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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement, dessen äussere Form durch einen von einem Hohlprofil gebildeten Mantel begrenzt ist, dessen Hohlraum durch eine aushärtende Füllmasse ausgefüllt ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelementes.
Bauelemente der eingangs beschriebenen Art sind bekannt. Sie bestehen zumeist aus Hohlsteinen, deren Hohlraum durch eine Schüttmasse, insbesondere Beton oder Mörtel, ausgefüllt wird. Die äussere Form des Bauelementes ist hiebei von vorneherein durch die äussere Form des Hohlsteines od. dgl. bestimmt und kann in keiner Weise verändert werden. Für Bauten, bei denen eine Vielzahl solcher Bauelemente, die untereinander gleich sind, Verwendung finden, bildet dies keinen Nachteil, wohl jedoch dort, wo, sei es aus Platz-, ästhetischen oder sonstigen Gründen, eine Variationsmöglichkeit für die äussere Form des Bauelementes geschaffen werden soll oder muss. Dies ist z.
B. bei Füllelementen für Zäune der Fall, da der Abstand zweier benachbarter Zaunsteher zumeist nicht völlig gleich ist und sich oft mit Rücksicht auf das Gelände oder sonstige Gegebenheiten unregelmässige Zaunsteherabstände ergeben, die eine Variation der Breite der zwischen den Stehern angeordneten Füllelemente wünschenswert machen. Oft besteht auch der Wunsch, die Form des Bauelementes erst an der Baustelle endgültig festzulegen, z. B. aus ästhetischen Gründen bei Balkonbrüstungen usw. Diesen Wünschen können die bekannten Bauelemente nicht oder nur unvollkommen entsprechen.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, ein Bauelement der eingangs geschilderten Art zu schaffen, welches die erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten vermeidet und in einfacher Weise die Variation seiner äusseren Abmessungen bzw. seiner äusseren Form bzw. Gestalt bei der Herstellung ermöglicht. Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, dass der dünnwandige Mantel aus leicht verformbarem, insbesondere biegsamem, gegebenenfalls auch dehnbarem Material besteht und die Füllmasse allein das tragende Gerüst des Bauelementes bildet.
Während also bei den bekannten Bauelementen der Mantel starr ist und weder während der Herstellung des Bauelementes noch später eine Verformung des Bauelementes zulässt, ist erfindungsgemäss der Mantel derart verformbar, dass das Bauelement innerhalb der durch die Festigkeitseigenschaften des Mantels bestimmten Grenzen während der Herstellung des Bauelementes in jede gewünschte Form gebracht werden kann. Dadurch ist es möglich, mit demselben Ausgangsmaterial, gegebenenfalls erst an der Baustelle, Bauelemente herzustellen, die hinsichtlich Grösse, Form und Gestalt wesentlich voneinander abweichen. Insbesondere für örtlich gebundene, erst an der Baustelle den Gegebenheiten anzupassende Bauelemente bzw.
Sonderanfertigungen bietet dies wesentliche Vorteile, jedoch auch für Bauelemente, die in grossen Serien herzustellen sind, da es in beiden Fällen vorteilhaft ist, dass die Formgebung des Bauelementes an der Baustelle entsprechend den örtlichen Gegebenheiten vollzogen werden kann und jeweils ortsübliche Füllmaterialien, gegebenenfalls als Zuschlagstoffe zum aushärtenden Material, Verwendung finden können. Der Mantel bietet hiebei lediglich eine Begrenzung für die Füllmasse, hat jedoch keine statische Funktion, die allein von der Füllmasse im erhärteten Zustand derselben übernommen wird.
Im erhärteten Zustand der Füllmasse hat der Mantel nur die Funktion einer die Füllmasse umschliessenden Verkleidung und braucht daher nur dünnwandig ausgebildet zu werden, was auch dem Wunsch entgegenkommt, dass der Mantel bei der Formgebung des Bauelementes, also vor Aushärten der Füllmasse, den Formveränderungen folgen können muss. Obwohl für die Füllmasse billige und an sich unansehnliche Materialien Verwendung finden können, lässt sich durch entsprechende Materialwahl für den dünnwandigen Mantel bei niedrigem Gesamtpreis des Bauelementes ein gefälliges Aussehen desselben erzielen.
Aus der AT-PS Nr. 292275 ist ein Bauelement bekannt, das eine an sich bereits tragende Platte aus faserverstärktem duroplastischem Werkstoff hat, die also starr und nicht biegsam, insbesondere nicht leicht verformbar ist. In die Hohlräume dieser Platte können Kunststoffschläuche eingefügt werden, die mit einem aushärtenden Material ausgegossen werden, wodurch sich eine Versteifung nach Art von eingebetteten Rippen in der duroplastischen Platte erzielen lässt. Zum Unterschied von der erfindungsgemässen Konstruktion, die im wesentlichen nur zwei Bauteile hat, nämlich den Mantel und das Füllmaterial, sind bei dieser bekannten Ausbildung also drei Bauteile nötig, nämlich die Platte, die Kunststoffschläuche und das Füllmaterial.
Eine wesentliche Verformung der Platte an der Baustelle zum Zwecke der Anpassung des Bauelementes an örtliche Gegebenheiten od. dgl. ist nicht möglich.
Wenn beim erfindungsgemässen Bauelement die statische Festigkeit der Füllmasse allein für die zu erwartenden Belastungen des Bauelementes nicht ausreicht, können vor Aushärtung der Füllmasse in diese an sich bekannte Armierungen, z. B. aus Stahl oder in Form von Blechstreifen od. dgl. eingebettet
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werden. Diese Armierungen haben jedoch keinerlei Einfluss auf den Mantel, der verformbar bleiben muss, um den bei der Herstellung des Bauelementes nötigen Formänderungen folgen zu können.
Vorzugsweise ist im Rahmen der Erfindung der Mantel ein biegsamer bzw. dehnbarer Profilschlauch oder ein biegsames bzw. dehnbares Profilrohr, und besteht insbesondere aus Kunststoff (Kunstharz). Die Wandstärke des Mantels kann gering sein, da der Mantel beim fertigen Bauelement im allgemeinen keine statische Funktion hat, sondern lediglich bei der Herstellung des Bauelementes formgebend wirkt. Solche Profilschläuche bzw. Profilrohre sind handelsübliche Produkte, so dass auf Sonderanfertigungen im allgemeinen verzichtet werden kann. Kunststoffe eignen sich aus Gründen der Wetterbeständigkeit sowie des geringen Preises besonders und haben darüber hinaus den Vorteil, leicht einfärbbar zu sein und auch hinsichtlich der Oberflächenstruktur (glatt, rauh, matt usw. ) Variationen leicht zugänglich zu sein.
Als Füllmasse eignet sich insbesondere eine rasch erhärtende Gussmasse, z. B. Gips, Zement, Bitumen, Teer usw., aber auch Kunststoffe. Es kann daher auf billige Materialien für die Gussmasse zurückgegriffen werden, insbesondere dann, wenn der Mantel aus Kunststoff besteht, da die meisten Kunststoffe weitgehend unempfindlich gegen Säuren, Laugen und andere chemische Verbindungen sind. Es lassen sich daher auch Gussmassen verwenden, die eine mindere Qualität aufweisen und ansonsten, z. B. aus Umweltschonungsgründen, nicht mehr Verwendung finden können.
Da beim Erfindungsgegenstand die Gussmasse jedoch vom Mantel zumindest weitgehend gegenüber der Umwelt abgeschlossen ist, braucht auf den Charakter der Gussmasse keine Rücksicht genommen zu werden, insbesondere dann, wenn zumindest ein Ende des Hohlprofils erfindungsgemäss durch einen Abschluss, z. B. einen Stöpsel oder Deckel, verschlossen, insbesondere dicht verschlossen ist, so dass die Füllmasse mit der Umgebung fast nicht oder überhaupt nicht in Berührung kommt. Dadurch ist die Erfindung sehr umweltfreundlich bei der Verwendung an sich umweltschädlicher Materialien als Füllmasse.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Bauelementes besteht im wesentlichen darin, dass der Mantel mit der aushärtenden Füllmasse gefüllt und vor Aushärtung derselben in die endgültige Gestalt des Bauelementes gebracht wird. Dieses Verfahren lässt sich sowohl (insbesondere für die Einzelanfertigung) händisch durchführen, als auch (insbesondere für die Serienfertigung) maschinell bzw. automatisch. Es braucht lediglich der Mantel mit der Füllmasse gefüllt und dafür Sorge getroffen zu werden, dass die Füllmasse nicht aus dem Mantel ausrinnt. Vor Aushärtung der Füllmasse muss der Mantel in die gewünschte Gestalt gebracht werden, wobei diese Gestalt solange noch geändert werden kann, als die Füllmasse noch nicht erhärtet ist.
Je nach Art und Einstellung der Füllmasse ist diese Zeit verschieden lang, so dass man es in der Hand hat, in komplizierten Fällen die Aushärtungszeit verhältnismässig lang zu wählen, z. B. dann, wenn eine künstlerisch ansprechende Form des Bauelementes gewünscht ist, die nicht von vornherein feststeht, sondern nach Art des Modellierens erst geschaffen werden muss.
Wenn eine grössere Stückzahl einander gleicher Bauelemente gewünscht ist, empfiehlt es sich erfindungsgemäss, den Mantel, insbesondere mittels eines Kompressors, mit der Füllmasse zu füllen und hierauf vor Erhärtung der Füllmasse in einen Formunterteil einzulegen, worauf der Formoberteil aufgesetzt und die Füllmasse aushärten gelassen wird. Die Gestalt des Bauelementes ist hiebei durch die Gestalt des Formhohlraumes festgelegt und daher reproduzierbar. Es empfiehlt sich hiebei erfindungsgemäss, den Mantel mit einem Überschuss an Füllmasse zu füllen und bei Aufsetzen des Formoberteiles den Überschuss, vorzugsweise durch eine noch offene Füllöffnung, vor Erhärten der Füllmasse auszupressen.
Dadurch wird gesichert, dass der Mantel bei jedem Bauelement vollkommen mit der Füllmasse gefüllt ist und sich keine Hohlräume ergeben, die später Anlass zu Schwierigkeiten bei der Verwendung des Bauelementes geben
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usw., so können solche Hohlräume durch Kerne od. dgl. in an sich bekannter Weise ausgespart werden.
Wenn vermieden werden soll, dass die Füllöffnung offen bleibt, kann erfindungsgemäss die Füllöffnung nach Auspressen der überschüssigen Füllmassenmenge vor Aushärten der Füllmasse verschlossen werden, z. B. mittels eines Stöpsels. Der Verschluss vor Aushärtung der Füllmasse bringt den Vorteil mit sich, dass der Stöpsel in die noch nicht ausgehärtete Füllmasse eindringt und somit von dieser berührt wird, was insbesondere bei Verwendung eines Füllmassenmaterials, welches am Material des Stöpsels nach Aushärtung der Füllmasse haftet, eine Fixierung des Stöpsels mit sich bringt.
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Die Verbindung benachbarter Bauelemente kann in beliebiger an sich bekannter Weise erfolgen, jedoch ist es, wie bereits erwähnt, auch möglich, die Bauelemente selbst zu ihrer Verbindung auszubilden. Hiezu können im Rahmen der Erfindung vor völliger Aushärtung der Füllmasse in den Mantel und gegebenenfalls auch in die Füllmasse Verbindungselemente, z. B. Stifte und diesen zugeordnete Hülsen, eingebracht werden, die von der völlig ausgehärteten Füllmasse in ihrer Lage fixiert werden. Die Erfindung bietet aber auch die Möglichkeit, vor Aushärtung der Füllmasse Verbindungselemente, z. B.
Nuten oder Federn, durch diesen entsprechende Formgebung des Mantels am Bauelement anzuformen, wobei diese Verbindungselemente von der ausgehärteten Füllmasse abgesteift werden.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen zur Herstellung eines X-förmigen Bauelementes dienenden Formunterteil, während Fig. 2 eine Seitenansicht der Form nach Aufsetzen des Formoberteiles zeigt. Fig. 3 ist ein Querschnit durch das mit einer Form nach den Fig. 1 und 2 hergestellte Bauelement. Fig. 4 zeigt die Verwendung von Bauelementen nach Fig. 3 in einem Zaun. Fig. 5 zeigt eine Verbindungsmöglichkeit für Bauelemente mittels eines Konusstiftes. Fig. 6 zeigt mit einer Feder- und Nutverbindung ausgebildete Bauelemente und Fig. 7 zeigt die Herstellung eines mit einer Feder versehenen Bauelementes nach Fig. 6. Fig. 8 zeigt axonometrisch eine weitere Ausführungsform der Verbindung zweier Bauelemente und Fig. 9 zeigt eine Variante zu Fig. 8.
Fig. 10 zeigt eine weitere Verbindungsvariante im miteinander verbundenen Zustand der beiden Bauelemente.
Das mit der Form nach den Fig. 1 und 2 herzustellende Bauelement hat im wesentlichen X-förmige Gestalt. Es besteht aus einem dünnwandigen Mantel --1-- aus einem Kunststoffschlauch, z. B. aus Polyamid, Polyvinylchlorid usw. Dieser Mantel ist an drei Enden der X-förmigen Grundform des herzustellenden Körpers geschlossen und hat am vierten Ende ein Füll- und Entlüftungsventil --2--. Durch dieses Ventil --2-- wird der Mantel --1-- mit einer Füllmasse --3-- aus Beton, Gips usw. gefüllt, wobei diese Füllung mittels eines Kompressors unter geringem Überdruck vorgenommen wird und dafür Sorge getragen wird, dass die im Mantel-l-enthaltene Luft abgelassen, ausgetrieben oder abgesaugt wird, so dass der Mantel --1-- mit der Füllmasse prall gefüllt ist.
Die Füllmasse wird hiebei mittels des Kompressors in wenigstens zähflüssigem Zustand eingebracht, also noch nicht erhärtet. Bevor die Füllmasse aushärtet, wird der gefüllte Mantel --1-- in den Formunterteil --4-- eingelegt, der eine der herzustellenden Gestalt des Bauteiles entsprechende Nut --5-- hat. Auf den in dieser Nut --5-- liegenden Mantel --1-- wird sodann der Formoberteil --6-- aufgesetzt, der ebenfalls eine der herzustellenden Gestalt des Bauteiles aufweisende Nut --7-- hat. Die beiden Nuten --5, 7-- sind jeweils im Querschnitt halbkreisförmig, so dass der gefüllte Mantel --1-- jeweils zur Hälfte in der Nut --5-- und in der Nut --7-- liegt.
Durch Druckausübung auf den Formoberteil --6-- wird erreicht, dass der mit etwas erhöhtem Volumen gefüllte Mantel --1-- auf den gewünschten Querschnitt gebracht wird, wobei die überschüssige Füllmenge durch das Ventil --2-- austreten kann. Hierauf wird auch dieses Ventil --2-- verschlossen oder durch einen Abschluss ersetzt und hierauf die Füllmasse --3-- aushärten gelassen.
Wie ersichtlich, ist die Form --4, 6-- in derjenigen Ecke, die dem Ventil --2-- bzw. dem dieses Ventil tragenden Ende des herzustellenden Bauelementes benachbart ist, ausgeschnitten, so dass das Ventil
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2-zurForm --4, 6-- entsprechende Gestalt und Grösse.
Es ist jedoch auch möglich, den beschriebenen Füllvorgang des Mantels --1-- auch ohne Form durchzuführen und vor Erstarrung der Füllmasse --3-- den Mantel --1-- von Hand aus in die gewünschte Form bzw. Gestalt zu bringen und in dieser Lage zu halten bzw. zu belassen, bis die Füllmasse --3-- ausgehärtet ist.
Fig. 4 zeigt, wie derartige X-förmige Bauelemente in einem Zaun verwendet werden können, der vertikale in den Boden --9-- eingelassene Steher --8-- und an diese angesetzte horizontale Querteile - aufweist. Zwischen diese Querteile sind die Bauelemente --11-- nebeneinander in gleichen Abständen eingesetzt. Wie ersichtlich, kann durch einfache Formgebung der Bauelemente --11-- dieses System auch dann angewendet werden, wenn der Abstand benachbarter Steher --8-- nicht überall gleich ist. Ferner können auch Bauelemente --11-- mit komplizierten Formen, z. B. Imitationen von schmiedeeisernen Gittern usw., nunmehr auf billige Weise hergestellt werden.
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Gelegentlich kann es erforderlich sein, benachbarte Bauelemente miteinander zu verbinden. Hiefür kann z. B. die Verbindung nach Fig. 5 Verwendung finden, die sich insbesondere für einander kreuzende Bauelemente --11-- eignet. Das eine der beiden miteinander zu verbindenden Bauelemente --11-- trägt einen Verbindungsstift --12--, der vor der Ausfüllung des Mantels --1-- mit der Füllmasse --3-- in den von einem Rohr gebildeten Mantel-l-eingeführt wird, wobei die Einführungsstelle-13-, z. B. durch Verschweissen, Kleben od. dgl., dicht gemacht wird, so dass beim anschliessenden Einführen der Füllmasse - unter Druck keine Füllmasse aus der Einführungsstelle --13-- austreten kann.
In analoger Weise wird in den Mantel-l-des ändern der beiden miteinander zu verbindenden Bauelemente --11-- eine Konushülse --14-- eingebettet, deren Profil jenem des konusförmig ausgebildeten Verbindungsstiftes - entspricht. Auch hier wird die Verbindungsstelle-13-- abgedichtet. Nach Aushärten der Füllmasse --3-- in den beiden miteinander zu verbindenden Bauelementen --11-- sind sowohl der Verbindungsstift --12-- als auch die Konushülse --14-- in ihrer Lage relativ zum Mantel--l-fixiert. Bei der Montage brauchen nur beide Bauteile --11-- so zusammengedrückt zu werden, dass der Verbindungsstift --12-- in die Konushülse --14-- eintritt.
Statt einer Konushülse --14-- könnte auch eine entsprechende Ausbohrung der Füllmasse-3treten.
Wenn die beiden miteinander zu verbindenden Bauelemente --11-- nicht nur gegen Verschiebung relativ zueinander gesichert werden sollen, sondern auch gegen Verdrehung, so muss der Verbindungsstift - als mehrkantiger, insbesondere vierkantiger Zapfen ausgebildet werden, der in eine mit entsprechendem Querschnitt ausgebildete Verbindungshülse --14-- eintritt.
Für Lattenprofile der herzustellenden Bauelemente --11-- eignet sich insbesondere eine Feder- und Nutverbindung nach Fig. 6. Das eine der beiden Bauelemente --11-- trägt hiebei die an ihm einstückig ausgebildete Feder --15--, das andere der beiden Bauelemente --11-- ist mit einer die Nut --16-bildenden rinnenförmigen Vertiefung versehen, deren Querschnitt jenem der Feder --15-- gleich ist. Die Feder --15-- und die Nut --16-- sind durch entsprechende Formgebung des Mantels --1-- am Bauelement - angeformt und werden von der ausgehärteten Füllmasse --3-- abgesteift. Diese Ausformung von Feder --15-- bzw. Nut --16-- kann auf die an Hand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise erfolgen. In Fig. 7 ist dies dargestellt, u. zw. für die Ausformung eines mit einer Feder --15-- versehenen Bauelementes --1--.
Der Formunterteil --4-- hat hiebei eine dem Querschnitt der Feder --15-- entsprechende Vertiefung --17--, in die der Mantel-l-bei der. Einfüllung der Füllmasse --3-- eintritt und diese Vertiefung --17-- ausfüllt.
Fig. 8 zeigt eine weitere Verbindungsmöglichkeit für sich kreuzende Bauelemente --1--. Durch
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eine sich etwa über die Hälfte seines Querschnittes erstreckende Ausnehmung --18-- der jeweils eine Auskröpfung --19-- an der gegenüberliegenden Seite des Elementes-l-zugeordnet ist. Form und Grösse der Ausnehmung --18-- sind so bemessen, dass die beiden Elemente --1-- mit den Ausnehmungen satt ineinandergefügt und dadurch in einer bestimmten Winkellage (im dargestellten Ausführungsbeispiel rechtwinkelig zueinander) gehalten werden. Durch entsprechende Formgebung der Auskröpfung --19-- lassen sich dekorative Effekte erzielen. Ein elastischer Mantel --1-- erleichtert dies.
Eine ähnliche Ausführungsform zeigt Fig. 9, wobei jedoch die beiden Bauelemente --11-- eine im Querschnitt halbkreisförmige Ausnehmung --18-- haben, der eine ebenfalls halbkreisförmig ausgebildete Auskröpfung --19-- auf der andern Seite des Bauelementes-l-gegenüberliegt. Auch hier werden die beiden miteinander zu verbindenden Bauelemente --1-- mit den Ausnehmungen --18-- ineinander gelegt.
Fig. 10 zeigt zwei miteinander verbundene rohrförmige Bauelemente --1--, deren jedes mit einer über jeweils den halben Querschnitt einnehmenden Ausnehmung --18-- versehen ist, in die das jeweils andere Bauelement --11-- eingreift. Bei dieser Ausführungsform sind keine Auskröpfungen --19-- vorhanden, die natürlich auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 8 und 9 weggelassen werden können.
Die erfindungsgemässen Bauelemente können auf zahlreichen Anwendungsgebieten Verwendung finden, insbesondere dort, wo die Bauelemente in nur verhältnismässig geringen Stückzahl oder sogar in Einzelanfertigung herzustellen sind, z. B. für kunstvolle Einfriedungsgitter, Zaunelemente, Balkon- und Terrassenbrüstungen, Torbögen, Fensterparapete, Treppenstufen (insbesondere für Wendeltreppen).
Weitere Anwendungsgebiete sind Verkleidungsplatten (z. B. für Wände, Böden, Stiegen, Decken, Dachgiebel), ferner Profilstücke für Fenster (insbesondere Kellerfenster), Türstöcke, Träger,
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Sturzelemente für Gebäudeöffnungen (Fenster und Türen), Lattenprofile für leichtere Baukonstruktionen (z. B. für Garagen, Gartenhäuser usw. ) bzw. für selbsttragende Wände sowie Regale.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bauelement, dessen äussere Form durch einen von einem Hohlprofil gebildeten Mantel begrenzt ist, dessen Hohlraum durch eine aushärtende Füllmasse ausgefüllt ist, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass der dünnwandige Mantel (1) aus leicht verformbarem, insbesondere biegsamem, gegebenenfalls auch dehnbarem Material besteht und die Füllmasse allein das tragende Gerüst des Bauelementes bildet.
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