DE2843324A1

DE2843324A1 - Baupaneel

Info

Publication number: DE2843324A1
Application number: DE19782843324
Authority: DE
Inventors: Richard F Artzer
Original assignee: COVINGTON BROS BUILDING SYST
Current assignee: COVINGTON BROS BUILDING SYST
Priority date: 1977-12-05
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1979-06-07
Also published as: HK36983A; JPS6055658B2; GB1598493A; CA1079928A; US4226067A; JPS5479915A; MY8400099A

Description

Die Erfindung betrifft Baupaneele und insbesondere solche Paneele und Verfahren zu ihrer Herstellung, die Püllmaterialien mit gewissen erwünschten Eigenschaften zusammen mit Verstärkungsstrukturen verwenden, um einen einheitlichen Paneel-Aufbau zu schaffen.

Kunststoffmaterialien mit geringem Gewicht, einschließlich der verschiedenen Arten von geschäumten Kunstharzen und geschäumten Kunststoffschäumen, wie Urethane, Polystyrole und ähnliches, weisen eine Anzahl von Eigenschaften auf, die bei Baumaterialien für verschiedene Arten von Bauten wie Wände, Dächer und ähnliches sehr erwünscht sind. Diese Eigenschaften umfassen geringes Gewicht, außerordentlich niedrige thermische Leitfähigkeit, Abriebfestigkeit, Peuchtigkeitsundurchlässigkeit und akustische Isolation. Derartige Materialien weisen Jedoch allgemein eine geringe Strukturfestigkeit auf und müssen daher in irgendeiner Weise mit anderen Materialien mit zufriedenstellenden Strukturfestigkeiten kombiniert werden.

Zur Ausbildung von Struktur—Baupaneelen, die die wünschenswerten Eigenschaften der geschäumten, zelligen Materialien nutzen wurden bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen, welche Kombinationen von zelligen Kunststoffschäumen oder geschäumten Kunststoffkörpern mit geringem Gewicht und starren lastaufnehmenden Strukturelementen verwenden. Derartige bekannte Anordnungen sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 305 991, 3 555 131 und 3 879 908 beschrieben. In den US-Patentschriften 3 305 991 und 3 555 131 ist ein Struktur-Paneel sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben, bei dem zuerst ein dreidimensionales verstärkendes Rahmenwerk gebildet wird und dann ein Kunststoffkern mit geringes Gewicht innerhalb des Rahmenwerks an der Baustelle geformt wird; dieaer Kunststoffkern ist derart ange-

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ordnet, daß die äußeren Oberflächen des sich ergebenden geschäumten Kerns mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit innerhalb der äußeren Grenzen des dreidimensionalen Rahmenwerks angeordnet sind· Dabei ist es erwünscht, daß sich das Rahmenwerk nach außen über den Kern hinauserstreckt, damit das Hybrid-Paneel, also die Kombination des zelligen Materials und des starren Rahmenwerks, mit Mörtelputz, Torkretputz, Stuck oder ähnlichem Material beschichtet werden kann, in welchem die herausragenden Abschnitte des Struktur-Rahmens eingebettet werden können. Da jedoch das zellige Material am Einsatzort aufgeschäumt wird, muß eine Form vorgesehen werden, um die Bodenfläche des Schaumkerns zu begrenzen. Da diese Form oberhalb einer äußeren Seite des vorgefertigten Struktur-Rahmenwerks angeordnet werden muß, ergeben sich Schwierigkeiten damit, die Form in einer ebenen Gestalt zu halten und sie in einem genauen Abstand von der äußeren Oberfläche des Rahmenwerks zu halten.

Da im übrigen zur Begrenzung der oberen Oberfläche des am Einsatzort geschäumten Kerns keine Form verwendet wird (gemäß der Lehre der genannten Patentschriften wird der Paneelkern innerhalb des Struktur-Rahmenwerks aufgeschäumt, während sich das Paneel in einer horizontalen Lage befindet), weist der Schaumkern eine äußere Oberfläche auf, die weit von der erwünschten ebenen Gestalt entfernt ist. Die entstehende Oberfläche ist so unregelmäßig und ungenau ausgebildet, daß der Schaumkern tatsächlich die äußeren Elemente des Struktur-Rahmenwerks an vielen Stellen berühren kann, so daß die nachfolgende Beschichtung diese äußeren Abschnitte des Rahmenwerks nicht mehr vollständig einschließen kann.

Durch die in der US-PS 3 879 908 gegebene Lehre werden einige Probleme bei der Verwendung von am Einsatzort geschäumtem Material vermieden; dabei werden nach dem Aufbau eines vollständigen dr«idi««nsionalen Struktur-Rahmenwerks, welches das

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gesamte Paneel an allen sechs Seitenflächen überdeckt, eine Vielzahl von isolierenden Elementen durch Durchgänge eingesetzt, die vollständig innerhalb des Struktur-Rahmenwerks angeordnet sind· Biese isolierenden Elemente müssen derart dimensioniert werden, daß sie frei und leicht zwischen benachbarten Elementen des Struktur-Rahmenwerks hindurchgehen und deren aneinandergrenzende Oberflächen sich nicht berühren, nachdem sie in ihre vorbestimmte Lage gebracht worden sind· Dadurch wird die Undurchlässigkeit gegen Feuchtigkeit beträchtlich verschlechtert. Hierauf wird bei der beschriebenen Anordnung ein Bindemittel bzw. Klebemittel verwendet, um die isolierenden Elemente in ihrer Lage bezüglich des Gittere zu halten. Dieses Bindemittel ist eine Schicht aus Material, welches am Einsatzort geschäumt wird, das jedoch eine etwas geringereSchichtdicke aufweist als der Rest des Kerns und das dazu verwendet wird, um die isolierenden Elemente mit den Metallelementen des Struktur-Rahmenwerks zu verbinden. Dieser Vorgang ist zeitraubend und teuer und ergibt eine Paneel-Oberfläche, die durch ein am Einsatzort aufgeschäumtes Bindemittel geformt wird. Eine derartige Oberfläche kann unregelmäßig und bezüglich der äußeren Oberfläche des Struktur-Rahmenwerks ungenau bzw. falsch positioniert sein· Da überdies die isolierenden Elemente notwendigerweise voneinander im Abstand angeordnet werden müssen, damit sie in die Durchgänge in dem Struktur-Rahmenwerk eingesetzt werden können, können sie keine wirksame Barriere gegen Dampf oder Feuchtigkeit bilden. Ihre Wärme- und Geräuschisolierungseigenschaften sind ebenfalls wegen des Abstands zwischen benachbarten isolierenden Elementen herabgesetzt, obwohl die Enden dieser Abstände bzw. Zwischenräume von dem am Einsatzort aufgeschäumten Bindemittel bedeckt sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, ein Verbund-Strukturpaneel zu schaffen, welches die vorstehenden Probleme beseitigt oder wenigstens vermindert·

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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Vielzahl von länglichen Füllelementen und eine Vielzahl von im wesentlichen flachen Gitterstrukturen aufeinander abwechselnd aneinandergesetzt und dann seitlich gegeneinander zusammengedrückt werden, um die Gitterstrukturen zwangsweise in die FUllelemente einzubetten. Während diese aneinandergeschichteten Strukturen und Elemente im seitlich zusammengedrückten Zustand gehalten sind, werden die Gitterstrukturen fest miteinander verbunden. Ein verstärktes Paneel gemäß der Erfindung umfaßt eine Vielzahl von seitlich aneinandergrenzenden länglichen Füllelementen,von denen jedes eine Oberfläche aufweist, die in einer gemeinsamen Ebene liegt, sowie eine Vielzahl von jeweils zwischen einem Paar aneinandergrenzender Füllelemente eingesetzten Gitterstrukturen, wobei die Gitterstrukturen wenigstens teilweise in seitlich aneinandergrenzende Oberflächen der benachbarten Füllelemente eingedrückt sind. Eine Vielzahl von Kreuzgliedern sind wenigstens an einigen der Gitterstrukturen befestigt, um die Gitterstrukturen und die Füllelemente in einer ein seitlich laminiertes Paneel bildenden Gestaltung aneinander zu halten.

Die Erfindung betrifft also ein Baupaneel-Modul mit geringem Gewicht aus einem durch Draht-Gitterstrukturen verstärkten, geschäumten Kunststoff-Füller mit geringem Gewicht. Dabei wird eine Anzahl von langen, schlanken Füllelementen mit einer Anzahl von im wesentlichen flachen Gitterstrukturen alternierend aneinandergeschichtet, um einen laminierten Paneel-Unteraufbau zu bilden, bei dem entsprechende Oberflächen der Füllelemente zusammen im wesentlichen ebene Oberflächen des Paneel-Kerns bilden. Der Unteraufbau wird in einer zu den Ebenen der Schichten senkrechten Richtung seitlich zusammengedrückt, so daß jede der Gitterstrukturen in die aneinandergrenzenden Oberflächen benachbarter FUllelemente hineingedrückt und teilweise eingebettet werden. In diesem zusammengedrückten Zustand wird eine Anzahl von Kreuzgliedern an

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Seitenteilen der mehreren Gitterstrukturen, die über die Paneel-Oberflächen hinausragen, befestigt, um dadurch den Aufbau in seinem zusammengepreßten Zustand zu halten, bei dem die Gitterstrukturen in die Füllelemente eingebettet sind und die Oberflächen aneinandergrenzender Füllelemente in engem körperlichen Kontakt miteinander stehen. Der fertiggestellte Paneel-Aufbau wird danach mit einer geeigneten Mischung von Beton, Gipsmörtel oder ähnlichem beschichtet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Baupaneels gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung in größerem Maßstab eines Abschnitts des Paneels gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Füllelements des Paneels gemäß ^ig. 1·

Fig. 4- eine Darstellung eines Teils einer einzelnen Gitterstruktur;

Fig. 5 einen Teilaufbau des Paneels der Fig. 1 im teilweise zusammengebauten Zustand vor der seitlichen Kompression;

Fig. 6 die Anordnung der Querdrähte angrenzend an entgegengesetzte Seiten des komprimierten bzw. zusammen gedrückten Teilaufbaus von Füllelementen und zwischen· gefügten Gitterstrukturen;

Fig· 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung in der die gegenseitige Beziehung der Gitterstrukturen

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und Füllelemente des fertiggestellten Paneels gezeigt ist;

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Teils des fertiggestellten Paneels; und

Fig. 10, einige typische alternative Ausführungsformen von 11 u. 12 Gitterstrukturen.

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt ein kombiniertes Schaum-Drahtverstärkungs-Baupaneel gemäß der Erfindung eine Vielzahl von langgestreckten Füllelementen, einschließlich der Endelemente 10 und 12, sowie eine Vielzahl von Zwischenelementen, einschließlich der Elemente 14, 16, 18, usw., die zwischen die Endelemente eingefügt sind und bei denen jeweils aneinandergrenzende Oberflächen mit Ausnahme gewisser, nachstehend beschriebener Punkte im wesentlichen vollständig flächig aneinanderliegen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist jedes der Füllelemente (Fig. 3) eine Länge auf, die gleich der Länge des Paneels ist, also bei einer üblichen Paneelgröße etwa 24-3,84-cm, sowie eine Dicke, gemessen in Richtung der Paneeldicke von 5,08 cm, und eine Breite, gemessen in Richtung der Breite des Paneels von 5,08 cm. Der Querschnitt jedes Füllelements einer bevorzugten Ausführungsform ist im wesentlichen quadratisch und jede Fläche des Füllelements ist eben und in rechten Winkeln zu den beiden angrenzenden Flächen angeordnet. Im zusammengebauten Zustand, bei dem die Füllelemente zueinander wie in der Fig. 1 dargestellt ausgerichtet sind, liegen daher entsprechende Flächen, wie die oberen Flächen der Elemente gemäß der Ansicht in Fig. 1 auf einer geaeinsanen Oberfläche, die als eben dargestellt ist, obwohl auch andere als ebene Oberflächenausbildungen verwendet werden können.

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Es ist bevorzugt vierundzwanaig 5»08 cm-Füllelemente für ein Paneel zu verwenden, so daß ein Paneel geschaffen wird, das etwa 121,92 cm breit ist.

Zwischen die Füllelemente jedes Paars aneinandergrenzender Füllelemente sind starre Gitterstrulcturen eingesetzt, von denen einige typische Vertreter in der Zeichnung mit den Bezugszeichen 20, 22, 24 und 26 bezeichnet sind. Sie Gitterstrukturen sind im wesentlichen eben oder tatsächlich zweidimensional und weisen eine Tiefe auf, die größer als die Dicke jedes der Füllelemente ist, so daß die Außenseitenabschnitte jeder der langgestreckten Gitterstrukturen über die gemeinsame Paneeloberfläche hinausragt, die insgesamt durch die benachbarten Füllelemente, wie am besten in den Fig. 2 und 9 zu sehen ist, bestimmt wird·

Alle Gitterstrukturen sind identisch zueinander, wie in den Fig· 2 und 4 dargestellt, und jede Gitterstruktur ist aus einem verhältnismäßig steifen bzw, starren gewellt gebogenen Draht 30 gebildet, der eine Zick-Zack-Gestalt aufweist, welche abwechselnde Scheitelpunkte bestimmt, wie sie mit den Bezugszeichen 32, 34, 36, 38 bezeichnet sind· An dem sinusförmig gewellten Stab 30 ist beispielsweise durch Schweißen ein Paar von zueinander parallel im Abstand angeordneten Seitenstäben oder Drähten 40, 42 befestigt, die an den Scheitelpunkten an den jeweils entgegengesetzten Seiten punktgeschweißt sind, also an den Scheitelpunkten 34, 38, usw· für den Stab 40 und an den Scheitelpunkten 32, 36 für den Stab 42· Auf diese Weise entsteht eine starre, ebene oder im wesentlichen zweidimensionale Gitterstruktur. Die Tiefe der Gitterstruktur, d. h. die kürzeste Entfernung zwischen den Seitenstäben 40 und 42, ist nicht kleiner und vorzugsweise größer als die Dicke der Füllelemente 10 bis 18, usw. Wenn beispielsweise die Fülleleeente eine Dicke von 5,08 ca aufweisen, betragt eine bevorzugte Tiefe der Gitter-

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struktur 7,62 cm und oeder Seitenstab einer Gitterstruktur ist in einer Entfernung von ungefähr 1,27 cm über der zusammen von den mehreren Füllelementen gebildeten gemeinsamen Oberfläche angeordnet.

Obwohl die mehreren Gitterstrukturen zueinander entlang der 24-3,84 cm-Iiänge des 121,92 cm χ 243,84 cm großen Paneels in einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Positionen angeordnet werden können, können die entsprechenden Scheitelpunkte von benachbarten Gitterstrukturen , wie der Scheitelpunkt 34 und der entsprechende Scheitelpunkt 50 der benachbarten Gitterstruktur (Fig. 2) in Längsrichtung des Paneels zueinander versetzt angeordnet werden oder, falls erforderlich oder wünschenswert, zueinander ausgerichtet. Die wechselweise oder versetzte Anordnung, die in der Fig. 2 dargestellt ist, ist bevorzugt, da diese Anordnung für die Kanten eines abgetrennten Paneel-Abschnitts eine bessere Verstärkung bietet. Wenn es dabei wünschenswert oder erforderlich ist, einen Abschnitt des fertiggestellten 121,92 χ 243,84 cm großen Paneels abzuschneiden, dann haben verschiedene Gitterstrukturen die durchtrennten Abschnitte in unterschiedlichen Abständen von den äußeren Paneelflächen, wenn die Gitterstrukturen derart zueinander versetzt sind, daß die entsprechenden Scheitelpunkte quer über die Dicke des Paneels hinweg nicht zueinander ausgerichtet sind.

Wesentlich ist dabei, daß die Paneel-Bauteile durch die Verbindung der mehreren Gitterstrukturen miteinander zusammengehalten werden. Diee wird durch eine Vielzahl von in Längsrichtung beabstandeten Querstäben, wie den Stäben 56, 58, 60 erreicht, wobei entsprechende Stäbe ähnlich beabstandet und entlang der Länge des Paneels angeordnet sind. Jeder Stab ist beispielsweise durch Punktschweißen an einem Seitenstab, wie dem Seitenstab 40, jeder der Gitteretrukturen befestigt.

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Eine Vielzahl von in Längsrichtung zueinander beanstandeten, im wesentlichen mit den Stäben 58, 60, usw. an einer Seite des Paneels identischen Querstäben ist an der anderen Seite des Paneels vorgesehen, wobei alle dieser zusätzlichen Vielzahl von Querstäben beispielsweise durch Punktschweißen an den zweiten Seitenstäben 4-2 an der anderen Seite jeder der Gitterstrukturen befestigt sind· Auf diese Weise wird ein starres, einheitliches, dreidimensionales Skelett-Gerüst bzw. eine Skelettartige Aussteifung geschaffen, und zwar mittels der verhältnismäßig starren fachwerkartigen Gitterstrukturen 20, 22, 24, 26 ush, die in seitlich beabstandeter Beziehung ihrerseits mittels der Querstäbe 58, 60, usw. an einer Seite der Anordnung von Gitterstrukturen und durch ähnliche Querstäbe wie 70, 72, 74 (Fig. 9) an der anderen Seite der Gitterstrukturen an der anderen Seite des Paneels starr untereinander verbunden sind.

Die Füllelemente haben aneinanderstoßende Oberflächen, wobei aneinandergrenzende Flächen in unmittelbarer, ebener mechanischer Berührung miteinander stehen und dadurch eine Kontinuität von Hitze- und Schallbarrieren, sowie Isolation bilden, wie sie von dem Material der Fülleleraente selbst gewährleistet werden. Es ist kein Bindemittel erforderlich, um die Einzelteile aneinander zu befestigen und obwohl ein Bindemittel verwendet werden kann, wenn es erforderlich oder wünschenswert erscheint, sind die einzelnen Teile mittels der Zusammenbauverfahren, die nachstehend beschrieben werden, in geeigneter Weise zusammengehalten·

Bei der Herstellung des beschriebenen Paneels sind die zuerst geformten Füllelemente 10 bis 18 usw. gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel identisch miteinander, obwohl sie fallseaerforderlich oder notwendig erscheint in verschiedenen Breiten hergestellt werden können. Bequemerweise wer-

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den die Füllelemente mit den Abmessungen 243,84- cm χ 5»08 cm χ 5,08 cm aus einer einzigen Platte Schaummaterial mit den Abmessungen 243,84 cm χ 60,96 cm χ .5*08 cm herausgeschnitten, obwohl die Streifen auch aus anderen Plattan^rößen herausgeschnitten oder anders als durch Schneiden, beispielsweise durch direktes Formen der Streifen gebildet werden können.

Jede der im wesentlichen zweidimensionalen Gitterstrukturen wird mit einem sinusförmigen bzw· gewellten Stab 30 und einem Paar daran befestigter Seitenstäbe 40 und 42 hergestellt· Alle Gitterstrukturen und Füllelemente werden auf die gleiche Länge geschnitten oder in dieser Länge hergestellt, die bei dem dargestellten Paneel mit einer Größe von 121,92 cm χ 243,84 cm 243,84 cm beträgt; danach weiden eine Anzahl von Füllelementen und Gitterstrukturen wechselweise zueinander angeordnet und zu einem, wie im wesentlichen in der Fig. 5 dargestellt, Paneel-Teilaufbau vertikal gestapelt· Der Teilaufbau der Fig. 5 weist ein Paar von oberen oder unteren oder äußeren Gitterstrukturen 78, 80 auf, sowie die vorstehend beschriebenen äußersten Füllelemente 10 und 12 und zusätzliche Füllelemente und Gitterstrukturen, die aufeinander wechselweise angeordnet sind. Wenn ein Paneel mit einer Breite von 121,92 cm unter Verwendung von Füllelementen mit 5»08 cm Breite und Gitterstrukturen mit einer Dicke von ungefähr 0,2032 cm hergestellt werden soll, umfaßt der in der Fig. 5 dargestellte Voraufbau-Stapel 24 Füllelementö, was zusammen 121,92 cm von Füllelementen ausmacht, sowie fünfundzwanzig Gitterstrukturen, da für jedes Füllelement eine Gitterstruktur vorgesehen ist und eine zusätzliche Gitterstruktur für das Ende des Stapels. Da fünfundzwanzig Gitterstrukturen eine gemeinsame Dicke von 5,08 cm aufweisen, beträgt die gesamte Höhe des vertikalen Voraufbau-Stapels, wie er in der Fig. 5 dargestellt ist, 121,92 cm plus 5,08 cm oder 127 cm gesamt.

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In dem Voraufbau-Zustand der Fig· 5» vor dem Anlegen einer vertikalen Druckkraft, sind jeweils einander zugewandte Seiten von aneinandergrenzenden Gitterstrukturen um einen Abstand L voneinander entfernt, der kleiner oder gleich der seitlichen Abmessung zwischen entgegengesetzten Oberflächen (Ober- und Unterteil in der Fig· 5) der zwischengesetzten Füllelemente ist, wobei diese Abmessung bei dem beispielsweise beschriebenen Ausführungsbeispiel 5»08 cm beträgt. Mit anderen Worten berühren zwar die Gitterstrukturen die aneinandergrenzenden Flächen von benachbarten Füllelementen, sie durchdringen sie jedoch nicht; zu diesem Zeitpunkt sind diese Flächen um die Dicke der dazwischen eingesetzten Gitterstruktur voneinander entfernt.

Der Stapel wird nun zwischen einer feststehenden unteren Stütze 84 und einem beweglichen oberen Druckarm 86 vertikal zusammengedrückt« Diese Kompression treibt die verhältnismäßig schlanken schmalen Stäbe oder Drähte der Gitterstrukturen in die benachbarten Oberflächen der Füllelemente, wodurch diese entlang der Berührungslinien mit den Gitterstrukturen derart deformiert werden, daß gepreßte Nuten entstehen, wie beispielsweise die Nuten 88 und 90 (Fig. 7) in der seitlichen Oberfläche 92 der Füllelemente. Der Druck ist nicht groß genug um die Abmessungen irgendeines der Füllelemente nennenswert zu verändern. Als Folge der Formung der Drucknuten bzw. -Rillen 88, 90 und ähnlichem in den Füllelementen, werden die Gitterstrukturen in die seitlichen Oberflächen, wie die Oberfläche 92 des Füllelements eingepreßt und teilweise darin eingebettet, wie es am besten in der Darstellung der Fig. 8 zu sehen ist. Dabei wird nur der gewellte Stab 30 der Gitterstruktur und nicht die Seitenstäbe 40 und 42 in die Füllelemente eingepreßt, da die Seitenstäbe 40 und 42 an den Scheitelpunkten bzw. Spitzen der gewellten Stäbe befestigt sind und diese Scheitelpunkte zusammen mit den Seitenstäben auswärts von der zusammen durch

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die äußeren Flächen der mehreren Füllelemente geformten gemeinsamen Oberfläche angeordnet sind.

Der in der Pig· 5 dargestellte Voraufbau-Stapel wird um eine Strecke zusammengedrückt, die gleich der Gesamtdicke der fünfundzwanzig Gitterstrukturen ist, nämlich um eine Strecke von 5,08 cm bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem fünfundzwanzig Gitterstrukturen von jeweils 0,2032 cm Dicke verwendet werden. Die Steifigkeit und Druckfestigkeit der Gitterstrukturen, die beispielsweise aus einem Stahldraht geformt sind, sind soviel größer als ähnliche Eigenschaften des Füllmaterials, das vorzugsweise aus einem expandierten bzw. aufgeschäumten Polystyrol besteht, daß während des Zusammendrückens eines Voraufbau-Stapels keine Zusammendrückung der Gitterstruktur auftritt· Die gesamte Zusammendrückung des Stapels erfolgt in den mehreren Füllelementen und wird nur durch die Bildung von Nuten, wie die Nuten 88 und 90 erzielt. Die Zusammendrückung erfolgt derart, daß Teile der mehreren diagonalen Arme der gewellten Stäbe vollständig und komplett in ein Paar von zusammenpassenden Nuten in jeweils einander zugewandten gegenüberliegenden seitlichen Oberflächen von benachbarten Füllelementen eingebettet werden (mit Ausnahme der End-Gitterstrukturen 78 und 80, von denen äußere Teile geringfügig freibleiben können).

Durch die Zusammendrückung des Teilaufbaus werden die Füllelemente in eine gegenseitig aneinanderliegende Beziehung gebracht, d. h. in eine Beziehung, bei der die einander gegenüberstehenden Oberflächen von benachbarten Füllelementen in engem und innigem körperlichen Eontakt miteinander stehen, und zwar im wesentlichen durchgehend über die ganze Fläche der einander zugewandten Oberflächen, mit Ausnahme der Teile an den mehreren Nuten, die durch die dazwischengefügten Abschnitt· des gewallten Stabes des Gitteraufbaue getrennt

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sind, wie es in der Fig. 8 dargestellt ist· In dieser endgültigen Stellung der Füllelemente und der Gitterstrukturen ist der Abstand zwischen jeweils einander zugekehrten Seiten benachbarter Gitterstrukturen geringer als der Abstand zwischen entgegengesetzten seitlichen Flächen der dazwischen eingefügten Füllelemente.

Während der Voraufbau-Stapel in seinem seitlich zusammengedrückten Zustand (vertikal zusammengedrückt, wenn der Stapel wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt auf der Seite steht) gehalten ist, werden Drähte zur Bildung eines Paars von Seitenoder Quergliedern, wie die Drähte 100, 102 (Fig. 6) fest in den Klammern 104, 106 festgehalten; dabei werden die Drähte 100, 102 über Führungen 108, 110 von Drahtrollen (nicht dargestellt) abgezogen. Dann werden die Drahtrollen festgehalten, um ein weiteres Abrollen von Draht zu verhindern und die Klammern 104, 106 werden nach unten gezogen, wie durch den Pfeil in der Fig. 6 dargestellt, um die Drähte 100, 102 zu spannen. Die Spannung richtet die Drähte gerade und bringt sie nahe angrenzend und in Berührung mit den Seitenstäben der mehreren Gitterstrukturen des nunmehr zusammengedrückten Voraufbau-Stapels. Während nun der Voraufbau-Stapel in dem vorstehend beschriebenen zusammengedrückten Zustand gehalten wird und die Querdrähte 100, 102 in der beschriebenen Lage gehalten sind, werden die Querdrähte mit jedem der Gitteraufbau-Seitenstäbe an jedem Berührungspunkt zwischen einem Querstab und einem Seitenstab punktverschweißt. An jeder Seite des Paneels wird, wie in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, eine Vielzahl von derartigen Querdrähten verwendet. Nach dem Schweißen werden die Querdrähte an Punkten in der Nähe der End-Gitterstrukturen abgetrennt und der Stapel wird von der Zusammendrückung der Glieder 84, 86 freigegeben.

NuMiehr bildet der Stapel von wechselweise ineinandergefügten Füllelementen und Gitterstrukturen eine seitlich laminierte

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einheitliche Paneel-Struktur, die starr eine Anzahl von Füllelementen, welche alle miteinander in engem Flächenkontakt stehen, eine Anzahl von. starren Verstärkungs-Gitterstrukturen und zusätzlich starre Verstärkungs-Querstäbe, die alle Bauteile in einer einheitlichen Anordnung zusammenhalten, umfaßt. Alle außer den End-Gitterstrukturen sind vollständig in den Füllelementen eingebettet. Die Wechselwirkung der eingebetteten Gitterstrukturen und der gepreßten Nuten in aneinandergrenzenden Oberflächen der Füllelemente bildet einen verriegelnden gegenseitigen Eingriff, der zur Versteifung des Aufbaus beiträgt und die Teile aneinanderhält. Die Gitterstrukturen wirken tatsächlich als Verriegelungsglieder, die einer relativen Gleitbewegung der aneinandergrenzenden Füllelemente widerstehen. Bindemittel werden weder benötigt noch verwendet und dennoch bildet der enge und dichte Kontakt zwischen aneinandergrenzenden Füllelementen eine verstärkte Barriere gegen Dampf, Flüssigkeit, Wärme und Schall. Der Aufbau kann leicht hergestellt werden und die Teile sind preiswert. Teilweise dadurch, daß vorgeformte und vorgeschnittene steife Streifen von Füllelementen verwendet werden, im Unterschied zu einem am Ort geschäumten Material, kann ein billigeres Polystyrol verwendet werden, das nicht nur preiswerter ist als Urethane sondern nahezu die gleichen Eigenschaften hinsichtlich Abriebfestigkeit, Hitze- und Schallisolation und geringem Gewicht aufweist.

Wenn der Voraufbau-Stapel gebildet wird, werden die äußeren Oberflächen der mehreren im Querschnitt quadratischen Füllelemente ohne weiteres zueinander ausgerichtet, um auf beiden Seiten des Teilaufbaus gemeinsame ebene Oberflächen zu bilden und überdies können die Füllelemente leicht und genau bezüglich der Gitterstrukturen angeordnet werden· Auch die Gitterstrukturen können zueinander leicht angeordnet und ausgerichtet werden, so daß ihre äußersten Abschnitte,

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nämlich die Scheitelpunkte der sinusförmigen Stäbe und ihre Seitenstäbe jeweils in gemeinsamen Ebenen angeordnet und in genau einstellbaren und vorbestimmbaren Entfernungen auswärts von der gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die durch die äußeren Seiten der Füllelemente gebildet ist. Wiederholbarkeit und Genauigkeit der Abmessungen und der relativen Zuordnung der Teile des Aufbaus können leicht erreicht und gesteuert werden.

Das fertiggestellte Paneel kann in verschiedenen Arten von Strukturen, wie Wände, Zäune, Dächer und ähnliches verwendet werden, indem in geeigneter Weise eine Anzahl der Paneele angeordnet, die Paneele in der gewünschten Stellung mittels einer temporären Verdrahtung gehalten oder mehrere Paneele aneinandergebunden werden, und danach die Paneele mit einer geeigneten flüssigen Mischung aus Beton, Torkretputz, Gipsmörtel oder ähnlichem sprühbeschichtet werden. Arbeitsverfahren zur Anwendung derartiger Paneele in verschiedenen Arten von Aufbauten sind dem Fachmann wohl bekannt und müssen daher hier im einzelnen nicht erläutert werden. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß das beschriebene Paneel und das Verfahren zu seiner Herstellung eine verbesserte Genauigkeit des Aufbaus und der Beschichtung ermöglicht, weil die Gestalt des Paneels eine verhältnismäßig größere Genauigkeit axfweist. Die beschriebenen Paneele haben eine genauere und ebenere Oberfläche der Füllelemente und ein genaueres und sorgfältiger und gleichmäßiger angeordnetes (bezüglich der Füllelemente) Struktur-Fachwerk. Es besteht nur eine geringe oder gar keine Gefahr, daß die Füllelemente unrichtig oder ungenau angeordnet werden* die Füllelemente ragen nicht auswärts von den äußeren Seiten der Gitterstruktur hervor, wie es oft der Fall ist, wenn der Paneel-Kern am Ort der Verwendung ausgeschäumt wird. Da überdies keine Bindemittel verwendet werden und der Paneel-Kern aus einer Anzahl von ge-

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trennten Füllelementen besteht, die lediglich aneinandergehalten werden, jedoch nicht miteinander verbunden sind, können verschiedene Abschnitte eines oder mehrerer der Füllelemente einfach abgetrennt und aus dem Paneel entfernt werden, wenn es erforderlich ist, in dem Paneel Löcher zu bilden.

Das fertiggestellte Paneel mit den Abmessungen 121,92 cm χ 243,84 cm χ 5,08 cm (4 Fuß χ 8 Fuß χ 2 Zoll) ist stark und steif, weist jedoch ein extrem geringes Gewicht auf und kann ohne weiteres von einer Person gehandhabt werden; dennoch weist es die erforderlichen Qualitäten an Festigkeit, Wärmeisolation, Geräuschisolation und Dampfhemmung auf und kann ohne weiteres beschichtet und an anderen Paneelen oder anderen Aufbauten befestigt werden. Das Paneel kann ohne weiteres, falls gewünscht, in anderen Abmessungen oder in anderen als ebenen Gestaltungen hergestellt werden·

Zur Herstellung der Füllelemente ist ein aufgeschäumtes Polystyrol-Schaummaterial bevorzugt· Die Füllelemente werden aus Rohplatten aus Polystyrol mit Abmessungen von ungefähr 243,84 cm χ 60,96 cm χ 5,08 cm (8 Fuß χ 2 Fuß χ 2 Zoll) geschnitten· Die Füllelemente können aber auch aus anderen Materialien mit geeigneten Eigenschaften, wie sie vorstehend angegeben wurden, gefertigt werden. Die Füllelemente können daher aus jedem Material geformt werden, vorausgesetzt, daß das Material weicher ist als der Draht der Gitterstrukturen, so daß diese teilweise in die einander zugewandten Flächen der Füllelemente, wie vorstehend beschrieben, eingebettet werden können. Dementsprechend kann ebenfalls Holz oder ein Holzverbund für die Füllelemente verwendet werden, in Abhängigkeit von der besonderen Anwendung des fertiggestellten Paneels, Die in den Zeichnungen beispielsweise dargestellte Gitterstruktur gibt natürlich nur ein Ausführungsbeispiel wieder^ es können viele verschiedene Typen von im wesentlichen ebenen

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oder nahezu sweidimensionalen OtruJrturen verwendet werden. Anstelle eines gewellten Stabes kann, wie in der Fig. 10 gezeigt ist, ein Paar von ßeitenstäben 116, 118 verwendet werden, die mit einer Vielzahl von in Längsrichtung beabstandeten, im wesentlichen parallelen Querstäben oder Zwischenstäben 120, 122, 124, die sich in einem schrägen Winkel zu den Seitenstäben erstrecken, verbunden sind. Alternative Ausführungen derartiger Gitterstrukturen können invertiert und wie in der Fig. 11 dargestellt angeordnet werden, wobei die geneigten oder schiefwinkelig angeordneten Zwischenstäbe der einen Struktur entgegengesetzt bezüglich der Neigung der ähnlichen Zwischenstäbe einer nächstliegenden Gitterstruktur in einem Hybrid-Paneel geneigt sind.

Dabei gibt es viele verschiedene Arten von Anordnungen der Gitterotrukturen, einschließlich einer Anordnung, wie sie in der Fig. 12 dargestellt ist, bei der ein Paar von zueinander im Abstand parallel angeordneten, sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenstäben 1JO, 132 mittels Paaren von entgegengesetzt geneigten Zwischenstäben 134» 136 und 138, 140 verbunden sind, um eine Art von Fachwerkstruktur zu bilden.

Obwohl die dargestellte Paneel-Ausbildung, bei der die Tiefe der Gitterstrukturen größer ist als die Dicke der Füllelemente bevorzugt ist, wobei die Seitenabschnitte der Gitterstrukturen sich über die Füllelemente hinauserstrecken und von diesen freiliegen, soll angemerkt werden, daß die Grundgedanken der Erfindung auch in einem verstärkten Paneel angewendet werden können, bei dem die Tiefe der Gitterstrukturen gleich oder geringer ist als die Dicke der Füllelemente, so daß die Gitterstrukturen vollständig in den Füllelementen eingebettet sind und nur die äußeren Oberflächen der Füllelemente an der gemeinsam von den mehreren Füllelementen gebildeten Gesamtoberfläche sichtbar sind.

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Durch die Erfindung wird a lc. ο uino verbeasoi-fco, vorwUirkte
Pane e 1-S fc ruk fcur sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung;
geschaffen und somit oin festes, leichtgewichtigns und
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Claims

Patentanspruch

1 .\ Baupaneel, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von aneinandergrenzenden, langgestreckten Füllelementeneinen Paneelkern bildet, daß eine Vielzahl von Gitterstrukturen vorgesehen ist, von denen jede zwischen ein Paar von jeweils aneinandergrensenden Füllelementen eingesetzt und in die jeweils gegenüberliegenden Flächen dieser aneinandergrenzenden Elemente eingedrückt ist, wodurch die einander gegenüberstehenden flächen der jeweils aneinandergrenzenden füllelemente in flächigem Kontakt mit-

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einander stehen, und daß eine Vielzahl von sich quer über die Füllelemente und den Kern hinweg erstreckenden Quergliedern vorgesehen ist, von denen jedes wenigstens an einer Gruppe der Gitterstrukturen befestigt ist, um dadurch die Gitterstrukturen und die Füllelemente in einer einheitlichen Paneel-Gestaltung zusammenzuhalten.

2. Baupaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstrukturen in wesentlichen eben sind·

3· Baupaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleleaente und die Gitterstrukturen im wesentlichen frei von Kleb-Verbindungen sind·

4·· Baupaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gitterstrukturen entgegengesetzte Seitenabschnitte aufweist, die über die entgegengesetzten Seiten des Paneelkerns hinausragen, und daß die Querglieder fest mit den wegragenden Seitenabschnitten verbunden sind.

5· Baupaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Abschluß-Gitterstrukturen vorgesehen sind, die jeweils an den äußeren Flächen der äußersten Elemente der Vielzahl von aneinandergrensenden Fülleleaenten angeordnet sind·

6. Baupaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gitterstruktur einen gewellten Stab mit einer Vielzahl von entgegengesetzt angeordneten Scheitelpunkten aufweist, und daß erste und zweite voneinander beabstandete Seitenstäbe an den jeweiligen Seiten des gewellten Stabs an Scheitelpunkten befestigt sind, wobei die Querglieder an den Seitenstäben der Gitterstrukturen

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befestigt sind.

7. Baupaneel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Scheitelpunkte auswärts Ton den Seiten des Paneelkerns erstrecken, daß die Seitenstäbe Ton diesen Seiten im Abstand angeordnet sind, und daß die Querglieder ie Abstand auswärts von den Seiten angeordnet, sind.

8· Baupaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der Füllelemente zwischen den mit benachbarten Gitterstrukturen in Berührung befindlichen Flächen eine seitliche Abmessung aufweist, die nicht kleiner ist, als der seitliche Abstand zwischen gegenseitig zugewandten Seiten derartiger benachbarter Gitterstrukturen, wenn die Füllelemente sich im unkomprimierten Zustand befinden, daß die Füllelemente entlang ihrer Berührungsflächen mit den Gitterstrukturen seitlich zusammengedrückt werden, so daß die Gitterstrukturen in die Füllelemente hineingedrückt werden und daß dadurch der Abstand zwischen jeweils einander zugewandten Seiten Ton benachbarten Gitterstrukturen des Paneels geringer ist, als der Abstand zwischen entgegengesetzten seitlichen Flächen der dazwischengefügten Füllelemente.

9· Baupaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeweils gegenüberstehende Flächen der Fülleleaente in ihnen geformte Nuten in einem den Gitterstrukturen entsprechenden Muster aufweisen, und

- daß die Gitterstrukturen in den angepaßten Nuten τοη angrenzenden Füllelementen aufgenommen sind.

10. Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Paneels, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tielzahl tob langgest*»ekten fühlelementen und eine Vielzahl τοη im

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wesentlichen flachen Gitterstrukturen wechselweise aufeinanderfolgend aneinandergesetzt werden, daß die wechselweise aneinandergesetzten Gitterstrukturen und <Lie Füllelemente derart seitlich zusammengedrückt werden, daß die Gitterstrukturen wenigstens teilweise in die Füllelemente eingebettet warden, und daß die Gitterstrukturen in ihrem zusammengedrückten Zustand fest miteinander verbunden werden·

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß beim Befestigen der Gitterstrukturen aneinander eine Vielzahl von langgestreckten Quergliedern an den Gitterstrukturen befestigt werden·

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstrukturen dadurch geformt werden, daß ein Stab gewellt bzw. sinusförmig gebogen wird und daß erste und zweite Stäbe in zueinander beabstandeter Beziehung entlang der Länge des gewellten Stabs befestigt werden.

13· Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitteretrukturen dadurch gebildet werden, daß ein Paar von zueinander beabstandeten, sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenstäben mittels einer Vielzahl von sich zwischen den Seitenstäben erstreckenden Quergliedern miteinander verbunden wird.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Gitterstrukturen Bit einer Tiefe geformt werden, die größer ist als die Sicke der Füllelemente, daß bein wechselweisen Aneinandersetzen der Gitterstrukturen und der Füllelenente ein seitlich laminierter Paneelaufbau dadurch entsteht, daß jeweils eines der Tülleleaente zwischen benachbarte, zueinander

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beabstandete Gitterstrukturen angeordnet wird, so daß entsprechende Oberflächen der Füllelemente eine im wesentlichen ebene Oberfläch· bilden, daß die Füllelemente bezüglich der Gitterstrukturen derart angeordnet werden, daß seitliche Abschnitte der Gitterstrukturen über die ebene Oberfläche hinausragen, und daß beim festen Verbinden der Gitterstrukturen aneinander eine Vielzahl von Kreuzgliedern an den Gitterstrukturen befestigt wird, während die Gitterstrukturen und die Fülleleaente seitlich zusammengepreßt werden.

15· Verstärktes Paneel, dadurch gekennzeichnet , daß bei der Herstellung eine Vielzahl von langgestreckten Füllelementen und eine Vielzahl von im wesentlichen ebenen Gitterstrukturen abwechselnd aufeinanderfolgend aneinandergesetzt werden, daß die aneinandergesetzten Gitterstrukturen und Paneelglieder seitlich derart zusammengepreßt werden, daß die Gitterstrukturen wenigstens teilweise in die Füllelementen eingebettet werden, und daß die Gitterstrukturen in ihrem zusammengedrückten Zustand fest miteinander verbunden werden·

16. Verstärktes Paneel, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von seitlich aneinandergrenzenden länglichen Füllelemente vorgesehen ist, deren entgegengesetzte Flächen Jeweils in ersten bzw· zweiten gemeinsamen Ebenen liegen, daß eine Vielzahl von Gitterstrukturen jeweils zwischen die Elemente eines aneinandergrenzenden Paars von Füllelementen eingesetzt und wenigstens teilweise in seitlich aneinanderliegende Oberflächen dieser aneinandtrgrenzenden Elemente eingedrückt ist, so daß ein seitlich laminierter Paneel-Aufbau aus einander abwechselnden Ludnaten von Gitterstrukturen und Füllelementen gebildet wird, und daß eine Vielzahl von Kreuzgliedern

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an wenigstens einigen der Gitterstrukturen befestigt ist, um die Gitterstrukturen und die Füllelemente in des seitlich laminierten Paneel zusammenzuhalten·

17· Paneel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daB in seitlich aneinandergrenzenden Oberflächen der Füllelemente Nuten in Mustern geformt sind, welche mit lfutmustern in einer angrenzenden Füllelement-Oberfläche und mit den Gitterstrukturen zusammenpassen, und daß die Gitterstrukturen in diesen Nuten aufgenommen sind.

18· Paneel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die aneinandergrenzenden Oberflächen der Füllelemente in Kontakt miteinander und mit den jeweils zwischengesetzten Gitterstrukturen stehen, und daß die Berührungsflächen frei von Klebematerial sind und durch die Kreuzglieder und deren Verbindungen mit den Gitterstrukturen in Kontakt miteinander gehalten sind.

19· Paneel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß aneinandergrenzende Oberflächen eines Paars von benachbarten Füllelementen mit Ausnahme von Stellen, an denen sie Teile einer dazwischen eingefügten Gitterstruktur berühren, in flächigem Kontakt stehen·

20· Paneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens Teile der Füllelemente durch die Querglieder zwischen den an entgegengesetzten Seiten angeordneten Gitterstrukturen im komprimierten Zustand gehalten sind.

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21. Paneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllelemente aus geschäumtem Kunststoff bestehen, und daß die Gitterstrukturen und die Querglieder aus Draht geformt sind.

22. Verfahren zur Massenherstellung eines Baupaneels für Gebäude, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von länglichen Füllelementen vorgesehen wird, daß die länglichen Füllelevent· abwechselnd mit Struktur-Stützelementen derart gestapelt werden, daß jedes Struktur-Stützelement zwischen zwei längliche Füllelenente eingefügt ist, wobei Teile der Struktur-Stützelemente zwischen den Füllelementen herausragen, und daß danach zwischen den herausragenden Teilen derartige Verbindungen hergestellt werden, daß die Füllelemente und die Strukturelemente in dem gestapelten Zustand gehalten werden·

23· Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente nach dem Aneinanderstapeln zusammengedrückt werden, um die Struktur-Stützelemente in die Füllelemente einzubetten.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zudem auf die herausragenden Abschnitt· «in Material aufgesprüht wird, us die heraueragenden Abschnitte in einem Material einzubetten, welches aus Torkrrtputi, Mörtelputz bzw. Gipsmörtel oder Beton b«at«ht.

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