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BAUSTEIN
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Die Erfindung betrifft einen Baustein gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Solche Bausteine, deren Schmalseiten als Nuten bzw. Federn ausgebildet
sind, sind in Form von Gipsplatten 'bekannt. Mit -Hilfe der Nuten und Federn können
die Bausteine leicht und genau aufeinandergesetzt werden, so daß das Hochziehen
von Wänden einfach und schnell durchgeführt werden kann. Diese bekannten als Gipsplatten
ausgebildeten Bausteine eignen sich nur zum Herstellen der Innentrennwände von Gebäuden,
die keine tragende Funktion erfüllen. Die Wärme- und Schallisolierung der mit diesen
bekannten Bausteinen errichteten Wände ist gering.
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In neuerer Zeit wird beim Bau von Gebäuden in verstärktem Maß auf
die Schall- und Wärmeisolierung Wert gelegt. Aufgrund der zunehmenden Verknappung
und Verteuerung der Energie wird dabei nicht nur auf eine Wärme isolierung der Außenwände
sondern auch der Innenwände geachtet, damit in wirtschaftlicher Weise auch nur einzelne
Räume des Gebäudes beheizt werden können.
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Es ist bekannt, zur Wärme- und Schallisolierung Hartschaumkunststoff,
insbesondere geschäumtes Polystyrol, zu verwenden. Aus diesem Hartschaumkunststoff
werden Schalsteine hergestellt, aus welchen die Wände errichtet werden. Nach Aufrichten
der Wand werden die diese Wand bildenden Schalsteine gemeinsam mit Beton ausgegossen.
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Dieses Verfahren eignet sich in erster Linie für die Errichtung wärmeisolierter
Außenwände. Der beim Ausgießen der gesamten Wand mit Beton auftretende, auf die
Wand der Schalsteine wirkende Druck macht eine gewisse Mindestwandstärke der Schalsteine
notwendig. Diese Mindestwandstärke ist zwar für die Wärmeisolierung von Außenwänden
zweckmäßig.
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Für die Wärmeisolierung von Innenwänden ist dagegen eine geringere
Stärke der Hartschaumkunststoffschicht ausreichend, so daß diese Mindestwandstärke
der Schalsteine zu einer unerwünschten Stärke der Gebäudeinnenwände führt.
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Das Ausgießen der aus den Polystyrol-Schalsteinen aufgerichteten Wände
mit Beton erfordert einen maschinellen
Aufwand, so daß es nicht
möglich ist, diese Art der Isolierung beim Errichten von Häusern in Eigenarbeit
anzuwenden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Baustein zu schaffen,
der sich für das Errichten von schall- und wärmeisolierten Innen- und Außenwänden
eignet und der in einfacher Weise ohne maschinelle Hilfsmittel verarbeitet werden
kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Baustein der eingangs genannten Gattung
erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs
1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß weist jeder einzelne Baustein eine eigene Schale aus
Hartschaumkunststoff auf, vorzugsweise aus geschäumtem Polystyrol. Diese Schale
wird im Werk mit Beton einer gewünschten Zusammensetzung ausgegossen. Je nach den
Anforderungen des Verwendungszweckes kann ein Blähton-, ein Bims-, ein Ziegelsplitt-
oder ein Schwerbeton verwendet werden.
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Durch das Ausgießen der Polystyrol-Schale im Werk wird ein vollständig
vorgefertigter Baustein erhalten, der auch vom Laien ohne zusätzliche maschinelle
Hilfsmittel verarbeitet werden kann. Das Ausgießen der einzelnen Bausteine im Werk
hat weiter den Vorteil, daß die Wandstärke der Polystyrol-Schale nur nach den Anforderungen
der Wärme- und Schallisolierung dimensioniert werden muß. Einerseits nimmt der einzelne
Baustein nur eine relativ geringe Menge des
Betons auf, so daß der
auf die Schale beim Ausgießen wirkende Druck des Betons geringer ist. Andererseits
können die Schalen zum Ausgießen in eine Form gebracht werden, die den Druck beim
Ausgießen und beim Verdichten des Betons aufnimmt. Dadurch können Bausteine für
Innenwände hergestellt werden, deren Polystyrol-Schale eine Wandstärke von beispielsweise
nur etwa 1 cm aufweist, was für die Wärmeisolierung von Innenwänden ausreicht.
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Die Herstellung der Bausteine im Werk kann äußerst rationell erfolgen.
Das Herstellungsverfahren entspricht weitgehend der herkömmlichen Herstellung von
Betonsteinen in einer Betonsteinmaschine. Die Polystyrol-Schalen werden in eine
Form dieser Maschine eingesetzt und mit dem erdfeuchten, plastischen Beton gefüllt,
der in der Form durch Rütteln verdichtet wird.
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In dem Beton werden dabei die Nuten in den Schmalseiten ausgebildet.
Die Bausteine können unmittelbar nach dem Füllen und Verdichten aus der Form entnommen
werden, da die Polystyrol-Schale das maßhaltige Abbinden des Betons auch außerhalb
der Form ermöglicht. Bei herkömmlichen Beton-Fertigsteinen ohne die erfindungsgemäße
Polystyrol-Schale wäre ein Abbinden des Betons in der Form notwendig, da die geringe
Standfläche der Feder, auf welcher der Stein aufsitzt, zu einer Verformung des noch
plastischen Betons führen würde. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bausteine
kann daher die Maschine sehr viel rationeller ausgenutzt werden.
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Die Flachseiten der Schale sind an ihrer Innenfläche vorzugsweise
mit Schwalbenschwanzrillen versehen. Durch diese Schwalbenschwanzrillen wird beim
Ausgießen der Schale eine unlösbare Verbindung der Polystyrol-Schale mit der Betonfüllung
erreicht.
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Ein Abreißen der Kunststoff-Isolierungsschicht von dem Beton kern
ist daher praktisch ausgesc}1losserl.
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Der Baustein kann als Baustein für Innenwände und ebenso als Baustein
für Außenwände verwendet werden. Für Innenwände ist nur eine geringe Wandstärke
der Polystyrol-Schale von etwa 1 cm notwendig. Bei Außenwänden ist eine stärkere
Wärmeisolierung erforderlich. Aus diesem Grund wird bei dem Baustein für Außenwände
vorzugsweise eine der Flachseiten der Schale mit einer größeren Wandstärke von z.B.
5 cm oder mehr ausgestattet.
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Die Flachseiten der Polystyrol-Schale der Bausteine bilden die Wandfläche
der errichteten Wände. Diese Wandflächen können ohne weitere Vorarbeiten direkt
mit Fließen belegt oder tapeziert werden. Ebenso kann auf diese Wandflächen, insbes.
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bei einer entsprechenden werksseitigen Vorbehandlung der Polystyrol-Oberfläche
ein Putz aufgebracht werden.
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Soll bei der Verwendung als Baustein für Außenwände ein Aussenputz
aufgebracht werden, so kann die äußere Flachseite des Bausteins werksseitig zusätzlich
mit einer Putzträgerschicht versehen werden. Dazu ist die Außenfläche der äußeren
Flachseite der Polystyrol-Schale ebenfalls mit Schwalbenschwanzrillen versehen.
Beim Füllen der Schale mit flüssigem Beton wird auch die Außenfläche mit einer beispielsweise
3 cm starken Betonschicht versehen , die in diese Schwalbenschwanzrillen eingreift.
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Für die äußeren Ecken der Außenwände wird der Baustein als Eckstein
ausgebildet. Dazu ist die vertikale Schmalseite der Polystyrol-Schale nicht als
Feder ausgewölbt, sondern eben ausgebildet. Diese ebene Schmalseite bildet die an
der Ecke freiliegende Stirnfläche des Eckbausteins. Um den nächsten Eckbaustein
im Verbund aufsetzen zu können, ist parallel zu
der ebenen Schmalseite,
d.h. also quer zur Längserstreckung des Bausteins verlaufend, eine weitere Nut in
der oberen Fläche des Ecksteins vorgesehen, in welche die Feder der unteren Schmalseite
des aufgesetzten nächsten Ecksteins eingreift. Diese quer verlaufende Nut ist in
der oberen Kante der beiden Flachseiten und ebenso in dem Betonkern ausgebildet.
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Die Ausbildung der Schmalseiten der Schale als Federn und die Ausbildung
von Nuten in dem Beton in den beiden anderen Schmalseiten ermöglicht ein einfaches
und genaues Aufsetzen der Bausteine beim Errichten der Wände. Dabei kann insbesondere
eine diesen Nuten und Federn entsprechende durchgehende Formleiste verwendet werden,
um die unterste Reihe der Bausteine exakt gerade auszurichten. Die Ausbildung der
Nuten und Federn hat außerdem den Vorteil, daß keine die Wand senkrecht durchsetzende
Polystyrol-Fuge entsteht. Ein senkrecht in die Wand eingesetzter Dübel trifft daher
in jedem Fall auf eine Betonschicht und hat somit einen guten Halt, selbst wenn
er zufällig im Bereich einer Fuge zwischen zwei Bausteinen angeordnet wird.
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Vorzugsweise sind in den Schmalseiten der Schale durchgehende Löcher
vorgesehen, die beim Ausgießen der Schale ebenfalls mit Beton gefüllt werden. Diese
mit Beton gefüllten Löcher bilden bei der aufgerichteten Wand durchgehende vertikale
Stützen aus Beton, die das Gewicht der Wand als Druckstützen aufnehmen. Dadurch
wird einerseits verhindert, daß der geschäumte Kunststoff in den horizontalen Fugen
insbes. im Bereich der unteren Bausteine einer Wand durch das darauf lastende Gewicht
der gesamten Wand zusammengedrückt wird, was die Maßhaltigkeit der Bausteine beeinträchtigen
würde. Andererseits wird dadurch diese Beton-Druckstützen eine seitliche Instabilität
der Wand infolge der Kompressibilität des geschäumten Kunststoffes verhindert.
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Zusätzlich können in den Schmalseiten der Polystyrol-Schale weitere
Löcher vorgesehen sein, die bei der llerstellung des Bausteins freibleiben und nicht
mit Beton gefüllt werden. Dazu können beim Füllen der Schale mit Beton in diese
Löcher beispielsweise Zapfen der Form greifen,
.die gleichzeitig
zur Positionierung der Schalen in der Form dienen. Beim Aufmauern der Wände wird
Mörtel in die Fugen zwischen den Bausteinen gebracht, der in diese freibleibenden
Löcher eindringt und so zu einer gegenseitigen Verzapfung und damit stabilen Verbindung
der Bausteine führt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht
der Schale eines Bausteines gemäß der Erfindung, Figur 2 eine perspektivische Ansicht
dieser Schale von der entgegengesetzten Seite, Figur 3 eine Seitenansicht der Schale,
Figur 4 einen Querschnitt durch die Schale, Figur 5 eine perspektivische Ansicht
der Schale eines Bausteines in einer für Außenwände geeigneten Ausführungsform,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht dieser Schale von der Außenseite und
Figur
?. eine perspektivische Ansicht der Schale eines Bausteins in einer als Eckstein
für Außenwände geeigneten AusfUhrungsfcDrm.
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In den Figuren 1 bis 4 ist eine Schale aus Polystyrol-Hartschaum dargestellt,
die zur Herstellung eines Bausteines für Innenwände verwendet wird.
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Die Schale hat die Form eines flachen, hohlen Quaders, der zwei parallele
Flachseiten 10 aufweist und an zwei aneinander angrenzenden Schmalseiten 12 geschlossen
ist. An den beiden anderen Schmalseiten ist die Schale offen. Die Wandstärke der
Flachseiten 10 und der Schmalseiten 12 beträgt etwa 1 cm.
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Die Schmalseiten 12 sind nach außen gewölbt, so daß sie jeweils in
ihrer Längsrichtung verlaufende Federn bilden.
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An den Innenflächen der Flachseiten 10 sind jeweils Schwalbenschwanzrillen
14 ausgebildet, die parallel zu der kürzeren Schmalseite 12 verlaufen.
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In dem flachen Grund der als Federn ausgebildeten Schmalseiten 12
ist eine in deren Längsrichtung verlaufende Reihe von Löchern 16 angeordnet. In
den abgeschrägten Rändern der als Federn ausgebildeten Schmalseiten 12 ist jeweils
eine weitere in Längsrichtung verlaufende Reihe von durchgehenden Löchern 18 vorgesehen.
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Zur Herstellung des Bausteines wird die Schale mit ihrer zu den Schwalbenschwanzrillen
14 senkrechten Schmalseite 12 nach unten in eine Form gesetzt, wobei Zapfen der
Form von außen in die Löcher 16 eingreifen und diese verschließen. Die Zapfen dienen
dabei gleichzeitig zur Positionierung der Schale in der Form. Die Schale wird dann
mit plastischem Beton gefüllt, der auch in die Löcher 18 und die Schwalbenschwanzrillen
14 verpreßt wird. In die offenen Schmalseiten der Schale greifen bei der Verdichtung
des Betons Formteile ein, deren Profil dem Feder profil der Schmalseiten 12 entspricht.
Auf diese Weise werden an den beiden offenen Schmalseiten der Schale in dem Betonkern
Nuten ausgebildet, die zu den Federn der Schmalseiten 12 korrespondieren.
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Die an die offenen Schmalseiten angrenzenden Kanten der Schmalseiten
12 sind entsprechend ausgespart, so daß sich durchgehend über die gesamten offenen
Schmalseiten verlaufende Nuten ergeben.
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Der Baustein kann unmittelbar nach dem Füllen und der Verdichtung
des Betons aus der Form entnommen werden. Die plastische Konsi stenz des Betons
reicht dafür aus, daß die in den offenen Schmalseiten der Schale im Beton ausgebildeten
Nuten stabil bleiben. Im übrigen hält die Polystyrol-Schale den Betonkern maßhaltig
bis zum vollständigen Abbinden und Aushärten.
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ZunErrichten von Wänden mit den Bausteinen werden diese in der Weise
aufeinandergesetzt, daß jeweils die Federn der Schmalseiten 12 in die entsprechenden
in dem Betonkern ausgebildeten Nuten der anderen Schmalseiten eingreifen. Die sich
durch das Auffüllen der Löcher 18 mit Beton bildenden Zapfen von aneinander anschließenden
Bausteinen kommen dabei miteinander in Berührung. Die übereinander angeordneten
Bausteine
sitzen jeweils mittels dieser Zapfen aufeinander, so daß sich vertikal durchgehende
Drucksäulen bilden, die die Last der gesamten Wand aufnehmen. Dadurch wird verhindert,
daß das Kunststoffmaterial der Schmalseite 12 durch das Gewicht der übereinander
angeordneten Bausteine zusammengepresst wird.
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Beim Aufeinandersetzen der Bausteine wird fließfähiger Mörtel, Gips
oder dgl. als Bindemittel in die Nuten der Bausteine eingebracht.
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Beim Aufsetzen der Bausteine wird dieses Bindemittel in die offenen
Löcher 16 gepresst, so daß sich bei seinem Abbinden eine Verzapfung zwischen den
aneinander anschließenden Bausteinen ergibt.
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In den Figuren 5 und 6 ist eine andere Ausführungsform der Schale
dargestellt, die zur Herstellung von Bausteinen für Außenwände verwendet wird.
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Diese Schale entspricht im wesentlichen der in den Figuren 1 bis 4
gezeigten Schale, so daß in bezug auf die übereinstimmenden Teile auf die vorangehende
Beschreibung verwiesen werden kann.
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Im Hinblick auf die für Außenwände notwendige stärkere Wärmeisolierung
ist bei der Schale der Figuren 5 und 6 die die Außenseite der Außenwand bildende
Flachseite 10a mit einer größeren Wandstärke von z.B. 5 cm oder mehr ausgebildet.
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Die Außenfläche dieser dickeren Flachseite 10a weist Schwalbenschwanzrillen
20 auf, die parallel zu den Schwalbenschwanzrillen 14 der Innenflächen verlaufen.
An der an die längere Schmalseite 12 angrenzenden unteren Kante der dickeren Flachseite
10a verläuft auf der Außenseite ein nach außen überstehender Rand 22.
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Zur Herstellung des Bausteins wird die Schale,-wie oben beschrieben,
mit der zu den Schwalbenschwanzrillen 14 und 20 senkrechten Schmalseite 12 nach
unten in die Form eingesetzt. Es wird dann das Innere der Schale in der oben beschriebenen
Weise mit Beton-gefüllt. Gleichzeitig wird auch der Raum zwischen der Außenfläche
der dickeren Flachseite 10a und der Formwandung mit dem Beton gefüllt.
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Dadurch ergibt sich auf der Außenfläche dieser dickeren Flachseite
10a eine als Putzträgerschicht geeignete Betonschicht, deren Stärke dem überstehenden
Rand 22 entspricht und die durch ihr Eingreifen in die Schwalbenschwanzrillen 20
mit der Flachseite 10a verankert ist. Die Stärke dieser Putzträgerschicht kann beispielsweise
3 cm betragen.
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In Figur 7 ist die Polystyrol-Schale für einen Baustein dargestellt,
der als Eckstein der Außenwände zu verwenden ist.
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Die vertikale Schmalseite 12a der Schale ist dabei nicht als Feder
ausgewölbt, sondern eben ausgebildet, da diese Schmalseite als Stirnfläche an der
Gebäudeecke freiliegt. Um die Ecksteine sich rechtwinklig übergreifend im Verbund
aufsetzen zu können, ist in der oberen Schmalseite des Bausteins eine quer verlaufende
Nut 24 vorgesehen. Diese Nut 24 ist in der oberen Kante der beiden Flachseiten 10
und 10a der Schale
vorgesehen und wird in gleicher Weise beim Füllen
der Schale im Betonkern vorgesehen. In diese Nut 24 greift die Feder der unteren
Schmalseite des darüber aufgesetzten Ecksteines ein.
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Die in der Unterseite vorgesehene längs verlaufende Feder und die
in der Oberseite quer verlaufende Nut garantieren ein genaues Aufsetzen der Eckbausteine
unter 900.
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Auch die glatte vertikale Schmalseite 12a ist an ihrer Außenfläche
mit vertikalen Schwalbenschwanzrillen 20 versehen, wenn die Bausteine an ihrer Außenfläche
mit einer Putzträgerschicht ausgebildet sind.
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L e e r s e i t e