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Diese Erfindung betrifft eine Struktureinheit, die zur Verwendung als
Baumaterial wie z.B. als Wandmaterial und Bodenmaterial und zur Verwendung als
Einheit zur Bildung eines Containers und einer Transportvorrichtung wie z.B. einer
Palette geeignet ist.
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Struktureinheiten, die ein Paar paralleler äußerer Platten mit vorbestimmtem
Zwischenabstand und mehrere Trennplatten aufweisen, sind aus EPA-0 054
856 und FR-A-544 758 bekannt. Diese Strukturen weisen Raumeinheiten mit
einem rechtwinkligen Querschnitt auf, der durch die Trennplatten und die
Innenflächen der Außenplatten definiert ist. Ferner erstrecken sich diagonal
Platten durch die Raumeinheiten.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Struktureinheit für verschiedene
Verwendungsmöglichkeiten, einschließlich der Verwendung als Baumaterial wie z.B.
Wandmaterial, Bodenmaterial, Rahmen oder Abtrennung sowie als Container
und als Transportvorrichtung, zu schaffen, die ein leichtes Gewicht und hohe
Festigkeit hat und problemlos zusammenfügbar ist.
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Zur Lösung der oben angeführten Aufgabe der Erfindung wird eine
Struktureinheit vorgeschlagen, die aufweist: ein Paar äußerer Platten, die parallel
zueinander mit vorbestimmtem Zwischenabstand angeordnet sind, mehrere
Trennplatten, die zwischen den beiden äußeren Platten in einer Richtung
angeordnet sind, in der sie die äußeren Platten mit vorbestimmtem Abstand
zwischen den jeweiligen Trennplatten und unter Verbindung zweier Endteile der
Trennplatten mit den Innenflächen der äußeren Platten schneiden, wobei eine
Raumeinheit mit rechteckigem Querschnitt durch benachbarte der
Trennplatten und die Innenflächen der äußeren Platten definiert ist; und zwei Paare
innerer diagonaler Platten, die im wesentlichen entlang von Diagonalen des
rechteckigen Querschnitts der Raumeinheit angeordnet sind, wobei jedes der
Paare innerer diagonaler Platten aus Platten besteht, die an der gleichen Diagonalen
angeordnet sind, und jede der Platten an einem Endteil mit der
Innenfläche einer der äußeren Platten verbunden ist, und in einem zentralen Bereich
der Raumeinheit ein entgegengesetzter Endteil von einem entgegengesetzten
Endteil der anderen Platte des gleichen Paars durch einen vorbestimmten
Abstand getrennt ist.
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Mit der Erfindung wird eine Struktureinheit geschaffen, die ein geringes
Gewicht und hohe Stärke hat. Die Struktureinheit kann unter Verwendung der in
der Raumeinheit vorgesehenen inneren diagonalen Platten leicht
zusammengefügt werden. Die inneren diagonalen Platten dienen nicht nur zur
Erleichterung des Zusammenfügens der Struktureinheit, sondern auch zum
Absorbieren von Geräuschen, indem sie Vibrationsenergie absorbieren, da die inneren
diagonalen Platten Vibration und Geräusche reflektieren und zerstreuen.
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Die inneren diagonalen Platten dienen ferner als Verstärkungsteile und
erhöhen dadurch die Erdbebensicherheitseigenschaften der Struktureinheit.
Aufgrund dieser Eigenschaften ist die Struktureinheit für verschiedenartige
Verwendungszwecke geeignet, beispielsweise zur Verwendung als Baumaterial
wie z.B. als Wandmaterial und Bodenmaterial, Rahmenmaterial und
Abtrennung, und als Container und Transportvorrichtung, bei der es z.B. um eine
Palette handeln kann.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Füllmaterial in die Raumeinheit
gefüllt. Durch Füllen eines Füllmaterials in die Raumeinheit werden die
Geräuschabsorptionsfähigkeit und die Festigkeit der Struktureinheit verbessert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Struktureinheit ferner
versehen mit einem zum gegenseitigen Verbinden der äußeren Platten
vorgesehenen Verbindungsteil mit einem ersten Paar von Platten, die in der
Raumeinheit passend an den beiden fest an einer der äußeren Platten gesicherten
inneren diagonalen Platten angreifen können, und zwar an den zu der einen der
äußeren Platten weisenden Oberflächen der inneren diagonalen Platten, einem
zweiten Paar von Platten, die in der Raumeinheit passend an den beiden fest
an der anderen der äußeren Platten gesicherten inneren diagonalen Platten
angreifen können, und zwar an den zu der anderen der äußeren Platten
weisenden Oberflächen der inneren diagonalen Platten, und einem
Verbindungselement, das das erste Paar von Platten mit dem zweiten Paar von Platten
verbindet.
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Entsprechend diesem Aspekt der Erfindung werden die beiden äußeren Platten
durch das Verbindungsteil miteinander verbunden, und somit kann die
Struktureinheit noch leichter zusammengefügt werden.
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Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der Erfindung weist die
Struktureinheit ferner ein zum Verbinden der Struktureinheit mit einer benachbarten
Struktureinheit vorgesehenes Verbindungsteil auf, das mindestens zwei
Eingreifteile hat, von denen jedes passend mit der Raumeinheit der
Struktureinheit zusammengreifen kann.
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Entsprechend diesem Aspekt der Erfindung können benachbarte
Struktureinheiten problemlos mittels des Verbindungsteils zusammengefügt werden, das
mit den Raumeinheiten benachbarter Struktureinheiten passend
zusammengreifen kann.
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Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen
ersichtlich.
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer bevorzugten
Ausführungsform der Struktureinheit gemäß der Erfindung;
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Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der Ausführungsform;
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Fig. 3 zeigt eine explodierte Ansicht zur Darstellung eines Beispiels der
Ausgestaltung der Struktureinheit gemäß der Ausführungsform;
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Fig. 4 zeigt eine explodierte Ansicht zur Darstellung eines weiteren
Beispiels der Ausgestaltung der Struktureinheit gemäß der
Ausführungsform;
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Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels des Verbindungsteils zur
gegenseitigen Verbindung der äußeren Platten;
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Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung der Verbindung der
äußeren Platten mittels des Verbindungsteils gemäß Fig. 5.
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Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels eines Verbindungsteils zur
gegenseitigen Verbindung benachbarter Struktureinheiten;
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Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung der Art der Verbindung der
benachbarten Struktureinheiten mittels des Verbindungsteils gemäß
Fig. 7;
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Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels eines Verbindungsteils zur
gegenseitigen Verbindung benachbarter Struktureinheiten unter
einem Winkel; und
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Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung der Art der winkligen
Verbindung der benachbarten Struktureinheiten mittels des
Verbindungsteils gemäß Fig. 9.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der gemäß der Erfindung
ausgebildeten Struktureinheit anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Gemäß Fig. 1 und 2 weist eine Struktureinheit 10 ein Paar äußerer Platten 11
und 12 auf, die mit vorbestimmten gegenseitigem Abstand parallel zueinander
angeordnet sind. Zwischen den beiden äußeren Platten 11 und 12 sind
mehrere Trennplatten 13 in einer die äußeren Platten 11 und 12 schneidenden
Richtung angeordnet. Die Trennplatten 13 sind an ihren beiden Enden fest mit den
Innenflächen der äußeren Platten 11 und 12 verbunden. Die zwischen den
äußeren Platten 11 und 12 gebildeten Räume 20 sind durch die Trennplatten 13
in Raumeinheiten 21 mit rechteckigem Querschnitt unterteilt. Dies bedeutet,
dass jede Raumeinheit 21 durch benachbarte Trennplatten 13 und die
Innenflächen der äußeren Platten 11 und 12 definiert ist. Die Raumeinheit 21 kann
im Querschnitt entweder quadratisch oder länglich ausgebildet sein.
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Zwei Paare innerer diagonaler Platten 14 sind im wesentlichen entlang von
Diagonalen des rechteckigen Querschnitts jeder Raumeinheit 21 vorgesehen.
Beide Platten eines Paars innerer diagonaler Platten 14 sind auf der gleichen
Diagonalen angeordnet, und jede der inneren diagonalen Platten 14 ist an
einem Endteil fest mit der Innenfläche einer der äußeren Platten 11 und 12
verbunden, und im mittleren Bereich der Raumeinheit 21 ist die Platte 14 an
ihrem gegenüberliegenden Endteil von dem diesem Endteil zugewandten Endteil
der anderen inneren diagonalen Platte 14 des gleichen Paars um einen
vorbestimmten Abstand getrennt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass jedes
Paar auf der gleichen Diagonalen liegender innerer diagonaler Platten 14 an
den einander zugewandten Enden der Platten im zentralen Bereich der
Raumeinheit 21 unterbrochen ist.
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Das Material zur Bildung der Struktureinheit 10 kann unter zahlreichen
verschiedenen Materialien gewählt werden, zu denen Metalle, wie z.B. Eisen,
Stahl und Aluminium, und Kunststoffe zählen.
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Bei der Struktureinheit 10 dienen die Raumeinheiten 21 und die in den
Raumeinheiten 21 vorgesehenen inneren diagonalen Platten 14 dazu, Vibration und
Geräusche zu reflektieren sowie zu zerstreuen und dadurch einen
Geräuschabsorptionseffekt zu erzielen. Die inneren diagonalen Platten 14 dienen ferner als
Verstärkungsteile und vergrößern dadurch die
Erdbebensicherungseigenschaften der Struktureinheit 10.
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Der Raum zwischen den äußeren Platten 11 und 12 (d.h. die Raumeinheiten
21) sind zum Einfüllen eines Füllmaterials geeignet. Falls als Füllmaterial ein
Wärmeisolierungsmaterial in die Raumeinheiten 21 gefüllt wird, wird der
Struktureinheit 10 eine Wärmeisolierungseigenschaft verliehen. Falls Beton als
Füllmaterial eingegeben wird, dienen die inneren diagonalen Platten 14 als
Verstärkungsteile für Beton und erhöhen somit die Stabilität der
Struktureinheit 10. Falls geschäumter Harz wie z.B. Polystyrol-Schaum mit dem
einzufüllenden Beton gemischt wird, kann eine Struktureinheit mit geringem Gewicht
und hoher Stärke gebildet werden. In diesem Fall kann das Gewicht der
Struktureinheit 10 eingestellt werden, indem die Menge des dem Beton
beizumischenden geschäumten Harzes verändert wird.
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Da die inneren diagonalen Platten 14 jedes Paars in einem zentralen Bereich
der Raumeinheit 21 getrennt, d.h. diskontinuierlich sind, kann ein Füllmaterial
in jeden Bereich innerhalb der Raumeinheit 21 gefüllt werden. Ein an
irgendeinem Bereich der Raumeinheit 21 eingefülltes Füllmaterial strömt durch den
offenen zentralen Bereich der Raumeinheit 21 und jede Ecke der Raumeinheit
21 und füllt somit die gesamte Raumeinheit 21 aus. Dadurch kann im
Vergleich zu dem Fall, dass die inneren diagonalen Platten 14 jedes Paars
durchgehend ausgebildet sind und somit keinen offenen zentralen Raum in der
Raumeinheit 21 belassen, der Füllvorgang leicht und effizient durchgeführt
werden.
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Zum Herstellen der Struktureinheit 10 mit den oben beschriebenen Aufbau
kann durch eine Extrudermatrize mit entsprechender Konfiguration eine
einstückige Struktur ausgebildet werden. Alternativ kann die Struktureinheit 10
hergestellt werden, indem gemäß Fig. 3 und 4 zwei Teile der Struktureinheit
10 zusammengefügt werden.
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Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Trennplatten 13 und die inneren
diagonalen Platten 14 derart einstückig mit der Innenfläche der äußeren Platte
12 verbunden, dass jede der Trennplatten 13 in bezug auf die Innenfläche der
äußeren Platte 12 senkrecht verläuft und dass die beiden inneren diagonalen
Platten 14 von dem Verbindungspunkt der Trennplatte 13 und der äußeren
Platte 12 her mit einem Winkel von 45 Grad in bezug auf die Innenfläche der
äußeren Platte verlaufen. Zwei inneren diagonalen Platten 14 sind mit der
Innenfläche der äußeren Platte 11 derart einstückig verbunden, dass sich die
beiden inneren diagonalen Platten 14 ausgehend von einem gemeinsamen
Verbindungspunkt mit der äußeren Platte 11 unter einem Winkel von 45 Grad
relativ zu der Innenfläche der äußeren Platte 11 erstrecken. Durch feste
Anbringung des Endteils der Trennplatte 13 am Punkt der Verbindung der
inneren diagonalen Platten 14 mit der äußeren Platte 11 kann die Struktureinheit
10 zusammengefügt werden.
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Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel von Bauteilen der Struktureinheit 10. In
diesem Beispiel sind die inneren diagonalen Platten 14 in der gleichen Weise wie
in dem Beispiel gemäß Fig. 3 mit den Innenflächen der äußeren Platten 11 und
12 verbunden, und die Trennplatten 13 sind an jedem weiteren gemeinsamen
Verbindungspunkt der inneren diagonalen Platten 14 und der äußeren Platten
11 und 12 befestigt. Indem die äußeren Platten 11 und 12 derart angeordnet
werden, dass die Trennplatten 13 an den gemeinsamen Verbindungspunkten
der inneren diagonalen Platten 14 anliegen, wobei die Trennplatten 13 noch
nicht an der gegenüberliegenden äußeren Platte 11 oder 12 befestigt sind, und
die Endteile der Trennplatten 13 fest mit den gemeinsamen
Verbindungspunkten der gegenüberliegenden äußeren Platte 11 oder 12 verbunden werden,
wird die Struktureinheit 10 zusammengefügt.
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Zur festen Verbindung der Trennplatten 13 an der Innenfläche der äußeren
Platten 11 und 12 kann eine Schweißtechnik wie z.B. Punktschweißen oder
Laserschweißen verwendet werden, falls die Struktureinheit 10 aus Metall
gebildet wird, und falls die Struktureinheit 10 aus Kunststoff gebildet wird,
können Wärmeschweißen, Ultraschallschweißen oder Bondung mittels Kleber
wirksam verwendet werden.
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Die Verbindung der äußeren Platten 11 und 12 kann durch ein Verbindungsteil
erfolgen. Fig. 5 und 6 zeigen ein Beispiel einer derartigen Verbindung der
äußeren Platten 11 und 12 mittels eines Verbindungsteils 30. Das
Verbindungsteil 30 weist auf: ein erstes Paar von Platten 30-1, die in der
Raumeinheit 21 passend an den beiden inneren diagonalen Platten 14 angreifen
können, welche an den der äußeren Platte 11 (oder 12) gegenüberliegenden
Oberflächen der inneren diagonalen Platten 14 mit einer der äußeren Platten,
11 (oder 12), verbunden sind, ein zweites Paar von Platten 30-2, die in der
Raumeinheit 21 passend an den beiden inneren diagonalen Platten 14
angreifen können, welche an den der anderen äußeren Platte 12 (oder 11)
gegenüberliegenden Oberflächen der inneren diagonalen Platten 14 mit der anderen
äußeren Platte 12 (oder 11) verbunden sind, und ein Verbindungselement
30-3, das das erste Paar von Platten 30-1 mit dem zweiten Paar von Platten
30-2 verbindet. Durch Anordnen der in Fig. 3 oder 4 gezeigten beiden Teile
der Struktureinheit 10 in der fertigen Konfiguration der Struktureinheit 10 und
Einführen des Verbindungsteils 30 in einen der Einheits-Abschnitte 21 derart,
dass die Platten 30-1 und 30-2 passend an den entsprechenden Oberflächen
der inneren diagonalen Platten 14 angreifen, werden die äußeren Platten 11
und 12 untrennbar miteinander verbunden, so dass die Struktureinheit 10 fertig
zusammengefügt ist. Durch die Verwendung des Verbindungsteils wird das
gegenseitige Verbinden der äußeren Platten 11 und 12 beträchtlich erleichtert.
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Die Struktureinheit 10 kann in beliebiger Größe ausgebildet werden, und durch
Zusammenfügen einer beliebigen Anzahl von Struktureinheiten 10 kann eine
Wand oder eine andere dreidimensionale Struktur hergestellt werden.
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Im folgenden wird die Verbindung benachbarter Struktureinheiten 10
beschrieben. Die Komponenten einer benachbarten Struktureinheit, die mit der
Struktureinheit 10 verbunden werden soll, werden durch Bezugszeichen mit
Apostroph gekennzeichnet. Zum Verbinden der Struktureinheit 10 mit der
benachbarten Struktureinheit 10' wird ein Verbindungsteil 40 verwendet. Das
Verbindungsteil 40 weist zwei Eingreifteile 41 und 42 auf, die mit den
benachbarten Einheitsabschnitten 21 und 21' der Struktureinheit 10 und 10'
zusammengreifen können. Insbesondere weist der Eingreifteil 41 des
Verbindungsteils 40 ein erstes Paar von Platten 41-1 auf, die mit den mit der
äußeren Platte 11 (oder 12) verbundenen inneren diagonalen Platten 14
zusammengreifen, und ein zweites Paar von Platten 41-2 auf, die mit den mit der
äußeren Platte 12 (oder 11) verbundenen inneren diagonalen Platten 14
zusammengreifen. In ähnlicher Ausgestaltung weist der Eingreifteil 42 ein erstes
Paar von Platten 42-1 auf, die mit den mit der äußeren Platte 11 (oder 12)
verbundenen inneren diagonalen Platten 14 zusammengreifen, und ein zweites
Paar von Platten 42-2 auf, die mit den mit der äußeren Platte 12 (oder 11)
verbundenen inneren diagonalen Platten 14 zusammengreifen. Durch
Einführen des Verbindungsteils 40 in die benachbarten Raumeinheiten 21 und 21'
der Struktureinheiten 10 und 10' können die Struktureinheiten 10 und 10'
lateral miteinander verbunden werden, d.h. in der Breitenrichtung der
Struktureinheit 10 (also in der rechtwinklig zu den Trennplatten 13 verlaufenden
Richtung).
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Zur Verbindung benachbarter Struktureinheiten 10 und 10', die gemäß Fig. 10
unter einem Winkel angeordnet sind, kann ein Verbindungsteil gemäß Fig. 9
verwendet werden. Dieses Verbindungsteil 50 weist einen Eckenteil 51 und
zwei Eingreifteile 52 und 53 auf, die in ihrer Form den beiden Eingreifteilen 41
und 42 des Verbindungsteils 40 gemäß Fig. 7 ähnlich sind, jedoch rechtwinklig
zueinander angeordnet sind. Durch Einführen der beiden Eingreifteile 52 und
53 des Verbindungsteils 50 in die benachbarten Raumeinheiten 21 und 21' der
Struktureinheiten 10 und 10' können die Struktureinheiten 10 und 10' unter
einem rechten Winkel miteinander verbunden werden. Die Struktureinheiten
10 und 10' können unter einem gewünschten Winkel miteinander verbunden
werden, indem ein Verbindungsteil verwendet wird, an dem die Eingreifteile
mit diesem gewünschten Winkel angeordnet sind.
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Wenn die Struktureinheiten 10 vertikal befestigt werden sollen, kann eine
derartige Befestigung durch Verwendung eines Verbindungsteils gebildet werden,
dessen Länge größer ist als die Länge der Struktureinheit 10.
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Die Struktureinheit 10 kann für viele verschiedene Zwecke verwendet werden,
beispielsweise als Baumaterial einschließlich Wand- und Bodenmaterialien,
Rahmen und Trennwänden, sowie als Container oder Transportvorrichtung,
z.B. als Palette. In Fällen, in denen die Struktureinheit 10 als Baumaterial
verwendet wird, können elektrische Leitungen sowie Wasser- und Gasrohre in
der Raumeinheit 21 untergebracht werden. Falls durch Verwendung der
Struktureinheit 10 bei Füllung mit gewichtsmäßig angepaßtem Beton eine Box-
Calvert-Vorrichtung gebildet werden soll, kann wirksam verhindert werden,
dass die Calvert-Vorrichtung aufgrund ihres Eigengewichtes im Boden
versinkt. Falls durch die mit gewichtsmäßig angepaßtem Beton gefüllte
Struktureinheit 10 eine Cason-Vorrichtung zur Bildung eines Wellenbrechers hergestellt
werden soll, kann die Cason-Vorrichtung im schwimmendem Zustand zu der
Baustelle geschleppt werden, so dass der Bau des Wellenbrechers erleichtert
wird.