Fassadensystem für die Verkleidung eines Bauwerks
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Fassadensystem für die Verkleidung eines Bauwerks gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiges Fassadensystem ist aus der DE 196 06 906 bekannt. Es besteht im wesentlichen aus einer Unterkonstruktion aus Pfosten und quer dazu angeordneten Riegeln. Beide Elemente sind hier aus einem Hohlprofil hergestellt. In dem durch Pfosten und Riegel sich bildenden Metallrahmen sind die Füllelemente - hier Verbundglasscheibenelemente - angeordnet. Den Abschluß nach außen hin bilden Halteleisten, die mit entsprechenden Befestigungsschrauben mit dem Metallrahmen verbunden sind. Zur Abdichtuny ues Systems sind in Längsnuten des Pfostens, der
Riegel sowie der Halteleisten entsprechend angeformte Dichtungselemente innen und außen angeordnet. Bei der Montage wird die selbstbohrende Befestigungsschraube von Hand in ein Führungs-und Andruckdistanzhülsen-System so weit wie möglich hineingesteckt. Nach dem Ansetzen eines elektrischen Schraubers wird die Befestigungsschraube gedreht, so daß sie sich mit einer speziell ausgebildeten
Bohrspitze in die nasenförmig ausgebildete Profilierung des Pfostens bzw. der Riegel einschraubt. Dieses Fassadensystem gestattet zwar eine einfache und damit schnelle Montage der Füllelemente auf der Unterkonstruktion; es ist jedoch aus Festigkeitsgründen nur für Profile geeignet, bei denen eine Durchdringung der Befestigungsschraube möglich ist.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist aus der DE 38 23 939 eine Befestigungslösung für Füllelemente an der Unterkonstruktion bekannt, bei der separate Gewindebolzen verwendet werden. An einem in Figur 1 gezeigten Hohiprofil sind Füllelemeπte über eine Halteleiste befestigt. An den Pfosten und Riegeln sind Gewindebolzen
aufgeschossen oder angeschweißt, auf welchen Metallbolzen aufgeschraubt sind. Die Metallbolzen weisen einen Aufschraubbereich, einen konischen Zwischenbereich und einen Bereich zum Einschrauben von Befestigungsschrauben für die Halteleiste auf.
Wegen der Verwendung separater aufgeschweißter bzw. aufgeschossener
Gewindebolzen für die Befestigung der Füllelemente kann das Fassadenprofil als Hohlprofil zur Leitung von Fluiden genutzt werden. Probleme mit Undichtigkeiten können nicht auftreten. Weiterhin ist die Unterkonstruktion nicht speziell auf ein bestimmtes Fassadensystem abgestimmt. Sie ist damit günstig in der Herstellung. Die ebene Montagefläche an der Außenseite des Rahmens läßt außerdem eine flexibel gestaltbare Verblendung des Bauwerks zu. Ein wesentlicher Nachteil dieses Fassadensystems besteht jedoch in dessen aufwendiger Montage. Wie die Praxis gezeigt hat, läßt sich unter Baustellenbedingungen die Befestigung der hervorstehenden Gewindebolzen am Metallrahmen in maßhaltig fluchtender Übereinstimmung nur mangelhaft ausführen. Dem Bediener des Befestigungsgerätes - beispielsweise Schweißgerätes - gelingt es nur unter erheblichem Aufwand, die Gewindebolzen an der Unterkonstruktion orthogonal in äquidistanten Abständen fluchtend zu befestigen. Bei einer Werkstattmontage dieser Gewindebolzen-Lösung ergibt sich das Problem, daß die»befestigten hervorstehenden Gewindebolzen insbesondere beim Transport zur Baustelle infolge quer gerichteter Stoßbelastung leicht verbiegen oder wegbrechen können.
Aus einem Prospektblatt der Firma Hermann Forster AG (forster thermfix vario, 02.94) geht ein weiteres Fassadensystem hervor. Es besteht im wesentlichen aus einem Hohlprofil als Unterkonstruktion, das mit einer Klemmnut als Befestigungsnut für
Füllelemente versehen ist. Die Klemmnut dient der Aufnahme von Klemmelementen, deren Klemmfuß sich bei Einschieben einer Spreizhülse spreizt und damit unter die abgeschrägten Flanken der Klemmnut gelangt, so daß eine Klemmbefestigung hergestellt ist. Mit der Klemmbefestigung wird ein Halteelement zur Aufnahme von Befestigungsschrauben für die Füllelemente angebracht. Es sind bei diesem
Fassadensystem demnach eine Vielzahl von Elementen erforderlich, deren Einsatz den Montageaufwand erhöht.
In der DE 295 00 286 ist ein Fassadensystem offenbart, das sich ebenso eines Hohlprofils als Unterkonstruktion bedient, welches ebenfalls mit einer Befestigungsnut
versehen ist. Die Befestigungsnut dient hierbei jedoch im Unterschied zum vorhergehend beschriebenen Fassadensystem als Schraubennutabschnitt mit einen gegenüber dem Nutgrund verengten Nuthalsbereich bei dem eine Befestigungsschraube direkt am Nuthalsbereich zum Eingriff kommt. Die beiden vorstehend beschriebenen Fassadensysteme basieren auf den Einsatz von speziell profilierten Hohlprofilen, die im Vergleich zu Standardprofilen recht aufwendig in der Herstellung sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fassadensystem zu schaffen, das sich flexibel auf beliebigen Unterkonstruktionen aus Metall einfach und zugleich funktionsgerecht montieren läßt.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Fassadensystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß zur Befestigung der Halteleisten eine an einer Unterkonstruktion angebrachte separate Profiischiene vorgesehen ist. Das Profil der Profilschiene weisVeinen direkt mit Befestigungsschrauben zusammenwirkenden Schraubennutabschnitt sowie mindestens einen weiteren neben dem Schraubennutabschnitt gelegenen und ein inneres Dichtelement fixierenden Halteabschnitt auf.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, daß sich das Fassadensystem durch die Verwendung einer separaten Profilschiene auf jeder beliebigen Unterkonstruktion aus Metall, die eine neutrale - also nicht speziell profilierte - Kontaktfläche besitzt, verwenden läßt. So ist die Profilschiene universell verwendbar und beispielsweise auf einer aus T-Trägern, Rechteckprofilen oder Rundprofilen bestehenden Unterkonstruktion aus Metall befestigbar. Das Fassadensystem ist damit weitestgehend unabhängig von der Unterkonstruktion und insoweit flexibel gestaltbar. Da die Profilschiene im Sinne einer Funktionsintegration sowohl die Einschraubstellen für die Befestigungsschrauben als auch die Fixierstellen für die inneren Dichtungselemente vorgibt, sind Montagefehler infolge Nichtbeachtung von. Montagemaßen auf der Baustelle ausgeschlossen. Weil die Befestigungsschrauben direkt, also ohne Verwendung zusätzlicher Mittel mit dem Schraubennutabschnitt
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zusammenwirken, werden ansonsten übliche Einzelteile in Form von Mutter- oder Klemmelementen eingespart. Zudem ist der Abstand der Befestigungsschrauben untereinander frei - je nach Belastung - wählbar. Von weiterem Vorteil ist, daß durch die Verwendung des bereits bekannten Führungs- und Andruckdistanzhülsen-Systems eine lot- und fluchtgerechte Anbringung der Befestigungsschrauben sichergestellt wird.
Darüber hinaus wird eine ausreichende Abdichtung im Bereich der Durchdringung des inneren Dichtungselementes gewährleistet.
Vorzugsweise ist die Profilschiene auf einer in Fassadenebene verlaufenden ebenen Stirnfläche der Unterkonstruktion aus Metall angebracht. Dafür wird die nach außen gerichtete Fläche der Unterkonstruktion aus Metall genutzt. Ebenfalls denkbar ist es auch, die Profilschiene an den Flankenseiten einer Unterkonstruktion aus Metall zu befestigen.
Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme besteht darin, daß die Profilschiene an ihrer der Unterkonstruktion aus Metall zugewandten Bodenfläche gewölbt ausgeführt ist. Somit erfolgt ein Kontakt zu einer ebenflächigen Unterkonstruktion aus Metall allein durch eine linienartige Auflage im beidseitigen Randbereich der Bodenfläche der Profilschiene. Diese Gestaltung -vermeidet die Ansammlung von Schwitzwasser zwischen der Profilschiene und der Unterkonstruktion aus Metall und gestattet damit eine Hinterlüftung, was in Ergebnis eine Spaltkorrosion im Befestigungsbereich zwischen der Unterkonstruktion aus Metall und der Profiischiene verhindert. Gleichsam wird hierdurch einem gegebenenfalls verwendeten Korrosionsschutzmittel eine Ausbreitung in diesem Bereich ermöglicht.
Vorzugsweise besitzt die Profilschiene zwei Halteabschnitte für das innere Dichtungselement, die durch eine spitzwinklige Neigung der beiden Seitenränder der Profilschiene gebildet sind. Die Nutzung der Seitenränder der Profilschiene zu Haltezwecken für das innere Dichtungselement - das ansonsten unter Belastung aus seiner Soll-Lage gedrückt werden könnte - ist besonders effektiv. Durch die spitzwinklige Neigung der Seitenränder wird das innere Dichtungselement unter dieselben gedrückt und damit fest und zuverlässig fixiert.
Der Schraubennutabschnitt ist vorteilhafterweise derart gestaltet, daß er einen gegenüber dem Nutgrund verengten Nuthalsbereich aufweist, in dem die
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Befestigungsschraube zum Eingriff kommt. Diese Maßnahme erleichtert das Einschrauben der Befestigungsschraube und stellt zugleich einen zuverlässigen Halt der Verschraubung sicher.
Eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme besteht darin, daß die
Profilschiene aus einem Stahlband gefertigt und durch Umformen profiliert ist. Damit ist sie effizient herstellbar. Eine schnelle und sichere Befestigung der Profilschiene an der Unterkonstruktion aus Metall kann durch Schweißen erfolgen, wobei als Schweißstellen vorzugsweise entlang der beidseitigen Randbereiche beabstandet angeordnete Langlöcher vorgesehen sind. Die Schweißung erfolgt jeweils an der dem
Rand der Profilschiene zugewandten Flankenseite eines jeden Langloches. Die Schweißnahtlage ist so konzipiert, daß eine nachträgliche Korrosionsschutzmaßnahme eingebracht werden kann. Bei Anwendung einer solchen Schweißverbindung kann das innere Dichtungselement zur Überbrückung von Schweißnahtüberhöhungen einen flexiblen Kontaktbereich aufweisen, so daß die Schweißnaht die Lage des inneren
Dichtungselementes nicht behindert. Das innere Dichtungselement kann weiterhin zur teilweisen Aufnahme von Befestigungskräften einen starr ausgebildeten Flankenbereich aufweisen.
Die erfindungsgemäße Profilschiene läßt sich weitestgehend unabhängig von der
Unterkonstruktion verwenden und kann gemeinsam mit einem thermischen Isolationskörper zur Wärmeisolierung montiert werden, der dann zwischen der Unterkonstruktion aus Metall und der Profilschiene angeordnet ist.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben bzw. werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Fassadensystems in
Außenansicht,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein Fassadensystem im montierten Zustand
(ohne Abdeckleiste),
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Profilschiene mit Schweißstelle,
Fig. 4 eine Draufsicht einer Profilschiene nach Figur 2,
Fig. 5 einen Teilschnitt durch ein Fassadensystem mit thermischem
Isolationskörper im montierten Zustand (ohne Abdeckleiste),
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Profilschiene mit daran befestigtem
Füllelementträger und
Fig. 7 eine Seitenansicht von Figur 6 jedoch mit montiertem inneren Dichtungselement und ohne Füllelementträger.
Ein Fassadensystem nach Figur 1 ist auf einer aus senkrechten Pfosten 1a und quer dazu verlaufenden Riegeln 1 b zusammengesetzten Unterkonstruktion 1 aus Metall montiert. Die Unterkonstruktion 1 aus Metall ist dem Bauwerk zugeordnet. Das Fassadensystem dient der Befestigung von Füllelementen 2, 2' für die Verkleidung des
Bauwerks. Als Füllelemente 2, 2' sind in dem Ausführungsbeispiel Verbundglasscheibenelemente vorgesehen. Die Füllelemente 2, 2' sind über äußere Halteleisten 3 sowie gegebenenfalls mit Abdeckleisten lösbar mit der Unterkonstruktion 1 verbunden.
Der Teilschnitt nach Figur 2 stellt das Befestigungssystem detailliert dar. Es ist ein zwischen dem Randbereich eines jeden Füllelementes 2, 2' und der Unterkonstruktion 1 vorgesehenes inneres Dichtungselement 4 gezeigt. Ebenso befindet sich zwischen dem Randbereich eines jeden Füllelementes 2, 2' und der Halteleiste 3 ein äußeres Dichtungselement 5. Auf die Darstellung einer die Halteleiste 3 verblendenden
Abdeckleiste wurde hier verzichtet. Die Dichtungselemente 4 und 5 verhindern das Eindringen von äußeren Klimaeinflüssen in das Bauwerk und haben in umgekehrter Richtung auch eine isolierende Wirkung. Die lösbare Verbindung der Halteleisten 3 mit der Unterkonstruktion 1 ist über mehrere äquidistant entlang der Unterkonstruktion 1 angeordneten Befestigungsschrauben 6 realisiert. Eine jede Befestigungsschraube 6 wirkt mit einer an die Unterkonstruktion 1 geschweißte Profilschiene 7 zusammen. Die Profilschiene 7 besitzt zu diesem Zweck einen Schraubennutabschnitt 8. Weiterhin ist die Profilschiene 7 mit zwei das innere Dichtungselement 4 fixierende Halteabschnitten 9, 9' ausgestattet. Das innere Dichtungselement 4 weist zur Überbrückung von Schweißnahtüberhöhungen einen flexiblen Kontaktbereich 10 auf. Zum zumindest teilweise Aufnehmen von durch die Befestigungsschrauben 6 verursachten
Befestigungskräften ist das innere Dichtungselement 4 mit einem starr ausgebildeten Flankenbereich 11 ausgestattet. Damit kann das innere Dichtungselement 4 durch eine scherende Wirkung der abgewinkelten Halteabschnitte 9, 9' nicht beschädigt werden. Zur Festlegung des Klemmabstandes für das zu haltende Füllelement 2, 2' ist ein von der Befestigungsschraube 6 koaxial durchdrungenes Führungs-und
Andruckdistanzhülsen-System 12 vorgesehen. Das dichtende Führungs-und Andruckdistanzhülsen-System 12 besteht aus einer auf die Befestigungsschraube 6 aufgesteckten Führungshülse, die in eine Distanzhülse eingeschoben wird und insoweit sowohl eine Führung für die Befestigungsschraube 6 als auch ein Distanzstück für das Füllelement 2, 2' bildet. Das Führungs-und Andruckdistanzhülsen-
System 12 kommt an der einen Stirnfläche dichtend mit der Halteleiste 3 und an der anderen Stirnfläche dichtend am inneren Dichtungselement 4 zur Anlage. Damit wird das Eindringen von korrosionsverursachenden Medien in den Schraubenkanal minimiert.
Die speziell konstruierte Profilschiene ist gemäß Figur 3 aus einem Stahlband gefertigt und durch Umformen profiliert. Die Profilschiene 7 ist an ihrer der Unterkonstruktion 1 zugewandten Bodenfläche 15 konkav gewölbt ausgeführt. Dadurch erfolgt ein Kontakt zur Unterkonstruktion 1 allein nur durch linienartige Auflage der Profilschiene 7 in ihren beidseitigen Randbereichen 16, 16'. Die Halteabschnitte 9, 9' für das innere
Dichtungselement 4 werden durch eine spitzwinklige Neigung der beiden Seitenränder der Profilschiene 7 gebildet. Durch die spitzwinklige Neigung der beiden Halteabschnitte 9, 9' wird das innere Dichtungselement 4 bei Montage - sprich beim Anziehen der Befestigungsschraube 6 - unter die spitzwinklige Neigung gedrückt. Somit ist ein stabiler Halt des inneren Dichtungselementes 4 gewährleistet. Der
Schraubennutabschnitt 8 der Profilschiene 7 weist einen gegenüber dem Nutgrund verengten Nuthalsbereich auf. Damit kommt die Befestigungsschraube 6 allein im Nuthalsbereich zum Eingriff, was eine einfache Einschraubbarkeit der Befestigungsschraube 6 sowie einen sicheren Halt der Verschraubung ermöglicht.
Wie in der Figur 4 gezeigt ist, wird die Profilschiene entlang ihrer beidseitigen Randbereiche 16, 16' mit beabstandet angeordneten Langlöchern 17a - 17d versehen. Die Langlöcher 17a - 17d dienen der Befestigung der Profilschiene 7 an der Unterkonstruktion 1. Hier erfolgt eine Verschweißung jeweils an der dem Rand der Profilschiene 7 zugewandten Flankenseite des Langloches 17a - 17d. Diese Art der
Verschweißung gestattet eine optimale Hinterlüftung der Profilschiene 7 und gibt korrosiven Medien eine minimale Angriffsfläche im Schweißnahtbereich. Weiterhin ermöglicht diese Art der Verschweißung eine verdeckte, also nicht von außen sichtbare, Verbindung.
In der Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zumindest Teile der Unterkonstruktion 1 als Stahlrohr mit Wasserfüllung ausgeführt sind. Die Wasserfüllung kann insbesondere zur Heizung oder Kühlung des Bauwerkes genutzt werden. Bei dieser Anwendung ist es erforderlich, daß zur Vermeidung von Wärmebrücken in der Fassade die Unterkonstruktion 1 von den
Befestigungselementen des Fassadensystems isoliert montiert ist. Zu diesem Zwecke ist ein thermischer Isolationskörper 18 vorgesehen, der zwischen der Profilschiene 7 und dem inneren Dichtungselement 4 plaziert ist. Der thermische Isolationskörper 18 enthält an seiner der Profilschiene 7 zugewandten Seite Ausnehmungen 13, die einen Freiraum für die beiden Halteabschnitte 9 und 9' sowie für den Schraubennutabschnitt
8 bilden. An seiner dem inneren Dichtungselement 4 zugewandten Seite besitzt der thermische Isolationskörper 18 ebenfalls Ausnehmungen 14, die korrespondierende zapfenförmige Anformungen am inneren Dichtungselement 4 aufnehmen. Die übrigen Konstruktionsmerkmale dieses Aüfsführungsbeispieles sind mit dem eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel identisch, so daß das Fassadensystem leicht auf die besonderen Erfordernisse von fluidführenden Unterkonstruktionen anpaßbar ist.
Zur Aufständerung des Füllelementes 2, 2' ist gemäß Figur 6 ein auf der Profilschiene 7 montierter Füllelementträger 21 vorgesehen. Der Füllelementträger 21 nimmt die auftretenden Gewichtskräfte des darauf aufliegenden - hier nicht dargestellten -
Füllelementes 2, 2' auf und ist indirekt über ein hülsenartiges Element 19 an der Profilschiene 7 befestigt.
Das hülsenartige Element 19 wirkt gemäß Figur 7 mit einer durchdringenden spitzen Befestigungsschraube 20 zusammen. Die Befestigungsschraube 20 wird vom
Bodenbereich der Profilschiene 7 kommend im Nuthalsbereich der Profilschiene 7 verankert und durch das innere Dichtungslement 4 gedrückt. Um eine zuverlässige Dichtwirkung an der Durchdringungsstelle des inneren Dichtungslementes 4.zu gewährleisten, ist die Befestigungsschraube 20 mit einer Spitze versehen, so daß das innere Dichtungslement 4 an der Befestigungsschraube 20 nach dem Durchstechen
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straff zur Anlage kommt. Darüber hinaus kommt das hülsenartige Element 19 mit seiner der Profilschiene 7 zugewandten Stirnseite abdichtend am inneren Dichtungslement 4 zur Anlage. In dem über die Befestigungsschraube 20 hinauskragenden Teil des hülsenartigen Elementes 19 kann eine den Füllelementträger 21 fixierende Befestigungsschraube (hier nicht dargestellt) eingeschraubt werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Variationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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Bezugszeichenliste
1 Unterkonstruktion
2 Füllelement
3 Halteleiste
4 Dichtungselement, innen
5 Dichtungselement, außen
6 Befestigungsschraube
7 Profilschiene
8 Schraubennutabschnitt
9 Halteabschnitt
10 Kontaktbereich, flexibel
11 Flankenbereich
12 Führungs-und Andruckdistanzhülsen-System
13 Ausnehmung
14 Ausnehmung
15 Bodenfläche, gewölbt
16 Randbereich
17 Langloch
18 Isolationselement
19 Element, hülsenförmig
20 Befestigungsschraube
21 Füllelementträger