DE112004001373T5

DE112004001373T5 - System zur Bildung isolierter Betonwände und mit Gelenken versehene Überbrückungsmatrizen dafür

Info

Publication number: DE112004001373T5
Application number: DE112004001373T
Authority: DE
Inventors: Anton I. Toronto Titishov
Original assignee: Canstroy Cz S R O; CANSTROY CZ SRO
Current assignee: FORMEXX ICF BUILDING SYSTEM INC., CA; FORMEXX ICF BUILDING SYSTEM INC., TORONTO, CA
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2006-09-28
Also published as: CA2534882C; RU2006106733A; US20050028466A1; CA2534882A1; UA84160C2; WO2005014948A1; CZ20032141A3; US7082732B2; RU2347869C2

Abstract

Überbrückungsmatrix zur Verbindung und Befestigung aneinander von zwei hochdichten Polystyren-Schaumstoffpaneelen, wobei jedes Paneel innere und äußere Oberflächen, Decke und Boden hat, welche angeordnet sind und beabstandet in paralleler Beziehung, um eine Form zur Aufnahme von Fluidmaterial, wie beispielsweise Beton, zu bilden; wobei die Überbrückungsmatrix aufweist:
zwei Endabschnitte, von denen einer gestaltet ist, um in eines der beiden Schaumstoffpaneele eingebettet zu werden, und der andere gestaltet ist, um in das andere der Schaumstoffpaneele eingebettet zu werden, und
einen Mittelabschnitt, der sich zwischen den Schaumstoffpaneelen erstreckt, wobei der Mittelabschnitt gegenüberliegende longitudinale Seitenenden hat, wobei jedes der Seitenenden mit Gelenken mit dem vorspringenden Ende des Endabschnittes verbindbar ist;
wobei die Schaumstoffpaneele miteinander verbunden werden, indem ein longitudinales Seitenende des Mittelabschnitts des vorspringenden Teils von einem der zwei Endabschnitte und das andere longitudinale Seitenende des Mittelabschnitts mit dem vorspringenden Teil des anderen Endabschnittes verbunden werden, wobei die verbundenen Schaumstoffpaneele zwischen einer...

Description

I Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Gebäudebauteil der Art, das als Wandform zum Bau von Betonwänden verwendet wird. Die Betonwandform ist von der Art, dass sie ein Paar von gegenüberliegenden Polystyren-Schaumpaneelen aufweist, die in einem beabstandeten und parallelen Bezug durch eine Anzahl von Polypropylen-Matrizen gehalten werden. Jedes Paar von Paneelen umfasst ein diskretes Wandformelement, genannt eine Form oder ein Block. Das Zusammenstapeln der Polystyren-Blöcke in Reihen produziert die Wandform, und nachdem der Hohlraum zwischen der Wandform mit Beton gefüllt wurde, verbindet sich das Polystyren mit dem Beton und verbleibt vor Ort als Isolation. Genauer bezieht sich diese Erfindung auf die Überbrückungsmatrizen, welche verwendet werden, um die Polystyren-Paneele in einem speziellen Abstand in einer parallelen Beziehung zueinander zu halten.

II Hintergrund der Erfindung

Herkömmliche Betonwände werden zuerst durch Konstruktion hölzerner Wandformen und dann Platzieren von Beton im Raum, der zwischen ihnen bereitgestellt wird, konstruiert. Wenn der Beton aushärtet, werden die hölzernen Wandformen entfernt, und die Konstruktion schreitet voran, um die Wände wie erforderlich zu isolieren und fertigzustellen. Diese Art der Konstruktion ist zeitaufwendig und verschwendet Arbeitskraft und Materialressourcen. Ferner erfordern hohe Energiekosten zum Heizen und Kühlen, dass solche Betonwände eine geeignete ther mische Isolierung speziell in Regionen mit extremen klimatischen Bedingungen aufweisen.

Als Ergebnis der fortdauernden Fortschritte in der Bauindustrie wurden viele Verbesserungen in den vergangenen, verschiedenen Jahren eingeführt. Neue Baumaterialien und Bautechniken haben sich herauskristallisiert, von denen eine das isolierte Betonformgebungssystem (ICF) ist. Gegenwärtig gibt es eine breite Vielfalt von verschiedenen ICF-Systemen, die auf dem Markt verfügbar sind, die alle zum Bau von Betonstrukturen verwendet werden.

Das präsentierte ICF-System verwendet Polystyren-Paneele, um Wandformen zur Platzierung von Beton zu konstruieren, welche als Teil der Wandisolation verbleiben. Die diskreten Elemente dieses ICF-Systems (gewöhnlich als Formen oder Blöcke bezeichnet), bestehen aus einem Paar von Polystyren-Paneelen, die in einem beabstandeten und parallelen Bezug durch eine Anzahl von Überbrückungsmatrizen gehalten werden. Diese Blöcke werden in gestapelten Reihen angeordnet, um eine hohle Polystyren-Wandform zur Platzierung von Beton zu bilden. Wenn einmal der Beton im Hohlraum der Wandform platziert ist, werden die Polystyren-Paneele mit dem ausgehärteten Beton verbunden und verbleiben als Wandisolation.

Die Boden- und Deckoberseiten der Polystyren-Paneele haben ein Schachbrettrelief, Einbuchtungen und Vorsprünge, die in Spiegelsymmetrie zueinander angeordnet sind, welche zusammenpassen und als Verriegelungsmechanismus arbeiten, um die benachbarten Reihen von Paneelen zu halten, wobei sie eine glatte und solide Wandform erzeugen. Diese Einbuchtungen und Vorsprünge der Ober- und Unterseiten sind mit einem Muster entworfen, welches sie reversibel macht. In anderen Worten sind die Blöcke reversibel, weil jede Seite (oben und unten) identisch und austauschbar ist. Zum Beispiel, wenn der Block entlang seiner Länge in die Hälfte geschnitten wird, sind beide Teile identisch und austauschbar.

Diese Eigenschaft verringert nicht nur die Abfallmenge beträchtlich, sondern ermöglicht es ebenso, Ecken mit jeder Winkelabmessung herzustellen.

Die 90°-Ecken sind ebenso reversibel, d.h. lediglich eine einzige Ecke wird hergestellt und wird austauschbar sowohl als rechte wie auch als linke Ecke verwendet, indem sie einfach von oben nach unten umgedreht wird. Das System eliminiert ebenso das Erfordernis, Blöcke mit einer variablen Eckart und der 45°-Ecke herzustellen. Indem der Standardblock im halben Winkel der gewünschten Ecke geschnitten wird und eine Seite des geschnittenen Blocks umgedreht wird, werden zwei Abschnitte der gewünschten Ecke erzeugt werden. Zum Beispiel durch Schneiden des Standardwinkels in einem Winkel von 22,5° und Herumdrehen von oben nach unten des einen Teils wird der geschnittene Block eine Ecke von 45° erzeugen, wenn die zwei Abschnitte an der geschnittenen Oberfläche miteinander verbunden werden. In ähnlicher Weise kann eine Ecke von beliebiger Abmessung hergestellt werden, wie beispielsweise 30° und 60°, oder eine Ecke mit beliebiger schiefer Ableitung.

Dieser einzigartige Entwurf der Überbrückungsmatrize macht es ebenso einfach, Wandformen für verschiedene Dicken des Betonkerns herzustellen. Die Verwendung identischer Polystyren-Paneele mit identischem, eingebettetem Endabschnitt und durch einfaches Wechseln einer verschiedenen Abmessung des mittigen Matrizenabschnittes wird eine verschiedene Betonwandform produzieren. Das heißt, die gleichen Paneele werden zur Herstellung von 100 mm Betonwandformen wie auch von 150 mm abmessenden Betonwandformen ebenso wie für 200 mm und 250 mm Betonwandformen verwendet, indem einfach ein verschiedener mittiger Matrizenabschnitt eingefügt wird. Diese Eigenschaft eliminiert das Erfordernis, eine breite Vielzahl von Gießformen zur Herstellung einer Wandform mit anderen Abmessungen zu haben, was beträchtlich die Produktionskosten verringert.

Ebenso erlaubt das Vorhandensein ähnlicher Paneele die Konstruktion von Wandformen mit einer verschiednen Betonkernbreite. Das heißt, eine Wand kann unter Verwendung von 150 mm-Formen für einen Boden und dann unter Fortfahren mit 100 mm-Formen für den zweiten Stock konstruiert werden, während fortwährend eine glatte äußere Wandoberfläche aufrechterhalten wird. Wenn die Formen übereinander gestapelt werden, werden die vergrabenen Matrizenteile ausgerichtet und so angeordnet, dass sie sich vertikal aufreihen, um vertikal fortlaufende starre Säulen über die gesamte Breite und Höhe der Wandform zu bilden. Diese starren Säulen eliminieren vollständig jedes Setzen der Polystyren-Paneele aufgrund des internen Gewichts des Betons. Die Matrizen von jeder Schicht verriegeln mit den Matrizen der vorhergehenden und nachfolgenden Schicht, wodurch das Erfordernis eliminiert wird, die zwei Schichten miteinander zu verbinden, um dass Schwimmen und das Trennen während des Platzierens des Betons zu verhindern. Solche Eigenschaften verringern den Aufbau von Wandformen um so viel wie 60 %.

Da die Polystyren-Paneele unabhängig und nicht paarweise hergestellt werden, um einen Block zu bilden, ist die Gießform so entworfen, dass doppelt so viele Paneele durch eine Gießform produziert werden. Solch eine Gießform verdoppelt die Produktionskapazität für die gleiche Maschinenzykluszeit, wodurch die Herstellkosten beträchtlich verringert werden.

Die Polypropylen-Überbrückungsmatrizen stellen das Schlüsselelement dieses ICS-Systems dar und führen folgende wesentlichen Funktionen aus:

1. Die Überbrückungsmatrizenabschnitte halten die Polystyren-Paneele in paralleler Lage, sorgen für Starre und Stabilität während der Platzierung von Beton,
2. Wenn die Blöcke übereinander gestapelt werden, werden die eingebetteten Matrizenteile ausgerichtet und so angeordnet, dass sie sich vertikal aufreihen, um fortlaufende starre Säulen über die gesamte Länge der Wandform zu bilden. Diese starren Säulen eliminieren jedes Setzen für die Polysty ren-Paneele, das aufgrund des Gewichts des internen Betons auftreten kann.
3. Ein enterhakenförmiger Haken an jedem Ende des eingebetteten Endabschnittes der Überbrückungsmatrize befindet sich in Spiegelsymmetrie mit einem enterhakenförmigen Haken einer benachbarten Reihe von Blöcken, der mit den Überbrückungsmatrizen der vorangehenden und nachfolgenden Schicht von Blöcken zu einer stabilen Wandformeinheit verriegelt, wodurch das Erfordernis eliminiert wird, die Schichten miteinander zu verbinden, um Schwimmen und Trennen während der Platzierung von Beton zu verhindern,
4. Die Überbrückungsmatrizenanordnung besteht aus zwei Endabschnitten und einem Mittelabschnitt. Die Endabschnitte sind gegenüber zueinander in jedes der Polystyren-Paneele eingebettet, wobei lediglich der röhrenförmige Abschnitt exponiert wird. Der Mittelabschnitt wird in den röhrenförmigen Haken von beiden Endabschnitten eingefügt, wodurch zwei schwenkbare Gelenke erzeugt werden. Die zwei Gelenke erlauben es den Polystyren-Paneelen zu schwingen drehen und während des Transports oder beim Speichern kollabiert zu werden. Auf diese Weise kann das Volumen der Formen reduziert werden, was es ermöglicht, dass 40 % mehr Formen zum selben Preis transportiert werden können. Die Formen werden zusammengebaut, nachdem die Paneele aus der Gießform ausgestoßen werden.
5. Die Boden- und Oberseiten der Polystyren-Paneele haben ein Schachbrettrelief (Einbuchtungen und Vorsprünge) in Spiegelsymmetrie zueinander, was es den Blöcken ermöglicht reversibel zu sein (Decke und Boden sind identisch), wodurch das Erfordernis eliminiert wird, Eckblöcke von verschiedenen Winkeln zu erzeugen. Dies verringert beträchtlich die Inventarabmessungen und den Abfall während der Konstruktion.
6. Der eingebettete Teil der Überbrückungsmatrizen ist so technisiert und entworfen, dass er mit einfachem Spritzgießen massenproduziert werden kann, ohne das Erfordernis von komplizierten Zwischenprozessen zur Er zeugung eines röhrenförmigen Abschnitts oder Gelenks. Diese Entwurfseigenschaft ist ein einzigartiges Merkmal, welche die Herstellung solcher Matrizen durch einen kostengünstigen Massenproduktionsprozess erleichtert, unter Verwendung einer Standardspritzgießform. Ebenso, weil die Überbrückungsmatrize zwei Gelenke hat, ermöglicht es dieses Merkmal, einen Block von Paneelen zu kollabieren, wodurch sein Volumen verringert wird, was wiederum die Transportkosten verringert.

Beispiele von anderen Arten von isolierten Betonwandformungssystemen werden in den folgenden Listen von kanadischen und ausländischen Patenten gezeigt:

Kanadische Patente

US-Patente

Die aufgelisteten Patente für isolierte Betonwandformungssysteme haben zum Fortschritt der Bauverfahren beigetragen, indem sie Technologien bereitgestellt haben, welche den gesamten Bauprozess beschleunigen. Jedoch muss herausgestellt werden, dass bis jetzt keines dieser ICF-Systeme in der Lage war, eine alternative Lösung für die Konstruktion von Betonschalenstrukturen zu präsentieren, welche wirtschaftlich konkurrieren kann und die weniger kostspielig zu verwenden ist als die herkömmliche Bautechnik, die Ziegel oder Holz beim Aufbau der Schalenstrukturen verwendet.

III Zusammenffassung der Erfindung

Es wurde identifiziert, dass das Schlüsselbauteil eines isolierten Betonwandformungssystems ein Überbrückungselement (Matrix) zwischen den zwei Sätzen von Polystyren-Paneelen ist, welches, wenn speziell entworfen und technisiert, we sentlich die Herstell- und Transportkosten verringern kann und ebenso wesentliche zusätzliche Vorteil bereitstellen kann, so wie:

• Verringern von Inventarabmessungen und Kosten,
• Verbessern der Wirksamkeit und Flexibilität des Systems,
• Verringern von Abfall während der Konstruktion und
• Verringern der Breite von Aufbauelementen während der Konstruktion.

Das Hauptziel dieser Erfindung ist die Entwicklung von Überbrückungsmatrizen für ein isoliertes Betonformungssystem (ICF), welches allen oben vorgegebenen Eigenschaften genügt und wirtschaftlich wettbewerbsfähig mit anderen Konstruktionssystemen zur Bildung von Betonschalenstrukturen ist.

Die Überbrückungsmatrizen bestehen aus drei Teilen: zwei identischen Endabschnitten, von denen jeder gegenüber zueinander in einem der Polystyren-Paneele eingebettet ist, und einem mittigen Matrizenabschnitt, der in jeden eingebetteten Abschnitt durch ein röhrenförmiges Gelenk eingefügt wird, das die zwei Polystyren-Paneele überbrückt und verankert. Die Gelenke des eingebetteten Endabschnittes springen aus den Polystyren-Paneelen vor und ermöglichen so eine unbehinderte Schwingbewegung des Mittelabschnitts. Die zwei Gelenke zwischen den Polystyren-Paneelen stellen einen Mechanismus bereit, welcher die Schwenkbewegung der Paneele ermöglicht, wo bei maximalem Trennabstand ein diskretes Element oder eine Form (Block) gebildet wird zur Platzierung von Beton und, wenn die Paneele kollabiert sind, zum Speichern oder während des Transports.

Der eingebettete Endabschnitt jeder Überbrückungsmatrize hat eine Hauptplatte, welche vollständig in das Polystyren eingebettet ist und die sich entlang der gesamten Länge des Polystyren-Paneels erstreckt. An jedem Ende der Hauptplatte befinden sich Lagerplatten, welche mit den Ober- und Unteroberflächen des Paneels fluchten und die sich nach außen über den gesamten Weg der äußeren Ober fläche erstrecken. Wenn die Reihen von Blöcken übereinander gestapelt werden, um eine Wandform zu bilden, werden die Überbrückungsmatrizen übereinander aufgereiht, und die eingebetteten Abschnitte verbinden sich an den Lagerplatten, um fortlaufende starre feste Säulen zu bilden, welche die Wandform stabil machen und ein Setzen der Polystyren-Paneele aufgrund des internen Gewichts des Betons verhindern.

Der eingebettete Endabschnitt der Überbrückungsmatrix hat ebenso eine Verbindungsplatte, welche parallel zur Hauptplatte ist und die an der Hauptplatte durch eine Anzahl von Bindegliedern verbunden ist. Die Verbindungsplatte fluchtet mit der inneren Oberfläche und erstreckt sich entlang der gesamten Höhe des Polystyren-Paneels.

An jedem Ende der Verbindungsplatte befindet sich ein enterhakenförmiger Haken, wobei jeder das Spiegelbild des andern ist und nach innen zeigt. Wenn die Reihen von Blöcken gestapelt werden, verriegeln die Enterhaken miteinander und sichern die gesamte Baugruppe von Blöcken in eine stabile Wandformeinheit.

Entlang der exponierten Seite der Verbindungsplatte befinden sich eine Anzahl von gepaarten halbzylindrischen Gelenken, welche alternativ einwärts zeigend platziert sind, so dass jedes komplementäre Paar von halbröhrenförmigen Gelenken ein geschlitztes Vollgelenk bildet, das dazu in der Lage ist, das Stabelement des mittigen Matrizenabschnittes zu halten. Wenn die Stabteile des Mittelabschnittes durch die halbzylindrischen Gelenke von beiden eingebetteten Endabschnitten gefädelt werden, verbindet es die zwei Polystyren-Paneele zusammen in einer beabstandeten und parallelen Position und sorgt für ein Paar von Schwenkgelenken bei jeder Verbindung. Folglich können die Polystyren-Paneele bis zur maximalen Breite der Überbrückungsmatrix bewegt werden und voneinander beabstandet werden, um Blöcke für eine Betonform zu bilden, oder zusammengefaltet zu werden, um Platz während des Transports oder beim Speichern zu sparen.

IV Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die folgenden Zeichnungen, welche das isolierte Betonwandformungssystem veranschaulichen, sind die Ausführungsformen der Erfindung:
1a ist eine repräsentative Ansicht des integralen Aufbaubauteils gemäß der Erfindung.
1b veranschaulicht eine Folge von Vorsprüngen und Vertiefungen, die an den Boden- und Deckenoberseiten von jedem Paneel gemäß dieser Erfindung angeordnet sind.
1c veranschaulicht ein einziges Polystyren-Paneel mit eingebetteten Endabschnitten der Verbindungsmatrix.
2a ist ein Querschnitt des Seitenaufrisses der Wandformbaugruppe von 1, der ebenso obere und untere Reihen von gestapelten Paneelen zeigt.
2b ist eine perspektivische Ansicht der gestapelten Reihen von Wandformbauteilen ähnlich zu jenen aus 2a.
3a zeigt eine perspektivische Ansicht der individuellen Abschnitte einer vollständigen Überbrückungsmatrix gemäß dieser Erfindung.
3b veranschaulicht die perspektivische Ansicht der Überbrückungsmatrix und wie der Mittelabschnitt gemäß dieser Erfindung eingefügt wird.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Endabschnitts der Überbrückungsmatrix, indem sie eine detaillierte Anordnung der alternierenden Gelenkhalbabschnitte gemäß dieser Erfindung zeigt.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des konischen Abschnitts der Überbrückungsmatrix gemäß dieser Erfindung.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Aufbaubauteils von 1 in einer teilweisen kollabierten Position gemäß dieser Erfindung.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht des einen Endabschnitts und des Mittelabschnitts der Überbrückungsmatrix in einer geschwenkten Position gemäß dieser Erfindung.
8 zeigt die Vergrößerung von 7 des vorgespannten Stoppers der Überbrückungsmatrix gemäß dieser Erfindung, welcher verhindert, dass der Mittelabschnitt herausrutscht.
9a zeigt die obere Draufsicht der Überbrückungsmatrix aus 3 gemäß dieser Erfindung.
9b zeigt die perspektivische Ansicht der drei Abschnitte der Überbrückungsmatrix in einem zusammengebauten Zustand gemäß dieser Erfindung.
10a zeigt eine perspektivische Ansicht der Befestiger in einer geöffneten Position, welche alternierende Blocklagen verriegeln und zusammenhalten gemäß dieser Erfindung.
10b zeigt die perspektivische Ansicht aus 10a in einer verriegelten Position gemäß dieser Erfindung.
VI Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Gemäß dieser Erfindung ist 1a eine repräsentative Darstellung eines diskreten Wandformbauteils 10, das zum Aufbau von Wandformen zur Platzierung/Aufnahme von Material, so wie Beton, verwendet wird. Die erhaltene Wandform ist von der Art, die eine Vielzahl von Wandformbauteilen 10 aufweist, die horizontal gestapelt sind, um eine Wand zu bilden, wie sie in 2a und 2b gesehen werden kann.
Das Formwandbauteil 10 umfasst ein erstes Schaumstoffpaneel 12a, gegenüberliegend einem zweiten Schaumstoffpaneel 12b angeordnet, in beabstandeter und paralleler Beziehung und miteinander verbunden mittels einer Vielzahl von Überbrückungsmatrizen 14. Wie in der 1a, der 6 und der 1b dargestellt, umfassen die Schaumstoffpaneele 12a und 12b jeweils innere und äußere Oberflä chen 6 und 8, jeweils Boden und Decke 2 und 4 und erste und zweite Enden 3 und 5. Jede der Oberseite 2 und der Bodenseite 4 haben ein schachbrettartiges Relief, das alternierende Vorsprünge 15 und Einbuchtungen 16 enthält. Das schachbrettartige Relief der Oberseite 2 befindet sich in Spiegelsymmetrie mit dem schachbrettartigen Relief der Bodenseite 4, so dass die Oberseite 2 daran angepasst ist, mit der Bodenseite 4 eines nach oben benachbarten ähnlichen Schaumstoffpaneels zusammenzupassen, wie gezeigt in 2a und 2b, und die Bodenseite 4 daran angepasst ist, mit einem nach unten benachbarten ähnlichen Schaumstoffpaneel 12 zusammenzupassen.
Mit Bezug nun auf die 3a, 3b und 9b umfasst jede Überbrückungsmatrix 14 ein Paar von Endabschnitten 20a, 20b, wobei der erste 20a im ersten Schaumstoffpaneel 12a eingebettet ist und der zweite 20b im zweiten Schaumstoffpaneel 12b eingebettet ist. Jeder Endabschnitt 20 hat eine langgestreckte Hauptplatte 22, die sich longitudinal und tief innerhalb des Schaumstoffpaneels 12 erstreckt. Parallel zur Hauptplatte 22 und sich fluchtend mit der inneren Oberfläche 6 des Schaumstoffpaneels 12 erstreckend befindet sich eine Verbindungsplatte 24, welche mit der Hauptplatte 22 über eine Folge von longitudinalen langgestreckten Verbindungselementen 23 verbunden ist. Angebracht an jedem Ende der Hauptplatte 22 sind Lagerplatten 21, welche mit den Decken und Bodenoberflächen 2 und 4 jeweils fluchten und die sich zur äußeren Oberfläche 8 des Paneels 12 erstrecken.
Bei der Herstellung des Schaumstoffpaneels 12 in der Herstellungsfabrik wird das Plastikschaumstoffmaterial, welches das Paneel 12 bildet, spritzgegossen, um den Endabschnitt 20 zu umgeben, wodurch die Verbindung zwischen dem Paneel 12 und dem Endabschnitt 20 verstärkt wird, welche folglich als ein ankerbildendes Teil des Schaumstoffpaneels 12 arbeiten. Spezieller und wie am besten in 1c und 2a erkannt werden kann, wird das Plastikschaumstoffmaterial, welches bevorzugt Polystyren ist, spritzgegossen, um das andere Ankerbauteil 20 zu um geben, so dass die Verbindungsplatte 24 des Endabschnitts 20 mit der inneren Oberfläche 6 des Schaumstoffpaneels 12 fluchten.
Mit Bezug ebenso auf 3a, 3b, 5 und 9b umfasst die Überbrückungsmatrix 14 ferner ein mittleres Matrixbauteil 30, welches sich zwischen den Schaumstoffpaneelen 12 erstreckt. Das mittlere Matrixbauteil 30, welches bevorzugt aus einem relativ nachgiebigen Polypropylen hergestellt ist, umfasst einen mittleren Teil 34, der eine Gestalt hat, die daran angepasst ist, Metallstangen/-stäbe aufzunehmen, die dazu verwendet werden, Beton zu verstärken. Das mittlere Matrixbauteil 30 hat ferner ein erstes longitudinales Seitenende 32a, das über ein Gelenk 26 mit der Verbindungsplatte 24 des ersten Endabschnitts 20a verbunden ist, und ein zweites longitudinales Seitenende 32b gegenüber dem ersten longitudinalen Seitenende 32a. Das zweite longitudinale Seitenende 32b ist über Gelenke 26 mit der Verbindungsplatte 24 des zweiten Endabschnittes 20b verbunden. Die Schaumstoffpaneele 12 sind beweglich zwischen einer ausgestreckten Position, wie gezeigt in 1a, wo die Schaumstoffpaneele 12 voneinander beabstandet sind, um den Block zu bilden, und einer teilweise kollabierten Position, wie gezeigt in 6, wo die Schaumstoffpaneele 12 nahe zueinander gebracht werden, um diese Funktion zu veranschaulichen.
Wie gezeigt in 4, um das mittlere Matrixbauteil 30 mit dem Endabschnitt 20 zu verbinden, umfasst die Überbrückungsmatrix 14 bevorzugt eine Vielzahl von ausgerichteten, offenen, geschlitzten, halbröhrenartigen Gelenken 26, alternativ auf der Verbindungsplatte 24 positioniert. Die Halbröhrengelenkabschnitte, welche nach innen zeigen, sind entworfen, um eine Folge von geschlitzten Gelenken zur Einfügung der longitudinalen Seite 32 des Mittelabschnitts 30 zu bilden, um ein Schwenkgelenk zwischen dem Endabschnitt 20 und dem Mittelabschnitt 30 zu bilden. Wie am besten in 9a und 9b erkannt werden kann, bildet jedes Paar von Halbröhrengelenken 26 eine innere Röhre 27, die ein Paar von longitudinal gegenüberliegenden Kantenteilen 26 hat, welche einen Schlitz 29 in Registratur mit den Schlitzen der anderen Paare der Halbröhrengelenke bildet, wie ge zeigt in 4. Jedes longitudinale Seitenende 32 der mittleren Matrix 30 gibt eine stabartige Form vor, welche bemessen ist, um in die innere Röhre 27 zu passen durch Einfügung desselben durch die geschlitzten Halbröhrenabschnitte 26, wie gezeigt in 3b. Mit Bezug auf 5 und 9b gibt jedes longitudinale Seitenende 32 des mittleren Matrixbauteils ferner einen Streifenteil 31 vor, der die longitudinale Seite 32 mit einem mittleren Teil 34 des Matrixbauteils 30 verbindet. Die Breite des Streifenteils 31 ist derartig, dass der Streifenteil 31 durch die Schlitze 29 des Endabschnitts 20 passt. Wie am besten in 5 erkannt werden kann, enthält der Streifenteil 31 ebenso eine Vielzahl von ausgerichteten Schlitzen 36, von denen jeder daran angepasst ist, ein Paar von halbartigen Gelenken 26 aufzunehmen, wodurch es dem Matrixbauteil 30 und dem Ankerbauteil 20 ermöglicht wird, in Bezug aufeinander zu schwenken, wie gezeigt in 7 und 8. Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst acht Paare von Halbröhrengelenken 26 auf jedem Endabschnitt 20, welche acht entsprechende Schlitze 36 haben, die auf dem Bauteil 30 bereitgestellt sind. Eine weitere Aus führungsform der vorliegenden Erfindung kann eine verschiedene Anzahl von diesen Gelenken und Schlitzen haben.
Bezugnehmend spezieller auf 8 umfasst die Überbrückungsmatrix 14 vorteilhafterweise einen Stopper 38, um zu verhindern dass das Matrixbauteil 30 nach außen, nach oben oder nach unten aus den Fingergelenken 26 des Endabschnitts 20 gleitet. Präziser besteht der Stopper 38 aus zwei Bauteilen. Das erste Bauteil von dem Stopper 38 besteht aus Rillen 38, positioniert entlang jedes Stababschnittes 32 an vier Orten, wie gezeigt in 5. Das zweite Bauteil von dem Stopper 38 besteht aus Blattelementen 25, welche in der Verbindungsplatte 24 an vier Orten positioniert sind. Wenn die longitudinalen Seiten 32 des mittleren Matrixabschnittes 30 in die Gelenkabschnitte 26 der eingebetteten Endabschnitte 20 eingefügt werden, gleiten die vier Blattelemente 25 in die vier Rillen 38 und verriegeln und halten den mittleren Matrixabschnitt 30 in richtiger Position vis-à-vis den eingebetteten Matrixabschnitten 20.
Mit Bezug auf 4, 10a und 10b umfasst die Verbindungsplatte 24 von jedem Endabschnitt 20 bevorzugt ein oberes Ende und ein unteres Ende, von denen beide jeweils einen Befestiger 28a und 28b aufweisen, um das Ankerbauteil 20 mit einem passenden Ankerbauteil 20 zu verbinden, wie am besten in 10a und 10b erkannt werden kann. Bevorzugter ist der Befestiger 28 ein enterhakenartiger Haken, der auf das Ende der Verbindungsplatte 24 gegossen ist, mit einer Extremität, die vom Ende der Verbindungsplatte 24 vorspringt. Wie am besten in 10a erkannt werden kann, welche eine offene Position des Befestigers 28 darstellt, und 10b, die die geschlossene Position des Befestigers 28 darstellt. Der Enterhaken 28a, welcher mit dem oberen Ende der Verbindungsplatte 28 verbunden ist, befindet sich in Spiegelsymmetrie mit dem Enterhaken 28b des unteren Endes dieser Verbindungsplatte 28, die daran angepasst ist, sich mit dem Verbindungsendabschnitt 20 der Überbrückungsmatrix 14 zu verbinden.
Folglich können der Verriegelungsmechanismus, bestehend aus dem schachbrettartigen Relief der Deck- und Bodenseiten der Paneele 14, und der Befestiger 28 der Verbindungsplatte 24 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einfach übereinander gestapelt werden und miteinander verbunden werden, wie gezeigt in 2b, um eine stabile Wandformeinheit zu bilden.
Spezieller bezugnehmend auf 10a ist jeder Befestiger 28 des Endabschnitts 20 so geformt, dass der vorspringende Teil des Befestigers 28a fluchtend in die Aushöhlung des Befestigers 28b des zusammenpassenden Endabschnitts 20 passt, wie veranschaulicht in 10b.
Wie aus 6 und 7 anerkannt werden kann, sind dank der spezifischen Eigenschaften der Überbrückungsmatrix 30 gemäß der vorliegenden Erfindung die Paneele 12, wenn sie einmal mit Hilfe dieser Überbrückungsmatrix 14 verbunden sind, einfach in Bezug aufeinander faltbar und können folglich in einer wohlkompakten Form zum Ort der Baustelle transportiert werden.
Insofern, als die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hierin in allen möglichen Details skizziert wurde und mit verschiedenen beigefügten Zeichnungen dargestellt wurde, muss betont werden, dass die Erfindung nicht auf diese präzise Ausführungsform beschränkt ist und dass mögliche verschiedene Änderungen und Abwandlungen hierin eingeführt werden können, ohne das Konzept oder die Absicht dieser Erfindung zu beeinträchtigen.
IV Die Ausführungsform der Erfindung, in welcher eine ausschließliche Eigenschaft oder ein Privileg beansprucht wird, werden nachfolgend angegeben:
Zusammenfassung
Die zwei Polystyren-Paneele des Systems zur Bildung isolierter Betonwände sind verbunden und werden in paralleler Beziehung durch Polypropylen-Überbrückungsmatrizen gehalten, um Raum zwischen den Paneelen bereitzustellen zur Platzierung verstärkten Betons. Jede Überbrückungsmatrix besteht aus drei Teilen, nämlich zwei identischen Endabschnitten und einem Mittelabschnitt. Jeder der Endabschnitte ist in einem der Polystyren-Paneele eingebettet, der Mittelabschnitt wird in jeden der eingebetteten Endabschnitte durch einen komplizierten Satz von Gelenken eingefügt, welche die Polystyren-Paneele überbrücken und in einem diskreten Wandformbauteil (einem Block) verankern. Der Gelenkabschnitt der eingebetteten Überbrückungsmatrizen springt aus den Polystyren-Paneelen vor, was die Bewegung der zwei Paneele von einer vollen Erstreckung gleich der Breite des zentralen Abschnitts bis zu einer vollständig kollabierten Position während des Transports ermöglicht. Der eingebettete Endabschnitt der Überbrückungsmatrix ist so entworfen, dass er über einen einfachen Spritzgießprozess kostengünstig massenproduziert werden kann, ohne eine zusätzliche, dazwischenliegende Prozedur zur Erzeugung der modularen Gelenke. Diese Entwurfseigenschaft dieser Überbrückungsmatrizen ist einzigartig, weil sie die kostengünstige Massenproduktion solcher Matrizen erleichtert und weil sie es ebenso wegen der zwei Gelenke ermöglicht, die zwei Paneele während des Transports zu kollabieren, wodurch die Transportkosten verringert werden.

Claims

Überbrückungsmatrix zur Verbindung und Befestigung aneinander von zwei hochdichten Polystyren-Schaumstoffpaneelen, wobei jedes Paneel innere und äußere Oberflächen, Decke und Boden hat, welche angeordnet sind und beabstandet in paralleler Beziehung, um eine Form zur Aufnahme von Fluidmaterial, wie beispielsweise Beton, zu bilden; wobei die Überbrückungsmatrix aufweist: zwei Endabschnitte, von denen einer gestaltet ist, um in eines der beiden Schaumstoffpaneele eingebettet zu werden, und der andere gestaltet ist, um in das andere der Schaumstoffpaneele eingebettet zu werden, und einen Mittelabschnitt, der sich zwischen den Schaumstoffpaneelen erstreckt, wobei der Mittelabschnitt gegenüberliegende longitudinale Seitenenden hat, wobei jedes der Seitenenden mit Gelenken mit dem vorspringenden Ende des Endabschnittes verbindbar ist; wobei die Schaumstoffpaneele miteinander verbunden werden, indem ein longitudinales Seitenende des Mittelabschnitts des vorspringenden Teils von einem der zwei Endabschnitte und das andere longitudinale Seitenende des Mittelabschnitts mit dem vorspringenden Teil des anderen Endabschnittes verbunden werden, wobei die verbundenen Schaumstoffpaneele zwischen einer ausgestreckten Position, in der die Schaumstoffpaneele voneinander beabstandet sind, um ein diskretes Wandformelement (einen Block) zu bilden, und einer kollabierten Position verbindbar sind, bei der die Schaumstoffpaneele nahe zueinander gebracht werden während Abschnitten des Speicherns oder des Transports.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 1, wobei der eingebettete Endabschnitt aufweist eine langgestreckte Hauptplatte, die sich longitudinal erstreckt und tief innerhalb des Schaumstoffpaneels; und die eine Lagerplatte hat, welche senkrecht mit einem Ende der Hauptplatte verbunden ist, die so gestaltet ist, dass sie mit der Oberseite fluchtet und sich zu der äußeren Oberfläche des Schaumstoffpaneels erstreckt, und die andere senkrecht zum anderen Ende der Hauptplatte verbunden ist, die so gestaltet ist, dass sie mit der Bodenoberfläche fluchtet und sich zur äußeren Oberfläche des Schaumstoffpaneels erstreckt, wenn andere Bauteile darin eingebettet sind; und eine Verbindungsplatte, die mit der Hauptplatte über eine Folge von langgestreckten Verbindungselementen verbunden ist und die sich longitudinal parallel zu und fluchtend mit der inneren Oberfläche des Schaumstoffpaneels erstreckt.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 2, worin eine Vielzahl von halbröhrenartigen Elementen, die aufeinanderfolgend in Paaren entlang der Länge der Verbindungsplatte platziert sind, wobei jedes Paar der Halbröhrengelenke nach innen zeigt, so dass jedes Paar der halbröhrenartigen Gelenkelemente versetzt ist, um einen Schlitz vorzugeben, der ein geschlitztes, röhrenförmiges Gelenk bildet, und ausgerichtet sind mit Schlitzen der anderen Paare von Halbröhrengelenkelementen; und jedes longitudinale Seitenende des Mittelabschnitts einen Stab vorgibt, mit abgerundeten Enden und bemessen, um in die offenen röhrenartigen Gelenkelemente zu passen, und einen Streifenteil, der das longitudinale Seitenende mit einem Mittelteil des Mittelabschnitts verbindet, wobei der Streifenteil eine Breite hat, die so bemessen ist, dass der Streifenteil passt und eingeführt werden kann durch die Seitenschlitze der röhrenförmigen Gelenke des Endabschnitts, und eine Vielzahl von ausgerichteten Schlitzen entlang dem Streifenteil enthält, von denen jeder angepasst ist, um ein Paar von Halbröhrengelenken aufzunehmen, wodurch die Verschwenkung des Mittelabschnitts und der Endabschnitte der Überbrückungsmatrix in Bezug aufeinander ermöglicht wird.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 3, worin die Halbröhrengelenkelemente fortlaufend in Paaren entlang der Verbindungsplatte platziert sind, wobei jedes Paar von Halbröhrengelenkelementen nach innen zeigt, um paarweise ein vollständiges Röhrengelenk zu bilden, wobei die Herstellung des Endabschnitts mit Standardspritzgießen erzielt werden kann, ohne das Erfordernis eines Zwischenschrittes zur Erzeugung geschlitzter- Röhrengelenke, wodurch die Herstellungskosten der Endabschnitte beträchtlich verringert werden.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 1, worin jedes longitudinale Seitenende des Mittelabschnitts vier Rillen aufweist, eine an jedem Ende des longitudinalen Seitenendes und zwei im Mittelabschnitt; und eine Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 2, worin vier Blattelemente senkrecht mit der Verbindungsplatte verbunden sind, eine an jedem Ende und zwei im Mittelabschnitt, entsprechend den Positionen der Rillen auf der longitudinalen Seite des Mittelabschnitts, wobei, während das longitudinale Ende durch die Röhrengelenke eingeführt wird, das Blattelement sich verbiegt und in die Rillen einrastet, wodurch ein vorgespannter Stopper erzeugt wird, um zu verhindern, dass das longitudinale Seitenende des Mittelabschnitts aus den röhrenartigen Gelenken herausrutscht, wenn es einmal darin eingefügt wurde.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 2, worin die Verbindungsplatte von jedem Endabschnitt ein oberes Ende und ein unteres Ende aufweist, von denen beide einen Befestiger aufweisen, um den Endabschnitt mit einem passenden Endabschnitt zu verbinden.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 6, worin jeder der Befestiger einen Enterhakenhaken aufweist, der von einem Ende der Verbindungsplatte vorspringt.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 7, worin jeder der Enterhakenhakenbefestiger eine Seite aufweist, die mit einem vertieften Haken ausgestattet ist, der daran angepasst ist, mit dem vertieften Haken eines zusammenpassenden Ankerbauteils verbunden zu werden.
Überbrückungsmatrix wie beansprucht in Anspruch 8, worin der Enterhakenhakenbefestiger des oberen Endes der Verbindungsplatte sich in Spie gelsymmetrie mit dem Enterhakenhakenbefestiger des unteren Endes der Verbindungsplatte befindet.
Gebäudebauteil, aufweisend: erste und zweite hochdichte Polystyren-Schaumstoffpaneele, von denen jedes innere und äußere Oberflächen, obere und untere erste und zweite Enden aufweist, wobei die Schaumstoffpaneele in beabstandeter paralleler Beziehung zueinander angeordnet sind, wobei die inneren Oberflächen zueinander zeigen, und eine Vielzahl von Überbrückungsmatrizen, die sich dazwischen erstrecken und in das Schaumstoffpaneel gegossen sind, wobei sie die ersten und zweiten Paneele aneinanderbinden, wobei jede Überbrückungsmatrix aufweist: ein Paar von Endabschnitten, von denen ein erster in das erste Schaumstoffpaneel eingebettet ist und der zweite in das zweite Schaumstoffpaneel eingebettet ist, wobei jeder Endabschnitt aufweist: eine langgestreckte Hauptplatte, die sich longitudinal und tief innerhalb des Schaumstoffpaneels erstreckt, eine Verbindungsplatte, parallel zur Hauptplatte, die sich fluchtend mit der inneren Oberfläche des Schaumstoffpaneels erstreckt, und einen Mittelabschnitt, der sich zwischen den Schaumstoffpaneelen erstreckt, wobei der Mittelabschnitt aufweist: ein erstes longitudinales Seitenende gegenüberliegend einem zweiten longitudinalen Seitenende, wobei das erste longitudinale Seitenende über Gelenke mit dem vorspringenden Ende des ersten Endabschnitts verbunden ist und das zweite longitudinale Seitenende durch Gelenke mit dem vorspringenden Ende des zweiten Endabschnittes verbunden ist; wobei die Schaumstoffpaneele miteinander verbunden werden, indem ein longitudinales Seitenende des Mittelabschnitts mit dem vorspringenden Ende von einem der zwei Endabschnitte verbunden wird und das andere longitudinale Seitenende des Mittelabschnitts mit dem vorspringenden Ende des anderen Endabschnitts verbunden wird, wodurch die verbundenen Schaumstoffpaneele zwischen einer ausgestreckten Position, in der die Schaumstoffpaneele voneinander beabstandet sind, um ein diskretes Wandformelement zu bilden (einen Block), und einer kollabierten Position bewegbar sind, wobei die Schaumstoffpaneele nahe zueinander gebracht werden während Abschnitten des Speicherns oder des Transports.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 10, worin die Hauptplatte von jedem Endabschnitt ein oberes Ende und ein unteres Ende aufweist, von denen beide eine Lagerplatte aufweisen, wobei eine senkrecht mit dem oberen Ende der Hauptplatte verbunden ist, die so gestaltet ist, dass sie mit der oberen Oberfläche fluchtet und sich zur oberen Oberfläche des Schaumstoffpaneels erstreckt, und die andere senkrecht mit dem unteren Ende der Hauptplatte verbunden ist, die so gestaltet ist, dass sie mit der Bodenoberfläche fluchtet und sich zur äußeren Oberfläche des Schaumstoffpaneels erstreckt, wenn die Ankerbauteile darin eingebettet sind; und worin die Verbindungsplatte von jedem Endabschnitt ein oberes Ende und ein unteres Ende aufweist, von denen beide einen Befestiger aufweisen, um die Verbindungsplatte mit einer zusammenpassenden Verbindungsplatte zu verbinden, und eine Vielzahl von halbröhrenartigen Elementen, die aufeinanderfolgend in Paaren entlang der Länge der Verbindungsplatte platziert sind, wobei jedes Paar der Halbröhrenelemente nach innen zeigt, so dass jedes Paar der halbröhrenartigen Gelenke voneinander versetzt ist, um ein geschlitztes röhrenförmiges Gelenk zu bilden, und ausgerichtet ist mit Schlitzen der anderen Paare von Halbröhrengelenkelementen, und jedes longitudinale Ende des Mittelabschnitts eine stabförmige Welle vorgibt mit gerundeten Enden, die bemessen sind, um in die röhrenartigen Gelenkelemente zu passen und einen Streifenabschnitt, der das longitudinale Ende mit dem Mittelteil des Mittelabschnitts verbindet, wobei der Streifenabschnitt eine Breite hat, die so bemessen ist, dass der Streifenteil passt und durch die Schlitze der Röhrengelenke des Endabschnitts eingeführt werden kann, und eine Vielzahl von ausgerichteten Schlitzen entlang des Streifenteils aufweist, jeder daran angepasst, ein Paar von Halbröhren aufzunehmen, wodurch es dem Mittelabschnitt und dem Endabschnitt ermöglicht wird, in Bezug aufeinander zu schwenken.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 11, worin jedes longitudinale Seitenende des Mittelabschnitts und die Verbindungsplatte der Endabschnitte gemeinsam einen Dämpfungsstopper aufweisen, um zu verhindern, dass die longitudinalen Seitenenden aus den halbröhrenartigen Gelenken während der Platzierung von Beton gleiten, indem sie vier Rillen auf den longitudinalen Seitenenden des Mittelabschnitts haben, eine an jedem Ende des longitudinalen Seitenendes und zwei im Mittelteil; und vier Blattelemente, verbunden senkrecht auf der Verbindungsplatte, eines an jedem Ende der Verbindungsplatte und zwei in der Mitte, welche in die Rillen einschnappen, wenn der Mittelabschnitt in die röhrenförmigen Gelenke eingeführt wird.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 12, worin die Verbindungsplatte von jedem Endabschnitt ein oberes Ende und ein unteres Ende aufweist, wobei beide einen Befestiger aufweisen, um den Endabschnitt mit einem zusammenpassenden Endabschnitt der benachbarten Schicht von Blöcken zu verbinden.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 13, worin jeder der Befestiger einen enterhakenförmigen Haken aufweist, der von dem Ende der Verbindungsplatte vorspringt.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 4, worin jeder der enterhakenförmigen Befestiger eine Seite aufweist, die mit einem vertieften Haken ausgestattet ist, der daran angepasst ist, sich mit einem vertieften Haken einer passenden Verbindungsplatte zu verbinden.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 15, worin der Enterhakenhakenbefestiger des oberen Endes der Verbindungsplatte sich in Spiegelsymmetrie mit dem Enterhakenhakenbefestiger des unteren Endes der Verbindungsplatte befindet.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 10, worin jedes Schaumstoffpaneel eine obere Oberfläche gegenüberliegend der unteren Oberfläche aufweist, wobei sowohl die Oberseite als auch die Unterseite ein schachbrettartiges Relief aufweist, das alternierende Vorsprünge und Vertiefungen aufweist, wobei sich das schachbrettartige Relief auf der Oberseite in Spiegelsymmetrie zum schachbrettartigen Relief auf der Unterseite befindet, so dass die Oberseite daran angepasst ist, zusammen mit der Unterseite eines aufwärts benachbarten ähnlichen Schaumstoffpaneels zu passen, und die Unterseite daran angepasst ist, zusammen mit der Oberseite eines abwärts benachbarten ähnlichen Schaumstoffpaneels zusammenzupassen.
Gebäudebauteil wie beansprucht in Anspruch 17, wobei die Extremitäten von jedem der Befestiger der Schaumstoffpaneele fluchtend miteinander ausgerichtet sind mit entweder der Oberseite oder der Unterseite von jeder Reihe von wandbildenden Paneelen.
Betonwandbildungssystem, aufweisend eine Vielzahl von gestapelten horizontalen Reihen von Wandformbaugruppen wie vorgegeben in Anspruch 18.