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Die Erfindung betrifft ein lichtdurchlässiges Dachelement aus Blech, das mindestens partiell mit einer Vielzahl von Löchern versehen ist, eine transparente Deckschicht aufweist und mit längs verlaufenden Erhebungen oder hochgebogenen Seitenwänden ausgestattet ist, wobei aneinanderstoßende Dachelemente über auf die Seitenwände aufgreifende Klammerelemente miteinander und über Schraub- oder Klammerverbindungen mit der Unterkonstruktion verbindbar sind.
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Ein lichtdurchlässiges Dachelement in Form eines Trapezblechelementes ist aus der
GB 1 206 926 bekannt. Die schrägen Seitenwände des Trapezes weisen ovale Durchbrüche auf. Diese werden durch transparente oder transluzente Abdeckungen, die abgedichtet eingebracht werden, verschlossen, so dass hierüber nach dem Aufbringen des Trapezbleches auf eine Dachunterkonstruktion, z. B. auf Lattenkonstruktionen oder Profilrohrkonstruktionen, Licht hindurch fallen kann.
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Die Befestigungsart von Trapezblechen schlechthin ist bekannt. Diese werden beispielsweise durch auf die Lattung aufgeschraubte Abstandshalter aufgesetzt und daran befestigt. Hierzu können Schraub- und Klammerbefestigungen verwendet werden.
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Aus der
KR 101021014 B1 ist ein Lochblech bekannt, das eine Vielzahl von Löchern aufweist. Auf dieses Lochblech ist eine Folie kaschiert, die eine solche Stärke aufweist, dass das Lochblech mit der aufkaschierten transparenten Folie verformbar ist. Auch hiermit ist ein lichtdurchlässiges Blechelement realisiert.
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Aus der
JP 05018057 A ist ebenfalls ein trapezförmiges Dachelement bekannt, das an den Seitenwänden der Trapezausbildung des Bleches Löcher aufweist. Diese sind zum Durchlass des Lichtes eingebracht. Auf das Blech ist eine transparente Schicht aufgebracht. Dadurch, dass die lichtdurchlässigen Löcher nur in den Seitenwänden eingebracht sind, ist sichergestellt, dass diese nicht verschmutzen können. Eine Austauschbarkeit der Schicht ist nicht vorgesehen.
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In der modernen Architektur, insbesondere bei Hallen, großflächigen Überdachungen, wie Tribünenüberdachungen in Stadien, ist man bestrebt, durch die Dachkonstruktion auch den Einfall von Licht zu ermöglichen. Es ist bekannt, hierfür großflächige lichtdurchlässige Kunststoffscheiben auf eine Tragekonstruktion des Daches zu montieren, um einen optimalen Lichtdurchlass zu gewährleisten. Diese Platten werden so stark ausgeführt, dass sie selbsttragend und auch begehbar sind und Schneelasten tragen können. Durch ständigen Witterungseinfluss werden die Platten aber schon nach wenigen Jahren trüb und rissig und werden nach einigen Jahren Betriebsnutzung ausgetauscht, damit in gewünschter Weise das Licht in das Stadion einfällt.
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Es hat sich gezeigt, dass derartige Plattenkonstruktionen sowohl lichttechnisch als auch wärmetechnisch nicht optimal sind. Die Kunststoffplatten lassen das Licht und auch die Infrarotstrahlen vollständig durch, so dass sich unterhalb der Fläche ein Wärmestau bildet. Bei Hallen werden deshalb solche Konstruktionen großflächig nicht eingesetzt, da dies zu einer unerwünschten Aufwärmung der Halle durch Sonneneinstrahlung führt. Des Weiteren ist beim Stand der Technik der Nachteil gegeben, dass die Beschichtung praktisch bei Blechkonstruktionen nicht austauschbar sind. Dachelemente aus Blech, die mit Folie beschichtet sind, müssen also, bedingt durch die Veränderung der Oberflächenschicht in Folge der Witterungseinflüsse, ebenfalls ausgetauscht werden. Hierzu sind aufwändige Sicherungsmaßnahmen für den Fachmann erforderlich.
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Ausgehend vom dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, lichtdurchlässige Dachelemente der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, dass die transluzente Schicht auswechselbar, dass die Elemente auch dann, wenn sie komplizierte Flächenformen aufweisen, einfach herstellbar sind und das Blechteil mit der transluzenten Schicht erst am Verbauort zusammengeführt werden braucht. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Verbindung so herzustellen, dass sie auch nach Jahren leicht lösbar und die transluzente Schicht austauschbar ist, ohne für das Montagepersonal besondere Sicherheitsmaßnahmen, wie Gerüste oder Netze, anbringen zu müssen.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch Ausgestaltung des lichtdurchlässigen Dachelementes aus Blech gemäß der im Anspruch 1 angegebenen technischen Lehre.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im Detail angegeben.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die transparente Schicht aus einer Folie besteht, deren Dicke gleich oder stärker ist als die des Bleches, die Folie zu einem auflegbaren Formkörper geformt ist, der dem Negativ der Oberfläche des Blechdachelementes entspricht, wobei die Seitenabschnitte der Seitenwände oder die der Erhebungen nur bis zu einer definierten Höhe zum hochgebogenen Blech verlaufen, ebenso an den Erhebungen, soweit diese für die Befestigung an der Unterkonstruktion Verwendung finden, und dass der transparente Formkörper auf das Blechdachelement wieder ablösbar aufgezogen ist, und der Formkörper mittels übergreifender Klammerelemente an den Seitenwänden unter Druck anliegt.
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Die zur Anwendung kommende Folie weist also eine Stärke auf, die mindestens der des Bleches entspricht oder dicker ist. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Verformung in völlig gleichartiger Art und Weise wie das Blech vorgenommen werden kann und ein autarker Formkörper gegeben ist. Die plattenförmigen Anordnungen, seien es Trapezbleche oder Bleche mit Längsverstärkungsrippe und mit Anformungen an hochgezogenen Seitenwänden, können mit den gleichen Werkzeugen, nämlich Rollbiegewerkzeuge hergestellt werden, mit denen die Folie zum Formkörper mit gleicher Grundform mit formbar ist. Die Abstände der Biegerollen werden dabei so eingestellt, dass die Materialstärke des Bleches berücksichtigt wird und auch die Stärke der Folie. Zum Zwecke der Umverformung wird diese vor dem Einlauf in ein solches Rollbiegewerkzeug aufgewärmt. Im Falle von flächigen trapezförmigen Dachelementen kann diese Methode ebenfalls zur Anwendung kommen, wobei sowohl der Blechkörper als auch der Formkörper, der aus der Folie geformt ist, entsprechend an den überstehenden Seitenwänden beschnitten werden müssen. Dies kann beispielsweise mittels eines mit dem Rollbiegewerkzeug gekoppelten Laserschneiders erfolgen.
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Die Folie wird also in die gleiche Form verbracht wie das Blechdachelement, so dass dieses nachträglich auf- bzw. einsetzbar ist. Dies hat ferner den Vorteil, dass beispielsweise Blechdachelemente, die nicht mit Löchern versehen werden sollen, auf herkömmliche Art hergestellt werden können, also nicht mehr zusätzlich mit einem Formkörper aus der durchsichtigen Folie belegt werden müssen, während das benachbarte Blechdachelement, das eine Vielzahl von Löchern in gleicher Anordnung oder in abschnittsweise anderer Anordnung oder in verschiedenen Lochausführungen, bis hin zu Freiformen aufweist, dann mit entsprechenden Formkörpern vereint werden kann. Da die Formidentität besteht, braucht normalerweise kein Haftkleber zur Anwendung kommen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, zumindest partiell eine Kaschierung beim Aufbringen vorzunehmen.
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Gehalten wird der Formkörper an dem Blechdachelement stets seitlich mittels Klammerelemente, die die überstehenden Blechwände übergreifen und mit federnden Schenkeln die Seitenwände der benachbarten Formkörper gegen die Blechwände drücken. Die entsprechenden Klammerelemente können verschiedenste Formen aufweisen und sind den Randausformungen der Seitenwände des Blechdachelementes entsprechend anzupassen. Sie können über die gesamte Länge der Dachelemente verlaufen, die auch Längen von über 6 m aufweisen können. Wenn die Breite der Elemente größer als ca. 40 cm ist, empfiehlt es sich, den Formkörper aufzukaschieren, damit kein Luftstrom zwischen Blechdachelement und Formkörper zu einem Abheben des Formkörpers führt. Dies hängt aber auch jeweils von der Anordnung auf einem Dach oder einer Wand ab und ob eine Umgreifkante des Formkörpers das Blech umschließt oder nicht.
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Wenn darüber hinaus die Folie an der Unterseite Noppen aufweist, so können diese Noppen so ausgebildet sein, dass sie in die Löcher, und zwar mindestens in mehrere Löcher, der Lochanordnungen im Blech eingreifen, so dass hierüber eine rastende Verbindung gegeben ist. Durch die hochgezogenen Seitenwände, sowohl des Blechdachelementes als auch des Formkörpers, und durch die übergreifende Zone des Klammerelementes ist sichergestellt, dass keine Feuchtigkeit und kein Wasser in den Spalt zwischen den beiden Schichten eintreten kann und es ist die Austauschbarkeit ebenfalls gewährleistet. Das Klammerelement braucht nur abgehoben oder abgezogen zu werden und schon liegt der Formkörper frei, so dass er, an einer Seite angehoben, leicht von dem Dachelement abhebbar ist und durch einen neuen Formkörper ersetzt werden kann. Die Person, die hiermit beauftragt ist, braucht auch nicht zusätzlich gesichert zu werden, da das Dach frei begehbar ist, da die Tragfähigkeit durch das Blechdachelement ohnehin sichergestellt ist. Dies verbilligt den Austausch der Formkörper wesentlich. Wenn Noppen auf der Oberseite angebracht sind, ist die Rutschfestigkeit erhöht.
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Die Vorteile, die durch das lichtdurchlässige Dachelement gegeben sind, sind an sich bekannt. Die durchtretende Lichtmenge ist z. B. bei einem Lochraster auf ca. 25% begrenzbar. Des Weiteren ist eine diffuse Lichtverteilung gegeben. Wenn darüber hinaus die Löcher durch Formstanzen so ausgebildet sind, dass die Freischnitte schräg nach unten abgewinkelt sind, so fällt nur ein ganz geringer Teil des Lichtes direkt durch das Loch, während der überwiegende Teil durch Reflektion durch den Spalt nach unten austritt.
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Durch die Größe und Anordnung der Löcher können die verschiedensten Lichteffekte realisiert werden. Dies kommt einer modernen Ausleuchtungstechnologie entgegen. Ferner hat sich gezeigt, dass die Erzeugung der Wärme durch Infrarotstrahlung wesentlich reduziert wird. So eignen sich derartige Dachelemente insbesondere auch für ein regenfestes Dach über einer Tribüne in einem Stadion, wodurch gleichzeitig sichergestellt ist, dass eine gewünschte optimale Beleuchtung auf der Tribüne und auch auf der Stadionfläche bei Sonnenschein gegeben ist.
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Die Erfindung ist sowohl auf Dachkonstruktionen aus Trapezblechen anwendbar als auch auf solche, die die verschiedensten Formen haben können. Im Leichtbau kommen hier beispielsweise Aluminiumbleche zur Anwendung, die eine Stärke von ca. 0,3 mm bis ca. 0,6 mm aufweisen. Durch Längsverrippungen in Form von tunnelförmigen Erhebungen sowie den Seitenkanten entsteht ein relativ hoch belastbares Blechdachelement, das trotz der Einbringung der Löcher trittfest ist und auf eine Unterkonstruktion verlegt und daran befestigt werden kann. Auf dieses Blechdachelement wird sodann der ebenfalls zur Verfügung stehende Formkörper aufgelegt oder auch aufkaschiert und mittels der Klammerhalter sowohl an dem Blechdachelement als am benachbarten Blechdachelement mit befestigt.
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Da beispielsweise bei auf ein Trapezblech, über 5 oder 6 Trapeze verlaufend, der Formkörper anbringbar ist, ist ersichtlich, dass auch hier über zusätzliche Klammerelemente, die auf den Formkörper und die Trapezerhebung aufgesetzt werden können, das Dach an der Konstruktion befestigbar ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass dort, wo die Querträger der Unterkonstruktion verlaufen, die Lochungen nicht vorgesehen sind, so dass diese Zonen nicht lichtdurchflutet sind. Sind die Träger jedoch kleine Träger, so können die Löcher dazu beitragen, dass die Unterkonstruktion nicht sichtbar in Erscheinung tritt, sondern von dem diffusen Licht praktisch nur noch schattenhaft wahrnehmbar ist.
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Durch die Verkürzung der Seitenwände des Formkörpers gegenüber den Seitenwänden des Blechkörpers kann der Blechkörper verschiedene Ausgestaltungen an den Seitenwänden aufweisen, beispielsweise nach innen gebogene Wülste, die mit einem spiegelbildlichen Wulst an der benachbarten Seitenwand des nächstfolgenden Dachelementes mittels eines Klammerelementes verbindbar ist. Dieses Klammerelement ist ein geformtes Strangelement, beispielsweise aus Federstahl oder aus anderem Federmaterial, einschließlich Kunststoffmaterial, und weist nach unten vorstehende Schenkel auf, die gegen die Seitenwand des Formkörpers drücken und damit diesen an der Seitenwand des Blechkörpers halten.
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Durch die schwimmende Anordnung zwischen Blechdachelement und dem Formkörper und durch die Anklammerung des Formkörpers am Blechdachelement ist das Dachelement auch unempfindlich gegen wärmebedingte Dehnung. Die größere Ausdehnung des Bleches gegenüber dem Formkörper wird durch die schwimmende Anordnung ausgeglichen. Die seitliche Ausdehnung wird darüber hinaus über die Klammerelement ausgeglichen, sowie durch die Konstruktion der Seitenwände.
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Des Weiteren hat die Konstruktion den Vorteil, dass durch die schwimmende Auflage nach dem Entfernen der Klammerelemente der Formkörper leicht anhebbar ist, da auch eine Fixierung durch Kleben nach Jahren praktisch nicht mehr wirksam ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein lichtdurchlässiges Dachelement nach der Erfindung als Trapezdach, auszugsweise mit einem als Strangprofil ausgebildeten Klammerelement,
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2 ein Trapezblech mit anderen Löchern für den Lichtdurchlass,
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3 eine Konstruktion eines Trapezbleches mit einem bogenförmigen Abschluss einer Seitenwand zum Aufsetzen eines Klammerelementes bei benachbarter Anordnung eines weiteren Dachelementes,
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4 ein in der Fläche trapezförmig ausgebildetes Dachelement mit Verstärkungserhebungen und unterschiedlichen Lochanordnungen, auf das ein konturenangepasster Formkörper aufbringbar ist und
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5 eine Lochausbildung mit einer schräg nach unten abgewinkeltem Lochfreischnittwand.
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Das Ausführungsbeispiel in 1 zeigt in einem Ausschnitt ein Blechdachelement 5, das zwei trapezförmige Längsrippen aufweist. In den Seitenwänden 2 dieser trapezförmigen Ausbildung sind Löcher 4, in einem bestimmten Raster angeordnet, eingebracht, durch das Licht in den darunter liegenden Raum einfällt. Die Seitenwände sind gerade nach oben gezogen und können mit einem baugleichen Dachelement verbunden werden. Die einzelnen Ausformungen sind verbunden über die Bodenwände 8. Auf das fertige Blechdachelement 5 wird ein Formkörper 3 aufgesetzt, der praktisch eine Schicht 1 darstellt. Dieser Formkörper 3 besteht aus einer lichtdurchlässigen Folie, beispielsweise einer Polycarbonatfolie oder einer glasfaserverstärkten Polycarbonatfolie, und lässt auftreffenden Licht durch die Löcher 4 hindurch, so dass der Raum darunterliegend ausgeleuchtet wird, jedoch mit einem schwächeren Licht als beispielsweise von der Sonne bei Nichtvorhandensein eines Dachelementes. Dies ist gewünscht, um eine Aufwärmung unterhalb des Daches einerseits zu vermeiden und andererseits ausreichend diffuses Licht zur Verfügung gestellt zu erhalten, um eine Grundhelligkeit sicherzustellen und Gegenstände, usw., im Raum erkennen zu können. Da das Blech opark ist, fällt also nur durch die eingebrachten Löcher 4 das Licht in den darunter liegenden Raum.
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Der Formkörper 3 wird in gleicher Technik hergestellt wie der Blechkörper 5, kann aber auch als Strangware durch eine Matrize laufend hergestellt werden. Dies ist aber nur dann möglich, wenn die einzelnen Felder mit ihren Verstärkungsrippen, beispielsweise die Trapezfelder, geradlinig parallel verlaufen. Bei trapezförmiger Fläche oder dreieckförmigem Zuschnitt ist eine Umformung mit Rollbiegewerkzeugen unabdingbar, da dessen Rollkanten beim Durchziehen verändert werden. Die Seitenwände werden dadurch dreieckförmig nach oben stehend angeformt. Diese müssen beispielsweise mit einem Laser oder einem anderen Schneidewerkzeug so beschnitten werden, wie dies jeweils gewünscht ist.
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Es ist ersichtlich, dass der Formkörper 3, dessen Seitenwände 6 niedriger sind als die Seitenwände des Bleches 2, selbst auf der Baustelle aufgebracht werden können und dass die Befestigung schwimmend ist und durch das Klammerelement 7, das über die Länge angeordnet ist, an den Seitenwänden 2 festgehalten wird. Die Schenkel 11 drücken beim Aufsetzen auf die Seitenwände 6 des Formkörpers 3 und pressen diese gegen die äußere Seitenwand des Bleches 2, so dass ein sicherer Halt gegeben ist und zugleich über den flächenförmigen Schenkel eine Abdichtung gegeben ist. Das Klammerelement 7 ist abziehbar, so dass der schwimmend aufliegende Formkörper auch leicht wieder entfernbar ist. Die Befestigung eines solchen Dachelementes an einer Dachunterkonstruktion erfolgt in bekannter Weise. Dabei kann auch eine Befestigung in der Weise erfolgen, dass der Blechkörper 5 befestigt wird, bevor der Formkörper 3 aufgelegt wird.
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Die Löcher 4 sind im Ausführungsbeispiel nur in den schrägen Wänden des Trapezbleches vorgesehen und nicht in der Bodenwand 8. Damit soll ein Selbstreinigungseffekt sichergestellt sein, so dass bei starkem Regen die Seitenwände abgewaschen werden. Grundsätzlich können die Löcher 4 aber auch in der Bodenwand 8 vorgesehen sein. Dies hängt jeweils von der gewünschten Architektur ab. Es ist ersichtlich, dass solche Element auch als Wandverkleidungselemente einsetzbar sind, so dass auch über die senkrechte Wand Licht in einen Raum fallen kann.
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2 zeigt eine Abwandlung, wobei nur das Blechdachelement 5 auszugsweise dargestellt ist. Hier sind ovale Löcher 4 in die Seitenwände 2 des Bleches eingeschnitten. Diese lassen das Licht großflächiger hindurch.
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In 3 ist in einer Vorderansicht ein Auszug eines Dachelementes dargestellt, bei dem an dem Blech 2 eine bogenförmige Anformung 10 stufenförmig vorgesehen ist. Diese bogenförmige Anformung 10 dient der Aufnahme eines Klammerelementes 7, das zwei benachbarte Bleche mit gleichen Anformungen verbindet. Das Klammerelement 7 weist einen schräg gestellten Schenkel 11 auf, der unter Spannung beim Zusammenfügen zweier Dachelemente an den Seitenwänden 6 des Formkörpers 3 anliegt.
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4 zeigt eine Ausführung, bei der das Blechdachelement 5 mit Verstärkungserhebungen 12, die Rippenform besitzen, besetzt ist und beispielsweise eine Breite von 1 m aufweist und in der Fläche trapezförmig ausgebildet ist, d. h., oben schmäler ist als unten. Hiermit kann beispielsweise eine runde Bedachung realisiert werden. Die Seitenwände sind mit Anformungen 10 ebenfalls versehen, um mit benachbarten Elemente gleicher Art oder ähnlicher Art über Klammerelemente verbunden werden zu können. Das Ausführungsbeispiel zeigt auch, dass verschiedene Lochmuster oder Anordnungen in die einzelnen Abschnitte der Bodenwände 8 einbringbar sind. Sie können auch entfallen, je nachdem, welche Lichteffekte man wünscht bzw. ob auch ein Lichtdurchtritt an der Unterkonstruktion gewünscht ist.
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5 weist die Besonderheit auf, dass beim Einstanzen des Loches 4 in das Blech der Blechstreifen einseitig stehen bleibt und nach unten abgebogen ist, so dass das Licht nur schräg durch den Spalt einfallen kann. Auch dieses Beispiel zeigt, dass besondere Lichteffekte über eine Ausgestaltung der Löcher erzielbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schicht
- 2
- Blech/Seitenwand
- 3
- Formkörper
- 4
- Loch
- 5
- Blechdachelement
- 6
- Seitenwand
- 7
- Klammerelement
- 8
- Bodenwand (Blech)
- 9
- Bodenwand (Folie)
- 10
- Anformungen
- 11
- Schenkel
- 12
- Verstärkungserhebungen
- 13
- Ausbiegung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 1206926 [0002]
- KR 101021014 B1 [0004]
- JP 05018057 A [0005]
