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Einmann - Konstruktionsmodul
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Einmann-Konstruktionsmodul, insbesondere
zur Herstellung von endgültig aufgestellten oder provisorischen Häusern verschiedener
Zweckbestimmung und gegebenenfalls für Urlaubszwecke, wobei die Häuser eine unterschiedliche
Größe aufweisen können.
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Es ist bereits bekannt, zur Verbindung on ein Hausgerippe bildenden
Konstruktionselementen Schraubverbindungen, Schweißungen und dergleichen zu verwenden.
Diese Art der Verbindung war bis her jedoch zu kompliziert. Insbesondere hinsichtlich
der Schweiß« verbindungen war es notwendig, daß diese von Experten ausgeführt wur<Jen.
Hinsichtlich der Schweißverbindungen ergaben sich darüberhinaus Probleme dahingehend,
daß in bestimmten isolierten Bereichen keine elektrische Energie zur Verfügung steht,
um der artige Schweißverbindungen auszuführen.
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Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, für die
Erstellung eines modularen Raumgebildes Bauelemente vorzusehen, mit denen die Konstruktionselemente
des Raumgebildes einfach, sicher und fest miteinander verbunden werden können.
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Diese Aufgabe wird durch die sich aus den Patentansprüchen ergebenden
Merkmale gelöst.
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Somit schafft die Erfindung die Möglichkeit, daß ein einzelner Mann
aus vorgefertigten Teilen, welche aus Metall oder widerstandsfähigem anderen Material
bestehen, auf einem leichten Fundament ein Raumgebilde schaffen kann, welches aus
primären und sekundären Konstruktionselementen besteht, die vertikal, horizontal
und diagonal oder auch gekrümmt verlaufen und welche mittels besonders widerstandsfähigen,
mit Kupplungsnuten versehenen Verbindern fest oder halbfest zusammengehalten werden,
um so endgültig oder provisorisch eine Anordnung von Wänden, Decken, Dächern, Fußböden
und anderen Konstruktionsteilen vorzusehen. Das genannte Raumgebilde kann auf einfache
Weise zellenartig in horizontaler oder vertikaler Richtung wachsen. Die primären
und sekundären Konstruktionselemente sind im wesentlichen hinsichtlich ihrer Dimensionierung
voneinander verschieden.
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Die erfindungsgemäßen Verbinder haben für Eckverbindungen eine "L"-Form
und für die Weiterbildung des Raumgebildes in horizontler und vertikaler Richtung
beispielweise eine "T"-Form..
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Es werden auch verninuer vorgeseherl, die e: eine angemessenc eigung
aufweisen, um Konstruktionselemente hinsichtlich einer Dachneigung anzuordnen.
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Somit können die vers,chiedenen Verbinder an die gewünschte Hausform
angepaßt werden, insbesondere an die verschiedenen Dachneigungen. Dadurch, daß das
Raumgebilde in vertikaler und
horizontaler Richtung zellenförmig
wachsen kann, ist die Zusammenfügung des Raumgebildes für Nichtexperten möglich.
Die Verbinder bestehen im wesentlichen einstückig oder im Verbund aus widerstandsfähigem
Material und sind hinsichtlich Form und Größe verschieden, um die verschiedenen
Konstruktionselemente des Gebäudes zu verbinden. Die Form der Verbinder hängt von
der Art der Vereinigung und dem Querschnitt der zusammenzuhaltenden Konstruktionselementen
ab. In diesem Zusammenhang sind männliche und weibliche Verbinder vorgesehen. Erfindungsgemäß
sind somit 'so", "T", "I", "X", "H", "+", Winkel-, Neigungs- und andere Verbinder
vorgesehen. Im allgemeinen hat jedes primäre Konstruktionselement, sei es eine Säule,
ein Balken oder ein Stringer denselben Querschnitt, obwohl diese Teile unterschiedliche
Längen aufweisen können. Diese Kor.-struktionselemente können auf einfache Weise
mittels der Verbinder zusammengefügt werden. Bei der Zusammenfügung entsprechend
dem erfindungsgemäßen System können alle bisher bekannten Schwierigkeiten beseitigt
werden.
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Gegenüber den bisher bekannten Systemen bestehen die wesentlichen
Unterschiede in der Wirtschaftlichkeit, im modularen Aspekt, in der Wirksamkeit,
in der Zusammenfügung in verschiedenen Niveaus, der VielseitigkeIt und in weiteren
Unterscheidungsmerkmalen, wie sie nachfolgend beschrieben werden: Wirtschaftlichkeit:
Das aus einfachen Gradlinienkonstruktionselementen und einfach zu handhabenden Verbindern
bestehende primäre Raumgebilde mit im wesentlichen geradlinigen Konstruktionselementen
kann von einer Person, dih vom Erbauer selbst erstellt werden, weshalb auch die
Bezeichnung Einmann-Konstruktionsmodul gewählt wurde. Dadurch können die Lohnkosten
um 90% und somit die Gesamtkosten erheblich gesenkt werden.
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Das Haus kann in einem einzelnen Versandpaket leicht an jeden Ort
transportiert werden.
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Balken, Säulen und alle zusätzlichen Teile, wie Decken und Dachtafeln,
Wandtafeln, Bodentafeln und Fenster sind modular ausgebildet, so daß weitgehend
ein Materialabfall vermieden werden kann. Nebenbei können geringe, aber erforderliche
Mengen auf dem markt verfügbarer zusätzlicher Produkte aus Metall, Beton, Holz und
anderen Materialien verwendet werden. Die Naßeinheiten, wie Bad und Küche bestehen
aus einem vorgeformten Raster und sind in Nachbarschaft zueinander angeordnet.
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Sie können leicht mit integrierten Wänden installiert werden, die
die jeweiligen Eingänge für Kalt- und Warmwasser enthalten können. Die Installationen
können sichtbar oder unsichtbar sein.
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Die Vervollständigung des Gebäudes mit einem vielseitig gestalteten
Rahmenwerk kann mittels vorgefertigten Tafeln als Fußboden, Decke, Dach und Wände
erfolgen, wie sie im Handel erhältlich sind.
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Die elektrische Installation und die Verdrahtung basieren auf bestimmte
Typen von Wänden mit korrespondierenden Lochern für eingesetzte sichtbare oder nicht
sichtbare "Ausgänge" und "Eingange". Diese können auch innerhalb der Balken und
der Säulen vorgesehen sein.
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Das primäre Modlargebilde, welches aus Metall, vorgespanntem Beton
oder anderem widerstandsfähigem Material besteht, kann mittels der Verbinder derart
zusammengesetzt sein, daß ein oder mehrere Böden entsprechend den bestehenden ökonomischen
oder räumlichen Begrenzungen vorgesehen sind.
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Der Einmann-Konstruktionsodul kann vollständig oder teilweise vorgefertigt
sein und zwar in Abhängigkeit von den wirtschaftlichen Verhältnissen des Käufers,
welcher kauft: I) nur das Rahmengebilde, II) das Rahmengebilde mit Wänden und Decken
oder III) das Rahmengebilde mit Wänden, Decken, Kußböden und einem Oberflächenabschluß
(insbesondere innen).
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Modularer Aspekt: Das Haus hat ein modulares, geometrisches Design.
Die Dimensionen des Fußbodens und der senkrechten Komponenten, der Kompartments
und der Leerräume scllten ein proportionales Vielfaches der Längen der herkömmlichen
Strukturelemente sein, die bei ähnlichen Konstruktionen verwendet werden. Für den
Fall des Erfordernisses, tellenmäßig einen Abstand vertikal oder horizontal zu vergrößern
oder einfach die vorfabrizierten Tafeln für Wände, Deck und Fußboden nicht zu verwenden,
können geringe, aber erforderliche Mengen bestehender Industrieprodukte verwendet
werden, die, wie bereits zuvor erwähnt wurde, im Handel erhältlich sind und aus
Holz, Pamacon, Siporex, Beton allgemein, 'TTablaroca7', strukturellen oder rohrförmigen
Metall- und Asbest-Zement-Tafeln, usw. bestehen. Somit ergibt es vielseitige Eigenschaften
zur Beschleunigung der Erbauung und zur Reduzierung der Kosten. Es kann beispielsweise
ein Haus mit 1, 2 oder mehr Schlafzimmern und einer oder mehreren Etagen vollständig
mit eigenen Elementen anderer konstruktiver Elemente erstellt werden.
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Ein oder mehrere Et Das Haus ist im wesentlichen aus einen primären
Rahmengebilde aus Metall, Beton oder anderem widerstandsfähigem Material zusammenaesetzt5
wobei primäre und sekundäre Elemente verwendet werden, die starr miteinander verbunden
sind, indem Verbinder diese Elemente an den Schnittwbzw. Knotenpunkten verbinden,
wobei
die Möglichkeit besteht, mehrere Etagen zu bilden und dabei dem Gehäuse eine solche
Festigkeit zu geben, daß dieses gegen zufällige horizontale Beanspruchungen durch
Erdbeben, Wind und Wirbelstürme sicher ist, Vielseitig und Ökolovisch: Die Matrix-Struktur
kann im allgemeinen an bestimmte klimatlsche und ökologische Vernältnisse eines
Landes angepaßt werden.
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In diesem Fall können lokale und regionale Natur- und Industriematerialien
in der Nähe des Bauplatzes verwendet werden.
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Ebenso können für die Oberflächenbehandlung der Böden, der Decken
und der Wände am Ort erhältliche Produkte verwendet werden. Jede Baugemeinschaft
kann in ihrem speziellen Fall das Rahmengebilde provisorisch mit billigen ökologischen
Elementen bedecken, wie Agavenblätter, Bajareque, Palmen, Atate, Wasserried, Schlamm,
Holz, Gras, Ziegel usw. Das wesentliche Rahmengebilde erlaubt die zeitweilige Verwendung
anderer lokaler Produkte der eigenen Wirtschaft. Die Eigner haben dann später bei
besseren wirtschaftlichen Verhältnissen die Möglichkeit, langsam die Teile durch
dauerhaftere und endgültige Materialien innerhalb eines vernünftigen Zeitraumes
zu ersetzen.
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Wie bereits erwähnt wurde, haben die wesentlichen Konstruktionselemente,
wie Balken und Säulen denselben Querschnitt, aber unterschiedliche Längen. Das Zusammenfügen
des Rahmengebildes erfolgt mit herkömmlichen Werkzeugen und einer herkömmlichen
Ausrüstung, wie beispielsweise Schraubenzieher, Hammer, Schraubenschlüssel, Zangen
usw.
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Insbesondere besteht die Lösung der Aufgabe aus einem Einmann-Konstruktionsmodul,
welches aus vorgefertigten Teilen besteht.
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Dieser modul entspricht einem Gebäude mit Flachdach oder einem Dach
mit einer oder mehreren Schrägen. Dieses Gebäude weist ein Rahmengebilde aus vorgespanntem
Beton oder anderem widerstandsfähigem Material auf, dessen Zusammenfügung mit
einfachen
Mitteln auf einem leichten Fundament erfolgen kann, wobei das Rahmengebilde aus
primären und sekundären, vertikalen, horizontalen und gekrümmten oder geraden Konstruktionselementen
besteht, die erheblichen Kraftbeanspruchungen widerstehen und durch einstückige
oder mehrstückig zusammengesetzte Verbinder zusammengehalten werden, indem Kupplungsanschlüsse
bildende Nuten der Verbinder die Konstruktionselemente fest oder halbfest aufnehmen,
so-daß eine solide vorläufige oder endgültige Anordnung mit Wänden, einer Decke,
einem Dach, einem Fußboden und anderen konstruktiven Bereichen entsteht.
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Das erfindungsgemäße Raumgebilde kann mit geringen Kosten und geringem
Zeitaufwand unter Ermöglichung einer vielseitigen Gestaltung von einer Person erstellt
werden.
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Somit wird erfindungsgemäß eine vollständig oder teilweise zu erbauende
Hausstruktur von einem integrierten Einheitsgebil de gebildet, und zwar für eine
oder mehrere Etagen, wobei die Hauptteile sind: a) primäres Rahmengebilde mit der
Möglichkeit der Vergrößerung in vertikaler oder horizontaler Richtung und erstellt
durch Konstruktionselemente, wie Stützen, Balken, Stringer, die alle denselben Querschnitt
aufweisen, sowie Kabel und Spanner mit Verankerungen für Windstreben.
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b) Vollständige Sätze von Verbindern für das einfache Zusammenfügen
der mit einern angemessenen Querschnitt versehenen Konstruktionselemente zur Vervollständigung
der Sammlunn nnewendiger Teile und Wände Decken und Fußböden, welche als Tafeln
eingesetzt werden, deren Modulargröße in bestimmten Fällen dieselbe sein kann, einschließlich
der elektrischen und sanitären Einheiten (Bad, Küche, Wasserbehälter, Waschraum)
mit den elektrischen Eingängen und Ausgängen und der Verrohrung für Kalt- und Warmwasser.
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c) Ein Satz von Türen, Fenstern, Befestigungselementen, Möbel und
sanitäre Ausstattung des Bades, der Küche, des Waschraumes und Mäterialien zur Abdichtung
und Oberflächenbehandlung der äußeren und inneren Flächen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines unteren, seitlichen,
querausgerichteten Zentral-"T"-Verbinders, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines
unteren Eckverbinders, Fig. 3 eine Ansicht eines unteren, seitlichen, längsausgerichteten
Zentral-"T1,-Verbinders, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines unteren, zentralen,
Radial-"+"-Verbinders mit horizontalen und vertikalen Kupplungsanschlüssen, Fig.
5 eine perspektivische Ansicht eines oberen, quer gerichteten, seitlichen Zentral-"T"-Verbinders
mit horizontalen,unteren und oberen vertikalen Kupplungsanschlüssen, Fig. 6 eine
perspektivische Ansicht eines oberen, länssgerichteten, zentralen Winkel-"+"-Verbinders
mit unteren horizontalen und vertikalen Kupplungs-RnschOüsson, Fig. 7 eine perspektivische
Ansicht eines oberen, zentralen Winkel-'t+"-Verbinders mit vertikalen, horizontalen
und zur Horizontalen geneigten Kupplungsanschlüssen,
Fig. 8 eine
perspektivische Ansicht eines unteren, äußeren Eck-"L"-Verbinders als Gegenstück
zu dem der Fig. 2, Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines oberen, zentralen Radial-"+"-Verbinders
mit oberen und unteren vertikalen und horizontalen Kupplungsanschlüssen, Fig. 10
eine perspektivische Ansicht eines Decken- oder Dach-Zweit-"T"-Verbinders für das
Kuppeln mit der Form eines umgekehrten "T", Fig. 11 ist eine vergrößerte Vorderansicht,
die teilweise die untere Struktur des Konstruktionsmoduls für eine Schrägkupplung
zeigt, Fig. 12 eie vergrößerte Vorderansicht, die teilweise die untere und äußere
Struktur des Konstruktionsmoduls und das Fundament und die erforderlichen Verbinder
in der Konstruktion des Konstruktionseinheitsmoduls zeigt, Fig. 13 eine Draufsicht
auf einen Bereich des Konstruktionsmoduls, mit der Darstellung der Verankerung im
Fundament und der erforderlichen Verbinder in der Konstruktion des Einheits-Konscruktions
moduls und Fig. 14 eine perspektivische Ansicht des Konstruktionsmoduls, welches
aus den in den vorgenannten Figuren dargestellten Verbindern erstellt wurde, wobei
der Konstruktionsmodul in diesem Fall einen rechteckiaen Grundriß hat. Der Grundriß
kann jedoch eine beliebige andere Form haben.
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Der Konstruktionsmodul besteht aus einer Reihe von rechtwinkeligen
Verbindern unterschiedlicher Gestalt, welche nachfolgend im einzelnen beschrieben
werden.
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Gemäß Fig. 1 besteht der querverlaufende untere Zentralverbinder 20
aus vier Kupplungsnuten: eine horizontale "U"-Nut eines seitlichen Kupplungsanschlusses
40, eine vertikale "O"-Nut eines oberen Kupplungsanschiusses 41, eine horizontale
U"-Nut eines seitlichen Kupplungsanschlusses 42 und eine horizontale "U"-Nut eines
inneren Kupplungsanschlusses 43.
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Jede der Nutwände ist mit Bohrungen zur Anbringung von Schrauben oder
ähnlichen Befestigungsmitteln versehen, mittels denen Profilstangen 30 an den Verbinder
angeschlossen werden können.
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Entsprechend Fig. 2 weist ein unterer "L"-Eckverbinder 21 drei U"-und
eine "O"-Nut auf, nämlich eine "U:'-Nut eines seitlichen Kupplungsanschlusses 44,
eine 'tO"-Nut eines oberen vertikalen Kupplungsanschlusses 45 unmittelbar im Anschluß
an den Kupplungsanschluß 44, und eine "U"-Nut 46, welche quer zu den vorgenannten
Nuten angeordnet ist.
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Fig. 3 zeigt einen unteren, seitlichen längsausgerichteten "T"-Zentralverbinder
22 mit vier Nuten, nämlich eine "U"-Nut eines seitlichen horizontalen Kupplungsanschlusses
46, eine "O"-Nut eines oberen vertikalen Kupplungsanschlusses 47, eine 1'U-Mut eines
seitlichen horizontalen Kupplungsanschlusses 48 und eine "U"-Nut eines inneren horizontalen
Kupplungsanschlus ses 49, welche quer zu den vorgenannten Nuten ausgerichtet ist.
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Fig. 4 zeigt einen unteren zentralen "+"-Radialverbinder mit fünf
Kupplungsnuten, nämlich eine "U"-Nut eines horizontalen Kupplungsanschlusses 50,
eine "O"-Nut eines oberer vertikalen Kupplungsanschlusses 51, eine "U"-Nut eines
horizontalen Kupplungsanschlusses 52, eine "U"-Nut eines weiteren horizontalen
Kupplungsanschlusses
53, welche quer zu den vorgenannten ausgerichtet ist, sowie eine "U"-Nut eines weiteren
horizontalen Kupplungsanschlusses 54, welche mit der Nut 53 ausgerichtet ist-und
zu den Nuten 50, 51 und 52 quer ausgerichtet ist.
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Fig. 5 zeigt einen querausgerichteten, oberen, zentralen "T"-Seitenverbinder
24 mit fünf Kupplungsnuten, nämlich eie "U"-Nut eines seitlichen horizontalen Kupplungsanschlusses
55, eine "O"-Nut eines oberen vertikalen Zentrallcupplungsanschlusses 56, eine "U"-Nut
eines seitlichen horizontalen Kupplungsanschlusses 57, eine "U"-Nut eines inneren
horizontalen Kupplungsanschlusses 58, welche quer zu den vorgenannten ausgerichtet
ist,und eine "O"-Nut 59 eines unteren vertikalen Zentralkupplungsanschlusses 59.
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Fig. 6 zeigt einen längsausgerichteten zentralen +-Winkelverbinder
25, welcher fünf Kupplungsnuten aufweist, nämlich eine U"-iNut eines schrägverlaufenden
horizontalen Kupplungsanschlusses 60, eine "U"-Nut eines horizontalen Kupplungsanschlusses
61, welche quer zur Nut des Kupplungsanschlusses 60 ausgerichtet ist, eine "U"-Nut
eines der Nut des Kupplungsanschlusses 60 gegenüberliegenden und mit dieser ausgerichte'en
horizontalen Kupplungsanschlusses 62, welcher quer zu den Nuten der horizontalen
Kupplung3anschlüsse 61 und 63 liegt, und eine zentrale "O"-Nut eines unteren vertikalen
Kupplungsanschlusses 64.
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Fig. 7 zeigt einen oberen zentralen "+"-Winkelverbinder mit Kupplungsanschlüssen
zur Herstellung einer Dachneigung. Hierzu weist dieser Verbinder zwei Nuten von
horizontalen Kupplungsanschlüssen, eine "O"-Nut eines vertikalen Kupplungsanschlusses
66 und zwei "U"-Nuten für zwei zur Horizontalen geneigte Kupplungsanschlüsse 67
auf.
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Fig. 8 zeigt einen unteren äußeren "L"-Eckverbinder 27, der dem Eckverbinder
21 ähnlich ist, jedoch eine um 900 gedrehte gegenüberliegende Ecke bildet.
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Fig. 9 zeigt einen oberen zentralen, sowie oberen und unteren vertikalen
"+"-Verbinder 28 mit zwei "O"-Nuten eines oberen und unteren Kupplungsanschlusses
68 und vier "U"-Nuten von horizontalen Kupplungsanschlüssen 69.
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Fig. 10 zeigt einen Zweifach-"T"-Dachverbinder 29 (im Gegensatz zum
Deckenverbinder 28), welcher mit Elementen 95 verbunden werden kann, die die Form
eines umgekehrten "T" aufweisen. Diese Elemente 95 nehmen eine bestimmte Neigung
ein, wenn sie am zentralen Firstbalken festgelegt sind. Diese Elemente 95 tragen
wiederum "T-Elemente zur Abdeckung des Daches.
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Der Verbinder 29 ist mit einer Nut 70 versehen, die die Form eines
umgekehrten "T" aufweist. Die gegenüberliegenden Enden des "T"-förmigen Elementes
sind zur einfachen Anbringung in eine Nut 100 eingesetzt.
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Fig. 11 zeigt eine Ansicht hinsichtlich der Ausbildung der geneigten
und oberen horizontalen Zentralanordnung des Konstruktionsmoduls mit den verschiedenen,
vorgenannten Verbindertypen.
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Ebenso zeigt Fig. 11, wie die Ausdehnung des Moduls mittels der Verbinder
erweitert werden kann, bis die notwendigen Erfordernisse erfüllt sind. Im Betonfundament
19 (Fig. 13i befindet sich ein "L"-Verbinder 21, in dessen "U"-Nuten 44, 45 und
46 (Fig. 13) Profilstangen 30 eingelegt sind. An eier anaeren Stelle des etonfundamentes
19 (rig. 3) befindet sich ein horizontaler "T"-Seitenverbinder 20, Xn dessen Nuten
40, 41, 42 und 43 Profilstangen 30 (Fig. 12) mit einem Ende eingelegt sind. Ebenso
sind Profilstangen 30 mit ihren entsprechenden Enden in den Nuten 50, 51, 52, 53
und 54 eines unteren,
zentralen "+"-Radialverbinders 23 eingelegt
und befestigt, welcher das erste Konstruktionsglied einer horizontalen und vertikalen
Anordnung bildet. An den oberen Enden der vertikalen Profilstangen 30 sind die Verbinder
25, 26 oder 27 angeschlossen, und zwar entsprechend der erforderlichen Neigung oder
Lage der Decken- bzw. Dachkonstruktion.
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Fig. 12 zeigt eine Ansicht, entsprechend der die untere Anordnung
eines Einmann-Konstruktionsmoduls mit i'T"-Seitenverbindern 24 und "L"-Eckverbindern
21 versehen ist.
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Fig. 13 zeigt einen Bodenpian des Teils des Einmann-Konstruktionsmoduls
im Zusammenhang mit dem Fundament 19 und mit an das Fundament angeschlossenen Eckverbindern
21 oder 28 (je nach Erfordernis) sowie mit den Verbindern 23 und 24.
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Fig. 14 zeigt einen gesamten Konstruktionsmodul, welcher aus den verschiedenen
Verbindern unter Einschaltung der Profilstangen 30 zusammengesetzt ist.