WO2008101624A1

WO2008101624A1 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: WO2008101624A1
Application number: PCT/EP2008/001104
Authority: WO
Inventors: Günter Seibold; David Lehmann
Original assignee: Fischerwerke Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2008-08-28
Also published as: DE102007013509A1; EP2122084B1; EP2122084A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung mit einem vorderen Kraftübertragungselement (1b) und einem hinteren Kraftübertragungselement (2b), wobei ein Anker (3) durch das vordere Kraftübertragungselement (1b) und das hintere Kraftübertragungselement (2b) hindurchführbar ist. Um eine Belastung des Ankers zu verringern, wenn die Befestigungsvorrichtung nicht fest eingespannt ist, sind das vordere Kraftübertragungselement (1b) und das hintere Kraftübertragungselement (2b) derart ausgebildet sind, dass eine Scherkraft ausschließlich von dem hinteren Kraftübertragungselement (2b) auf den Anker (3) übertragbar ist.

Description

Beschreibung

Befestigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patent- anspruchs 1.

Eine solche Befestigungsvorrichtung mit einem vorderen Kraftübertragungselement und einem hinteren Kraftübertragungselement, wobei ein Anker durch das vordere Kraftübertragungselement und das hintere Kraftübertragungselement hindurchführbar ist, ist aus der DE 295 09 418 bekannt. Die Befestigungsvorrichtung wird verwendet, um einen Gegenstand in einem Abstand, der beispielsweise durch die Dicke einer wärmedämmenden Isolierung vorgegeben ist, an einer senkrechten Außenwand eines Gebäudes zu befestigen und dabei das auf den Anker wirkende Biegemoment zu verringern. Das hintere Kraftübertragungselement ist in diesem Zusammenhang ein Kraftübertragungsele- ment, welches der Außenwand zugewandt ist, während das vordere Kraftübertragungselement in diesem Zusammenhang ein Kraftübertragungselement ist, welches von der Außenwand abgewandt ist. Das vordere Kraftübertragungselement ist als äußeres Hülsenteil ausgebildet und das hintere Kraftübertragungselement ist als inneren Hülsenteil ausgebildet, wobei das äußere Hülsenteil ein Innengewinde aufweist und das innere Hülsenteil ein Außengewinde aufweist, so dass das äußere Hülsenteii und das innere

Hülsenteil miteinander verschraubbar sind und die Befestigungsvorrichtung verstellbar ist. In der Mitte des äußeren Hülsenteils und in der Mitte des inneren Hülsenteils ist jeweils eine Bohrung ausgebildet. Der Anker ist durch die Bohrung in dem äußeren Hülsenteil und die Bohrung in dem inneren Hülsenteil unter Bildung eines Ringspalts hin- durchgeführt und in einer senkrechten Außenwand eines Gebäudes, welche eine wärmedämmende Isolierung aufweist, verankert. Dabei weisen die Bohrung in dem vorderen Kraftübertragungselement und die Bohrung in dem hinteren Kraftübertragungselement ein ähnliches Übermaß gegenüber dem Anker auf.

Ist die Befestigungsvorrichtung nicht fest eingespannt und ist eine Last an der Befestigungsvorrichtung befestigt, dreht eine parallel zu der senkrechten Außenwand nach un- ten gerichtete Kraft (Scherkraft), die von der Last verursacht wird, die Befestigungsvorrichtung aufgrund der Toleranzen relativ zu dem Anker, und es wirkt sowohl eine Kraft von dem vorderen Kraftübertragungselement als auch von dem hinteren Kraftübertragungselement auf den Anker ein, so dass ein recht großes Biegemoment auf den Anker ausgeübt wird, wenn die Befestigungsvorrichtung nicht eingespannt ist. Durch ein festes

Einspannen könnten zwar Querkräfte vom hinteren Kraftübertragungselement über Reibung direkt auf den Untergrund übertragen werden. Allerdings bedingt dies sehr hohe Zugkräfte im Anker und damit einen groß dimensionierten Anker mit relativ hohem Wärmedurchgang.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, welche bei vergleichbarer Lastsituation einen kleineren Anker mit geringerem Wärmedurchgang ermöglicht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß sind das vordere Kraftübertragungselement und das hintere Kraftübertragungselement derart ausgebildet, dass eine Scherkraft ausschließlich von dem hinteren Kraftübertragungselement auf den Anker übertragbar ist. Dabei meint der Begriff „ausschließlich", dass zumindest der überwiegende Anteil der Scherkraft von dem hinteren Kraftübertragungselement auf den Anker übertragbar ist, denn auch wenn ein geringer Anteil der Scherkraft, beispielsweise über eine Silikonabdichtung zwischen Anker und vorderem Kraftübertragungselement, übertragen wird, bleibt der Vorteil erhalten, dass gegenüber den bekannten Befestigungsvorrichtungen ein vergleichsweise kleinerer

Anker verwendet werden kann.

Vorteilhafterweise kann eine Scherkraft in unmittelbarer Nähe der Außenwand auf den Anker übertragen werden, so dass auf den Anker kein großes Biegemoment wirkt. Da- her reicht ein relativ dünner Anker aus und wird keine großflächige Wärmebrücke gebildet. Der Begriff „Anker" ist in diesem Zusammenhang sehr umfassend zu verstehen und soll jedes beliebige Element bezeichnen, das in der Außenwand verankerbar ist.

In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform sind das vordere Kraftübertra- gungselement und das hintere Kraftübertragungselement derart ausgebildet, dass eine Scherkraft von dem vorderen Kraftübertragungselement über ein Dämmelement auf das hintere Kraftübertragungselement übertragbar ist.

Vorteilhafterweise kann eine besonders gute Isolierung erreicht werden.

In noch einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform sind an dem vorderen Kraftübertragungselement Krallen ausgebildet, die in das Dämmelement eingreifen. Dabei sind „Krallen" allgemein und breit als eine formschlüssige Verbindung zu verstehen.

Alternativ zu einer formschlüssigen Verbindung ist auch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere auf Basis einer Verklebung möglich. Dies ermöglicht besonders einfache Bauteilgeometrien.

Vorteilhafterweise sind Krallen besonders geeignet zur Übertragung einer Kraft, die senkrecht zu der Längsachse des Ankers gerichtet ist.

In noch einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform sind auch an dem hinteren Kraftübertragungselement Krallen ausgebildet, die in das Dämmelement eingreifen.

In noch einer bevorzugten Ausführungsform sind das vordere Kraftübertragungselement und das hintere Kraftübertragungselement über eine Diagonalstrebe miteinander verbunden.

Vorteilhafterweise ist kein Dämmelement mit großer Schersteifigkeit zwischen den bei- den Kraftübertragungselementen erforderlich.

In noch einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung einen Konsolenkörper auf, mit dem das hintere Kraftübertragungselement und das vordere Kraftübertragungselement verbunden sind.

Vorteilhafterweise kann ein derartiger Konsolenkörper mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden.

In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform ist der Konsolenkörper rund. Er lässt sich dadurch einfach in eine vorhandene Wärmeisolierung, beispielsweise eine Schicht Mineralwolle, einpassen, indem mit einer Lochsäge eine passende Aussparung in der Wärmeisolierung erstellt wird.

In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform weist der Konsolenkörper eine Umrandung auf.

Vorteilhafterweise kann ein Spalt zwischen dem Konsolenkörper und der Isolierung vermieden werden.

In noch einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung eine Verdrehsicherung auf, die ein Verdrehen insbesondere des hinteren Kraftübertragungselements gegenüber der Wand verhindert. Dabei ist ein mögliches Verdrehen um eine zum Anker im Wesentlichen parallele Achse gemeint. Vorzugsweise ist als solche Verdrehsicherung ein weiterer Anker durch das vordere Kraftübertragungselement und das hinte- re Kraftübertragungselement hindurchführbar.

Vorteilhafterweise kann eine Drehung der Kraftübertragungsvorrichtung verhindert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Befestigungsvorrichtung mit einer Diago- nalstrebe;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Befestigungsvorrichtung mit einer Umrandung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Befestigungsvorrichtung mit einem vorderen Kraftübertragungselement und einem hinteren Kraftübertragungselement, die nur über ein Dämmelement miteinander verbunden sind;

Fig. 4 eine Ansicht einer Befestigungsvorrichtung mit kreisförmigem Umfang; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Befestigungsvorrichtung, welche als

Konsole ausgebildet ist;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht der Befestigungsvorrichtung aus Fig. 5 entlang dessen Längsrichtung; und

Fig. 7 eine Querschnittsansicht der Befestigungsvorrichtung aus Fig. 5 entlang dessen Querrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Befestigungsvorrichtung mit einer Diagonalstrebe 6. Die Befestigungsvorrichtung umfasst ein vorderes Kraftübertragungselement 1 und ein hinteres Kraftübertragungselement 2, die beide plattenförmig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen dem vorderen Kraftübertragungselement 1 und dem hinteren Kraftübertragungselement 2 befindet sich ein Dämmelement 20, das beispielsweise aus leicht verformbarer Mineralwolle besteht. Das vordere Kraftübertragungselement 1 und das hintere Kraftübertragungselement 2 sind über die Diagonalstrebe 6 und Querstreben 11 miteinander verbunden, mit diesen einstückig ausgebildet und bestehen aus Kunststoff. Statt Kunststoff kann auch Metall verwendet werden, wenn eine höhere Belastung erforderlich ist. Die Querstreben 1 1 und die Kraftübertragungs- elemente 1 , 2 bilden zusammen mit zwei weiteren Wänden, die zwischen den Querstreben 11 verlaufen, die Wände eines Konsolengehäuses, in dem das Dämmelement 20 aufgenommen ist. Das Dämmelement 20 ist von einer Isolierung 5 der Außenwand 4 durch das Konsolengehäuse getrennt. Das Dämmelement 20 und das Konsolengehäuse bilden gemeinsam einen Konsolenkörper. Ein Anker 3 ist durch ein Loch in dem vorde- ren Kraftübertragungselement 1 , ein Loch in dem Dämmelement 5 und ein Loch in dem hinteren Kraftübertragungselement 2 hindurchgeführt und ist in der Außenwand 4 verankert. Auf der Vorderseite des vorderen Kraftübertragungselements 1 sind zwei parallele Halterungsleisten 10 zur Anbringung einer Last (nicht dargestellt), wie beispielsweise einer Außenwandverkleidung, vorgesehen. Das Konsolengehäuse kann alternativ auch nur Luft enthalten.

Die durch die Last hervorgerufene Kraft hat eine parallele Kraftkomponente, die parallel zu der Längsachse des Ankers 3 gerichtet ist, und eine senkrechte Kraftkomponente (Scherkraft), die senkrecht zu der Längsachse des Ankers 3 gerichtet ist. Die parallele Kraftkomponente wird, soweit sie von der Außenwand 4 abgewandt ist (Zugkraft), von dem vorderen Kraftübertragungselement 1 direkt auf den Anker 3, und soweit sie der Außenwand 4 zugewandt ist (Druckkraft) vom vorderen Kraftübertragungselement 1 , die Querstreben 11 und die Diagonalstreben 6 auf die Außenwand 4 übertragen. Die senkrechte Kraftkomponente wird von dem vorderen Kraftübertragungselement 1 auf die Querstreben 11 und die Diagonalstrebe 6 übertragen, so dass der Anker nicht als langer Hebel wirkt. Die senkrechte Kraftkomponente wird dann von den Querstreben 1 1 und der Diagonalstrebe 6 auf das hintere Kraftübertragungselement 2 übertragen und von diesem dicht bei der Außenwand 4 auf den Anker 3 übertragen, so dass nur ein geringes Biegemoment auf den Anker 3 wirkt. Um sicherzustellen, dass die senkrechte Kraftkomponente erst bei dem hinteren Kraftübertragungselement 2 auf den Anker 3 einwirkt, ist das vordere Kraftübertragungselement 1 und das hintere Kraftübertragungselement 2 derart ausgebildet, dass eine Scherkraft ausschließlich von dem hinteren Kraftübertragungselement 2 auf den Anker 3 übertragbar ist. Konkret bedeutet dies, dass, wenn die Befestigungsvorrichtung relativ zu dem Anker 3 aufgrund von Toleranzen der Löcher in dem vorderen Kraftübertragungselement 1 und dem hinteren Kraftübertragungselement 2 gedreht wird, die Drehung der Befestigungsvorrichtung dadurch begrenzt wird, dass der Anker 3 gegen zwei gegenüberliegende Ränder des Lochs in dem hinteren Kraftübertragungselement 2 stößt, durch welches der Anker 3 hindurchgeführt ist, wobei der Anker 3 weder an dem Loch in dem vorderen Kraftübertragungselement 1 noch an dem Loch in dem Dämmelement 20 anliegt. Dazu wird für eine identische Dicke der platten- förmigen Kraftübertragungselemente 1 und 2 das Loch in dem vorderen Kraftübertragungselement 1 weiter ausgebildet als das Loch in dem hinteren Kraftübertragungselement 2. Die Weite des Loch in dem Dämmelement 20 ist jedoch nicht kritisch, solange das Dämmelement 20 leicht verformbar ist. Ein solches Größenverhältnis der Löcher in dem vorderen Kraftübertragungselement 1 , dem Dämmelement 20 und dem hinteren Kraftübertragungselement 2 kann zum Beispiel durch eine konische Bohrung erreicht werden. Diese Art der Kraftübertragung gilt im Wesentlichen auch für die weiteren Ausführungsformen. Abweichungen sind angemerkt.

Zur Fixierung der Befestigungsvorrichtung ist eine Mutter 8 auf den Anker 3 geschraubt. Zwischen der Mutter 8 und dem vorderen Kraftübertragungselement 1 befindet sich eine

Unterlegscheibe bzw. ein Unterlegplättchen 7. Ein Kunststoffstift 9 als Verdrehsicherung ist durch ein weiteres Loch in dem vorderen Kraftübertragungselement 1 , ein weiteres Loch in dem Dämmelement 20 und ein weiteres Loch in dem hinteren Kraftübertragungselement 2 hindurchgeführt und ist in der Wand 4 verankert, um eine Drehung der Befestigungsvorrichtung zu verhindern. Im Folgenden werden identische Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden Buchstaben zu den Bezugszeichen hinzugefügt, um abgewandelte Elemente zu kennzeichnen.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Befestigungsvorrichtung mit Umrandung 14.

Im Gegensatz zu der Befestigungsvorrichtung aus Fig. 1 wird für diese Ausführungsform und die folgenden Ausführungsformen die senkrechte Kraftkomponente im Wesentlichen über das Dämmelement 20a von einem vorderen Kraftübertragungselement 1 a zu einem hinteren Kraftübertragungselement 2a übertragen und von diesem auf den Anker 3 übertragen. Dies ist nur möglich, wenn das Dämmelement 20a sich unter der senkrechten Kraftkomponente (Scherkraft) geringfügig verformt, weshalb das Dämmelement 20a beispielsweise aus Schaumglas gebildet ist. Auf der Unterseite des vorderen Kraftübertragungselements 1a aus Metall sind Krallen 12 ausgebildet, die in das Dämmelement 20a eingreifen. Das hintere Kraftübertragungselement 2a aus Kunststoff weist einen Rahmen 13 zur formschlüssigen Verbindung mit dem Dämmelement 20a auf. Um das vordere Kraftübertragungselement 1 a läuft ein Umrandung 14 aus Kunststoff mit einer abgeschrägten hinteren Seite, die ebenfalls mit dem Dämmelement 20a gefüllt ist und dazu dient, eine umgebende Isolierung 5 aus Mineralwolle zusammenzudrücken, so dass zwischen der Isolierung 5 und der Befestigungsvorrichtung kein Spalt vorhanden ist. Die Umrandung 14 und der Rahmen 13 bilden zusammen mit den Kraftübertragungselementen 1a und 2a ein Konsolengehäuse. Das Konsolengehäuse und das Dämmelement 20a stellen gemeinsam einen Konsolenkörper dar. Alternativ könnten Krallen an beiden Kraftübertragungselementen 1a und 2a ausgebildet sein, oder können an dem unteren Kraftübertragungselement 2a Krallen und an dem oberen Kraftübertra- gungselement 1a ein Rahmen ausgebildet sein, oder können an dem oberen Kraftübertragungselement 1a und dem unteren Kraftübertragungselement 2a Rahmen ausgebildet sein. Die Kraftübertragungselemente 1a, 2a können auch zusätzlich oder alternativ an dem Dämmelement 20a für diese Ausführungsform und die weiteren Ausführungsformen angeklebt sein.

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Befestigungsvorrichtung mit einem vorderen Kraftübertragungselement 1 b und einem hinteren Kraftübertragungselement 2b, die über ein Dämmelement 5b miteinander verbunden sind. Das vordere Kraftübertragungselement 1 b mit Krallen 12 und das hintere Kraftübertragungselement 2b mit Krallen 15 sind ausschließlich über das Dämmelement 5b miteinander verbunden, welches mit der Iso- lierung 5b der Außenwand 4 identisch ist. Ein Konsolenkörper ist in dieser Ausführungsform nicht vorhanden.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht einer Befestigungsvorrichtung mit kreisförmigem Umfang. Das vordere Kraftübertragungselement 1 c und das hintere Kraftübertragungselement (verdeckt) sind mit der Vorderseite bzw. der Rückseite eines Konsolenkörpers 16 mit kreisförmigem Querschnitt verbunden. Die Krallen (verdeckt) sind durch Ausstanzen aus dem vorderen Befestigungselement 1 c und Umbiegen für diese und die anderen Ausführungsformen gebildet, so dass Aussparungen 17 entstehen. Der Konsolenkörper besteht entweder aus einem Dämmelement oder umfasst ein Gehäuse, in dem ein Dämmelement enthalten ist.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselements, welches als Konsole ausgebildet ist. Die Konsole umfasst einen Konsolenkörper mit einem vorderen quaderförmigen Abschnitt 18 und einem hinteren quaderförmigen Abschnitt 19, welche das Gehäuse der Konsole bilden. Der hintere Abschnitt 19 hat eine kleinere Querschnittsfläche als der vordere Abschnitt 18, so dass zwischen dem vorderen Abschnitt

18 und dem hinteren Abschnitt 19 eine Stufe ausgebildet ist und der vordere Abschnitt

19 eine Umrandung bildet. Die Umrandung soll eine Isolierung, welche die Konsole um- gibt, bedecken, so dass zwischen der Konsole und der Isolierung kein Spalt ausgebildet ist.

Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht der Befestigungsvorrichtung aus Fig. 5 entlang ihrer Längsrichtung. Die Befestigungsvorrichtung aus Fig. 5 unterscheidet sich von der Befestigungsvorrichtung aus Fig. 2 lediglich dadurch, dass die Umrandung keine abgeschrägte hintere Seite aufweist. Die Konsole ist daher für eine Isolierung geeignet, die kaum nachgibt, wie etwa Schaumglas.

Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht der Befestigungsvorrichtung aus Fig. 5 entlang ih- rer Querrichtung. Der Konsolenkörper kann auch als einstückiges Dämmelement ohne

Gehäuse ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Befestigungsvorrichtung mit einem vorderen Kraftübertragungselement (1 , 1a, 1 b, 1c, 1d) und einem hinteren Kraftübertragungselement (2, 2a, 2d), wobei ein Anker (3) durch das vordere Kraftübertragungselement (1 , 1 a, 1 b, 1 c, 1d) und das hintere Kraftübertragungselement (2, 2a, 2b, 2d) hindurchführbar ist, dadurch gekenn- zeichnet, dass das vordere Kraftübertragungselement (1 , 1a, 1 b, 1c, 1d) und das hintere Kraftübertragungselement (2, 2a, 2b, 2d) derart ausgebildet sind, dass eine Scherkraft ausschließlich von dem hinteren Kraftübertragungselement (2, 2a, 2b, 2d) auf den Anker (3) übertragbar ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Kraftübertragungselement (1a, 1 b, 1d) und das hintere Kraftübertragungselement (2a, 2b, 2d) derart ausgebildet sind, dass eine Scherkraft von dem vorderen Kraftübertragungselement (1a, 1 b, 1d) über ein Dämmelement (20a, 5b, 2Od) auf das hintere Kraftübertragungselement (2a, 2b, 2d) übertragbar ist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem vorderen Kraftübertragungselement (1a, 1 b, 1d) Krallen (12) ausgebildet sind, die in das Dämmelement (20a, 5b, 2Od) eingreifen.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem hinteren Kraftübertragungselement (2b) Krallen ausgebildet sind, die in das Dämmelement (5b) eingreifen.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das vordere und/oder das hintere Kraftübertragungselement

(1a, 2a) stoffschlüssig, insbesondere über eine Klebeverbindung, mit dem Dämmelement (20a) verbunden ist.

6. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das vordere Kraftübertragungselement (1 ) und das hintere Kraftübertragungselement (2) über eine Diagonalstrebe (6) miteinander verbunden sind.

7. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung einen Konsolenkörper (16) aufweist, mit dem das hintere Kraftübertragungselement (1 , 1a, 1 b, 1 c, 1 d) und das vordere Kraftübertragungselement (2, 2a, 2b, 2d) verbunden sind.

8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kon- solenkörper (16) rund ist.

9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Konsolenkörper eine Umrandung aufweist.

10. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung eine Verdrehsicherung (9) aufweist.

11. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdrehsicherung ein weiterer Anker (9) durch das vordere Kraftübertragungselement (1 , 1a, 1 b, 1 c, 1d) und das hintere Kraftübertragungselement (2, 2a, 2d) hindurchführbar ist.