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Die Erfindung betrifft quaderförmiges Bauelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige quaderförmige Bauelemente sind in vielfacher Weise bekannt und werden unter anderem insbesondere als Mauerstein zur Erstellung von Mauerwerken verwendet. Dabei werden die einzelnen Bauelemente, beispielsweise in Form von Ziegeln, Klinkern oder dergleichen mittels eines Mörtels miteinander verbunden. Nachdem der Mörtel ausgehärtet ist, sind die einzelnen Bauelemente fest miteinander verbunden und bilden ein entsprechendes Mauerwerk.
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Problematisch bei derartigen Mauerwerken ist es allerdings, dass zur Herstellung der einzelnen Bauelemente Übung und Erfahrung notwendig sind, damit das so hergestellte Mauerwerk sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung im Lot steht, also gerade ausgerichtet ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn ein derartiges Mauerwerk nicht von Fachpersonal hergestellt wird. Für Personen, die in der Erstellung von Mauerwerken ungeübt sind, ist es nämlich nur sehr schwer möglich, ein gerades und im Lot stehendes Mauerwerk herzustellen, ohne die Hilfe eines Fachmanns in Anspruch nehmen zu müssen. Insbesondere sind daher beim Hausbau die Bauherren in der Erbringung ihrer Eigenleistung sehr eingeschränkt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die Erstellung von geraden und lotgerechten Mauerwerken und Wänden auch von Personen, die in der Erstellung von Mauerwerken ungeübt sind, sicher und fachgerecht durchgeführt werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein quaderförmiges Bauelement mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung befinden sich in den Unteransprüchen.
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Das quaderförmige Bauelement weist dabei eine Oberseite und eine Unterseite auf, welche beide wenigstens aus einer rechteckigen Grundform bestehen, die eine Breite b und eine Länge l aufweist, wobei gilt: l = 2 × b, sodass die rechteckige Grundform zwei Quadrate mit einer Seitenlänge, die der Breite b der Grundform entspricht, aufteilbar ist. Das erfindungsgemäße quaderförmige Bauelement zeichnet sich nun dadurch aus, dass es eine Höhe h aufweist, wobei sowohl auf der Oberseite als auch der Unterseite Bohrungen in der Mitte der Quadrate angeordnet sind, welche eine einheitliche Tiefe t aufweisen, die kleiner als die Hälfte der Höhe h des quaderförmigen Bauelementes ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bauelementes ist es nunmehr möglich, in die Bohrungen auf der Oberseite und der Unterseite Verbindungselemente einzubringen, sodass, nachdem beispielsweise in die Bohrungen auf der Oberseite des Bauelements die Verbindungselemente eingesteckt wurden, ein weiteres Bauelement mit seiner Unterseite derart darauf positioniert werden kann, dass die Verbindungselemente dabei in die Bohrungen auf der Unterseite des auf dem ersten Bauelement aufgesetzten Bauelements eindringen. Dadurch, dass die Bauelemente ihre Bohrungen genau in der Mitte der Quadrate der Grundform aufweisen, ist somit sichergestellt, dass eine exakt gerade und sowohl horizontal als auch vertikal lotgerechte Verbindung der einzelnen Bauelemente erfolgt. Durch das derartige Verbinden einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Bauelementen entsteht dadurch sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ein gerades und lotgerechtes Mauerwerk. Dabei ist möglich, insbesondere, mit erfindungsgemäßen Bauelementen die verschiedensten Mauerwerksverbände sicher und in einfacher Art und Weise ohne spezielle Fachkenntnisse fachgerecht herzustellen, wobei auch unterschiedliche Bauelemente mit einer unterschiedlichen Anzahl von Grundformen zusammen verwendet werden können. Beispielhaft sei hier nur folgende, nicht abschließende Auflistung von Mauerverbänden genannt: Läuferverband, Binderverband, Blockverband, Kreuzverband, Regelverband, vereinfachter Verband, Märkischer Verband, Holländischer Verband, Flämischer Verband, Gotischer Verband, Schlesischer Verband, Wilder Verband, rat-trap-Verband und Amerikanischer Verband, Quaderverband und Festungsverband.
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Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind dabei Verbindungselemente in die Bohrungen der Oberseite und/oder die Bohrungen der Unterseite eingesetzt, deren Länge V1 größer als die Tiefe der Bohrungen aber kleiner als die doppelte Tiefe der Bohrungen ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Erfindung können einzelne Bauelemente derart zusammengesetzt werden, dass sie ohne Zwischenraum aufeinander aufliegen. Vorteilhafterweise sind dabei die Verbindungselemente in den Bohrungen der Ober- und/oder Unterseite des Bauelementes klemmend ohne Spiel angeordnet, sodass mit derartigen Verbindungselementen verbundene Bauelemente sicher und fest gegeneinander fixiert sind und somit einen stabilen Verband bilden.
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Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es allerdings vorgesehen, dass in den Bohrungen der Oberseite und/oder Bohrungen der Unterseite Verbindungselemente eingesetzt sind, deren Länge V2 größer als zweimal die Tiefe der Bohrungen aber kleiner als zweimal die Tiefe der Bohrungen plus die Dicke einer aufzutragenden Klebe- beziehungsweise Mörtelschicht ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Erfindung ist es auch für nicht fachkundige Personen in einfacher Weise möglich, ein Mauerwerk mit einer Mörtel- beziehungsweise Klebeschicht herzustellen, bei der die Dicke der Mörtel- beziehungsweise Klebeschicht und somit die Fugenstärke immer gleich ist. Hierdurch wird ein optisch sehr ansprechendes Erscheinungsbild des Mauerwerks erreicht, da die Fugenstärke nicht variiert.
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Die Verbindung von Bauelementen erfolgt dabei derart, dass in die Bohrungen auf der Oberseite eines ersten Bauelementes beziehungsweise einer Reihe von ersten Bauelementen derartige Verbindungselemente eingesetzt werden und nachfolgend auf die Oberseite eine Mörtel- beziehungsweise Klebeschicht aufgebracht wird. Damit nun ein dichter Verbund zwischen den einzelnen Bauelementen erfolgt, wird ein weiteres Bauelement beziehungsweise weitere Bauelemente derart auf dem ersten Bauelement beziehungsweise auf der Reihe von ersten Bauelementen angeordnet, dass dessen/deren Unterseite mit ihren Bohrungen in die bereits in den Bohrungen auf der Oberseite des/der ersten Bauelemente/s eingesetzten Verbindungselemente eingreift. Dabei wird das auf das erste Bauelement aufgesetzte zweite Bauelement solange in Richtung des ersten Bauelementes gedrückt, bis die Verbindungselemente die Bohrungen auf der Oberseite des ersten Bauelementes und die Bohrungen auf der Unterseite des darauf aufgesetzten Bauelementes vollkommen ausfüllen. In dieser Position sind die zwei Bauelemente in vertikaler Richtung nun mit einem Abstand D beabstandet, der der Dicke der Mörtelschicht entspricht.
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Bei dieser Vorgehensweise wird überschüssiger Mörtel beziehungsweise Kleber aus den Fugen zwischen den Bauelementen herausgedrückt, sodass die Fugendicke immer der gewünschten Dicke D entspricht. Insofern ist es mit einem derartigen erfindungsgemäßen Bauelement auch für im Erstellen von Mauerwerken fachunkundiges Personal in einfacher Weise möglich, sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gerade und lotrechte Mauerwerke zu erstellen, die in vertikaler Richtung über ihre gesamte Ausdehnung eine exakt gleiche Fugenbreite zwischen den einzelnen Bauelementen aufweisen.
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Die erfindungsgemäßen Bauelemente können dabei derart ausgestaltet sein, dass sie in den Bereichen, in denen sie in horizontaler Richtung im Mauerverband an einem anderen Bauelement anliegen, Aufnahmebereiche für Mörtel oder Kleber aufweisen, sodass der zu bildende Mauerverband auch in horizontaler Richtung nochmals durch den Mörtel beziehungsweise Kleber stabilisiert wird.
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Damit auch in einfacher Weise rechtwinklig zueinander angeordnete Mauerwerke gebildet werden können, ist es in einer besonderen Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass der Querschnitt der Bohrungen gegenüber einer Rotation um 90° symmetrisch, insbesondere kreisrund, kreisförmig, quadratisch oder ähnlich symmetrisch ausgebildet ist, wobei alle Bohrungen auf der Oberseite und der Unterseite die gleiche Orientierung aufweisen.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Verbindungselemente in Form von Steckdübeln ausgebildet sind. Derartige Steckdübel sind in einfacher Weise in die jeweiligen Bohrungen auf der Oberseite und der Unterseite der erfindungsgemäßen Bauelemente einsetzbar und können aus verschiedensten Materialien, wie beispielsweise Holz, Metall, Kunststoff und dergleichen mehr bestehen.
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Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass der Querschnitt der Verbindungselemente dem Querschnitt der Bohrungen entspricht, sodass ein Formschluss zwischen Verbindungselement und Bohrung entsteht. Hierdurch ist es auch möglich, den bereits zuvor beschriebenen klemmenden Sitz der Verbindungselemente in den Bohrungen auf der Oberseite und der Unterseite der erfindungsgemäßen Bauelemente durch den zusätzlichen Formschluss zu erhöhen beziehungsweise zu gewährleisten.
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Die erfindungsgemäßen Bauelemente können dabei nicht nur aus Stein, Beton oder Ton hergestellt sein, vielmehr können auch Bauelemente aus Kunststoff, Holz oder Metall erfindungsgemäß verwendet werden.
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Hierdurch ist es möglich, dass nicht nur Mauerwerke für die Erstellung von Gebäuden oder dergleichen erstellt werden können, vielmehr können damit auch, insbesondere bei der Verwendung von Holz, Möbel, insbesondere Raumteiler, hergestellt werden. Auch ist es insbesondere bei der Verwendung von erfindungsgemäßen Bauelementen aus Kunststoff möglich, dass damit entsprechende Spielzeugbausätze aus einer Mehrzahl von Bauelementen erfindungsgemäß verwendet werden können.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Es zeigen:
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1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelementes in einer perspektivischen Ansicht,
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2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelementes in einer perspektivischen Ansicht
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3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelementes in einer perspektivischen Ansicht,
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4: das Bauelement der 3 in einer seitlichen Querschnittdarstellung,
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5: das Bauelement gemäß 4 mit in die Bohrungen der Oberseite eingesetzten Verbindungselementen,
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6: drei miteinander verbundene Bauelemente gemäß 4, wobei die Verbindungselemente gemäß 5 verwendet sind, in einer Querschnittdarstellung,
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7: das Bauelement gemäß 4 mit anderen in die Bohrungen der Oberseite eingesetzten Verbindungselementen,
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8: drei miteinander verbundene Bauelemente gemäß 4, wobei die anderen Verbindungselemente gemäß 7 verwendet sind, in einer Querschnittdarstellung,
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9: verschiedene Darstellungen von Querschnitten möglicher Verbindungselemente sowie Bohrungen und
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10: Draufsichten auf die Bauelemente gemäß den 1 bis 3.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen quaderförmigen Bauelementes gezeigt. Das dortige Bauelement weist dabei eine Breite b und eine Länge l auf, wobei die Länge l das Doppelte der Breite b beträgt. Durch dieses Verhältnis von Länge l und Breite b ist dabei eine Grundfläche 3 dieses erfindungsgemäßen Bauelementes gegeben, welches eine Oberseite 1 und eine Unterseite 2 aufweist, die sich jeweils in zwei Quadrate 4 und 5 aufteilen lässt. In der Mitte der Quadrate 4 und 5 sind dabei auf der Oberseite Bohrungen 6 und auf der Unterseite in der 1 nicht sichtbare Bohrungen 7 dargestellt, deren Tiefe t kleiner ist als die Hälfte der Höhe h des quaderförmigen Bauelementes.
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In 2 ist nun ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelementes dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel weist dabei ebenso wie das Ausführungsbeispiel der 1 eine Länge l und eine Höhe h auf. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der 1 beträgt aber hierbei die Breite des Bauelementes ebenfalls l, wobei l auch hier wiederum das Doppelte der Breite b des Ausführungsbeispiels der 1 ist. Durch diese geometrische Ausgestaltung ist nunmehr ein quaderförmiges Bauelement gegeben, welches zweimal die Grundform 3 des Bauelementes des Ausführungsbeispiels der 1 aufweist. Insofern sind auf der Oberseite 1 und auf der Unterseite 2 dieses Ausführungsbeispiels nunmehr vier Quadrate 4 und 5 gebildet, die auf der Oberseite 1 mit Bohrungen 6 und auf der Unterseite 2 mit hier ebenfalls nicht sichtbaren Bohrungen 7 versehen sind.
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In 3 ist nunmehr ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelementes gezeigt, das nun wiederum einer Verdopplung des Bauelementes des Ausführungsbeispiels der 2 entspricht. Die Länge dieses Bauelementes beträgt nun zweimal die Länge l der Bauelemente der Ausführungsbeispiele der 1 und 2 und besitzt eine Breite b. Die Höhe h entspricht auch hierbei der Höhe h der Ausführungsbeispiele der 1 und 2. Demnach sind auf der Oberseite 1 und auf der Unterseite 2 dieses Ausführungsbeispiels nunmehr acht Quadrate 4 und 5 angeordnet, die wieder jeweils in ihrer Mitte mit Bohrungen 6 beziehungsweise hier nicht sichtbaren Bohrungen 7 versehen sind.
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4 zeigt nunmehr das Ausführungsbeispiel der 3 in einer seitlichen Querschnittdarstellung. Hierbei sind nunmehr die Bohrungen 6 auf der Oberseite 1 und die Bohrungen 7 auf der Unterseite 2 des Bauelementes erkennbar. Deutlich zu erkennen ist auch, dass die Tiefe t der Bohrungen 6 und 7 kleiner ist als die Hälfte der Höhe h des erfindungsgemäßen Bauelementes.
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In der 5 ist nunmehr dargestellt, wie Verbindungselemente 8 in die Bohrungen 6 auf der Oberseite 1 des Bauelementes eingefügt sind. Die dortigen Verbindungselemente weisen dabei eine Länge V1 auf, welche kleiner ist als das Doppelte der Tiefe t der Bohrungen 6 und 7, aber Größer als deren Tiefe t.
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In der 6 ist nunmehr gezeigt, wie zwei derartige mit Verbindungselementen 8 bestückte Bauelemente horizontal aneinander angeordnet sind, wobei ein drittes Bauelement derart auf diesen beiden Bauelementen angeordnet ist, dass die Verbindungselemente 8 mit ihren aus den Bohrungen 6 auf der Oberseite 1 der unteren Bauelemente herausragenden Enden in die Bohrungen 7 der Unterseite 2 des oberen Bauelements aufgenommen sind. Wie aus der 6 deutlich zu entnehmen ist, füllen die Verbindungselemente 8 dabei die Bohrungen 7 nicht vollständig aus. Somit liegt das obere Bauelement mit seiner Unterseite 2 auf den Oberseiten 1 der unteren Bauelemente direkt auf. Hierbei wird durch die Verbindungselemente 8 ein sicherer und fester Verband der einzelnen Bauelemente erreicht. Dies insbesondere dann, wenn die Bauelemente 8 ohne Spiel in den Bohrungen 6 und 7 klemmend aufgenommen sind.
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In 7 ist nunmehr nochmals das Ausführungsbeispiel der 4 gezeigt, wobei allerdings im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 5 in die Bohrungen 6 auf der Oberseite des Bauelementes nunmehr Verbindungselemente 9 eingesetzt sind, deren Länge V2 dem Doppelten der Tiefe t plus der Dicke einer gewünschten Mörtelschichtdicke D entspricht.
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8 zeigt analog zu 6 die Verbindung dreier Bauelemente gemäß 4, wobei allerdings nunmehr Verbindungselemente 9 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 in die Bohrungen 6 auf der Oberseite 1 der beiden unteren Bauelemente eingesetzt sind. Nachdem die Verbindungselemente 9 in die Bohrungen 6 auf der Oberseite 1 dieser beiden Bauelemente eingesetzt wurden, kann nachfolgend der Mörtel auf die Oberseite 1 dieser Bauelemente aufgetragen werden. Der Mörtel wird dabei vorzugsweise so aufgetragen, dass die aus den Bohrungen 6 herausragenden Enden der Verbindungselemente 9 ebenfalls noch aus dem Mörtel beziehungsweise der Mörtelschicht herausragen. Nachfolgend wird dann ein weiteres Bauelement derart auf die beiden unteren Bauelemente aufgesetzt, dass die aus der Mörtelschicht 10 herausragenden Enden der Verbindungselemente 9 in den Bohrungen 7 auf der Unterseite 2 dieses Bauelementes aufgenommen werden. Das obere Bauelement wird dann soweit in Richtung der unteren Bauelemente gedrückt, bis die Bohrungen 7 auf der Unterseite 2 dieses Bauelementes und die Bohrungen 6 auf der Oberseite 1 der anderen beiden Bauelemente vollständig von den Verbindungselementen 9 gefüllt sind. In diesem Zustand ist zwischen dem oberen Bauelement und dem unteren Bauelement ein Abstand D gebildet, in dem sich nunmehr die Mörtelschicht 10 befindet. Sofern mehr Mörtel als notwendig auf die Oberseite 1 der unteren Bauelemente aufgetragen wurde, wird dieser beim Auflegen des oberen Bauelementes auf die unteren Bauelemente wieder herausgedrückt. Somit ist beim Herstellen des Mauerverbandes sichergestellt, dass die Fugenbreite und damit die Mörtelschicht 10 über den gesamten Mauerverband konstant die Dicke D aufweist.
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In den Darstellungen der 9 sind verschiedene Querschnitte für die Bohrungen 6 und 7 auf der Oberseite 1 und der Unterseite 2 dargestellt. Deutlich zu erkennen ist hierbei, dass sie bei einer Rotation um 90° wieder in sich übergehen. So zeigt 9a einen Kreis, 9b ein Quadrat, 9c ein gleichmäßiges Achteck und 9d ein Kreuz mit gleicher, senkrecht aufeinander stehenden, horizontalen und vertikalen Linie, wobei beide Linien sich in ihrer Mitte schneiden. Entsprechend den Querschnitten der Bohrungen können auch die zu verwendenden Verbindungselemente 8 und 9 entsprechende Querschnitte aufweisen und in Form von Dübeln ausgebildet sein.
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Der 10 sind nochmals die Bauelemente der 1 und 3, diesmal allerdings in einer Draufsicht von oben auf die Oberseite 1, gezeigt. Deutlich zu erkennen ist hierbei, dass die Grundfläche 3 wesentlich für die erfindungsgemäßen Bauelemente ist. So ist in dem der 1 entsprechenden Bauelement diese Grundform einmal vorhanden, sodass dort zwei Quadrate 4 und 5 mit einer Seitenlänge b gebildet sind, in deren Mittelpunkt jeweils eine Bohrung 6 angeordnet ist. Die Grundform 3 besitzt dabei eine Länge l, welche dem Zweifachen der Kantenlänge b der Quadrate 4 und 5 entspricht.
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In der, der 2 entsprechenden Ansicht, ist deutlich zu erkennen, dass die Grundform 3 nunmehr zweimal vorhanden ist. Insofern handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um ein Bauelement mit quadratischer Oberseite 1 und quadratischer Unterseite 2. Hierbei sind nunmehr vier Quadrate 4 und 5 mit Bohrungen 6 gegeben.
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Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 3 zeigt die letzte Darstellung der 10 nunmehr ein Ausführungsbeispiel eines Bauelementes, welches einer Verdoppelung des Bauelementes der 2 entspricht. Die Grundform 3 ist nunmehr viermal vorhanden und die Oberseite 1 und die Unterseite 2 weisen nunmehr acht Quadrate 4 und 5 auf. Auf der Oberseite sind dabei in der Mitte der Quadrate 4 und 5 wieder Bohrungen 6 und auf der Unterseite Bohrungen 7 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Oberseite
- 2
- Unterseite
- 3
- Grundform
- 4
- Quadrat
- 5
- Quadrat
- 6
- Bohrung
- 7
- Bohrung
- 8
- Verbindungselement
- 9
- Verbindungselement
- 10
- Klebeschicht
- 11
- Mörtelschicht
- b
- Breite
- l
- Länge
- h
- Höhe
- t
- Tiefe
- V1
- Länge
- V2
- Länge
- D
- Dicke
