DE4445746C2 - Haltevorrichtung für Fassadenunterkonstruktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fassadenanker zur Befestigung von Fassadenbekleidungen an Bauwerkswänden, vornehmlich mit einer Tragschale aus Beton sowie vorgesetzter Wetterschale und Wärmedämmschicht, bestehend aus einem in ein Bohrloch der Bauwerkswand einsetzbaren Dübel, einer in diesen einfügbaren Schraube, sowie einem mittels der Schraube an der Wand befestigbaren Halterungsteil. Ein solcher Fassadenanker kann auch als Haltevorrichtung für Fassadenunterkonstruktionen verstanden werden. Bisher sind zur Verankerung der Abstandhalter oder Tragprofile von Fassadenbekleidungen in Tragschalen aus Beton durch die Wetterschale und Wärmedämmung hindurch sogenannte Reaktionsanker und sogenannte Rahmendübel bekannt. Die Reaktionsanker bestehen aus einer Gewindestange aus Edelstahl sowie einem Reaktionsdübel in Form einer Reaktionsharzmörtel­ patrone aus Glas. Bei einer solchen Ausbildung ist es erforderlich, daß die entsprechende Gewindestange oder dergleichen aus Edelstahl ausgebildet wird, da die Gewindestange in ihrem freiliegenden Bereich außerhalb der Mörtelpatrone ansonsten korrodieren kann. Bei der Ausbildung gemäß Stand der Technik müssen die entsprechenden Gewindestangen auch Biegemomente (das Gewicht der Fassade) aufnehmen, neben den durch Windkraft erzeugten Sog- und Druckkräften.

Da eine "kontrollierte" Montage verlangt wird, muß das Bohrloch durch die vorderen nichttragenden Schalen so groß gebohrt werden, daß von außen beobachtet werden kann, wann der Reaktionsmörtel beim Drehmischen durch die Gewindestange am Bohrlochrand angekommen ist. Das Bohrloch muß für diese Kontrolle mindestens den 2-3- fachen Dübeldurchmesser aufweisen (min. 30 mm). Die temperaturabhängige Abbindezeit des Reaktionsmörtels beträgt mehrere Stunden; bei Temperaturen unter +5°C ist der Einbau nicht erlaubt.

Der Rahmendübel besteht aus einem speziellen Kunststoffmantel mit einem Spreizteil am Anfang und einem Kragen am oberen Ende, in welchen eine spezielle Holzschraube (gehört zum Verankerungselement) geschraubt wird, die wiederum den Dübelanfang planmäßig im Bohrloch aufspreizt und den Dübel verankert. Der Schraubenkopf liegt am oberen Kragen auf und dichtet das Innere des Kunststoffmantels gegen Feuchtigkeit ab.

Das Preisverhältnis zwischen Rahmendübel und Reaktionsanker ist etwa 1 : 4, das Verhältnis der Einbauzeiten etwa 1 : 3.

Bei Verankerungspunkten, an denen Eigengewichtslast angreifen, liegen die Lastangriffpunkte vor der vorderen Wetterschale, also im großen Abstand vor der Tragschale. Dementsprechend müssen von den Dübeln außer den Windlasten (Druck und Sog) große Biegemomente aufgenommen werden.

Die großen Biegemomente bedingen auch große Dübeldurch­ messer, in der Regel M12 bis M16. Der Rahmendübel hat einen maximalen Schraubendurchmesser von 10 mm und kann deshalb als Einzeldübel fast gar nicht eingesetzt werden, es sei denn als Dübelpaar oder -gruppe mit einer zusätzlichen Aufnahmeplatte als Auflager für die Abstand­ halter der Unterkonstruktion oder die Tragprofillänge und damit das anteilige Gewicht der Bekleidung werden drastisch auf unwirtschaftliche Größe gekürzt.

Deshalb bleiben im wesentlichen nur die Reaktionsanker als Verankerungselemente übrig. Grundsätzlich bedingen nun aber größere Gewindestangendicken aber auch größere Einbindetiefen des Dübels in den Beton und außerdem sehr große Abstände von den Betonkanten (Ränder an den Fenster­ öffnungen, an den Plattenelementstößen) und untereinander. Da die Tragschichten der Platten aber fast immer zu dünn sind für die Normalverankerung mit diesen Dübeln, müssen Reduktionen für die Leistungsfähigkeit errechnet werden, die ebenfalls engere Verankerungsabstände und damit kleinere Einflußfelder ergeben.

Oftmals ist aufgrund der geringen Tragschalendicke von 10 cm der Einbau eines Reaktionsankers gar nicht zulässig. Dann ist nur der mehrfache Einsatz von Rahmendübeln möglich.

Das alles verteuert eine Fassadenbekleidung sehr, insbesondere durch den größeren Bedarf an Ankern und nicht zuletzt durch die erheblich höheren Montagekosten (etwa Verdoppelung von Dübeln und Montagezeit bei Reaktionsankern).

Aus der DE-OS 20 63 566 ist eine Anordnung zur Befestigung einer Verkleidung an einem Bauteil bekannt, wobei zur Befestigung ein Rohrstück mittels eines Dübels an dem Bauteil befestigt ist und das Rohrstück einen Dübel aufnimmt, in den eine Befestigungsschraube zur Befestigung des Verkleidungsteiles gehaltert ist.

Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Erkenntnisstand liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit preiswerten Rahmendübeln die teueren und aufwendig montierbaren Reaktionsanker zu ersetzen, ohne die Dübelanzahl erhöhen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Fassadenanker aus einem Rohrstück, einem Spreizdübel und einer Schraube besteht, wobei das Rohrstück in einen Durchgangskanal der Wetterschale und der Wärmedämmschicht einsetzbar ist, sich mit seinem in Einsteckrichtung vorn liegenden Ende an der Bauwerkswand außenseitig abstützt und mit seinem ein Außengewinde aufweisenden anderen Ende über die Wärmedämmschicht vorragt, wobei der Spreizdübel in das Rohrstück und das dazu koaxiale Bohrloch der Wandung eingesteckt ist und sich mit seinem kragenartigen Ende an der außenliegenden Mündung des Rohrstückes abstützt, wobei die Schraube, insbesondere Kopfschraube, in den Dübel unter Spreizung des in das Bohrloch eingesteckten Endes des Dübels einschraubbar ist und sich bei Ausbildung als Kopfschraube in der Montagesollage an der außenseitigen Mündung des Rohrstückes unter Zwischenlage des Dübelkragens mit ihrem Kopf abstützt, wobei schließlich auf das Gewindeende des Rohrstückes das Halterungsteil aufsteckbar und mittels Gewindemuttern fixierbar ist.

Gemäß dieser Ausbildung ist es möglich, einen Spreizdübel aus Kunststoff in Kombination mit einer Schraube aus Stahl einzusetzen, wobei die Schraube nicht aus Edelstahl, sondern aus preisgünstigem Stahlmaterial bestehen kann. Das Rohrstück kann beispielsweise und vorzugsweise durch eine Aluminiumhülse gebildet werden. Derartige Hülsen sind in entsprechender Wandstärke und Ausbildung kostengünstig zu fertigen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung ist zudem gewährleistet, daß Biegekräfte, die durch das Fassadengewicht auf den Anker aufgebracht werden, von dem Rohrstück (Aluminiumhülse) aufgenommen werden, während lediglich Sog- und Druckkräfte von dem Dübel aufzunehmen sind. Der Dübel wird somit nicht auf Momente belastet, was auch gemäß Zulassung für Kunststoffdübel nicht zulässig wäre. An dem Gewindebereich des Rohrstückes können in einfacher Weise mittels entsprechender Muttern Halterungsteile befestigt werden. Dabei ist es auch in einfacher Weise für den ausführenden Handwerker möglich, beispielsweise das Rohrstück zu kürzen, wenn ein anderer Überstand des Rohrstückes erwünscht ist. Diese Möglichkeit scheidet bei bisher üblichen oben beschriebenen Ausbildungen mit Gewindestange und Reaktionsdübel aus, weil die Gewinde­ stange am einen Ende mit einer Angriffsfläche für ein Werkzeug und am anderen Ende mit einer Schneidspitze zur Zerstörung der Glaspatrone versehen ist, so daß keines der Enden gekürzt werden kann, ohne den Fassadenanker unbrauchbar zu machen. Dadurch daß die Schraube über ihre gesamte Länge durch den Spreizdübel aus Kunststoff geschützt ist, ist eine Ausbildung der Schraube aus korrosionsgeschütztem Material, insbesondere Edelstahl, nicht erforderlich.

Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß die Schraube aus Stahl besteht und lediglich das freiliegende Schrauben­ ende oder der freiliegende Schraubenkopf mit Rostschutz­ mittel beschichtet ist.

Hierdurch ist sichergestellt, daß der außerhalb des Dübels befindliche Bereich der Schraube gegen Korrosion geschützt ist.

Zur Vermeidung von auf den Dübel bzw. die Schraube einwirkenden Biegekräften ist zudem bevorzugt vorgesehen, daß der Dübel das Rohrstück mit radialem Spiel durchgreift, wobei das Spiel auch bei eingeschraubter Schraube beibehalten ist.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß der Innendurchmesser des Rohrstückes etwa dem 1 1/2-fachen Dübeldurchmesser entspricht.

Vornehmlich ist auch vorgesehen, daß lediglich das in das Bohrloch einsteckbare Ende des Dübels mittels der Schraube spreizbar ist.

Zur Montageerleichterung ist zudem vorgesehen, daß auf das Gewindeende des Rohrstückes eine Vierkantmutter aufgeschraubt ist, auf die das Halterungsteil mit einer passenden stirnseitigen Profilierung aufschiebbar ist und die dadurch unverdrehbar gehalten ist, wobei auf die Gegenfläche des Halterungsteiles, die der Vierkant­ mutter abgewandt ist, eine Gewindemutter aufgeschraubt ist, so daß der zwischen den Muttern eingespannte Bereich des Halterungsteiles fixiert ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung muß das Borloch durch die Wetterschale und Wärmedämmung ca. 5 mm größeren Durchmesser aufweisen als das Rohrstück, damit die Wetterschale nicht durch Auflagern belastet wird. Die Bohrlochtiefe in der Tragschale beträgt für den Rahmen­ dübel S14 max. 70 mm und hat einen Durchmesser von 14 mm (z. B. vergleichbar: Reaktionsanker M16 Einbautiefe 120 mm, Bohrlochdurchmesser 20 mm). Durch die Abstimmung des Rohrstückes auf die Dübellänge minus Einbautiefe wird automatisch ohne zusätzliches Messen die optimale Einbausituation für die Verankerung erreicht. Nachdem die Dübelschraube ganz in den Dübel und das Rohr eingeschraubt ist, wird die Dübelschraube entweder mit einer Kappe abgedeckt oder mit einem Rostschutzanstrich abgespritzt. Dadurch ist es nicht erforderlich die vor Korrosion geschützte Schraube aus teurem Edelstahl zu fertigen, sondern aus normalem Stahl mit preisgünstiger Sendzimierverzinkung.

Auf das Gewinde am oberen Rohrende wird ein Abstandhalter, vorzugsweise ein U-Profilstück, oder ein entsprechendes Tragprofil, welches mit einer entsprechenden Bohrung schon werkseitig versehen wurde, aufgesteckt und zwischen zwei Muttern eingespannt. Durch Verschieben der beiden Muttern kann die Tiefenjustierung grob oder auch fein erfolgen. Wird das Durchgangsloch im Abstandhalter oder Profil horizontal als Langloch ausgeführt, ist die Befestigung auch seitlich justierbar.

Bei Verwendung eines Abstandhalters muß die Verbindung zum Profil ebenfalls biegesteif ausgebildet werden (z. B. Gleitstück oder 4-Punktbefestigung durch Annieten).

Dieses so montierte Rohr übernimmt anstelle der Dübelschraube das Biegemoment aus Eigengewicht der Bekleidung und Unterkonstruktion. Die Dübelschraube erhält dann neben der anteiligen Windlast nur eine Querkraft an der Auflagerfläche an der Betonkante der Tragschale, die einfach als Schrägzug berechnet wird.

Da das Rohr aufgrund seiner Geometrie ein wesentlich größeres Biegemoment aufnehmen kann als der Schrauben­ durchmesser, können mit dieser preiswerten Lösung größere Eigengewichtslasten oder größere Hebelarme problemlos in die Tragschale übertragen werden, auch wenn die Tragschale nur aus 10 cm dickem Beton besteht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt und im folgenden näher beschrieben.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Fassadenanker in Montagesollposition.

In der Zeichnung ist eine Bauwerkswand 1 aus Beton gezeigt, vor die eine Wetterschale 2 und eine Wärmedämm­ schicht 3 gesetzt ist. Zur Halterung von Fassadenver­ kleidungen ist ein Fassadenanker vorgesehen, der mit einem Halterungsteil 4 verbunden ist, welches zur Halterung von Fassadenverkleidungsplatten dient.

Der Fassadenanker besteht aus einem Rohrstück 5, einem Spreizdübel 6 und einer Schraube 7. Das Rohrstück 5 ist in einen Durchgangskanal 8 der Wetterschale 2 und der Wärmedämmschicht 3 eingesetzt. Es stützt sich mit seinem in Einsteckrichtung vornliegenden Ende an der Bauwerkswand 1 außenseitig konzentrisch um die Mündung des Bohrloches 9 ab. An seinem anderen Ende ist das Rohrstück mit Außengewinde 10 versehen. Dieses mit Außengewinde 10 versehene Ende steht außenseitig über die Wärmedämmschicht 3 vor.

Der Spreizdübel 6 ist in das Rohrstück 5 und das dazu koaxiale Bohrloch 9 der Wandung 1 eingesteckt und stützt sich mit einem kragenartigen Ende 11 der außenliegenden Mündung des Rohrstückes 5 ab. Die im Ausführungsbeispiel als Kopfschraube ausgebildete Schraube 7 ist in den Dübel 6 eingesteckt und in das Ende des Dübels unter Spreizung dieses Endes eingeschraubt, welches sich im Bereich des Bohrloches 9 in der Wand 1 befindet. Der Kopf der Schraube 7 stützt sich außenseitig der Mündung des Rohrstückes 5 an diesem unter Zwischenlage des Dübelkragens 11 ab. Auf das Gewindeende 10 des Rohrstückes 5 ist zudem das Halterungsteil 4 mit einer entsprechenden Lochung aufsteckbar und mittels Gewindemuttern 12, 13 fixierbar.

Da die Schraube 7 im wesentlichen von dem Kunststoffdübel 6 umfaßt ist, ist lediglich der Schraubenkopf mit Rostschutzmittel beschichtet. Der Dübel 6 durchgreift das Rohrstück 5 mit radialem Spiel, so daß auf das Rohrstück 5 einwirkende Biegekräfte nicht auf die Schraube 7 oder den Dübel 6 übertragen werden. Im Ausführungsbeispiel ist auf das Gewindeende 10 des Rohrstückes 5 bei 12 eine Vierkantmutter aufgeschraubt, auf die das Halterungsteil mit einer passenden stirnseitigen Profilierung aufsteckbar ist, wodurch die Mutter 12 unverdrehbar gehalten ist. Auf die Gegenfläche des Halterungsteiles 4, die der Vierkantmutter abgewandt ist, ist eine weitere Gewindemutter 13 aufgeschraubt, so daß zwischen den Muttern 12, 13 der entsprechende Bereich des Halterungsteiles 4 eingespannt und fixiert ist.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (6)

1. Fassadenanker zur Befestigung von Fassaden­ bekleidungen an Bauwerkswänden, vornehmlich mit einer Tragschale aus Beton sowie vorgesetzter Wetterschale und Wärmedämmschicht, bestehend aus einem in ein Bohrloch der Bauwerkswand einsetzbaren Dübel, einer in diesen einfügbaren Schraube sowie eines mittels der Schraube an der Wand befestigbaren Halterungsteiles, dadurch gekennzeichnet, daß der Fassenanker aus einem Rohrstück (5), einem Spreizdübel (6) und einer Schraube (7) besteht, wobei das Rohrstück (5) in einen Durchgangskanal (8) der Wetterschale (2) und der Wärmedämmschicht (3) einsetzbar ist, sich mit seinem in Einsteckrichtung vorn liegenden Ende an der Bauwerkswand (1) außenseitig abstützt und mit seinem ein Außengewinde (10) aufweisenden anderen Ende über die Wärmedämmschicht (3) vorragt, wobei der Spreizdübel (6) in das Rohrstück (5) und das dazu koaxiale Bohrloch (9) der Wandung (1) eingesteckt ist und sich mit seinem kragenartigen Ende (11) an der außenliegenden Mündung des Rohrstückes (5) abstützt, wobei die Schraube (7), insbesondere Kopfschraube, in den Dübel (6) unter Spreizung des in das Bohrloch (9) eingesteckten Endes des Dübels (6) einschraubbar ist und sich bei Ausbildung als Kopfschraube in der Montagesollage an der außenseitigen Mündung des Rohrstückes (5) unter Zwischenlage des Dübelkragens (11) mit ihrem Kopf abstützt, wobei schließlich auf das Gewindeende (10) des Rohrstückes (5) das Halterungsteil (4) aufsteckbar und mittels Gewindemuttern (12, 13) fixierbar ist.

2. Fassadenanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (7) aus Stahl besteht und lediglich das freiliegende Schraubenende oder der freiliegende Schraubenkopf mit Rostschutzmittel beschichtet ist.

3. Fassadenanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dübel (6) das Rohrstück (5) mit radialem Spiel durchgreift, wobei das Spiel auch bei eingeschraubter Schraube (7) beibehalten ist.

4. Fassadenanker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Rohrstückes (3) etwa dem 1 1/2-fachen Dübeldurchmesser entspricht.

5. Fassadenanker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich das in das Bohrloch (9) einsteckbare Ende des Dübels (6) mittels der Schraube (7) spreizbar ist.

6. Fassadenanker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Gewindeende (10) des Rohr­ stückes (5) eine Vierkantmutter (12) aufgeschraubt ist, auf die das Halterungsteil (4) mit einer passenden stirnseitigen Profilierung aufschiebbar ist und die dadurch unverdrehbar gehalten ist, wobei auf die Gegenfläche des Halterungsteiles (4), die der Vierkant­ mutter (12) abgewandt ist, eine Gewindemutter (13) aufgeschraubt ist, so daß der zwischen den Muttern (12, 13) eingespannte Bereich des Halterungsteiles (4) fixiert ist.