Aus
CH-A-291 754 ist ein Bauelement bekannt, das aus einem Grundelement
besteht, welches an der Ober- und Unterseite mindestens eine Rille
aufweist, die sich über
die gesamte Länge
der Ober- bzw. Unterseite erstreckt und an den vertikalen Stoßflächen des
Grundelements in senkrecht verlaufende Rillen übergeht. In dieser Druckschrift
wird überdies
offenbart, dass an der Ober- und der Unterseite des Grundelements
jeweils eine zweite Rille sich mit der ersten kreuzt und senkrecht
zu dieser steht. Die Rillen dienen dabei zur Aufnahme stabförmiger Elemente
für die
formschlüssige
Verbindung aneinander anschließender
Grundelemente.
WO
01/57333 offenbart ein Baustein bestehend aus einem quaderförmigen Grundelement,
das wenigstens zwei parallel verlaufende Nuten aufweist, die umfangsgeschlossen über alle
vier jeweils in einem rechten Winkel aneinander anschließenden Begrenzungsflächen durchgehend
verlaufen. Ferner weist dieses Grundelement an der oberen und an
der unteren Begrenzungsfläche
rechtwinklig einander kreuzende Nuten auf, die umfangsgeschlossen über alle
vier jeweils im rechten Winkel aneinander anschließenden Begrenzungsflächen durchgehend
verlaufen. Bislang sind die zuvor beschriebenen Bausteine lediglich
als Massivbausteine bekannt. Hohlräume für die Aufnahme von Versorgungsleitungen oder
für die
Befüllung
mit Dämmmaterialien
sind nicht vorgesehen.
Dagegen
sind aus dem Stand der Technik verschiedene Hohlbausteine in unterschiedlichen Formgebungen
und mit unterschiedlichen Hohlraumquerschnitten bekannt, die an
den Außenflächen eine
oder mehrere Nuten sowie entsprechende Verbindungselemente, beispielsweise
Rippen zur Verklinkerung aufweisen. Die Hohlräume dieser Bausteine können herstellungsseitig
mit verschiedenen Dämmstoffen
ausgefüllt
werden. So ist aus
DE
85 04 737 U ein Hohlbaustein, insbesondere Lochziegelung
für die
Errichtung von Mauer- und Deckenwerken bekannt, der mit einem Dämmstoff
ausgefüllt
ist und an mindestens einer Außenseite
eine Verklinkerung aufweist, die sich über die gesamte Außenflächenausdehnung
erstreckt. Nachteil dieses Bausteins ist es, dass die Verbindungselemente
lediglich an den Seitenflächen
vorgesehen sind. Eine Verbindung beim direkten oder versetzt zueinander übereinander
Stapeln der Bausteine kann so nicht erreicht werden.
Die
bekannten Ausführungsformen
von Hohlbausteinen werden aus Beton, Kalksandstein, Ziegelstein,
Gasbeton oder anderen porösen
Werkstoffen hergestellt. Aufgrund der Porosität dieser Materialien können die
Hohlräume
im Verhältnis
zu dem Gesamtvolumen des Bausteins nur einen geringen Querschnitt
einnehmen, da der Baustein sonst bei seitlich auftretenden Druck
instabil wird. Dies reduziert den Raum für die Einbringung von Dämmstoffen und
macht die Verlegung von Versorgungsleitungen unmöglich.
Auch
eine kraftschlüssige
Verbindung ist nicht möglich.
Bei herkömmlichen,
porösen
Hohlbausteinen besteht zwischen den Nuten und den Federelementen
materialbedingt ein erhebliches Spiel. Es muss deshalb zusätzlich eine
relativ große
Menge an Mörtel
oder Klebemasse verwendet werden, um die Hohlraumsteine fest miteinander
zu verbinden. Werden zwei solcher Bausteine einmal miteinander verbunden,
lassen sie sich nicht ohne Zerstörung
wieder voneinander trennen.
Die
aus
US 3 668 832 und
US 2 209 564 bekannten Hohlbausteine
aus Kunststoff bzw. aus Metall, d.h. aus einem nicht-porösen Material,
weisen keine Verbindungselement in Form von Nuten oder korrespondierenden
Federelementen auf, die es erlauben, die Bausteine in verschiedenen
Lagen miteinander formschlüssig
und kraftschlüssig
zu verbinden.
Aufgabe der
Erfindung
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauelement zu schaffen, das
in jeder Lage, sowohl in der Senkrechten als auch in der Waagerechten,
mit anderen Bauelementen formschlüssig und kraftschlüssig verbunden
werden kann, den Bedürfnissen
anpassbare Dämmeigenschaften
aufweist und funktionsgerecht ist.
Lösung der
Aufgabe
Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein, vorzugsweise quaderförmiges,
Grundelement vorgeschlagen, das an jeder der seitlichen Begrenzungsflächen entweder
eine Nut oder ein im Querschnitt mit der Nut korrespondierendes
Verbindungselement in Form eines leistenförmigen Federelements aufweist
und auf dessen unteren Begrenzungsfläche sich mindestens zwei Nuten
kreuzen, wobei das Grundelement hohl ist und der dadurch gebildete
Hohlraum von mindestens einer der Begrenzungsflächen aus zugänglich ist.
Aufgrund der Anwendung des Nut-Federprinzips wird erreicht, dass
die damit erzeugte Klemmkraft zwischen den Bausteinen eine kraftschlüssige Verbindung
herstellt. Der Formschluss wird dadurch erreicht, dass die Bausteine
im zusammengefügten
Zustand an den parallel ausgerichteten Begrenzungsflächen aneinander
liegen. Damit ist ein 180° Winkel
oder ein 90° Winkel
zischen den Bausteinen immer dann erreicht, wenn auf die flächige Anlage
der Begrenzungsfläche geachtet
wird.
Um
die erforderliche Formstabilität
des Grundelements zu erzielen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass das Grundelement aus einem nichtporösen Material, vorzugsweise
Kunststoff oder Holz oder ein Gemisch aus diesen Materialien (z.B. WERZALIT® S2)
besteht. Vorteil dieser Materialwahl ist überdies, dass aufgrund der äußerst geringen Temperaturleitfä higkeit
von Kunststoffen zwischen den Bauelementen keine oder zumindest
nur geringe Kältebrücken entstehen
können.
Zudem kann ein recyclebarer Kunststoff verwendet werden, welcher
allein oder zusammen mit Holz den Vorteil höherer Umweltverträglichkeit
hat. Schließlich
sind die Baumaterialien einfach entsorgbar.
Der
erfindungsgemäße Baustein
kann durch Ausfüllung
der Hohlräume
mit einem Dämmstoff
eine verbesserte Wärmedämmung und
gleichzeitig einen verbesserten Schallschutz erhalten. Die Befüllung kann
dabei herstellerseitig vor Montage der Bauelemente zu einer Baukonstruktion
oder später,
im montierten Zustand (z.B. mit ISOFLOC®) erfolgen.
Darüber hinaus
können
die Hohlräume
der über-
bzw. nebeneinander verbauten Bauelemente verwendet werden, um Versorgungseinrichtungen
für Gebäude, beispielsweise
Stromkabel, Wasserleitungen, EDV-Kabel, Gasleitungen o.ä. innerhalb
der Bauelemente entlang zu führen.
Als Hohlräume
für die
Verlegung der Versorgungsleitungen können dabei auch die auf den
Begrenzungsflächen
verlaufenden Nuten dienen. Wenn die Nuten tiefer als die Höhe der korrespondierenden
Federelemente in das Grundelement eingeschnitten sind, entstehen
zwischen den eingesetzten Federelementen und der Bodenfläche der
Nuten Zwischenräume.
In diese Zwischenräume
können
die jeweiligen Versorgungsleitungen eingezogen werden.
In
die an den seitlichen Begrenzungsflächen verlaufenden Nuten können in
einer erfindungsgemäßen Ausführung flächige Fassadenverkleidungen, Dämmplatten
oder ähnliches
formschlüssig
eingeschoben werden, die auf ihrer nach innen gerichteten Fläche korrespondierende
Federelemente aufweisen.
Es
wird weiter vorgeschlagen, dass sowohl die Oberseite des Grundelements
als auch mindestens eine der Seitenflächen mindestens zwei parallel verlaufende
Federelemente aufweisen. Dabei entspricht der Abstand zwischen den
Federelementen und die Höhe
der Federelemente genau den an den übrigen Seitenflächen sowie
der Unterseite des Grundelementes vorgesehenen Nuten.
Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Federelemente und das Grundelement
einstückig
derart ausgebildet sind, dass die Höhe, um welche die Verbindungselemente über die
Umrisslinien des Grundelementes hinausragen, der Tiefe der vorgesehenen Nuten
entsprechen. Vorteil der einstückigen
Ausformung des Grundelemente und der Federelementen ist, dass die
Bauelemen te ohne Hinzufügung
zusätzlicher,
gesonderter leistenförmiger
Verbindungselemente unmittelbar miteinander verbunden werden können. Es
bedarf demnach keines weiteren Bauteils, um eine Baukonstruktion
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Bauelemente zu erstellen.
Sofern weitere Verbindungsmöglichkeiten
zwischen verschiedenen Bauelemente geschaffen werden sollen, können zusätzliche
leistenförmige
Federelemente in die verbleibenden Nuten eingesetzt werden, wobei
vorzugsweise die Höhe
eines gesondert einzusetzenden Federelements der doppelten Tiefe
einer Nut entspricht.
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Versorgungsleitungen
bereits herstellungsseitig in die Bauelemente derart eingefügt, dass bei
der Verbindung der Bauelemente zugleich eine Konnektierung der Versorgungsleitungen
erzielt wird. Um eine Vielzahl an Verbindungsmöglichkeiten sowohl in der Waagerechten,
als auch in der Senkrechten zu erreichen, können verschiedene Modelle der Bauelemente
gefertigt werden, die unterschiedliche Anordnungen der intern verlegten
Versorgungsleitungen aufweisen. Diese Versorgungsleitungen sind
an ihren von außen
zugänglichen
Enden mit anderen Versorgungsleitungen durch Anschlüsse verbindbar. Wenn
die Verbindungselemente und die Versorgungsanschlüsse in ihrer
Position auf den Bauelementen einem festgelegten Raster folgen,
lassen sich einfach und schnell zu verbindenden Baukonstruktionen
mit vorverlegten Versorgungsleitungen erstellen.
Zweckmäßig kann
es ferner sein, erfindungsgemäße Bauelemente
durch Auswahl der Form und der Größe des Grundelements sowie
durch Verteilung der Nuten und Federelemente funktionsgerecht für unterschiedlich
Einsatzbereiche beim Gebäudebau
herzustellen. Diese können
beispielsweise als Bausteine zur Errichtung eines Türstocks,
eines Fensterrahmens, als ein Rundbausteins, und vieles mehr ausgestaltet
sein.
Erfindungsgemäß können die
Federelemente ihrerseits hohl ausgebildet werden, wodurch Raum für die Verlegung
von Versorgungsleitungen (z.B. Elektroleitungen im Niedervoltbereich,
Telefon-, Fernseh- oder Netzwerkkabel, etc.) entsteht.
Eine
Verbesserung der Verbindungsmöglichkeiten
wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, dass über
mindestens drei der seitlichen Begrenzungsflächen durchgehend zwei Nuten
verlaufen und diese Nuten auf der Unterseite des Grundelementes
jeweils von einer weiteren Nut aufgenommen und über die gesamte Fläche der
Unterseite miteinander verbunden werden, wodurch mindestens vier,
sich im rechten Winkel kreuzende Nuten entstehen.
Um
eine verbesserte Kombinierbarkeit der Bauelemente untereinander
zu erreichen, wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Bauelement
auf seiner unteren Begrenzungsfläche mehrere
sich kreuzende Nuten vorsieht, die in Winkeln von vorzugsweise jeweils
45° zueinander
angeordnet sind.
Die
erfindungsgemäßen Bauelemente
können
nicht nur als Bausteine für
die Errichtung von Wänden
oder dergleichen verwendet werden. Eine maßstabsgetreue Verkleinerung
der Bauelemente kann überdies
als Planungshilfe für
die Erstellung von Gebäuden
und anderen Bauwerken benutzt werden. Es wird vorgeschlagen, dass
die maßstabsgetreu
verkleinerten Bausteine (Modell-Bausteine)
von einem Kunden (z.B. Bauherr, Architekt, Bauleiter, etc.) verwendet
werden, um ein Modell des zu errichtenden Bauwerks zu erstellen.
Die für
das Bauwerk benötigten
Bausteine können
anhand des Modells ausgewählt
und gezählt
werden. Um die nach Form, Größe und Funktion
divergierenden Bausteine, die für
die Errichtung eines Bauwerks benötigt werden, zu ermitteln,
können
die maßstabsgetreu
verkleinerten Bausteine durch unterschiedliche Farben gekennzeichnet
werden. Jede Farbe steht dabei für
einen bestimmten, nach Form, Größe und Funktion
definierten Baustein. Der Kunde zählt nun die in dem Modell verwendeten
farbigen Modell-Bausteine. Anhand der auf diese Weise ermittelten
Anzahl an Modell-Bausteinen
kann anschließend
eine Bestellung der tatsächlich
zu verbauenden Bausteine aufgegeben werden. Diese Methode der Auswahl
und Bestellung von Bausteinen kann einerseits anhand realer Modell-Bausteine
erfolgen, andererseits ist auch eine virtuelle Simulation an einem
Computer und eine Bestellung via computergestützter Datenübertragung (z.B. Internet),
Faxbestellung, etc. denkbar.
Schließlich ist
auch eine Verwendung der verkleinerten Bausteine als Kinderspielzeug
denkbar.