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Verfahren zur Herstellung von Wänden
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aus Kunststein sowie Bauelement hierzu Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von Wänden aus Kunststein nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie ein Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
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In Bezug auf die Herstellung von Wänden bzw. Wandelementen aus Kunststein
ist es beispielsweise bekannt, Kalksandsteine in einer Vermörtelungsvorrichtung
im vorgesehenen Mauerverband und mit Fugenabstand zueinander zu stapeln, um danach
die Fugen zu vermörteln. Auf diese Weise lassen sich größere Wandteile erstellen,
um am Bau Mauer-Handarbeiten wenigstens teilweise einzusparen.
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Derartige Wandteile, die sich auch mit anderen Herstellungsverfahren
fertigen lassen, müssen am Bau exakt aufeinander ausgerichtet werden, was herkömmlich
eine hochgenaue Formgebung voraussetzt, wie sie regelmäßig nur in Guß- oder Preßformen
erzielbar ist, oder eine aufwendige Nachbearbeitung voraussetzt, um die Elemente
auf vorgegebene Präzisionsmaße zu bringen.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Herstellungsverfahren
zu schaffen, welches keine hochpräzise und damit aufwendige Wandherstellung voraussetzt,
aber in einem arbeitssparenden Verfahren ordnungsgemäße Wände herzustellen erlaubt.
Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein Bau-
element für ein
solches Verfahren zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe zum einen von einem Verfahren
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1 und zum anderen von einem Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs
13 ausgehend durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäße Lösung nimmt zunächst Abstand von einer üblicherweise
akzeptierten Vorbedingungen, derzufolge Wandelemente paßgenaue Umfangskonturen haben
müssen, um mit ordnungsgemäßer Genauigkeit am Bau zu Wänden zusammenfügbar zu sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht vielmehr von einer punktuell auf ein vorgegebenes
Bezugslinienraster ausgerichtets Abstützsystem aus, welches dort allerdings eine
hohe Präzision aufweisen soll. Toleranzbehaftete Bauelemente lassen sich nämlich
aufgrund ihres Gewichtes und ihrer großen Abmessungen nicht, wie Mauersteine im
Normalformat oder auch größerformatige Leichtbausteine, in einem Mörtelbett verlegen
und schwimmend ausrichten, da das Eigengewicht unhandlich ist und ein nachgiebiges
Mörtelbett ausquetschen würde.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wie auch das erfindungsgemäße Bauelement
sehen Eintiefungen an den Kantenflächen vor, die mit einer maschinellen Nachbearbeitung
schnell und genau eingebracht werden können, ohne daß das gesamte Wandteil nachgearbeitet
werden müßte. Diese Eintiefungen könnten beispielsweise bohrend oder fräsend in
ein Wandteil eingebracht werden. Wird dann mit einem geeigneten Abstandshalter die
gewollte, rastergerechte Zuordnung benachbarter Wandteile und eine gegenseitiger
Fugenabstand der Wandelemente sichergestellt, dann lassen sich die Wandelemente
schnell und sauber verfugen, um eine fertige Wand zu erhalten.
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Auf diese Weise lassen sich überaus vorteilhafte Verfahren
zur
Herstellung von Wandteilen einsetzen, deren Vorteile im einfachen und flexiblen
Herstellungsverfahren und in der Qualität des Produkts liegen, allerdings auch Toleranzen
in den Abmessungen bedingen. So lassen sich Wandteile aus Kalksandsteinen auf maschinelle
Weise vorfertigen, wobei allerdings gewisse Toleranzen als Summe der Einzelsteintoleranzen
und Fugentoleranzen zu berücksichtigen sind.
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Es versteht sich, daß bei Ubermaß-Toleranzen in den Abmessungen die
Eintiefungen weiter in die Kanten einzuarbeiten sind als bei Untermaß-Toleranzen.
Für jeden Fall läßt sich aber ein Toleranzausgleich und eine hinreichende Verbindungsfuge
sicherstellen, wenn diese Eintiefungen auf ein gewünschtes Rastermaß eingehen. Somit
ergibt sich ein den Wandteilen zuzuordnendes Raster, mit Rasterflächen, über die
die Hauptflächen in Rand- und Toleranzbereichen überstehen.
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Für ein exaktes Aufeinandersetzen von Wandteilen ist zunächst die
Ausrichtung längs horizontaIer Fugen wichtig, längs derer jedes Wandteil an zumindest
zwei Eintiefungsbereichen aufzustützen ist. Entsprechende Distanzierungen durch
Eintiefungen und Abstandshalter sind in gleicher Weise an den vertikalen Fugen möglich
und zweckmäßig.
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Um die Wandelemente in der Vertikalebene zu stabilisieren, können
die Eintiefungen und Abstandshalter in mehreren Ebenen unterschiedlichen Abstands
von den Hauptflächen der Wandteile liegen. Es kann be auch durch die Formgebung
der Abstandshalter und der Eintiefungen für eine richtungssteife und zumindest begrenzt
Momenten aufnehmende Verbindung gesorgt werden.
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Gleichzeitig können die Abstandshalter und die zugehörigen Eintiefungen
zu einem Formschluß in Fugenrichtung ausgebildet werden, so daß diese auch die Funktion
von Paß loch und Paßstift übernehmen. Damit wird bereits mit der Montage
für
die Ausrichtung der Wandelemente in gemeinsamer Ebene und mit zueinander planen
Hauptflächen gesorgt. Die dabei erzielbare Präzision erlaubt es, die Wandteile bereits
im voraus mit einem den Verputz oder sonstige Wandvorbehandlungen für das Tapezieren
oder Streichen durch einen Belag zu ersetzen, der beispielsweise in Form einer Kartonplatte
nach Art der bekannten Gipskartonplatte ausgebildet sein kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung, in der drei Ausführungsbeispiele für den Gegenstand
der Erfindung näher veranschaulicht sind. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 Ansicht
einer aus Wandteilen zusammengesetzten Wand (teilweise schnittbildlich gemäß Linie
1-1 in Fig. 2) Fig. 2 Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 vergrößerter Detailschnitt
nach Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5
Ansicht eines Elements aus Fig. 4 nach Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 schnittbildliche
Teilansicht einer anderen Wand, Fig. 7 Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6, Fig.
8 Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 6, Fig. 9 Schnitt nach Linie IX-IX in Fig.
8, Fig. 10 andere Detailansicht aus der Wand nach Fig. 6 bis Fig. 9 und Fig. 11
Schnitt nach Linie XI-XI in Fig. 10.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete, L-förmig
abgewinkelte Wand ist aus Wandteilen 2,3,4,5 in einer unteren Ebene, Wandteilen
6,7 in einer mittleren Ebene und Wandteilen 8,9,10 und 11 in einer oberen Ebene
zusammen-
gesetzt. Die Wandteile 2,3,6,8,9 und 10 bilden eine gemeinsame
Wandebene mit einem durch versetzte Stoßfugen erzielten Verband. Das Wandteil 8
ist darüber hinaus als Element über einer Türöffnung seitlich mit dem Element 9
verzahnt. Die an die Ecke anstoßenden Elemente 3,6,10 bilden mit den Nachbarelementen
4,7,11 einen Eckverband, wodurch sich die bekannte gute Wandsteifigkeit eines Mauerverbandes
erzielen läßt.
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Die einzelnen Wandteile 2 bis 11 sind mit guter Präzision gefertigt,
die allerdings nicht ausreicht, derartige Wandteile trocken aufeinanderzusetzen
- die verbleibenden, toleranzbedingten Maß- und Winkelabweichungen wie auch Unvollkommenheiten
der Auflagerung auf einer Bodenfläche 12 würden durch Fehlerfortpflanzung nach oben
und zu den Seiten Störungen hervorrufen.
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Zur Vermeidung derartige Montagestörungen ist entscheidend, daß zwischen
den einzelnen Wandteilen 2 bis 11 Fugen vorgesehen sind, die den beiderseitigen
Toleranzbereich aufnehmen und die nach einer Trockenmontage zu verfüllen sind.
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Die maßgenaue Zuordnung der Wandteile zueinander wird durch formfeste
Abstandshalter 13 hergestellt, während der Bodenab stand der unteren Wandteile 2
bis 5 durch einstellbare Abstandshalter 14 zu regulieren ist. Letztere sind, soweit
sie jeweils einander benachbart beiderseits einer Stoßfuge 15 bzw. Eckfuge 16 liegen,
durch einen Brückenanker 17 bzw. 18 miteinander verbunden.
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Aus Fig. 3 und 4 geht die Form der Abstandhalter 13 und 14 näher irvor.
Die einstellbaren Abstandhalter 14 bestehen aus einer kegelstumpfförmigen Kappe
19 mit nach oben weisendem Kegelstumpf und einem zentralen, nach unten weisenden
Gewinde-Sackloch 20, in das eine Gewindeschraube 21 mit Sechskantkopf 22 von unten
eingeschraubt ist. Die Kappe 19 greift von unten in eine kegelstumpfförmige Eintiefung
23 in einer nach unten weisenden Kantenfläche 24
des Wandteils
2 formschlüssig ein.
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Die Kegelstumpfkappe 19 liegt dabei mit einer oberen Stumpffläche
25 gegen das Wandteil 2 an, um es darauf abzustützen. Eine zusätzliche Abstützung
erfährt das Wandteil 2 auch über eine umfangsseitige Kegelmantelfläche 26, die aber
in erster Linie eine Zentrierfunktion mit seitlicher Führung hat, wobei die Konizität
das Einführen in de Eintiefung 23 vereinfacht.
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Es ist ohne weiteres ersichtlicht, daß der von der Seite zugängliche
Sechskantkopf 22 mit einem Schlüssel verdreht werden kann, um somit die Kappe 19
aufwärts bzw.
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abwärts zu schrauben und das Element gegenüber einem möglicherweise
unzulänglich nivelierten Boden 12 in der Höhe und in seiner Horizontallage sauber
einzustellen.
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Das Abstandselement 13 hat demgegenüber eine unveränderliche Form
als zu einer Längsachse 27 symmetrischem Doppelkegelstumpf, der nach oben und nach
unten Stumpfflächen 28 bzw. 29 sowie Kegelmantelflächen 30, 31 ganz entsprechend
den Flächen 25, 26 der Kegelstumpfkappe des Abstandselements 14 trägt.
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Das Abstandselement 13 greift damit von oben formschlüssig in eine
Eintiefung 32 im Wandteil 2 und zugleich von unten formschlüssig in eine gleichfalls
passende Eintiefung 33 im Wandteil 6 ein, wobei die Höhe des Abstandselements allerdings
größer ist als die Tiefe der beiden Eintiefungen zusammengenommen.Damit verbleibt
zwischen den Wandteilen 2 und 6 eine Fuge 34, die zunächst bei der Montage der Wandteile
offen ist, später aber vermörtelt oder verspachtelt werden kann, um eine einheitliche,
glatte Oberfläche zu erzielen.
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Toleranzen in den Abmessungen der Wandteile, hier also
Höhentoleranzen
im Wandteil 2, wirken sich nicht auf das benachbarte Wandteil, hier also die Höhenlage
des Wandteils 6, aus Die Fuge 34 ist nämlich so bemessen, daß sie alle in Betracht
zu ziehenden Übermaßtoleranzen der benachbarten Wandteile 2,6 aufnehmen kann. Zu
diesem Zwecke werden die Eintiefungen 23,32 auf einen exakten Rasterabstand zueinander
eingearbeitet, so daß die Stumpfflächen 25 und 29 ein präzises Abstandsmaß voneinander
haben - unabhängig von etwaigem Ubermaß oder Untermaß im Abstand der zugehörigen
Kantenflächen. Dieser Rasterabstand wird nicht nur innerhalb des Wandteils 2 eingehalten,
sondern auch in den benachbarten Wandteilen vorgesehen, zumindest in den Wandteilen
3,4,5 gleicher Höhenlage. Auch in der horizontalen Vermaßung lassen sich die Achsen,
wie etwa die Achsen 27 der Abstandshalter, auf Rastermaße festlegen, so daß ein
vollkommen präziser Verband entsteht.
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Die Kegelstumpfformen haben in Verbindung mit dem Formschluß zu den
Wandteilen innerhalb der Eintiefungen auch die Fähigkeit, die Ausrichtung der Wandteile
festzulegen und in einem gewissen Maße Momente aufzunehmen, soweit sie bei der Montage
und dem Vermörteln einer Wand erforderlich sind. Es versteht sich allerdings, daß
anstelle mittig in der Wand in einer zentralen Wandebene angeordneterAbstandhalter
auch in zwei oder mehr Ebenen angeordnete Abstandshalter vorgesehen werden können,
um für eine Stabilisierung der Wand zu sorgen.
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In jedem Fall erlauben die Abstandshalter 13 zwischen benachbarten
Wandteilen eine präzise Planlage der Wand und eine fluchtende Ausrichtung zugehöriger
Hauptflächen 35,36,37,38. Diese Präzision in der Montage erlaubt es auch, bereits
bei den Wandteilen die Hauptflächen vorzubehandeln und mit einem glatten Belag zu
versehen. In dieser Hinsicht wird hier auf beiden Seiten eine Kartonplatte 39 bzw.
40 über einer ausgleichenden Gipsschicht
vorgesehen, so daß nach
der Montage lediglich noch Verfüll-und Spachtelarbeiten im Fugenbereich erforderlich
sind, um eine vollkommen glatte und plane Wand zu erzielen.
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Eine abgewandelte Ausführungsform einer montierbaren Wand ist in Detaildarstellungen
gemäß Fig. 6 bis Fig. 11 dargestellt. In den Fig. 6 und 8 ist wieder ein unteres
Wandteil 41 über einen justierbaren Abstandshalter 42 bodenseitig abgestützt. Der
Abstandshalter ist aus drei handelsüblichen Teilen zusammengesetzt, nämlich einem
Gewindebolzen 43 mit Plattenfuß 44, einer Sechskantmutter 45 auf dem Gewindebolzen
43 und einer ringförmigen Auflagerplatte 46, die auf der Sechskantmutter 45 aufliegt.
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Der Gewindebolzen 43 ragt mit freiem Spiel ringsum in eine Sackloch-Eintiefung
47 in einer unteren Kantenfläche 48 des Wandteils 41 hinein, während die Auflagerplatte
46 in einem Randbereich um die Eintiefung 47 das Wandteil 41 untergreift und abstützt.
Ersichtlich wird damit das Wandteil 41 in der Höhe so abgestützt, wie das Wandteil
2 nach Fig. 3 und 4 durch die Kegelstumpfkappe 19, hier allerdings mit seitlichem
Spiel, was für eine Anfangsjustierung der Wand vorteilhaft sein kann.
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Oberseitig ist dem Wandteil 42 ein weiteres Wandteil 49 aufgesetzt,
welches gegenüber dem Wandteil 41 sowohl in der Höhe wie auch in jeder Horizontalrichtung
präzise ausgerichtet sein soll. Hierzu dient ein zweiteiliger Abstandshalter aus
einer flachen Ringplatte 50 und einem unterseitig zylindrischen und oberseitig schwach
konischen Bolzen 51.
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Die beiden benachbarten Wandteile 41,49 besitzen hierzu Eintiefungen
52,53 mit einem zentralen, tieferen Sackloch, in das der zylindrische bzw. kegelige
Teil des Abstandshalters paßt und eine flächige Eintiefung 54 geringer Tiefe zur
Aufnahme der Ringscheibe 50. Diese Form des Abstandshalters und der Eintiefung sorgt
für eine Trennung der Abstandshalter-und Ausrichtfunktion, wobei die Ringscheibe
50 für einen
Abstand zur Ausbildung einer Fuge 55 sorgt und bei
großflächiger Abstützung infolge der geringen Tiefe nur wenig Arbeitsaufwand für
das Einbringen der Eintiefung voraussetzt. Auch der zentrale, tiefere Teil der Eintiefung
52 bzw. 53 hat nur wenig Volumen infolge des kleineren Durchmessers.
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Die Wandelemente 41,49 sind umfangsseitig mit einer Kunststoff-Hartschaumschicht
56 bzw. 57 belegt, die die Isoliereigenschaften der hergestellten Wand verbessert
und bedarfsweise leicht zu tapezieren ist. Infolge der exakten Planlage kann aber
insbesondere bei Neben- und Kellerräumen auf eine Nachbearbeitung der Wand verzichtet
werden, soweit man von einem Verfüllen oder Ausspachtdln der Fuge 55 absieht.
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Eine abgewandelte Form des Abstandshalters für Ecken und (senkrechte)
Stoßfugen ist aus Fig. 10 und 11 ersichtlich.
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Zwei Wandteile 58,59 stoßen hiermitvertikaler Fuge 60 aufeinander,
wobei sich die Stoßfuge 60 fluchtend in einer Stoßfuge 61 zwischen zwei darunterliegenden
Wandteilen 62, 63 fortsetzt. Um ohne einen Steinverband präzise Fugen bzw. Rasterabstände
zwischen den Wandteilen zu erhalten, sind Eintiefungen vorgesehen, die nicht nur
innerhalb der jeweiligen Wandteile, sondern auch zu den Nachbarwandteilen auf ein
Rastermaß ausgerichtet sind. Dieser Anforderung genügen eine Eintiefung 64 im Wandteil
58, eine Eintiefung 65 im Wandteil 59, eine Eintiefung 66 im Wandteil 62 und eine
Eintiefung 67 im Wandteil 63. In diese sich vertikal paarweise gegenüberliegenden
Eintiefungen greifen Abstandshalterbolzen 51 ganz entsprechend denen nach Fig. 6
und 8 ein.
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Diese Abstandshalterbolzen haben wiederum eine Justierfunktion in
horizontaler Richtung. Sie durchgreifen eine gemeinsame Brückenankerplatte 68, die
horizontal über die Fugen 60 und 61 hinwegverläuft und damit die vier Bauteile 58,59,61
und 63 miteinander verankert. Diese Platte 68 liegt in flachen Eintiefungen 69,70,71
bzw. 72 in horizontalen, einander zuge-
wandten Kantenflächen der
vier genannten Wandteile, um zwischen diesen auch horizontal verlaufende Fugen 73,74
aufrechtzuerhalten und, da die Eintiefungen 69 bis 72 auf Rastermaße in der Höhe
der Wandteilte ausgerichtet sind, Toleranzen in dieser Hinsicht auszuschalten. Insofern
ersetzt die Brückenankerplatte 68 zwei Ringplatten 50.
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Eine weitere Versteifung der Wand wird zusätzlich dadurch erzielt,
daß die Brückenankerplatte 68 eine unterseitig ansetzende senkrechte Schwertplatte
75 trägt, die in Schlitze 76,77 in den Wandteilen 62,63 eingreift, um auch eine
formschlüssige Verankerung der Wandteile in Horizontalrichtung der Fugen 60,61 zu
erzielen.
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Eine bevorzugte Anwendung dieser Technik liegt bei Wandteilen, die
aus Kalksandsteinen gefertigt sind. Diese lassen sich in herkömmlicher Weise bereits
durch Dünnbettmörtel oder Kunststoffkleber maschinell zu Wandteilen zusammensetzen.
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Eine neue und besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Herstellung hier
geeigneter Wandteile ist die Verwendung eines aufschäumbaren Kunststoffklebers in
einer derart dosierten Form, daß die einzelnen Kalksandsteine druckfest aufeinanderliegen,
während der Kleber die verbleibenden Fugen und die beiderseitigen Poren ausfüllt
und somit auch eine zugfeste Verbindung der Steine untereinander schafft.
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Ein aufschäumbarer Kleber kann aber auch mit seiner besonderen Eignung,
in die Poren einzudringen, mit Füllgut versetzt werden, um eine Dünnbettfuge zu
füllen. Dies ist besonders interessant für die Herstellung von kombinierten Fugen,
in denen bereichsweise - etwa in nebeneinander verlaufenden Streifen - Dünnbettmörtel
und aufgeschäumter Kleber aufgebracht werden. Der Schaumkleber liefert dabei ein
für die maschinelle Herstellung von Wandteilen vorteilhaftes schnelles Abbinden,
während der zusätzlich aufgebrachte Mörtel Dauerfestigkeiten und Temperaturfestigkeiten
- letzteres auch und insbesondere für den Brandfall - gewährleistet.
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Die Verwendung hygroskopisch aufschäumender Kleber ist von besonderem
Interesse, um den Wassergehalt von Steinen wie etwa Kalksandsteinen, bei der Fertigung
von Wandteilen nicht durch nassen Mörtel noch zu erhöhen, sondern eher abzusenken.
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Letzteres kann auch mit Vorteil für das AufbringenvonBelägen, wie
etwa von Kartonplatten auf den Hauptflächen der Wandteile vorgesehen werden. Es
versteht sich, daß anstelle von Kartonplatten auch andere geeignete Wandbeläge vorgesehen
werden können. Desgleichen versteht es sich, daß Beläge aus Karton, Kunststoff,
Holz oder anderen geeigneten Materialien auch mittels einer Spachtelschicht aus
Gips oder anderen bindefähigen, vorzugsweise hygroskopischen Massen aufgebracht
werden kann.