EP2943624A1 - Wärmeisolierende konsole zum verbinden einer fassade mit einer gebäudewand - Google Patents

Wärmeisolierende konsole zum verbinden einer fassade mit einer gebäudewand

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EP2943624A1
EP2943624A1 EP14700078.0A EP14700078A EP2943624A1 EP 2943624 A1 EP2943624 A1 EP 2943624A1 EP 14700078 A EP14700078 A EP 14700078A EP 2943624 A1 EP2943624 A1 EP 2943624A1
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EP
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facade
bridge
wall
wall part
bridge part
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EP14700078.0A
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Florian Petzold
Shahbaz Abbas
Kay BROCKMÜLLER
Andreas Wüst
Torsten Hensel
Klaus Uske
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
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    • E04B2001/389—Brackets

Definitions

  • the invention relates to a console for connecting a facade with a building wall according to the preamble of claim 1.
  • a console is equipped with a metallic wall part for mounting on the building wall, a metallic facade part for connection to the facade, and a bridge part which the facade part connects to the wall part, wherein the bridge part comprises a plastic material and forms a thermal barrier between the wall part and the facade part.
  • a generic console is known from EP21801 15A1.
  • a bridge part is provided, which forms a thermal barrier, and thus counteracts an undesirable heat flow away from the wall across the console.
  • Another console with thermal barrier is known from DE202004008376U.
  • the object of the invention is to provide a console, which is particularly favorable to manufacture and thereby particularly reliable in the installation and application, and at the same time has particularly good mechanical and thermal properties.
  • An inventive console is characterized in that the bridge part is an injection molded part made of fiber-reinforced plastic, and that the wall part and the facade part of the bridge part at least partially, preferably only partially, are overmolded.
  • the bridge part is an encapsulation of the wall part and the facade part.
  • the bridge part is thus connected in a transfer molding process with the wall part and the facade part, that is, the material of the bridge part is brought in the production in the molten state with the wall part and the facade part in contact, and the bridge part hardens in contact with the wall part and the facade part.
  • the bridge part forms a thermal barrier, ie a thermal insulator.
  • the material of the bridge part has a lower thermal conductivity than the material of the wall part and as the material of the facade part.
  • the bridge part connects the facade part with the wall part and the facade part is mechanically fixed to the wall part by the bridge part.
  • the facade part in particular with dismantled facade, exclusively connected via the bridge part with the wall part.
  • parallel heat flows can be avoided and even better thermal insulation can be realized.
  • the facade part and / or the wall part are preferably connected in a direct manner with the bridge part, which can further simplify the production.
  • the bridge part consists of a fiber-reinforced plastic.
  • the façade may preferably be a ventilated outer wall cladding, in particular according to DIN 18516-1, i.
  • the console is expediently used where a facade of a closed outer wall is pre-assembled.
  • the invention can be used in combination with an insulating layer, which is penetrated by the console, wherein the bridge part is expediently embedded in the insulating material layer.
  • the facade suitably has a plurality of facade panels.
  • the facade panels are preferably connected via a support profile construction, which may consist in particular of metal, with the inventive consoles, in particular with their facade parts. If a support profile construction is present, this can be regarded as part of the facade according to the invention.
  • the facade part of the inventive console on means for holding a support profile, for example a clamp.
  • the bridge part has two spaced support flanges which connect the facade part and the wall part. This allows the occurring forces, in particular the Wnd manufacturer, are particularly well received.
  • Dinmäs- Sicke the wall part and the facade part of the two support flanges of the bridge part are partially encapsulated, preferably exclusively from the two support flanges.
  • the two support flanges preferably run parallel to one another and / or horizontally.
  • the bridge part has four cross-shaped, in particular obliquely cross-shaped, arranged rods, via which the two support flanges are interconnected.
  • the crossing region of the four bars ie the area where the four bars converge, is preferably located between the two carrier flanges, in particular centrally between the two carrier flanges.
  • the injection point of the bridge part formed as an injection molded part can be located at the crossing region of the bars.
  • the said rods can stiffen the two support flanges particularly simple and reliable, so that in particular the weight of the facade can be taken very reliable.
  • the fibers may be oriented so that the preferred direction of the fibers in the rods is parallel to the respective rod.
  • the fibers are predominantly oriented diagonally and in particular in the direction of the main power flow when loaded with wind forces and / or weight forces.
  • the four bars can include four fields, namely in particular two transverse fields, which open towards the carrier flanges, and two opposite longitudinal fields, which open towards the wall part or the facade part.
  • the transverse fields suitably have a smaller opening angle than the longitudinal fields.
  • the bridge part has at least one of the longitudinal fields, preferably in both longitudinal fields, at least partially, preferably everywhere, a lower material thickness than at the bars.
  • the thickness of the material is understood to mean the thickness in a direction that is perpendicular to the fields and / or perpendicular to the cross shape of the bars. In a console mounted as intended, this direction may preferably be a horizontal direction.
  • the four bars preferably have a constant material thickness and / or all the same material thickness course.
  • the material thickness in at least one of the longitudinal fields be at least partially equal to zero. It is therefore particularly preferred that at least one of the two longitudinal fields has at least one passage. Expediently, both longitudinal fields each have at least one passage. These passages can form, for example, air cushions, which can further reduce the heat conduction of the bridge part.
  • a passage may in particular be understood to mean a recess which penetrates the bridge part perpendicular to the fields and / or perpendicular to the cross-shaped form of the bars.
  • transverse fields it is advantageous that at least one of the transverse fields, preferably completely, is closed, so that it therefore expediently has no passage.
  • both transverse fields can be closed, preferably completely. This may be advantageous in terms of mechanical stability.
  • the formation of weld lines in the region of the connecting flanges can be prevented or at least reduced.
  • a larger percentage of the area is closed in the transverse fields than in the longitudinal fields.
  • the wall part has a plate element with two opposite flat sides and two opposite longitudinal sides
  • the facade part has a plate element with two opposite flat sides and two opposite longitudinal sides, which preferably extends coplanar to the plate element of the wall part.
  • the wall part and / or the facade part may be formed as a continuous casting.
  • the wall part can, for example, have a mounting plate for resting on the wall, from which the plate element of the wall part protrudes at an angle, in particular at right angles.
  • the facade part may comprise a retaining clip, which projects from the plate element of the facade part, wherein between the retaining clip and the plate element of the facade part, a support profile of the supporting profile construction of the facade is clamped.
  • a support profile of the supporting profile construction of the facade is clamped.
  • an end face of the facade part faces an end face of the wall part.
  • the opposite longitudinal sides of the wall part and / or the opposite longitudinal sides of the facade part are partially enclosed by the bridge part, wherein the bridge part preferably forms a snug fit for the opposite longitudinal sides of the wall part or the opposite longitudinal sides of the facade part.
  • a longitudinal fit allows the weight of the facade to be transferred very well.
  • the fiber-reinforced plastic has a matrix and a plurality of fibers.
  • the matrix may in particular be a thermoplastic, for example a polyamide, preferably polyamide 6.6.
  • a further preferred embodiment of the invention is that the thermal expansion coefficient of the matrix is greater and the thermal expansion coefficient of the fibers is smaller than the thermal expansion coefficient of the two plate elements.
  • an advantageous interaction with the geometry according to the invention can occur: since the preferred direction of the fibers in the bars advantageously runs parallel to the respective bar, the coefficient of thermal expansion of the bars along the bars is seen between the thermal expansion coefficient of the fibers and the thermal expansion coefficient the plastic matrix lie.
  • the thermal expansion of the bridge part can be adapted to the thermal expansion of the adjacent metallic wall part and / or the adjacent metallic facade part, so that an undesirable thermal stress at the bridge part / wall part or at the transition bridge part / facade part can be avoided , Due to the fiber orientation along the diagonal, the thermal expansion of the plastic can be approximated to the thermal expansion of the adjacent metal.
  • the four bars preferably the four bars and the two carrier flanges, particularly preferably the entire bridge portion, mirror-symmetrical to one, preferably to two planes of symmetry, are or is.
  • a plane of symmetry may in particular be perpendicular to the cross shape of the bars and extend through the wall part and the facade part. This plane of symmetry is preferably in the horizontal at console mounted as intended.
  • a symmetrical configuration can with regard to the mechanical properties and / or the Fiber orientation be beneficial.
  • the symmetrical configuration can allow the console to be installed at the same load values in several orientations, so that the application is also simplified.
  • an injection point of the bridge part lies in at least one plane of symmetry of the bridge part.
  • the bridge part has exactly one injection point, which can simplify the production.
  • an injection point of the bridge part lies in an intersection region of the four bars, ie in particular centrally in the diagonal. Due to the geometry according to the invention and the choice of an injection point in a plane of symmetry and / or in the crossing region of the bars, the fibers in the bridge part can be oriented in a targeted manner and the following can be achieved: a) The thermal expansion of the plastic molded part approximates the thermal expansion of the contacting metal parts. As a result, mechanical stresses in the component are minimized during temperature changes. b) The main power flow is in the fiber direction and thus the higher material strength in the fiber direction is used.
  • the wall part and / or the facade part each have a rib structure, which is encapsulated by the bridge part.
  • the rib structure may in particular be provided on the plate element of the wall part or of the facade part.
  • Each rib structure suitably has a multiplicity of ribs which extend on at least one flat side, preferably on both flat sides, of the respective plate element and / or which run parallel to the end face of the respective plate element.
  • the bridge part is formed in one piece.
  • the production cost can be reduced and the mechanical stability can be further improved.
  • the rods and the connecting flanges may be integrally formed.
  • Figure 1 a first embodiment of an inventive console in perspective view
  • FIG. 2 is a detail view of the console according to Figure 1 from the side, and
  • Figure 3 a second embodiment of a console according to the invention in a perspective view.
  • FIG. 1 A first embodiment of an inventive console is shown in Figures 1 and 2.
  • the console has a wall part 1, which is mounted on a building wall 100, a facade part 2, which is mounted on a facade, not shown, and a bridge part 3, which holds the facade part 2 mechanically on the wall part 1, while a thermal barrier between wall part. 1 and facade part 2 forms.
  • the wall part 1 has a mounting plate 19 which rests flat on the building wall 100, and a plate member 11 which projects at right angles from the mounting plate 19, and on which the bridge part 3 is arranged.
  • the facade part 2 also has a plate element 21.
  • the plate member 21 of the facade part 2 is supported by the bridge part 3. In this case, the plate member 21 of the facade part 2 extends parallel and in the illustrated embodiment komplanar to the plate element 1 1 of the wall part first
  • the plate element 1 1 of the wall part 1 has two opposite flat sides 12 and 13, two opposite narrow longitudinal sides 14 and 15 and a narrow, free end face 16.
  • the plate element 21 of the facade part 2 also has two opposite flat sides 22 and 23, two opposite narrow longitudinal sides 24 and 25 and a narrow, free end face 26.
  • the free end face 26 of the facade part 2 and the free end face 16 of the wall part 1 are facing each other and the bridge part 3.
  • the flat sides 12, 13, 22 and 23 and / or the end faces 16 and 26 are generally vertical, ie the longitudinal sides 14 and 24 are above the longitudinal sides 15 and 25, respectively the flat sides 12, 13, 22 and 23 extend horizontally or obliquely.
  • the bridge part 3 is an injection molded part made of fiber-reinforced plastic. It has a first, preferably upper support flange 31 and a second, preferably lower support flange 32.
  • the two support flanges 31, 32 extend spaced from each other, preferably in the horizontal direction, respectively from the wall part 1 to the facade part 2, and connect the facade part 2 with the wall part 1.
  • the wall part 1 and the facade part 2 of the two support flanges 31 and 32 of the Bridge part 3 overmoulded.
  • Each of the two support flanges 31 and 32 is in contact with the two flat sides 12 and 13 of the wall part 1 and with the two flat sides 22 and 23 of the facade part 2.
  • the first support flange 31 also in contact with the longitudinal side 14 of the wall part 1 and the longitudinal side 24 of the facade part 2 and / or the second support flange 32 in contact with the longitudinal side 15 of the wall part 1 and the longitudinal side 25 of the facade part 2 be.
  • the bridge part 3 further comprises four rods 35, 36, 37, 38, via which the two support flanges 31 and 32 are connected to each other, and which stiffen the two support flanges 31 and 32 against each other.
  • the four rods 35, 36, 37, 38 form a cross shape and extend in a parallel, in particular coplanar, to the plate elements 11 and / or 21 extending plane, wherein the crossing region of the four rods 35, 36, 37, 38, ie the area , in which the four rods 35, 36, 37, 38 converge, lies centrally between the two support flanges 31 and 32.
  • the four rods 35, 36, 37, 38 and the two support flanges 31 and 32 are further mirror-symmetrical to another plane of symmetry, which is perpendicular to the cross shape of the four rods 35, 36, 37, 38, and the two support flanges 31 and
  • this second plane of symmetry is perpendicular to the image plane and runs from top to bottom).
  • the injection point 40 of the bridge part ie the area where the fiber-reinforced plastic material was supplied during injection molding in the injection molding tool, lies in the crossing region of the four rods 35, 36, 37, 38.
  • the four bars 35, 36, 37, 38 is the In front- karsraum the fibers of the fiber-reinforced plastic material as indicated in Figure 2 by arrows at least approximately parallel to the respective rod.
  • the four rods 35, 36, 37, 38 include four panels 41, 42, 43, 44 in the plane of their cross shape, namely two diametrically opposite transverse panels 41 and 42 which extend from the crossing region of the rods 35, 36, 37, 38 open to the support flange 31 and to the support flange 32, and two diametrically opposed longitudinal fields 43 and 44, which, starting from the crossing region of the rods 35, 36, 37, 38 open to the wall part 1 and the facade part 2 out.
  • the transverse fields 41 and 42 have a smaller opening angle than the longitudinal fields 43 and 44.
  • the fields 41, 42, 43, 44 are not filled with plastic material and each form a passage.
  • the fields 41, 42, 43 and / or 44 may also be filled with plastic material.
  • the material thicknesses then preferably:
  • c is the material thickness in at least one of the rods 35, 36, 37, 38, preferably in all rods.
  • the console shown in Figures 1 and 2 can in particular the force Fi, for example, a wind power on the facade, and the force F 2 , for example, a weight of the facade record.
  • FIG. 3 Another embodiment of a console according to the invention is shown in FIG.
  • the embodiment of Figure 3 realizes a number of features of the embodiment of Figures 1 and 2 in an analogous manner, so that the above description can be applied analogously, and will be discussed below only differences.
  • the support flanges 31 and 32 are executed structured. They have webs and intervening depressions.
  • the transverse fields 41 and 42 are completely filled in the embodiment of FIG.
  • webs 53 and 54 are arranged, which adjoin the crossing region of the rods 35, 36, 37, 38, and which have a smaller material thickness than the rods 35, 36, 37, 38.
  • passages 45 and 46 are also arranged.
  • the web 53 lies between the passage 45 and the crossing region and the web 54 between the passage 46 and the crossing region.
  • the web 53 is smaller in area than the adjacent passage 45 and the web 54 is smaller in area than the adjacent passage 46.
  • the wall part 1 and the facade part 2 at their respective plate member 11 and 21 each have a rib structure 18 and 28, respectively, on which the bridge part 3 is connected to the wall part 1 and the facade part 2.
  • the wall part 1 has in its mounting plate 19 a hole for performing an anchor bolt for anchoring to the building wall.
  • the facade part 2 of Figure 3 has a retaining clip 70 which is arranged on the plate member 21 of the facade part 2.
  • a roughly schematically and fragmentarily illustrated support profile 101 of the supporting profile construction of the facade during assembly can be provisionally held by clamping in Figure 3.
  • In the plate member 21 of the facade part 2 passage openings for the final screwing of the provisionally clamped support section 101 are provided with the facade part 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Konsole zum Verbinden einer Fassade mit einer Gebäudewand (100), mit einem metallischen Wandteil (1) zur Montage an der Gebäudewand, einem metallischen Fassadenteil (2) zur Verbindung mit der Fassade, und einem Brückenteil (3), welches das Fassadenteil mit dem Wandteil verbindet, wobei das Brückenteil ein Kunststoffmaterial aufweist und eine Wärmesperre zwischen dem Wandteil und dem Fassadenteil bildet. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass das Brückenteil (3) ein Spritzgussteil aus faserverstärktem Kunststoff ist, und dass das Wandteil (1) und das Fassadenteil (2) vom Brückenteil bereichsweise umspritzt sind.

Description

WÄRMEISOLIERENDE KONSOLE ZUM VERBINDEN EINER FASSADE MIT EINER GEBÄUDEWAND
Die Erfindung betrifft eine Konsole zum Verbinden einer Fassade mit einer Gebäudewand gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Konsole ist ausgestattet mit einem metallischen Wandteil zur Montage an der Gebäudewand, einem metallischen Fassadenteil zur Verbindung mit der Fassade, und einem Brückenteil, welches das Fassadenteil mit dem Wandteil verbindet, wobei das Brückenteil ein Kunststoffmaterial aufweist und eine Wärmesperre zwischen dem Wandteil und dem Fassadenteil bildet.
Eine gattungsgemässe Konsole ist aus der EP21801 15A1 bekannt. Bei einer solchen Konsole ist ein Brückenteil vorgesehen, welches eine Wärmesperre bildet, und somit einem unerwünschten Wärmeabfluss von der Wand hinweg über die Konsole entgegenwirkt. Eine weitere Konsole mit Wärmesperre ist aus der DE202004008376U bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Konsole anzugeben, welche besonders günstig in der Herstellung und dabei besonders zuverlässig in der Installation und Anwendung ist, und die zugleich besonders gute mechanische und thermische Eigenschaften aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Konsole mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemässe Konsole ist dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenteil ein Spritzgussteil aus faserverstärktem Kunststoff ist, und dass das Wandteil und das Fassadenteil vom Brückenteil zumindest bereichsweise, vorzugsweise nur bereichsweise, umspritzt sind.
Ein erster Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, dass das Brückenteil eine Umspritzung des Wandteils und des Fassadenteils ist. Das Brückenteil wird also in einem Umspritzverfahren mit dem Wandteil und dem Fassadenteil verbunden, das heisst das Material des Brückenteils wird bei der Fertigung im schmelzflüssigen Zustand mit dem Wandteil und dem Fassadenteil in Kontakt gebracht, und das Brückenteil härtet im Kontakt mit dem Wandteil und dem Fassadenteil aus. Dadurch, dass erfindungsgemäss eine Um- spritzung als Brückenteil vorgesehen ist, kann ein besonders guter mechanischer Verbund in der Konsole erzielt werden, der insbesondere auch im Hinblick auf die Kräfte und die Temperaturänderungen im Fassadenbereich besonders zuverlässig ist.
Nach der Erfindung bildet das Brückenteil eine Wärmesperre, also einen thermischen Isolator. Insbesondere weist das Material des Brückenteils eine geringere Wärmeleitfähigkeit als das Material des Wandteils und als das Material des Fassadenteils auf. Das Brückenteil verbindet das Fassadenteil mit dem Wandteil und das Fassadenteil wird durch das Brückenteil mechanisch am Wandteil fixiert. Vorzugsweise ist das Fassadenteil, insbesondere bei demontierter Fassade, ausschliesslich über das Brückenteil mit dem Wandteil verbunden. Hierdurch können parallele Wärmeströme vermieden und eine noch bessere thermische Isolierung realisiert werden. Das Fassadenteil und/oder das Wandteil sind vorzugsweise in unmittelbarer Weise mit dem Brückenteil verbunden, was die Herstellung weiter vereinfachen kann.
Weiter sieht die Erfindung vor, dass das Brückenteil aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht. Ein solcher Kunststoff hat, wie weiter unten im Detail erläutert wird, häufig thermische und mechanische Eigenschaften, die ihn für eine Anwendung in einer Konsole besonders geeignet machen.
Bei der Fassade kann es sich vorzugsweise um eine hinterlüftete Außenwandbekleidung handeln, insbesondere gemäss DIN 18516-1 , d.h. die Konsole kommt zweckmässigerweise dort zur Anwendung, wo eine Fassade einer geschlossenen Aussenwand vormontiert wird. Insbesondere kann die Erfindung in Kombination mit einer Dämmstoffschicht verwendet werden, die von der Konsole durchdrungen wird, wobei das Brückenteil zweckmässigerweise in die Dämmstoffschicht eingebettet ist. Die Fassade weist geeigneterweise eine Vielzahl von Fassadenplatten auf. Die Fassadenplatten werden vorzugsweise über eine Tragprofilkonstruktion, welche insbesondere aus Metall bestehen kann, mit den erfindungsgemässen Konsolen, insbesondere mit deren Fassadenteilen verbunden. Sofern eine Tragprofilkonstruktion vorhanden ist, kann diese nach der Erfindung als Bestandteil der Fassade angesehen werden. Geeigneterweise weist das Fassadenteil der erfindungsgemässen Konsole Mittel zum Halten eines Tragprofils auf, beispielsweise eine Klemme.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Brückenteil zwei beabstandete Trägerflansche aufweist, welche das Fassadenteil und das Wandteil verbinden. Hiermit können die auftretenden Kräfte, insbesondere die Wndkräfte, besonders gut aufgenommen werden. Zweckmäs- sigerweise sind das Wandteil und das Fassadenteil von den beiden Trägerflanschen des Brückenteils bereichsweise umspritzt, vorzugsweise ausschliesslich von den beiden Trägerflanschen. Hierdurch kann eine besonders kompakte Bauform erhalten werden. Die beiden Trägerflansche verlaufen vorzugsweise parallel zueinander und/oder horizontal.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Brückenteil vier kreuzförmig, insbesondere schrägkreuzförmig, angeordnete Stäbe aufweist, über welche die beiden Trägerflansche miteinander verbunden sind. Der Kreuzungsbereich der vier Stäbe, also der Bereich, wo die vier Stäbe zusammenlaufen, liegt vorzugsweise zwischen den beiden Trägerflanschen, insbesondere mittig zwischen den beiden Trägerflanschen. Insbesondere kann sich der Anspritzpunkt des als Spritzgussteil ausgebildeten Brückenteils am Kreuzungsbereich der Stäbe befinden. Die besagten Stäbe können die beiden Trägerflansche besonders einfach und zuverlässig aussteifen, so dass insbesondere die Gewichtskraft der Fassade besonders zuverlässig aufgenommen werden kann. Darüber hinaus kann es zu einer besonders vorteilhaften Wechselwirkung zwischen der Kreuzform der Stäbe und der Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffs in einem Spritzgussverfahren kommen. Denn die schrägkreuzförmige, das heisst X-förmige Gestaltung des Brückenteils kann eine besondere Faserorientierung bewirken. Insbesondere können die Fasern so orientiert sein, dass die Vorzugsrichtung der Fasern in den Stäben parallel zum jeweiligen Stab liegt. Damit sind die Fasern überwiegend diagonal und insbesondere in Richtung des Hauptkraftflusses bei Belastung mit Windkräften und/oder Gewichtskräften orientiert.
Erfindungsgemäss können die vier Stäbe vier Felder einschliessen, nämlich insbesondere zwei Querfelder, welche sich zu den Trägerflanschen hin öffnen, und zwei gegenüberliegende Längsfelder, welche sich zum Wandteil beziehungsweise zum Fassadenteil hin öffnen. Die Querfelder weisen geeigneterweise einen kleineren Öffnungswinkel auf als die Längsfelder.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Brückenteil in zumindest einem der Längsfelder, vorzugsweise in beiden Längsfeldern, zumindest bereichsweise, vorzugsweise überall, eine geringere Materialstärke aufweist als an den Stäben. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, dass das Brückenteil in zumindest einem der Querfelder, vorzugsweise in beiden Querfeldern, zumindest bereichsweise, vorzugsweise überall, eine geringere Materialstärke aufweist als an den Stäben. Diese Ausführungsformen berücksichtigen, dass die auftretenden Kräfte im Wesentlichen bereits von den Verbindungsflanschen und den Stäben aufgenommen werden können, so dass die zwischen den Stäben liegenden Felder ohne wesentliche mechanische Einbussen relativ schwach ausgebildet werden können. Indem nun in den Fei- dern nur eine vergleichsweise geringe Materialstärke vorgesehen wird, kann die thermische Isolationseigenschaft des Brückenteils ohne wesentliche mechanische Einbussen weiter verbessert werden. Erfindungsgemäss wird unter der Materialstärke die Stärke in einer Richtung verstanden, die senkrecht zu den Feldern und/oder senkrecht zur Kreuzform der Stäbe steht. Bei einer bestimmungsgemäss montierten Konsole kann diese Richtung bevorzugt eine Horizontalrichtung sein. Die vier Stäbe weisen bevorzugt eine konstante Material stärke und/oder alle denselben Materialstärkeverlauf auf.
Insbesondere kann die Materialstärke in zumindest einem der Längsfelder, vorzugsweise in beiden Längsfeldern, zumindest bereichsweise gleich null sein. Besonders bevorzugt ist es daher, dass zumindest eines der beiden Längsfelder zumindest einen Durchgang aufweist. Zweckmässigerweise weisen beide Längsfelder jeweils zumindest einen Durchgang auf. Diese Durchgänge können zum Beispiel Luftpolster bilden, welche die Wärmeleitung des Brückenteils noch weiter verringern können. Unter einem Durchgang kann insbesondere eine Ausnehmung verstanden werden, die das Brückenteil senkrecht zu den Feldern und/oder senkrecht zur Kreuzform der Stäbe durchdringt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zumindest eines der Querfelder, vorzugsweise vollständig, geschlossen ist, dass es also zweckmässigerweise keinen Durchgang aufweist. Insbesondere können beide Querfelder, vorzugsweise vollständig, geschlossen sein. Dies kann im Hinblick auf die mechanische Stabilität vorteilhaft sein. Auch kann mit dieser Ausgestaltung unter Umständen die Bildung von Bindenähten im Bereich der Verbindungsflansche verhindert oder zumindest reduziert werden. Vorzugsweise ist bei den Querfeldern ein grösserer Prozentsatz der Fläche geschlossen als bei den Längsfeldern.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Wandteil ein Plattenelement mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten und zwei gegenüberliegenden Längsseiten aufweist, und/oder dass das Fassadenteil ein Plattenelement mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten und zwei gegenüberliegenden Längsseiten aufweist, welches vorzugsweise komplanar zum Plattenelement des Wandteils verläuft. Dies kann im Hinblick auf den Fertigungsaufwand vorteilhaft sein. Insbesondere können das Wandteil und/oder das Fassadenteil als Stranggussteil ausgebildet sein. Das Wandteil kann beispielsweise eine Montageplatte zur Auflage auf der Wand aufweisen, von welcher das Plattenelement des Wandteils winklig, insbesondere rechtwinklig vorsteht. Das Fassadenteil kann eine Halteklammer aufweisen, welche vom Plattenelement des Fassadenteils vorsteht, wobei zwischen der Halteklammer und dem Plattenelement des Fassadenteils ein Tragprofil der Tragprofilkonstruktion der Fassade verklemmbar ist. Vorzugsweise ist eine Stirnseite des Fassadenteils einer Stirnseite des Wandteils zugewandt. Bei bestimmungsgemäss montierter Konsole verlaufen die Stäbe und die beiden Platten zweckmässigerweise in zumindest einer vertikal verlaufenden Ebene, vorzugsweise in genau einer vertikal verlaufenden Ebene.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die gegenüberliegenden Längsseiten des Wandteils und/oder die gegenüberliegenden Längsseiten des Fassadenteils bereichsweise vom Brückenteil umschlossen sind, wobei das Brückenteil vorzugsweise einen Passsitz für die gegenüberliegenden Längsseiten des Wandteils beziehungsweise die gegenüberliegenden Längsseiten des Fassadenteils bildet. Durch einen längsseitigen Passsitz können die Gewichtskräfte der Fassade besonders gut übertragen werden.
Erfindungsgemäss weist der faserverstärkte Kunststoff eine Matrix und eine Vielzahl von Fasern auf. Bei der Matrix kann es sich insbesondere um einen Thermoplast handeln, beispielsweise um ein Polyamid, vorzugsweise um Polyamid 6.6.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Wärmeausdehnungszahl der Matrix grösser und die Wärmeausdehnungszahl der Fasern kleiner ist als die Wärmeausdehnungszahl der beiden Plattenelemente. Hier kann es wieder zu einer vorteilhaften Wechselwirkung mit der erfindungsgemässen Geometrie kommen: denn da die Vorzugsrichtung der Fasern in den Stäben vorteilhafterweise parallel zum jeweiligen Stab verläuft, wird die thermische Ausdehnungszahl der Stäbe längs der Stäbe gesehen zwischen der thermische Ausdehnungszahl der Fasern und der thermischen Ausdehnungszahl der Kunststoffmatrix liegen. In der besagten bevorzugten Ausgestaltung kann somit die thermische Ausdehnung des Brückenteils an die thermische Ausdehnung des benachbarten metallischen Wandteils und/oder des benachbarten metallischen Fassadenteils angeglichen werden, so dass eine unerwünschte thermische Spannung am Übergang Brückenteil/Wandteil beziehungsweise am Übergang Brückenteil/Fassadenteil vermieden werden kann. Durch die Faserorientierung entlang der Diagonalen kann die thermische Ausdehnung des Kunststoffs an die thermische Ausdehnung des benachbarten Metalls angenähert werden.
Zweckmässigerweise kann vorgesehen sein, dass die vier Stäbe, vorzugsweise die vier Stäbe und die beiden Trägerflansche, besonders bevorzugt das gesamte Brückenteil, spiegelsymmetrisch zu einer, vorzugsweise zu zwei Symmetrieebenen, sind beziehungsweise ist. Eine Symmetrieebene kann insbesondere senkrecht zur Kreuzform der Stäbe stehen und durch das Wandteil und das Fassadenteil hindurch verlaufen. Diese Symmetrieebene liegt bei bestimmungsgemäss montierter Konsole vorzugsweise in der Horizontalen. Eine symmetrische Ausgestaltung kann im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften und/oder die Faserorientierung vorteilhaft sein. Insbesondere kann es die symmetrische Ausgestaltung ermöglichen, die Konsole bei gleichen Lastwerten in mehreren Orientierungen zu installieren, so dass auch die Anwendung vereinfacht ist.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass ein Anspritzpunkt des Brückenteils in zumindest einer Symmetrieebene des Brückenteils liegt. Hierdurch können die Faserorientierung und/oder die mechanischen Eigenschaften weiter verbessert werden.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Brückenteil genau einen Anspritzpunkt aufweist, was die Herstellung vereinfachen kann.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass ein Anspritzpunkt des Brückenteils in einem Kreuzungsbereich der vier Stäbe liegt, also insbesondere mittig in den Diagonalen. Durch die erfindungsgemässe Geometrie und die Wahl eines Anspritzpunktes in einer Symmetrieebene und/oder im Kreuzungsbereich der Stäbe können die Fasern im Brückenteil gezielt orientiert werden und dadurch folgendes erreicht werden: a) Die Wärmeausdehnung des Kunststoffformteils nähert sich der Wärmeausdehnung der berührenden Metallteile an. Dadurch werden mechanische Spannungen im Bauteil bei Temperaturwechseln minimiert. b) Der Hauptkraftfluss verläuft in Faserrichtung und somit wird die höhere Materialfestigkeit in Faserrichtung genutzt.
Vorzugsweise weist das Wandteil und/oder das Fassadenteil jeweils eine Rippenstruktur auf, welche vom Brückenteil umspritzt ist. Hierdurch kann eine noch bessere Kräfteübertragung zwischen den einzelnen Teilen erreicht werden. Die Rippenstruktur kann insbesondere am Plattenelement des Wandteils beziehungsweise des Fassadenteils vorgesehen sein. Jede Rippenstruktur weist geeigneterweise eine Vielzahl von Rippen auf, die sich an zumindest einer Flachseite, vorzugsweise an beiden Flachseiten, des jeweiligen Plattenelements erstrecken und/oder die parallel zu Stirnseite des jeweiligen Plattenelements verlaufen.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Brückenteil einstückig ausgebildet ist. Hierdurch kann der Herstellungsaufwand gesenkt und die mechanische Stabilität noch weiter verbessert werden. Insbesondere können die Stäbe und die Verbindungsflansche einstückig ausgebildet sein. Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind, wobei einzelne Merkmale der nachfolgend gezeigten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Erfindung einzeln oder in beliebiger Kombination realisiert werden können. In den Figuren zeigen schematisch:
Figur 1 : eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Konsole in perspektivischer Darstellung;
Figur 2: eine Detailansicht der Konsole gemäss Figur 1 von der Seite, und
Figur 3: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Konsole in perspektivischer Darstellung.
Gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Konsole ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Konsole weist ein Wandteil 1 , welches an einer Gebäudewand 100 montiert ist, ein Fassadenteil 2, welches an einer nicht dargestellten Fassade montiert ist, sowie ein Brückenteil 3 auf, welches das Fassadenteil 2 mechanisch am Wandteil 1 hält und dabei eine Wärmesperre zwischen Wandteil 1 und Fassadenteil 2 bildet.
Das Wandteil 1 weist eine Montageplatte 19, die plan auf der Gebäudewand 100 aufliegt, und ein Plattenelement 11 auf, welches rechtwinklig von der Montageplatte 19 vorsteht, und an welchem das Brückenteil 3 angeordnet ist. Das Fassadenteil 2 weist ebenfalls ein Plattenelement 21 auf. Das Plattenelement 21 des Fassadenteils 2 wird vom Brückenteil 3 getragen. Dabei verläuft das Plattenelement 21 des Fassadenteils 2 parallel und in der dargestellten Ausführungsform komplanar zum Plattenelement 1 1 des Wandteils 1 .
Das Plattenelement 1 1 des Wandteils 1 weist zwei gegenüberliegende Flachseiten 12 und 13, zwei gegenüberliegende schmale Längsseiten 14 und 15 und eine schmale, freie Stirnseite 16 auf. Das Plattenelement 21 des Fassadenteils 2 weist ebenfalls zwei gegenüberliegende Flachseiten 22 und 23, zwei gegenüberliegende schmale Längsseiten 24 und 25 und eine schmale, freie Stirnseite 26 auf. Die freie Stirnseite 26 des Fassadenteils 2 und die freie Stirnseite 16 des Wandteils 1 sind einander und dem Brückenteil 3 zugewandt. Bei der bestimmungsgemässen Montage verlaufen die Flachseiten 12, 13, 22 und 23 und/oder die Stirnseiten 16 und 26 in der Regel vertikal, d.h. die Längsseiten 14 und 24 liegen oberhalb der Längsseiten 15 beziehungsweise 25. Grundsätzlich ist aber auch eine Montage möglich, bei der die Flachseiten 12, 13, 22 und 23 horizontal oder schräg verlaufen.
Das Brückenteil 3 ist ein Spritzgussteil aus faserverstärktem Kunststoff. Es weist einen ersten, vorzugsweise oberen Trägerflansch 31 und einen zweiten, vorzugsweise unteren Trägerflansch 32 auf. Die beiden Trägerflansche 31 , 32 verlaufen beabstandet voneinander, vorzugsweise in horizontaler Richtung, jeweils vom Wandteil 1 zum Fassadenteil 2, und verbinden das Fassadenteil 2 mit dem Wandteil 1. Dabei sind das Wandteil 1 und das Fassadenteil 2 von den beiden Trägerflanschen 31 und 32 des Brückenteils 3 umspritzt. Jeder der beiden Trägerflansche 31 und 32 ist in Kontakt mit den beiden Flachseiten 12 und 13 des Wandteils 1 und mit den beiden Flachseiten 22 und 23 des Fassadenteils 2. Vorzugsweise kann der erste Trägerflansch 31 darüber hinaus in Kontakt mit der Längsseite 14 des Wandteils 1 und der Längsseite 24 des Fassadenteils 2 und/oder der zweite Trägerflansch 32 in Kontakt mit der Längsseite 15 des Wandteils 1 und der Längsseite 25 des Fassadenteils 2 sein.
Das Brückenteil 3 weist ferner vier Stäbe 35, 36, 37, 38 auf, über welche die beiden Trägerflansche 31 und 32 miteinander verbunden sind, und welche die beiden Trägerflansche 31 und 32 gegeneinander aussteifen. Die vier Stäbe 35, 36, 37, 38 bilden eine Kreuzform und verlaufen in einer parallel, insbesondere komplanar, zu den Plattenelementen 11 und/oder 21 verlaufenden Ebene, wobei der Kreuzungsbereich der vier Stäbe 35, 36, 37, 38, also der Bereich, in dem die vier Stäbe 35, 36, 37, 38 zusammenlaufen, mittig zwischen den beiden Trägerflanschen 31 und 32 liegt. Die vier Stäbe 35, 36, 37, 38 und die beiden Trägerflansche
31 und 32 sind spiegelsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die senkrecht zur Kreuzform der vier Stäbe 35, 36, 37, 38 steht, und die zwischen den beiden Trägerflanschen 31 und 32 verläuft (in Fig. 2 steht diese Symmetrieebene senkrecht zur Bildebene und verläuft von links nach rechts). Die vier Stäbe 35, 36, 37, 38 und die beiden Trägerflansche 31 und 32 sind weiterhin spiegelsymmetrisch zu einer weiteren Symmetrieebene ausgebildet, die senkrecht zur Kreuzform der vier Stäbe 35, 36, 37, 38 steht, und die die beiden Trägerflanschen 31 und
32 schneidet (in Fig. 2 steht diese zweite Symmetrieebene senkrecht zur Bildebene und verläuft von oben nach unten).
Der Anspritzpunkt 40 des Brückenteils, also der Bereich, an dem das faserverstärkte Kunststoffmaterial beim Spritzgiessen in das Spritzgusswerkzeug zugeführt wurde, liegt im Kreuzungsbereich der vier Stäbe 35, 36, 37, 38. In den vier Stäben 35, 36, 37, 38 liegt die Vor- zugsrichtung der Fasern des faserverstärkten Kunststoffmaterials wie in Figur 2 durch Pfeile angedeutet zumindest annähernd parallel zum jeweiligen Stab.
Die vier Stäbe 35, 36, 37, 38 schliessen in der Ebene ihrer Kreuzform vier Felder 41 , 42, 43, 44 ein, nämlich zwei diametral gegenüberliegende Querfelder 41 und 42, welche sich ausgehend vom Kreuzungsbereich der Stäbe 35, 36, 37, 38 zum Trägerflansch 31 beziehungsweise zum Trägerflansch 32 hin öffnen, und zwei diametral gegenüberliegende Längsfelder 43 und 44, welche sich ausgehend vom Kreuzungsbereich der Stäbe 35, 36, 37, 38 zum Wandteil 1 beziehungsweise zum Fassadenteil 2 hin öffnen. Die Querfelder 41 und 42 weisen einen kleineren Öffnungswinkel auf als die Längsfelder 43 und 44.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Felder 41 , 42, 43, 44 nicht mit Kunststoffmate- rial gefüllt und bilden jeweils einen Durchgang. Die Felder 41 , 42, 43 und/oder 44 können jedoch auch mit Kunststoffmaterial gefüllt sein. Für die Materialstärken gilt dann bevorzugt:
0 <= a <= b <= c, wobei a die Materialstärke im jeweiligen Längsfeld 43 und/oder 44,
b die Materialstärke im jeweiligen Querfelder 41 und/oder 42, und
c die Materialstärke in zumindest einem der Stäbe 35, 36, 37, 38, vorzugsweise in allen Stäben ist.
Dieser Zusammenhang ist nicht auf das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 beschränkt, sondern kann auch bei anderen erfindungsgemässen Geometrien zum Einsatz kommen.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Konsole kann insbesondere die Kraft Fi , beispielsweise eine Windkraft an der Fassade, und die Kraft F2, beispielsweise eine Gewichtskraft der Fassade, aufnehmen.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Konsole ist in Figur 3 dargestellt. Die Ausführungsform der Figur 3 realisiert eine Reihe von Merkmalen der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 in analoger Weise, so dass die obenstehende Beschreibung analog angewandt werden kann, und im Folgenden nur auf Unterschiede eingegangen wird.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind die Trägerflansche 31 und 32 strukturiert ausgeführt. Sie weisen Stege und dazwischenliegende Vertiefungen auf. Die Querfelder 41 und 42 sind beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 vollständig gefüllt. In den Längsfeldern 43 und 44 sind Stege 53 beziehungsweise 54 angeordnet, welche an den Kreuzungsbereich der Stäbe 35, 36, 37, 38 angrenzen, und welche eine geringere Materialstärke aufweisen als die Stäbe 35, 36, 37, 38. In den Längsfeldern 43 und 44 sind darüber hinaus Durchgänge 45 und 46 angeordnet. Der Steg 53 liegt dabei zwischen dem Durchgang 45 und dem Kreuzungsbereich und der Steg 54 zwischen dem Durchgang 46 und dem Kreuzungsbereich. Der Steg 53 ist flächenkleiner als der benachbarte Durchgang 45 und der Steg 54 ist flächenkleiner als der benachbarte Durchgang 46.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 weisen das Wandteil 1 und das Fassadenteil 2 an ihrem jeweiligen Plattenelement 11 beziehungsweise 21 jeweils eine Rippenstruktur 18 beziehungsweise 28 auf, an der das Brückenteil 3 mit dem Wandteil 1 beziehungsweise dem Fassadenteil 2 verbunden ist. Das Wandteil 1 weist in seiner Montageplatte 19 ein Loch zum Durchführen eines Ankerbolzens für eine Verankerung an der Gebäudewand auf. Das Fassadenteil 2 der Figur 3 weist eine Halteklammer 70 auf, die am Plattenelement 21 des Fassadenteils 2 angeordnet ist. Zwischen Halteklammer 70 und Plattenelement 21 kann ein in Figur 3 lediglich grob schematisch und ausschnittsweise dargestelltes Tragprofil 101 der Tragprofilkonstruktion der Fassade bei der Montage vorläufig durch Klemmung gehalten werden. Im Plattenelement 21 des Fassadenteils 2 sind Durchgangsöffnungen zum endgültigen Verschrauben des vorläufig geklemmten Tragprofils 101 mit dem Fassadenteil 2 vorgesehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Konsole zum Verbinden einer Fassade mit einer Gebäudewand (100), mit
einem metallischen Wandteil (1) zur Montage an der Gebäudewand (100),
einem metallischen Fassadenteil (2) zur Verbindung mit der Fassade, und
einem Brückenteil (3), welches das Fassadenteil (2) mit dem Wandteil (1) verbindet, wobei das Brückenteil (3) ein Kunststoffmaterial aufweist und eine Wärmesperre zwischen dem Wandteil (1) und dem Fassadenteil (2) bildet,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass das Brückenteil (3) ein Spritzgussteil aus faserverstärktem Kunststoff ist, und dass das Wandteil (1) und das Fassadenteil (2) vom Brückenteil (3) zumindest bereichsweise umspritzt sind.
2. Konsole nach Anspruch 1 ,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass das Brückenteil (3) zwei beabstandete Trägerflansche (31, 32) aufweist, welche das Fassadenteil (2) und das Wandteil (1) verbinden, und
dass das Wandteil (1) und das Fassadenteil (2) von den beiden Trägerflanschen (31, 32) des Brückenteils (3) bereichsweise umspritzt sind.
3. Konsole nach Anspruch 2,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass das Brückenteil (3) ferner vier kreuzförmig, insbesondere schrägkreuzförmig, angeordnete Stäbe (35, 36, 37, 38) aufweist, über welche die beiden Trägerflansche (31, 32) miteinander verbunden sind.
4. Konsole nach Anspruch 3,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass die vier Stäbe (35, 36, 37, 38) vier Felder (41, 42, 43, 44) einschliessen, nämlich zwei Querfelder (41, 42), welche sich zu den Trägerflanschen (31, 32) hin öffnen, und zwei Längsfelder (43, 44), welche sich zum Wandteil (1) beziehungsweise zum Fassadenteil (2) hin öffnen,
wobei das Brückenteil (3) in den Längsfeldern (43, 44) eine geringere Materialstärke aufweist als an den Stäben (35, 36, 37, 38), und/oder
wobei das Brückenteil (3) in den Querfeldern (41, 42) eine geringere Material stärke aufweist als an den Stäben (35, 36, 37, 38).
Konsole nach Anspruch 4,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass die Längsfelder (43, 44) jeweils zumindest einen Durchgang (45, 46) aufweisen, und
dass die Querfelder (41, 42), vorzugsweise vollständig, geschlossen sind.
Konsole nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass die Hauptfaserorientierung des faserverstärkten Kunststoffs in den Stäben (35, 36, 37, 38) zumindest annähernd parallel zum jeweiligen Stab (35, 36, 37, 38) verläuft.
Konsole nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass das Wandteil (1) ein Plattenelement (11) mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten (12, 13) und zwei gegenüberliegenden Längsseiten (14, 15) aufweist, und dass das Fassadenteil (2) ein Plattenelement (21) mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten (22, 23) und zwei gegenüberliegenden Längsseiten (24, 25) aufweist, welches vorzugsweise komplanarzum Plattenelement (11) des Wandteils (1) verläuft, wobei die gegenüberliegenden Längsseiten (14, 15) des Wandteils (1) und/oder die gegenüberliegenden Längsseiten (24, 25) des Fassadenteils (2) bereichsweise vom Brückenteil (3) umschlossen sind, wobei das Brückenteil (3) vorzugsweise einen Passsitz für die gegenüberliegenden Längsseiten (14, 15) des Wandteils (1) und/oder die gegenüberliegenden Längsseiten (24, 25) des Fassadenteils (2) bildet.
Konsole nach Anspruch 7,
dadurch g e ke n n z e i c h n e t,
dass der faserverstärkte Kunststoff eine Matrix und eine Vielzahl von Fasern aufweist, wobei die Wärmeausdehnungszahl der Matrix grösser und die Wärmeausdehnungszahl der Fasern kleiner ist als die Wärmeausdehnungszahl der beiden Plattenelemente (11, 21).
Konsole nach Anspruch einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass ein Anspritzpunkt (40) des Brückenteils (3) in einem Kreuzungsbereich der vier Stäbe (35, 36, 37, 38) liegt.
10. Konsole nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass das Wandteil (1) und das Fassadenteil (2) jeweils eine Rippenstruktur (18 beziehungsweise 28) aufweist, welche vom Brückenteil (3) umspritzt ist.
11 Konsole nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e ke n n z e i ch n e t,
dass das Brückenteil (3) einstückig ausgebildet ist.
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