EP4517024A2 - Fassadenunterkonstruktionskonsole - Google Patents

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EP4517024A2
EP4517024A2 EP24000100.8A EP24000100A EP4517024A2 EP 4517024 A2 EP4517024 A2 EP 4517024A2 EP 24000100 A EP24000100 A EP 24000100A EP 4517024 A2 EP4517024 A2 EP 4517024A2
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EP
European Patent Office
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section
flange
facade
coupling
sub
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EP24000100.8A
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EP4517024B1 (de
EP4517024A3 (de
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Steffen Weiser
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Individual
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Publication of EP4517024A3 publication Critical patent/EP4517024A3/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0801—Separate fastening elements
    • E04F13/0803—Separate fastening elements with load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
    • E04F13/0805—Separate fastening elements with load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements with additional fastening elements between furring elements and the wall
    • E04F13/0807—Separate fastening elements with load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements with additional fastening elements between furring elements and the wall adjustable perpendicular to the wall

Definitions

  • the invention relates to a facade substructure bracket with special thermal separation.
  • curtain walls are known as high-quality facade constructions. These have a facade substructure that is attached to a building wall, for example, and provides a gap for the arrangement of a thermal insulation layer.
  • the facade substructure bracket - hereinafter also referred to as bracket for short - has as basic components a lower support part and an upper support part - hereinafter also referred to collectively as the support parts -, a cantilever blade, an inner thermal separation layer pair and a coupling bolt arrangement.
  • the support lower part has a first and second dividing end section and a lower part middle section.
  • the lower sections form a common lower base plane.
  • the lower base plane has a lower base plane underside which is designed for plane-parallel attachment to a substructure, in particular to an external building wall.
  • the base flange has at least one base flange bore, but preferably at least two base flange bores.
  • the axis of the base flange bores is essentially parallel to the base base plane and transverse to the longitudinal axis of the carrier base.
  • the carrier upper part preferably has the same structure as the carrier lower part, the description contents for the carrier lower part also apply to the carrier upper part accordingly.
  • the first upper part end section lies flat on the first lower part end section and the second upper part end section lies flat on the second lower part end section.
  • the fastening holes of the lower and upper end sections are each aligned and designed to accommodate a fastening bolt for fastening to the substructure.
  • the fastening bolt itself is not part of the console according to the invention. In this case, it can In particular, it can be a pull-out-proof screw or a dowel anchor.
  • the fastening bolt leads from above through the upper fastening hole and then through the lower fastening hole into the substructure, with the support ring of the fastening bolt resting on the upper side of the respective upper part end section.
  • the upper part end section also rests according to the invention on the lower part end section, so that the force is transmitted from the upper part of the support to the fastening bolt directly and from the lower part of the support to the fastening bolt indirectly via the upper part of the support.
  • the upper part middle section has an upturned, longitudinally extending upper part flange which is arranged transversely to the lower part base plane and plane-parallel to the lower part flange and has at least one upper flange bore aligned with the respective lower part flange bore.
  • the two support parts are each designed as an elongated base plate which has two lateral incisions which separate the end sections from the middle section.
  • the incisions extend somewhat further than the central axis.
  • the base plate is folded at right angles across the longitudinal extension approximately on the line of the ends of the two incisions and parallel to the central axis, thereby creating the vertically standing flange.
  • the height of the flange then corresponds approximately to the width of the part of the middle section which remains in the plane of the base plate together with the end sections.
  • the cantilever sword as a further basic component according to the invention has a sword coupling section on the support side and a mounting section on the facade side.
  • the sword coupling section is arranged plane-parallel between the lower part flange and the upper part flange. It has at least one sword bore aligned with the flange bores. Preferably, however, there are at least two sword bores that are the same distance apart as the preferably at least have two flange holes so that there are aligned flange and sword holes which can then accommodate the coupling bolts.
  • the facade-side mounting section of the cantilever blade is designed for coupling facade construction parts.
  • the mounting section can preferably have a suitable arrangement of universal mounting holes.
  • Another possible design of the mounting section can be mouth-like mounts or other shaped sections.
  • the cantilever blade can preferably be designed as a flat steel or a plate and optionally have beads for reinforcement.
  • the cantilever blade and the fastening holes are arranged in a common load-bearing plane. This is an arrangement in a vertical plane that is also transverse to the substructure.
  • the inner thermal separating layer pair as a further basic component according to the invention has a first and a second thermal separating layer.
  • the two separating layers lie on both sides of the cantilever blade on its blade coupling section, with the first thermal separating layer being arranged between the lower part flange and the blade coupling section and the second thermal separating layer being arranged between the blade coupling section and the upper part flange.
  • the separating layers are designed for thermal separation between the support parts and the cantilever plate. For this purpose, they are made of a material with lower thermal conductivity compared to the other components but sufficient compressive strength, for example plastic.
  • the thermal conductivity is preferably less than 1 W/mK and particularly preferably less than 0.2 W/mK.
  • the coupling bolt arrangement of the console according to the invention has at least one coupling bolt.
  • the number of coupling bolts is determined by the number of paired flange bores.
  • the coupling bolts pass through the flange bores and the respective associated sword bore.
  • the separating layers can also have corresponding bores or mouth-like openings to accommodate the coupling bolts passing through.
  • the coupling bolts can be designed in particular as rivets or as a screw-nut arrangement.
  • the coupling bolts form-fit the positional relationship between the two support parts, the cantilever blade and the thermal separation layer pair.
  • a frictional coupling and thus force transmission is created by means of the surface pressure between the thermal separation layers and the surfaces of the flanges or the blade coupling section that are adjacent to them.
  • the coupling created in this way advantageously enables a reliable transmission of force between the cantilever blade and the support parts while at the same time ensuring low heat transfer between the support parts on the one hand and the cantilever blade on the other.
  • the facade substructure bracket according to the invention has in particular the advantages described below.
  • an internal thermal decoupling is provided so that heat transferred from the substructure to the support parts - which only slightly protrude into the thermal insulation layer of the facade and are thus largely located in the warm zone - is only transferred to a small extent to the cantilever blade and thus further through the thermal insulation layer to the outside of the facade.
  • Another advantage is the high mechanical load-bearing capacity.
  • the very stable coupling between the support parts and the cantilever blade as well as the arrangement of the force attacks in a common load-bearing plane are advantageous here.
  • the material of the thermal separation layers is only mechanically stressed by pressure, so that cost-effective material with low thermal conductivity can be selected here.
  • the high level of safety is advantageous because, due to the coupling bolts between the two flanges and the sword coupling section, a positive coupling remains even in the event of a mechanical or other failure of the thermal separation layer arrangement, even in the event of a fire.
  • the thickness of the inner thermal separation layers can be selected differently depending on the application in a structurally simple manner by adjusting the length of the coupling bolts. In special cases, an asymmetrical thickness of the thermal separation layers can also be implemented.
  • Both the support parts and the cantilever blade can be made from simple flat steel or plate material.
  • the support parts can also be manufactured as bent and punched parts.
  • Commercially available standard components such as rivets or screws with nuts can be used for the coupling bolts.
  • the facade substructure bracket is characterized in that an external thermal separation layer is arranged on the underside of the base level and is designed for thermal separation between the substructure and the support parts.
  • the cantilever blade can be prefabricated with a full-surface separation layer coating on both sides, so that in this way the inner thermal separation layer arrangement is provided on the blade coupling section and at the same time a further thermal separation layer on the assembly section and the assembly is further simplified.
  • the facade substructure bracket is characterized in that the support parts and the cantilever blade are made of stainless steel, for example V2A. In this way, both a special corrosion resistance and a reduced thermal conductivity compared to aluminum or steel are provided.
  • the facade substructure bracket is characterized in that the cantilever blade has at least one cross-sectional recess that reduces heat conduction.
  • the cross-sectional recess reduces the cross-section remaining for heat conduction and thus advantageously further reduces heat dissipation from the building wall.
  • the cross-sectional recess is arranged in the support-side half and particularly preferably close to the support-side sword coupling section. This advantageously reduces heat conduction close to the warm substructure and also stabilizes the cantilever sword in the slightly weakened cross-sectional area by the support parts connected there.
  • the reduction in cross-section due to the cross-sectional recess is at least 40%, particularly preferably at least 50% of the total cross-section that would exist without the cross-sectional recesses in this section of the cantilever blade.
  • the cross-sectional recess can be made up of several partial recesses or can also be made in one piece.
  • it can be simple punched-outs.
  • the facade substructure bracket is characterized in that the lower support part and the upper support part are of identical construction.
  • production can be carried out particularly cost-effectively, since no different carrier parts have to be manufactured.
  • the flange bores are therefore preferably made as elongated holes or, simplified, with a larger diameter.
  • the support parts are otherwise the same, only the distance of the flange bores to the respective base plane can be selected differently.
  • the distance between the lower part base plane and the The lower part flange bore is then larger by the material thickness of the upper part of the carrier than the corresponding distance on the upper part of the carrier.
  • the facade substructure bracket is characterized in that the fastening holes are designed as elongated holes to adapt to different thicknesses of the inner thermal separating layers.
  • This development is based on the fact that the distance between the flanges of the two support parts varies depending on the material thickness of the inner thermal separating layers and the material thickness of the cantilever blade. Even without having to specifically adapt the geometry of the middle section of the support parts, this development can advantageously ensure that the fastening holes are aligned even with different material thicknesses by means of the elongated holes lying one above the other.
  • Fig. 1 and the Fig. 2 show the same embodiment in different representations and are explained together below.
  • the carrier lower part 10 and the carrier upper part 20 together form the basic component, which is intended to be attached to the substructure, in particular to an external wall of a building.
  • an external thermal separating layer 80 is arranged on the carrier lower part 10, which lies flat on the substructure as intended.
  • the two carrier parts 10, 20 are firmly connected to one another by means of the coupling bolt arrangement 50, which in the exemplary embodiment consists of three coupling bolts 51.
  • the coupling bolts 51 are designed as rivets in the exemplary embodiment.
  • the coupling bolts 51 lead through the respective upper part flange bore 62, then through a hole in the second thermal separation layer 42 of the inner thermal separation layer pair 40, then through the respective sword bore 63 of the sword coupling section 31, further through a hole in the first thermal separation layer 41 of the inner thermal separation layer pair 40 and finally through the respective lower part flange bore 61.
  • the second thermal separation layer 42 is fixed flat between the upper part flange 24 and the sword coupling section 31 and the first thermal separation layer 41 is fixed flat between the sword coupling section 31 and the lower part flange 14.
  • the heat conduction between the support parts 10, 20, which are already thermally separated from the substructure, to the cantilever blade 30 is further reduced, so that only minimal heat loss is possible through dissipation via the surface or via facade parts mounted on the facade-side mounting section 32.
  • Both the support parts 10, 20 and the cantilever blade are made of stainless steel sheet and are therefore corrosion-resistant and have comparatively low heat conductivity.
  • the outer thermal separating layer 80 and the inner thermal separating layers 41, 42 are made of foamed PVC in the exemplary embodiment.
  • Fig. 3 and Fig. 4 show further details of the support parts 10, 20.
  • Both support parts are designed in the same way in this embodiment.
  • the support lower part 10 has the lower part middle section 13 and then the first sub-dividing end section 11 and the second sub-dividing end section 12.
  • the support upper part 20 has the upper part middle section 23 and then the first upper part end section 21 and the second upper part end section 22.
  • the first upper part end section 21 lies on the first sub-dividing end section 11 and the second upper part end section 22 lies on the second lower end section 12, so that the upper and lower fastening holes 71, 72, which are designed as elongated holes in this embodiment, are aligned and can each accommodate a fastening screw for insertion into the substructure.
  • the lower part flange 14 protrudes orthogonally from the common lower part base plane 15 and in the carrier upper part 20, the upper part flange 24 protrudes orthogonally from the common upper part base plane 25.
  • the outer thermal separation layer 80 is arranged on the lower part base plane underside 16.
  • both support parts 10, 20 are made as metal plates, in which after making two lateral incisions in the middle part, an upstand is created for producing the respective flange 14, 24.
  • Fig. 4 shows the metal plates in a top view before edging.
  • Fig. 5 a modified embodiment in which the cantilever blade 30 has a heat conduction-reducing cross-sectional recess 33 formed by two round recesses.
  • the round design advantageously avoids notch stresses and the load-bearing capacity is only insignificantly reduced in relation to the considerable reduction in heat conduction.
  • the cross-sectional recess 33 reduces the total cross-section in this section - shown by the dashed line - by reduced by more than 50%.
  • the cross-sectional recess 33 is also arranged in the immediate vicinity of the sword coupling section 31; the cantilever sword is thus additionally supported in the section of the cross-sectional recess by the coupled support parts and buckling is counteracted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fassadenunterkonstruktionskonsole, aufweisend zwei Trägerteile (10, 20), ein Auskragungsschwert (30) ein inneres thermisches Trennlagenpaar (40) und eine Kopplungsbolzenanordnung (50), wobei die Trägerteile (10, 20) als ein Trägerunterteil (10) und eine Trägeroberteil (20) ausgebildet sind, wobei das Trägerunterteil (10) einen aufgekanteten längserstreckten Unterteilflansch (14) und das Trägeroberteil (20) einen aufgekanteten längserstreckten Oberteilflansch (24) aufweist, wobei das Auskragungsschwert (30) einen trägerseitigen Schwertkopplungsabschnitt (31) und einen fassadenseitigen Montageabschnitt (32) aufweist, wobei der Schwertkopplungsabschnitt (31) planparallel zwischen dem Unterteilflansch (14) und dem Oberteilflansch (24) angeordnet der fassadenseitige Montageabschnitt (32) zur Kopplung von Fassadenkonstruktionsteilen ausgebildet ist wobei das innere thermischen Trennlagepaar (40) eine erste und eine zweite thermische Trennlage (41, 42) aufweist und die erste thermische Trennlage (41) zwischen dem Unterteilflansch (14) und dem Schwertkopplungsabschnitt (31) und die zweite thermische Trennlage (42) zwischen dem Schwertkopplungsabschnitt (31) und dem Oberteilflansch (24) angeordnet ist wobei die Kopplungsbolzenanordnung (50) mindestens einen Kopplungsbolzen (51) aufweist, der die Lagebeziehung zwischen den Trägerteilen (10, 20), dem Auskragungsschwert (30) und dem thermischen Trennlagenpaar (40) formschlüssig festlegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fassadenunterkonstruktionskonsole mit besonderer thermischer Trennung.
  • Nach dem Stand der Technik sind Vorhangfassaden als hochwertige Fassadenkonstruktionen bekannt. Diese weisen eine Fassadenunterkonstruktion auf, die beispielsweise an einer Gebäudewand befestigt ist und einen Abstand für die Anordnung einer Wärmeisolationsschicht bereitstellt.
  • Um den Heizenergiebedarf von Gebäuden zu senken besteht das Bestreben, die Wärmeisolation stets weiter zu verbessern. Dies kann zum einen durch dickere Dämmlagen oder durch Dämmmaterialien mit geringerer Wärmeleitfähigkeit erreicht werden. Zum anderen wird versucht, die Wärmeübertragung aus der Gebäudewand über die Konstruktionselemente der Fassadenkonstruktion zu reduzieren und insbesondere Konsolen mit geringerer Wärmeübertragung bereitzustellen.
  • Der Verwendung wärmeisolierender Materialen in den Konstruktionselementen sind insofern Grenzen gesetzt, als deren mechanische Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden dürfen.
  • So wird beispielsweise in der DE 20 2012 001 462 U1 zur Reduzierung der Wärmeübertragung bei einer Wandkonsole für eine Vorhangfassade vorgeschlagen, an der Wandkonsole eine Thermomanschette anzuordnen. Nachteilig ist insbesondere der erhöhte Aufwand für die Einpassung der Thermomanschette in die übrige Wärmedämmung sowie die in der Wandkonsole verbleibende Wärmeleitung.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fassadenunterkonstruktionskonsole mit verbesserter thermischer Trennung bereitzustellen, die mechanisch hoch belastbar, zudem an unterschiedliche Wärmeisolationsvorgaben anpassbar sowie kostengünstig herstellbar und einfach montierbar ist und ferner eine hohe Witterungsstabilität und Lebensdauer aufweist.
  • Die Aufgabe wird durch eine Fassadenunterkonstruktionskonsole mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Fassadenunterkonstruktionskonsole ist insbesondere für eine direkte Montage an einer Gebäudeaußenwand und zur Aufnahme hoher vertikaler Lasten durch eine Vorhangfassade geeignet.
  • Die Fassadenunterkonstruktionskonsole - nachfolgend auch verkürzt als Konsole bezeichnet - weist erfindungsgemäß als Grundkomponenten ein Trägerunterteil und ein Trägeroberteil - nachfolgend zusammengefasst auch als die Trägerteile bezeichnet - , ein Auskragungsschwert, ein inneres thermisches Trennlagenpaar und eine Kopplungsbolzenanordnung auf.
  • Das untere und das obere Trägerteil weisen bevorzugt im Wesentlichen einen gleichartigen Aufbau bei spielsymmetrischer Anordnung auf, wobei das obere Trägerteil abschnittsweise auf dem unteren Trägerteil aufliegt.
  • Der Aufbau wird insbesondere anhand des unteren Trägerteils beschrieben. Das Trägerunterteil weist erfindungsgemäß einen ersten und zweiten Unterteilendabschnitt sowie einen Unterteilmittelabschnitt auf.
  • Die Unterteilabschnitte bilden eine gemeinsame Unterteilbasisebene aus. Die Unterteilbasisebene weist eine Unterteilbasisebenenunterseite auf, die zur planparallelen Anlage an eine Unterstruktur, insbesondere an eine Gebäudeaußenwand, ausgebildet ist.
  • Die Unterteilendabschnitte sind in einer Längserstreckung beidseits des Unterteilmittelabschnitts angeordnet und weisen jeweils eine Bohrung auf. Die Bohrungen der Unterteilabschnitte werden als die unteren Befestigungsbohrungen bezeichnet.
  • Der Unterteilmittelabschnitt weist ferner einen aufgekanteten längserstreckten Unterteilflansch auf. Die Planebene des Unterteilflanschs ist quer, besonders bevorzugt orthogonal, zu der Unterteilbasisebene angeordnet. Der Unterteilflansch weist somit die Form einer einseitigen Aufkantung des Unterteilmittelabschnitts auf, so dass der nicht aufgekantete Bereich einen Teil der Unterteilbasisebene bildet.
  • Der Unterteilflansch weist mindestens eine Unterteilflanschbohrung, vorzugsweise jedoch mindestens zwei Unterteilflanschbohrungen auf. Die Achse der Unterteilflanschbohrungen liegt im Wesentlichen parallel zu der Unterteilbasisebene und quer zu der Längsachse des Trägerunterteils.
  • Da das Trägeroberteil bevorzugt den gleichen Aufbau wie das Trägerunterteil aufweist, treffen die Beschreibungsinhalte zu dem Trägerunterteil in entsprechender Weise auch auf das Trägeroberteil zu.
  • Hierbei weist das Trägeroberteil einen ersten und zweiten Oberteilendabschnitt sowie einen Oberteilmittelabschnitt auf, wobei die Oberteilabschnitte eine zu der Unterteilbasisebene planparallele gemeinsame Oberteilbasisebene ausbilden. Auch die Oberteilendabschnitte sind in einer Längserstreckung betrachtet beidseits des Oberteilmittelabschnitts angeordnet und weisen jeweils eine Bohrung, bezeichnet als obere Befestigungsbohrungen auf.
  • Erfindungsgemäß liegt der erste Oberteilendabschnitt flächig auf dem ersten Unterteilendabschnitt und der zweite Oberteilendabschnitt flächig auf dem zweiten Unterteilendabschnitt auf. Dabei sind die Befestigungsbohrungen der unteren und oberen Endabschnitte jeweils fluchtend angeordnet und für die Aufnahme eines Befestigungsbolzens zur Befestigung an der Unterstruktur ausgebildet. Der Befestigungsbolzen selbst ist nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Konsole. Hierbei kann es sich insbesondere um eine auszugsichere Schraube oder einen Dübelanker handeln. Der Befestigungsbolzen führt von oben jeweils durch die obere Befestigungsbohrung und dann durch die untere Befestigungsbohrung in die Unterstruktur, wobei der Auflagekranz des Befestigungsbolzens auf der oberen Seite des jeweiligen Oberteilendabschnitts aufliegt. Der Oberteilendabschnitt liegt ferner erfindungsgemäß auf dem Unterteilendabschnitt auf, so dass die Kraftübertragung des Trägeroberteils auf den Befestigungsbolzen unmittelbar und die des Trägerunterteils auf den Befestigungsbolzen mittelbar über das Trägeroberteil erfolgt.
  • Zudem weist der Oberteilmittelabschnitt einen aufgekanteten längserstreckten Oberteilflansch auf, der quer zu der Unterteilbasisebene sowie planparallel zu dem Unterteilflansch angeordnet ist und mindestens eine zu der jeweiligen Unterteilflanschbohrung fluchtende Oberflanschbohrung aufweist.
  • Vorzugsweise sind die beiden Trägerteile jeweils als eine längserstreckte Grundplatte ausgebildet, die zwei seitliche Einschnitte aufweist, durch die die Endabschnitte von dem Mittelabschnitt getrennt werden. Die Einschnitte reichen etwas weiter als bis zu der Mittelachse. In dem Mittelabschnitt wird die Grundplatte quer zu der Längserstreckung ungefähr an der Linie der Enden der beiden Einschnitte und parallel zu der Mittelachse im rechten Winkel aufgekantet, wodurch der senkrecht aufstehende Flansch entsteht. Die Höhe des Flanschs entspricht dann zugleich ungefähr der Breite des zusammen mit den Endabschnitten in der Ebene der Grundplatte verbleibenden Teils des Mittelabschnitts.
  • Das Auskragungsschwert als weitere erfindungsgemäße Grundkomponente weist einen trägerseitigen Schwertkopplungsabschnitt und einen fassadenseitigen Montageabschnitt auf.
  • Der Schwertkopplungsabschnitt ist planparallel zwischen dem Unterteilflansch und dem Oberteilflansch angeordnet. Er weist mindestens eine zu den Flanschbohrungen fluchtende Schwertbohrung auf. Bevorzugt handelt es sich jedoch um mindestens zwei Schwertbohrungen, die den gleichen Abstand wie die bevorzugt mindestens zwei Flanschbohrungen aufweisen, so dass jeweils fluchtende Flansch- und Schwertbohrungen vorliegen, die dann die Kopplungsbolzen aufnehmen können.
  • Der fassadenseitige Montageabschnitt des Auskragungsschwerts ist zur Kopplung von Fassadenkonstruktionsteilen ausgebildet. Hierfür kann der Montageabschnitt vorzugsweise eine geeignete Anordnung von universellen Aufnahmebohrungen aufweisen. Eine andere mögliche Ausbildung des Montageabschnitts können maulartige Aufnahmen oder sonstige Formabschnitte sein. Vorzugsweise kann das Auskragungsschwert als ein Flachstahl oder eine Platte ausgebildet sein und optional Sicken zur Verstärkung aufweisen.
  • Erfindungsgemäß sind das Auskragungsschwert und die Befestigungsbohrungen in einer gemeinsamen Lastabtragebene angeordnet. Hierbei handelt es sich um eine Anordnung in einer vertikalen und zugleich quer zu der Unterstruktur liegenden Ebene.
  • Hierdurch wird vorteilhaft die mechanische Belastbarkeit der Konsole wesentlich erhöht.
  • Das innere thermische Trennlagepaar als weitere erfindungsgemäße Grundkomponente weist eine erste und eine zweite thermische Trennlage auf. Die beiden Trennlagen liegen beidseits des Auskragungsschwerts auf dessen Schwertkopplungsabschnitt auf, wobei konkret die erste thermische Trennlage zwischen dem Unterteilflansch und dem Schwertkopplungsabschnitt und die zweite thermische Trennlage zwischen dem Schwertkopplungsabschnitt und dem Oberteilflansch angeordnet ist. Die Trennlagen sind zur thermischen Trennung zwischen den Trägerteilen und der Auskragungsplatte ausgebildet. Hierfür sind sie aus einem Material mit im Vergleich zu den übrigen Komponenten geringerer Wärmeleitfähigkeit aber ausreichender Druckfestigkeit, beispielsweise Kunststoff, ausgebildet. Vorzugsweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit weniger als 1 W/mK und besonders bevorzugt weniger als 0,2 W/mK. Durch eine geeignete Flächendimensionierung der Flansche und der Trennlagen können die Flächenpressungswerte optimiert werden.
  • Die Kopplungsbolzenanordnung der erfindungsgemäßen Konsole weist mindestens einen Kopplungsbolzen auf. Die Anzahl der Kopplungsbolzen wird durch die Anzahl der paarweisen Flanschbohrungen bestimmt. Die Kopplungsbolzen durchsetzen jeweils die Flanschbohrungen und die jeweils zugehörige Schwertbohrung. Die Trennlagen können ebenfalls entsprechende Bohrungen oder maulartige Öffnungen aufweisen, um die durchsetzenden Kopplungsbolzen aufzunehmen.
  • Die Kopplungsbolzen können insbesondere als Nieten oder als Schraube-MutterAnordnung ausgebildet sein. Durch die Kopplungsbolzen wird die Lagebeziehung zwischen den beiden Trägerteilen, dem Auskragungsschwert und dem thermischen Trennlagenpaar formschlüssig festgelegt. Zudem wird mittels der Flächenpressung jeweils zwischen den thermischen Trennlagen und den Oberflächen der dort anliegenden Flansche oder des Schwertkopplungsabschnitts eine reibschlüssige Kopplung und somit Kraftübertragung geschaffen.
  • Die so geschaffene Kopplung ermöglicht vorteilhaft eine zuverlässige Kraftübertragung zwischen dem Auskragungsschwert und den Trägerteilen bei gleichzeitiger geringer Wärmeübertragung zwischen den Trägerteilen einerseits und dem Auskragungsschwert andererseits.
  • Die erfindungsgemäße Fassadenunterkonstruktionskonsole weist insbesondere die nachfolgend beschriebenen Vorteile auf.
  • Vorteilhaft wird eine innere thermische Entkopplung bereitgestellt, so dass Wärme, die von der Unterstruktur auf die Trägerteile - die lediglich geringfügig in die Wärmedämmschicht der Fassade einkragen und sich damit weitgehend in der warmen Zone befinden - übertragen wurde, nur in geringem Maß auf das Auskragungsschwert und damit weiter durch die Wärmedämmebene nach außen zu der Fassadenaußenseite übertragen wird.
  • Weiterhin vorteilhaft ist die hohe mechanische Belastbarkeit. Hierbei ist sowohl die sehr stabile Kopplung zwischen den Trägerteilen und dem Auskragungsschwert als auch die Anordnung der Kraftangriffe in einer gemeinsamen Lastabtragebene vorteilhaft.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung wird das Material der thermischen Trennlagen mechanisch lediglich auf Druck belastet, so dass hier kostengünstiges Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit gewählt werden kann.
  • Zudem ist die hohe Sicherheit vorteilhaft, da aufgrund der zwischen den beiden Flanschen und dem Schwertkopplungsabschnitt durchführenden Kopplungsbolzen selbst bei einem mechanischen oder sonstigen Versagen der thermischen Trennlagenanordnung, auch im Brandfall, eine formschlüssige Kopplung verbleibt.
  • Weiterhin kann vorteilhaft in konstruktiv einfacher Weise die Dicke der inneren thermischen Trennlagen je nach Anwendungsfall unterschiedlich gewählt werden, indem die Länge der Kopplungsbolzen angepasst wird. Für besondere Fälle ist auch eine asymmetrische Dicke der thermischen Trennlagen realisierbar.
  • Vorteilhaft ist zudem die konstruktive Einfachheit und Robustheit. Sowohl die Trägerteile als auch das Auskragungsschwert kann aus einfachen Flachstahl oder Plattenmaterial hergestellt werden. Für größere Stückzahlen ist die Fertigung der Trägerteile zudem als Biege-Stanz-Teil möglich. Für die Kopplungsbolzen können handelsübliche Normbauteile wie Nieten oder Schrauben mit Muttern verwandt werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Fassadenunterkonstruktionskonsole dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterteilbasisebenenunterseite eine äußere thermische Trennlage angeordnet und zur thermischen Trennung zwischen der Unterstruktur und den Trägerteilen ausgebildet ist.
  • Auf diese Weise wird vorteilhaft eine Lösung mit einer doppelten thermischen Trennung bereitgestellt. Über die innere thermische Trennung hinaus wird der Wärmeübergang zwischen der Unterkonstruktion, insbesondere einer Gebäudeaußenwand, und den Trägerteilen zusätzlich verringert. Vorteilhaft wird auch die äußere thermische Trennlage mechanisch ausschließlich auf Druck belastet und führt auch im Brandfall nicht zu einem mechanischen Versagen der Fassadenkonstruktion.
  • Ferner ist es gemäß einer ergänzenden vorteilhaften Weiterbildung möglich, an dem fassadenseitigen Montageabschnitt des Auskragungsschwerts eine weitere einfache flächige thermische Trennlage bei der Ankopplung der weiteren Fassadenkonstruktion vorzusehen, so dass im Ergebnis mit geringem Aufwand eine dreifache thermische Trennung möglich ist. In einer Variante kann das Auskragungsschwert mit einer beidseits vollflächigen Trennlagenbeschichtung vorkonfektioniert sein, so dass auf diese Weise die innere thermische Trennlagenanordnung an dem Schwertkopplungsabschnitt und zugleich eine weitere thermische Trennlage an dem Montageabschnitt gegeben ist und die Montage weiter vereinfacht wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Fassadenunterkonstruktionskonsole dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile und das Auskragungsschwert aus Edelstahl, beispielsweise V2A, ausgebildet sind. Auf diese Weise wird sowohl eine besondere Korrosionsfestigkeit als auch eine gegenüber Aluminium oder Stahl verringerte Wärmeleitfähigkeit bereitgestellt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Fassadenunterkonstruktionskonsole dadurch gekennzeichnet, dass das Auskragungsschwert mindestens eine wärmeleitungsreduzierende Querschnittsausnehmung aufweist. Durch die Querschnittsausnehmung wird der für eine Wärmeleitung verbleibende Querschnitt verringert und damit die Wärmeableitung aus der Gebäudewand vorteilhaft zusätzlich reduziert.
  • Vorzugsweise ist die Querschnittausnehmung in der trägerseitigen Hälfte und besonders bevorzugt nahe dem trägerseitigen Schwertkopplungsabschnitt angeordnet. Dadurch wird vorteilhaft zum einen die Wärmeleitung bereits nahe der warmen Unterstruktur reduziert und zudem das Auskragungsschwert in dem etwas geschwächten Querschnittsbereich zusätzlich durch die dort verbundenen Trägerteile stabilisiert.
  • Bevorzugt beträgt der Querschnittsminderung durch die Querschnittsausnehmung mindestens 40 %, besonders bevorzugt mindestens 50 % des Gesamtquerschnitts, der ohne die Querschnittsausnehmungen in diesem Abschnitt des Auskragungsschwerts bestehen würde. Die Querschnittsausnehmung kann aus mehreren Teilausnehmungen aber auch einteilig ausgebildet sein. Vorteilhaft kann es sich um einfache Ausstanzungen handeln.
  • Entsprechend einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung ist die Fassadenunterkonstruktionskonsole dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerunterteil und das Trägeroberteil baugleich ausgebildet sind.
  • Vorteilhaft kann gemäß dieser Weiterbildung die Herstellung besonders kostengünstig durchgeführt werden, da keine unterschiedlichen Trägerteile gefertigt werden müssen.
  • Da das Trägeroberteil mit seinen Endabschnitten auf den Endabschnitten des Trägerunterteils aufliegt, ergibt sich damit ein Versatz der Oberteilflanschbohrung zu der Unterteilflanschbohrung um die Materialstärke der Trägerteile an den Endabschnitten. In dieser Weiterbildung werden daher die Flanschbohrungen bevorzugt als Langlöcher oder vereinfacht mit einem größeren Durchmesser eingebracht. Alternativ kann bei im Übrigen gleichen Trägerteilen auch lediglich der Abstand der Flanschbohrungen zu der jeweiligen Basisebene unterschiedlich gewählt werden. Bei dem Trägerunterteil ist der Abstand zwischen der Unterteilbasisebene zu der Unterteilflanschbohrung dann um die Materialstärke des Trägeroberteils größer als der entsprechende Abstand bei dem Trägeroberteil.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Fassadenunterkonstruktionskonsole dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbohrungen als Langlöcher zur Anpassung an unterschiedliche Stärken der inneren thermischen Trennlagen ausgebildet sind. Dieser Weiterbildung liegt zu Grunde, dass der Abstand zwischen den Flanschen der beiden Trägerteile in Abhängigkeit von der Materialstärke der inneren thermischen Trennlagen sowie der Materialstärke des Auskragungsschwerts variiert. Auch ohne die Geometrie des Mittelabschnitts der Trägerteile spezifisch anpassen zu müssen, kann vorteilhaft nach dieser Weiterbildung mittels der übereinander liegenden Langlöcher auch bei unterschiedlichen Materialstärken ein Fluchten der Befestigungsbohrungen gewährleistet werden.
  • Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
    • Fig. 1
    Gesamtansicht
    Fig. 2
    Gesamtansicht in Explosionsdarstellung
    Fig. 3
    Trägerteile in Einzelansicht
    Fig. 4
    Trägerteil als Vorbauteil
    Fig. 5
    Gesamtansicht mit Querschnittsausnehmung
    näher erläutert.
  • Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren auf jeweils gleiche Merkmale oder Bauteile. Die Bezugszeichen werden in der Beschreibung auch dann verwandt, sofern sie in der betreffenden Figur nicht dargestellt sind.
  • Die Fig. 1 und die Fig. 2 zeigen das gleiche Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Darstellungen und werden nachfolgend gemeinsam erläutert.
  • Das Trägerunterteil 10 und das Trägeroberteil 20 bilden zusammen die Grundkomponente, die bestimmungsgemäß an der Unterstruktur, insbesondere an einer Gebäudeaußenwand, befestigt wird. Um die Wärmeübertragung zu reduzieren, ist an dem Trägerunterteil 10 eine äußere thermische Trennlage 80 angeordnet, die bestimmungsgemäß an der Unterstruktur flächig aufliegt. Mittels der Kopplungsbolzenanordnung 50, im Ausführungsbeispiel bestehend aus drei Kopplungsbolzen 51, sind die beiden Trägerteile 10, 20 fest miteinander verbunden. Die Kopplungsbolzen 51 sind im Ausführungsbeispiel als Nieten ausgebildet. Hierbei führen die Kopplungsbolzen 51 durch die jeweilige Oberteilflanschbohrung 62, nachfolgende durch eine Lochung in der zweiten thermischen Trennlage 42 des inneren thermischen Trennlagepaars 40, dann durch die jeweilige Schwertbohrung 63 des Schwertkopplungsabschnitts 31, weiter durch eine Lochung in der ersten thermischen Trennlage 41 des inneren thermischen Trennlagepaars 40 und schließlich durch die jeweilige Unterteilflanschbohrung 61. Hierbei wird die zweite thermische Trennlage 42 flächig zwischen dem Oberteilflansch 24 und dem Schwertkopplungsabschnitt 31 und die erste thermische Trennlage 41 flächig zwischen dem Schwertkopplungsabschnitt 31 und dem Unterteilflansch 14 fixiert. Mittels des inneren thermischen Trennlagenpaars 40 wird die Wärmeleitung zwischen den selbst bereits von der Unterstruktur thermisch getrennten Trägerteilen 10, 20 auf das Auskragungsschwert 30 weiter reduziert, so dass lediglich ein minimaler Wärmeverlust durch eine Ableitung über die Oberfläche oder über an dem fassadenseitigen Montageabschnitt 32 montierte Fassadenteile möglich ist. Sowohl die Trägerteile 10, 20 als auch das Auskragungsschwert sind aus Edelstahlblech gefertigt und somit korrosionsbeständig und vergleichsweise gering wärmeleitend. Die äußere thermische Trennlage 80 und die inneren thermischen Trennlagen 41, 42 sind in dem Ausführungsbeispiel aus geschäumtem PVC gefertigt.
  • Fig. 3 und Fig. 4 zeigen weitere Einzelheiten der Trägerteile 10, 20.
  • Beide Trägerteile sind in diesem Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet. Das Trägerunterteil 10 weist den Unterteilmittelabschnitt 13 sowie dort anschließend den ersten Unterteilendabschnitt 11 und den zweiten Unterteilendabschnitt 12 auf. In entsprechender Weise weist das Trägeroberteil 20 den Oberteilmittelabschnitt 23 sowie dort anschließend den ersten Oberteilendabschnitt 21 und den zweiten Oberteilendabschnitt 22 auf. In dem fertigen Montagezustand liegt der erste Oberteilendabschnitt 21 auf dem ersten Unterteilendabschnitt 11 und der zweite Oberteilendabschnitt 22 auf dem zweiten Unterendabschnitt 12 überdeckend auf, so dass die oberen und die unteren Befestigungsbohrungen 71, 72, die in diesem Ausführungsbeispiel als Langlöcher gestaltet sind, fluchten und jeweils eine Befestigungsschraube zum Einbringen in die Unterstruktur aufnehmen können. Bei dem Trägerunterteil 10 ragt der Unterteilflansch 14 orthogonal aus der gemeinsamen Unterteilbasisebene 15 und bei dem Trägeroberteil 20 ragt der Oberteilflansch 24 orthogonal aus der gemeinsamen Oberteilbasisebene 25. An der Unterteilbasisebenenunterseite 16 ist im fertigen Montagezustand die äußere thermische Trennlage 80 angeordnet.
  • Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, sind beide Trägerteile 10, 20 als Metallplatten hergestellt, bei denen nach dem Einbringen von je zwei seitlichen Einschnitten in dem Mittelteil eine Aufkantung zum Herstellen des jeweiligen Flanschs 14, 24 erzeugt wird. Fig. 4 zeigt die Metallplatten in einer Draufsicht vor dem Aufkanten.
  • Weiterhin zeigt Fig. 5 ein modifiziertes Ausführungsbeispiel, bei dem das Auskragungsschwert 30 eine durch zwei runde Ausnehmungen gebildete wärmeleitungsreduzierende Querschnittsausnehmung 33 aufweist. Durch die runde Ausbildung werden vorteilhaft Kerbspannungen vermieden und die Tragfähigkeit in Relation zu der erheblichen Reduzierung der Wärmeleitung nur unwesentlich verringert. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird durch die Querschnittsausnehmung 33 der Gesamtquerschnitt in diesem Abschnitt - dargestellt durch die Strichlinie - um mehr als 50% gemindert. Die Querschnittsausnehmung 33 ist ferner in der unmittelbaren Nähe des Schwertkopplungsabschnitts 31 angeordnet; wird damit durch die angekoppelten Trägerteile das Auskragungsschwert in dem Abschnitt der Querschnittsausnehmung zusätzlich gestützt und einer Ausknickung entgegengewirkt.
    • Verwendete Bezugszeichen
    • 10
    Trägerunterteil
    11
    erster Unterteilendabschnitt
    12
    zweiter Unterteilendabschnitt
    13
    Unterteilmittelabschnitt
    14
    Unterteilflansch
    15
    Unterteilbasisebene
    16
    Unterteilbasisebenenunterseite
    20
    Trägeroberteil
    21
    erster Oberteilendabschnitt
    22
    zweiter Oberteilendabschnitt
    23
    Oberteilmittelabschnitt
    24
    Oberteilflansch
    25
    Oberteilbasisebene
    30
    Auskragungsschwert
    31
    Schwertkopplungsabschnitt
    32
    fassadenseitiger Montageabschnitt
    33
    Querschnittsausnehmung
    40
    inneres thermisches Trennlagenpaar
    41
    erste thermische Trennlage
    42
    zweite thermische Trennlage
    50
    Kopplungsbolzenanordnung
    51
    Kopplungsbolzen
    61
    Unterteilflanschbohrung
    62
    Oberteilflanschbohrung
    63
    Schwertbohrung
    71
    untere Befestigungsbohrungen
    72
    obere Befestigungsbohrungen
    80
    äußere thermische Trennlage

Claims (6)

  1. Fassadenunterkonstruktionskonsole,
    aufweisend zwei Trägerteile (10, 20), ein Auskragungsschwert (30) ein inneres thermisches Trenniagenpaar (40) und eine Kopplungsbolzenanordnung (50),
    wobei das Trägerunterteil (10) einen ersten und zweiten Unterteilendabschnitt (11, 12) sowie einen Unterteilmittelabschnitt (13) aufweist, wobei die Unterteilabschnitte (11, 12, 13) eine gemeinsame Unterteilbasisebene (15) ausbilden, die eine Unterteilbasisebenenunterseite (16) aufweist, die zur planparallelen Anlage an eine Unterstruktur ausgebildet ist, wobei die Unterteilendabschnitte (11, 12) in einer Längserstreckung beidseits des Unterteilmittelabschnitts (13) angeordnet sind und jeweils eine untere Befestigungsbohrung (71) aufweisen, wobei der Unterteilmittelabschnitt (13) einen aufgekanteten längserstreckten Unterteilflansch (14) aufweist, der quer zu der Unterteilbasisebene (14) angeordnet ist und mindestens eine Unterteilflanschbohrung (61) aufweist,
    wobei das Trägeroberteil (20) einen ersten und zweiten Oberteilendabschnitt (21, 22) sowie einen Oberteilmittelabschnitt (23) aufweist, wobei die Oberteilabschnitte (21, 22, 23) eine zu der gemeinsamen Unterteilbasisebene (15) planparallele gemeinsame Oberteilbasisebene (25) ausbilden, wobei die Oberteilendabschnitte (21, 22) in einer Längserstreckung beidseits des Oberteilmittelabschnitts (23) angeordnet sind und jeweils eine obere Befestigungsbohrung (72) aufweisen, wobei der erste Oberteilendabschnitt (21) flächig auf dem ersten Unterteilendabschnitt (11) und der zweite Oberteilendabschnitt (22) flächig auf dem zweiten Unterteilendabschnitt (12) aufliegt und wobei die Befestigungsbohrungen (71, 72) jeweils fluchtend angeordnet und für die Aufnahme eines Befestigungsbolzens zur Befestigung an der Unterstruktur ausgebildet sind, wobei der Oberteilmittelabschnitt (23) einen aufgekanteten längserstreckten Oberteilflansch (24) aufweist, der quer zu der Unterteilbasisebene (25) sowie planparallel zu dem Unterteilflansch (14) angeordnet ist und mindestens eine zu der Unterteilflanschbohrung (61) fluchtende Oberflanschbohrung (62) aufweist,
    wobei das Auskragungsschwert (30) einen trägerseitigen Schwertkopplungsabschnitt (31) und einen fassadenseitigen Montageabschnitt (32) aufweist, wobei der Schwertkopplungsabschnitt (31) planparallel zwischen dem Unterteilflansch (14) und dem Oberteilflansch (24) angeordnet ist und mindestens eine zu den Flanschbohrungen (61, 62) fluchtende Schwertbohrung (63) aufweist, wobei der fassadenseitige Montageabschnitt (32) zur Kopplung von Fassadenkonstruktionsteilen ausgebildet ist und wobei das Auskragungsschwert und die Befestigungsbohrungen (71, 72) in einer gemeinsamen Lastabtragebene angeordnet sind,
    wobei das innere thermischen Trennlagepaar (40) eine erste und eine zweite thermische Trennlage (41, 42) aufweist und die erste thermische Trennlage (41) zwischen dem Unterteilflansch (14) und dem Schwertkopplungsabschnitt (31) und die zweite thermische Trennlage (42) zwischen dem Schwertkopplungsabschnitt (31) und dem Oberteilflansch (24) angeordnet ist und die Trennlagen (41, 42) zur thermischen Trennung zwischen den Trägerteilen (10, 20) und der Auskragungsplatte (30) ausgebildet sind, wobei die Kopplungsbolzenanordnung (50) mindestens einen Kopplungsbolzen (51) aufweist, der die Bohrungen (61, 63, 62) durchsetzt und die Lagebeziehung zwischen den Trägerteilen (10, 20), dem Auskragungsschwert (30) und dem thermischen Trennlagenpaar (40) formschlüssig festlegt.
  2. Fassadenunterkonstruktionskonsole nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Unterteilbasisebenenunterseite (16) eine äußere thermische Trennlage (80) angeordnet und zur thermischen Trennung zwischen der Unterstruktur und den Trägerteilen (10, 20) ausgebildet ist.
  3. Fassadenunterkonstruktionskonsole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Trägerteile (10, 20) und das Auskragungsschwert (30) aus Edelstahl ausgebildet sind.
  4. Fassadenunterkonstruktionskonsole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Auskragungsschwert (30) mindestens eine wärmeleitungsreduzierende Querschnittsausnehmung (33) aufweist.
  5. Fassadenunterkonstruktionskonsole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Trägerteile (10, 20) baugleich ausgebildet sind
  6. Fassadenunterkonstruktionskonsole nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Befestigungsbohrungen (71, 72) als Langlöcher zur Anpassung an unterschiedliche Stärken der inneren thermischen Trennlagen (41, 42) ausgebildet sind.
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