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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung mit einem plattenförmigen Befestigungsgegenstand,
einer Halterung und einer Unterkonstruktion. Die Befestigungsanordnung
betrifft insbesondere Glasscheiben einer Glasfassade als plattenförmige Befestigungsgegenstände, könnte aber
auch Natursteinplatten oder andere Materialien betreffen.
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Eine
derartig Befestigungsanordnung ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 100 09 531 A1 bekannt.
Die Druckschrift zeigt eine Befestigungsanordnung mit einer aus
Vertikalprofilen bestehenden Unterkonstruktion, an die sternförmige Halterungen angebracht
sind. Die Halterung besteht aus einem Träger, der an der Unterkonstruktion
befestigt ist und an dem drehbar gelagert armförmige Tragelemente angeordnet
sind. An ihren dem Träger
abgewandten Ende weisen die Tragelemente gabelförmige Lager auf, in denen Hinterschnittglasanker
mit ihrem Schaft einliegen. Die Hinterschnittglasanker sind in hinterschnittenen
Sacklöchern
des plattenförmigen
Glaselements verankert. Durch Verspannen des Hinterschnittglasankers
gegenüber
dem Tragelement und des Tragelements gegenüber dem Träger kann aus dem Loslager ein
Festlager erhalten werden. Dabei ist der Begriff „Loslager" im Sinne einer Beweglichkeit parallel
zur Oberfläche
des plattenförmigen
Befestigungsgegenstands zu verstehen. Das Dokument schlägt vor,
je ein solches Fest- bzw. Loslager nahe der vier Ecken einer rechteckigen
Glasplatte anzuordnen.
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Insbesondere
bei großformatigen
Glasplatten kann es, vor allen Dingen bei Windsogkräften, zu erheblichen
Belastungen der Befestigungsanordnungen kommen. Hierdurch besteht
die Gefahr des Glasbruchs im Bereich des Ankers. Dem kann dadurch begegnet
werden, dass an den Längsseiten
der Glasplatte zwischen den an den Ecken angeordneten Hauptlagern
jeweils ein oder mehrere, als Loslager ausgeführte Stützlager angeordnet werden.
Allerdings hat sich gezeigt, dass es durch eine derartige Anordnung
zu erheblichen Stützmomenten
im Bereich der Stützlager kommt,
so dass die Belastbarkeit der Gesamtanordnung durch die Stützlager
erheblich limitiert wird.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Befestigungsanordnung
für plattenförmige Befestigungsgegenstände zu schaffen,
die insbesondere bei großformatigen
Befestigungsgegenständen
eine erhöhte
Tragfähigkeit
erreicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung sieht vor, dass die Befestigungsanordnung mindestens
ein Stützlager
mit einer Federung aufweist. Durch die Federung ergibt sich einerseits
eine gezielte Beweglichkeit in Richtung senkrecht zur Plattenebene
des Befestigungsgegenstandes. Andererseits wird ein Teil der in
diese Richtung wirkenden Kräfte, also
beispielsweise der Windsogkräfte, über die
Federung auf die Unterkonstruktion abgetragen. Gegenüber einem
Loslager ohne Beweglichkeit senkrecht zur Plattenebene ergibt sich
hierdurch ein deutlich günstigerer
Momentenverlauf innerhalb des Befestigungsgegenstandes und insgesamt
eine deutlich geringere Belastung der Haupt- und Stützlager.
Hierdurch wird die Tragfähigkeit
der gesamten Anordnung deutlich verbessert.
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Vorzugsweise
ist das mindestens eine Stützlager
zwischen zwei als Fest- und/oder Loslager ausgeführten Hauptlagern angeordnet.
Grundsätzlich
ist aber auch eine Dreiecksanordnung denkbar, d.h. das Stützlager
muss nicht streng auf einer gedachten Linie zwischen zwei Hauptlagern,
sondern kann auch abseits dieser Linie angeordnet sein. Je nach
Größe des Befestigungsgegenstandes
können
auch mehrere Stützlager
zwischen zwei Hauptlagern angeordnet sein. Vorzugsweise weist die
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung
jedoch vier Hauptlager und zwischen den Hauptlagern, zumindest auf
der Längsseite
des Befestigungsgegenstandes, je ein Stützlager auf.
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Um
eine möglichst
gute optische Erscheinung sowie eine möglichst einfache Unterkonstruktion
zu ermöglichen,
sind die Haupt- und Stützlager
jeweils vorzugsweise im Randbereich des plattenförmigen Befestigungsgegenstands
angeordnet.
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Zur
Ausbildung der Federung im Stützlager weist
diese vorzugsweise eine zylindrische Schraubenfeder auf. Alternativ
ist jedoch eine Vielzahl anderer Federtypen, wie sie aus dem Stand
der Technik allgemein bekannt sind, beispielsweise Tellerfedern oder
Blattfedern, möglich.
Dabei können
sowohl Zug- als auch Druckfedern zum Einsatz kommen.
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Vorzugsweise
ist die Federung in Richtung der Halterung vorgespannt. Da sich
Windsogkräfte, die
entgegen dieser Richtung wirken, als deutlich kritischer erwiesen
haben als Winddruckkräfte,
ergibt sich hierdurch eine weitere Optimierung in Bezug auf die
verschiedenen Belastungsfälle.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es
zeigen:
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1 vier
gleichartige Befestigungsanordnungen im Eckbereich je einer Glasplatte
in Stirnansicht;
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2 eine
schematische Stirnansicht einer einzelnen Glasplatte;
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3 eine
Schnittdarstellung der Befestigungsanordnung im Bereich eines Hauptlagers;
und
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4 eine
Schnittdarstellung der Befestigungsanordnung im Bereich eines Stützlagers.
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Die
in 1 dargestellte Stirnansicht zeigt vier gleichartige
kombinierte Befestigungsanordnungen 1 mit je einer Glasplatte 2 als
plattenförmigen
Befestigungsgegenstand, die über
eine gemeinsame Halterung 3 an einer Unterkonstruktion 4 befestigt sind.
Diese Unterkonstruktion 4, die als vertikales Profil ausgeführt ist,
kann beispielsweise über Schwerlastanker
an einer Gebäudewand
oder dgl. befestigt sein (nicht dargestellt). Die Halterung 3 besteht
aus einem Träger 5,
der über
eine Schraubverbindung 6 an der Unterkonstruktion 4 befestigt
ist. In teilkreisförmigen
Ausnehmungen 7 des Trägers 5 sind
armförmige
Tragelemente 8 drehbar bzw. schwenkbar gelagert, d.h. sie
können
parallel zur Plattenebene der Glasplatten 2 verschwenkt
werden. An ihren dem Träger 5 abgewandten
Ende weisen die Tragelemente 8 gabelförmige Lager 9 auf.
Diese wirken als Linearlager ebenfalls parallel zur Plattenebene
der Glasplatten 2. In den gabelförmigen Lagern 9 liegt
jeweils der Schaft 10 eines Hinterschnittglasankers 11 ein,
wie dies im Weiteren anhand 3 noch erläutert wird.
Die Hinterschnittglasanker 11 sind jeweils in einem hinterschnittenen
Sackloch 12 verankert.
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Je
ein Tragelement 8 und ein Hinterschnittglasanker 11 bilden
entweder ein Fest- oder ein Loslager. Ist eine Beweglichkeit parallel
zur Plattenebene der Glasplatten 2 wie oben beschrieben
gegeben, so liegt ein Loslager vor. Ist dagegen der Hinterschnittglasanker 11 gegenüber dem
Tragelement 8 und das Tragelement 8 gegenüber dem
Träger 5 verspannt,
so liegt ein Festlager vor. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt tatsächlich eine
Mischform vor. So werden die beiden Tragelemente 8 in der
unteren Zeichnungshälfte
durch verstellbare Anschläge 13 gestützt. Damit
sind die Tragelemente 8 tatsächlich nur in jeweils eine
Richtung verschwenkbar. In Richtung der wirkenden Kräfte wirkt
das Lager somit als Festlager- oder als Loslager. Ziel dieser Fest-
und Loslager bzw. Mischformen ist es einerseits, das Gewicht der
Glasplatten 2 abzutragen, und andererseits thermisch bedingte
Verschiebungen zuzulassen. Hierdurch werden zusätzliche Belastungen der Befestigungsanordnung
vermieden. Verschiedene Möglichkeiten
zur Konfiguration der Fest- bzw. Loslager sind allgemein bekannt
und bedürfen
daher an dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung.
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2 zeigt
in schematischer Form die erfindungsgemäße Lagerung anhand einer einzelnen Glasplatte 2.
Wie in 1 darstellt, sind in den Ecken der Glasplatte 2 jeweils
Fest- bzw. Loslager 14 angeordnet, die im Weiteren als
Hauptlager 14 bezeichnet werden sollen. Zwischen je zwei
Hauptlagern 14 ist ein Stützlager 15 ebenfalls
im Randbereich der Glasplatte 2 angeordnet.
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Der
Vergleich von 3 und 4 zeigt den Unterschied
zwischen Hauptlagern 14 und Stützlagern 15. In beiden
Fällen
ist ein an sich bekannter Hinterschnittglasanker 11 in
eine hinterschnittene Sacklochbohrung 12 eingebracht und
liegt mit seinem Schaft 10 in dem gabelförmigen Lager 9 eines Tragelements 8 ein.
Bei dem Schraubenkopf 16 des in 3 dargestellten
Hauptlagers 14 besteht an der Unterseite 17 etwas
Luft zum Tragelement 8. Hierdurch wirkt das gabelförmige Lager 9 als
Loslager. Im Gegensatz hierzu ist der Schraubenkopf 16 des
in 4 dargestellten Stützlagers von einer Unterlegscheibe 18 unterlegt,
welches sich über
eine zylindrische Schraubenfeder 19 als Federung auf dem
Tragelement 8 abstützt.
Während
das genannte Spiel bei dem Hauptlager 14 aus 3 lediglich
der Verschieblichkeit der Glasplatte 2 parallel zu ihrer
Plattenebene dient, wird durch die Schraubenfeder 19 bei dem
Stützlager 15 eine
Beweglichkeit senkrecht hierzu erreicht. Kommt es zu einem Windsog
an der Glasplatte 2 kann sich die Glasplatte im Bereich
des Stützlagers 15 gezielt
entgegen der Kraft der Schraubenfeder 19 vom Tragelement 8 wegbewegen
bzw. sich in diesem Bereich wölben.
Durch diese gezielt zugelassene Verformung ergibt sich insgesamt
eine günstigere
Spannungsverteilung als bei einem alternativ zum Stützelement
eingesetzten weiteren Hauptlager. Damit kann die vorgeschlagene
Befestigungsanordnung höheren
Windsoglasten standhalten. Schraubenfeder 19 und Schaft 10 des
Stützlagers
sind so dimensioniert, dass das Stützlager 15 in der
dargestellten Ruhelage vorgespannt ist, d.h. die als Druckfeder
ausgeführte
Schraubenfeder 19 etwas gestaucht ist.