem
- 41
- Führungskörper
- 42
- Führung
- 50
- Trägereinrichtung
- 100
- Befestigungssystem für Flächenelemente
- 200
- Flächenelement
- 200‘
- weiteres Flächenelement
- 300
- Anordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10114372 A1 [0003, 0003]
