EP0648902B1

EP0648902B1 - Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: EP0648902B1
Application number: EP93202891A
Authority: EP
Inventors: Cornelis Gijsbert Roeleveld
Original assignee: DOTIN BV
Current assignee: DOTIN BV
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-10-13
Also published as: ATE162259T1; DE59307996D1; EP0648902A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw, 16.

Gebäudewände werden üblicherweise aus Ziegel- oder Hohlblocksteinen aus Leichtbeton gemauert bzw. aus zwischen wiederverwendbaren Schalungen verfestigtem Ortbeton hochgezogen. Eine Wärme- und/oder Schalldämmung muß gesondert vorgenommen werden.

Ein solches Bauelement und Verfahren ist aus GB-A-429.803 bekannt. Diese Patentanmeldung betrifft ein Bauelement, das aus drei sandwichartig zusammengefügten Einzelteilen (d.h. Platten A, b1 und b2) aufgebaut ist. Diese Einzelteile werden direkt in einer Form aus fliessfähiges Ausgangsmaterial gefertigt.

DE-U-1 972 239 offenbart ein Bauelement, das aus Einzelteilen (d.h. A und B) aufgebaut ist. Die Einzelteile sind nicht aus einem plastischen oder fliessfähigen Ausgangsmaterial gefertigt.

DE-U-7625460 offenbart ein Bauelement aus zwei zueinander parallelen und mit Abstand von einander angeordneten Preßspanplatten. Das Ausgangsmaterial für Preßspannplatten ist nicht plastisch oder fliessfähig.

In der DE-OS 41 23 762 wird für den Betonbau eine verlorene Schalung aus Überschußmaterial, wie Gips oder Altpapier, vorgeschlagen, wobei die Schalung Oberfläche des zu erstellenden Bauteils wird. Für nichttragende Teile sind kompakte Verbundmaterialien bekannt, wobei der eine komponente aus organischem Material, wie Gras, besteht (DE-OS 39 21 337). Bei der einschichtigen Dämm-Leichtbau-Platte nach der DE-OS 41 14 755 werden Teilchen ausschließlich aus zerkleinertem Recycling-Material eingesetzt, wobei als alleiniges Bindemittel Wasserglas verwendet wird. Aus der DE-OS 24 26 593 sind großflächige Bauelemente bekannt, deren Kern, vorzugsweise aus armiertem Beton, auf seinen beiden schmalen Vertikalflächen und auf seinen beiden großflächigen Vertikalflächen von einem Mantel aus einem kunstharzgebundenen Material umschlossen ist.

Bei Schalungssteinen, bei denen zumeist nach Trockenmauerung der durch diese Steine gebildete kammerförmige Hohlraum mit Beton verfüllt wird, geht man gleichfalls zunehmend dazu über, Ausgangsmaterial aus 2 Komponenten einzusetzen. So werden bei einem Holzbeton-Schalungsstein kurze Holzspäne mit Hilfe von Zement mineralisiert, wodurch bei Einsatz billiger Holzabfallprodukte die Wärmedämmung verbessert wird. Derartige Steine oder Wandbaustoffe werden im Guß- und/oder Rüttelverfahren mit Bodenfertiger, Karussell- oder ähnlichen Maschinen sowie einer ausreichenden Anzahl von hochwertigen Formen hergestellt. Deren Standzeit ist relativ kurz, da die Urmaße der Formen durch Abnutzung beim Verdichten des Füllgutes leiden. Besonders groß ist der Aufwand, wenn unterschiedliche Steintypen und Steinformen bereitgestellt werden sollen, z.B. Erkersteine.

Ein wesentlicher Nachteil ist, daß derartige Steine bzw. Wandbaustoffe jedenfalls aus zwei Gründen nicht die gewünschte Maßgenauigkeit haben: Durch Schrumpfung und Verformung der noch nicht abgebundenen Füllmasse sowie des kurzen Fertigungstaktes und durch Verwendung teurer Formen, die sich im Laufe der Zeit abnutzen, entstehen maßungenaue, mehr oder weniger verformte Baustoffe, welche spätestens am Montageort einer arbeitsintensiven Nachbearbeitung unterzogen werden müssen, wenn sie im Trockenaufbau, d.h. ohne Mörtel, verwendet werden sollen. Bei einem höheren Anforderungsprofil können nur durch bis zu 6-seitiges Fräsen oder Zuschneiden der Rohlinge Steine bzw. Wandbaustoffe auf die gewünschten Maßtoleranzen gebracht werden. Dabei entstehen außer einer hohen Ausschußrate noch größere Mengen an Abfall, der zu entsorgen ist.

Ein weiterer Nachteil ist, daß sich bei der Herstellung der vorbekannten Steine in der Form die kleineren, zumeist auch schwereren und festeren Teilchen des elastischen, fließfähigen Ausgangsmaterials am Boden der Form absetzen, so daß ein Dichtegradient, auch über die Seitenfläche, von unten nach oben, auftritt, was sich nicht nur auf die Festigkeits-Eigenschaften ungünstig auswirkt; da jeder Stein nämlich auch auf seiner Sichtfläche inhomogen ist, bilden derartige Steine im Verbund eine inhomogene Außenfläche, wobei Zonen größerer Dichte mit solchen geringerer Dichte abwechseln; dies ist unerwünscht, wenn z.B. eine Feuchtigkeitssperre nur mit einer größeren Dichte erzielt wird, was selbstverständlich voraussetzt, daß die aus den Steinen gebildete Gesamtfläche insgesamt die gleichen Eigenschaften aufweist. Durch die Festlegung auf 3-dimensionale, teuere Füllformen wird aber auch verhindert, daß Wandbaustoffe produziert werden, deren Wanddicke sich ausschließlich nach den statischen Erfordernissen richtet. Entstehen zudem im Verbund unterschiedliche Festigkeitszonen, kann dies dazu führen, daß bei kammerförmigen Steinen in den Schwächezonen Bruchstellen entstehen, an denen der in die Kammer gefüllte Ortbeton austreten kann. Da in Formen gefertigte Holzbeton-Schalungssteine im allgemeinen in den gängigen Abmessungen entsprechend den geltenden Normen hergestellt werden, ist in vielen Fällen vor Ort auch eine aufwendige Zurichtung der Steine auf die gewünschten Maße erforderlich. Überdies verhindern die vorbeschriebenen Verfahren aufgrund des großen Transportvolumens der Wandbaustoffe, bei relativ kleinem Rohstoffeinsatz, die Fertigung an Standorten mit geringen Material- und Lohnkosten. Auch sind neuere Grundrohstoffe, wie z.B. Super-Schilfgras, schwer oder gar nicht verwendbar, wenn überhaupt, nur sehr zerkleinert.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die vorbeschriebenen Nachteile zu beseitigen und ein variabel gestaltbares Bauelement zu schaffen, das den bauphysikalischen Vorteilen der aus einem Guß erzeugten Bauelemente nicht nur gleich kommt, sondern diese noch verbessert und hierfür ein technisch einfaches und kostengünstiges Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen, wobei ein Werkstoff zum Einsatz kommt, dessen einer Hauptkomponente von einer weiteren Hauptkomponente oder weiteren Hauptkomponenten in seinen chemischen physikalischen und/oder Festigkeits-Eigenschaften abweicht; soweit die eine Hauptkomponente aus Biomasse besteht, soll ein größeres Spektrum von organischem Material, zudem in größeren Abmessungen, zur Anwendung kommen können, bei gleichzeitiger Reduzierung der Ausschuß- und Abfallmenge. Gleichwohl soll das Bauelement im Fertigzustand äußerst maßhaltig sein, nicht schrumpfen, so daß keine Nachbearbeitung erforderlich ist, formstabil und homogener sein als bisherige Bauelemente aus vergleichbaren Werkstoffen. Darüber hinaus soll die Möglichkeit bestehen, die jeweiligen Fertigungsstufen für Vorprodukte an den jeweils kostengünstigsten Standorten auszuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus plastischen und/oder fliessfähigen Ausgangsmaterial gefertigtes, variabel gestaltbares Bauelement zu schaffen, das im Fertigzustand äusserst masshaltig ist ohne dass eine Nachbearbeitung erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Bauelement und ein Verfahren zur Fertigung davon gemäss den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 16.

Das in seinen Außen- und/oder Innenabmessungen variabel gestaltbare, beispielsweise kammerförmige, Bauelement für Gebäudewände und Decken besteht aus zusammengefügten, nicht mehr schrumpfenden und formstabilen Einzelteilen als Untereinheiten, die ihrerseits aus 1 größeren, in 1 Fertigungsprozeß erstellen größeren Einheit, z.B. Platte, stammen. Auch wenn das Ausgangsmaterial für die Plattenherstellung aus 1 anorganischen und 1 organischen Komponente, z.B. Leichtbeton und Holzspänen, besteht, führen die Einzelteile mit vergleichbaren Eigenschaften zu dem gewünschten fertigen Bauelement, wobei die vorteilhaften Eigenschaften, welche mit der Plattenherstellung ausgenutzt werden, über die Einzelteile auf das strukturierte Bauelement der gewünschten Größe und Abmessung übertragen werden.

Gegenüber der Herstellung in der Gußform ergeben sich insbesondere folgende, kumulative Vorteile: Unterschiedliche Komponenten des Ausgangsmaterials können in höherem Maße variiert werden; z.B. läßt sich Biomaterial mit längeren Abmessungen einsetzen. Die Plattenherstellung führt zu homogeneren Vorprodukten, was sich nicht zuletzt auch vorteilhaft auf die Festigkeits-Eigenschaften bis hin zum Fertigprodukt auswirkt. Die Plattenherstellung kann an den jeweils kostengünstigsten Standorten erfolgen, ebenso die Weiterverarbeitung nach einer materialspezifischen Lagerzeit der Rohplatten. Für die Massenherstellung können teilespezifische Aussparungen und Formgebungen bereits bei der Großplattenproduktion berücksichtigt werden. Die Fertigbauelemente können variabler gestaltet werden, nicht nur was die Abmessungen anbelangt, sondern auch die Untereinheiten, welche je nach den statischen Erfordernissen auch aus verschiedenen Rohplatten mit unterschiedlichen chemischen/physikalischen und/oder Festigkeits-Eigenschaften, Dickenabmessungen oder auch Schichten stammen. Insbesondere sind die Fertigteile äußerst maßhaltig, so daß auch keine lohnintensive Nachbearbeitung erforderlich wird und damit auch kein Abfall entsteht, der seinerseits entsorgt werden müßte. Dadurch, daß keine teuren Formen erforderlich sind, der Fertigungsprozeß stufenweise durchgeführt und jederzeit auf die Endmaße des fertigen Bauelements abgestimmt werden kann, ist die Fertigung kostengünstiger.

Gemäß der Erfindung können also die unterschiedlichsten Anforderungen überraschenderweise zusammen erfüllt werden. Die Einzelteile werden form- und/oder kraftschlüssig an ihren Kontaktstellen zur Anlage gebracht und miteinander verbunden, z.B. durch Klebung, durch welche auch produktbedingte Maßtoleranzen ausgeglichen werden können. Vorzugsweise bildet die obere, rauhere und weniger maßgenaue Seite der Platte die innere Oberfläche und damit Kontaktstelle des Einzelteils am fertigen Bauelement, während die schalglatte und maßgenaue Seite der Platte Sichtfläche des Einzelteils und damit auch im fertig gefügten Bauelement ist. Im einfachsten Fall besteht die Klebeverbindung für die herkömmlichen Werkstoffe im wesentlichen aus Zement oder Harz oder Kunststoff. Das fertige Bauelement weist vorzugsweise Nut und Feder auf, über die es mit benachbarten Bauelementen in Eingriff kommt.

Produktverbessernde Zusätze können bereits in das Ausgangsmaterial eingearbeitet sein oder können auch zu einem späteren Zeitpunkt an den Einzelteilen oder an den fertigen Bauelementen aufgebracht werden. Für die Biomasse empfiehlt es sich, flammhemmende, wasserabweisende und die Festigkeits-Eigenschaft verbessernde Mittel möglichst frühzeitig zuzugeben. Demgegenüber wird eine verbesserte Wärme- und/oder Schalldämmung vorzugsweise durch eine Auflage oder einen Einschub aus entsprechenden gängigen Materialien erzielt.

Die Plattenherstellung selbst kann mittels bekannter Vorrichtungen erfolgen. Dazu wird plastisches bzw. fließfähiges Ausgangsmaterial in eine Form gegeben oder kontinuierlich in eine Form auf einer Plattenstraße; der Verfestigungsprozeß erfolgt nach Verdichtung durch Vibration/Rütteln und/oder Druck über Antrocknen, Trocknen und ggf. Aushärtung. Zweckmäßigerweise werden dann nach einer materialspezifischen Lagerzeit aus der Platte die Einzelteile in den gewünschten Abmessungen herausgetrennt und anschließend zum fertigen Bauelement gefügt und verbunden. Die erfindungsgemäßen Bauelemente sind den in den Gußformen erstellten aus vergleichbaren Werkstoffen hinsichtlich Maßhaltigkeit, Stabilität, Bruchsicherheit, Belastbarkeit und Variierbarkeit sowie unter Kostengesichtspunkten überlegen. Ohne Umstellung der Herstellungs- und Bearbeitungsmethode können die vorteilhaften Eigenschaften für Bauelemente in beliebigen Abmessungen genutzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen vorzugsweise in perspektivischer Sicht:

Fig. 1:: Herstellungsablauf zur Fertigung einer Rohplatte als Außen-/Innenplatte des erfindungsgemäßen Bauelements,
Fig. 2:: Herstellungsablauf zur Fertigung einer Rohplatte mit Aussparungen als Innenstege,
Fig. 3: Bauelement aus Außen-/Innenplatten nach Fig. 1 und Innenstegen nach Fig. 2 sowie mehrere Bauelemente als Wandbaustoff im Verbund,
Fig. 4: Details des Bauelements nach Fig. 3 in Seiten- und Draufsicht, mit integrierten Wärmeschutz
Fig. 5: Alternative für Endinnenstege i.V.m. Bauelement nach Fig. 3 und 4,
Fig. 6: Abwandlungen des rechteckförmigen Standardelements nach Fig. 3, wobei eine Außenplatte aus 2 Schichten aus je 2 verschiedenen Materialien als Hauptbestandteilen besteht, die in 1 kontinuierlichen Herstellungsprozeß zu 1 verstärkten Grundplatte verarbeitet sind,
Fig. 7: Standardbauelement ohne Kammern, 3-lagig, insbes. für nicht tragende Innenwände,
Fig. 8: typisierbare Bauelementvarianten,
Fig. 9: Deckensteinelement und damit gefertigte Decke.

Das Ausgangs- oder Gußmaterial für die Rohplatten 2; 9 (Fig. 1 und 2) besteht aus 2 oder mehr Hauptkomponenten, die sich in ihren chemischen und/oder physikalischen und/oder Festigkeits-Eigenschaften unterscheiden. Bei 2 Komponenten handelt es sich beispielsweise um Holzspäne und Leichtbeton, wie sie von den Holzbeton-Schalungssteinen her bekannt sind. Die gemäß der Erfindung im Beispielsfall aus die 2 Hauptkomponenten nach Verdichten und Trocknen gefertigte 1-schichtige Rohplatte 2; 9 ist homogen und hat somit gleiche Eigenschaften. Aus diesem Baustoff oder Werkstoff werden die Einzelteile 6 (Fig. 1), 6' (Fig. 7), 11 (Fig. 2), 16 (Fig. 5), 19 (Fig. 6), 30-33 (Fig. 9) herausgetrennt, welche dann die entsprechenden technischen Eigenschaften des verfestigten Rohplattenmaterials haben. Die gewünschten Materialeigenschaften der Einzelteile werden in der Regel durch die Auswahl der Gußmaterialien eingestellt. Eine weitere Einflußmöglichkeit für Variationen besteht aber auch durch die Steuerung des Fertigungsablaufs selbst, indem beispielsweise das Gußmaterial als Funktion der Zeit so in die Gußform 1; 7 (Fig. 1 und 2) gegeben wird, daß sich eine Art Schichtenbildung ergibt. Eine gewollte und ausgeprägte 2-schichtige Rohplatte (Fig. 6) wird in der Regel aber beispielsweise dadurch erzielt, daß ein Gußmaterial 22 auf ein in der Form 1; 7 (Fig. 1 und 2) sich verfestigendes Gußmaterial 21 gegeben wird, welches im allgemeinen andere Eigenschaften hat, sei es, daß Art, Anteil oder Zahl der Hauptkomponenten variiert sind. Auf diese Weise entsteht eine 2-schichtige in 1 Fertigungsprozeß hergestellte, Rohplatte für Einzelteile, welche für eine verstärkte Außenplatte am Bauelement 50-53 (Fig. 6), 56, 57, 59-61 (Fig. 8) bestimmt sind. Entsprechend kann auch eine mehrschichtige Rohplatte, wie Sandwich-Platte, gefertigt werden.

Bei Einzelteilen 6, 6'; 11; 16; 19; 30-33, welche gemäß der Erfindung aus Rohplatten 2; 9 mit definierten Eigenschaften und bestimmter Dicke herausgetrennt und zum fertigen Bauelement 12 (Fig. 3), 12' (Fig. 7); 20 (Fig. 6); 50-53 (Fig. 6); 54-62 (Fig. 8); 63 (Fig. 9) in den gewünschten Abmesssungen zusammengefügt werden, soll, soweit nachfolgend vorzugsweise kammerförmige Bauelemente 12; 20; 50-63 erörtert werden, zwischen Außen-/Innenplatten 6, 6' und Stegen 11 als übergeordneten Begriffen unterschieden werden. Jedes aus der Rohplatte 2; 9 herausgetrennte Teil hat eine schalglatte Seite 4 (Fig. 1), welche vorzugsweise Außen- oder Sichtfläche wird, und eine rauhere Innenseite 3, welche sich als Verbindungsstelle 14 (Fig. 4) zur Fügung der Einzelteile eignet. Außenseite ist aber auch diejenige Seite des Bauelements, welche z.B. der Wetterseite am Bauwerk zugewandt ist, während als Innenplatten 6' der Einfachheit halber diejenigen Platten am Bauelement bezeichnet werden, welche in umbauten Räumen, z.B. für Innenwände, zum Einsatz kommen. Es versteht sich, daß auch die Innenplatten 6' eine Innen- und Außen-/Sichtseite haben. Davon sollen diejenigen, zumeist kürzer dimensionierten Einzelteile unterschieden und als Stege/Innenstege 11 (Fig. 2-4)/Endinnenstege 16 (Fig. 5) bezeichnet werden, welche bei kammerförmigen Bauelementen von den Außen- oder Innenplatten 6 (Fig. 3) eingefaßt werden. Im einfachsten Fall wird in dieser Bezeichnungsweise ein rechteckförmiges Bauelement von 2 gleichen Außen-/Innenplatten 6/6' und 2 gleichen, kürzer dimensionierten Stegen 11 gebildet, ohne daß im folgenden bei Bauelementen, welche für Außenwände bestimmt sind, stets die Unterscheidung getroffen wird, daß die Platte, welche der Außenseite der Außenwand zugewandt ist, Außenplatte sein soll und die der Innenseite (Raumseite) zugewandte Platte des Bauelements Innenplatte, wenn die beiden Platten, welche die Stege einfassen, gleiche Dicke und gleiche Materialeigenschaften haben. Selbstverständlich läßt es die Erfindung zu, daß sämtliche Einzelteile, sei es als Außenplatte, Innenplatte oder Innensteg oder Endinnensteg, hinsichtlich Materialeigenschaften und Stärke auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmt werden. Lediglich in dem Fall, daß die eine Seite speziell Außen-/Wetterseite verstärkt und aus 2 oder mehr Schichten 6 i.V.m. 21/22 (Fig. 6) bestehen soll, wird dies hervorgehoben. Zur besseren Unterscheidung werden zudem nachfolgend typisierbare Bauelemente 50-63 mit gängigen Kurzbezeichnungen umschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch den Fertigungsablauf für die Außen- oder Innenplatte 6 am fertigen Bauelement 12 (Fig. 3). In eine Gußform 1 (Fig. 1a) wird eine Mischung aus mehr als 1 Komponente für den Baustoff bzw. Werkstoff gegeben, wobei sich die 1 Hauptkomponente der Ausgangsmaterialmischung von einem weiteren Hauptkomponente oder weiteren Hauptkomponenten in seinen chemischen, physikalischen und/oder Festigkeits-Eigenschaften unterscheidet. Weiterhin können produktverbessernde Zusätze eingearbeitet sein. Werden 2 Komponenten verwendet, dann besteht die 1 Hauptkomponente beispielsweise aus Biomasse, die andere Hauptkomponente aus Leichtbeton. Sodann wird die Masse in der Form 1 mittels nicht dargestellten, bekannten Vorrichtungen zum Vibrieren/Rütteln/Trocknen zu einer Rohplatte 2 mit der schalglatten Unterseite 4 und der etwas rauheren Oberseite 3 verdichtet und verfestigt (Fig. 1b). An den markierten Trennstellen 5 (Fig. 1c) werden Einheiten 6 (Fig. 1d), vorzugsweise nach einer materialspezifischen Lagerzeit, herausgelöst. In der Regel wird die schalglatte Unterseite 4 der Rohplatte 2 bzw. des Einzelteils/der Außen-/Innenplatte 6 Sichtfläche am Bauelement 12 (Fig. 3).

Fig. 2 zeigt eine analoge Verfahrensweise zur Herstellung des Einzelteils 11 (Fig. 2d), welche Innenstege am Bauelement 12 (Fig. 3) bilden sollen. Die besondere Gestaltung, im Beispielsfall in Form von Aussparungen 10, kann bereits in der Gußform 7 durch noppenartige Erhöhungen 8 berücksichtigt werden (Fig. 2a), was zu einer Rohplatte 9 mit entsprechenden Aussparungen 10 führt (Fig. 2b), wobei die Trennstellen 5 so gewählt werden (Fig. 2c), daß Einzelteile 11 in den gewünschten Abmessungen (Fig. 2d) herauslösbar sind, vorzugsweise ebenfalls dann, wenn die Rohplatte formstabil ist und nicht mehr schrumpft. Sollen die Einzelteile hingegen Erhöhungen und/oder bestimmte Formgebungen aufweisen, dann läßt sich dies durch Herstellungsformen bewerkstelligen, welche korrespondierende Vertiefungen bzw. Formungen aufweisen. Das für die Einzelteile 11, im Beispielsfall für die Innenstege 11, eingesetzte Material kann insbesondere unter statischen Gesichtspunkten von dem für die Außen- oder Innenplatten 6 eingesetzten Material abweichen; so kann die Rohplatte 9 z.B. einen höheren organischen Anteil aufweisen als die Rohplatte 2 für die Einzelteile 6, oder die Rohplatte 9 kann mehr Hauptkomponenten im Ausgangsmaterial aufweisen als die Rohplatte 2 und umgekehrt.

Fig. 3a zeigt das Bauelement 12 (Fig. 3b) in einer Explosionsdarstellung, wobei die Einzelteile 6 und 11 zum Einsatz kommen, deren Herstellungsprozeß i.V.m. den Figuren 1 und 2 erörtert wurde. In der Regel wird es ausreichend sein, wenn die Einzelteile 6; 11 an ihren Verbindungsstellen 14 zur Anlage gebracht und formstabil verbunden werden, beispielsweise durch Klebung, im wesentlichen mittels Zement oder Harz oder Kunststoff. Die Bauelemente 12 wiederum können so gefügt sein, daß sie nach Art von Nut und Feder ineinander greifen. So zeigt Fig. 3c mehrere kastenförmige Bauelemente 12 im Verbund als aufgesetzte Wand 13.

Fig. 4 zeigt das Bauelement 12 (aus Fig. 3) in Seitenansicht (Fig. 4a und 4b) und Draufsicht (Fig. 4c), mit einem Zusatzmaterial, beispielsweise Dämmstoff 15. Nach Fig. 5 sind alternativ Endinnenstege 16 mit Feder 17 und Nut 18 vorgesehen, so daß im Bedarfsfall Kraftschlüssigkeit durch Formschlüssigkeit ergänzt werden kann, selbstverständlich nicht nur an den jeweiligen Enden des Bauelements. So versteht es sich, daß auch Innenstege 11 an ihren Verbindungsstellen 14 Nut und Feder aufweisen können, was dann auch schon im Herstellungsablauf, durch entsprechende Gußformen, berücksichtigt wird.

Fig. 6 zeigt im wesentlichen Abwandlungen des kammerförmigen, rechtwinklig aufgebauten Standardelements nach Fig. 3, wobei 1 Außenplatte mehrschichtig 21, 22 aufgebaut ist. Dies wird sich beispielsweise vor allem dann empfehlen, wenn die eine Seite der Platte anders beansprucht werden soll als die andere Seite derselben Platte. Soll am Bauelement 50 zwischen den Innenstegen 11 die eine Außenplatte auf der den Stegen 11 zugewandten Seite Druckkräfte aufnehmen und besteht diese Schicht 22 etwa aus Holz und Leichtbeton, dann kann eine gewünschte Einstellung der Schicht 21 auf höhere Zugkräfte dadurch herbeigeführt werden, daß die Schicht 21 längere/lange Holzspäne und/oder längerfaseriges Schilfgras bzw. mehr Anteil an dieser Biomasse enthält. Beide Schichten werden in 1 kontinuierlichen Herstellungsverfahren zur Fertigung 1 Rohplatte erstellt. Kommt das Bauelement 50 i.S. eines Holzbeton-Schalungssteins zum Einsatz, werden die Innenstege 11 vorzugsweise auf beiden Seiten von verstärkten, 2-schichtigen Außenplatten eingefaßt. Weitere Unterschiede bestehen darin, daß bei einem sog. Öffnungsrandelement 51 im Unterschied zum Standardelement mit einer mehrschichtig verstärkten Außenplatte der Endinnensteg 19 bündig mit den Außenplatten abschließt. Das Öffnungsrandelement 52 weist einen integrierten Gurtrollenwicklerkasten 20 auf. Dies ist zugleich ein Beispiel dafür, daß ein Bauelement an einem anderen Bauelement integriert sein kann. Das Wandelement 53 weist lediglich Abstandsbügel 23 auf, so daß es sich insbesondere für den Vollkernausguß eignet.

Für nichttragende Innenwände, welche keinen kammerförmigen Aufbau aufweisen müssen, eignen sich Bauelemente 12', bei denen beispielsweise 2 Einzelteile 6 aus gleichem Material 1 Einheit 6' aus einem Material anderer Zusammensetzung einfassen (Fig. 7), vorzugsweise so, daß auf einer Schmal- und Längsseite eine Nut und auf den korrespondierenden, gegenüberliegenden Seiten Federn gebildet werden (Fig. 7a-d).

In Fig. 8 sind weitere Bauelemente dargestellt; dazu gehören beispielsweise Pfeilerelemente, quadratisch 54, rund 55, Erkerwandelement mit mehrschichtiger Außen- und Randplatte 56, Eckwandelement mit mehrschichtiger Außen- und Randplatte 57, Rundbogensturzelement 58, Deckenrandelement mit mehrschichtiger Außenplatte 59, Sturzelement mit mehrschichtiger Außenplatte 60, Rolladenkastenelement mit mehrschichtiger Außenplatte 61, Dachstuhlelement mit Zusatzisolierung 62. Erfindungsgemäß sind diese Bauelemente aus zusammengefügten, nicht mehr schrumpfenden und formstabilen Einzelteilen als Untereinheiten zusammengefügt, welch letztere wiederum aus einer einzigen oder unterschiedlichen Rohplatten mit gleichen oder unterschiedlichen Eigenschaften stammen, welche letztere in 1 Fertigungsprozeß erstellt sind. Entsprechend den gewünschten Eigenschaften des Bauelements können das Material für die Herstellung der Rohplatte, die Zahl der Materialien, die Zusammensetzung und die Menge variiert werden, ferner kann der Herstellungsprozeß so gesteuert werden, daß eine Schichtenbildung eintritt (s. hierzu beispielsweise Bauelemente 50-53 in Fig. 6).

In Fig. 9 ist ein Deckensteinelement 63b in perspektivischer Ansicht von unten sowie in Explosionsdarstellung (Fig. 63a) wiedergegeben. Die obere Druckplatte 30 und eine untere Zugplatte 33 schließen die Auflageraußenstege 31 sowie den Mittelsteg 32 ein. Die Auflagerstege 31 können durch Diagonalschnitt aus 1 Rohplatte gewonnen werden.

In Verbindung mit Gitterträgern 40 kann mit den Dekkensteinelementen 63 eine Gebäudedecke 64 vorbereitet werden (Fig. 9).

Da sowohl die Form, Größe, Wandstärke usw. als auch die Materialeigenschaften des vorgeschlagenen Bauelements nahezu beliebig variiert und auf die gewünschten physikalischen, chemischen und Festigkeits-Eigenschaften eingestellt werden können, kann der Erfindungsgegenstand auf dem gesamten Bausektor, einschl. Tiefbau, zur Anwendung kommen. Der Lösungsvorschlag eignet sich aber auch für den Innenausbau, soweit die Dicke der Rohplatten so eingestellt wird, daß die für Einbauschränke und dergl. vorgesehenen Maße eingehalten werden.

Entsprechend dem Anwendungsprofil stammen die Einzelteile aus gleichen oder verschiedenen, u. U. mehrschichtigen Rohplatten, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Schichtdicken; die Schichten können so eingestellt werden/sein, daß sie entweder mehr auf Druck oder mehr auf Zug beanspruchbar sind. Dies wiederum kann durch Zwischenlagen aus Kunststoff-, Metall- oder Textilnetzen unterstützt werden, wobei beim Herstellungsprozeß durch die Zwischenlagen gleichzeitig das Vermischungsverhalten der fließfähig(er)en Schicht herabgesetzt wird.

Stückliste

1: Gußform
2: Rohplatte
3: obere Seite - Innenseite
4: untere Seite - Sichtseite am fertigen Bauelement
5: Trennstellen
6: Außen-/Innenplatte
6': Innenplatte

7: Gußform für Innenstege
8: Aussparungsforrnteil(e)
9: Rohplatte für Innenstege
10: Aussparung(en)
11: Innensteg(e)

12: Verbundener Wandbaustoff als Standardelement
12': Perspektivische Ansicht eines fertigen. mehrschichtigen Wandelements für z.B. nichttragend Innenwände.
13: Aufgesetzte Wand

14: Verbindungsstellen
15: Produktverbessender Zusatz als Einschub oder Auflage (Zusatzmaterial)

16: Endinnensteg mit Nut und Feder (Altemative)
17: Feder
18: Nut

19: Endinnensteg ohne Aussparung (Altemative)
20: Endinnensteg mit integriertem Gurtrolladenwicklerkasten (Altemative)
21: Gußmaterial "A" einer mehrschichtigen Außen-/Innenplatte
22: Gußmaterial "B" einer mehrschichtigen Außen-/innenplatte
23: Abstandsbügel bei Vollkemelement

30: Obere Druckplatte
31: Auflageraußensteg
32: Mittelsteg
33: Untere Zugplatte

40: Gitterträger

50: Standardelement mit einer mehrschichtigen verstärkten Außenplatte
51: Öffnungsrandelement
52: Öffnungsrandelement mit integriertem Gurtrolladenwicklerkasten
53: Wandelement für Vollkemausguß
54: Pfeilerelement (quatratisch)
55: Pfeilerelement (rund)
56: Erkerwandelement mit mehrschichtiger Außen- und Randplatte
57: Eckwandelement mit mehrschichtiger Außen- und Randplatte
58: Rundbogensturzelement
59: Deckenrandelement mit mehrschichtiger Außenplatte
60: Sturzelment mit mehrschichtiger Außenplatte
61: Rolladenkastenelement mit mehrschichtiger Außenplatte
62: Dachstuhlelement mit Zusatzisolierung
63 a: Einzelteiledarstellung eines Deckensteinelement (Perspektivische Ansicht von unten)
63 b: Deckensteinelement (Perspektivische Ansicht von unten)
64: Perspektivische Deckenansicht von oben auf Decke aus Gitterträgern und Deckensteinelementen

Claims

In seinen Aussen- und/oder Innenabmessungen variabel gestaltbares Bauelement (12, 12'; 20; 50-63a,63b), insbesondere für Gebäudewände und Decken, aus zusammengefügten Einzelteilen (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) als Untereinheiten, wobei die Einzelteile auf der Basis eines Baustoffs von mehr als einer Komponente hergestellt sind, wobei der Baustoff der Einzelteile aus einem plastischen und/oder fliessfähigen Ausgangsmaterial besteht, und wobei eine Hauptkomponente des Ausgangsmaterials des Baustoffs Leichtbeton oder Zement ist und von einer weiteren Hauptkomponente oder weiteren Hauptkomponenten in seinen chemischen, physikalischen und/oder Festigkeits-Eigenschaften abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) aus einer oder mehreren grösseren, in einem Fertigungsprozess erstellten, verfestigten, nicht mehr schrumpfenden und formstabilen Rohplatte, herausgetrennt sind.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohplatten (2; 9) in Formen und/oder kontinuierlich auf Plattenstrassen mittels Vibration und/oder Druck gefertigt sind.
Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (6; 11; 16) teilespezifische Aussparungen (10; 18) und/oder Formgebungen, wie Erhöhungen (17), aufweisen und/oder mit produktverbessernden Zusätzen als Auflage (15) ausgerüstet sind.
Bauelement nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (12, 12'; 20; 50-63a; 63) kammerförmig ist.
Bauelement nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) je nach ihrem Bestimmungszweck am fertigen Bauelement (12, 12'; 20; 50-63a,63b) in ihren physikalischen und/oder chemischen und/oder sonstigen technischen Eigenschaften und/oder Dickenabmessungen, einschliesslich Verstärkungsschichten (21/22 i.V.m. 50-53, 56, 57, 59-61) unterscheiden.
Bauelement nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff der Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) im wesentlichen aus Leichtbeton oder Zement mit Bims und Biomasse besteht.
Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse überwiegend aus Holzspänen/Abfällen bei der Holzverarbeitung und/oder sonstigem nachwachsenden Material, wie z.B. Schilfgras, besteht.
Bauelement nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial des Baustoffs für die Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) produktverbessernde Zusätze enthält.
Bauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den produktverbessernden Zusätzen für die Biomasse um ein flammhemmendes und/oder die Festigkeits-Eigenschaften verbesserndes und/oder wasserabweisendes Mittel handelt.
Bauelement nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) aus gleichen oder verschiedenen mehrschichtigen Rohplatten, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Schichtdicken, stammen, deren Schichten je nach Einsatzzweck entweder mehr auf Druck und/oder mehr auf Zug beanspruchbar sind.
Bauelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise die untere, schalglatte und massgenaue Seite (4) der Platte (2; 9) sichtbare Oberfläche des Einzelteils (6, 6') bzw. des fertiggefügten Bauelements (12, 12'; 20; 50-63a,63b) ist, die obere, rauhere und weniger massgenaue Seite (3) die innere Oberfläche des Einzelteils (6, 6') bzw. des Bauelements (12, 12'; 20; 50-63a,63b).
Bauelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) form- und/oder kraftschlüssig an ihren Verbindungsstellen (14) zur Anlage gebracht sind.
Bauelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) an den Verbindungsstellen (14) verklebt und/oder auf andere Weise formstabil (17; 18) verbunden sind, wobei produktionsbedingte Masstoleranzen durch Klebung egalisiert sind.
Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeverbindung im wesentlichen aus Zement und/oder Harzen und/oder Kunststoffen besteht.
Bauelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) zum fertigen Bauelement (12, 12'; 20; 50-63a,63b) so gefügt sind, dass das Bauelement Feder (17) und Nut (18) aufweist, über die es mit benachbarten Bauelementen (13) in Eingriff kommt.
Verfahren zur Herstellung von in seinen Aussen- und/oder Innenabmessungen variabel gestaltbarem Bauelement (12, 12'; 20; 50-63a,63b), insbesondere eines Bauelements nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-15, wobei aus einem Baustoff aus plastischen und/oder fliessfähigen Ausgangsmaterial bestehende Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) zum Bauelement zusammengefügt werden, wobei ein eine Hauptkomponente des Ausgangsmaterials des Baustoffs Leichtbeton oder Zement ist und von einer weiteren Hauptkomponente oder weiteren Hauptkomponenten in seinen chemischen, physikalischen und/oder Festigkeits-Eigenschaften abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (6, 6'; 11; 16; 19; 30-33) aus einer oder mehreren grösseren, in einem Fertigungsprozess erstellten, verfestigten, nicht mehr schrumpfenden und formstabilen Rohplatte herausgetrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial des Baustoffs aus mehr als 1 (d.h. ein) Komponente in eine Form gegeben oder kontinuierlich in eine Form auf einer Plattenstrasse gegeben wird, das Material mittels Vibration/Rütteln und/oder Druck zu einer Platte verfestigt, angetrocknet, getrocknet und ggf. ausgehärtet wird, aus der Platte Einzelteile in den gewünschten Abmessungen herausgetrennt und anschliessend zum fertigen Bauelement gefügt und verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterverarbeitung, insbesondere die Trennung der Platte auf Exactmass der Einzelteile, nach einer materialspezifischen Lagerzeit erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-18, dadurch gekennzeichnet, dass Anzahl, Art und/oder Anteil der Ausgangsmaterialien des Baustoffs für die Rohplatten variiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigungsablauf so eingestellt wird, dass sich eine Schichtenbildung ergibt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 16-20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Gussmaterialien mit definierten Eigenschaften, sei es, dass Art, Anzahl oder Anteil der Hauptkomponente für die jeweiligen Gussmaterialien variiert werden, so in die Gussform gegeben werden, dass 1 (d.h. ein) Rohplatte mit zwei oder mehrere Schichten entsteht.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend dem Anwendungsprofil die Schichtdicke/Schichtdicken eingestellt werden, wobei gegebenenfalls Zwischenlagen aus Kunststoff-, Metall- oder Textilnetzen vorgesehen sind, um das Zugkräfteverhalten zu erhöhen, wobei durch die Zwischenlagen gleichzeitig das Vermischungsverhalten der fliessfähig(er)en Schicht herabgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-22, dadurch gekennzeichnet, dass produktverbessernde Zusätze während der Plattenproduktion und/oder zu einem späteren Zeitpunkt eingebaut bzw. an den Einzelteilen oder fertigen Bauelementen angebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass an den fertigen Einzelteilen und/oder den fertigen Bauelementen eine Oberflächenbehandlung mit produktverbessernden Zusätzen im Rahmen einer Auflage erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-24, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement kammerförmig ist.