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PATENTANSPRÜCHE
1. Tragfähige, biegbare Stützfolie mit einem umgebenden Rand (12) und in Längs- sowie Querrichtung in Abstand regelmässig angeordneten, einseitig nach unten ausgeformten Vertiefungen (10), die dicht vers chli essend zur Aufnahme einer fliessfähigen, selbstaushärtenden Masse geeignet sind, um durch Auflage der Stützfolie auf einer ebenen Unterlage mit den Vertiefungen gewölbeartige Hohlräume zu bilden, gekennzeichnet durch - im Querschnitt quadratisch bzw.
rechteckig ausgebildete Vertiefungen (10), welche ebenflächige Seitenwände (16, 20) mit einem horizontal umlaufenden Knick (14) in deren oberer Hälfte haben, wobei der Knick (14) die Vertiefung (10) in einen oberen geraden Pyramidenstumpf (18) mit flacheren Seitenwänden (16) und einen unteren geraden Pyramidenstumpf (22) mit steileren, jedoch deutlich von der Vertikalen abweichenden Seitenwänden (20) aufteilt, und - wenigstens über den Bereich der vier Seitenkanten des oberen Pyramidenstumpfs (18) und der Ecken des horizontal umlaufenden Knicks (14) ausgeformte Verstärkungssicken (24), die im umgebenden Rand (12) beginnen und im flächig ausgebildeten Bereich der vier Seitenkanten (26) des unteren Pyramidenstumpfs (22) auslaufen.
2. Stützfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Verstärkungssicken (24) nach unten verengt und vorzugsweise trapez- oder halbkreisförmig ausgebildet ist.
3. Stützfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungssicken (24) tangential in den flächig ausgebildeten Bereich der Seitenkanten (26) des unteren Pyramidenstumpfs (22) übergehen und nach unten vorzugsweise einen tieferen Querschnitt haben.
4. Stützfolie nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass Breite und Tiefe des Querschnitts der Verstärkungssicken (24) 5-20 mm, vorzugsweise 10-15 mm betragen.
5. Stützfolie nach einem der Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,3-1 mm dick ausgebildet ist und die horizontale Seitenlänge von deren Vertiefungen (10) zu oberst 5-25 cm und zu unterst 1-5 cm betragen.
6. Stützfolie nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Neigungswinkel (a) der Seitenflächen (16) des oberen Pyramidenstumpfs (18) in bezug auf die Horizontale 10-60 , vorzugsweise 15-30 , und der/die Neigungswinkel (ss) der Seitenflächen (20) des unteren Pyramidenstumpfs (22) 30-80 , vorzugsweise 60-75 , beträgt/betragen.
7. Stützfolie nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen oder Polystyrol, bzw. einem tiefziehfähigen Metall, vorzugsweise Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, besteht.
8. Stützfolie nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass im untersten Bereich der Vertiefung (10) ein isolierender Formteil oder Schüttgut eingebracht ist.
9. Stützfolie nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Folienbahn oder Platte ausgebildet ist und im Bereich des umgebenden Rands (12) Mittel zur Bildung einer Stoss- bzw. Überlappungsverbindung mit einer anderen Folie oder Platte hat, vorzugsweise ineinanderlegbare Längsnuten oder Bördelungen.
10. Verwendung der Stützfolie nach einem der Ansprüche
1-9 als formgebende Schaltung zur Herstellung von in situ aushärtenden Oberböden.
Die Erfindung bezieht sich auf eine tragfähige, biegbare Stützfolie mit einem umgebenden Rand und.in Längs- und Querrichtung in Abstand regelmässig angeordneten, einseitig nach unten ausgeformten Vertiefungen, die dicht verschliessend zur Aufnahme einer fliessfähigen, selbst aushärtenden Masse geeignet sind, um durch Auflage einer Stützfolie auf einer ebenen Unterlage mit den Vertiefungen gewölbeartige Hohlräume zu bilden. Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung der Stützfolie als formgebende Schalung zur Herstellung von insitu aushärtenden Oberböden.
Aus der DE-PS 1127 817 ist eine durch Ausformen von Vertiefungen versteifte Folie bekannt, die als feuchtigkeitsund dampfsperrendes, gegebenenfalls auch schall- und wärmeisolierendes Bauteil im Hoch-, Tief-, Wasser- und Strassenbau verwendbar ist. Die pyramidenförmigen Vertiefungen bilden zusammenhängende Sechsecke. Die unmittelbar aneinander grenzenden Vertiefungen sollen infolge der hexagonalen Anordnung die Biegefestigkeit in allen Richtungen nahezu ausgleichen. Die Seitenflächen der Wandungen sind konvex gekrümmt und ihre Böden vorzugsweise dicker ausgebildet als die Seitenwandungen.
Bei Verwendung im Fussbodenbau wird die gemäss DE-PS 1123 817 ausgestaltete Folie unmittelbar auf die Rohdecke gelegt. Die Ränder der Folien werden überlappend verlegt und z.B. mit Bitumen miteinander verklebt oder mit entsprechenden Werkzeugen an Ort und Stelle verschweisst. Auf die so verlegte Sperrschicht aus Folien wird das Estrichmaterial gebracht.
Weiter wird in der DE-OS 31 03 632 ein Hohlboden mit einer über Tragfüsse auf einem Unterboden ruhenden und mit diesem einen Hohlraum bildenden Oberboden beschrieben. Die Tragfüsse sind in Form von kreisrunden Noppen ausbildet, welche - mit dem Material des Oberbodens ausge füllte - Formteile mit glatter Beschichtung bilden. Die Tragfüsse sind fest am Oberboden angeformt und bilden eine gewölbeartige Struktur ohne ebene Seitenflächen. Die Umfangswandungen der Tragfüsse stossen im wesentlichen senkrecht auf den Unterboden. Die Umfangswandungen der Tragfüsse gehen, sich kontinuierlich nach oben erweiternd, knickfrei in den horizontalen Oberboden über. Der die Tragfüsse stützende Unterboden weist eine glatte Beschichtung auf.
Die Erfinder haben sich die Aufgabe gestellt, eine tragfähige, biegbare Stützfolie mit einseitig nach unten ausgeformten Vertiefungen, die zur Aufnahme einer fliessfähigen, an Ort und Stelle aushärtenden Masse geeignet sind, zu schaffen, die insbesondere als formgebende Schaltung zur Herstellung von darin aushärtenden Oberböden verwendet wird, eine hohe Tragfähigkeit aufweist sowie einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch - im Querschnitt quadratisch bzw. rechteckig ausgebildete Vertiefungen, welche ebenflächige Seitenwände mit einem horizontal umlaufenden Knick in deren oberer Hälfte haben, wobei der Knick die Vertiefungen in einen oberen geraden Pyramidenstumpf mit flacheren Seitenwänden und einen unteren geraden Pyramidenstumpf mit steileren, jedoch deutlich von der Vertikalen abweichenden Seitenwänden aufteilt, und - wenigstens über den Bereich der vier Seitenkanten des oberen Pyramidenstumpfs und der Ecken des horizontal umlaufenden Knicks ausgeformte Verstärkungssicken, die im umgebenden Rand beginnen, und im flächig ausgebildeten Bereich der vier Seitenkanten des unteren Pyramidenstrumpfs auslaufen.
Den sich entlang der Seitenkanten des oberen Pyramiden stumpfes über den Knick hinweg erstreckenden Vertärkungssicken fällt eine wesentliche Rolle zu, indem sie sowohl die Tragfähigkeit entscheidend erhöhen als auch - im Zusammenwirken mit dem Knick - Torsionskräften wirksam entgegentreten. In bezug auf die Wirksamkeit hat es sich als besonders günstig erwiesen, den Querschnitt der Verstärkungssikken sich nach unten verengend auszubilden. Aus werkzeugtechnischen Gründen bieten sich dabei insbesondere trapezund halbkreisförmige Querschnitte an.
In bezug auf die Trägerfunktion der Stützfolie und insbesondere auch der darin aushärtenden Masse ist der Übergang der Verstärkungssicke in den flächig ausgebildeten Bereich der Seitenkanten des unteren Pyramidenstumpfs besonders heikel. Bevorzugt erfolgt deshalb dieser Übergang nicht über einen Knick, sondern die Unterseite der Verstärkungssicke geht in geschweifter Form tangential in diesen flächig ausgebildeten Bereich über.
Je nach den Dimensionen und die Anforderungen an die Stützfolie sind die Verstärkungssicken bevorzugt 5-20 mm breit und tief, vorzugsweise 10-15 mm, ausgespart.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Stützfolie 0,3-1 mm dick auszubilden. Diese darf einerseits nicht zu dünn sein, um die Tragfähigkeit nicht auf ein nicht mehr akzeptierbares Mass herabzusetzen. Andererseits darf sie aber nicht so dick ausgebildet sein, dass bei entsprechend verwendetem Material die Wärmeübertragung zu stark gedämmt, und auch die Herstellung zu kostspielig ist.
Die horizontalen Seitenlängen der quadratischen bzw. der nahezu quadratischen, also rechteckigen Vertiefungen messen im obersten Bereich vorzugsweise 5-25 cm, zu unterst, bei der Auflagefläche der Vertiefungen, auch Stützfüsse genannt, vorzugsweise 1-5 cm.
Der/die Neigungswinkel a der Seitenflächen des oberen Pyramidenstumpfs in bezug auf die Horizontale liegt in der Praxis bevorzugt zwischen 10 und 60 (alte Teilung), insbesondere bei 15-30 . Ein kleiner Winkel hat den Vorteil, dass einerseits wenig Material zum Füllen der Stützfolie gebraucht wird, und sich andererseits unterhalb der Stützfüsse ein voluminöser Hohlraum bilden kann. Die untere Grenze für den/ die Neigungswinkel a bildet jedoch die Belastbarkeit des Oberbodens, die auch ausserhalb des Bereichs der auflagefläche der Stützfüsse gesichert sein muss.
Ein verhältnismässig steiler Neigungswinkel a der Seitenflächen des oberren Pyramidenstumpfs dagegen hat einen hohen Materialverbrauch zur Folge, verkleinert die Hohlräume, gewährleistet aber andererseits eine regelmässig verteilte hohe Belastbarkeit des Oberbodens. Der optimale Neigungswinkel ct wird aus den an den Oberboden gestellten Anforderungen ermittelt. Es versteht sich von selbst, dass bei quadratischem horizontalem Querschnitt vier gleiche Neigungswinkel gebildet werden, bei rechteckigem Querschnitt dagegen sind zwei einander gegen überliegende Neigungswinkel gleich. Je mehr das Längenverhältnis von Rechteckseiten von 1 abweicht, desto unterschiedlicher sind die beiden nicht gegenüberliegenden Neigungswinkel a.
Der/die Neigungswinkel oder Seitenflächen des unteren Pyramidenstumpfs sind immer grösser als die Neigungswinkel a. Vorzugsweise liegt/liegen der/die Neigungswinkel p im Bereich von 30-80 , insbesondere bei 60-75 . Auch hier sind zur Optimalisierung des Neigungswinkels B verschiedene Gesichtspunkte zu berücksichtigen, beispielsweise seien der Verbrauch an Füllmaterial und die Tragfähigkeit sowie bei mit der Folie hergestellten Oberböden die potentielle Verklemmungsgefahr von Installationskabeln im unterhalb der Stützelemente gebildeten Hohlraum erwähnt.
Für die Herstellung der Stützfolie werden übliche Materialien und Verfahren eingesetzt. Vorzugsweise besteht die Stützfolie aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus Polyvinylchlorid (PVC), Polyolefinen, wie Polyäthylen (PE) oder Polypropylen (PP), oder Polyaromaten, wie Polystyrol (PS). Diese Materialien haben den Vorteil, dass sie nach dem Aushärten des Oberbodens durch einen Heissluftstrom geschmolzen bzw. verbrannt werden können, wodurch eine gute thermische Leitfähigkeit des Oberbodens gewährleistet ist. Stützfolien aus thermoplastischem Kunststoff werden nach üblichen Spritzverfahren hergestellt.
Die Stützfolien können jedoch auch aus einem gut tiefziehbaren Metall bestehen, beispielsweise aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Metallfolien müssen nach dem Aushärten des Oberbodens nicht entfernt werden, weil sie thermisch gut leitfähig sind.
Da die Wärmeübertragung nur vom Hohlraum zum Oberboden, jedoch nicht vom Unterboden zum Oberboden gut sein soll, kann im untersten Bereich des unteren Pyramidenstumpfs eine Isolation angebracht werden. Dies kann in bekannter Weise dadurch erfolgen, dass entsprechend geformte, wärmeisolierende Plättchen, beispielsweise aus Kork oder einem organischen oder keramischen Hartschaum eingelegt werden. Einfacher und billiger wird jedoch der unterste Bereich des unteren Pyramidenstumpfs mit einer Portion wärmeisolierenden Pulvers oder poröser Granalien bedeckt. Die Wärmeisolierungen können vor oder nach der Montage der Stützfolien auf der Baustelle eingebracht werden.
Die Stützfolien werden in Form von Platten bevorzugt jedoch in Form von Rollen hergestellt und aufbewahrt. Zur vereinfachten Montage können die äussersten Vertiefungen ineinander gelegt werden. Weiter kann der Randbereich Mittel zur Verbindung von Folienbahnen bzw. Platten haben.
Dabei werden insbesondere die aus d er der Verpackungsindustrie bekannten Bördelungen verwendet, welche nur zusammengesteckt und aufeinandergedrückt zu werden brauchen. An Stelle des Zusammendrückens kann aber auch ein selbstaushärtender Kleber oder ein Thermolack verwendet werden. An Stelle von Bördelungen können jedoch auch ineinanderlegbare Nuten ausgebildet sein, die ihrerseits leicht verklebt oder durch thermische Behandlung dicht verbunden werden können.
Falls es vom wirtschaftlichen Standpunkt aus vertretbar ist, können noch weitere, an sich bekannte Massnahmen getroffen werden: - Einbau von Verstärkungsmaterialien aus thermoplastischem Kunststoff oder Metall, - Ausbildung von weiteren vertikal, horizontal und/oder diagonal verlaufenden Verstärkungssicken, - Dickere Ausbildung der kritischen Stellen der Folien, beispielsweise der Verstärkungssicken im Bereich der Seitenkanten des oberen Pyramidenstumpfs und dem flächig ausgebildeten Bereich der Seitenkanten des unteren Pyramidenstumpfs.
Obwohl der Stützfolie im Bereich des Hoch- und Tiefbaus ein breites Verwendungspektrum offen steht, wird sie in erster Linie als formgebende Schalung zur Herstellung von in situ aushärtenden Oberböden verwendet. Dazu wird die Stützfolie mit ihren Vertiefungen bzw. den Stützfüssen auf den gereinigten rohen oder mit einer Schutzschicht versehenen Unterboden gestellt, die Übergangsstellen zwischen den Platten bzw.
Bahnen der Stützfolie gegebenenfalls abgedichtet und eine fliessfähige Masse eingegossen. Besteht die fliessfähige Masse aus einer Suspension, ist sie selbstnivellierend, nimmt eine horizontale Lage ein und bildet eine glatte Oberfläche. Ist die fliessfähige Masse von grösserer Konsistenz, so muss sie glatt gestrichen werden. Als fliessfähige Massen haben sich in der Praxis beispielsweise Beton oder Estrich bewährt, die bei hoher Wärmeleitung eine gute Tragfähigkeit haben.
Da die Gewölbestruktur des Oberbodens exakt der Form der Stützfolie entspricht, ist von wesentlicher Bedeutung, dass die Ausgestaltung dieser Stützfolie nicht nur deren Tragfähig keit, sondern auch derjenigen des späteren Oberbodens Rechnung trägt. Deshalb muss kritischen Stellen, wie z.B. der Ausgestaltung der Verstärkungssicken und deren Übergang in den flächigen Bereich der Seitenkanten des unteren Pyramidenstumpfs grösste Beachtung geschenkt werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vertiefung in der Stützfolie mit umlaufendem Randbereich,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Stützfolie nach Fig. 1, mit verschieden lang ausgebildetem unterem Pyramidenstumpf, und
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Stützfolie mit vier in Abstand von einander angeordneten Vertiefungen.
Die in Fig. 1 dargestellte Vertiefung 10 einer Stützfolie ist im Querschnitt quadratisch ausgebildet. Ein umgebender Rand 12 liegt in der Folienebene. Ein horizontal umlaufender Knick 14 trennt die Vertiefung in zwei Pyramidenstümpfe, wobei die Seitenflächen 16 des oberen Pyramidenstumpfs 18 flacher verlaufen als die Seitenflächen 20 des unteren Pyramidenstumpfs 22. Im Bereich der Seitenkanten des oberen Pyramidenstumpfs 18 sind Verstärkungssicken 24 ausgebildet, welche eine sich nach unten verjüngende trapezförmige Querschnittsform haben. Die Verstärkungssicken 24 beginnen im Randbereich 12 und enden im flächig ausgebildeten Bereich der vier Seitenkanten 26 des untern Pyramidenstumpfs 22.
Die Bodenfläche 28 der Vertiefung 10 ist im vorliegenden Fall oktogonal ausgebildet.
In Fig. 2 sind Vertiefungen 10 mit verschieden hohem unteren Pyramidenstumpf 22 angedeutet, wobei jedoch nur der unterste Bereich der Vertiefung, der im fertigen Hohlboden als Stützfuss dient, dargestellt ist. Aus dieser Figur ist die Neigung der Seitenflächen besonders gut ersichtlich. Die Seitenflächen 16 des oberen Pyramidenstumpfs 18 haben den Neigungswinkel a, welcher wesentlich kleiner ist als der Neigungswinkel p der Seitenflächen 20 der jeweiligen unteren Pyramidenstümpfe 22.
Weiter ist aus Fig. 2 gut ersichtlich, dass die Tiefe der Verstärkungssicken 24 von oben nach unten zunimmt und deren Boden in geschweifter Kurve tangential in den flächigen Bereich 26 der Seitenkanten des unteren Pyramidenstumpfs 22 übergeht. Diese Merkmale sind für die Tragfähigkeit der Stützfolie und insbesondere des von ihr geformten Oberbodens von Bedeutung.
In Fig. 3 ist gezeigt, wie vier nebeneinanderliegende Vertiefungen 10 einer Stützfolie ausgebildet sind. Über die Breite einer Folienbahn können sich jedoch z.B. vier bis zwanzig Vertiefungen erstrecken, je nach den Dimensionen von Vertiefungen und Folienbahn.