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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsstruktur, insbesondere für Dächer, Wände und/oder Fassaden, sowie eine Halterschiene mit einem Halteabschnitt und einem Rohrabschnitt.
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Es sind bereits Dach- und Fassadenkonstruktionen für größere Dachflächen, wie beispielsweise Hallen, bekannt. Derartige Dach- und Fassadenkonstruktionen bilden eine Befestigungsstruktur zum Anordnen von Dachbahnen aus. Die Befestigungsstruktur wird hierzu an einem Gebäude befestigt und positioniert eine Vielzahl von Halteelementen bzw. Clips. Die Halteelemente werden an der Befestigungsstruktur befestigt und sind üblicherweise im Querschnitt torpedoförmig ausgestaltet, sodass Dachbahnen quer zu ihrer Längsrichtung randseitig über die Halteelemente gelegt werden. Hierzu sind die Dachbahnen randseitig vorgeformt.
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Zwei parallel verlegte Dachbahnen überschneiden sich in der Regel im Bereich der Halteelemente und können durch einen Verformungsschritt mit den gleichmäßig verteilten Halteelementen und damit auch mit der Befestigungsstruktur verbunden werden.
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Es sind bereits Befestigungsstrukturen bekannt, an welchen die Halteelemente ortsfest angeordnet werden. Aus der
EP 1 147 270 B1 ist eine Befestigungsschiene mit einer länglichen Ausnehmung und seitlichen Klemmrändern bekannt. In die Ausnehmung können Halteelemente derart hineingepresst oder hineingedreht werden, dass diese durch die seitlichen Klemmränder ortsfest fixiert sind. Derartige Halteelemente werden üblicherweise als Aluminium-Strangpressteile gefertigt.
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Darüber hinaus ist aus der
WO 2017/108979 A1 eine Befestigungsstruktur bekannt, welche sogenannte Tornado-Clips aus einem Zink-Druckguss verwendet. Diese Tornado-Clips können jedoch aufwändig in der Herstellung sein.
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Die bekannten Befestigungsstrukturen werden über gesonderte Fußabschnitte an einer Gebäudefläche befestigt. Der Kopfabschnitt bzw. der Bereich der Dachbahnen dient zum Aufnehmen der Halteelemente und unterscheidet sich grundlegend von den Fußabschnitten. Somit ist eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Komponenten für die Realisierung einer derartigen Befestigungsstruktur notwendig. Des Weiteren sind die jeweiligen Befestigungsstrukturen auf eine definierte Art bzw. Form von Halteelementen ausgelegt, sodass ein nachträgliches Ändern oder Variieren der eingesetzten Halteelemente zum Aufnehmen der Dachbahnen nicht möglich ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und eine Befestigungsstruktur zu schaffen, welche universell zum Befestigen von unterschiedlichen Halteelementen einsetzbar ist.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Befestigungsstruktur, insbesondere für Dächer, Wände und/oder Fassaden, gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Die Befestigungsstruktur weist mindestens eine Verbindungsstütze auf, wobei an der Verbindungsstütze endseitig ein Kopfabschnitt und/oder ein Fußabschnitt angeordnet ist.
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Der Kopfabschnitt und/oder der Fußabschnitt weisen mindestens eine Halteschiene mit einem Halteabschnitt und einem Rohrabschnitt sowie mindestens ein Gabelelement mit zwei Aufnahmeschenkeln und einem Befestigungsabschnitt auf.
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Erfindungsgemäß ist der Rohrabschnitt der Halteschiene über die Aufnahmeschenkel des Gabelelements und den Befestigungsabschnitt des Gabelelements mit der Verbindungsstütze endseitig verbindbar. Mindestens ein Halteelement ist mit dem kopfseitigen Halteabschnitt der mindestens einen im Kopfabschnitt angeordneten Halteschiene durch eine formschlüssige Verbindung, eine kraftschlüssige Verbindung und/oder eine Schraubverbindung verbindbar.
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Durch den Einsatz einer derartigen Halteschiene kann ein Kopfabschnitt der Befestigungsstruktur bereitgestellt werden, welcher mit unterschiedlichen Halteelementen kompatibel ist. Insbesondere kann der Halteabschnitt der Halteschiene derart geformt sein, dass Festpunkt-Clips, Tornado-Clips und in den Halteabschnitt hineindrehbare oder hineinpressbare Halteelemente einsetzbar sind. Hierdurch ist eine Variation oder Änderung der Halteelemente ohne eine Änderung der grundlegenden Struktur, wie beispielsweise der Halteschiene und der Verbindungsstützen, möglich. Beispielsweise können die Halteelemente über selbstschneidende Schrauben, Schweißverbindungen, Punkschweißverbunden, Nietverbindungen oder Klemmverbindungen mit dem Halteabschnitt der Halteschiene gekoppelt werden.
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Des Weiteren ermöglicht eine derartig ausgestaltete Befestigungsstruktur die Verwendung von identischen Bauteilen für den Fußabschnitt und den Kopfabschnitt. Hierdurch können die Kosten für die Herstellung der Befestigungsstruktur gesenkt werden, da die Bauteilvielfalt reduziert ist. Es kommen somit am Kopfabschnitt und am Fußabschnitt der mindestens einen Verbindungsstütze die gleichen Befestigungsmechanismen zum Einsatz.
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Das Gabelelement dient als Verbindungselement zwischen einer Halteschiene und einer Verbindungsstütze. Insbesondere können an einer Halteschiene mehrere Gabelelemente mit Verbindungsstützen befestigt werden. Die Verbindungsstütze ist vorzugsweise länglich, in Form einer Verbindungsstrebe bzw. eines Profils ausgestaltet und weist zwei Endabschnitte auf. An beiden Endabschnitten der Verbindungsstütze können Gabelelemente befestig werden, sodass an beiden Endabschnitten der Verbindungsstütze eine Halteschiene anbringbar ist. Insbesondere können zwei Halteschienen über mehrere parallel zueinander verlaufende Verbindungstützen und Gabelelemente in einem definierten Winkel zueinander ausgerichtet werden. Eine gesonderte Befestigung für einen Fußabschnitt und einen Kopfabschnitt kann durch einen derartigen Aufbau entfallen. Hierzu kann die Halteschiene zum Herstellen einer Verbindung zu einem oder mehreren Halteelementen oder zum Herstellen einer Verbindung zu einer Befestigungsoberfläche eingesetzt werden.
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Ein Fußabschnitt der Befestigungsstruktur kann aus einer oder mehreren Halteschienen bestehen, die an einer Befestigungsoberfläche, wie beispielsweise einem Dach, einer Wand oder einer Fassade, anbringbar sind. An der fußseitig angeordneten Halteschiene können ein oder mehrere Gabelelemente befestigt sein. Über die Gabelelemente können Verbindungsstützen von der fußseitigen Halteschiene abstehen und endseitig einen Kopfabschnitt ausbilden. An dem Kopfabschnitt der Befestigungsstruktur können die Verbindungsstützen über Gabelelemente in eine oder mehrere kopfseitige Halteschienen übergehen. An den kopfseitigen Halteschienen können anschließend gleichartig oder unterschiedlich geformte Halteelemente zum Befestigen von Dachbahnen oder Abdeckbahnen angeordnet werden.
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Die Halteschienen können als Pfetten ausgestaltet sein, welche im Bereich der Befestigungsfläche oder im Bereich der Dachbahnen einsetzbar sind.
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Mehrere Halteschienen können beispielsweise parallel zueinander in definierten Abständen verlaufen und somit eine Befestigungsfläche bespannen bzw. auf der Befestigungsfläche verteilt sein. Die Halteelemente können hierbei derart auf den kopfseitigen Halteschienen befestigt sein, dass die Dachbahnen bzw. Abdeckbahnen orthogonal oder quer zu den Halteschienen verlaufen.
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Die Halteschienen weisen einen Halteabschnitt und einen Rohrabschnitt auf. Der Halteabschnitt und der Rohrabschnitt verlaufen in Längsrichtung der Halteschiene parallel zueinander. Insbesondere kann die Halteschiene als ein Profil ausgestaltet sein, wodurch diese im Strangpressverfahren kosteneffizient herstellbar ist. Alternativ können der Halteabschnitt und der Rohrabschnitt separat hergestellt und anschließend miteinander zu einer Halteschiene verbunden werden. Durch den Rohrabschnitt bildet die Halteschiene ein geschlossenes Profil aus, welches besonders Verwindungssteif und robust ist. Der Rohrabschnitt kann hierbei abhängig von der Anwendung gefüllt oder als ein zylindrisches Vollmaterial ausgestaltet sein.
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Der Rohrabschnitt der Halteschiene ermöglicht eine rotatorische Ausrichtung der Halteschiene relativ zu mindestens einem Gabelelement und damit auch zu der Verbindungsstütze und der Befestigungsfläche. Hierzu weist das Gabelelement zumindest zwei Aufnahmeschenkel auf, welche einen Aufnahmeraum ausbilden. Der Aufnahmeraum weist zumindest bereichsweise eine Form auf, welche mit einer Querschnittsform des Rohrabschnitts korrespondiert, besonders bevorzugt die Form eines Kreissegments, welches mit einer kreissegmentförmigen äußeren Querschnittsform des Rohrabschnitts korrespondiert. Insbesondere kann der Rohrabschnitt innerhalb des Aufnahmeraums der Aufnahmeschenkel drehbar sein. In einem in den Aufnahmeraum des Gabelelements eingesetzten Zustand der Halteschiene umgreifen die Aufnahmeschenkel des Gabelelements den Rohrabschnitt der Halteschiene.
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Nach einer Ausrichtung der Halteschiene an dem mindestens einen Gabelelement können die Aufnahmeschenkel und der Rohrabschnitt miteinander lösbar oder unlösbar verbunden werden. Beispielsweise können das Gabelelement und die Halteschiene über selbstschneidende Schrauben, Schweißverbindungen, Punktschweißverbindungen, Nietverbindungen oder Klemmverbindungen miteinander gekoppelt werden. Die jeweiligen Verbindungen bzw. Verbindungsmittel können hierbei an mehreren Positionen des Gabelelements und/oder der Halteschiene punktförmig, linienförmig oder flächig ausgeführt sein.
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An einem den Aufnahmeschenkeln gegenüberliegenden Ende des Gabelelements weist dieses einen Befestigungsabschnitt auf. In den Befestigungsabschnitt des Gabelelements ist eine Verbindungsstütze endseitig hineinsetzbar und mit dem Gabelelement verbindbar. Zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Verbindungsstütze können die gleichen Befestigungsmittel genutzt werden, wie bei der Befestigung der Halteschiene. Vorzugsweise kann die gesamte Befestigungsstruktur mit einer Art an Befestigungsmitteln, wie beispielsweise selbstschneidenden Schrauben, aufgebaut werden. Der Befestigungsabschnitt kann hierbei die Verbindungsstütze seitlich zumindest bereichsweise umgreifen oder innenseitig in die Verbindungsstütze hineinsetzbar sein.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der fußseitige Halteabschnitt der Halteschiene mit einer Befestigungsfläche bzw. Oberfläche, insbesondere einer Dachfläche oder einer Wandfläche, verbindbar. Die Halteschiene kann somit gleicherma-ßen im Kopfabschnitt und im Fußabschnitt der Befestigungsstruktur eingesetzt werden. Im Fußabschnitt ist der Halteabschnitt der Halteschiene zu der Befestigungsoberfläche ausgerichtet.
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Vorzugsweise kann der Halteabschnitt flächig auf der Befestigungsoberfläche aufliegen und mit der Befestigungsoberfläche verbindbar sein. Vorzugsweise kann der Halteabschnitt der fußseitigen Halteschiene über Schraubverbindungen mit der Befestigungsoberfläche verbunden werden. Hierdurch können komplexe Bauteile, wie beispielsweise fußseitige Kugelgelenke, entfallen und die Befestigungsstruktur technisch einfacher ausgeführt sein. Durch diese Maßnahme kann der Halteabschnitt der Halteschiene sowohl zum Befestigen von Halteelementen an der Halteschiene als auch zum Befestigen einer fußseitigen Halteschiene an einer Befestigungsoberfläche verwendet werden.
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Die Verbindung zwischen einem Gabelelement und einer Halteschiene kann besonders variabel ausgestaltet sein, wenn die Aufnahmeschenkel des mindestens einen Gabelelements zumindest bereichsweise den Rohrabschnitt der Halteschiene umgreifen, wobei die Halteschiene entlang einer Rotationsachse relativ zum Gabelelement drehbar ausgeführt ist. Vorzugsweise ist der Rohrabschnitt formschlüssig in einen Aufnahmeraum zwischen den Gabelelementen hineinsetzbar oder hineinschiebbar. Hierdurch kann vor einem Befestigungsschritt die Halteschiene relativ zum Gabelelement und damit auch relativ zur Verbindungsstütze ausgerichtet werden. Nach einer Ausrichtung können die Aufnahmeschenkel des Gabelelements mit dem Rohrabschnitt der Halteschiene verbunden werden.
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Die Befestigungsstruktur kann besonders robust ausgeführt sein, wenn die Aufnahmeschenkel des mindestens einen Gabelelements eine mit dem Rohrabschnitt korrespondierende Form aufweisen. Hierdurch kann eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohrabschnitt und den Aufnahmeschenkeln ausgebildet werden, welche eine hohe Torsionssteifigkeit aufweist. Darüber hinaus kann durch eine derartige Verbindung eine zusätzliche Reibungskraft zwischen dem Rohrabschnitt und den Aufnahmeschenkeln ausgebildet werden, welche mögliche Scherkräfte auf Verbindungsstellen oder Schrauben senkt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine Gabelelement über Schraubverbindungen, Klemmverbindungen oder Schweißverbindungen mit der Halteschiene und/oder der Verbindungsstütze verbindbar. Hierdurch können die vorzugsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellten Bauteile der Befestigungsstruktur flexibel und schnell miteinander verbindbar sein. Über Schraubverbindungen kann eine lösbare Verbindung zwischen den Bauteilen der Befestigungsstruktur hergestellt werden, welche nachträglich gelöst werden kann. Durch den Einsatz von selbstschneidenden Schrauben kann der Herstellungsaufwand der Bauteile der Befestigungsstruktur weiter gesenkt werden, da keine Bohrungen im Vorfeld benötigt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind an dem Rohrabschnitt der mindestens einen kopfseitigen Halteschiene mindestens zwei gegeneinander verdrehte Gabelelemente durch die Aufnahmeschenkel befestigt. An jedem Gabelelement ist durch den Befestigungsabschnitt jeweils eine Verbindungsstütze befestigt ist, welche an einem fußseitigen Ende in einem Fußabschnitt mündet. Hierdurch kann eine dreieckige Struktur bereitgestellt werden, welche den Kopfabschnitt über mehrere Verbindungsstützen durch zwei Fußabschnitte an der Befestigungsoberfläche positioniert. Beispielsweise kann hierdurch die Struktur eine Querschnittsform eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, durch welche auf den Kopfabschnitt einwirkenden Kräfte besonders effizient in die Befestigungsoberfläche ableitbar sind.
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Insbesondere kann eine kopfseitige als Pfette ausgestaltete Halteschiene durch eine zweiteilige Struktur aus zwei Reihen an parallel angeordneten Verbindungsstützen an der Befestigungsoberfläche befestigt werden, wobei jede Reihe aus Verbindungsstützen fußseitig ebenfalls über Gabelelemente an einer Halteschiene befestigbar ist. Durch eine derartige Befestigungsstruktur kann die kopfseitige Halteschiene für besonders hohe Lasten geeignet sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Gabelelement zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Befestigungsstruktur bereitgestellt. Das Gabelelement weist mindestens zwei gerundete Aufnahmeschenkel auf, welche einen im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmeraum ausbilden. Des Weiteren weist das Gabelelement einen Befestigungsabschnitt auf.
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Die mindestens zwei Aufnahmeschenkel sind vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet und bilden einen Aufnahmeraum für einen Rohrabschnitt der Halteschiene aus. An einem den Aufnahmeschenkeln entgegengesetzten Ende des Gabelelements erstreckt sich der Befestigungsabschnitt.
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Ein derartiges Gabelelement kann einseitig an einem Rohrabschnitt der kopfseitigen und/oder fußseitigen Halteschiene befestigt und einseitig über den Befestigungsabschnitt an der Verbindungsstütze befestigt werden. Hierdurch kann das Gabelelement sowohl im Kopfabschnitt als auch im Fußabschnitt der Befestigungsstruktur eingesetzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Aufnahmeschenkel auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Gabelelements angeordnet. Bevorzugterweise sind die Aufnahmeschenkel symmetrisch oder asymmetrisch ausgestaltet. Insbesondere eine asymmetrische Ausgestaltung der Aufnahmeschenkel ermöglicht eine besonders starke relative Verschwenkung der Halteschiene zum Gabelelement.
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Bei einer symmetrischen Ausführung der Aufnahmeschenkel weisen die Aufnahmeschenkel eine gleiche Ausdehnung bzw. gleiche Maße auf. Hierbei sind Winkel von 0° bis 20° zwischen der Halteschiene und dem Gabelelement möglich.
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Bei einer asymmetrischen Ausführung der Aufnahmeschenkel weisen diese eine unterschiedliche Ausdehnung bzw. unterschiedliche Maße auf. Hierdurch kann die Pfette bzw. die Halteschiene um ihre longitudinale Achse, insbesondere eine Rotationsachse des Rohrabschnitts stärke verschwenkt werden. Insbesondere erlaubt eine asymmetrische Ausformung der Aufnahmeschenkel die Einstellung eines Winkels von 0° bis 45° zwischen dem Gabelelement und der Halteschiene. Hierdurch können beispielsweise größere Dachneigungen realisiert werden.
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Ein maximal einstellbarer Winkel zwischen dem Gabelelement und der Halteschiene kann technisch besonders einfach eingerichtet werden, wenn die Aufnahmeschenkel der sich gegenüberliegenden Seiten des Gabelelements eine unterschiedliche Länge aufweisen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Halteschiene bereitgestellt. Die Halteschiene weist einen Halteabschnitt und einen Rohrabschnitt auf. Der Halteabschnitt weist eine in Längsrichtung längliche Ausdehnung auf, entlang welcher sich der Rohrabschnitt und der Halteabschnitt parallel zueinander erstrecken.
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An einem dem Rohrabschnitt entgegengesetzten Ende des Halteabschnitts können eine oder mehrere Aussparungen vorgesehen sein, welche mit Klemmrändern und/oder mindestens einem Flanschabschnitt ausgestattet sind. Durch die längliche Form der Halteschiene und den beispielsweise gleichbleibenden Querschnitt kann die Halteschiene durch ein Strangpressverfahren kosteneffizient hergestellt werden, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind der Halteabschnitt und der Rohrabschnitt der Halteschiene einteilig oder als zwei miteinander verbindbare Teile der Halteschiene ausgestaltet. Hierdurch kann das Herstellungsverfahren der Halteschiene flexibler ausgestaltet werden. Beispielsweise können der Rohrabschnitt und der Halteabschnitt separat voneinander hergestellt und durch einen anschließenden Verbindungsschritt zu der Halteschiene gekoppelt werden. Je nach Form der Halteschiene kann beispielsweise ein einteiliges Strangpressverfahren oder ein Herstellungsverfahren mit mehreren Schritten vorteilhaft sein, wodurch eine kosteneffiziente Herstellung gewährleistet werden kann.
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Die Halteschiene kann technisch besonders einfach zum Einstellen eines Winkels um die Längsachse eingesetzt werden, wenn der Rohrabschnitt einen kreisförmigen oder kreissegmentförmigen Querschnitt aufweist. Bevorzugterweise ist der Querschnitt durch ein Kreissegment ausgebildet, welcher größer ist als eine Kreishälfte, bevorzugt größer als 220°. Durch einen kreis- oder kreissegmentförmigen Querschnitt können die Aufnahmeschenkel des Gabelelements an dem Rohrabschnitt entlang geschwenkt bzw. rotatorisch ausgerichtet und anschließend am Rohrabschnitt befestigt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Halteabschnitt der Halteschiene eine längliche Aussparung mit seitlichen Klemmrändern auf. Die längliche Aussparung mit seitlichen Klemmrändern ist an einem dem Rohrabschnitt entgegengesetzten Ende des Halteabschnitts angeordnet. Die Aussparung erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung entsprechend einer länglichen Ausdehnung der Halteschiene. Die seitlichen Klemmränder können sich hierbei über die gesamte Länge der Halteschiene erstrecken oder zumindest bereichsweise in den Halteabschnitt der Halteschiene eingebracht sein. Hierdurch kann der Halteabschnitt zum Aufnehmen von Profilmuttern und/oder Halteelementen geeignet sein. Dazu können seitlich abstehende Abschnitte der Halteelemente unter die seitlichen Klemmränder greifen und sich im Halteabschnitt verhaken. Die Abschnitte der Halteelemente können durch ein Einsetzen der Halteelemente in die Aussparung des Halteabschnitts und ein anschließendes Drehen der Halteelemente unter die seitlichen Klemmränder greifen. Alternativ können die Halteelemente durch Verformung unter die seitlichen Klemmränder greifen.
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Die Halteschiene kann besonders effizient an einer Befestigungsoberfläche anbringbar sein, wenn mindestens ein Flanschabschnitt sich in einer Querrichtung von zumindest einem Klemmrand des Halteabschnitts erstreckt. Der mindestens eine Flanschabschnitt kann vorzugsweise zum Aufnehmen von sogenannten Festpunkt-Clips verwendet werden. Der mindestens eine Flanschabschnitt kann hierbei flügelförmig von der länglichen Aussparung abstehen und vorzugsweise eine Verbindungsfläche ausbilden. Die Verbindungsfläche kann gegen die Befestigungsoberfläche gepresst und anschließend mit der Befestigungsoberfläche verschraubt werden. Der mindestens eine Flanschabschnitt kann hierbei Durchgangsbohrungen aufweisen, welche eine Verschraubung mit Festpunkt-Clips oder der Befestigungsoberfläche erlauben. Alternativ können die notwendigen Durchgangsbohrungen durch selbstschneidende Schrauben in die Flanschabschnitte einbringbar sein. Bevorzugterweise kann die kopfseitige und die fußseitige Halteschiene einen oder zwei Flanschabschnitte aufweisen.
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Alternativ können die kopfseitige Halteschiene und die fußseitige Halteschiene unterschiedliche Flanschabschnitte aufweisen. Beispielsweise kann die fußseitige Halteschiene ohne eine längliche Aussparung mit seitlichen Klemmrändern ausgeführt sein.
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Die Halteschiene kann als ein Hohlprofil oder als ein Vollprofil ausgestaltet sein. Eine als ein Hohlprofil ausgeführte Halteschiene kann mit einem besonders geringen Materialeinsatz hergestellt sein, wodurch die Halteschiene besonders leicht ist. Eine als Vollprofil hergestellte Halteschiene kann mechanisch besonders robust ausgestaltet sein.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigten Ausführungsvarianten beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Ansprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind.
- 1 zeigt einen Schnitt durch eine Befestigungsstruktur gemäß einer Ausführungsform mit einem Winkel von 0° zwischen Gabelelementen und Halteschienen.
- 2A, 2B zeigen Darstellungen einer Befestigungsstruktur gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem Winkelausgleich im Fußabschnitt aus unterschiedlichen Perspektiven.
- 3A-3C zeigen Schnittdarstellungen von Befestigungsstrukturen mit unterschiedlich ausgestalteten Gabelelementen zum Verdeutlichen eines maximal möglichen Winkels zwischen den Gabelelementen und den Halteschienen.
- 4A, 4B zeigen Schnittdarstellungen von Kopfabschnitten, welche einen Vergleich zwischen einem symmetrischen und asymmetrischen Gabelelement veranschaulichen.
- 5A, 5B zeigen Schnittdarstellungen der Befestigungsstruktur gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem Winkelausgleich im Fußabschnitt und im Kopfabschnitt aus unterschiedlichen Perspektiven.
- 6 zeigt einen Schnitt durch die Befestigungsstruktur aus der 5A mit einem als Festpunkt-Clip ausgestalteten Halteelement.
- 7 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine Befestigungsstruktur gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem zweiteiligen Fußabschnitt.
- 8A, 8B zeigen Schnittdarstellungen von in Halteabschnitten eingesetzten Halteelementen zum Veranschaulichen von Befestigungsmöglichkeiten.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Faktoren wie beispielsweise numerische Werte, Formen, Komponenten, Positionen von Komponenten und die Weise, wie die Komponenten miteinander verbunden sind, sind lediglich illustrativ und nicht einschränkend. In den Zeichnungen sind aus Gründen der Übersicht und zur Verbesserung der Erkennbarkeit teilweise unterschiedliche Maßstäbe verwendet.
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1 zeigt einen Schnitt durch eine Befestigungsstruktur 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Befestigungsstruktur 1 dient insbesondere dazu, ein Dach, eine Wand oder eine Fassade auszubilden. Hierzu kann die Befestigungsstruktur 1 auf einer Befestigungsoberfläche 2 angeordnet und mit der Befestigungsoberfläche 2 verbunden werden. Die in den Figuren dargestellte Befestigungsstruktur 1 dient lediglich der Veranschaulichung und stellt nur einen Teil bzw. einen Ausschnitt einer Befestigungsstruktur auf oder an einem Gebäude dar.
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Die Befestigungsoberfläche 2 kann hierbei eine Fläche eines obersten Stockwerks, eine Wandfläche oder dergleichen sein.
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Die Befestigungsstruktur 1 weist mindestens eine Verbindungsstütze 4 auf. Die Verbindungsstütze 4 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel als ein Rechteckprofil ausgeformt. An der Verbindungsstütze 4 ist endseitig ein Kopfabschnitt 6 und ein Fußabschnitt 8 angeordnet.
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Der Kopfabschnitt 6 der Befestigungsstruktur 1 weist mindestens ein Gabelelement 10, mindestens eine Halteschiene 12 und mindestens ein Halteelement 14 auf. Das Gabelelement 10 ist in zwei Richtungen gabelförmig ausgeführt. Das Gabelelement 10 ist mittels eines Befestigungsabschnitts 16 mit der Verbindungsstütze 4 über Befestigungsmittel 18 gekoppelt. Das Befestigungsmittel 18 umgreift die Verbindungsstütze 4 endseitig von zwei gegenüberliegenden Seiten 5. Die Befestigungsmittel 18 ragen durch den Befestigungsabschnitt 16 in die Seiten 5 der Verbindungsstütze 4 hinein.
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Das Gabelelement 10 weist an einem dem Befestigungsabschnitt 16 gegenüberliegenden Ende mindestens zwei Aufnahmeschenkel 20, 21 auf. Die Aufnahmeschenkel 20, 21 bilden einen im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmeraum 22 aus. In den Aufnahmeraum 22 zwischen den Aufnahmeschenkeln 20, 21 kann eine Halteschiene 12 eingesetzt und befestigt werden. Die Aufnahmeschenkel 20, 21 sind gemäß dem Ausführungsbeispiel symmetrisch und insbesondere gleich lang ausgestaltet.
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Die Halteschiene 12 kann ebenfalls eine längliche Form aufweisen und als ein Profil ausgestaltet sein. Insbesondere weist die Halteschiene 12 einen Halteabschnitt 24 und einen Rohrabschnitt 26 auf, welche parallel zueinander entlang einer länglichen Ausdehnung der Halteschiene 12 verlaufen.
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Der Rohrabschnitt 26 ist in dem Aufnahmeraum 22 der Aufnahmeschenkel 20, 21 angeordnet. Durch die gebogene Form der Aufnahmeschenkel 20, 21 besteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohrabschnitt 26 und den Aufnahmeschenkeln 20, 21. Insbesondere ist die Halteschiene 12 über den Rohrabschnitt 26 relativ zum Gabelelement 10 verschwenkbar. Hierzu kann ein Winkel A zwischen der Halteschiene 12 und dem Gabelelement 10 eingestellt werden. Dargestellt ist schematisch eine Befestigungsstruktur 1 mit einem Winkel A von 0° zwischen dem Gabelelement 10 und der Halteschiene 12
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An der Halteschiene 12 ist ein Halteelement 14 angeordnet. Das Halteelement 14 ist als ein Clip ausgeführt und kann durch eine Drehbewegung an der Halteschiene 12 befestigt werden. Hierzu weist die Halteschiene 12 eine längliche Aussparung 28 auf. Beidseitig der Aussparung 28 verlaufen zwei seitliche Klemmränder 30. Von der länglichen Aussparung 28 erstrecken sich auch zwei Flanschabschnitte 32, welche parallel zu den Klemmrändern 30 verlaufen und diese überragen.
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Zum Befestigen des Halteelements 14 wird dieses in die längliche Aussparung 28 hineingeschoben und um ca. 90° entlang seiner Drehachse D rotiert, sodass endseitige Klemmabschnitte 17 des Halteelements 14 mit den seitlichen Klemmrändern 30 in Eingriff stehen.
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Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden für den Kopfabschnitt 6 und den Fußabschnitt 8 unterschiedliche Komponenten verwendet. Im Unterschied zum Kopfabschnitt 6 weist der Fußabschnitt 8 eine Befestigungsschiene 34 auf, welche über fußseitige Befestigungsmittel 19 mit der Befestigungsoberfläche 2 verschraubbar ist. An der Befestigungsschiene 34 kann die Verbindungsstütze 4 endseitig über Befestigungsmittel 18 positioniert werden. Hierzu weist die Befestigungsschiene 34 einen Abschnitt 36 auf, welcher dem Befestigungsabschnitt 16 des Gabelelements 10 ähnelt.
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Eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen kann vorzugsweise durch mindestens vier Befestigungsmittel 18, 19 erfolgen. Somit ist das Gabelelement 10 über mindestens vier Befestigungsmittel 18 mit dem Rohrabschnitt 26 und über mindestens vier Befestigungsmittel 18 mit der Verbindungsstütze 4 verbunden.
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Die 2A und 2B zeigen Darstellungen einer Befestigungsstruktur 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem Winkelausgleich im Fußabschnitt 8 aus unterschiedlichen Perspektiven. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Befestigungsmittel 18 als selbstschneidende Schrauben ausgeführt sind. Dadurch kann vor einer Befestigung der Bauteile ein Winkel oder ein Versatz eingestellt werden, welcher durch das Einbringen der Befestigungsmittel arretiert wird.
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Die dargestellte Befestigungsstruktur 1 entspricht im Wesentlichen der Befestigungsstruktur 1 aus der 1, wobei die Verschraubung der Verbindungsstütze 4 im Fußabschnitt 8 nicht orthogonal zu der Befestigungsschiene 34 sondern unter einem Winkel B erfolgt. Durch einen derartigen Winkelausgleich kann die aus statischen Gründen vorgeschriebene senkrechte Ausrichtung der mindestens einen Verbindungsstütze 4 realisiert werden. Durch den Winkelausgleich kann eine Neigungskontrolle in eine Richtung erfolgen. Eine derartige Neigungskorrektur ist notwendig, wenn die Befestigungsschiene 34 an der Befestigungsoberfläche 2 nicht waagrecht montiert werden kann.
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Die Befestigungsmittel 18 können dort eingeschraubt werden, wo diese benötigt werden. Durch den Einsatz von selbstschneidenden Schrauben können vorgebohrte Bauteile entfallen, sodass die Befestigungsstruktur 1 preiswerter hergestellt werden kann.
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Flanschabschnitte 32 und/oder die Befestigungsschiene 34 können alternativ oder zusätzlich für das Einbringen von Befestigungsmittels 18, 19 vorperforiert oder vorgebohrt sein.
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In der 2B ist eine um 90° entlang der Drehachse D gedrehte Ansicht auf die Befestigungsstruktur 1 gezeigt. Beispielsweise kann der Querschnitt des Halteelements 14 zum randseitigen Aufnehmen von nicht dargestellten Dachbahnen sowie die Befestigung der Verbindungsstütze 4 an der Befestigungsschiene 34 verdeutlicht werden.
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Die 3A, 3B und 3C zeigen Darstellungen von Befestigungsstrukturen 1 mit unterschiedlich ausgestalteten Gabelelementen 10 zum Verdeutlichen eines maximal möglichen Winkels A zwischen den Gabelelementen 10 und den Halteschienen 12. Durch den Einstellbaren Winkel A kann ein Winkelausgleich für eine Neigungskontrolle in einer zweiten Richtung erfolgen und die Variabilität der Befestigungsstruktur 1 weiter gesteigert werden. Hierzu ist in den 3A und 3B ein Gabelelement 10 mit symmetrischen Aufnahmeschenkeln 20, 21 dargestellt.
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Im Unterschied zu den 3A und 3B weist das Gabelelement 10 in der 3C asymmetrisch ausgestaltete Aufnahmeschenkel 20, 21 auf. Hierbei sind die Aufnahmeschenkel 20, 21 unterschiedlich lang ausgeführt, sodass die Halteschiene 12 relativ zum Gabelelement 10 einseitig besonders stark geneigt werden kann. Durch das asymmetrische Profil des Gabelelements 10 kann beispielsweise eine stärkere Dachneigung erreicht werden.
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4A und 4B zeigen Schnittdarstellungen von Kopfabschnitten 6, welche einen Vergleich zwischen einem symmetrischen und asymmetrischen Gabelelement 10 veranschaulichen. Im Unterschied zum in 4A gezeigten Kopfabschnitt 6, weist der in 4B dargestellte Kopfabschnitt 6 ein Gabelelement 10, bei dem die Aufnahmeschenkel 20, 21 unterschiedlich lang sind, auf.
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Insbesondere ist ein erster Aufnahmeschenkel 20 länger ausgeführt und ein zweiter Aufnahmeschenkel 21 kürzer ausgeführt als in der 4A illustriert. Hierdurch kann ein maximaler Winkel A von beispielsweise 45° zwischen dem Gabelelement 10 und der Halteschiene 12 eingestellt werden. Bei symmetrisch ausgeführten Aufnahmeschenkeln 20, 21 ist ein maximaler Winkel A von beispielsweise 20° möglich.
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Die 5A und 5B zeigen Darstellungen der Befestigungsstruktur 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem Winkelausgleich im Fußabschnitt 8 und im Kopfabschnitt 6 aus unterschiedlichen Perspektiven. Im Unterschied zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen sind hier der Kopfabschnitt 6 und der Fußabschnitt 8 aus gleichen Bauteilen 10, 12 aufgebaut.
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Sowohl der Kopfabschnitt 6 als auch der Fußabschnitt 8 weisen ein Gabelelement 10 auf, welches derart asymmetrisch ausgestaltet ist, dass die Aufnahmeschenkel 20, 21 unterschiedlich lang sind.
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In dem Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus verdeutlicht, dass die Verbindungsstütze 4 unter unterschiedlichen Winkeln B mit dem Befestigungsabschnitt 16 des Gabelelements 10 verbindbar ist. Hierdurch ist ein Winkelausgleich um eine y-Richtung möglich.
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Durch die im Vorfeld drehbare Anordnung des Rohrabschnitts 26 der Halteschiene 12 und der Aufnahmeschenkel 20, 21 des Gabelelements 10 kann ein Winkelausgleich um eine y-Richtung realisiert werden, bei dem der einstellbare Winkel A durch einbringen der Befestigungsmittel 18 arretiert wird.
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Ein derartiger bidirektionaler Winkelausgleich entlang der x-Richtung und entlang der y-Richtung ist durch das Zusammenwirken des Gabelelements 10, der Verbindungsstütze 4 und der Halteschiene 12 sowohl im Kopfabschnitt 6 als auch im Fußabschnitt 8 der Befestigungsstruktur 1 möglich.
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Zum Befestigen der fußseitigen Halteschiene 12 an einer Befestigungsoberfläche 2 kann eine Unterlegplatte 38 verwendet werden. Die Befestigungsmittel 19 können hierbei durch vorgebohrte Löcher 40 hindurch ragen. Bevorzugterweise sind die vorgebohrten Löcher 40 sowohl in den Flanschabschnitten 32 als auch in die Unterlegplatte 38 eingebracht.
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Das eingesetzte Halteelement 14 kann hierbei als ein profilförmiger Clip ausgeführt sein, welcher unter die seitlichen Klemmränder 30 der Halteschiene 12 hineinschraubbar oder -steckbar ist. Ein derartiges Halteelement 14 kann auch als ein sogenannter Tornado-Clip ausgestaltet sein.
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6 zeigt einen Schnitt durch die Befestigungsstruktur 1 aus der 5A mit einem als Festpunkt-Clip ausgestalteten Halteelement 15. Im Unterschied zu den bereits gezeigten Halteelementen 14 wird der Festpunkt-Clip 15 in die Flanschabschnitte 32 der Halteschiene 12 an einer vordefinierten Position befestigt. Hierzu können die Flanschabschnitte 32 bereits eingebrachte Innengewinde aufweisen, in welche Befestigungsmittel 18 zum Befestigen des Festpunkt-Clips 15 hineinschraubbar sind. Alternativ hierzu können selbstschneidende Schrauben verwendet werden, welche durch den Festpunkt-Clip 15 und die Flanschabschnitte 32 hindurch geschraubt werden.
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In der 7 ist eine Schnittdarstellung durch eine Befestigungsstruktur 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem zweiteiligen Fußabschnitt 8 gezeigt. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, sind mindestens zwei Verbindungsstützen 4, 4` vorgesehen, welche an einem Mittelpunkt M des kopfseitigen Rohrabschnitts 26 voneinander weg geschwenkt sind.
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Die jeweiligen Verbindungsstützen 4, 4` sind an zwei Gabelelementen 10, 10' befestigt, welche in x-Richtung versetzt mit der Halteschiene 12 verbunden sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsstützen 4, 4` gleich lang und bilden ein gleichschenkliges Dreieck aus. Alternativ können die Verbindungsstützen 4, 4` eine unterschiedliche Länge aufweisen.
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Der zweiteilige Fußabschnitt 8 besteht aus zwei Halteschienen 12, 12', welche über entsprechende fußseitige Gabelelemente 10, 10' an den Verbindungsstützen 4, 4` angeordnet sind.
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Das mindestens eine Halteelement 14 ist hier beispielhaft als ein Festpunkt-Clip 15 ausgeführt.
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8A und 8B zeigen Schnittdarstellungen von in Aufnahmeschienen 42 eingesetzten Halteelementen 14, 15 zum Veranschaulichen von weiteren Befestigungsmöglichkeiten von Halteelementen 14, 15. Die Aufnahmeschienen 42 können in Form von Halteabschnitten 24 der Halteschiene 12 ausgeformt sein. Insbesondere können die Aufnahmeschienen 42 unmittelbar mit einer Befestigungsoberfläche 2 über die Befestigungsmittel 19 verbunden werden.
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Die Aufnahmeschiene 42 kann als ein Hohlprofil ausgestaltet sein, in welches selbstschneidende Schrauben 18 einbringbar sind, um einen Festpunkt-Clip 15 anzuordnen. Des Weiteren weisen die Aufnahmeschienen 42 ebenfalls Klemmränder 30 auf, in welche beispielsweise Tornado-Clips einsetzbar sind.
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In der 8A weist die Aufnahmeschiene 42 Flanschabschnitte 32 auf, welche sich von den seitlichen Klemmrändern 30 in y-Richtung erstrecken. In der 8B ist die Aufnahmeschiene 42 ohne Flanschabschnitte 32 ausgestaltet.
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Darüber hinaus weist die Aufnahmeschiene 42 einen fußseitigen Flanschabschnitt 44 auf, über welchen die Aufnahmeschiene 42 mit einer Befestigungsoberfläche 2 verbindbar ist.
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Alternativ können die Halteelemente 14, 15 an Halteabschnitten 24 der Halteschiene 12 befestigt werden. Hierzu können die Halteelemente 14, 15 beispielsweise in die Flanschabschnitte 32 der Halteschiene 12 hineingeschraubt werden.
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Hierbei kann der Halteabschnitt 24 der Halteschiene 12 derart geformt sein, dass Festpunkt-Clips 15, Tornado-Clips und in den Halteabschnitt hineindrehbare oder hin-einpressbare Halteelemente 14 einsetzbar sind. Hierdurch ist eine Variation oder Änderung der Halteelemente 14, 15 ohne eine Änderung der grundlegenden Struktur, wie beispielsweise der Halteschiene 12 und der 4 Verbindungsstützen, möglich. Beispielsweise können die Halteelemente 14, 15 über selbstschneidende Schrauben 19, durch Schweißverbindungen, Punktschweißverbindungen, Nietverbindungen oder Klemmverbindungen mit dem Halteabschnitt 24, den Flanschabschnitten 32 und/oder den Klemmrändern 30 der Halteschiene 12 gekoppelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungsstruktur
- 2
- Befestigungsoberfläche
- 4
- Verbindungsstütze
- 6
- Kopfabschnitt
- 8
- Fußabschnitt
- 10
- Gabelelement
- 12
- Halteschiene
- 14
- Halteelement
- 15
- Festpunkt-Clip / Halteelement
- 16
- Befestigungsabschnitt des Gabelelements
- 17
- Klemmabschnitt des Halteelements
- 18
- Befestigungsmittel / selbstschneidende Schrauben
- 19
- Befestigungsmittel der Befestigungsoberfläche
- 20
- erster Aufnahmeschenkel
- 21
- zweiter Aufnahmeschenkel
- 22
- Aufnahmeraum zwischen Aufnahmeschenkeln
- 24
- Halteabschnitt der Halteschiene
- 26
- Rohrabschnitt der Halteschiene
- 28
- längliche Ausnehmung/Aussparung der Halteschiene
- 30
- seitlicher Klemmrand der Halteschiene
- 32
- Flanschabschnitt der Halteschiene
- 34
- fußseitige Befestigungsschiene
- 36
- Befestigungsabschnitt der Befestigungsschiene
- 38
- Unterlegplatte
- 40
- vorgebohrte Löcher
- 42
- Aufnahmeschiene
- A
- Winkel um die x-Achse
- B
- Winkel um die y-Achse
- D
- Drehachse
- M
- Mittelpunkt / Symmetrieachse des Rohrabschnitts
- x
- Längsrichtung / Längsachse der Halteschiene
- y
- Querrichtung der Halteschiene / Längsrichtung des Halteelements
- z
- Höhenrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1147270 B1 [0004]
- WO 2017/108979 A1 [0005]
