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Die
Erfindung betrifft einen Baustein mit einer Außenschale und einer mit der
Außenschale
verbundenen Isolationsschicht. Derartige Bausteine werden in der
Regel zur Errichtung zweischaligen Mauerwerks, insbesondere als
Außenmauer,
verwendet. Zweischaliges Mauerwerk besteht üblicherweise aus einer Innenwand,
die in der Regel tragende Funktionen übernimmt, einer sich daran
nach außen
anschließenden
Isolationsschicht und einer außenliegenden
Außenschale.
Zur Befestigung der Außenschale
an der auch Innenschale genannten Innenwand kommen nach dem Stand
der Technik Stege zum Einsatz, welche die Isolationsschicht quer durchdringen
und beispielsweise aus demselben Material bestehen können wie
die Außenschale
oder die Innenschale. In der Regel wird es sich bei dem Material
der Außen- bzw. der Innenschale
und auch der Stege nach dem Stand der Technik um ein betonartiges
Material handeln. Nachteilig hierbei ist, dass die dämmende Wirkung
des beschriebenen zweischaligen Mauerwerks teilweise durch die genannten
Stege, welche Wärmebrücken bilden,
aufgehoben wird.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Baustein anzugeben,
der die Realisation zweischaligen Mauerwerks mit verbesserten Wärmedämmeigenschaften
unter weitgehender Vermeidung von Wärmebrücken ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch den Baustein mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Die Unteransprüche
betreffen vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung.
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Der
erfindungsgemäße Baustein
zeigt eine Außenschale
und eine mit der Außenschale
verbundene Isolationsschicht, wobei die Außenschale mechanisch mit einem
als metallischen Stab ausgebildeten Ankerelement in Verbindung steht
und wobei das Ankerelement geeignet ist, eine mechanische Verbindung
der Außenschale
mit einem Strukturelement herzustellen, das an der der Außenschale
abgewandten Seite der Isolationsschicht anordenbar ist. Das Ankerelement
dient also dazu, die Außenschale
an einem Strukturelement, beispielsweise einer Wand bzw. eines aufgehenden
Außenmauerwerks
eines Gebäudes
in der Weise zu verbinden, dass die Außenschale gegen ein Wegkippen
nach außen
gesichert ist. Die Ausbildung des Ankerelements als metallischer
Stab hat dabei den Vorteil, dass der metallische Stab vergleichsweise
dünn ausgebildet
werden kann, so dass eine Bildung von Wärmebrücken aufgrund der Befestigung
der Außenschale
an dem Strukturelement, also beispielsweise an dem aufgehenden Außenmauerwerk
wirksam verringert wird.
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Dabei
kann das Ankerelement als stabförmiges
Element mit einem Querschnittsdurchmesser von ca. 2 mm bis ca. 5
mm, insbesondere mit einem Querschnittsdurchmesser von ca. 3 mm,
aus einem Edelstahl ausgebildet sein.
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Der
erfindungsgemäße Baustein
kann dabei eine Länge
von 25 bis 100 cm und eine Höhe
von ebenfalls 25 bis 100 cm aufweisen. Eine vorteilhafte Wahl für die Höhe liegt
bei ca. 30 cm. Die Dicke der Außenschale
des Bausteins kann zwischen 3 und 12 cm variieren und insbesondere
bei ca. 7,5 cm liegen. Ferner kann die Dicke der Isolationsschicht
im Bereich zwischen 5 und 30 cm, insbesondere bei 22,5 cm liegen.
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Die
Außenschale
kann unter Verwendung eines mineralischen Baustoffs, insbesondere
auch unter Verwendung eines haufwerkporigen Leichtbetons gebildet
sein. Für
die Isolationsschicht kommt eine Vielzahl von wärme dämmenden Materialen in Frage, beispielsweise
Kork, Polystyrol in aufgeschäumtem Zustand,
ggf. unter Zugabe von Graphit (dann unter der Marke „Neopor" der BASF AG bekannt),
Steinwolle, Holzfasern oder auch Polyurethan. Daneben kann die Isolationsschicht
unter Verwendung einer Phenolharzplatte, welche mittels aufgeschäumten Bakelites
realisiert ist, oder auch einer beispielsweise in Polystyrol oder
Polyurethan eingeschäumten
Vakuumdämmplatte
gebildet sein.
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Die
Einschäumung
der Phenolharzplatte oder der Vakuumdämmplatte eröffnet dabei die Möglichkeit,
eine formschlüssige
Verbindung der Isolationsschicht mit der Außenplatte zu realisieren. Der
erfindungsgemäße Baustein
kann insbesondere im Bereich der Altbausanierung als Außenverkleidung
für eine
vorhandene Außenwand
eines Gebäudes
verwendet werden. Typischerweise besteht jedoch bei Altbauten das
Problem, dass die Außenseite
der bestehenden Außenwand
des Altbaus Unebenheiten aufweist, die mit einer starren Außenwandverkleidung
nur schwer auszugleichen sind. In einer Variante der Erfindung wird
deswegen vorgeschlagen, dass die Isolationsschicht an ihrer der
Außenschale
abgewandten Seite, also an derjenigen Seite, die beim Anbringen
des erfindungsgemäßen Bausteins
der Außenseite
der vorhandenen Außenwand
zugewandt ist, eine mechanische Ausgleichsschicht aufweist, die
durch Ausnehmungen in der Isolationsschicht gebildet ist. Die Ausnehmungen
können
insbesondere als eine Mehrzahl von vertikal ver laufenden Schlitzen ausgebildet
sein, so dass das Material der Ausgleichsschicht eine vertikale
Lamellenstruktur bildet. Beim Anbringen des erfindungsgemäßen Bausteins an
die vorhandene Außenwand
eines Altbaus wird der Baustein typischerweise beim Befestigen entlang der
Horizontalen auf der bereits angebrachten Steinreihe bewegt, so
dass sich die vertikal verlaufenden Lamellen biegen können und
somit ein Toleranzausgleich der gegebenenfalls unebenen Außenseite
der vorhandenen Außenwand
erreicht wird. Daneben ist es auch denkbar, die Ausgleichsschicht
nicht, wie bereits beschrieben, in Lamellenform, sondern durch eine
Vielzahl von dünnen,
biegsamen Stiften zu realisieren, so dass sich eine Art Bürstenform
der Ausgleichsschicht ergibt.
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Um
die Befestigung des erfindungsgemäßen Bausteins an einem Strukturelement,
also beispielsweise an der Außenwand
eines vorhandenen Gebäudes,
zu erleichtern, kann dieses ein Ankerelement aufweisen, welches
an seinem der Außenschale
abgewandten Ende eine Öse
zur Befestigung an dem Strukturelement (der Außenwand) aufweist. Die Öse kann
sich dabei in montiertem Zustand, also in dem Zustand, in dem der
Baustein mit dem Strukturelement verbunden ist, weniger als 5 cm,
insbesondere weniger als 3 cm oberhalb der Isolationsschicht befinden.
Durch die Öse
wird ermöglicht,
dass der erfindungsgemäße Baustein
mittels eines Dübels
und einer Schraube an dem bereits vorhandenen Strukturele ment befestigt
wird. Hierzu wird durch die Öse hindurch
eine Bohrung gesetzt, gegebenenfalls ebenfalls durch die Öse ein Dübel in die
Bohrung eingesetzt und danach die Öse mittels einer in den Dübel eingedrehten
Schraube befestigt, wodurch der Baustein arretiert wird.
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Neben
der bereits angesprochenen Verwendung des erfindungsgemäßen Bausteins
als flächiges
Verblendungs- bzw.
Dämmelement
im Bereich der Altbausanierung ist es auch denkbar, den vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Baustein als
Deckenrandabschalung im Neubaubereich, also zur Verblendung einer
Geschossdecke eines Neubaus nach außen, oder auch zur Ausbildung
von Gebäudeecken
im Neu- und Altbaubereich zu verwenden. In diesen Fällen muss
das Ankerelement nicht zwingend vorhanden sein, gegebenenfalls wird
der erfindungsgemäße Baustein
bereits durch die Einklemmung durch die umgebenden Steine oder auch durch
ein Mörtelbett
ausreichend fixiert.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung handelt es sich bei dem Strukturelement um eine an
der der Außenschale
abgewandten Seite der Isolationsschicht angeordnete Innenschale.
Dabei sind die Innenschale und die Außenschale mit der Isolationsschicht
jeweils mittels einer formschlüssig mit
der Isolationsschicht und der Innenschale bzw. der Außenschale
verbundenen Verbindungstasche mechanisch verbunden; die Verbindungstasche
kann dabei an ihren der Außenschale
und/oder der Innenschale und/oder der Isolationsschicht zugewandten Seiten
eine schwalbenschwanzförmige
Struktur aufweisen, so dass ein Formschluss gewährleistet ist. Eine Füllung der
Verbindungstasche mittels einer Betonfüllung, insbesondere einer Leichtbetonfüllung, oder
einer Kunstharzfüllung
gewährleistet
dabei einerseits den Formschluss und gegebenenfalls einen zusätzlichen
Kraftschluss. Insgesamt wird durch die vorstehend beschriebene Variante
ein fertig konfektionierter zweischaliger Mauerstein realisiert,
der insbesondere zur Außenwandausbildung
im Neubaubereich vorteilhaft verwendet werden kann.
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Dabei
ist zu gewährleisten,
dass ein Abkippen der Außenschale
von dem erfindungsgemäßen Baustein
wirksam vermieden wird. Da aus statischen Gründen die Isolationsschicht
keine statischen Funktionen wahrnehmen darf, ist eine zusätzliche
Sicherung der Außenschale
gegenüber
der Innenschale vorteilhaft. Dies kann erfindungsgemäß dadurch
erreicht werden, dass das auch in diesem Fall vorhandene metallische
Ankerelement auf der Oberseite des Bausteins angeordnet ist und
an seinen Enden jeweils abgekröpfte
Bereiche aufweist, die sich nach unten in die Verbindungstaschen
erstrecken und die von dem die Verbindungstaschen ausfüllenden
Material umgeben sind. Die abgekröpften Bereiche können dabei
eine Länge
von ca. 25 bis ca. 40 mm aufweisen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des
Anker elements wird eine wirksame mechanische Verbindung zwischen
der Innenschale und der Außenschale
des Bausteins erreicht, welche die zur Erfüllung ihrer statischen Funktionen
notwendige Zugfestigkeit bei gleichzeitig geringer Wärmeübertragung
gewährleistet.
Die geringe Wärmeübertragung wird
dabei insbesondere dadurch erreicht, dass das Ankerelement vergleichsweise
dünn ausgebildet wird,
was sich auf seine statischen Eigenschaften nicht wesentlich, jedoch
auf den Wärmetransport ganz
erheblich auswirkt.
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Die
Innenschale des Bausteins kann dabei eine Länge von 25 bis 100 cm, insbesondere
von 30 oder 37,5 cm, und eine ebenso dimensionierte Höhe zeigen.
Eine Höhe
von 30 cm ist für
die Innenschale besonders vorteilhaft. Die Dicke der Innenschale kann
sich zwischen 11 und 40 cm bewegen und kann in einer vorteilhaften
Variante etwa 15 cm betragen.
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Auch
die Innenschale kann aus einem mineralischen Baustoff wie beispielsweise
einem haufwerkporigen Leichtbeton oder einem mit einem Blähton versehenen
mineralischen Baustoff bestehen bzw. einen derartigen Baustoff enthalten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung zeigt der Baustein keine Innenschale, jedoch eine
L-förmige
Außenschale,
welch die Isolationsschicht umschließt. In dieser Variante der
Erfindung kann der erfindungs gemäße Baustein
in einer "liegenden" Orientierung des "L" – ggf.
auch unter Weglassung des Ankerelementes – als Eckstein im Neubaubereich
wie auch im Bereich der Altbausanierung verwendet werden. Zur konkreten
Anordnung des Ecksteins wird auf die nachfolgende Figurenbeschreibung
verwiesen.
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Auch
in diesem Fall kann die Außenschale mit
der Isolationsschicht mittels einer formschlüssig mit der Isolationsschicht
und der Außenschale
verbundenen Verbindungstasche mechanisch verbunden sein und das
Ankerelement kann mit einem abgekröpften Bereich in der Verbindungstasche,
die, wie bereits vorstehend beschrieben, mit einem betonartigen
Werkstoff, wie beispielsweise einem Leichtbeton oder auch einem
Kunstharz, ausgefüllt sein
kann, verlaufen. Bei dieser Variante der Erfindung kann der erfindungsgemäße Baustein
in einer "stehenden" Ausführung des
L, wobei der untere, horizontale Schenkel des L in Richtung einer
bestehenden Wand zeigt, als sogenannter Konsolstein verwendet werden.
Die Funktion des Konsolsteins besteht darin, die von den darüber liegenden
Steinreihen einer Außenschale
eines zweischaligen Mauerwerks auf ihn ausgeübte Gewichtskraft abzufangen und
beispielsweise seitlich in eine Geschossdecke eines Gebäudes oder
eine auf der Geschossdecke des Gebäudes aufbauende Innenwand bzw.
Innenschale abzuleiten. Derartige Konsolen bzw. Konsolsteine werden
bei mehrstöckigen
Gebäuden,
beispielsweise jeweils nach einem Stockwerk, in der vertikalen Richtung
eingesetzt, können
jedoch auch nach zwei oder mehr Stockwerken zur Anwendung kommen.
Hierzu wird das Ankerelement praktisch entlang der Diagonale seitlich
am Konsolstein entlang geführt
und mittels einer an der der Außenschale
abgewandten Seite des Ankerelements angebrachten Öse an einem
Strukturelement, wie beispielsweise einer Geschossdecke oder einer
Innenwand, befestigt, insbesondere verschraubt. Das Ankerelement
schließt
dabei mit der dem Strukturelement zugewandten Seite der Isolationsschicht
einen spitzen Winkel, insbesondere einen Winkel im Bereich von 30
bis 60 Grad ein. Hierdurch wird eine Doppelfunktionalität des Ankerelements
gewährleistet,
die darin besteht, dass einerseits die vertikal auf dem Konsolstein
wirkende Gewichtskraft in das Strukturelement eingeleitet wird und
andererseits ein Wegkippen des Konsolsteins nach außen unterbunden
wird. Auch in dieser Ausführungsform
der Erfindung zeigt das Ankerelement einen abgekröpften Bereich,
der in einer formschlüssig
mit der Isolationsschicht und der Außenschale verbundenen Verbindungstasche
verläuft.
Der abgekröpfte
Bereich kann für
diese Variante der Erfindung eine Länge im Bereich von 2,5 cm bis
35 cm aufweisen, wobei die genauen Maße des abgekröpften Bereichs
von der Dimensionierung des gesamten Konsolsteins abhängen.
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Als
weitere Stabilisierungsmaßnahme
und zur Montageerleichterung kann der Konsolstein an seiner dem
Struk turelement zugewandten Seite des unteren Schenkels des "L" einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz
aufweisen, der im montierten Zustand des Konsolsteins einen Schenkel
eines an dem Strukturelement angebrachten Winkels umschließt, so dass
durch die Kombination aus Schlitz und Winkelschenkel eine vertikale
Führung
gewährleistet
ist. Der Winkel kann dabei auch als durchgängiges L-Profil, beispielsweise
an einer Geschossdecke, ausgeführt
sein, wodurch die Ausrichtung einer Reihe von Konsolsteinen nebeneinander
entlang der Geschossdecke vereinfacht wird.
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Die
Außenschale
des erfindungsgemäßen Konsolsteins
kann an derjenigen Seite des Konsolsteins, an der das Ankerelement
angeordnet ist, eine Feder zur Abstützung in einer Nut eines benachbarten
Bausteins aufweisen. Dies kann deswegen vorteilhaft sein, weil aus
produktionstechnischen Gründen
das Ankerelement vorwiegend nur an einer Seite des Konsolsteins
angebracht werden wird, so dass die dem Ankerelement abgewandte
Seite des Konsolsteins einer zusätzlichen
Abstützung
in vertikaler Richtung bedarf, die durch das geschilderte System aus
Nut und Feder gewährleistet
wird.
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Neben
der oben beschriebenen Anwendung als Konsolstein kann die vorstehend
beschriebene Ausführungsform
der Erfindung auch für
eine Deckenrandabschalung verwendet werden. In diesem Fall ist das
Ankerelement nicht zwingend erforderlich, kann aber zur zusätzlichen
Sta bilisierung oder zur gleichzeitigen Ausbildung einer Deckenrandabschalung
und einer Konsole dennoch Verwendung finden.
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Insgesamt
wird durch die Erfindung eine Grundform eines Bausteins geschaffen,
die mit geringen Modifikationen eine beträchtliche Anzahl von Anwendungs-
und Variationsmöglichkeiten
bereitstellt.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 in
den Teilfiguren 1 und 1a eine
erste Ausführungsform
der Erfindung als konfektionierten Baustein,
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2 in
den Teilfiguren 2 und 2a eine
Variante der Erfindung, bei welcher der erfindungsgemäße Baustein
als Ergänzungsstein
ausgebildet ist,
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3 eine
Ausführung
einer Gebäudeecke unter
Verwendung von erfindungsgemäßen Bausteinen,
und
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4 eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung, durch welche eine Konsole realisiert wird.
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1 zeigt
in einer ersten Ausführungsform der
Erfindung einen konfektionierten Baustein 10 in einer Draufsicht
von oben. Der konfektionierte, d. h. im Baustoffwerk vorab komplett
fertig gestellte Baustein zeigt dabei die Innenschale 1,
die Dämmschicht 3 sowie
die Außenschale 4,
die über
die Betontaschen 2 bzw. 2' miteinander verbunden sind. Die
Innenschale 1 kann dabei aus einem Blähton bestehen; entsprechend
kann auch die Außenschale 4 aus einem
Blähton
oder einem anderen, gegebenenfalls auch betonartigen Werkstoff hergestellt
sein. Die Verbindung der Innenschale 1 und der Außenschale 4 mit
der Dämmschicht 3,
die beispielsweise aus einem aufgeschäumten Polystyrol bestehen kann,
wird über die
Betontaschen 2 bzw. 2' hergestellt. Die Betontaschen 2 bzw. 2' gewährleisten
durch ihre schwalbenschwanzartige Geometrie sowie durch ihre Füllung mit
einem Leichtbeton, dass zwischen der Dämmschicht 3 und der
Außenschale 4 bzw.
der Innenschale 1 ein fester Verbund hergestellt ist, der
durch Form- und
Kraftschluss gewährleistet
wird. Zur weiteren Stabilisierung des Bausteins 10 dient
das Ankerelement 5, das sich an der Oberseite des Bausteins 10 über die
Dämmschicht 3 hinweg
von der Betontasche 2' zur
Betontasche 2 erstreckt und mit in 2 nicht
erkennbaren Abkröpfungen
an seinen Enden nach unten in die Betontaschen 2' bzw. 2 ragt.
Produktionstechnisch kann dabei das Ankerelement 5 vor
dem Ausbetonieren der Betontaschen 2 bzw. 2' auf die Oberseite
des Steines aufgelegt werden, so dass die Abkröpfungen in die Be tontaschen 2 bzw. 2' mit einbetoniert
werden. In der Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 1a wird
der Verlauf des Ankerelements 5 an der Oberseite des Bausteins 10 deutlicher
dargestellt. Ebenfalls erkennbar aus 1a ist,
dass die beiden Enden des Ankerelements 5 als Abkröpfungen
ausgebildet sind, die in das Material der Betontaschen 2 bzw. 2' eintauchen und
auf diese Weise eine zuverlässige
mechanische Verbindung zwischen der Innenschale 1 und der
Außenschale 4 herstellen;
insbesondere wird durch das Ankerelement 5 eine Aufnahme
von Momenten erreicht. Dies ist insbesondere auch deswegen notwendig,
weil die Dämmschicht 3 aus
baustatischen Gründen
nicht zur Aufnahme von Kräften
oder Momenten verwendet werden darf, sondern lediglich ihre wärme- bzw.
schalldämmende
Wirkung ohne eine zusätzliche
mechanische Funktionalität
wahrnehmen darf. Das Ankerelement 5 kann dabei wie in der 1 bzw. 1a dargestellt
als Drahtbügel
mit einem Querschnittsdurchmesser zwischen ca. 2 mm und 5 mm, insbesondere
mit einem Durchmesser von ca. 3 mm ausgebildet sein.
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Der
in 1 bzw. 1a dargestellte
Baustein 10 kann insbesondere als Grundform für die Erstellung
von Außenwänden im
Hochbau verwendet werden. Vorteilhaft ist hier die vorkonfektionierte
Ausbildung des erfindungsgemäßen Bausteins 10 mit der
vergleichsweise harten Außenschale 4,
die der Außenhülle des
mit den erfindungsgemäßen Baustein 10 errichteten
Gebäudes
eine erhöhte
mechanische Stabilität
verleiht. Unter anderem wird durch die erwähnte erhöhte mechanische Stabilität der Außenhülle des
Gebäudes
gewährleistet,
dass für
die Anbringung von Außenputzen
nicht mehr die Einschränkungen
gelten, die zu beachten sind, wenn der Außenputz direkt auf eine Dämmschicht,
beispielsweise aus Polystyrol, aufgebracht wird,. Insbesondere kann ein
Außenputz
mit einer gegenüber
konventionellen Lösungen
größerer Dicke
zur Anwendung kommen, so dass insgesamt die Optionen im Hinblick
auf die optische Gestaltung und auch auf die Schlagregendichtigkeit
der Gebäudehülle durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Bausteins 10 erweitert werden.
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2 zeigt
wiederum in einer Draufsicht von oben eine Variante der Erfindung,
bei welcher der erfindungsgemäße Baustein
als Ergänzungsstein 20 ausgebildet
ist. Der Ergänzungsstein 20 entspricht an
seiner Außenseite
der aus der 1 bekannten Form mit Außenschale 24,
Verbindungstasche 22' und
Isolationsschicht 23. Im Unterschied zu dem Baustein 10 aus 1 ist
bei dem Ergänzungsstein 20 keine
Innenschale vorhanden; vielmehr ist bei ihm die der Außenschale 24 abgewandte
Seite der Isolationsschicht 23 mit der Lamellenstruktur 26 versehen.
Die Lamellenstruktur 26 verläuft vertikal in der Isolationsschicht 23 von
oben nach unten und bildet eine bürstenartige Struktur. Diese
bürstenartige
Ausbildung der Lamellenstruktur 26 hat die Wirkung, dass
Unebenheiten an vorhandenem Mau erwerk, an welches der Ergänzungsstein 20 beispielsweise
für nachträgliche Wärmedämmmaßnahmen
angebracht wird, ausgeglichen werden, ohne dass sich ein Luftspalt
zwischen der Lamellenstruktur 26 bzw. der Isolationsschicht 23 und
dem in 2 nicht dargestellten vorhandenen Mauerwerk bildet.
Neben der Ausbildung als Lamellenstruktur ist auch eine stiftartige
Ausbildung der der Außenschale 24 abgewandten
Seite der Isolationsschicht 23 denkbar. Im Allgemeinen
wird es jedoch ausreichen, die Lamellenstruktur 26 auszubilden
wie gezeigt, da bei der Montage des erfindungsgemäßen Ergänzungssteins 20 zum
Anbringen an vorhandenes Mauerwerk aufgrund der bereits vorhandenen
unterliegenden Steinreihe in der Regel primär horizontale Bewegungen vorgenommen
werden.
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Auch
der Ergänzungsstein 20 besitzt
ein Ankerelement 25, das jedoch ebenfalls gegenüber der in 1 bzw. 1a gezeigten
Ausführungsform
etwas modifiziert ist. Aus dem in 2a dargestellten Schnitt
entlang der Linie A-A in 2 wird deutlich, dass das Ankerelement 25 an
seiner der Außenschale 24 zugewandten
Seite analog ausgebildet ist wie das Ankerelement 5 aus
der aus 1 bekannten Ausführungsform.
Im Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführungsform
des Ankerelements 5 weist das in 2 bzw. 2a dargestellte
Ankerelement 25 an seiner der Außenschale 24 abgewandten
Seite eine Öse 29 auf,
die von der Oberkante des Ergänzungssteins 20 an
nach oben ausgerich tet ist. Die Öse 29 dient
dabei dazu, den Ergänzungsstein 20 an einer
vorhandenen Wand zu befestigen. Dies kann beispielsweise dadurch
erfolgen, dass mittels eines geeignet langen Bohrers eine Bohrung
in das vorhandene Mauerwerk durch die Öse 29 hindurch gesetzt wird
und nachfolgend gegebenenfalls ebenfalls durch die Öse 29 ein
Dübel in
die so entstandene Bohrung eingebracht wird. Besonders vorteilhaft
an der in 2a dargestellten Variante ist
es, dass beim Setzen der Bohrung die Oberkante des Steins gleichzeitig
als zusätzliche
Führung
für einen
Bohrer verwendet werden kann, der, da durch ihn die gesamte Stärke des
Ergänzungsstein 20 überbrückt werden muss,
vergleichsweise lang ausgeführt
sein muss. Nach dem Setzen der Bohrung und dem Einbringen des Dübels kann
der Ergänzungsstein 20 durch
Eindrehen einer Schraube in den Dübel durch die Öse 29 hindurch
an der vorhandenen Wand befestigt werden. Mögliche Anwendungen des in 2 gezeigten Ergänzungssteins 20 sind
neben der Anwendung zur nachträglichen
Wärme-
bzw. Schallisolierung von Gebäuden
auch die Ausbildung einer Deckenrandabschalung. In diesem Fall wird
der Ergänzungsstein 20 dazu
verwendet, eine Geschossdecke zur Wärmeisolation gegenüber dem
Außenbereich
abzudecken bzw. zu verblenden. Hier kann das Ankerelement 25 gegebenenfalls
auch weggelassen werden. Ferner kann der Ergänzungsstein 20 gegebenenfalls
in modifizierter Form zur Ausbildung von Gebäudeecken im Neu- und Altbaubereich
verwendet werden, wie aus der nachfolgenden 3 deutlich
wird.
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3 stellt
eine Draufsicht von oben auf eine Gebäudeecke dar, in der eine Möglichkeit
zur Ausbildung einer Gebäudeecke
unter Verwendung dreier Varianten von Bausteinen gezeigt ist. Dabei
stoßen die
beiden die Außenwände bildenden
Bausteine 10, die entsprechend der in 1 gezeigten
Ausführungsform
ausgebildet sind, mit ihren Innenschalen, wie in 3 gezeigt,
rechtwinklig aneinander. In die so gebildete Ecke ist der Ergänzungsstein 20 eingesetzt,
an den sich stirnseitig der Eckstein 30 anschließt. Der
Eckstein 30 zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass
er eine L-förmig
umlaufende, gegebenenfalls mit der Betontasche 32 an der
Isolationsschicht 33 befestigte Außenschale 34 aufweist, durch
welche die äußerste Schicht
der Gebäudeecke gebildet
wird. Der Eckstein 30 muss dabei nicht zwingend ein Ankerelement
aufweisen; er kann auch lediglich über ein nicht dargestelltes
Mörtelbett
fixiert werden.
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Aus 3 wird
deutlich, dass sich mit vergleichsweise wenigen Varianten von Steinen
eine Gebäudeecke
vorteilhaft realisieren lässt.
Daneben lässt
sich der in 3 gezeigte Eckstein 30 in
vorteilhafter Weise – in
einer um 90° um
eine horizontale Achse gedrehten Einbaurichtung – für eine Deckenrandabschalung
in Neubauten verwenden. Ferner lässt
er sich noch für
eine weitere Anwendung einsetzen, worauf in 4 näher eingegangen
werden wird.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, bei welcher der Eckstein 30 als sogenannter
Konsolstein 30' ausgeführt ist.
Die zugrunde liegende Problematik hierzu besteht darin, dass die Gewichtskraft
der aufeinander ruhenden Steinreihen an der Außenseite einer Mauer in regelmäßigen vertikalen
Abständen
abgefangen werden muss. Hierzu wurden bislang nach dem Stand der
Technik sogenannte Konsolen verwendet, die beispielsweise als Winkelelemente
oder ähnliches
ausgeführt
und fest beispielsweise mit einer Geschossdecke des Gebäudes verbunden,
insbesondere verschraubt sind. Durch diese Konsolen wird die Kraft
der auf ihnen ruhenden Steinreihen beispielsweise in die Geschossdecke
eingeleitet, so dass sich nicht die gesamte Gewichtskraft der äußeren Steine
einer Außenmauer auf
der untersten Steinreihe abstützt. 4 zeigt nunmehr
eine Variante der Erfindung, bei welcher der bereits in 3 gezeigte
Eckstein 30 mit geringen Modifikationen als Konsolstein 30' verwendet werden kann.
Der Konsolstein 30' ist
dabei gegenüber
dem Eckstein aus 3 um 90° um eine zur Mauer senkrechte
horizontale Achse gedreht und zeigt die aus 3 bereits
bekannte L-förmige
Außenschale 34', die mit der
Isolationsschicht 33' über die
Verbindungstasche 32' verbunden
ist. Von der Verbindungstasche 32' bis zur Oberseite des Konsolsteins 30' erstreckt sich
im wesentlichen diagonal über
die Isolierschicht 33' das
Ankerelement 35, das an seinem der Außenschale 34 ab gewandten
Ende die Öse 39 zur
Anbringung an einer Innenwand 50 aufweist. Das Ankerelement 35 kann
dabei als Drahtelement mit einem Querschnittsdurchmesser im Bereich von
2,5 mm–7
mm, insbesondere von ca. 4 mm ausgebildet sein. Es muss nicht zwingend
in der Verbindungstasche 32' enden,
sondern kann in einer alternativen Ausführungsform – auch für die in den 1 und 2 gezeigten
Varianten – bis
in die Außenschale 34' geführt sein.
Durch die Öse 39 hindurch
ist das Ankerelement 35 mittels der Schraube 80 und
einem nicht dargestellten Dübel
mit der Innenwand 50 verschraubt. Die Innenwand 50 steht
dabei auf der Geschossdecke 40 auf. Alternativ kann bei
einer entsprechenden Geometrie des Konsolsteines 30' und der umgebenden
Bauelemente die Öse 29 auch
an der Geschossdecke 40 angeschraubt werden. Die Wirkung
der erfindungsgemäßen Anordnung
des Ankerelements 35 besteht nun darin, dass es einerseits ein
Wegkippen der Außenschale 34' nach außen verhindert
und andererseits von oben auf den Konsolstein 30' wirkende Kräfte in Richtung
der Geschossdecke 40 über
den unteren Teil der L-förmigen
Außenschale 34' ableitet. Somit
wird durch den erfindungsgemäßen Konsolstein 30' die Doppelfunktionalität der Außenverblendung
und Wärmeisolierung des
Gebäudes
und andererseits die Funktionalität der bislang separaten Konsolen übernommen.
Die Ausrichtung und Befestigung des Konsolsteins 30' an der Innenwand 50 bzw.
der Geschossdecke 40 wird durch den Winkel 60 unterstützt, der
mit seinem ersten Schenkel an der Ge schossdecke 40 angeordnet ist
und mit seinem zweiten Schenkel in einen Schlitz 90 im
unteren Teil der L-förmigen Außenschale 34' eingreift.
Aus 4 wird deutlich, dass es sich bei dem Konsolstein 30' im Wesentlichen
um eine lediglich gedrehte Variante des Ecksteins 30 aus 3 handelt,
was dazu führt,
dass sich aufgrund der engen strukturellen Verwandtschaft der Steine 30' und 30 produktionstechnische
Vorteile ergeben. Der Winkel 60 kann insbesondere als L-Profil
ausgebildet sein, der stirnseitig entlang der gesamten Geschossdecke 40 verläuft und
auf diese Weise einerseits die Ausrichtung der Konsolsteine 30' vereinfacht
und daneben bis zu der Verschraubung der Konsolsteine 30' durch die Öse 39 mittels
der Schraube 80 eine vorläufige Befestigung sicherstellt.
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Da
das Ankerelement 35 in der Regel jeweils nur auf einer
seitlichen Stirnfläche
des Konsolsteines 30' angeordnet
ist, ist dafür
Sorge zu tragen, dass der benachbarte Konsolsteine auf derjenigen
seitlichen Stirnfläche,
die nicht mit dem Ankerelement 35 versehen ist, ebenfalls
abgestützt
wird. Hierzu dient die in 4 angedeutete
Feder 37, deren Verlauf in 4a weiter
verdeutlicht wird. Bei einer beiseitigen Anordnung der Ankerelementes 35 könnte gegebenenfalls auf
die Feder 37 verzichtet werden.
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4a stellt
eine Draufsicht auf zwei benachbarte Konsolsteine 30' von der Außenseite
eines Gebäudes
her dar. Aus 4a wird erkennbar, dass die
Konsolsteine 30' jeweils
eine Nut 38 und eine Feder 37 zeigen, die ineinander
eingreifen. Mit anderen Worten stützt sich der rechte dargestellte Konsolstein
in 4a auf seiner linken Seite auf die in seine Nut 38 eingreifende
Feder 37 des benachbarten Konsolsteins ab, wobei über die
Feder 37 die von oben wirkende Kraft im Bereich des Ankerelements 35 in
den linken Konsolstein 30' eingeleitet wird.
Die Feder 37 kann dabei einstückig aus dem Leichtbeton der
Außenschale 34' angeformt sein. Das
Ankerelement 35 mit seiner Öse 39 ist in 4a gestrichelt
dargestellt. Hieraus wird ferner deutlich, dass der untere Teil
des Ankerelements 35, der im Wesentlichen horizontal in
der Verbindungstasche 32' verläuft, gegenüber den
in den vorstehenden Figuren gezeigten Varianten des Ankerelements
verlängert
ausgebildet ist, um eine bessere Kraftverteilung in dem Konsolstein 30' zu gewährleisten.
Daneben kann der untere, horizontale Teil des Ankerelements 35 auch
eine gewellte oder gezackte oder eine alternative Geometrie aufweisen,
um die gewünschte Kraftverteilung
in dem Konsolstein zu erreichen. In 4 nicht
dargestellt ist eine auf der Oberseite der Konsolsteine 30' angeordnete
weitere Reihe aus Ergänzungssteinen 20,
wie sie in 2 dargestellt sind, durch welche
die Außenschale
der Mauer fortgesetzt wird.