DE19700345A1 - Multifunktionelles Systembauelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft multifunktionelle Systembauelemente zum selbsttragenden Aufbau von Zwischenwänden, Böden oder Decken sowie ganzen Häusern, insbesondere aus Holz, die es dem Hausbauer vor Ort ermöglichen, schnell und variabel auf Veränderungen und Wünsche zu reagieren.

Der Trend, vermehrt zu ökologisch verträglichen Baustoffen wie Holz zurückzukehren, preisgünstig zu bauen und der verstärkte Wunsch nach individueller Gestaltung von Häusern stellt einen Widerspruch dar, der von den meisten Bausystemen nicht gelöst wird. Beispiele bekannter Holzbauweisen sind in den Gebrauchsmuster-, Patent- und Offenlegungsschriften 78 06 609, 90 12 616, E 04 B 001-10, PS 43 29 413, E 04 B 002-08, PS 38 10 487, 94 19 703 dargestellt. Hinsichtlich des vorgeschlagenen Systembauelementes zeigen sich die Gebrauchsmuster 93 20 572 und 93 18 478 als besonders interessant, da sie ebenfalls darauf abzielen, mit wenigen verschiedenen Bauelementen ganze Wände zu erstellen.

Ziel dieser Neuerung ist es, ein stabiles und langlebiges Bauwerk ohne fremde Zusätze, wie Klebstoffe oder Leim, herzustellen. Die zuletzt benannten Gebrauchsmuster erlauben eine gegenseitige Fixierung der Bauelemente in 2 Achsen. Die 3. Achse - bei mir die Schiebeachse der Bauelemente genannt - und somit jeweils entlang des Profils verlaufend, ist bei diesen Neuerungen zumindest einseitig nicht arretiert.

Aufgabe dieser Erfindung ist es deswegen, Systembauelemente vorzuschlagen, die es erlauben, ohne Hilfsmittel aus Fremdmaterial die Bauelemente in allen Achsen kraftschlüssig, schnell und problemlos zu fixieren.

Diese Aufgabe wird grundsätzlich gelöst mit einem Systembauelement gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Durch das vorgeschlagene Systembauelement ist der einheitliche Aufbau tragender Wände sowie Decken oder Böden realisiert. Es werden keine Stützkonstruktionen oder Mörtelfugen benötigt, die undefinierte maßliche Abweichungen oder Unterschiede an Wärmeschutz, an Feuchtigkeitsaustausch, Wärmedehnung und Schallisolierung ergeben. Mit der vorgeschlagenen Neuerung kann das Haus ähnlich der bisher praktizierten Steinbautechnik erstellt werden. Das heißt, ein Bauwerk ist vor Ort den erlaubten Veränderungen anpaßbar und kann schneller und problemloser als bisherige Rohbauten erstellt werden, da keine Aufbereitung von Mörtel notwendig ist und das Austrocknen der Wände entfällt. Diese Bauelemente erlauben auch eine doppelwandige Bauweise mit oder ohne zwischengelagertem Dämmstoff- oder Hohlraum. Diese Bauweise ermöglicht die einfache, schnelle und somit kostengünstige Verlegung und Isolierung der Installationsleitungen in diesem Zwischenraum. Durch die selbsttragende Bauweise ist es möglich, die komplette Installation an die innere oder die äußere Wandung zu montieren ohne Schlitze und Vertiefungen z. B. für Verteilerdosen einbringen zu müssen. Die Innen- oder Außenwand wird lediglich an der Stelle, an der der jeweilige Anschluß benötigt wird, durchbohrt.

Die Fixierung in allen 3 Achsen ist durch hinterschnittene Nut-Federsysteme, die in ihrer Schiebe-Achse durch Holzstifte, die in Bohrungen eingreifen, realisiert. Statt Holzstiften, die durch die Bauelemente getrieben werden und lediglich das Verschieben der Bauelemente gegeneinander verhindern, sind auch Stahlschrauben einsetzbar, deren Kopf so gestaltet ist, daß sich das Gewinde der nächst folgenden Schraube eindrehen läßt. Durch das Aufeinandersetzen der Schrauben und das Festziehen gegeneinander ergibt sich eine durchgängige Stahlarmierung in einer Wand oder Decke aus diesen Elementen. Sind die Armierungsteile, z. B. Schrauben, an einem Ende mit einem Bund oder einer andersartigen Erweiterung versehen und in Bauelemente mit darauf abgestimmten Aussparungen oder Durchbrüchen eingesetzt, läßt sich für jedes einzelne Bauelement die gewünschte Vorspannung erzeugen, die die Rißbildung der Holzbauteile vermindert und gleichzeitig eine Stahlarmierung der Wand darstellt. Diese Armierungselemente eignen sich zudem für die Befestigung der Holzwand auf einer Bodenplatte, z. B. aus Beton, wenn in diese entsprechende Anker oder Dübel zum Einschrauben der Armierungen gesetzt sind.

Durch senkrecht zueinander verlaufende Nut/Feder-Systeme und durch Zuschneiden des ursprünglichen Holzbauelementes lassen sich tragkräftige Eckverbindungen herstellen. Armierungen im Eckenbereich sind besonders wirkungsvoll.

Zur Installation von Heizung, Wasser und Strom ist der Bereich zwischen Außen- und Innenwand vorgesehen. Das Einbringen von Schlitzen entlang des Leitungsverlaufes ist somit unnötig. Die Innen- oder Außenwand wird lediglich an den Stellen, an denen Leitungen hervortreten, durchbohrt. Für Wände, die lediglich die Breite eines Bauelementes aufweisen, sind Bauelemente mit Längsbohrungen oder Aussparungen vorgesehen, in die Installationsleitungen eingebracht werden können.

Bei der Erstellung eines doppelwandigen Bauwerkes ist zuerst der Aufbau der inneren Wandung vorgesehen. Nach Einbringung der Installationsleitungen bzw. der kompletten Installation würde dann die äußere Wandung aufgebaut. Ein eventuell gegebener Zwischenraum könnte mit Dämmaterial gefüllt werden.

Bei Bauelementen mit längsgeschlitzten Federn oder längsgeteilten Erhebungen entfällt das Auffädeln der Bauelemente über die gesamte oder zumindest einen Teil der Wandlänge. Diese Elemente lassen sich aufgrund der federnden Erhebungen aufstecken. Bei entsprechender Gestaltung der Verriegelungsfläche, so daß keine Reaktionskräfte zur Verringerung des Federabstandes resultiert lassen sich diese Bauelemente dann nur noch mit einer Spezialvorrichtung oder durch Abziehen demontieren.

Bei diesem Systembauelement ist eine zusätzliche Sicherung in Längsrichtung von Nut und Feder nicht notwendig, sofern zugeordnete Erhebungen und Vertiefungen an- oder eingebracht sind.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Systembauelementes anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 Schnitt durch 3 zusammengefügte Systembauelemente (1) in Höhe der Bohrungen für Armierungsschrauben (10).

Fig. 2 Ein Systembauteil (1) mit parallel verlaufendem, längsgeschlitztem Nut-/Federsystem (2, 3) mit Hinterschneidung.

Fig. 3 Systembauteil (1) mit 2 parallel zueinander verlaufenden Nuten (3), die vorzugsweise hinterschnitten sind.

Fig. 4 Systembauteil (1) mit 2 parallel zueinander verlaufenden Federn (2), die vorzugsweise hinterschnitten sind.

Fig. 5 Darstellung eines Eck-Systembauteiles mit rechtwinkelig in einer Ebene zueinander verlaufendem Nut-/Federsystem.

Fig. 6 Darstellung einer Wand aus Systembauelementen in 2-Schicht­ bauweise.

Fig. 7 Darstellung eines Systembauelementes (1) mit längsgeschlitzter Feder (2).

Fig. 1 verdeutlicht den einwandigen Aufbau einer Wand mit Systembauelementen (1) deren Nuten (3) und Federn (2) so aufeinander abgestimmt sind, daß sie sich gegeneinander verschieben, jedoch nicht abheben lassen. Die dargestellten Armierungsschrauben (10) sichern die Systembauelemente nicht nur gegen Verschiebung in Nut- und Federlängsrichtung, sondern verleihen dem Aufbau zusätzliche Festigkeit aufgrund der ineinandergreifenden Armierungselemente (10). Durch die runde, vier- oder sechseckige als Schlüsselfläche dienende Erweiterung (10a) der Armierungselemente im Endbereich und den sich daraus ergebenden Bund kann jede Armierungsschraube (10) auf einen Absatz (10b) der Bohrung im Systembauelement (1) wirken und so jedes Systembauelement (1) vorspannen um nachträgliche Rißbildung durch Schrumpfen, durch Quellen, durch Temperaturschwankungen und/oder äußere Belastungen vermindern oder verhindern. Weniger oder keine Risse in der Holzbauwand bedeuten nicht nur besseres Aussehen, sondern auch verbesserte Lärm- und Wärmedämmung sowie erhöhte Lebensdauer des Bauwerkes. Die Armierungen (10) können wie in der Darstellung mittig eingebracht sein, sie können zum Ausgleich für z. B. einseitige Belastung ebenso wie Nut (3) und Feder (2) auch asymmetrisch eingebracht sein. Wird sehr hohe Festigkeit erwartet, sind auch mehrere in der Systembauelementbreite nebeneinander zu Armierungssträngen zusammengefügte Armierungsschrauben (10) vorgesehen.

Fig. 2 stellt vereinfacht ein Systembauelement (1) vor, das über eine längsgeschlitzte Feder (2) verfügt. Der Längsschlitz (4) ermöglicht das Zusammenfedern der beiden am Systembauelement (1) angebundenen Federhälften (2) damit die Systembauelemente ohne Auffädeln und Verschieben direkt auf das Vorgängerelement aufsteckbar ist. Die Breite und Tiefe des Längsschlitzes (4) in der Feder (2) werden von der Holzart, dem Federweg, der Federbreite und anderen Faktoren bestimmt. Zur Verringerung der Kerbwirkung bzw. der Bruchgefahr können die winkeligen Übergänge von Flächen, also Kanten, verrundet, wie bei (2c) und (4a) dargestellt, oder gebrochen sein. Der parallele Verlauf der Flächen (2b) und (3a) und deren rechtwinkeligen Lage zur Belastungs- oder Kraftrichtung bewirkt keine Reaktionskraft, die die Feder zusammendrücken kann. Die Schräge (2a) hingegen erzeugt insbesondere diese Kraftkomponente um die Feder (2) in die Nut einschnappen zu lassen. Die Schräge (2a) läßt sich durch einen Radius oder gerundeten Flächenübergang ersetzen. Alternativ zur längsgeschlitzten Feder (2) ist das Systembauteil im Bereich der Nut (3) längsgeschlitzt. Bei ausreichend hohen Systembauelementen (1) ist die gleichzeitige Schlitzung und somit Befederung von Nut (3) und Feder (2) vorgesehen.

Fig . 3 und Fig . 4 stellen Systembauelemente vor, die jeweils nur abwechselnd verwendet werden können. Diese Vorgehensweise bedingt zwar zwei verschiedene Bauelemente, ermöglicht andererseits jedoch bessere Ausnutzung des runden Stammprofiles und die vereinfachte Herstellung der Nutenbauelemente durch geteilte Fertigung und Zusammenfügung an der Produktionsstelle oder am Bau vor Ort.

Fig. 5 stellt lediglich eine Besonderheit des Systembauelementes (1) mit Nut (3) und Federn (2) dar. Dieses Eckbauelement, das es in verschiedenen Winkelausfertigungen gibt, ist lediglich in der 90°-Variante dargestellt und erleichtert den Aufbau der Ecken vor Ort.

In Fig. 6 zeigt sich eine Variante eines zweischichtigen Wandaufbaus mit Systembauelementen (1) ohne Zwischenraum oder ein aus Systembauelementen (1) aufgebauter Boden mit einer ersten aufgesetzten Bauelementereihe für die Wände.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des in Fig. 2 dargestellten Systembauelementes (1) mit längsgeschlitzter Nut (2) in räumlicher Darstellung.

Claims (12)

1. Multifunktionelles Systembauelement, vorwiegend aus Holz, dadurch gekennzeichnet daß, es über zumindest eine längsgeschlitzte und damit rückfedernde und hinterschnittene Erhebung und/oder Vertiefung verfügt, die parallel, schräg oder rechtwinklig zur Bauelementlängsachse verläuft und zusätzlich zumindest eine, vorzugsweise aber mehrere, parallel oder rechtwinklig zueinander verlaufende Bohrungen und/oder Aussparungen für Armierungsteile mittig oder dezentral eingebracht sind, die in Längsachse des Bauelementes oder rechtwinklig dazu verlaufen.

2. Systembauelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß, die Aussparungen und Erhebungen als nicht hinterschnittene Profile ausgeführt sind und über mehrere parallel oder nahezu parallel verlaufende Erhebungen und/oder Aussparungen verfügen.

3. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß sich zusätzlich oder statt der Bohrungen und Aussparungen für die Armierung zumindest eine entsprechend verlaufende Ausnehmung an dessen Oberfläche befindet.

4. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen oder Aussparungen an den Übergängen ihrer winkelig zueinander angeordneten ebenen Flächen mit Radien versehen sind.

5. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen oder Aussparungen durch Aneinanderreihung gekrümmter Flächen erzeugt werden, die in Längsrichtung der Erhebung und/oder Aussparung verlaufen.

6. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß er außerhalb der Vertiefung oder Erhebung, die als Nut und Feder dient, über zugeordnete Erhebungen und Vertiefungen, die vorzugsweise rechtwinklig in Richtung des nachfolgend aufgesetzten Steines zur Nut und Feder verlaufen, verfügt.

7. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß in die Arretierungsaussparungen Stifte aus Holz oder anderen Werkstoffen wie Stahl rotatorisch und/oder in ihrer Längsachse beweglich eingesetzt sind.

8. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsaussparungen über ihre Länge hinweg unterschiedliche, vorzugsweise an ihrem Anfang und/oder Ende erweiterte Querschnitte in Abmessung und/oder Form aufweisen.

9. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß in die Arretierungsaussparungen Arretierungselemente eingesetzt sind, die über ihre Länge, insbesondere an zumindest einem Ende, über erweiterte Außenquerschnitte oder veränderte Querschnittsformen verfügen.

10. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß in die Arretierungsaussparungen Arretierungselemente eingesetzt sind, die sich kraftschlüssig miteinander verbinden lassen und in ihrer Aufbaulänge variabel und den Herstelltoleranzen der Systembauelemente anpaßbar sind.

11. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß er in Horizontal- und/oder Vertikalrichtung über Durchbrüche oder Bohrungen für Installationsleitungen verfügt.

12. Systembauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß er in Horizontal- und/oder Vertikalrichtung über mit Einschieb- oder Eindrückleisten verschließbare Aussparungen mit Nuten und/oder Federn, für Installationsleitungen und deren Isolierung verfügt.