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Bauelement-System, insbesondere für die Erstellung von Kabinen oder
Zellen Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement-System, insbesondere für die
Erstellung von Kabinen oder Zellen zur Schall-und/oder Wärmeisolierung und/oder
zum Schutz gegen Strahlung oder Einwirkung fester oder flüssiger Körper.
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Für bestimmte Zwecke ist es erforderlich, Zellen oder Kabinen vorzusehen,
deren Innenraum gegen äußere Umwelteinflüsse, insbesondere Lärm, Wärme oder Strahlung,
weitgehend isliert ist, oder häufiger, die einen entsprechenden Isolationsschutz
für die Umgebung gewährleisten, wenn die Zelle als Arbeits- oder Versuchsraum dient
und z,B. lärmerzeugende Vorrichtungen enthält. Solche Zellen kommen beispielsweise
häufig als Prüfstandkabinen
zur Anwendung.
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Beim Bau derartiger Zellen ist es bisher üblich gewesen, zunächst
einen aus schweren miteinander verschraubten oder verechweißten Profilen zusammengesetzten
Rahmen zu erstellen und diesen Rahmen anschließend entsprechend den Gegebenheiten,
d.h. unter Berücksichtigung der erforderlichen Anzahl Fenster, Türen u.dgl. mit
Isoliermaterial auszufachen. Es ist bekannt, hierzu Kunststoffschaum zu verwenden,
den man gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Platte aus Blech oder anderem Material
nach außen hin abgedeckt hat.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauelement-System zu
schaffen, das einen einfachen und schnellen Aufbau von Kabinen oder Zellen für die
eingangs genannten Zwecke gestattet. Ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung
besteht darin, bei Wahrung der erforderlichen Fostigkeits- und Isoliervoraussetzungen
den material- und kostenmäsigen Aufwand möglichst gering zu halten. Nach dem Grundgedanken
der Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, daß die Wände der Kabinen oder Zellen
durch mehrere an den Kanten lösbar miteinander verbindbare Bauelemente gebildet
werden, die im wesentlichen jeweils aus mindestens zwei Lagen gewellter oder gerippter
Profilelemente bestehen derart, daß die zueinander parallelen Wellen oder Rippen
der einen Bge mit den zueinander parallelen Wellen oder Rippen der anderen Lage
einen Winkel bilden, der dem Winkel entspricht, unter dem die Kanten des Bauelementes
zueinander stehen.
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Obwohl es durchaus denkbar ist, die erfindungsgemäßen Bauelemente
beispielsweise parallelogrammförmig zu gestalten, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung
vorgeschlagen, daß die Bauelemente Rechteckform aufweisen
und die Wellen oder Rippen der Profilelemente sich unter einem Winkel von 90° kreuzen.
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Durch die Erfindung wird somit vorteilhaft ein mehrschichtiges Plattenelement
geschaffen, das aufgrund seiner Rippenstruktur selbst für die Zellen oder Kabinen
der in Rede stehenden Art die erforderliche Festigkeit aufweist und damit den bisher
erforderlichen schweren Tragrahmen überflüssig macht. Ein weiterer wesentlicher
Vorteil des erfindungsgemäßen selbsttragenden Bauelementes besteht darin, daß es
nachträglich an jeder beliebigen Stelle,z.B.
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mittels einer Stichsäge, mit Durchbrüchen für Fenster, Türen, Ventilatoren,
Klappen u.dgl. versehen werden kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die zum Aufbau der
erfindungsgemäßen Bauelemente dienenden Profilelemente aus vorzugsweise trapezförmig
gewelltem Profilblech oder aus gewelltem Platten- oder Bandmaterial aus Kunststoff
oder einem Verbundwerkstoff bestehen. Die das Bauelement bildenden Profilelemente
sind zweckmäßig an den Scheitellinien bzw. -flanschen der Wellenprofile miteinander
verbunden.
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In vorteilhafter Weiterbildung ihres Grundgedankens schlägt die Erfindung
vor, die durch die Wellenprofile der zu einem Bauelement verbundenen Profilelemente
gebildeten Hohlräume mit Füllmaterial auszufüllen. Soll das Bauelement in erster
Linie für Schallisolierzwecke dienen, so kommt zweckmäßig ein Aus schäumen der Hohlräume
der Profilelemente mit Kunststoff, z.B. GFK- oder Integralschaum,infrage, wohingegen
bei Ver-wendung der Bauelemente als Tragelemente ein Ausfüllen der Hohlräume der
Profilelemente mit Beton, in den vorgespannten Seile oder Träger eingezogen sein
können,
zu bevorzugen ist. Für diesen Füllvorgang werden die Bauelemente
z.B. in eine Schaumform eingelegt, worin das Ausschäumen unter Druck erfolgen kann.
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Eine optimale Schalldämmung läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Bauelement
nach einem weiteren Vorschlag dadurch erreichen, daß in die durch die Wellenprofile
der zu einem Bauelement verbundenen Profilplatten gebildeten Hohlräume Isoliermaterial
eingelegt ist. Nach einer anderen Ausführungsform ist für diesen Zweck vorgesehen,
daß als Profilelemente entdröhnte Bleche dienen, und daß die durch die Wellenprofile
der Profilelemente gebildeten Hohlräume evakuiert sind.
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Während bei Verwendung der Bauelemente als Tragelement eine Herstellung
der Profilelemente als gewellte oder gerippte Blechplatten geboten erscheint, müssen
die Profilplatten - wenn das Bauelement lediglich zu Wärme- oder Schallisolierzwecken
dienen soll - nicht aus Blech bestehen, sondern können auch aus Kunststoff oder
einem Verbundwerkstoff hergestellt sein.
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Eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme, die zur Erhöhung der Festigkeit
der Bauelemente beiträgt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente beidseitig
durch mit den Profilelementen verbundene Abschkßelemente abgedeckt sind.
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Die sich dadurch ergebenden Hohlräume werden zweckmäßigerweise ebenfalls
mit Dämmaterial, vorzugsweise Kunststoffschaum, ausgefüllt, wodurch sich die Festigkeit
des Bauelementes erhöht. Als Abschlußelemente kommen z.B. Folien, Schwerfolien,
Blechplatten, die gelocht sein können, Maschendraht, Gitter, Netz oder Geflecht
infrage. Die Verbindung der Abschlußelemente mit dem Bauelement kann durch Verschweißen,
Vernieten, Verschrauben oder - unter Verwendung von Rlemmern o.dgl. - durch Einschäumen
erfolgen. Auch
kann es unter Umständen zweckmäßig sein, zwischen
den Wellen oder Rippen der Profilelemente und den Absdffußelementen jeweils Abstandshalter,
z.B. eine thaumschicht, vorzusehen. An der der Schallquelle zugewandten Seite verwendet
man zweckmäßig keine Platten, sondern ein Gitter-oder Maschenelement, das im Dämmschaum
eingebettet ist bzw. diesen zusammenhält und mechanisch abschirmt.
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Die lösbare Verbindung der erfindungsgemäßen Bauelemente zu geschlossenen
Wänden oder Decken der zu erstellenden Kabinen oder Zellen erfolgt nach einem weiteren
wichtigen Merkmal der Erfindung dadurch, daß Kanten der Bauelemente Anschlußprofile
aufweisen, wobei vorzugsweise die Anschlußprofile zweier gegenüberliegender Kanten
des Bauelements in einer Ebene und die Anschlußprofile der beiden anderen gegenüberliegenden
Kanten des Bauelements in einer Parallelebene hierzu liegen. Eine bevorzugte Ausführungsform
dieses Gedankens zeichnet sich dadurch aus, daß den beiden Profilplatten eines Bauelementes
je ein Paar gegenüberliegender Anschlußprofile zugeordnet ist und daß die Anschlußprofile
etwa die gleiche Tiefe und die gleiche Richtung aufweisen wie die jeweils zugeordneten
Wellenprofile der Profilelemente, Zweckmäßig bilden die Anschlußprofile mit dem
jeweils zugeordneten Profilelement einen gemeinsamen Bauteil. Hierdurch läßt sich
eine einfache und billige Herstellung der Anschlußprofile ermöglichen.
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Eine zweckmäßige Verbindung zweier benachbarter Bauelemente mittels
der genannten Anschlußprofile ergibt sich nach einem weiteren Gedanken der Erfindung
dadurch, daß die Anschlußprofile so ausgebildet sind, daß sich ineinandergreifende
Anschlußprofile jeweils zweier benachbarter
Bauelemente zu einem
geschlossenen oder weitgehend geschlossenen Hohlprofil, vorzugsweise mit Rechteckquerschnitt,
ergänzen. Im einzelnen wird hierzu außerdem vorgeschlagen, daß die ineinandergfenden
Anschlußprofile zweier benachbarter Bauelemente jeweils etwa L-Querschnitt'aufweisen,
wobei das eine L-Profil von der äußeren Begrenzungsebene und das andere L-Profil
von der inneren Begrenzungsebene der jeweiligen Profilelementenlage ausgeht.
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Die einander gegenüberliegenden Anschlußprofile der Bauelemente können
entweder jeweils untereinander gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Im
ersteren Fall sind zwei sich durch die Ausbildung der Anschlußprofile unterscheidende
Bauelementtypen herzustellen, die sich bei der Montage abwechseln. Im zweiten Fall
dagegen ist - mit Ausnahme der den Abschluß der jeweiligen Wand bildenden Bauelemente
- nur ein Bauelemententyp herzustellen. Die einzelnen mittleren Xuelemente einer
Wand sind dann beliebig gegeneinander austauschbar. Bei geeignetem Rechteck-Rippenprofil
der Profilplatten können die Anschlußprofile unmittelbar die Fortsetzung des übrigen
Rippenprofilverlaufes bilden.
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Die Verbindung zweier Anschlußprofile und damit zweier benachbarter
Bauelemente erfolgt nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung dadurch,
daß in dem durch zwei ineinandergreifende Anschlußprofile gebildeten Hohlprofil
eine Sicherungsschiene mit dem Querschnitt des Hohlprofils entsprechendem Querschntttsumfang
angeordnet ist. Zweckmäßig weist die Sicherungsechiene einen C-Querschnitt auf,
jedoch sind auch andere Formen, wie U-Profil u.dgl. möglich. Da die zur Aufnahme
der Sicherungsichienen dienenden durch die Anschlußprofile gebildeten Hohlkanmern
jeweils die
halbe Stärke des gesamten Bauelementes einnehmen und
in zwei verschiedenen vertikalen Ebenen liegen, können sich die horizontalen und
vertikalen Sicherungsschienen an den Eckpunkten der Bauelemente problemlos über)creuzen.
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Der Zusammenbau einer Wand erfolgt vorzugsweise mit auf den Boden
gelegten Bauelementen.
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Der besondereubrsil der Verbindung der Bauelemente mittels Anschlußprofilen
und einer in diese eingelegten Sicherungsschiene liegt darin, daß man Kälte- bzw.
Lärmbrücken auf einfache Weise vermeiden kann, indem man die durch zwei ineinandergreifende
Anschlußprofile gebildete Hohlkammer bzw. die in die Hohlkammer angeordnete Sicherungsschiene
mit einem Kunststoff auschäumt, beispielsweise nach der Montage einer ganzen Kabinenwand.
Das vollständige Ausschäumen der Bauelemente einschließlich ihrer Anschlußprofile
bringt außerdem den Vorteil, daß,sofern als äußeres Abdeckblech ein Panzerblech
vorgesehen ist, die Bauelemente auch als Schutz gegen Geschosse, Splltter u.dgl.,
verwendet werden können, wobei die ausgeschäumten Profilelemente als federnde Hinterlegung
des äußeren Abdeckbleches dienen (Prüfstand für Geschosse, Explosionsstoffe usw.).
Auch als Strahlenschutz-Element läßt sich das erfindungsgemäße Bauelement vorteilhaft
verwenden, wenn innen und/oder z.B.
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für die äußeren Abdeckplatten Blei oder anderes absorbierendes Material
verwendet wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können anhand von
Ausführungsbeispielen der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung dieser Ausführungsbeispe
entnommen werden.
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Es zeigt Fig. 1 ein Bauelement nach der Erfindung in Ansicht, Fig.
2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig.
3 einen Schnitt längs der Linie III-III nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 4 ein als Abschlußelement verwendetes Bauelement in einer Darstellung entsprechend
Fig. 2, Fig. 5 den Gegenstand von Fig. 4 in einer Darstellung entsprechend Fig.
5, Fig. 6 eine aus Bauelementen nach Fig. 1 bis 5 zusammengebaute Wand in Ansicht,
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt längs
der Linie VIII-VIII in Fig. 6, Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig.
6, Fig.lO ein überdeckendes Winkelelement in perspektivischer Darstellung für eine
räumliche Eckverbindung zweier oder dreier Wände, z.B. solcher nach Fig. 6, Fig.
11 eine Eckverbindung zweier Wände in Ansicht der Pfeilrichtung A nach Fig. 10 bzw.
12, Fig.12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII in Fig. 11 und Fig.13 eine Verbindung
zweier Wände, z.B. solcher nach Fig. 6, in Ansicht.
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Das insgesamt mit 10 bealchnete Bauelement beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 bis 3 besteht im wesentlichen aus zwei trapezfdrmig ge*ellten Profilelementen
11, 12 aus Blech, die an den Soheitelflächen 13 bzw. 14 der Wellen 15 bzw. 16 miteinander
verbunden, z. B. punktverschwei ßt sind. An seiner Außenfläche ist das Bauelement
10 - wie insbesondere Fig. 2 zeigt - att einer vergleichsweise dicken Blechplatte
17 oder einer Folie entsprechender Stärke abgedeckt, die mit einer denen Kunststoffschicht
18 beichichtet sein kann.
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Wie weiterhin aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich, sind die Profilelemente
11, 12 so aneinander befestigt, daß sich die trapezförmigen Rippen oder Wellen 15,
16 unter einem Winkel von 900 kreuzen. Die sich dadurch ergebenden Hohlräume sind,
wie insbesondere Fig. 2 zeigt, mit Kunststoff ausgeschäumt und somit ausgesteift,
wodurch sich die Schall- und wärmekämmenden Eigenschaften sowie auch die Festigkeit
des Bauelementes 10 wesentlich verbessern lassen. An der Innenseite ist das Bauelement
10 durch einen Maschendraht 19 abgedeckt, der gemäß Fig. 2 mit eingeschäumt sein
kann. Zur zusätzlichen Verankerung des Maschendrahtes in der Schaumfüllung dienen
Klammern, von denen eine in Fig. 2 dargestellt und mit 20 beziffert ist. Eine Möglichkeit
der Befestigung des Abdeckblehes 17 an dem Profilelement 11 durch Schrauben ist
aus Fig. 8, durch Nieten 21 aus Fig. 9 ersichtlich.
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Die Bauelemente 10 weisen an allen vier Kanten Anschlußprofile 22,
23 und 24, 25 auf. Die Anschlußprofile 22, 23 sind, wie Fig. 2 zeigt, dem Profilelement
11 zugeordnet und bestehen zusammen mit diesem aus einem Stück. Entsprechendes gilt
hinsichtlich der Anschlußprofile 24, 25 in Bezug auf das Profilelement 12 (Fig.
3). Wie Fig. 2 und 3 weiterhin erkennen lassen, sind die Anschlußprofile 22 bis
25 jeweils L-förmig ausgebildet, wobei sich jeweils die Anschlußprofile 22 und 24
bzw. 23 und 25 in ihrer Gestaltung entsprechen. Die einander gegenüberliegenden
Anschlußprofile sind also bei der Ausführungsform des Bauelementes 10 nach Fig.
1 bis 3 unterschiedlich ausgebildet.
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Die Bauelemente 10 dienen als sogenannte Mittenelemente tr,=d*n Aufbau
einer Wand z,B nach Fig. 6, die weiter unten erläutert ist. Als Abschlußelemente
für eine solche Wand dienen Bauelemente 10a nach Fig, 4 und 5. Diese sind in ihren
wesentlichen Teilen ebenso wie die Bauelemente 10
aufgebaut. Die
entsprechenden Teile sind daher mit gleichen Bezugs ziffern benannt. Der einzige
Unterschied gegenüber den Bauelementen 10 liegt darin, daß die vier mit 26, 27,
28 bzw. 29 bezifferten Anschlußprofile untereinander gleich gestaltet sind, und
zwar 80 wie das Anschlußprofil 22 nach Fig. 2.
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Zur HersteIbag der Bauelemente wird die auf den Profilplatten bestehende
Einheit, an die gegebenenfalls auch schon die Außenwand 17, 18 befestigt ist, zusammen
mit dem Gitter, Maschendraht oder dergleichen in eine Schaumform eingelegt und ausgeschäumt,
wobei die Anschlußprofile freibleiben.
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Der Zusammenbau der Bauelemente 10, l0a zu einer Wand ist nun insbesondere
aus Fig. 2 und 7 ersichtlich, Wie Fig. 2 zeigt, greift in das rechte Anschlußprofil
22 das linke Anschlußprofil 23 des nächstfolgenden Bauelementes von oben her ein,
so daß die beiden Anschhßprofile 22, 23 zusammen ein geschlossenes Hohlprofil mit
rechteckigem Querschnitt bilden, dessen Tiefe der Dicke eines Profilelementes 11
entspricht. Entsprechend würde auf der rechten Seite des in Fig. 2 dargestellten
Bauelementes 10 ein Anschlußprofil 22 des nächstfolgenden Bauelementes von unten
her eingreifen, wobei sich wiederum ein Hohlprofil entsprechend dem bereits vorher
beschriebenen bilden würde0 Auf diese Weise lassen sich beliebig viele Bauelemente
10 aneinanderftigen.
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Bezogen auf Fig. 1 ist im Vorstehenden das Aneinanderfügen von Bauelementen
10 in horizontaler Richtung beschrieben worden. Das Aneinanderfügen in vertikaler
Richtung wird in entsprechender Weise durchgeführt, wobei hier die Anschlußprofile
24, 25 zum Trager kommen. Eine entsprechende
Verbindung ist in
Fig. 3 oben angedeutet. Es ist hierbei darauf hinzuweisen, daß sich die bei dem
Ineinanderfügen der Anschlußprofile 24, 25 bildenden Hohlprofile nicht wie bei der
Darstellung nach Fig. 2 in der Ebene des Profilelements 11, sondern vielmehr in
der Ebene des Profilelementes 12 befinden.
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Nach dem Zusammenfügen der Anschlußprofile 23, 22 bzw. 24, 25 wird
nun - wie in Fig. 2 und 3 angedeutet - eine Sicherungsschiene 30 bzw. 31 mit C-förmigem
Querschnitt eingeschoben.
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Bezogen auf die Darstellung nach Fig, 1 werden durch Sicherungsschienen
30 die Bauelemente in waagerechter Richtung und durch Sicherungsschienen 31 in vertikaler
Richtung gesichert. Da die im rechten Winkel zueinander liegenden Sicherungsschienen
30, 31 aufgrund der im Vorstehenden beschriebenen Zuordnung der jeweiligen Hohlprofile
sich in zwei verschiedenen parallel zueinander liegenden Ebenen befinden, können
sie sich im montierten Zustand der Bauelemente (vgl. Fig. 6) problemfrei kreuzen.
Wie Fig. 7 und 8 zeigen, sind die Profilelemente 11, 12 mit den Sicherungsschienen
30, 31 durch Schrauben 32 fest verbunden.
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Die gegenseitige Halterung der Bauelemente 10, 10a im System, z.B.
der aus Fig. 6 ersichtlichen Wand, ist jedoch auch schon ohne die Verschraubung
32 gegeben, d.h. allein aufgrund der Sicherungsschienen 30, 31, welche die durch
die Anschlußprofile 22 - 29 gebildeten Hohlprofile durchsetzen. Die dem jeweiligen
Zweck dienende Isolierung wird im Bereich der Sicherungsschienen nachträglich eingebracht,
z.B, durch Ausgießen, Ausachäumen oder durch Einlegen von D&mmstreifenmaterial,
Wie Fig. 6 und 7 weiterhin zeigen, sind als mittlere Bauelemente die Elemente 10
und als Abschlußelemente unten und oben die Elemente 10a verwendet worden. Fig.
6 läßt außerdem die Anzahl der verwendeten Nieten 21 und Schrauben 32 erkennen,
ohne daß sich jedoch die Erfindung darauf beschränken
soll. Bei
dem aus Fig. 6 und 7 ersichtlichen Bauteil handelt es sich um eine senkrechte Wand,
die unter Zwischenschaltung einer elastischen Schicht 33, die z.B. aus Moosgummi
bestehen kann, auf dem Boden 47 ausruht.
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Fig. 10 zeigt nun ein winkelförmiges Profil, welches zur räumlichen
Eckenbefestigung zweier oder dreier Wände oder Decken wie sie z.B. in Fig. 6 dargestellt
sind, dient.
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Das insgesamt mit 34 bezifferte Winkelprofil besteht aus drei auf
Gehrung geschnittenen Platten 35, 36 und 37, die an den Kanten 38, 39 und 40 miteinander
verschweißt sein können. Die Anwendung eines solchen Winkelprofils 34 ist aus Fig.
11 und 12 ersichtlich. Von zwei aneinander angrenzenden, im Winkel von 90° zueinander
stehenden Wänden ist in Fig. 12 jeweils das Mere Abdeckblech 17 und eine Sicherungsschiene
30 bzw. 31 im Schnitt dargestellt. Zwischen Abdeckblech 17 und Sicherungsschiene
30 bzw. 31 ist jeweils ein Versteifungselement 41 eingesetzt. In das Ende der in
Fig. 12 waagerechten Sicherungsschiene 30, 31 ist außerdem ein Klotz 42 eingeschweißt,
der mt insgesamt vier Gewindebohrungen versehen ist, von denen - bezogen auf die
Darstellung nach Fig. 12 - jeweils zwei in waagere-chter Richtung (Bezugs zeichen
43), in senkrechter Richtung (Bezugszeichen 44) gerichtet sind. In die Gewindebohrungen
43, 44 greifen jeweils Innensechskantschrauben 45, 46 ein, die das Winkelprofil
34 die Versteifungselemente 41 und die Sicherungsschienen 30, 31 in entsprechenden
Bohrungen durchsetzen.
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Fig. 13 zeigt eine Stoßverbindung zweier Wände (z.B, nach Fig. 6),wobei
die Verbindung im Gegensatz zu Fig. 11 nicht an den Enden beider Wände erfolgt,
sondern das Ende der einen Wand auf den Mittelbereich der anderen Wand tößt. Im
Prinzip ist jedoch die Verbindung, wie Fig. 12 zeigt, in gleicher Weise wie bei
der Eckverbindung nach Fig. 11 durchgeführt worden. Allerdings fehlt beim Winkelprofil
die dritte Platte 37 (Fig. 10).