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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Befestigen eines Wandelements an einer Tragstruktur.
Das Wandelement, für das die Befestigungsvorrichtung
konzipiert ist, umfasst mindestens eine äussere
Verkleidung und eine thermische Isolierung unter der
äusseren Verkleidung. Die Befestigungsvorrichtung
eignet sich auch zum Befestigen eines Wandelements, bei
dem die äussere Verkleidung durch eine innere
Ausgleichsverkleidung auf der gegenüberliegenden Seite
des thermischen Isolierungskerns ergänzt wird. Die
Verkleidung besteht in der Regel aus Blech, wobei
Mineralwolle als thermischer Isolierungskern verwendet
wird. Die äusseren Verkleidungsteile sind an der
thermischen Isolierung befestigt, vorteilhaft durch
Klebeverbindung. Damit das Wandelement Windkräften und
Belastungen durch Wärmeausdehnung widerstehen kann,
muss es zumindest durch seine äussere Verkleidung an
seiner Tragstruktur befestigt sein. Ein Wandelement mit
einer inneren Ausgleichsverkleidung kann auch über
seine innere Verkleidung an der Tragstruktur verankert
werden. Bei einem solchen Wandelement sind die Ecken
mindestens einer Kante der Verkleidung so geformt, dass
die komplementären Formen der Ecken eine Nut- und
Federverbindung zum Zusammenfügen nebeneinander
liegender Wandelemente bilden.
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Aus ästhetischen Gründen werden solche Wandelemente
vorzugsweise so an ihrer Tragstruktur angebracht, dass
auf der fertig installierten Aussenwand keine
wahrnehmbaren Zeichen der Befestigung mehr zu sehen
sind. Diese Art der Befestigungsmethode setzt voraus,
dass die Befestigung mit Hilfe von Elementen erfolgt,
die in die Struktur der Verbindung eingebettet und
darin verborgen sind. Ein Beispiel für solche Elemente
ist die Ausführungsform des Befestigungsmittels, die in
der internationalen Publikation Nr. WO-A-89/12149
offenbart wird. Die Grundlage bildet dabei ein
Befestigungsmittel, das so ausgebildet ist, dass es die
Kante der Nut- und Federverbindung greift, wobei dieses
Befestigungsmittel über ein Befestigungssystem, das
unter den montierten Wandelementen verborgen bleibt, an
der Wandstruktur befestigt ist. Das Befestigungsmittel
ist so geformt, dass es zwischen die Nut- und
Federverbindungen der an ihren Kanten miteinander
verbundenen Wandelemente passt.
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Obwohl die oben beschriebene Befestigungsmethode
hinsichtlich der Verankerung des Wandelements äusserst
funktionell ist, weist sie den Nachteil auf, dass das
Befestigungselement in der durch die benachbarten
Berührungsflächen der Verkleidungen gebildeten Nut- und
Federverbindung bleibt, so dass unweigerlich eine
undichte Verbindung über den Strecken der Verbindung
zwischen den Wandelementen, die nicht durch die
Befestigungsvorrichtung überbrückt sind, entsteht. Bei
einer solchen Befestigungsanordnung wird darüber hinaus
ein Metallelement verwendet, das sich durch den
gesamten Fugenspalt von der Aussenseite bis zur
Innenseite der Wand erstreckt. Dieses Element wirkt
somit als effektive Wärmebrücke, die besonders bei
dieser Art von Wandelement zusätzlich zu der oben
beschriebenen Undichtigkeit der Verbindung einen
Nachteil im Hinblick auf die Feuerbeständigkeit
darstellt.
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Aus der später veröffentlichten FI Patentanmeldung Nr.
940751 ist auch ein Befestigungsmittel für Wandelemente
bekannt, wobei dieses Mittel aus einer
Blechvorrichtung, die sich in Längsrichtung der
Verbindung zwischen den zu verbindenden Wandelementen
ausrichtet und so geformt ist, dass sie dem Querschnitt
der Verbindung entspricht, besteht. Ein Ende der
Vorrichtung ist so geformt, dass es an der Stützfläche
verankert werden kann, während das andere Ende gebogen
ist, um die äussere Verkleidung des zu installierenden
Wandelements von unterhalb einer Falte am Rand des
Wandelements zu greifen.
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Ein Wandelement mit Verkleidungen und einem zwischen
ihnen liegenden Kern aus Mineralwolle ist von Natur aus
sehr feuerbeständig. In einer ordnungsgemäß errichteten
Wand sollten die thermischen Isolierungen eine eng
aneinanderstoßende Verbindung zwischen den benachbarten
Isolierverkleidungen bilden, wobei die Verbindung ohne
Einschluss von Befestigungsmitteln, die eine
Wärmebrücke durch die Verbindung bilden könnten, dicht
wird. Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
zuverlässiges Befestigungssystem für solche
Wandelemente zu erzielen, das für eine feste und
unauffällige Verankerung der Wandelemente zu einer
Tragstruktur unter minimaler Beeinträchtigung der
thermischen Isolierung an der Verbindung zwischen
benachbarten Wandelementen sorgen kann.
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Das Ziel der Erfindung wird durch eine
Befestigungsvorrichtung mit einer Kombination von
Merkmalen wie im beigefügten Anspruch 1 aufgeführt
erreicht.
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Das hierin offenbarte Befestigungssystem erzielt eine
Befestigung von Wandelementen an einer Tragstruktur, so
dass die Verbindung zwischen den Wandelementen keine
Elemente enthält, die eine enge Passung der nut- und
federartigen Verbindungsoberflächen benachbarter
Verkleidungen beeinträchtigen könnten. Die Elemente der
Befestigungsvorrichtung, die sich in den
Verbindungsbereich zwischen den Wandelementen
erstrecken, können in einen Bereich der thermischen
Isolierung in den Wandelementen adaptiert werden, der
diese Elemente durch flexibles Nachgeben einbetten
kann, oder die Kanten der thermischen Isolierung können
mit geeigneten Vertiefungen zur Aufnahme der
Greifelemente der Befestigungsvorrichtung versehen
werden. Die Befestigungsvorrichtung beeinträchtigt in
diesem Fall nicht die Dichtheit einer fertigen
Verbindung oder ihre feuerbeständigen Eigenschaften.
Die Elemente der Befestigungsvorrichtung sind darüber
hinaus hauptsächlich innerhalb der thermischen
Isolierung verborgen und so gegen Beanspruchungen durch
Hitze von aussen geschützt.
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Im folgenden Text wird die Erfindung mit Bezug auf die
in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten
beispielhaften Ausführungsformen näher beschrieben. In
den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten
Ausführungsform der Erfindung, die zur Befestigung
eines Wandelements an einer Tragstruktur geeignet ist;
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Fig. 2 eine Schnittansicht einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung, die zur Befestigung
eines Wandelements an einer Tragstruktur geeignet ist;
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Fig. 3 eine Schnittansicht des in Fig. 2 gezeigten
Befestigungssystems, wobei jetzt die benachbarten
Wandelemente miteinander verbunden sind;
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der im
Befestigungssystem aus Fig. 2 und 3 verwendeten
Befestigungsmittel;
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Fig. 5 eine Schnittansicht einer dritten
Ausführungsform der Erfindung während des
Montageschritts der Wandelemente;
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Fig. 6 eine Schnittansicht von Wandelementen, die mit
dem in Fig. 5 gezeigten Befestigungssystem montiert
wurden;
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Fig. 7 eine Längsseite einer ersten Hälfte eines zum
Greifen der in Fig. 5 und 6 gezeigten Nut- und
Federverbindung geeigneten Befestigungsmittels;
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Fig. 8 eine Querschnittsansicht des in Fig. 7
gezeigten Befestigungsmittels;
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Fig. 9 eine Längsseite einer zweiten Hälfte eines zum
Greifen der in Fig. 5 und 6 gezeigten Nut- und
Federverbindung geeigneten Befestigungsmittels; und
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Fig. 10 eine Querschnittsansicht des in Fig. 9
gezeigten Befestigungsmittels.
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Bezugnehmend auf Fig. 1 ist die darin gezeigte
Ausführungsform so ausgelegt, dass sie Wandelemente aus
einer zweiseitigen Verkleidung mit einer thermischen
Isolierung 6 zwischen den Verkleidungen verankert. Die
Verkleidungen sind im Bereich der Kanten der
Wandelemente zu zusammenpassenden Kanten einer Nut- und
Federverbindung geformt, um die Wandelemente
miteinander zu verbinden. Während der Installation der
Wandelemente wird eines der Wandelemente zunächst mit
seiner Kante an der Tragstruktur befestigt. Danach wird
das nächste Wandelement korrekt ausgerichtet, indem
einfach die Nut- und Federverbindung seitlich
eingedrückt wird.
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In einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst
die Befestigungsvorrichtung ein krallenförmiges
Klemmelement 2, das so geformt ist, dass es erstens die
Nut- und Federverbindung von unterhalb der Kante des
Wandelements greift und zweitens ein
Verankerungselement, das in der dargestellten
Ausführungsform eine Fixierschraube 4 ist, aufnimmt. In
Richtung der Dicke des Wandelements ist die Abmessung
des krallenförmigen Klemmelements 2 kleiner als die
Dicke des Wandelements. In der Praxis kann das
krallenförmige Klemmelement als ein kontinuierlicher U-
förmiger Abschnitt gefertigt sein, dessen eine Seite so
dimensioniert ist, dass sie durch die Nachgiebigkeit
der thermischen Isolierung 6 unter die an der Kante der
Aussenverkleidung 1 gefalzte Verbindungslippe 7
rutschen kann. Die andere Seite des krallenförmigen
Klemmelements kann für eine ausreichend feste
Befestigung einer Fixierschraube 4 etwas länger sein.
Die Schraube 4 ist so dimensioniert, dass sie sich im
wesentlichen durch die gesamte Dicke des Wandelements
erstreckt, so dass diese Schraube 4 im wesentlichen
über die gesamte Dicke des Wandelements das einzige
Metallelement ist, das durch die Verbindung zwischen
den Wandelementen reicht. Diese Schraube 4 kann über
den größten Teil ihrer Länge in die thermische
Isolierung 6 des Wandelements eingebettet sein, wo sie
gegen Beanspruchungen durch Hitze von aussen geschützt
ist. Für unterschiedliche Anwendungen kann das Design
der Schraube 4 auf geeignete Weise abgewandelt werden.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Schraube
eine Blechschraube, wobei die Schraube zunächst je nach
Bedarf durch beliebige Teile der Wandelemente und dann
weiter durch die Tragstruktur 5 getrieben werden und
schließlich festgezogen werden kann, um eine
ausreichende Verankerungskraft auszuüben. Das
klauenförmige Klemmelement 2 kann z. B. mit Schrauben
oder ähnlichen Vorrichtungen, die durch die äussere
Verkleidung 1 getrieben werden, selbst in der Nut- und
Federstruktur 7 befestigt werden. Wenn der
Befestigungsschritt des Wandelements beendet ist, wird
das benachbarte Wandelement hineingedrückt, indem
zunächst die Berührungsflächen der Verbindungen
zwischen den Wandelementen auf die in der Zeichnung
gezeigte Weise miteinander ausgerichtet werden.
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Bezugnehmend auf Fig. 2 weist die innere
Ausgleichsverkleidung des Wandelements in einer
zweiten, hierin gezeigten Ausführungsform der Erfindung
ebenfalls eine Befestigungsvorrichtung auf. Diese Art
von Befestigungsvorrichtung umfasst ein zweites
klauenförmiges Klemmelement 8, das dem für die äussere
Verkleidung bestimmten klauenförmigen Klemmelement 2
entspricht. Das klauenförmige Klemmelement 8 ist so
geformt, dass es unter die an der Kante der inneren
Verkleidung gebildete Verbindungslippe rutschen kann
und weist eine Z-Falte oder eine andere geeignete
Gestalt zur Aufnahme einer Fixierschraube 11 auf. In
der dargestellten Ausführungsform ist die
Fixierschraube auf das klauenförmige Klemmelement der
äusseren Verkleidung getrieben, wobei die andere Z-
Falte des Elements eine entsprechende Gestalt zur
Aufnahme dieser Fixierschraube aufweist. Alternativ
kann das die innere Verkleidung 9 befestigende
klauenförmige Klemmelement 8 direkt an der Tragstruktur
angebracht werden.
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Bezugnehmend auf Fig. 3 ist ein unter Verwendung der
zweiten Ausführungsform der Erfindung verankertes
Wandelementsystem im installierten Zustand gezeigt.
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Fig. 4 zeigt eine Abbildung einer beispielhaften
Formgebung der klauenförmigen Klemmelemente 2 und 8 bei
Verwendung in einer praktischen Ausführungsform der
Befestigungsvorrichtung.
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In der in Fig. 5-10 gezeigten Ausführungsform sind zwei
klauenförmige Klemmelemente 2 und 3 verwendet, die
paarweise zusammenarbeiten und miteinander eine
Befestigungsvorrichtung bilden, welche die
Berührungslippen 7 und 12 einer Nut- und
Federverbindung benachbarter Wandelemente verankern
kann. Diese klauenförmigen Klemmelemente werden als im
wesentlichen U-förmige Abschnitte hergestellt, wobei
eine Seite des Abschnitts, d. h. die Z-Falte 2' oder 3'
der klauenförmigen Klemmelemente, so dimensioniert ist,
dass sie unter die an den Berührungskanten der äusseren
Verkleidung 1 der nut- und federartigen
Verbindungsstruktur des zu installierenden Wandelements
geformten Verbindungslippe 7 bzw. 12 passt. An der Z-
Falte 2 " gegenüber der Klemm-Z-Falte ist eines dieser
klauenförmigen Klemmelemente mit einem Loch 13
ausgestattet, das eine Fixierschraube 4 aufnehmen kann.
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Entsprechend ist das gegenüberliegende klauenförmige
Klemmelement 3 so dimensioniert und durch seine Klemm-
Z-Falte 3" geformt, dass es federnd unter die
gegenüberliegende Z-Falte 2 " rutschen kann, wenn die
Wandelemente an ihrer Verbindung zusammengedrückt
werden. Zur Vermeidung einer Kollision mit der
Fixierschraube 4 ist die Z-Falte 3 " mit einer
kompatiblen Kerbe 14 versehen. Die Ränder der Z-Falten
" und 3 " sind vorteilhaft so geformt, dass sie als
Führung für die Passbewegung der Klemmelemente 2 und 3
dienen.
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Die klauenförmigen Klemmelemente 2 und 3 bestehen
vorteilhafterweise aus kontinuierlichen Abschnitten,
die zu Strecken von ca. 20-30 cm geschnitten sind,
wobei eine solche Strecke pro Verankerungspunkt der
Verbindung verwendet wird. Es gibt jedoch auch keinen
praktischen Hinderungsgrund, die klauenförmigen
Klemmelemente 2 und 3 über die volle Länge zu
kontinuierlichen Abschnitten zu formen, die sich über
die gesamte Verbindung erstrecken, und die Abschnitte
an der Tragstruktur 5 des Wandelements in geeigneten
Abständen mit Schrauben 4 zu fixieren.
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Das oben beschriebene Befestigungssystems ermöglicht
die Verankerung eines Wandelements mit
Verkleidungsstruktur, das mit passenden nut- und
federartigen Verbindungskanten ausgestattet ist, an
seinen Kanten an einer Tragstruktur an den Verbindungen
zwischen den Wandelementen, so dass jedes der
miteinander verbundenen Wandelemente direkt der
Befestigungskraft der Befestigungsvorrichtung
ausgesetzt ist und dass die fertige Verbindung zwischen
den Wandelementen keine auffälligen Elemente oder
Installationszeichen durch die Befestigungsmethode
aufweist. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die
geringere Anzahl von wärmeleitenden Metallelementen,
die sich durch die gesamte Dicke des Wandelements im
Verbindungsbereich zwischen den Wandelementen
erstrecken.