DE2700088A1

DE2700088A1 - Formbaustein

Info

Publication number: DE2700088A1
Application number: DE19772700088
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Phys Balk; Erich Hirscheider
Original assignee: STRAHLEN UMWELTFORSCH GmbH
Current assignee: Balk Otto Dipl-Phys 8000 Muenchen De
Priority date: 1977-01-04
Filing date: 1977-01-04
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2700088C3; DE2700088B2

Description

Formbaustein
Die Erfindung betrifft einen Formbaustein, dessen Mantelfläche von ebenen und rechtwinkligen Vierecken gebildet wird.
Bin wesentliches Problem insbesondere bei dünnen Strahlenschutzwänden in Trockenbauweise bildet die Abdichtung der Vertikalfugen gegenüber dem freien Durchtritt von Strahlung. Horizontaltugen können wegen des Eigengewichts der Steine bei planen Oberflächen sehr klein gehalten und, wenn notwendig, durch Zwischenlagen aus Bleitolie oder anderem Dichtmaterial veraieden werden. Die Vertikalfugen können entweder durch die Aufstellungsart (Versatz) oder durch eine spezielle Formgebung (z.B. überlappung) wehr oder weniger strahlendicht oder sichtschutziäßig ausgebildet werden. Sollen diese beiden Mögllchkelten der Abdichtung der Vertikalfugen betrachtet werden, so ergibt sich, daß bei Versatz mindestens zwei Schichten Steine vorhanden sein müssen. Mehr als zwei Schichten sind bei dUnnen Wunden aus Gründen der Standfestigkeit Jedoch tu werueiden. Bei Zweifach-Wänden tritt bei Versatz an den Fugen eine Wandschwächung von 50 % auf. Diesen Nachteil weisen auch Einfach-Wände nach. dem Uberlappungsprinzip auf. Bei geeigneter Knickung der Fuge kann die Wandschwächung jedoch vermieden werden. Ein Beispiel sind die bekannten, in der Strahlenschutztechnik angewandten Bleibausteine, bei denen allerdings der Nachteil auftritt, daß zum Aufbau von Bleiburgen unterschiedliche Steinforme benötigt werden. Wird die Porderung gestellt, daß nur eine Steinform verwendet werden soll, so müssen diese Steine, abgesehen von der geradlinigen Aufstellung, auch in einer anderen Richtung strahlendicht aneinander gestellt werden können. Ein Stein kann aber nur dann um den Winkel a gedreht an einen anderen Stein angesetzt werden, wenn die Anschlußkontur auch noch bei einer Drehung um den Winkel a vorhanden ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Formbaustein zu bieten, mit dem alleine einfache geometrische Figuren wie Geraden, Winkel, Vielecke und Kreise nachgebildet und Flächen ausgelegt werden können wobei es möglich sein soll, daß die geometrischen Figuren parallel zueinander verlaufend ausfUhrbar sind.
Die Losung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Mantelfläche zu einer konkaven Anschlußkontur und ein weiterer Teil zu einer konvexen Anschlußkontur ausgebildet ist. Hierbei sind die Anschlußkonturen in vorteilhafter' Weise aus der Mantelflache eines gleichseitigen Prismas abgeleitet.
zinke Weiterftihrung der Erfindung sieht vor, daß am Ende der konkaven Anschlußkontur Verstärkuflgsrippen angeordnet sind. Diese Verstkrkungsrippen können bei einer Ausführungsform der Erfindung Vierecke der Manteifläche als Grundfläche aufweisen, wobei jeweils eine SeitentlSehe der Verstärkungsrippe zur konkaven Anschlußkontur gehört und elne weitere Seitenfläche an ein Viereck der konvexen Anschlußkontur angrenzt.
Eine besondere Weiterbildungsart des erfindungsgemäßen Formbausteins sieht vor, daß die vierte Seitenfläche der Verstärkungsrippen einem Viereck in seinen geometrischen Abmessungen entspricht.
Es ist hierbei besonders vorteilhaft, daß die an das konvexe Viereck angrenzende Seitenfläche an der Kante zur nächsten Seitenfläche abgefast ist.
Weiterführende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Formbausteins sind dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anzahl der Vierecke der konkaven von der konvexen B'antelfläche um mindestens zwei voneinander unterscheidet. d.h. die konvexe Anschlußkontur weist zwei Anstellflächen mehr auf als die konkave Anschlußkontur.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Figuren 1 bis 3 näher erläutert, wobei insbesondere auf die Einsatzmöglichkeit der Formbausteine auf dem Strahlenschutzgebiet bzw. als Baustein für Strahlenschutzwände eingegangen wird, ohne daß hierbei die Verwendungsmöglichkeit des Bausteines in der Spielzeugtechnik und als Straßen- oder Wegebelag ausgeschlossen werden soll.
Gleichseitige Prismen (und dies gilt nicht nur für achteckige), gehen bei Drehung um den Zentriwinkel in sich selbst über. Die erfindungsgemäße Anschlußkontur wird also aus der Mantelflãche eines gleichseitigen Prismas abgeleitet. Wird ein Ende der Steine 1 (siehe Fig. 1 als Einzelbaustein) konkav das andere konvex ausgebildet, so entsteht beim Aneinanderfügen zweier Steine 1 eine geknickte Fuge 2 (siehe Fig. 1 zusammengesetzte Steine).
Besteht die konvexe Anschlußkontur 3 aus fünf Seitenflächen 4 eines regelmäßigen 8-kantigen Prismas, die konkave Kontur 5 aus drei dieser Seitenflächen 6, so lassen sich die Steine 1 auch unter einem Winkel a = 450 aneinandersetzen. Mit dieser Form können zwei rechtwinklig zueinander stehende Wandabschnitte 24 und 25 durch Zwischenfügen eines oder mehrerer unter 450 zu den Wänden stehenden Steine 1 verbunden werden.
Bei den beschriebenen Anschlußkonturen 3 und 5 ergibt sich allerdings an den Stoßstellen eine Wandschwächung von ca. 40 S für einen Strahleneinfall senkrecht auf die. Wand. Mit einer Verdickung der Steine am konkaven Ende 5 durch Verstärkungsrippen 9 und 10 kann dies ohne Einschränkung des Anstellwinkels ausgeglichen werden.
Da aufgabengemäß nur eine Steinform verwendet werden soll, müssen bei größeren Wanddicken Mehrfachwände errichtet werden. Um bei beliebiger Wandführung ein äquidistantes Parallellaufen der Mehrfachwände mit dem durch die Verstärkungsrippen 9 und 10 bedingten geringstmöglichen Abstand zu erreichen, müssen folgende Uberlegungen beachtet werden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist bei der gewählten Anschlußkontur A = D . tan 22,50, wobei A die Seitenlänge der Seiten 4 und 6 und D die Dicke des Prismas bedeuten. Bei der größtmöglichen effektiven Steinlänge L muß die außenliegende Wand 7 (nach Fig. 2) jeweils um einen Stein 1 länger sein als die innenliegende Wand 8. Wenn die Facette der innenliegenden Wand 11 n Steine 1 enthält, ist somit ihre äußere Facettenlänge F = n L + A und die innere Facettenlänge der außenliegenden a Wand 8 Fi = (n + 1) ' L - A. Da der kleinste Abstand zweier parallel laufender Wände A/2 beträgt (bedingt durch die Verstärkungsrippen 9 u. 10 der Steine 1), ist F. um 2 B = 2 A/2 tan 22 wo länger als Fa (Fig. 1). Daraus ergibt sich, daß L = D sein muß.
Werden die Verstärkungsrippen 9 und 10 so, wie in Fig. 2 gezeigt, ausgeführt (Seitenflächen 20, 6 und 12 nach Fig. 1 sind im Prinzip geometrisch gleich groß, wenn nicht die Seitenfläche 12 abgefast ist, und die Grundfläche 13 entspricht einer der nicht abgefasten Seitenflächen 4, 6 oder 20), entstehen an den Wänden 7, 8 und 10 konkave Anschlußkonturen 15 (siehe Fig. 2) an die weitere Wände 16 und 17 unter 900 und 450 angeschlossen werden können. Mit acht solcher Steine 1 ist selbst ein Kreis nachzubilden. Mit der Abfasung werden Qie VerstSrkungsrippen 9,10 auf Vollschutzdicke (beim Einsatz als StA hlenschutzbaustein) beschränkt, um ein möglichst enges Parallellauren ton MehrrachwSnden zu ermöglichen.
Nach dem beschriebenen Prinzip können Steine 1 aus Beton oder anderem Material angefertigt werden, wobei alle 90 -Kanten 18 und 19, um sie gegen Beschädigungen widerstandsähiger zu machen, mit einer Facette ausgeführt werden. Die teine 1 enthalten (siehe Fig. 3) Kabeldurchführungen 21. Die Durchführung 21 hat 5 cm lichte Weite und besteht aus zwei ogen eines Rohres mit S-förmiger Anordnung. Die Enden 22 und 23 der Durchführung 21 liegen in der Höhe versetzt jeweils auf der senkrechten Mittellinie der Seitenflächen 4, 6 bzw. der Verstärkungsr-ppen 9, 10. Um die Kabeldurchführung 21 durch Nehrfachwände zu ermöglichen, kann ein Teil spiegelbildlich ausgeführt werden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche : Pormbaustein, dessen Mantelfläche von ebenen und rechtwinkligen Vierecken gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Mantelfläche (Vierecke 4) zu einer konkaven Anschlußkontur (3) und ein weiterer Teil (Vierecke 6) zu einer konvexen Anschlußkontur (5) ausgebildet ist.
2. Formbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkonturen (3 und 5) aus der Mantelfläche eines gleichseitigen Prismas abgeleitet sind.
3. Formbaustein nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der konkaven Anschlußkontur (5) Verstärkungsrippen (9 und 10) angeordnet sind.
4. Formbaustein nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippen (9 und 10) Vierecke der Mantelfläche (4 oder 6) als Grundfläche (13) aufweisen, daß jeweils eine Seitenfläche der Verstärkungsrippen (9 und 10) zur konkaven Anschlußkontur (5) gehört, und daß eine weitere Seitenfläche (20) an ein Viereck (4) der konvexen Anschlußkontur (3) angrenzt.
5. Formbaustein nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Seitenfläche (12) der Verstärkungsrippen (9 und 10) einem Viereck (4 oder 6) in seinen geometrischen Abmessungen entspricht.
6. Formbaustein nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Viereck (4) angrenzende Seitenfläche (20) an der Kante zur nächsten Seitenfläche (12) abgefast ist.
7. Formbaustein nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Vierecke (6) der konkaven Anschlußkontur (5) um mindestens zwei geringer ist als die Anzahl der Vierecke (4) der konvexen Anschlußkontur (3).