-
Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für eine
Fassadenplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1 sowie eine Agraffe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7.
-
Derartige
Befestigungsanordnungen mit einer Agraffe zur Befestigung einer
Fassadenplatte an einer Unterkonstruktion sind allgemein bekannt.
Die Fassadenplatte ist mit einem Befestigungselement mit der Agraffe
verbunden, wobei die Agraffe eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme
des Befestigungselements aufweist. Die Agraffe wiederum wird mit
der Unterkonstruktion verbunden. Beispielsweise ist die Fassadenplatte
einer vertikal-horizontal orientierten Fassadefläche mittels
der Agraffe in einen horizontal verlaufenden Träger der
Unterkonstruktion eingehängt. Die Agraffe überträgt
Kräfte, die parallel und orthogonal zur der durch die Fassadenplatte
aufgespannten Ebene wirken, in die Unterkonstruktion. Die Unterkonstruktion
ist in einer tragenden Struktur, beispielsweise der Außenwand
eines Gebäudes, verankert. Eine derartige Befestigungsanordnung
ist beispielsweise aus der Druckschrift
WO 98/49412 bekannt. Die Druckschrift
EP 0 595 062 A1 zeigt
eine weitere Befestigungsanordnung mit einer hakenförmigen
Agraffe, die über ein Befestigungselement, einem Hinterschnittanker,
mit der Fassadenplatte verbunden ist. Der Hinterschnittanker ist
an der Agraffe in einer Aufnahmeeinrichtung, einer als zylindrische Bohrung
ausgeführten Aufnahmeöffnung, mit einer Schraube
befestigt. Die Agraffe ist mit einem hakenförmigen Einhängeelement
in einen horizontal verlaufenden Träger der Unterkonstruktion
eingehängt, der mittels eines Dübels direkt in
einer tragenden Wand eines Gebäudes verankert ist. Die
Fassadenplatte umfasst in diesem Fall zwei plattenförmige Scheiben,
die über eine thermoplastische Folie miteinander verklebt
sind. Um ein Abrutschen der durch das Befestigungselement nicht
gehaltenen vorderen Scheibe beim Versagen der Klebung zu verhindern, ist
aus der Druckschrift
EP
0 552 101 A1 bekannt, dass die vordere Scheibe durch eine
am Befestigungselement angeordnete Halteklammer gegen Abrutschen
gesichert ist.
-
Ein
wesentlicher Nachteil der bekannten Befestigungsanordnungen ist,
dass auf Grund thermischer Beanspruchungen, wie beispielsweise Temperaturänderungen,
Zwangskräfte entstehen können, die auf die Befestigungselemente
und die Fassadenplatten wirken. Die Zwangskräfte entstehen
dann, wenn sich die Unterkonstruktion auf Grund von Temperaturänderungen
anders verformt als die Fassadenplatte, das heißt, wenn
sich die Position des Befestigungselements in der Fassadenplatte
relativ zur Position der an der Unterkonstruktion befestigten Agraffe
verändert. Bei der bekannten Unterkonstruktion ist zwar
vorgesehen, dass die Agraffen verschiebbar an der Unterkonstruktion
durch Einhängen befestigt sind, auf Grund der Reibung zwischen Agraffe
und Träger entstehen aber insbesondere bei schweren Fassadenplatten
relativ große Zwangskräfte.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine gegenüber dem Stand der
Technik verbesserte Befestigungsanordnung mit einer Agraffe vorzuschlagen, bei
der die durch eine thermische Beanspruchung auftretenden Zwangskräfte
minimiert sind.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungsanordnung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Agraffe mit den
Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
-
Die
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung für
eine Fassadenplatte weist eine Fassadenplatte, eine Agraffe und
ein Befestigungselement auf, das mit der Fassadenplatte verbunden
ist. Die Agraffe dient zur Befestigung der Befestigungsanordnung an
einer Unterkonstruktion und umfasst eine Aufnahmeeinrichtung zur
Aufnahme des Befestigungselements. Die Aufnahmeeinrichtung ist derart
gestaltet, dass durch das Befestigungselement ausschließlich solche
Kräfte auf die Agraffe übertragbar sind, die orthogonal
zur Ebene der Fassadenplatte wirken. Die „Ebene der Fassadenplatte” entspricht
der Ebene, die durch die Fassade selbst aufgespannt wird. Bei einer
horizontal-vertikal orientierten Fassade wird die Ebene der Fassadenplatte
durch die Höhe und Länge der Fassadenplatte charakterisiert.
Die Höhe und Länge der Fassadenplatte ist im Regelfall
deutlich größer, oft um das Zehn- bis Hundertfache,
als die Dicke der Fassadenplatte. Kräfte, die orthogonal
zu der Ebene wirken, sind beispielsweise Windkräfte, die durch
das Befestigungselement von der Fassadenplatte auf die Agraffe übertragen
werden können. Die Übertragung von Kräften,
die parallel zur beziehungsweise in der Ebene der Fassadenplatte
wirken, können auf Grund der Gestaltung der Aufnahmeeinrichtungen
nicht durch das Befestigungselement auf die Agraffen übertragen
werden. Dies gilt insbesondere für temperaturbedingte Zwangskräfte,
bei vertikal-horizontal orientierten Fassaden aber auch für das
Eigengewicht der Fassadenplatte.
-
Eine
bevorzugte Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen
Befestigungsanordnung weist eine Aufnahmeeinrichtung auf, die als
Aufnahmeöffnung ausgestaltet ist, bei der das Befestigungselement
nicht an der Mantelfläche der Aufnahmeöffnung anliegt.
Insbesondere kann es sich bei der Aufnahmeöffnung um eine
Bohrung in der Agraffe handeln, wobei die Mantelfläche
der Aufnahmeöffnung der Bohrlochwand entspricht. Der Durchmesser
der Bohrung ist dabei wesentlich größer als der
Außendurchmesser des Teils des Befestigungselements, der
in der Aufnahmeöffnung liegt. Somit können Mantagetoleranzen
und durch Temperaturschwankungen hervorgerufene Positionsänderungen
des Befestigungselements aufgenommen werden, ohne dass das Befestigungselement
an der Mantelfläche der Aufnahmeöffnung anliegt
und parallel zur Ebene der Fassadenplatte wirkende Kräfte übertragen
kann.
-
Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen
Befestigungsanordnung sieht vor, dass in der Aufnahmeöffnung
ein Distanzelement angeordnet ist. Zur Übertragung von
Kräften, die orthogonal zur Ebene der Fassadenplatte wirken, muss
eine Verbindung zwischen Befestigungselement und Agraffe geschaffen
werden. Wird als Befestigungselement beispielsweise ein Hinterschnittanker verwendet,
der einen Gewindebolzen oder alternativ ein Innengewinde aufweist,
so kann die Übertragung der Kräfte durch eine
Unterlegscheibe erfolgen, die mit einer Mutter beziehungsweise einer
Schraube am Hinterschnittanker befestigt wird, die an der Agraffe anliegt,
und deren Außendurchmesser größer als
der Durchmesser der Aufnahmeöffnung ist. Um zu verhindern,
dass durch ein zu starkes Anziehen der Schraube beziehungsweise
der Mutter das Befestigungselement mit der Unterlegscheibe derart
mit der Agraffe verklemmt wird, dass auf Grund der hierdurch entstehenden
Reibung auch parallel zur Ebene der Fassadenplatte wirkende Kräfte übertragbar sind,
ist in der Aufnahmeöffnung das Distanzelement angeordnet.
Das Distanzelement ist beispielsweise eine Distanzhülse,
die am Gewindebolzen beziehungsweise an der Schraube des Hinterschnittankers
angeordnet ist. Beim Anziehen der Schraube beziehungsweise der Mutter
wird die Unterlegscheibe gegen die Distanzhülse gedrückt
und verspannt. Das Distanzelement ist derart gestaltet, dass die
Unterlegscheibe nach dem Anziehen an der Agraffe im Wesentlichen
spielfrei anliegt, aber keine Reibkräfte zwischen Unterlegscheibe
und Agraffe wirken können. Die Aufnahmeeinrichtung kann
auch bei fest gespannter Unterlegscheibe weiterhin als Gleitlager wirken,
was die Entstehung von Zwangskräften auf Grund von temperaturbedingten
Längenänderungen der Fassadenplatte beziehungsweise
der Unterkonstruktion verhindert.
-
Zur Übertragung
von Kräften, die parallel zur Ebene der Fassadenplatte
wirken, weist eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen
Befestigungsanordnung eine Halteklammer zur Auflage der Fassadenplatte
auf, die derart mit der Agraffe verbunden ist, dass durch die Halteklammer solche
Kräfte auf die Agraffe übertragbar sind, die parallel
zur Ebene der Fassadenplatte wirken. Dies gilt insbesondere zur Übertragung
von Gewichtskräften bei horizontal-vertikal orientierten
Fassadenplatten. Somit können bei der erfindungsgemäßen
Befestigungsanordnung sowohl solche Kräfte von der Fassadenplatte
auf die Agraffen übertragen werden, die orthogonal zur
Ebene der Fassadenplatte, als auch Kräfte die parallel
zu dieser Ebene wirken.
-
Die Übertragung
der Kräfte zwischen Halteklammer und Agraffe kann durch
eine formschlüssige, reibschlüssige oder stoffschlüssige
Verbindung zwischen Halteklammer und Agraffe erfolgen. Insbesondere
kann die Halteklammer einstückig an die Agraffe angeformt
sein. Die Halteklammer ist beispielsweise hakenförmig ausgebildet,
mit einem Kragarm, auf dem die Fassadenplatte aufliegt. Von Vorteil
ist, wenn die Halteklammer derart gestaltet ist, dass die Reibung
zwischen Halteklammer und Fassadenplatte minimiert wird. Reibung
entsteht dann, wenn die durch ihr Eigengewicht auf die Halteklammer
gedrückte Fassadenplatte sich relativ zur Agraffe bewegen
sollte, wie es beispielsweise bei einer temperaturbedingten Längenänderung
der Unterkonstruktion beziehungsweise der Fassadenplatte möglich
ist. Eine Möglichkeit, die Reibung zu reduzieren, ist beispielsweise
die Ausbildung einer Zwischenschicht aus Kunststoff, die an vier
Halteklammer eine Art Gleitlager für die Fassadenplatte
bildet. Die Halteklammer ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die
Fassadenplatte aus zwei plattenförmigen Elementen gebildet
ist, die miteinander verklebt sind, wobei nur das erste Element
mit dem Befestigungselement verbunden ist. Insbesondere können
die Elemente Glasscheiben sein, die beispielsweise eine Verbundglasscheibe
bilden. Liegt das zweite Element auf der Halteklammer auf, so verhindert
die Halteklammer beim Versagen der Verklebung ein Abrutschen dieses
Elements.
-
Bevorzugt
ist, die Agraffe mit der Halteklammer kostengünstig aus
einem Strangpressprofil herzustellen, wobei das Material der Agraffe
vorzugsweise eine Aluminiumlegierung ist.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung mit einer
erfindungsgemäßen Agraffe in einer Seitenansicht;
und
-
2 ein
Detail der Befestigungsanordnung im Bereich der Agraffe in einer
Seitenansicht, in 1 mit II gekennzeichnet.
-
Die 1 und 2 zeigen
eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 1 mit
einer erfindungsgemäßen ersten Agraffe 2.
Die Befestigungsanordnung 1 für eine Fassadenplatte 3 weist
eine Fassadenplatte 3, ein Befestigungselement 4,
die erste Agraffe 2 und eine zweite Agraffe 5 zur
Befestigung an einer Unterkonstruktion 6 auf. Die Unterkonstruktion 6 ist über
einen vertikalen Träger 7 an einer nicht dargestellten
tragenden Wand eines Gebäudes befestigt. Die Unterkonstruktion 6 umfasst
den vertikalen Träger 7 sowie zwei horizontal
verlaufende Träger 8 mit einem nach oben abstehenden
Steg 9, an dem die Agraffen 2, 5 eingehängt
und somit an der Unterkonstruktion 6 befestigt sind.
-
Die
Fassadenplatte 3 besteht aus einem ersten plattenförmigen
Element 10, das mit einer thermoplastischen Folie 11 mit
einem zweiten plattenförmigen Element 12 verbunden
ist. Die plattenförmigen Elemente 10, 12 sind
Scheiben einer Fassadenplatte 3 aus Verbundglas. Die Fassadenplatte 3 spannt
eine Ebene EP auf, auf der die Achse der
als Hinterschnittanker 13 ausgebildeten Befestigungselemente 4 im Wesentlichen
senkrecht steht. Die Hinterschnittanker 13 sind mit dem
ersten plattenförmigen Element 10 verbunden. Sie übertragen
die Kräfte FO auf die Agraffen 2, 5,
die orthogonal zur Ebene EP der Fassadenplatte 3 wirken.
Die Hinterschnittanker 13 weisen je eine Distanzscheibe 19 und
eine Rundmutter 20 auf, die zur Montage des Hinterschnittankers 13 in ein,
in das erste plattenförmige Element 10 eingebrachtes,
hinterschnittenes Bohrloch 21 auf einen Gewindebolzen 22 des
Hinterschnittankers 13 aufgeschraubt werden.
-
Die
an der Fassadenplatte 3 oben angeordnete zweite Agraffe 5 ist
L-förmig, mit einem vertikal verlaufenden ersten Steg 14 und
einem sich daran anschließenden, von der Fassadenplatte 3 abgewandten
und horizontal verlaufenden zweiten Steg 15, ausgebildet.
An den zweiten Steg 15 schließt sich ein nach
unten offenes, U-förmiges Einhängeelement 16 zur
Befestigung der zweiten Agraffe 5 an dem oberen, horizontal
verlaufenden Träger 8 an. Im ersten Steg 14 ist
eine als Aufnahmeöffnung 17 ausgestaltete Aufnahmeeinrichtung 18 angeordnet,
die den Hinterschnittanker 13 aufnimmt. Die Aufnahmeöffnung 17 ist
als zylindrische Bohrung 23 ausgeführt, wobei
die Wand der Bohrung 23 die Mantelfläche 24 der
Aufnahmeöffnung 17 bildet. Dabei ist der Durchmesser
der Bohrung 23 der Aufnahmeöffnung 17 so
gewählt, dass der Durchmesser der Bohrung 23 deutlich
größer als der Durchmesser des Gewindebolzens 22 ist,
wodurch das Befestigungselement 4 nicht an der Mantelfläche 24 der
Aufnahmeöffnung 17 anliegt. Der Hinterschnittanker 13 kann
somit keine Kräfte über die Mantelfläche 24 auf
die Agraffe 5 übertragen. Zur Verbindung des oberen
Hinterschnittankers 13 mit der Agraffe 5 wird
der Gewindebolzen 22 in die Aufnahmeöffnung 17 eingesteckt und
mit einer Unterlegscheibe 25 und einer Mutter 26 verschraubt.
-
Um
zu verhindern, dass beim Aufschrauben der Mutter 26 die
Unterlegscheibe 25 sowie die Rundmutter 20 so
stark gegen den ersten Steg 14 gedrückt werden,
dass eine reibschlüssige Verbindung entsteht, durch die
Kräfte FP, die parallel zur Ebene
EP der Fassadenplatte 3 wirken
vom Befestigungselement 4 auf die Agraffe 5 übertragen
werden können, ist in der Aufnahmeöffnung 17 ein
Distanzelement 27 angeordnet. Das Distanzelement 27 ist
als Hülse ausgeführt, die den Gewindebolzen 22 aufnimmt
und deren Höhe geringfügig größer
als die Wandstärke des ersten Stegs 14 ist. Die
Unterlegscheibe 25 und die Rundmutter 20 werden
beim Aufschrauben der Mutter 26 gegen das Distanzelement 27 verspannt.
Der erste Steg 14, die Rundmutter 20, das Distanzelement 27 und
die Unterlegscheibe 25 bilden gemeinsam ein erstes Gleitlager 33. Über
die Unterlegscheibe 25 beziehungsweise die Rundmutter 20 können
Kräfte FO, die orthogonal zur Ebene
EP der Fassadenplatte 3 wirken,
auf den ersten Steg 14 der ersten Agraffe 2 übertragen
werden. Auf Grund des ersten Gleitlagers 33 sind aber parallel
zur Ebene EP der Fassadenplatte 3 wirkende
Kräfte FP nicht übertragbar.
Relativverschiebungen des Befestigungselements 4, die auf
Grund des unterschiedlichen Verformungsverhaltens der Fassadenplatte 3 und
der Unterkonstruktion 6 bei Temperaturänderungen
auftreten können, führen somit nicht zu Zwangskräften,
da die Relativbewegung des Befestigungselements 4 durch
das mit der Distanzhülse 27 gebildete erste Gleitlager 33 aufgenommen
wird.
-
Die
erste Agraffe 2 ist zur Aufnahme des Befestigungselements 4 gleich
ausgestaltet wie die zweite Agraffe 5, so dass auch bei
der ersten Agraffe 2 durch das Befestigungselement 4 ebenfalls
ausschließlich solche Kräfte FO auf
die Agraffe 2 übertragbar sind, die orthogonal
zur Ebene EP der Fassadenplatte 3 wirken.
Zur Übertragung von Kräften FP auf
die Agraffe 2, die parallel zur Ebene EP der
Fassadenplatte 3 wirken, weist die erste Agraffe 2 der Befestigungsanordnung 1 eine
Halteklammer 28 auf, die einstückig, als Verlängerung
des ersten Stegs 14, L-förmig mit einem im unteren
Ende der Fassadenplatte 3 angeordneten Kragarm 29 als
Auflagerfläche 30 an der Agraffe 2 angeformt
ist. Somit wird die Eigengewichtskraft der Fassadenplatte 3 über
die Auflagerfläche 30 in die Halteklammer 28,
und von dort über den ersten Steg 14, den zweiten
Steg 15 und eine am Einhängeelement 16 angeordnete
Stellschraube 31 in den horizontal verlaufenden Träger 8 eingeleitet.
Durch die Verwendung einer Zwischenschicht 32, die die
Reibung zwischen der Fassadenplatte 3 und dem Kragarm 29 verringert,
wird sichergestellt, dass die Fassadenplatte 3 bei einer
temperaturbedingten Längenänderung der Unterkonstruktion 6,
beziehungsweise der Fassadenplatte 3, auf der Zwischenschicht 32 gleiten
kann und somit keine nennenswerten Zwangskräfte auf Grund
der Reibung entstehen. Die Zwischenschicht 32 bildet mit
der Fassadenplatte 3 und/oder dem Kragarm 29 ein
zweites Gleitlager 34.
-
Die
Zwischenschicht 32 ist beispielsweise aus Kunststoff hergestellt,
während die Agraffen 2, 5 bevorzugt aus
einem Strangpressprofil aus einer Aluminiumlegierung hergestellt
werden.
-
- 1
- Befestigungsanordnung
- 2
- erste
Agraffe
- 3
- Fassadenplatte
- 4
- Befestigungselement
- 5
- zweite
Agraffe
- 6
- Unterkonstruktion
- 7
- vertikaler
Träger
- 8
- horizontal
verlaufender Träger
- 9
- Steg
- 10
- erstes
plattenförmiges Element
- 11
- thermoplastische
Folie
- 12
- zweites
plattenförmiges Element
- 13
- Hinterschnittanker
- 14
- erster
Steg
- 15
- zweiter
Steg
- 16
- Einhängeelement
- 17
- Aufnahmeöffnung
- 18
- Aufnahmeeinrichtung
- 19
- Distanzscheibe
- 20
- Rundmutter
- 21
- hinterschnittenes
Bohrloch
- 22
- Gewindebolzen
- 23
- zylindrische
Bohrung
- 24
- Mantelfläche
der Aufnahmeöffnung 17
- 25
- Unterlegscheibe
- 26
- Mutter
- 27
- Distanzelement
- 28
- Halteklammer
- 29
- Kragarm
- 30
- Auflagerfläche
- 31
- Stellschraube
- 32
- Zwischenschicht
- 33
- erstes
Gleitlager
- 34
- zweites
Gleitlager
- EP
- Ebene
der Fassadenplatte 3
- FO
- Kraft
orthogonal zur Ebene EP der Fassadenplatte 3
- FP
- Kraft
parallel zur Ebene EP der Fassadenplatte 3
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 98/49412 [0002]
- - EP 0595062 A1 [0002]
- - EP 0552101 A1 [0002]