DE2123909B2 - Vorrichtung zum befestigen eines plattenfoermigen bauelements - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Befestigen eines während des Befestigungsvorgangs aus einer ebenen Form in eine gekrümmte Form gebrachten plattenförmigen Bauelements aus nur geringfügig elastischem Kunststoff, vorzugsweise Kunstglas, an einer Decken- oder Dachkonstruktion od. dgl. mit an den beiden gerade verbliebenen parallelen Kanten angeordneten Halteschienen und mit über das gekrümmte Bauelement geführten Spannbügel, die an den Halteschienen angreifen.

Mit einer Vorrichtung anderer Art (USA.-Patentschrift 3 065 547) können zwar Bauelemente mit einem profilierten Querschnitt bogenförmig eingespannt werden, jedoch ist das Material der Bauelemente verhältnismäßig dünnwandig und von relaüv großer Elastizität. Die Versteifung der Bauelemente erfolgt durch zwischen den ebenen Teilen eingesetzte rohrförnüge Rippen. Entweder ist eine Abstützung im Verlauf der gebogenen Kanten überhaupt nicht vorhanden, so daß die durch die Bauelemente gebildete Dachkonstruktion in keinem Fall in größerem Maße belastbar ist, oder es erfolgt eine Einfassung

ίο des Bauelements an seinen gekrümmten Kanten mit verhältnismäßig dünnen Streben, wobei es gleichzeitig erforderlich ist, zur zusätzlichen Verstärkung mehrere parallel zur Krümmungsachse verlaufende Streben vorzusehen, und zwar für eine Anwendung, bei der eine größere Belastung des Bauelements nicht zu erwarten ist.

Auch bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art werden Bauelemente befestigt, deren Querschnitt die Form einer Wellenlinie hat. Es handelt sich auch hier also otfensichtlich um ein Bauelement auv verhältnismäßig leicht biegbarem Material, wie es /.. B. für Balkonverkleidungen oder als Wind- und Sichtschutz anderer Art gebräuchlich ist. Infolge des wellenförmigen Querschnitts ist ein solches Abdeckcle-

ment in Richtung der Wellen wesentlich formsteifer als in der quer hierzu verlaufenden Richtung. Die größere Formsteifigkeit wird beim Einspannen des Abdeckelements in gebogener Lage ausgenutzt, so daß es wenigstens einigermaßen zufriedenstellend be-

lastbar ist. An zwei gegenüberliegenden Rändern ist das Bauelement, bedingt durch die Wellenform seines Querschnitts, an vielen Stellen punktförmig aulgclagert, wobei zur Halterung die Spannbügel von oben her in einzelne Wellen eingelegt sind. Es ist jedoch mit dieser Halterung nicht eine Befestigung möglich, bei der auf eine außerhalb des Randbereichs liegenden Abstützung tntlang der gehaltenen. Kanten verzichtet werden kann. Dennoch kann sich das Bauelement z.B. bei punktförmigor BeIastung durch Begehen entgegen der vorhandenen Biegung auswölben. Ferner ist bei einem Dehnen bzw. Schrumpfen des Materials infolge von Temperaturschwankungen eine unerwünschte einseitige Verlagerung des Bauelements dann möglich, wenn an den auf der einen Seite liegenden Klemmslcllen die Reibung größer ist als an den auf der gegenüberliegenden Seite liegenden Klemmstellen. Außerdem kann an den Klemmstellen die Kantenpressung so groß werden, daß die Kerb- und Biegefestigkeit des verwendeten gebräuchlichen Kunststoffs mit relativ großer Elastizität überschritten wird, so daß es zum Bruch kommt. Wenn das Bauelement dem Wetter ausgesetzt ist, treten allein durch die sich ändernde Witterung, insbesondere durch Temperaturschwankungen, ganz erhebliche Belastungen an denjenigen Stellen auf, an denen das Bauelement eingespannt ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich plattenförmige Bauelemente ohne Querschniltsprofilierung und aus nur geringfügig elastischem Kunststoff so einspannen lassen, daß die Bauelemente auch den bei Decken- oder Dachkonstruktionen, auftretenden Belastungen gewachsen sind und daß die Kerb- und Biegefestigkeit des Materials bei den im Zusammenhang mit dieser Anwendung auftretenden Belastungen nicht überschritten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß

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vorgeschlagen, daß die Halteschienen durch Rah- der Vorrichtung erzeugte Reibwirkung so bemessen,

menteile mit um eine gemeinsame Biegeachse ge- daß bei einem Dehnen oder Zusammenziehen des

krümmten und parallel zu den gebogenen Kanten des Materials infolge von Teiaperaturänderungen diese

Bauelements verlaufenden Auflageflächen zu einem Abmessungsänderungen in einem ersten Bereich z. B. Rahmen ergänzt sind, daß die Halteschienen die ge- 5 durch eine Verstärkung der Wölbung aufgefangen

raden Kanten des Bauelements beidseitig und mit all- werden, während sie in einem zweiten Bereich eine

seitigem Spiel umfassen und daß zwischen dem Bau- solche Größe erreicht haben, daß die im Bauelement

element und seinen Anlageflächen an den Halte- entstandenen Kräfte unter Ausnutzung der Elastizität

schienen und den Rahmenteilen jeweils elastische der Zwischenlagen die in diesem Bereich vorhandene

Zwischenlagen vorgesehen sind. io Reibung überwinden können.

Mit Hilfe der vorgeschlagenen Vorrichtung lassen Zu der richtigen Dimensionierung der Reibwirsich plattenfcrmige Bauelemente mit unprofiliertem kung trägt natürlich auch die Beschaffenheit der ela-Querschnitt, die aus nur geringfügig elastischem und stischen Zwischenlagen bei, die zweckmäßig aus im übrigen meist auch sehr kerbempfindlichen Mate- einem Material bestehen, das in einem verhältnismärial bestehen, in gebogener Lage einspannen, ohne 15 ßig großen Bereich elastisch verformbar ist und z.B. daß durch Temperaturschwankungen bedingte Lan- die Eigenschaften von Schaumgummi haben kann,
^enänderungen sowie andere äußere Belastungsein- Die Größe der an den Halteschienen auszubildent'lüsse eine Beschädigung des Bauelements hervorru- den Auflageflächen für das Bauelement und des zwifen können. Mit Hilfe der elastischen Zwischenlagen sehen diesem und den Halteschienen in tangentialer und des allseitig an den Halteschienen vorgesehenen 20 Richtung vorgesehenen Spiels wird jeweils so groß zu Spiels lassen sich unzulässig hohe Kantenpressungen bemessen sein, daß auch bei größeren Schwankungen und Kerbbeanspruchungen vermeiden, und zwar so- der Bauelement-Abmessungen infolge von Temperawohl beim Biegen während des Einspannens als auch turänderungen sowohl ein Restspiel .ils auch ausrei-/Ai einem späteren Zeitpunkt unter der Einwirkung chend große Auflageflächen noch erhalten bleiben,
irgendwelcher Belastungen. 25 Du,- Bauelemente können, falls die sich beim Befe-

Die Zwischenjagen gewährleisten über diese Funk- stigen ergebende Wölbungshöhe störend ist, bei ent-

tion hinaus die Möglichkeit einer im Rahmen der sprechender Dimensionierung der Befestigungsvor-

Abmessungen bei Temperaturschv.ankungen auftre- richtung so angeordnet werden, daß das Biegen der

tenden Relativbewegung zwischen dem Bauelement Bauelemente stets um ihre jeweils längere Achse er-

cinerseits und den an seinen Kanten angreifenden 30 folgt. Hierbei ergeben sich die geringeren Wölbungs-

Konstruktionsteilen andererseits. Trotz dieser relaü- hüllen, und die erfindungsgemäß ausgebildete Vor-

ven Beweglichkeit jedoch bilden die elastischen Zwi- richtung isi durchaus in der Lage, auch die bei drr

schenlagen eine giile Abdichtung zwischen den Kon- Biegung um diese Achse erforderlichen größeren

struktionsteilcn und dem Bauelement, was insbeson- Haltekräfte so aufzubringen, daß Nachteile für das

dere bei einer Anwendung desselben für eine Dach- 35 Bauelement bzw. seine Befestigung nicht zu erwarten

konstruktion sehr wesentlich ist. Günstig im Hinblick sind.

auf die meist geringe Kerbbeanspruchbarkeil des Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merk-Materials ist die Tatsache, daß sich all dies erzielen male der Erfindung sind Gegenstand der Unteranlaßt, ohne daß das Bauelement zum Zweck der Hai- sprüche.

terung und Dichtung an seinen Kanten durchbohrt 40 Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Er-

oder eingeschnitten werden muß. Im übrigen wird findung an Hand der Zeichnung näher beschrieben,

bei aus transparentem Material bestehenden Bauele- Im einzelnen zeigt

menten der auf den Lichtdurchtritt bezogene Ausnut- F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung mit

zungsfaktor wesentlich erhöht, da bei aus einer grö- eingespanntem Bauelement,

ßcren Anzahl von Bauelementen zusammengesetzten 45 F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung, gesehen

Abdeckungen ein wesentlich geringerer Flächenanteil in Richtung auf einen Rahmenteil mit gebogener

derselben für die nicht lichtdurchlässigen Konstruk- Auflagefläche,

tionselemente benötigt wird. F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie ITT-TII in

Diese Vorteile lassen sich also auf Grund der für derFig. 1.

die Erfindung wesentlichen Erkenntnis erzielen, daß 50 F i g. 4 eine erste Ausführungsform einer Haltesich die plattenförmigen Bauelemente ohne nachtei- schiene in einein Teilschnitt,

lige Auswirkungen in gebogener Lage befestigen las- F i g. 5 eine weitere Ausführungsform einer Halte-

sen, wenn das Auftreten von Kerbwirkungen verhin- schiene in einem Teilschnitt,

dert und eine ausreichende Möglichkeit für die Auf- F i g. 6 eine erste Ausführungsform des Rahmen-

nahme von durch Temperaturschwankungen beding- 55 teils mit Spannbügel in einem Teilschnitt und

ten Abmessungsänderungen geschaffen werden. Fig.7 eine weitere Ausführungsform des Rah-

Während bisher z.B. Kunstglas vielfach einer Nach- menteils mit Spannbügel in einem Teilschnitt.

behandlung unterzogen werden mußte, die zur Besei- Die Vorrichtung besteht aus zwei sich gegenüber-

tigung von Eigenspannungen durch Glühen oder liegenden Rahmenteilen 10 und 11 und zwei zwi-

Strecken diente, läßt sich in einer erfindungsgemäß 60 sehen diesen liegenden Halteschienen 12 und 13.

ausgebildeten Vorrichtung ohne eine nachteilige Diese vier Konstruktionselemente können entweder

Auswirkung auf die Belastbarkeit oder Haltbarkeit konstruktiv miteinander verbunden oder aber jedes

sogar ein Kunstglas befestigen, das einer derartigen für sich an einem weiteren Konstruktionsteil befestigt

Nachbehandlung nicht unterzogen ist. sein.

Im übrigen läßt sich je nach Größe der zu erwar- 65 Die Rahmenteile 10 und 11 bestehen jeweils aus

tenden Temperaturschwankungen, der Kerbempfind- einem bandartigen, etwa kreisbogenförmig geboge-

lichkeit des Materials und der Größe des betreffen- nen Streifenteil 14 und einem segmentförmigen

den Bauelements die zwischen seinen Kanten und Stützteil 15, die zusammengeschweißt sind. Der

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Streifenteil 14 ist an seinen beiden Enden rechtwink- Bauelement 23 hierbei nicht mit irgendwelchen Kon-

lig nach oben abgebogen, damit diese Enden zur Be- struktionsteilen in Verbindung kommen, die eine

festigung eines Spannbügels 16 dienen können, wel- Kerbbeanspruchung od^r ein zu großes Anwachsen

eher als massiver Stahlbügel oder auch als Stahlband der Materialspannungen verursachen könnten. Es hat

ausgeführt sein kann. Die Halieschienen 12 und 13 5 sich im übrigen herausgestellt, daß die von der Vor-

bestehen jeweils aus einem Schienenteil 17 und richtung insgesamt aufzubringende Haltekraft, soweit,

einem weiteren Schienenteil 18, die durch Gewinde- sie zum Aufrechterhalten des gebogenen Zustands

bolzen 19 und Gewindemuttern 20 miteinander ver- des Bauelements 23 erforderlich ist, im Lauf der Zeit

bunden sind. Diese Teile sind in F i g. 5 in größerem geringer wird. Durch einen innerhalb des Materials

Maßstab dargestellt, in der im übrigen das Schienen- io erfolgenden Setzvorgang bzw. eine Alterung läßt die

teil 18 zusätzlich einen Ansatz 18a aufweist, über Elastizität des Materials nach, so daß die elastische

den es mit den Rahmenteilen 10 und 11 oder mit Verformung in eine plastische Verformung übergeht,

einem anderen, die Teile der Vorrichtung verbinden- Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, nach einer

den Konstruktionsteil verbunden sein kann. gewissen Zeit die Gewindemuttern 20 auf ihren fe-

Mit Hilfe von Zwischenlagen 21 und 22 aus elasti- 15 sten Sitz zu überprüfen und gegebenenfalls nachzu-

schem Material ist zwischen den Spannbügeln 16 und ziehen

den gebogenen Auflageflächen der Streifenteile 14 Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 sind gegen-

und zwischen den Halteschienen 12 und 13 ein plat- über der Ausführungsform nach F i g. 5 zwei Ab-

tenförmiges Bauelement 23 gehalten, das in diesem Wandlungen vorgesehen, von denen die eine darin

Fall aus Kunstglas besteht, welches eine sehr hohe 20 besteht, daß die Zwischenlagen 21 und 22 durch

Kerbempfindlichkeit und einen großen Temperatur- einen senkrechten Steg miteinander verbunden sind.

Ausdehnungskoeffizienten hat. Außerdem wird die von dem Gewindebolzen 19 und

Die Zwischenlagen 21 und 22 umlaufen den Rand der Gewindemutter 20 aufgebrachte Haltekraft über des Bauelementes 23 vollständig und können entwe- eine starre Scheibe 24 und eine Druckfeder 25 auf der an diesem oder an den jeweiligen Auflageflächen 25 den Schienenteil 17 aufgebracht. Die Kraft der der Streifenteile 14, der Spannbügel 16 und der Hai- Druckfeder 25 ist so bemessen, daß in jedem Fall die teschiencn 12 und 13 befestigt sein. Das Montieren erforderliche Haltewirkung zwischen den Schienendes Bauelements 23 oder sein Auswechseln ist sehr teilen 17 und 18 einerseits und dem Bauelement 23 einfach, denn dieses braucht nur an einer Seite z.B. andererseits erzielt wird, während ein Nachgeben des in die Halteschiene 12 eingesetzt zu werden, deren 30 Schienenteils 17 für den Fall möglich ist, daß die Schienenteile 17 und 18 durch den Gewindebolzen vom Bauelement 23 auf Grund von Eigenspannun-19 und die Gewindemutter 20 fest miteinander ver- gen oder auf Grund einer zu starken Biegung oder bunden sind. Dann wird das Bauelement 23 durch Belastung ausgehende Kraft einen bestimmten Wert Herabdrücken seines freien Endes um die kreisförmi- überschreitet.

gen Auflageflächen der Streifenteile 14 herumgebo- 35 Aus entsprechenden Gründen ist bei der Ausfühgen, so daß der Rand des Bauelements 23 in den rungsform nach Fig. 7 der Spannbügel 16 federnd Schienenttil 18 der noch nicht zusammengesetzten gehalten, indem ein an ihm befestigter Gewindebol-Halteschiene 13 eintritt. Dann wird der Schienenteü zen 26 über eine Gewindemutter 27, eine Scheibe 28 17 der Halteschiene 13 auf dem Schienenteil 18 mit- und eine Druckfeder 29 gegenüber einem Rahmenteil tels der Schraubverbindungen befestigt. Zum Schluß 40 30 angreift. Natürlich ist aber auch die in F i g. 6 darwerden die Spannbügel 16 in die hierfür vorgesehe- gestellte starre Befestigung des Spannbügels 16 mögncn Halterungen an den Rahmenteilen 10 und 11 Hch. Der Rahmenteil 30 unterscheidet sich in seiner eingesetzt und verspannt. Ausführung von den Rahmcntcilcn 10 und 11 da-

Durch die Größe der Auflageflächen zwischen durch, daß sein die Auflagefläche für das Bauclcdem Bauelement 23 und der Vorrichtung und durch 45 ment 23 bildender Teil 30« so stabil ist. daß ein die Größe der jeweils durch die Verschraubung und Stützteil nicht eingesetzt zu werden braucht. Außerdie Verspannung erzeugten Andruckkräfte kann die dem ist die zur Auflage an einem anderen Kon-Größe der das Bauelement 23 haltenden Reibungs- struktionsteil dienende, über die Halterung 30} kraft vorgegeben werden. Tritt z.B. eine Tempera- für den Spannbügel 16 hinausragende Seile des R;ih überhöhung auf. so hat das Bauelement 23 innerhalb 5° menteiles 30 etwas anders geformt,
der Halteschienen 12 und 13. wie insbesondere aus Die hier beschriebene erfindungsgemäße Vorrich Fig. 5 erkennbar ist. immer noch ein ausreichendes tung ist für Bauelemente mit verhältnismäßig großer Spiel in einer zur Biegerichtung tangentialen Rieh- Abmessungen 7ur überdeckung von großen Spann tung zur Verfugung, so daß sich die durch die Tem- weiten vorgesehen. Diese können auch bei einem au; peraturerhöhung im Material bildenden Dchnungs 55 nicht nachbehandeltem Kunstglas bestehenden Bau kräfte durch überwinden der Reibungskraft ausglei- element mehrere Meter betragen,
chcn können. Entsprechendes gill natürlich für einen Ferner kann die beschriebene Vorrichtung so aus Aufgleich in der zwischen den beiden Spannbügeln gebildet sein, daß zwei zueinander etwa parallel» 16 liegenden Richtung. Bevor jedoch die genannten Bauelemente eingespannt werden können, zwischei Reibungskräfte überwunden werden, wird ein erster 60 denen sich ein zur Verbesserung der Wärmeisoüe Ausdeich einer durch eine Temperatuierhöhung bc- rung dienender Luftraum befindet,
dincten Materialdehnung durch eine leichte Verstär- Im übrigen ist die crfindungsgemäße Vo-richtun] kunc der Wölbung des Bauelements 23 erfolgen. von einer bestimmten Einbaulagc mabhänj.ig, dem

Das Bauelement 23 läßt sich also so befestigen, es lassen sich mit ihr nicht nur Bauelemente in hori

daß Temperaturschwankungen keine Beschädigun- 65 zontalcr. sondern auch in vertikaler und beliebige

gen hervorrufen können. Insbesondere kann das anderer Anordnung befestigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunecn

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Befestigen eines während des Befestigungsvorgangs aus einer ebenen Form in eine gekrümmte Form gebrachten plattenförmigen Bauelements aus nur geringfügig elastischem Kunststoff, vorzugsweise Kunstglas, an einer Decken- oder Dachkonstruktion od. dgl. mit an den beiden gerade verbliebenen parallelen Kanten angeordneten Halteschienen und mit über das gekrümmte Bauelement geführten Spannbügel, die an den Halteschienen angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschienen (12, 13) durch Rahmenteile (10,11) mit um eine gemeinsame Biegeachse gekrümmten und parallel zu den gebogenen Kanten des Bauelements (23) verlaufenden Auflageflächen zu einem Rahmen ergänzt sind, daß die Halteschienen (12, 13) die geraden Kanten des Bauelements (23) beidseitig und mit allseitigem Spiel umfassen und daß zwischen dem Bauelement (23) und seinen Anlageflächen an den Halteschienen (12, 13) und den Rahmcntcilen (10, 11) jeweils elastische Zwischenlagen (21,22) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden beider Spannbügel (16) an jedem Rahmenteil (10,11) lösbar befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ende jedes Spannbügels (16) in Längsrichtung federnd gehalten ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenteile (10,11) jeweils aus einem Auflageflächen aufweisenden bandförmigen Streifenteil (14) und mindestens einem in diesen eingesetzten segmentförmigen Stützteil (15) bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschienen (12,13) jeweils aus zwei Schienenteilen (17,18) zusammengesetzt sind, von denen das eine Schienenteil (18) über eine elastische Zwischenlage (22) an der Innenseite und das andere Schienenteil (17) über eine elastische Zwischenlage (21) an der Außenseite des Bauelements (23) angreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeachse parallel zu den längeren Seiten des Bauelements (23) verläuft.