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Die Erfindung bezieht sich auf ein Leichtbauelement für Bauwerke, bestehend aus mindestens zwei aneinanderschliessenden und miteinander im Bereich ihrer aneinanderschliessenden Kanten durch eine Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht verbundenen Platten- oder Formteilen aus Isoliermaterial, wie Holzwolle-Leichtbauplatten, Hartschaumschichtplatten, Hartfaserplatten u. dgl.
Leichtbauelemente aus miteinander verbundenen Platten- oder Formteilen aus Isoliermaterial sind beispielsweise in Form von Rolladenkästen od. dgl. in den verschiedensten Ausführungsformen seit langem bekannt.
So gibt es Ausführungsformen, die aus einem U-förmig gepressten Hartfaser-Formteil bestehen, der an eine Hartschaumschichtplatte angeschäumt ist. Der Hartfaserformteil stellt dabei den tragenden Kern dar, während die Schaumschicht der Hartschaumschichtplatte die notwendigen Isoliereigenschaften des Leichtbauelementes erbringt. Derartige Ausführungsformen mit Hartfaser-Formteilkern besitzen ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Festigkeit und die Isolierwirkung. Sie haben allerdings den Nachteil, dass die Herstellungskosten für
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U-förmig zusammengestellten Hartschaum-Schichtplatten gebildeter tragender Mantel verwendet, dessen
Innenfläche zur Erzielung der notwendigen Isolierwirkung mit einer starken Styropor- oder
Polyurethanschaumschicht ausgekleidet ist.
Auch diese Ausführungsform hat ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Festigkeit und Isolierwirkung, und der tragende Mantel ist billiger als ein Hartfaser-Formteilkern.
Die Herstellung der Styropor- bzw. Polyurethanschaumschicht an der Innenseite des tragenden Mantels ist jedoch verhältnismässig aufwendig, da die Schicht in kostspieligen Einzelformen hergestellt werden muss. Hinzu kommt, dass die beiden verwendeten Materialien, nämlich die den tragenden Mantel bildenden Hartschaumschichtplatten und die Schaumschicht an der Innenseite naturgemäss ein unterschiedliches Verhalten gegenüber Feuchtigkeit und Wärmeeinflüssen haben. Dies führt dazu, dass derartige Leichtbauelemente zum Verziehen neigen. Gerade bei
Rolladenkästen ist dies ein bedeutender Nachteil, da Gefahr besteht, dass ein Verziehen die Funktionsfähigkeit auf Grund des beengten Innenraumes beeinträchtigt. So tritt beispielsweise in der Praxis häufig der Fall ein, dass sich ein Rolladen aus einem verzogenen Rolladenkasten nicht herausziehen lässt.
Ferner ist es bekannt, Leichtbauelemente, insbesondere kastenartiger Form, aus Plattenmaterialien herzustellen, indem dieses Plattenmaterial an seiner späteren Knickstelle bis auf eine bestimmte Tiefe eingefräst, im Anschluss daran um einen vorgegebenen Winkel abgeknickt und der dadurch an der Aussenseite des Leichtbauelementes entstandene V-förmige Spalt dann mit Polyester oder einem ähnlichen Material ausgefüllt wird. Eine derartige Herstellungsweise hat allerdings den Nachteil, dass an den Knickstellen nur stumpfe Winkel gebildet werden können. Ein rechtwinkeliges Abbiegen ist nicht möglich, da die Gefahr des Auseinanderbrechens des Restmaterials im Bereich der Knickstellen beim Biegevorgang besteht. Auch können an die Festigkeit derartiger Leichtbauelemente keine hohen Anforderungen gestellt werden.
Darüber hinaus ist die zur Herstellung von kastenförmigen Leichtbauelementen nur mögliche Vieleck-Form derartiger Leichtbauelemente beim Einbau sehr nachteilig, da die glatte Aussen- bzw. Innenfläche der Wand unterbrochen wird.
Es gibt auch schon Leichtbauelemente, bei denen aneinanderschliessende, plattenförmige Bauteile einfach durch eine Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht miteinander verbunden sind. Diese Bauteile müssen aber bisher eigene Versteifungselemente aufweisen, die als stabile Einfassungen, Deckplatten, Kerne u. dgl. vorgesehen sind, damit das fertige Leichtbauelement die erforderlichen Festigkeitseigenschaften mit sich bringt, was ihre Herstellung jedoch nicht nur aufwendig, sondern auch teuer macht.
Ziel der Erfindung ist es, ein Leichtbauelement der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das bei guten Festigkeit-un Isolierwerten mit geringem technischem Aufwand besonders einfach und billig herzustellen ist.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Platten- oder Formteile kern- und einfassungslos ausgebildet sind und die die gegenseitige Verbindung der Platten- oder Formteile ergebende Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht zusätzlich zur Versteifung des Leichtbauelementes dient.
Die erfindungsgemässe Lösung gestattet die Verwendung von Isolierplatten ohne Zuhilfenahme eines tragenden Kernes oder einer stabilen Einfassung, da die ohnehin vorhandene Treibschaumzwischenschicht eben als Versteifung herangezogen wird, wodurch eine äusserst wirtschaftliche Herstellung der Leichtbauelemente möglich ist. Darüber hinaus können Leichtbauelemente jeglicher Form und Grösse erzeugt werden, ohne dass hiezu besondere, häufig nur für bestimmte Grössen verwendbare kostspielige Formen notwendig sind. Zur Herstellung der neuartigen Leichtbauelemente brauchen lediglich Platten- oder Formteile handelsüblicher Form in den gewünschten Abmessungen zugeschnitten und nach dem Zusammenstellen in ihre endgültige Lage zueinander mittels der Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht verbunden zu werden.
Die Praxis hat gezeigt, dass sich insbesondere Polyurethantreibschaum als Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht ausgezeichnet eignet.
Für statisch höher belastbare Leichtbauelemente ist es zweckmässig, die miteinander verbundenen Plattenoder Formteile im Bereich ihrer aneinanderschliessenden Kanten mit Nuten oder Aussparungen zu versehen, die mit dem Kunststofftreibschaum der Zwischenschicht auszufüllen sind. Die auf diese Weise erreichte "Verdübelung" der aneinanderschliessenden Platten- oder Formteile ergibt Festigkeitswerte, die auch eine höhere Belastung der Leichtbauelemente ohne die Gefahr einer Zerstörung zulassen. Auf eine derartige Weise
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ausgestaltete Leichtbauelemente können daher nicht nur als Rolladenkästen, sondern auch als verlorene Schalung für Stützen, Wände und Decken sowie als Schalkörper für Hohlkörperdecken Verwendung finden.
Eine
Anpassung der Form derartiger Leichtbauelemente an die jeweiligen Gegebenheiten ist ohne grossen technischen
Aufwand jederzeit, gegebenenfalls sogar noch an der Baustelle, möglich.
Eine weitere Steigerung der Festigkeit derartiger Leichtbauelemente wird bei in einem spitzen, rechten oder stumpfen Winkel aneinanderschliessenden Platten- oder Formteilen dadurch erreicht, dass der
Kunststofftreibschaum nicht nur als Zwischenschicht im Bereich der aneinanderschliessenden Kanten, sondern darüber hinaus in Form eines Verstärkungskeiles in dem durch die im Winkel aneinanderschliessenden Platten- oder Formteile gebildeten Zwickel angeordnet wird. Eine derartige Ausbildung erbringt eine ausgezeichnete
Festigkeit im Bereich der Ecken derartiger Leichtbauelemente. Die Höhe der als Verstärkungskeil wirkenden
Zwickelausfüllung kann den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend etwa der Wandstärke der Platten- oder
Formteile entsprechen.
Eine mit einfachsten technischen Mitteln herzustellende Zwickelausfüllung bei im rechten oder annähernd rechten Winkel aneinanderschliessenden Platten- oder Formteilen hat einen dreieckigen bzw. rinnenartigen
Querschnitt, da hiezu lediglich eine gerade bzw. gewölbte Abschalleiste beim Herstellungsvorgang vor dem
Einfüllen des Kunststoff-Treibschaumes im Bereich des Zwickels der aneinanderschliessenden Platten- oder
Formteile angeordnet werden muss.
Eine ausgezeichnete Verdübelung der aneinanderschliessenden Platten- oder Formteile wird durch eine Nut oder Aussparung erreicht, die einen rechteckigen Querschnitt besitzt und in Kantenlängsrichtung des Platten- oder Formteiles derart verläuft, dass im Bereich dieser Kante eine Rinne gebildet wird, in der sich der
Kunststoff-Treibschaum gut verankern kann. Bei in Form von Hohlkörpern hergestellten Leichtbauelementen ist es zweckmässig, die Nuten oder Aussparungen derart in den Platten- oder Formteil-Kanten anzuordnen, dass die
Teile unter Bildung eines Zwischenraumes ineinandergreifen. Zweckmässigerweise wird dieses Ineinandergreifen der Teile derart vorgesehen, dass die Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht bei einer vorgegebenen Belastung stets in der Hauptsache auf Druck belastet wird.
Ausgezeichnete Festigkeitswerte mit einer verhältnismässig geringen PU-Schaummenge haben sich bei der
Verwendung von Plattenteilen ergeben, die als sogenannte Hartschaum-Schichtplatten ausgebildet sind, d. h., auf beiden Seiten der Hartschaumschicht Holzwolle-Leichtbauplatten tragen. Die Hartschaumschicht verhindert nämlich durch ihre relativ geschlossene Oberfläche, dass sich der expandierende PU-Schaum in allzu grossem Masse in den grossen Zellen der Holzwolle-Leichtbauplatten verliert. Es ist deshalb vorteilhaft, gegebenenfalls Platten- oder Formteile zu verwenden, die lediglich im Bereich ihrer Ränder oder Kanten mit einer Hartschaumschicht ausgestattet sind.
Auf die erfindungsgemässe Weise lassen sich auch Leichtbauelemente herstellen, die aus stumpf mit ihren Kanten aneinanderschliessenden ebenen Platten bestehen. Auf diese Weise können aus Plattenteilen handelsüblicher Grösse Plattenformate jeglicher Abmessung auf einfache Weise hergestellt werden. Die Verbindung ist dabei so gut, dass, wie die Praxis gezeigt hat, die bei üblichen, aus handelsüblichen Plattenformaten zusammengesetzten Grossflächenplatten häufig auftretende Rissbildung vollkommen vermieden wird.
Eine weitere Steigerung der Festigkeit erfindungsgemässer Leichtbauelemente lässt sich dadurch erreichen, dass in die Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht in den Platten- oder Formteilen verankerte Armierungseisen, Armierungsdrähte, Stifte oder Latten einbinden.
Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung teilweise abgebrochen ein Ausführungsbeispiel einer Eckausbildung eines erfindungsgemässen Leichtbauelementes, Fig. 2 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung teilweise abgebrochen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Eckausbildung eines erfindungsgemässen Leichtbauelementes, Fig. 3 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung, teilweise abgebrochen, ein drittes Ausführungsbeispiel einer Eckausbildung des erfindungsgemässen Leichtbauelementes, Fig.
4 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung teilweise abgebrochen ein Ausführungsbeispiel eines aus stumpf aneinanderschliessenden ebenen Plattenteilen gebildeten Leichtbauelementes, gemäss der Schnittlinie IV-IV der Fig. 6, Fig. 5 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung und teilweise abgebrochen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines aus stumpf aneinanderschliessenden ebenen Plattenteilen gebildeten Leichtbauelementes und Fig. 6 zeigt ein aus fünf ebenen Plattenteilen handelsüblicher Abmessungen zusammengesetztes grossflächiges Leichtbauelement der erfindungsgemässen Art.
Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Eckausbildungen schliessen Plattenteile--l und 2--im rechten Winkel aneinander. Die Verbindung dieser aneinanderschliessenden Plattenteile erfolgt erfindungsgemäss durch eine Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht S.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Eckausbildung ist der in den Zeichnungen lotrecht verlaufende Plattenteil --2-- mit einer Nut --7-- ausgestattet, die in Längsrichtung der Plattenstirnkante verläuft. Durch die Nut --7-- werden zwei Stege gebildet, von denen der innenliegende Steg um den Betrag C kürzer ausgeführt ist als der aussenliegende Steg. Auf der Stirnfläche des aussenliegenden Steges liegt der waagrecht angeordnete
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Plattenteil--l--derart auf, dass eine glatte durchgehende lotrechte Aussenseitenfläche von den Plattenseiten - l und 2-gebildet wird.
Die Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht S füllt in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nur die Nut-7--, sondern darüber hinaus auch den Zwickel zwischen den Plattenteilen--l und 2--derart aus, dass ein Verstärkungskeil--5--aus Kunststoff-Treibschaum gebildet wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil, dass für die Herstellung der Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht lediglich eine Abschalung im Bereich des Verstärkungskeiles--5- notwendig ist. Die Aussenfläche der Eckausbildung ist darüber hinaus einheitlich, da der Plattenteil-l-im Bereich der Aussenseite der Eckausbildung voll auf dem äusseren Steg des plattenteiles --2-- auf ruht.
Versuche haben ergeben, dass eine auf diese Weise ausgestaltete Eckausbildung sehr hoch belastbar ist und deshalb die Herstellung fester Leichtbauelemente ermöglicht.
In Fig. 2 ist eine Eckverbindung dargestellt, die ebenfalls verhältnismässig hoch belastbar ist. Diese hohe Belastbarkeit wird dadurch erreicht, dass der Plattenteil-l-im Bereich seiner Kante mit einer Nut-6versehen ist, in die der Kunststoff-Treibschaum bei seiner Expansion eindringen und sich verankern kann. Auch die Kante des Plattenteiles--2--ist mit einer Nut--7--ausgestattet, die ebenfalls eine Verankerung des Kunststoff-Treibschaumes der Zwischenschicht S ermöglicht.
Um besonders gute Festigkeitswerte bei einer Belastung des Plattenteiles--l--in Richtung des Pfeiles P zu gewährleisten, ist der mit der Nut--6-- versehene Rand des Plattenteiles-l-um den Betrag B in den zu diesem Zweck L-förmig geformten Plattenrand des Plattenteiles--2--hineingeschoben. Die Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht S wird daher im Falle dieser Lastannahme lediglich auf Druck beansprucht.
Auch im Falle des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Festigkeit der Verbindung der beiden Plattenteile--l und 2--nicht nur durch die Kunststoff-Zwischenschicht S, sondern auch durch den mit dieser Kunststoff-Zwischenschicht in Verbindung stehenden Verstärkungskeil--5--aus Kunststoff-Treibschaum hergestellt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Eckausbildung handelt es sich um eine Ausführungsform, die für geringe Belastungen geeignet ist. Die beiden in einem rechten Winkel aneinanderschliessenden Plattenteile--1 und 2--, vorzugsweise Hartschaum-Schichtplatten, sind derart zueinander angeordnet, dass der waagrecht verlaufende Plattenteil--l--die obere Stirnkante des lotrecht verlaufenden Plattenteiles--2--in einem geringen Abstand A übergreift.
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den Plattenteilen--l und 2-einen Raum ein, in den der Kunststoff-Treibschaum als Zwischenschicht S eingefüllt wird.
In Fig. 6 ist ein Leichtbauelement dargestellt, das aus insgesamt fünf ebenen Plattenteilen--8-handelsüblicher Abmessungen zusammengesetzt ist. Als Verbindung dient auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht S, deren Form und Anordnung in den Fig. 4 und 5 in grösserem Massstab gemäss der Schnittlinie IV-IV in Fig. 6 dargestellt ist. In den Ausführungsbeispielen sind die Kanten der aneinanderschliessenden ebenen Plattenteile--8--mit je einer Nut--9--versehen, in die die Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht S eingreift und somit eine auch gegenüber stärkeren Belastungen zuverlässige Verbindung zwischen den Plattenteilen --8-- herstellt.
Die Praxis hat gezeigt, dass im Falle der Verwendung von Leichtbauelementen gemäss den Fig. 4 bis 6 als Wandelement die gefürchtete Putzrissbildung im Bereich der Stösse nicht auftritt.
Auch kann durch Anordnung einer Bewehrung (z. B. Maschendraht od. dgl.) in den Nuten--9--die Festigkeit der Verbindung erheblich erhöht werden.
Der Übersichtlichkeit halber ist in den Fig. l, 2 und 4 von einer Darstellung der schematisch angedeuteten Schalelemente--3 und 4--abgesehen worden.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, durch Anordnung von Abstandhaltern, die zweckmässigerweise in entsprechend tief ausgebildeten Nuten zu verankern sind, Mantelbetonbauelemente aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Schalen aus Leichtbauplatten herzustellen.
Zur Herstellung von Leichtbauelementen mit möglichst geringen Wandstärken ist es zweckmässig, die Platten oder Formteile im Bereich ihrer Ränder beispielsweise verdickt auszuführen. Auf diese Weise kann auch bei Platten oder Formteilen geringer Wandstärke im Bereich der Verbindungsstellen eine gute Verbindung durch die Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht erzielt werden. Die ausserordentlich hohe Festigkeit der Verbindung der aneinanderschliessenden Platten- oder Formteile durch die Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht S ist erfindungsgemäss darauf zurückzuführen, dass der Kunststoff-Treibschaum nach dem Einfüllen in den Verbindungsbereich vor dem eigentlichen Aushärtevorgang erheblich expandiert und sich somit fest an die freien Flächen der Plattenteile--l und 2--anpresst und sich in deren Poren verankert.
Diese Haftung wird durch Anordnung von Nuten in den entsprechenden Plattenteilen erfindungsgemäss auf Grund der damit erreichten "Verdübelung" der Kunststoff-Treibschaumzwischenschicht noch erhöht.