DE102012007881B4 - Support device, component and method for mounting a component - Google Patents
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Abstract
Stützvorrichtung (1) für ein Bauelement (14) mit zwei parallel angeordneten Deckplatten (12), umfassend eine Mehrzahl von im Wesentlichen stabförmigen zueinander parallelen Stützen (2), wobei die Stützen (2) jeweils paarweise durch Streben (8) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (8) jeweils derart geformt ist, dass sie eine im Mittelpunkt zwischen den verbundenen Stützen (2) und parallel zu diesen angeordnete dritte Stütze (2) nicht berührt.Support device (1) for a building element (14) with two cover plates (12) arranged in parallel, comprising a plurality of essentially rod-shaped supports (2) parallel to one another, the supports (2) being connected to one another in pairs by struts (8), characterized in that the strut (8) is shaped in such a way that it does not touch a third support (2) arranged in the center between the connected supports (2) and parallel to them.
Description
Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung für ein Bauelement mit zwei parallel angeordneten Deckplatten, umfassend eine Mehrzahl von im Wesentlichen stabförmigen zueinander parallelen Stützen, wobei die Stützen jeweils paarweise durch Streben miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Bauelement mit einer derartigen Stützvorrichtung sowie ein Verfahren zum Montieren eines Bauelements.The invention relates to a support device for a component having two cover plates arranged in parallel, comprising a plurality of substantially rod-shaped supports which are parallel to one another, wherein the supports are connected to each other in pairs by struts. The invention further relates to a component with such a support device and a method for mounting a component.
Eine der wichtigsten Herausforderungen für die Zukunft ist, den Verbrauch an Rohstoffen drastisch zu reduzieren. Insbesondere im Bausektor liegen hier sowohl für zukünftige Projekte, als auch im Bestand, erhebliche Potentiale brach. Das betrifft sowohl den durch die Nutzung entstehenden Verbrauch an Energie, als auch die graue Energie, die mit Bau, Erhalt und Abriss der Gebäude verbunden ist. Eine weitere Herausforderung besteht darin, erneuerbare Energie, möglichst ohne Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion und zum Naturschutz, kostengünstig zu gewinnen und speicherbar zu machen.One of the key challenges for the future is to drastically reduce the consumption of raw materials. Particularly in the construction sector, considerable potential has been lost both for future projects and for existing ones. This applies both to the consumption of energy resulting from the use and the gray energy associated with the construction, maintenance and demolition of the buildings. Another challenge is to cost-effectively recover and store renewable energy, without competition for food production and conservation.
Hinsichtlich der durch Nutzung des Gebäudes verbrauchten Energie liegt in jüngster Zeit der Fokus auf einer Verbesserung der Wärmeisolierung. Hinsichtlich der verbrauchten Energie insbesondere beim Bau kommen Leichtbauweisen zur Anwendung. In beiden Bereichen gibt es Ansätze, hier Vakuumtechnik zur Anwendung zu bringen.With regard to the energy consumed by the use of the building, the focus recently has been on improving the heat insulation. With regard to the energy consumed, especially during construction, lightweight constructions are used. In both areas there are approaches to apply vacuum technology here.
Häufig kommen hier Bauelemente in Sandwich-Bauweise zur Anwendung, d. h. Bauelemente mit zwei parallel angeordneten Deckplatten und einer entweder hohlen oder verfüllten Kernstruktur. Diese können auch zur Isolierung gegen Wärme und Schall evakuiert werden. Gerade bei großen Sandwich-Elementen ist dann aber entweder eine druckfeste, aber poröse Verfüllung notwendig, um die Stabilität zu gewährleisten, oder es müssen entsprechende Stützvorrichtungen zur Anwendung kommen, die die Deckplatten gegeneinander abstützen.Frequently, components are used here in sandwich construction, d. H. Components with two parallel cover plates and an either hollow or filled core structure. These can also be evacuated for insulation against heat and noise. Especially with large sandwich elements but then either a pressure-resistant, but porous backfilling is necessary to ensure stability, or it must be appropriate support devices are used, which support the cover plates against each other.
Kernschichten für z. B. Sandwich-Paneele nach dem Stand der Technik bestehen größtenteils aus geschäumten Kunststoffen, aus leichten Hölzern oder aus Wabenstrukturen. Des weiteren gibt es Sandwich-Paneele mit Stegen als Abstandhalter, gefalteten Strukturen oder Wellstrukturen.Core layers for z. B. Sandwich panels according to the prior art consist largely of foamed plastics, light woods or honeycomb structures. Furthermore, there are sandwich panels with webs as spacers, folded structures or corrugated structures.
Um sowohl das Verfahren zur Herstellung dieser Elemente zu vereinfachen und den Klebstoffbedarf zu reduzieren, als auch in besonders einfacher Weise die Nutzung dieser Elemente als Vakuum-Dammsystem möglich zu machen, ist aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stützvorrichtung, ein Bauteil und ein Verfahren zum Montieren eines Bauteils mit einer derartigen Stützvorrichtung anzugeben, welche die Flexibilität beim Zusammenbau der Bauteile insbesondere hinsichtlich der Anzahl der in bestimmten Bereichen zwischen den Deckplatten angeordneten Stützen erhöhen.The invention is therefore an object of the invention to provide a support device, a component and a method for mounting a component with such a support device, which increase the flexibility in assembling the components, in particular with regard to the number of arranged in certain areas between the cover plates supports.
Bezüglich der Stützvorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem die Strebe jeweils derart geformt ist, dass sie eine im Mittelpunkt zwischen den verbundenen Stützen und parallel zu diesen angeordnete dritte Stütze nicht berührt.With regard to the support device, this object is achieved according to the invention, in that the strut is in each case shaped such that it does not touch a third support arranged in the center between the connected supports and parallel thereto.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Flexibilität beim Zusammenbau der Bauteile erhöht werden könnte, wenn trotz der regelmäßigen Anordnung der Stützen zwischen den Deckplatten ein nachträglichen Einbau weiterer Stützen in regelmäßigen Abständen möglich wäre. Gerade bei einer linearen Verbindung aus Streben zwischen den Stützen stehen diese Streben dem Einbau weiterer Stützen jedoch im Weg. Daher sollten die Streben entsprechend geformt sein, dass zwischen den miteinander verbundenen Stützen eine weitere Stütze angeordnet werden kann.The invention is based on the consideration that the flexibility in assembling the components could be increased if, despite the regular arrangement of the supports between the cover plates, a subsequent installation of further supports at regular intervals would be possible. Especially with a linear connection of struts between the columns, however, these struts are in the way of the installation of further supports. Therefore, the struts should be shaped so that another post can be placed between the connected struts.
Vorteilhafterweise ist die Strebe jeweils bogenförmig geformt. Dies ist eine besonders einfache Form, die ein nachträgliches Einfügen von weiteren Stützen erlaubt.Advantageously, the strut is arc-shaped in each case. This is a particularly simple form that allows subsequent insertion of additional posts.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Stützvorrichtung eine Klemmvorrichtung auf. Mittels der Klemmvorrichtung können die einzelnen Reihen von Stützen kleberlos miteinander unter Verwendung z. B. einer Schnur verbunden werden. Ebenso können durch diese Klemmvorrichtungen zusätzlich einzelne Stützen oder ein Randverbund mit der Kernstruktur verbunden werden.In an advantageous embodiment, the support device on a clamping device. By means of the clamping device, the individual rows of columns without glue together using z. B. a string can be connected. Likewise, by means of these clamping devices, individual supports or an edge bond can additionally be connected to the core structure.
Die Klemmvorrichtung kann dabei sowohl an den Stützen als auch an den Streben angeordnet werden, ist jedoch vorteilhafterweise an den Stützen angeordnet.The clamping device can be arranged both on the supports and on the struts, but is advantageously arranged on the supports.
Vorteilhafterweise sind bei der Stützvorrichtung die Streben der miteinander durch Streben verbundenen Stützen einer Stützenreihe in einer Ebene angeordnet, wobei die Ebene die jeweilige Stütze außerhalb ihres Mittelpunktes schneidet. Die Verbindung der einzelnen Stützen erfolgt also so, dass sie entweder unter- oder oberhalb der Mitte der Stütze (d. h. in halber Höhe) verläuft. Werden zwei Reihen von Stützen seitenverkehrt zueinander eingebaut, so können sich die Verbindungen berühren, sind sich aber nicht im Weg. Im Extremfall kann die Verbindung auch an der Ober- oder Unterseite der Stützen erfolgen.Advantageously, in the support device, the struts of the supports connected by struts of a row of columns in a plane, wherein the plane of the respective support cuts outside of its center. The connection of the individual supports thus takes place so that it runs either below or above the center of the support (ie at half height). If two rows of columns are installed laterally opposite to each other, the connections may touch each other, but they are not in the way. In extreme cases, the connection can also be made on the top or bottom of the supports.
Vorteilhafterweise ist zumindest ein Teil der Stützen an einem axialen Ende gegenüber ihrem mittigen Querschnitt verbreitert oder ist derart ausgestaltet, dass sich die Stütze unter Druckeinwirkung in axialer Richtung gegenüber ihrem mittigen Querschnitt verbreitert. Ein guter Kontakt und eine Stabilisierung gegenüber den Deckplatten wird durch die Verbreiterung am axialen Ende erreicht. Dadurch wird die Kontaktfläche vergrößert und dennoch Material eingespart. In der alternativen Ausgestaltungsform haben die Stützen im unverbauten Zustand nicht notwendigerweise einen größeren Querschnitt mit einer größeren Kontaktfläche an ihrem Ende, sondern die vergrößerte Kontaktfläche wird erst durch Druckeinwirkung beim Einbau zwischen den Deckplatten erzeugt. Dies ist beispielsweise durch entsprechende Schlitze und Materialaussparungen am jeweiligen Ende möglich. Transport und Herstellung der Stützen werden dadurch vereinfacht.Advantageously, at least a part of the supports is widened at an axial end with respect to its central cross-section or is configured such that the support widens under pressure in the axial direction with respect to its central cross-section. Good contact and stabilization with respect to the cover plates is achieved by broadening at the axial end. This increases the contact area and yet saves material. In the alternative embodiment, the supports in the uninstalled state does not necessarily have a larger cross-section with a larger contact surface at its end, but the enlarged contact surface is generated only by pressure during installation between the cover plates. This is possible, for example, by means of corresponding slots and material recesses at the respective end. Transport and production of the supports are simplified.
Vorteilhafterweise ist eine Mehrzahl von Stützen mittels zumindest einer Schnur verbunden. Dies ermöglicht es, eine flexible und dennoch ortsbestimmende Fixierung der Stützvorrichtung zu erreichen, die zum Transport zusammengeschoben werden kann.Advantageously, a plurality of supports is connected by means of at least one cord. This makes it possible to achieve a flexible yet location-determining fixation of the support device, which can be pushed together for transport.
Vorteilhafterweise ist der Querschnitt der jeweiligen Stütze stromlinienförmig ausgestaltet, beispielsweise in einer Tropfenform. Eine strömungsoptimierte Ausführung der Stützen reduziert die für die Verwendung in solarthermischen, vollflächig durchströmten Absorbern oder für Flächenheizungen.Advantageously, the cross section of the respective support is streamlined, for example in a teardrop shape. A flow-optimized version of the supports reduces the for the use in solar thermal, full-surface flow absorbers or surface heating.
Bezüglich des Bauelements mit zwei parallel angeordneten Deckplatten und einer Stützvorrichtung, umfassend eine Mehrzahl von im Wesentlichen stabförmigen zueinander parallelen Stützen, wobei die Stützen jeweils paarweise durch Streben miteinander verbunden sind, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Strebe jeweils derart geformt ist, dass sie eine im Mittelpunkt zwischen den verbundenen Stützen und parallel zu diesen angeordnete dritte Stütze nicht berührt.With respect to the component with two parallel cover plates and a support device comprising a plurality of substantially rod-shaped mutually parallel supports, wherein the supports are connected in pairs by struts with each other, the object is achieved in that the strut is each shaped so that they one in the center between the connected supports and arranged parallel to these third support is not touched.
Bezüglich des Verfahrens zum Montieren eines Bauelements wird die Aufgabe durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst:
- – Anordnen einer ersten Deckplatte,
- – Anordnen einer Mehrzahl von im Wesentlichen stabförmigen, vorzugsweise durch zumindest eine Schnur verbundenen Stützen parallel zueinander auf der ersten Deckplatte,
- – Verbinden der Stützen jeweils paarweise durch Streben miteinander,
- – Anordnen einer Rahmenstruktur um die Stützen,
- – Anordnen von einer zweiten, zur ersten Deckplatte parallelen, durch die Stützen beabstandeten Deckplatte,
- – Evakuieren des Zwischenraums zwischen den Deckplatten zur Fixierung,
- Arranging a first cover plate,
- Arranging a plurality of substantially rod-shaped supports, preferably connected by at least one cord, parallel to one another on the first cover plate,
- - Connecting the supports in pairs by struts together,
- Arranging a frame structure around the columns,
- Arranging a second cover plate parallel to the first cover plate and spaced by the supports,
- Evacuating the gap between the cover plates for fixation,
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die nichtlineare Verbindung der Stützen des Bauelements durch entsprechend geformte Streben gezielt auf die statischen Anforderungen für ein Bauteil eingegangen werden kann und an Stellen mit höherer Belastung eine höhere Anzahl an Stützen verbaut werden kann als an Stellen mit geringerer Belastung. Auch können insgesamt deutlich mehr Stützen pro qm verbaut werden, als bei einer geraden Verbindung. Wegen der indirekten Verbindung zwischen den Stützen kann auch kein Zug oder Druck auf die Stützen entstehen.The advantages achieved by the invention are in particular that can be addressed by the non-linear connection of the supports of the device by appropriately shaped struts targeted to the static requirements for a component and a higher number of supports can be installed at sites with higher load than at Places with less stress. Also, a total of significantly more columns per square meter can be installed, as in a straight connection. Due to the indirect connection between the columns, no tension or pressure on the columns can occur.
Besondere Vorteile bietet das auch für die Verwendung homogener Deckschichten. So wird z. B. bei den Rotoren von Windkraftanlagen – je nach Belastung der jeweiligen Stelle des Rotorflügels – eine unterschiedlich hohe Anzahl von z. B. Carbonfaserlagen oder eine unterschiedliche Dichte der einzelnen Fasern in der Lage genutzt, um eine Optimierung des Materialverbrauchs und damit des Gewichts zu erzielen. Dadurch entstehen aber hohe Kosten, da sich diese Vorgänge nur unzureichend automatisieren lassen und viel Handarbeit erfordern.This also offers special advantages for the use of homogeneous cover layers. So z. B. in the rotors of wind turbines - depending on the load of the respective position of the rotor blade - a different number of z. As carbon fiber layers or a different density of the individual fibers used in the situation to optimize the material consumption and thus to achieve the weight. However, this results in high costs, since these processes can only be automated inadequately and require a lot of manual labor.
Im Gegensatz dazu kann bei gezielter Auslegung der Kernstruktur die Stabilität auch bei der Verwendung dünnerer homogener Deckschichten erzielt werden. Der Aufwand in der Produktion sinkt deutlich, es sind weniger Spezialteile erforderlich und die Kosten für die verstärkte Kernstruktur liegen weit unter den Kosten für eine verstärkte Deckschicht.In contrast, with a specific design of the core structure, the stability can be achieved even when using thinner homogeneous cover layers. Production costs are significantly reduced, fewer special parts are required, and the costs for the reinforced core structure are well below the cost of a reinforced top layer.
Mit den bekannten Kernmaterialien wie z. B. Wabenstrukturen oder Schäumen besteht die Möglichkeit der gezielten Variation der Stabilität beim Einsatz von lagermäßig vorhandenem Standardmaterial nicht.With the known core materials such. As honeycomb structures or foams, there is the possibility of targeted variation of stability when using stock standard standard material not.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show in it
Die Stützvorrichtung
Die Stützen
Ein wesentlicher Vorteil der Ausgestaltung der Streben
Sollte die Statik eine bessere Abstützung erfordern, kann die Anzahl der Stützen
In
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