DE3136046A1

DE3136046A1 - Konstruktion fuer ein metalldach

Info

Publication number: DE3136046A1
Application number: DE19813136046
Authority: DE
Inventors: Horst 7900 Ulm Glaser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-11
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1983-04-07

Description

Konstruktion für ein Metalldach
Die Erfindung betrifft die Konstruktion eines Metalldaches, die Ruf einen üblichen, gegebenenfalls mit Verschalung versehenen Dachstuhl aufgesetzt wird. Es ist dabei insbesondere an ein Steildach gedacht, welches zur Ausnutzung der Umweltenergie, namentlich der Sonneneinstrahlung, herangezogen werden soll.
Metalldächer ans ich sind seit langem bekannt und zwar in der Form, daß großflächige Metallbleche, die auch ein mäanderförmiges Profil aufweisen können, direkt auf die Dachschalung aufgebracht werden. Die Befestigung dieser Bleche erfolgt im Doppelfalzverfahren direkt auf der Baustelle.
Der Vorteil solcher Metalldächer gegenüber Dächern, die mittels Dachpfannen eingedeckt sind, besteht einerseits in ihrer größeren mechanischen Stabilität, andererseits i ihrer größeren Dichtheit, z. B. gegen-Uber Flugschnee. Als nachteilig werden die wesentlich höheren Kosten empfunden, die zum Teil dadurch gegeben sind, daß ein wesentlicher Teil der Arbeiten auf der Baustelle ausgefUhrt werden muß. Weiterhin ist von Nachteil, daß es bei solchen Metalldächern nur schwer möglich ist, nachträglich Fenster- und Kamineinbauten vorzunehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Metalldach-Konstruktion anzugeben, welcher diese Nachteile nicht anhaften. Die erfindungsgemäße Konstruktion für ein Metalldach, die auf einen üblichen, gegebenenfalls mit Verschalung versehenen Dachstuhl aufgesetzt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren horizontal verlaufenden Reihen von auf der Dachschalung befestigten Profilplatten mit senkrecht vorstehenden und in Richtung zum Dachfirst verlaufenden Rippen, aus mehreren Reihen von mit einer einseitigen federnden Abwinklung versehenen und in Verankerungsschlitzen dieser Rippen eingeklinkten metallischen Dachplatten und schließlich aus unter Erfassung einer Seitenkante der jeweils verlegten Dachplatten in die federnde Abwinklung der zuvor verlegten Reihen von Dachplatten eingerasteten Kopfstiften besteht.
Die erfindungsgemäße Konstruktion weist erhebliche Vorteile gegenüber den oben erwähnten bekannten Metalldächern auf. Zunächst einmal bieten die kleinen verwendeten Dachelemente die Möglichkeit der Wärmeausdehnung, was für Metalldächer von großer Bedeutung ist, weil metallische Dachplatten einen verhältnismäßig großen Ausdehnungskoefffzienten haben. Weiterhin bieten die kleinen Dachelemente die Möglichkeit, Fenster- und Kamineinbauten wie bei Dächern mit Dachpfannen, auch nach-träglich vorzunehmen. Die erfindungsgemäße Dachkonstruktion ist sturmsicher, ohne daß die Wärmeausdehnungsmöglichkeit gehindert wird. Diese Wärmeausdehnungsmöglichkeit ist wegen der indirekten Befestigung der Dachplatten gegeben.
Will man die erfindungsgemäße Dachkonstruktion zur Gewinnung von Umweltenergie, insbesondere der Sonneneinstrahlung ausnutzen, so empfiehlt es sich, die aus Profilplatten und Dachplatten gebildeten, in Richtung zum Dachfirst verlaufenden Luftkanäle in einen im Dachfirst verlaufenden Sammelkanal einmünden zu lassen, aus welchem die aufgeheizte Luft von einer Luft-Wärmepumpe abgesaugt wird.
Die bei der erfindungsgemäßen Dachkonstruktion zur Verwendung kommenden Profilplatten werden zweckmäßig im Strangpreßverfahren aus Metall oder Kunststoff hergestellt. Es empfiehlt sich, ihnen eine Materialstärke von etwa 2 bis 8 mm, vorzugsweise von 5 mm, zu geben. Um die auf die Profilplatten aufgelegten Dachplatten hinreichend zu verankern, werden die Verankerungsschlitze der Rippen der Profilplatten mit einer Arretierungsaussparung versehen.
Die Dachplatten weisen an einer Seitenkante eine rechtwinklig verlaufende Abwinklung mit einer anschließenden federnden Abbiegung auf und an der anderen Seitenkante eine unter einem stumpfen Winkel verlaufende Abbiegung. Die rechtwnklig verlaufende Abbiegung soll zweckmäßig etwa der Tiefe der Verankerungsschlitze der Rippen der Profilplatten entsprechen. Hierfür wird vorzugsweise ein Maß von 30 mm angegeben. Weiterhin weisen die rechtwinklig abgewinkelten Seitenteile der Dachplatten Aussparungen auf, um den Durchgang der in den Kanälen gebildeten aufgeheizten Luft zu ermöglichen.
Die Dachplatten selbst bestehen zweckmäßig aus Aluminumblech, dessen Oberfläche dunkel eingefärbt, z. B. eloxiert oder kunststoffbeschichtet ist.
Hinsichtlich der Dachplatten wäre noch darauf hinzuweisen, daß ihre profilierte Abwinklung an ihren Seitenkanten um einen der Uberlappungsbreite der verlegten Platten entsprechenden Abschnitt entfernt sein muß. Dadurch wird eine einwandfreie Verlegung der Dachplatten gewährleistet.
Der zur Sicherung der Einrastung der Dachplatten in die Rippen der Profilplatten vorgesehene Kopfstift erhält zweckmäßig eine besondere Ausbildung. Zwecks Berücksichtigung der Wärmeausdehnung der verlegten Dachplatten soll er in demjenigen Abschnitt seines Schaftes eine Verjüngung des Schaftdurchmessers aufweisen, in welchem er nach seiner Einrastung die Seitenkante einer Dachplatte erfaßt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. In Fig. 1 ist in perspektifischer Darstellung die Ausbildung einer Profilplatte, in Fig.
die Ausbildung einer Dachplatte wiedergegeben. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, in welcher Weise die Dachplatten in die Aussparungen der Rippen der Profilplatten eingehängt werden.
In den Figuren 5 und 6 sind in senkrechten Schnitten zu einem Dachfirst Dachkonstruktionen gemäß der Erfindung wiedergegeben, in Fig. 5 nur in einem Ausschnitt zur besseren Erläuterung der Dachfirstverkleidung.
In Fig, 6 ist in perspektifischer Darstellung die Aufsicht auf eine Dachkonstruktion wiedergegeben, welche Profilplatten und Dachplatten gemäß der Erfindung enthält. In Fig. 7 ist schließlich in zwei verschiedenen Maßstäben, nämlich in dem Maßstab 1:1 und in dem Maßstab 3:1 ein Kopfstift dargestellt, wie er zur Verankerung der Dachplatten in den Profilplatten bei einer erfindungsgemäßen Dachkonstruktion Verwendung findet.
Die wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Dachkonstruktion bestehen also aus den in Fig. 1 dargestellten Profilplatten und den in Fig. 2 gezeichneten Dachplatten. In Fig. 1 sind zwei nebeneinander liegende Profilplatten 1 perspektivisch dargestellt, welche mit Hilfe eines Falzes am Rande der Profilplatten miteinander abdichtend verbunden sind. Diese Profil platten weisen eine Material stärke von beispielsweise 5 mm auf; sie sind im Strangpreßverfahren hergestellt.
Senkrecht auf den Platten verlaufen Rippen 2, welche in vorgegebenen Abständen Schlitze 3 zur Aufnahme der Dachplatten aufweisen. Zum Zwecke der Verankerung der Dachplatten gehen diese Schlitze 3 in eine Arretierungsaussparung 4 über. Die Abmessungen der Schlitze 3, 4 sind abgestimmt auf federnde Abwinklungen 6, 7 der in Fig. 2 perspektifisch dargestellten Dachplatten 5.
In der senkrecht verlaufenden Abwinklung 6 der Dachplatten 5 sind Aussparungen 8 vorgesehen, welche den Durchtritt der erwärmten Luft ermöglichen sollen.
Die Montage der Dachplatten in den auf dem Dach befestigten Profilplatten soll an Fand der Fig. 3 eriäutert werden, in welcher die Seitenansicht einer solchen Profilplatte dargestellt ist. Man erkennt die senkrecht auf den Profilplatten verlaufenden Rippen 2 mit den soeben erläuterten schlitzförmigen Aussparungen. Die Dachplatte wird in der in Fig. 3 dargestellten Stellung I mit ihrer federnden Abwir.k1l1nT in den Schlitz der Dachplatte eingeschoben und Pfeilrichtung zunächst in die Stellung II geschwenkt.
3ei weiterem Schwenken der Dachplatte 5 rastet die federnde Abwinklung in den Schlitz vollständig ein, sowie die Darstellung III ergibt.
Aus Fig. 4 ist der Aufbau einer erfindungsgemäßen Dachkonstruktion zu erkennen. Es ist ein Dachstuhl mit den Dachsparren 10 dargestellt, auf welche horizontale Balken 11 aufgesetzt sind. Diese Balken 11 dienen dann zur Befestigung der Profilplatten 1, welche eine Breite von etwa 15 cm haben können. Ihre in Richtung zum Dachfirst verlaufende Länge kann 3 bis 8 Meter betragen. Auf diese Profilplatten werden dann in der an Hand der Fig. 3 erläuterten Weise die Dachplatten 5 aufgelegt, welche beispielsweise eine Breite von 60 cm sowie eine Länge von 30 cm haben können.
Nach der noch an Hand der Fig. 6 zu erläuterten Verankerung der Dachplatten 5 mit Hilfe von Kopfstiften ist das Dach eingedeckt und es ist ein Luftkanalsystem entstanden, bestehend aus in Richtung zum Dachfirst verlaufenden nebeneinander liegenden Luftkanälen 21, welche in einen Luftkanal 22 des Dachfirstelementes 9 einmünden. Nach unten sind diese Luftkanäle 21 durch eine Traufpfette 12 begrenzt. An dieser Traufpfette 12 ist noch die Dachrinne 13 befestigt. Die in Pfeilrichtung 14 in die Luftkanäle 21 einströmende Luft wird nun aus dem Sammelkanal 22 in Pfeilrichtung 15 von einer Luft-Wärmepumpe 16 oder einem anderen üblichen Wärmetauscher abgesaugt. Die beispielsweise von der Sonnenenergie aufgeheizten Dachplatten 5 geben ihre Wärme an die in den Luftkanälen 21 nach oben strömende Luft ab, so daß die erwärmte Luft Uber die Luft-Wärmepumpe beispielsweise zur Beheizung des Hauses verwendet werden kann. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die in die Luftkanäle 21 hineinreichenden Befestigungelemente der Dachplatten, nämlich die federnden Abwinklungen, zur besseren Wärmeübertragung beitragen, weil sie eine Verwirbelung der an ihnen vorbeistreichenden Luft bewirken.
In Fig. 5 ist die Ausführung des Dachfirstes in vergrößertem Maßstab dargestellt. Man erkennt in dieser Darstellung das Dachfirstelement 9 mit seiner Isolierung sowie dem Befestigungsanker 17 für die Befestigung dieses. Dachfirstelementes auf dem Dachstuhl.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 6 ist zu erkennen, in welcher Weise die Dachplatten 5 nach ihrer Einrastung in die Schlitze der aus den Profilplatten 1 hervorstehenden Rippen gegen ein Abheben gesichert werden. Hierzu verwendet man Kopfstifte, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind. Diese Kopfstifte weisen einen Schaft 19 auf, welcher an der Stelle unmittelbar in der Nähe des Kopfes eine VerJüngung 20 aufweist. Solche Kopfstifte werden unter Erfassung einer Seitenkante der jeweils verlegten Dachplatten in die federnde Abwinklung der zuvor verlegten Reihe von Dachplatten eingedrückt. In Fig. 6 ist ein solcher Kopfstift 18 eingezeichnet. Zunächst wurde die Reihe A von Dachplatten 5 verlegt, anschließend die Reihe B und schließlich die Reihe C. Der Kopfstift 18 wird im Zuge der Verlegung der Reihe B von Dachplatten 5 eingerastet, so daß die zweite Reihe von Dachplatten B in den federnden Abwinklungen der ersten Reihe A von Dachplatten verankert wird.
Aus dem erläuterten Konzept der erfindungsgemäßer.
Dachkonstruktion ergibt sich, daß diese Konstruktion mit vorgefertigten Dachelementen auf der Baustelle schnell fertig zustellen ist und ein Dach ergibt, welches auch den stärksten Windbelastungen widersteht.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß das Prinzip dieser Metalldachkonstruktion auch bei einer Fæsadenverkleidung. von Cebäuden Verwendung finden kann und zwar in der Weise, daß die Profilplatten auf der Außenwand des Cebäudes befestigt werden und diese wiederum zur Einklinkung von den Dachplatten entsprechenden Fassadenplatten dienen. Auch in diesem Falle werden die Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion ausgenutzt.
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Claims

Patentansprüche: 1. Konstruktion für ein Metalldach, vorzugsweise für ein Steildach, die auf einen üblichen, gegebenenfalls mit Verschalung versehenen Dachstuhl aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren horizontal verlaufenden Reihen von auf der Dachschalung befestigten Profilplatten (1) mit senkrecht vorstehenden und in Richtung zum Dachfirst verlaufenden Rippen (2), aus mehreren Reihen von mit einer einseitigen federnden Abwinklung (7) versehenen und in Verankerungsschlitzen (3, 4) dieser Rippen (2) eingeklinkten metallischen Dachplatten (5) und aus unter Erfassung einer Seitenkante der Jeweils verlegten Dachplatten in die federnde Abwinklung der zuvor verlegten Reihe von Dachplatten eingerasteten Kopfstiften (18) besteht.
2.Profilplatte für eine Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsschlitze (3) ihrer Rippen (2) eine Arretierungsaussparung (4) aufweisen.
3. Profilplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Strangpreßverfahren aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.
4. Profilplatte nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Materialstärke von 2 bis 8 mm,vorzugsweise von 5 mm, aufweist.
5. Dachplatte für eine Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einer Seitenkante eine rechtwinklig verlaufende Abwinklung (6) mit einer anschließenden federnden Abbiegung (7) und an der anderen Seitenkante eine unter einem stumpfen Winkel verlaufende Abbiegung aufweist.
6. Dachplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ihre rechtwinklig verlaufende Abwinklung (7) ein etwa der Tiefe der Verankerungsschlitze (3) der Rippen (2) der Profilplatten (1) entsprechendes Maß, vorzugsweise von 30 mm, aufweist.
7. Dachplatte nach Anspruch 5 und 6,dadurch gekennzeichnet, daß ihre rechtwinklig abgewinkelten Seitenteile Aussparungen (8) aufweisen.
8. Dachplatte nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Aluminium-Blech besteht, dessen Oberflache dunkel eingefärbt, z. B. eloxiert oder kunststoffbeschichtet, ist.
9. Dachplatte nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ihrer federnden Abwinklung zwecks Ermöglichung der Einrastung eines Kopfstiftes z-förmig (7) ausgebildet ist.
10. Dachplatte nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ihre profillierte Abwinklung an ihren Seitenkanten um einen der Uberlappungsbreite der verlegten Platten entsprechenden Abschnitt entfernt ist.
11. Kopfstift für eine Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zwecks Berücksichtigung der Wärmeausdehnung der verlegten Dachplatten in dem Abschnitt (20) seines Schaftes (19) eine VerJüngung seines Schaftdurchmessers aufweist, in welchem er nach seiner Einrastung die Seitenkante einer Dachplatte erfaßt.
12. Konstruktion für ein Metalldach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Ausnutzung der Umweltenergie, namentlich der Sonnenenergie, die aus Profilplatten (1) und Dachplatten (5) gebildeten, in Richtung zum Dachfirst verlaufenden Luftkanäle (21) in einen im Dachfirst verlaufenden Sammelkanal (22) einmünden, aus welchem die aufgeheizte Luft von einer Luft-Wärmepumpe (16) abgesaugt wird.
13. Die Anwendung der Metalldach-Konstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 12 bei einer Fassadenverkleidung an Gebäuden in der Weise, daß die Profilplatten auf der Außenseite des Gebäudes befestigt werden und diese wiederum zur Einklinkung Mlden Dachplatten entsprechenden Fassadenplatten dienen.