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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung
von Tafeln mit doppelten Flanken, wobei es sich um Tafeln aus Verbundglas
handelt.
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Diese
Art von Tafeln dient der Befestigung an Tragwerkskonstruktionen
für Fassaden
oder Glasdachkonstruktionen.
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Mit
den verschiedenen bekannten Verfahren und Vorrichtungen können solche
Glastafeln mittels einer Bohrung an den beiden Flanken der Verbundglastafel
befestigt werden.
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Die
beiden Flanken werden nämlich
durchbohrt und anschließend
durch Verkleben montiert, so dass die Platte aus Verbundglas am
Montageort mit der Tragwerkskonstruktion verbunden werden kann, und
zwar von anderen Handwerkern als jenen, die die Arbeitsgänge an dem
Glas durchgeführt
haben.
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Die
an den Flanken hergestellten Öffnungen müssen also
exakt einander gegenüberliegen,
was zwangsläufig
eine sehr geringe Anpassungstoleranz impliziert und somit eine sehr
hohe Präzision
bei der Bohrung der beiden Flanken im Glas erforderlich macht.
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Die
Achsen der verschiedenen Bohrungen müssen nämlich zusammenfallen und die
Bohrungen selbst müssen
perfekt fluchten, damit die Elemente eingefügt werden können, mittels derer die Befestigung
der Tafel an der Tragwerkskonstruktion möglich ist.
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Eine
sehr genaue Anpassungstoleranz ist im Falle der Bohrung der Glasplatten
nun aber sehr schwer zu erreichen und stellt somit einen sehr mühsamen und
kostspieligen Arbeitsgang dar.
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Mit
der Patentanmeldung
EP 0 955b
437 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befestigung
bekannt, mit denen diese Nachteile mit Hilfe eines Ringes überwunden
werden sollen, der es ermöglicht,
dass nur eine dieser beiden Glasflanken durchbohrt wird, während die
zweite Flanke gegen die erste Flanke gedrückt wird.
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Auch
wenn mit diesem Verfahren die Probleme von Präzision und Toleranz bei der
Bohrung gelöst
werden, so besitzt es dennoch einen Nachteil.
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Die
Befestigung der Verbundglastafel erfolgt nämlich durch Verriegelung des
Befestigungssystems an der inneren Glasflanke, gegen die die zweite Flanke
gedrückt
wird und an der sie gehalten wird.
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Besonders
im Falle von vertikal verlaufenden Fassaden ist die Tafel nun der
großen
Gefahr ausgesetzt, dass sich die Verbundschichten aufblättern – eine Gefahr,
die bei Konfigurationen mit Doppelverglasung angesichts des Gewichts
der Glastafeln noch größer ist.
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In
diesem Kontext wird mit der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Befestigung einer Tafel aus Verbundglas an einer Tragkonstruktion
vorgeschlagen, die nur eine genaue Bohrung erfordert und die die
Gefahr, dass sich die Verbundschichten aufblättern, begrenzt.
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Zu
diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Befestigung
mindestens einer starren Tafel wie einer Glastafel aus Verbundglas
mit mindestens zwei Flanken, die gegeneinander gedrückt werden
sollen und miteinander verbunden sind, an einer Tragkonstruktion
mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung, welche ein langliniges
Befestigungselement besitzt, dessen distales Ende, das sich also
in der Nähe
der Tafel befindet, einerseits mit Einspannelementen verbunden ist,
die ein ringförmiges
Anschlagelement aufweisen, das mit einer Zusatzfläche einer
Durchgangsöffnung,
die im wesentlichen kegelstumpfförmig
ist, und die sich in einer der Flanken befindet, sowie mit einer
Spannmutter zusammenwirken kann, und andererseits mit Blockierelementen des
langlinigen Elementes an der Tafel verbunden ist, wobei das proximale
Ende des langlinigen Elementes Verbindungselemente an der Konstruktion
besitzt, und das Verfahren die Schritte umfasst, dass:
- – die
distale Flanke gegen die proximale Flanke gedrückt und mit ihr verbunden wird,
- – das
ringförmige
Element angeordnet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die kegelstumpfförmige Öffnung in
der distalen Flanke realisiert wird, und dass eine Durchgangsöffnung mit
einem größeren Durchmesser
als dem der kegelstumpfförmigen Öffnung in
der proximalen Flanke realisiert wird, so dass sich die Einspannelemente
ausschließlich
auf der distalen Flanke abstützen.
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Wenn
die Spannmutter montiert ist, ist sie vorteilhafterweise in der
Durchgangsöffnung,
die in der proximalen Flanke hergestellt wurde, eingebettet.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf einen Bausatz mit starren Platten
und einer Befestigungsvorrichtung für mindestens eine starre Tafel
wie eine Glastafel aus Verbundglas mit mindestens zwei Flanken,
die gegeneinander gedrückt
werden sollen und miteinander verbunden sind, an einer Tragkonstruktion,
wobei die Vorrichtung ein langliniges Befestigungselement besitzt,
dessen distales Ende, das sich also in der Nähe der Tafel befindet, einerseits
mit Einspannelementen verbunden ist, die ein ringförmiges Anschlagelement
aufweisen, das mit einer Zusatzfläche einer Durchgangsöffnung,
die im wesentlichen kegelstumpfförmig
ist, und die sich in einer der Flanken befindet, sowie mit einer
Spannmutter zusammenwirken kann, und andererseits mit Blockierelementen
des langlinigen Elementes an der Tafel verbunden ist, wobei das
proximale Ende des langlinigen Elementes Verbindungselemente an
der Konstruktion besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelstumpfförmige Öffnung in
der distalen Flanke realisiert wird, und dass eine Durchgangsöffnung mit einem
größeren Durchmesser
als dem der kegelstumpfförmigen Öffnung in
der proximalen Flanke hergestellt wird, so dass sich die Einspannelemente ausschließlich auf
der distalen Flanke abstützen.
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Wenn
die Spannmutter montiert ist, ist sie vorteilhafterweise in der
Durchgangsöffnung,
die in der proximalen Flanke hergestellt wurde, eingebettet, während die
Höhe des
ringförmigen
Elementes niedriger als oder gleich der Gesamtstärke der beiden Flanken ist.
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Die
Blockierelemente besitzen darüberhinaus
ein Halteelement, das mit dem ringförmigen Element zusammenwirkt.
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Das
ringförmige
Element ist vorzugsweise ein Ring, der eine Platte besitzt, die
mit der Zusatzfläche
der im wesentlichen kegelstumpfförmigen
Durchgangsöffnung
zusammenwirken kann.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsart
hat das distale Ende des langlinigen Befestigungselementes die Form
eines Kugelgelenkes, wobei das ringförmige Element und das Halteelement
eine Aufnahme begrenzen, mit der das Kugelgelenk in der Translationsbewegung
verriegelt werden kann.
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Die
Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung, die sich veranschaulichender
Beispiele bedient, die jedoch keinesfalls einschränkend zu
verstehen sind, noch verständlicher,
wobei auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:
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1 im
Querschnitt die Vorrichtung, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung
an einer Tafel aus Doppelverglasung durchgeführt wird;
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2 ein
Querschnitt des Ringes der Vorrichtung aus 1;
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3 ein
Querschnitt einer zweiten Ausführungsart
der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
die ebenfalls an einer Platte mit Doppelverglasung ausgeführt wurde.
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Unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren bezeichnen die Begriffe "proximal" und "distal" ein Element, das
sich nahe an der an sich bekannten, aber nicht gezeigten Tragkonstruktion
bzw. in einem Abstand zu der Tragkonstruktion befindet.
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1 ist
ein Querschnitt durch eine Vorrichtung, mit der das Verfahren gemäß der Erfindung
an einer Tafel aus Verbundglas mit einer ersten proximalen Flanke 1 und
einer zweiten distalen Flanke 2 durchgeführt wird.
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Die
proximale Flanke 1 wird mittels einer bekannten Anordnung
wie beispielsweise einer Klebeverbindung mit Hilfe einer oder mehrerer
Schichten aus einem entsprechenden Material 3, die im Bereich der
Kontaktflächen 1b und 2a der
proximalen und distalen Flanke angebracht werden, gegen die distale
Flanke 2 gedrückt
und gehalten.
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsart ist eine dritte Flanke
aus Glas 4 mittels einer Dichtung 5 mit der Fläche 2b der
distalen Flanke 2 verbunden. Diese Dichtung 5 dient
auch als Abstandselement und hält
die Flanke 4 in einem Abstand zu der distalen Flanke 2.
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Bei
der Konstruktion, die man auf diese Art und Weise erhält, handelt
es sich um eine Platte mit Doppelverglasung.
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In
der bekannten Art und Weise befindet sich ein Gaspolster in dem
Zwischenraum zwischen den Flanken 2 und 4, um
eine gute Abdichtung der Anordnung zu gewährleisten.
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Die
proximale Flanke 1 besitzt eine Öffnung 6 beliebiger
Form, aber vorzugsweise kreisförmig, die
senkrecht zu den verschiedenen Flanken 1, 2 und 4 zeigt.
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Die
distale Flanke 2 besitzt ebenfalls eine im wesentlichen
kreisförmige Öffnung 7 mit
einem kleineren Durchmesser als dem der Öffnung 6, die sich in
der proximalen Flanke 1 und der Z-Achse senkrecht zu den Flanken 1, 2 und 4 befindet.
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Die Öffnung 7 besitzt
im Profilschnitt gesehen einen ersten, im wesentlichen zylindrischen Querschnitt 7a mit
der Achse Z, und einen zweiten, im wesentlichen kegelstumpfartigen
Querschnitt 7b mit derselben Achse wie der erste Querschnitt 7a.
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Die Öffnung 7 der
Flanke 2 muss präzise hergestellt
werden, da sie die Positionierung der Tafel gegenüber der
Tragkonstruktion sowie gegenüber den
anderen Befestigungselementen bestimmt.
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Die
Achse der Öffnung 6,
die in der Flanke 1 hergestellt wurde, verläuft parallel
zu und sehr nahe an der Z-Achse und fällt vorzugsweise mit ihr zusammen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
besitzt ein langliniges Befestigungselement 8 mit einem
proximalen Ende 9, das an einem Teil seiner Länge mit Anordnungen
wie einem Gewinde versehen ist, so dass es mit Hilfe bekannter,
nicht gezeigter Elemente mit der Tragkonstruktion verbunden werden
kann.
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Die
Z-Achse fällt
bei der Montage der Verbundglasplatte mit der Achse der Befestigungselemente
zusammen, die an der Tragkonstruktion gegenüber dem langlinigen Element 8,
das das proximale Ende 9 aufnehmen kann, angeordnet sind.
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Das
distale Ende 10 des Befestigungselementes 8 ist
kugelförmig
wie ein Kugelgelenk, dessen Ende mit Einspannelementen verbunden
ist, die einen Ring 11 aufweisen, der in die Öffnungen 6 und 7 der
Flanken 1 und 2 eingeschraubt wird.
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Der
Ring 11, der im Detail im Querschnitt von 2 zu
sehen ist, ist allgemein ringförmig,
und besitzt in seinem distalen Abschnitt eine Basisfläche, die
als Platte 11a dient.
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Die
Platte 11a verläuft
senkrecht zur Z-Achse des ringförmigen
Rings 11 und besitzt im Bereich der Z-Achse einen vorstehenden
Rücklauf 11b,
dessen Oberfläche
zur Tragkonstruktion hin gerichtet und zusätzlich zum Kugelgelenk 10 ausgebildet
ist, um dies in Position zu halten.
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Der
Ring 11 besteht im Profilschnitt gesehen aus zwei getrennten
Teilen.
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Ein
erster Teil 11c im Bereich der Platte 11c besitzt
im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes, welche die im wesentlichen
kegelstumpfartige Form von Abschnitt 7b der Öffnung 7 ergänzt, die
in der Flanke 2 hergestellt wurde. Bei der Montage stößt der Abschnitt 11c des
Ringes 11 also an den Abschnitt 7b der Öffnung 7 an
der Flanke 2 an, so dass der Ring 11 somit senkrecht
und parallel zur Z-Achse blockiert wird und nicht mehr verschoben werden
kann.
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Der
zweite Abschnitt 11d des Ringes 11 hat eine im
wesentlichen zylindrische Form und ist an einem großen Teil
seiner äußeren Oberfläche mit
einem Gewinde versehen. Sein Durchmesser ist etwas geringer als
der der Öffnung 7.
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Die
Innenfläche 11e des
Ringes 11 ist ebenfalls im wesentlichen zylindrisch und
zu dem zweiten Abschnitt 11d der Außenfläche des Ringes 11 konzentrisch.
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An
dem kegelstumpfartigen Abschnitt 11c der Außenfläche des
Ringes 11 befindet sich eine kreisförmige Hohlkehle 12,
die ein beliebiges, bekanntes Dichtelement 13 wie eine
Butylfüllung
oder eine Dichtung aufnehmen kann, um die Abdichtung im Bereich
des Kontaktes zwischen dem Ring 11 und der Flanke 2 sicherzustellen.
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Zwei
Sacklöcher 14a und 14b mit
Achsen parallel zur Z-Achse sind in der Platte 11a vorgesehen,
um ad hoc jedes Werkzeug einführen
zu können,
das für
die Bedienung des Ringes 11 erforderlich ist, wie weiter
unten beschrieben wird.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 wird man feststellen, dass
der Ring 11 eine maximale Höhe besitzt, die niedriger ist
als die Gesamtstärke der
Flanken 1, 2, die gegeneinander drücken. Somit berührt die
Platte 11a die Oberfläche 2b der
Flanke 2 leicht, sobald sie angebracht ist, während die
proximale Seite des Ringes 11 nicht über die Fläche 1a der Flanke 1 hinausragt.
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Eine
im wesentlichen ringförmige
Spannmutter 15 wird in die Öffnung 6 von Flanke 1 eingeführt und
an dem Abschnitt 11d der Außenfläche des Ringes 11 festgeschraubt.
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Die
proximale Fläche 15a der
Schraube 15 besitzt zwei Löcher 16a und 16b mit
Achsen parallel zur Z-Achse, um das Einspannen der Flanke 2 zwischen
der Schraube 15 und dem Ring 11 zu ermöglichen.
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Die
Auflage der Schraube 15 auf der proximalen Fläche 2a der
Flanke 2 erfolgt mittels einer Unterlagscheibe 17,
die am Umfang der distalen Fläche 15b der
Schraube 15 angeordnet ist, und eventuell durch den Ansatz 15c festgesetzt
wird.
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Die
Unterlagscheibe 17 besteht aus einem beliebigem Werkstoff,
durch den die Fläche 2a der Glasflanke 2 nicht
verändert
wird, wie beispielsweise aus der (eingetragenen Marke) Nylon.
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Die
Einspannelemente bestehend aus dem Ring 11 und der Spannmutter 15 erstrecken
sich somit nur auf die distale Flanke 2 und stützen sich
auf den Flächen 2a und 2b ab.
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Sobald
der Ring 11 in die Öffnungen 6, 7,
die zu diesem Zweck in den Flanken 1 und 2 vorgesehen sind,
eingeschoben und die Schraube 15 angezogen wurde, steht
die Vorrichtung nicht über
die Flanken 1 und 2 im Bereich der Flächen 1a und 2b vor,
so dass die Handhabung der Verbundplatte leichter ist.
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Das
Kugelgelenk 10 wird durch Blockierelemente in Position
gehalten, die ein allgemein ringförmiges Halteelement 18 mit
einer Achse parallel zur Z-Achse aufweisen, die im wesentlichen
mit ihr zusammenfällt.
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Die
Innenfläche 18a des
im wesentlichen zylindrischen Halteelementes 18 endet in
ihrem proximalen Abschnitt, d.h. gegenüber dem Rücklauf 11b der Platte 11a,
zusätzlich
zu der Kugelform des Kugelgelenks 10 in einer leicht muldenartigen
Form.
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Das
Halteelement 18 besitzt eine Fläche mit Außengewinde 18b, die
in die Innenfläche 14e des Ringes 11 eingeschraubt
wird, bis das Kugelgelenk 10 an den Rücklauf 11b der Platte 11a anschlägt.
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Das
Kugelgelenk 10 wird also in einer Aufnahme in Position
gehalten, die aus einer "umgekehrten" Montage aus Ring 11 und
Halteelement 18 gebildet wird.
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Der
proximale Abschnitt der Außenfläche 18b des
Halteelementes 18 endet in einem Kranz 18c, der
als Ansatz dient.
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Der
Kranz 18c schlägt
somit an die Auflagescheibe 19 an, die in der Draufsicht
Tellerform hat, und deren Außendurchmesser
so ausfällt,
dass die Auflagescheibe 19 an der proximalen Seite 1a mit dem
Umfang der Öffnung 6 der
Flanke 1 in Berührung
kommt.
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An
der proximalen Seite des Kranzes 18c befinden sich zwei
Löcher,
in die jedes beliebige Werkzeug eingeführt werden kann, um das Halteelement 18 an
dem Ring 11 festzuziehen.
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Die
Montage der verschiedenen Bauteile vor der Befestigung der Tafel
wird wie folgt durchgeführt:
Sobald
die Öffnungen 6 und 7 in
den Flanken 1 und 2 hergestellt worden sind (wobei
nur die teilweise kegelstumpfartige Öffnung 7 eine gewisse
Präzision
erfordert), werden die beiden Flanken 1,2 gegeneinander
gedrückt
und mit Hilfe einer oder mehrerer Schichten aus einem entsprechenden
Material verklebt.
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Der
Ring 11 wird dann in die Öffnung 7 der Flanke 2 eingeschoben,
bis die kegelstumpfartige Fläche 11c an
den Abschnitt 7b der Öffnung 7 anschlägt.
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Die
Spannmutter 15 wird mit Hilfe der Öffnungen 14a, 14b, 16a und 16b in
den Gewindeabschnitt 11d der Außenfläche des Ringes 11 eingeschraubt.
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Somit
wird das Einspannen ausschließlich an
der Außenflanke
oder distalen Flanke 2 zwischen der Unterlagscheibe 17,
die mit der Spannmutter 15 verbunden ist, und dem Ring 11 durchgeführt. Nur
die Flanke 2, die eingespannt wird, muss gehärtet werden,
was die Herstellungskosten reduziert.
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Die
dritte Flanke 4 mit Doppelverglasung kann dann bei Bedarf
mit jedem beliebigen und bekannten Hilfsmittel verbunden werden.
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Die
auf diese Art hergestellte Tafel kann von den verschiedenen Monteuren
somit leicht gehandhabt und insbesondere an die Montagestelle verbracht
werden.
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Um
die Tafel, die an einem Abschnitt mit der Befestigungsvorrichtung
versehen ist, mit der Tragkonstruktion zu verbinden, wird zunächst das
langlinige Befestigungselement 8 über das Halteelement eingeführt, wobei
der Gewindeabschnitt 9 über
die Öffnungen 6 und 7 führt.
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Die
Auflagescheibe 19 schlägt
an den Kranz 18c an und die derart hergestellte Gesamtanordnung wird
mit Hilfe der mit Gewinde versehenen Außenfläche 18b des Halteelementes 18 in
die Innenfläche 11e des
Ringes 11 eingeschraubt.
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Das
Halteelement 18 wird somit eingeschraubt, bis der distale
Abschnitt des Kugelgelenks 10 an den zusätzlich gebildeten
Rücklauf 11b der Platte 11a des
Ringes 11 anschlägt.
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Das
Kugelgelenk 10 ist verriegelt und es sind mit ihm nur noch
Drehbewegungen gegenüber
der Tafel möglich.
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Nun
kann die Tafel, die mit ihrer Befestigungsvorrichtung ausgestattet
ist, dank des Gewindeendes 9 an dem langlinigen Befestigungselement 8 mit
der Tragwerkskonstruktion verbunden werden.
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Selbst
bei einer vertikalen Montage (Fassaden) ist die Gefahr des Aufblättern oder
der Schichtenspaltung somit erheblich reduziert, weil das Gewicht
der Gesamtanordnung an der Befestigungsvorrichtung besser verteilt
ist, und die Kunststoffschicht(en) 3 nicht der tangentialen
Beanspruchung ausgesetzt sind, die aus dem Gewicht der Anordnung der
Flanken 1, 2 und 4 resultiert.
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3 zeigt
im Querschnitt eine zweite Ausführungsart
der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die
auch bei einer Tafel mit Doppelverglasung eingesetzt wurde.
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Identische
oder ähnliche
Elemente wie in 1 haben dieselben Bezugsziffern.
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Der
Hauptunterschied liegt in der Form der Platte 11a des Ringes 11.
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Die
Platte 11a besitzt in dieser Ausführungsart an ihrem Umfang nämlich einen
Kranz 11f, der sich auf der distalen Seite 2b der
Flanke 2 abstützt.
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Dieser
Kranz 11f verstärkt
somit die Anschlagwirkung, die man durch die zusätzlichen Formen der Flächen 7b der Öffnung 7 von
Flanke 2 und 11c des Ringes 11 erhält.
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Um
eine optimale Abdichtung zu gewährleisten,
befindet sich die Hohlkehle 12, die an dem Ring 11 vorgesehen
ist, an der Verbindungsstelle zwischen der Fläche 11c und dem Kranz 11f.
Auf diese Art und Weise kann die Butylfüllung 13 im Bereich des
Anschlusses der Flächen 7b und 2b der
distalen Flanke 2 erfolgen.
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Außerdem besitzt
das distale Ende 10 des langlinigen Befestigungselementes 8 nicht
mehr eine im wesentlichen kugelförmige
Form wie ein Kugelgelenk, sondern wird durch einen im wesentlichen
zylindrischen Abschnitt 20 ersetzt, der mit dem Halteelement 18 über an sich
bekannte halbstarre und im wesentlichen ringförmige Elemente 21 verbunden
ist.
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Da
bei dieser Ausführungsart
halbstarre Elemente 21, beispielsweise aus Gummi, Verwendung finden,
die mit dem distalen Ende 10 des langlinigen Befestigungselementes 8 zusammenwirken,
wird eine Befestigung der Tafel erreicht, die eventuelle Schwingungen
filtert.
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Für weitere
Einzelheiten zu diesen halbstarren Elementen
21 möge man sich
auf das Dokument
EP 0 955 437 beziehen,
das auf denselben Antragsteller lautet.
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Jede
andere bekannte Ausführungsart
für das
langlinige Befestigungselement 8 ist vorstellbar, einschließlich einer
Ausführungsart,
die keinen Spielraum lässt.