EP2140992A2 - Manufacturing construction elements, especially wall or facade elements - Google Patents
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- EP2140992A2 EP2140992A2 EP09008734A EP09008734A EP2140992A2 EP 2140992 A2 EP2140992 A2 EP 2140992A2 EP 09008734 A EP09008734 A EP 09008734A EP 09008734 A EP09008734 A EP 09008734A EP 2140992 A2 EP2140992 A2 EP 2140992A2
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- E04C2002/005—Appearance of panels
- E04C2002/007—Panels with the appearance of a brick wall
Definitions
- control points can be formed at the peripheral edge of the component 1, from the edge pieces front left and top in Fig. 1 can be identified.
- control points (to explain the concept of control points see above) can be formed.
- Fig. 1 are two control points on the upwardly facing edge surface of the peripheral edge and are designated by the reference numeral 8.
- Fig. 1 shows the device 1 in an orientation, as would be the case on a building facade.
- the control points 8 the device can be accurately connected to adjacent facade elements, eg also inventively designed components.
- Fig. 4 The representation in Fig. 4 is to be understood schematically and does not correspond to the orientation of the device as a facade element to the building.
- the top in Fig. 4 represented visible side is located on the building rather on the outside of a facade, ie the representation according to Fig. 4 is drawn rotated by 90 °.
- the length-adjustable connecting elements 57 are preferably attached to them formed feet 69 on the load-distributing plate 61, for example, glued or screwed.
- the length-adjustable connecting elements 57 have in their foot 69 an internal thread into which a rod-shaped element 71, which extends from the foot 69 to the bearing and to be positioned part 53, 55, with one on the rod-shaped element 71 trained external thread is screwed.
- the rod-shaped member 71 can be moved up or down so that the overall length of the connecting member changes and the part 53, 55 carried by the connecting member or members 57 is positioned at a corresponding distance from the load-distributing plate 61 becomes.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bauelementen, insbesondere von Wand- oder Fassadenelementen, als Materialverbund-Fertigteile für die Montage vor Ort an oder in einem Bauwerk. Die Erfindung betrifft ferner Bauelemente dieser Art, die insbesondere gemäß dem Herstellungsverfahren hergestellt werden können.The invention relates to a method for producing components, in particular of wall or facade elements, as a composite material precast elements for mounting on site or in a building. The invention further relates to components of this kind, which can be produced in particular according to the manufacturing method.
Insbesondere für die Renovierung historischer Gebäudefassaden, für den Wiederaufbau historischer Gebäude oder von Teilen solcher Gebäude, aber auch beim Neubau von Gebäuden unter Verwendung von Formgestaltungen der Fassaden und Wände nach historischen Vorlagen besteht der Wunsch einerseits nach einer möglichst originalgetreuen Realisierung der gewünschten Formelemente. Andererseits sollen oder müssen Gebäude den heutigen Normen entsprechen, die für den Bau, Wiederaufbau und die Sanierung von Gebäuden gelten. Z.B. ist bei der Fassadengestaltung nicht nur die äußere Form zu beachten, sondern auch die Statik und die vielfach geltenden Bestimmungen hinsichtlich einer Wärme- und Schalldämmung sowie Brandschutz und sommerlicher Wärmeschutz des Gebäudes.In particular, for the renovation of historic building facades, for the reconstruction of historic buildings or parts of such buildings, but also in the construction of new buildings using molds of the facades and walls according to historical templates, the desire is on the one hand for a true to original realization of the desired form elements. On the other hand, buildings should or must comply with the current standards that apply to the construction, reconstruction and renovation of buildings. For example, When designing the façade, not only the external form must be taken into consideration, but also the statics and the frequently applicable regulations with regard to heat and sound insulation as well as fire protection and summer thermal insulation of the building.
Ein weiterer Aspekt bei der Gestaltung von Wänden und Fassaden nach historischen Vorbildern sind die hohen Kosten für die Herstellung der Formen. Außerdem sind moderne tragende Konstruktionen (z.B. Stahlbetonskelette) moderner Gebäude nicht immer dazu ausgelegt, an beliebigen Stellen massive und schwere Formteile aus Naturstein (z.B. Skulpturen) zu tragen.Another aspect in the design of walls and facades after historical models are the high costs for the production of the forms. In addition, modern load-bearing structures (e.g., reinforced concrete skeletons) of modern buildings are not always designed to carry massive and heavy natural stone (e.g., sculptural) moldings anywhere.
Nach historischen Vorbildern gestaltete Fassaden enthalten häufig die erwähnten Formteile aus Naturstein. Alternativ zu Naturstein kann aber auch jedes andere geeignete Material (insbesondere Beton) verwendet werden, um die historische Form nachzubilden. Außerdem enthalten historische Fassaden häufig zusätzlich zu mehreren Formteilen aus Naturstein verklinkerte Oberflächen und/oder verputzte Oberflächen.Façades designed according to historical models often contain the mentioned natural stone moldings. As an alternative to natural stone, however, any other suitable material (in particular concrete) can also be used to reproduce the historical form. In addition, historic facades often contain clinkered surfaces and / or plastered surfaces in addition to several natural stone moldings.
Aus dem Stand der Technik bekannt sind Fassadenelemente, die als Fertigteile für die Montage an Gebäuden hergestellt werden. Z.B. ist aus
Nachteilig an derartigen Fassadenelementen und an dem entsprechenden Herstellungsverfahren sind die aufwendige Anbringung der Dämmung und die Tatsache, dass lediglich plattenförmige, dünne Natursteinelemente in das Fertigteil integriert werden können.A disadvantage of such facade elements and the corresponding manufacturing process are the complex attachment of the insulation and the fact that only plate-shaped, thin natural stone elements can be integrated into the finished part.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Bauelement der eingangs genannten Art anzugeben, die es ermöglichen, an einer Sichtseite des Bauelements, die z.B. die Fassadenaußenseite bildet, beliebige, auch z.B. weit vorspringende Formteile anzubringen, die z.B. nach historischen Vorbildern gestaltet wurden.It is an object of the present invention to provide a method and a device of the type mentioned, which make it possible, on a visible side of the device, e.g. the façade outside forms, any, also e.g. to attach projecting moldings, e.g. designed according to historical models.
Es wird vorgeschlagen, Teile einer dreidimensionalen Anordnung, die eine Sichtseite des Bauelements bilden sollen, in einem Abstand über einer Materialstruktur, die eine Rückseite des Bauelements bilden soll, anzuordnen, so dass zwischen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung und der rückseitigen Materialstruktur ein Zwischenraum gebildet ist. Da die Teile der dreidimensionalen Anordnung für die Sichtseite über der rückseitigen Materialstruktur angeordnet sind, lassen sich beliebig geformte Teile für die sichtseitige dreidimensionale Anordnung verwenden. Insbesondere können aufwendig gestaltete dreidimensionale Formen wie Ornamente und Skulpturen nach historischen Vorbildern, aber auch Klinkersteine oder verputzte Wandelemente als Teile der dreidimensionalen Anordnung verwendet werden.It is proposed to arrange parts of a three-dimensional arrangement, which are to form a visible side of the component, at a distance above a material structure which is to form a rear side of the component, so that a gap is formed between the visible three-dimensional arrangement and the rear material structure. Since the parts of the three-dimensional arrangement for the visible side are arranged above the rear material structure, arbitrarily shaped parts can be used for the visible-side three-dimensional arrangement. In particular, elaborately designed three-dimensional shapes such as ornaments and sculptures based on historical models, but also clinker bricks or plastered wall elements can be used as parts of the three-dimensional arrangement.
Der Zwischenraum zwischen der dreidimensionalen Anordnung an der Sichtseite und der rückseitigen Materialstruktur wird mit einem Füllmaterial gefüllt, so dass das Füllmaterial die rückseitige Materialstruktur mit den Teilen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung dauerhaft verbindet und die Teile der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung in der gewünschten Position und Ausrichtung hält. Somit ist zumindest aus der rückseitigen Materialstruktur, dem Füllmaterial und den Teilen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung ein Verbund-Bauelement gebildet. Bei der rückseitigen Materialstruktur kann es sich z.B. um ein Element oder mehrere Elemente aus wärmedämmendem und/oder schalldämmendem Material handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die rückseitige Materialstruktur, insbesondere an der zu der dreidimensionalen Anordnung weisenden Seite eine oder mehrere lastverteilende Platten aufweisen, die bei und nach dem Einfüllen des Füllmaterials in den Zwischenraum zumindest die durch das Füllmaterial auf die rückseitige Materialstruktur ausgeübte Gewichtskraft aufnimmt bzw. aufnehmen und eine Verteilung dieser Last auf den Untergrund oder die Elemente der Materialstruktur darunter bewirkt/bewirken, z.B. eignet sich als lastverteilende Platte eine Gipskartonplatte oder Calciumsilikatplatte.The gap between the three-dimensional arrangement on the visible side and the rear material structure is filled with a filling material, so that the Filler permanently bonds the back material structure to the parts of the visual three-dimensional array and keeps the parts of the visual three-dimensional array in the desired position and orientation. Thus, a composite component is formed at least from the rear side material structure, the filling material and the parts of the visible three-dimensional arrangement. The rear-side material structure may be, for example, one or more elements of heat-insulating and / or sound-insulating material. Alternatively or additionally, the rear-side material structure, in particular on the side facing the three-dimensional arrangement, can have one or more load-distributing plates which absorbs or absorbs at least the weight force exerted on the rear-side material structure by the filling material during and after filling of the filling material into the intermediate space and effects a distribution of this load on the substrate or the elements of the material structure underneath, for example, is suitable as a load-distributing plate, a plasterboard or calcium silicate plate.
Als Füllmaterial zum Füllen des Zwischenraumes wird vorzugsweise selbstverdichtender Beton verwendet. Unter selbstverdichtendem Beton wird Beton verstanden, der allein unter dem Einfluss der Schwerkraft entlüftet. Er wird daher auch als selbstentlüftender Beton bezeichnet. Derartiger Beton wird z. B. in der Veröffentlichung "Selbstverdichtender Beton - ein weiterer Entwicklungsschritt des 5-Stoff-Systems Beton" von Horst Grube und Jörg Rickert, betontechnische Berichte, im Internet veröffentlicht unter "http://www.vdz-online.de/fileadmin/gruppen/vdz/ 3LiteraturRecherche/Betontechnische_Berichte/039-048_SVB_5Stoff.pdf" (Zugriffsdatum: 26. Juni 2008) beschrieben.Self-compacting concrete is preferably used as filling material for filling the intermediate space. Self-compacting concrete is understood to mean concrete which vents only under the influence of gravity. It is therefore also called self-ventilating concrete. Such concrete is z. For example, in the publication "Self-compacting concrete - another development step of the 5-component system concrete" by Horst Grube and Jörg Rickert, concrete technical reports, published on the Internet at "http://www.vdz-online.de/fileadmin/gruppen / vdz / 3LiteraturRecherche / Betontechnische_Berichte / 039-048_SVB_5Stoff.pdf "(access date: June 26, 2008).
Für das Füllmaterial kommen jedoch auch andere Materialien in Betracht, z.B. konventioneller Beton, Kunststoff, insbesondere Kunstharz, Beton mit Zugschlagstoffen aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz, und/oder andere zum Verbinden der dreidimensionalen Anordnung und der Materialstruktur geeignete Materialien. Insbesondere kann bei Verwendung von jeglichem Beton als Füllmaterial eine Armierung vorhanden sein, z.B. aus Stahl, Glasfasern, Stahlfasern und/oder Kunststofffasem.However, other materials are also suitable for the filling material, eg conventional concrete, plastic, in particular synthetic resin, concrete with plastic impact substances, in particular synthetic resin, and / or other materials suitable for joining the three-dimensional arrangement and the material structure. In particular, when using any concrete as a filler material a reinforcement may be present, for example of steel, glass fibers, steel fibers and / or plastic fibers.
Wegen der in der Regel verschiedenen Materialen, aus denen das Bauelement gebildet wird, kann das Bauelement auch als hybrides Bauelement bezeichnet werden.Because of the generally different materials from which the device is formed, the device may also be referred to as a hybrid device.
Insbesondere können die Teile der dreidimensionalen Anordnung aus jedem festen, dauerhaft formbeständigen Material gefertigt sein, z.B. aus Ton, Keramik, Naturstein, Kunststein, Beton, Glas.In particular, the parts of the three-dimensional arrangement can be made of any solid, permanently dimensionally stable material, e.g. made of clay, ceramics, natural stone, artificial stone, concrete, glass.
Insbesondere können Formstücke in unterschiedlichen Größen und/oder aus unterschiedlichen Materialien Teil der dreidimensionalen Anordnung an der Sichtseite sein. Dabei können die Formstücke in unterschiedliche Materialien und unterschiedlich strukturierte und von unterschiedlichen Materialen gebildete Oberflächen von anderen Teilen der dreidimensionalen Anordnung eingebunden sein.In particular, shaped pieces in different sizes and / or of different materials can be part of the three-dimensional arrangement on the visible side. In this case, the shaped pieces can be incorporated into different materials and differently structured surfaces formed by different materials from other parts of the three-dimensional arrangement.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Bauelemente derart gefertigt werden können, dass sie bei beliebiger Gestaltung der dreidimensionalen Anordnung an der Sichtseite dennoch den jeweiligen allgemeinen technischen bauphysikalischen Ansprüchen hinsichtlich der Statik, des Wärmeschutzes, des Schallschutzes und/oder des Brandschutzes genügen. Insbesondere können die Bauelemente selbsttragend sein und/oder sogar so ausgelegt sein, dass sie eine tragende Funktion auch für andere Gebäudeteile erfüllen. Die Bauelemente können je nach Wunsch für den Innenbereich oder den Außenbereich (insbesondere Fassade) eines Bauwerks ausgelegt sein. Insbesondere bei Verwendung als Fassadenelement kann das Bauelement an der Außenseite einer tragenden Konstruktion des Bauwerks aufgehängt werden. In allen Fällen, insbesondere bei Verwendung als Fassadenelement als auch als Innenwandelement, kann die Rückseite als Gebäudewand für den Innenbereich ausgestaltet sein. Z.B. kann die Oberfläche des Bauelements an der rückwärtigen Seite durch ein plattenförmiges Element (etwa, Calciumsilikat-, Gipskarton-, Natursteinplatten) gebildet werden, das auch einen beliebigen Farbanstrich tragen kann.
Ferner ist es möglich, bereits das Fertigteil vor seiner Anlieferung zum Bauwerk mit zusätzlichen Elementen zu versehen, die für das Bauwerk benötigt werden. Hierzu zählen z.B. Elektroleitungen, Wasserleitungen, sonstige Leitungen (z.B. für gasförmige Medien wie Druckluft), Einbauteile, die in Wänden von Gebäuden einzubauen sind (z.B. Schränke für haustechnische Anlagen) und/oder Stahlplatten oder andere Metallplatten (z.B. zur Verstärkung des Bauelements und/oder als Abschirmung gegen elektromagnetische Felder). Insbesondere können auch an der Rückseite Formteile, wie beispielsweise Stuck, befestigt werden.It is an advantage of the present invention that the components can be manufactured in such a way that, given any configuration of the three-dimensional arrangement on the visible side, they nevertheless satisfy the respective general technical structural-physical requirements with regard to statics, heat protection, sound insulation and / or fire protection. In particular, the components may be self-supporting and / or even designed so that they fulfill a supporting function for other parts of the building. The components can be designed as required for the interior or the exterior (in particular facade) of a building. In particular, when used as a facade element, the device can be hung on the outside of a supporting structure of the building. In all cases, in particular when used as a facade element and as an inner wall element, the back can be configured as a building wall for the interior. For example, the surface of the component can be formed on the rear side by a plate-shaped element (such as, calcium silicate, plasterboard, natural stone slabs), which can also carry any paint.
Furthermore, it is possible to provide the finished part before its delivery to the building with additional elements that are needed for the structure. These include, for example, electric lines, water pipes, other lines (eg for gaseous media such as compressed air), built-in parts that are to be installed in walls of buildings (eg cabinets for building services) and / or steel plates or other Metal plates (eg to reinforce the device and / or as a shield against electromagnetic fields). In particular, molded parts, such as stucco, can also be attached to the rear side.
Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass die dreidimensionale Anordnung an der Sichtseite in automatisierter Weise bereits im Werk, in dem die Bauelemente gefertigt werden, hergestellt werden können. Bevorzugtermaßen kann z.B. zur Herstellung einer Sichtseite nach historischen Vorbildern eine historische Fassade mit optischen Mitteln (z.B. durch Scannen) hinsichtlich ihrer dreidimensionalen Form erfasst werden. Alternativ, insbesondere dann, wenn die historische Fassade nicht mehr existiert, kann z.B. anhand von Fotografien geplant werden, wie die Sichtseite gestaltet werden soll. In beiden Fällen wird bevorzugt, dass als Ergebnis der Planung bzw. optischen Erfassung Computerdateien erstellt werden, die die Information über die an der Sichtseite herzustellende Form und optional auch die Information über die dazu zu verwendenden Materialien enthält. Z.B. ist es auf diese Weise einfach möglich, die herzustellende Fassade in Teile zu zerlegen, die durch jeweils ein Bauelement realisiert werden. Mit diesen jeweils auf ein Bauelement bezogenen Daten kann dann die Sichtseite des jeweiligen Bauelements computergesteuert, z.B. unter Verwendung von Robotern oder anderen numerisch gesteuerten Maschinen hergestellt werden. Anschließend kann aus den so hergestellten Teilen die dreidimensionale Anordnung für das Bauelement zusammengestellt, positioniert und ausgerichtet werden, um sie dann mit der Materialstruktur an der Rückseite des Bauelements über das Füllmaterial zu verbinden. Die Verwendung von Computerdateien, die die Information über die dreidimensionale Form an der Sichtseite enthalten, hat den Vorteil, dass Datenbanken angelegt werden können, die mögliche Formen, z.B. sortiert nach Stilepochen und/oder nach Motiven, enthalten. Weitere Informationen, z.B. über das Gebäude, das die Vorlage für die an der Sichtseite herzustellende Form bildet, über die Steuerung des Verfahrens zur Herstellung der Formteile für die Sichtseite (z.B.
Steuerparameter für eine Fräsmaschine) und/oder über Verfahrensschritte bei der Herstellung von anderen Teilen der dreidimensionalen Anordnung oder die Herstellung der Anordnung aus den verschiedenen Teilen können ebenfalls in der dem herzustellenden Bauelement zugeordneten Computerdatei gespeichert sein.It is a further advantage of the invention that the three-dimensional arrangement can be produced on the visible side in an automated manner already in the factory in which the components are manufactured. For example, in order to produce a visible side according to historical models, a historical facade can be detected with optical means (eg by scanning) with respect to its three-dimensional shape, for example. Alternatively, especially when the historic façade no longer exists, it can be planned, for example on the basis of photographs, how the visual page should be designed. In both cases it is preferred that computer files are created as a result of the planning or optical detection, which contains the information about the form to be produced on the visible side and optionally also the information about the materials to be used for this purpose. For example, it is easily possible in this way to disassemble the facade to be produced in parts, which are realized by a respective component. With these respective data related to a component, the visible side of the respective component can then be computer-controlled, for example produced using robots or other numerically controlled machines. Subsequently, the three-dimensional arrangement for the component can be assembled, positioned and aligned from the parts thus produced, in order then to connect them to the material structure at the rear side of the component via the filling material. The advantage of using computer files containing the information about the three-dimensional form on the visible side is that databases can be created which contain possible shapes, eg sorted by style epochs and / or by motifs. Further information, eg about the building, which forms the template for the form to be produced on the visible side, about the control of the method for producing the molded parts for the visible side (eg
Control parameters for a milling machine) and / or method steps in the production of other parts of the three-dimensional arrangement or the production of the arrangement of the various parts may also be stored in the computer file associated with the device to be manufactured.
Das insbesondere nach dem in dieser Beschreibung beschriebenen Verfahren hergestellte Bauelement weist eine dreidimensionale Anordnung aus mehreren Teilen, die eine Sichtseite des Bauelements bilden sollen, auf. Es weist ferner eine Materialstruktur, die eine Rückseite des Bauelements bildet, auf. Ein Füllmaterial, das zwischen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung und der rückseitigen Materialstruktur angeordnet ist, verbindet die rückseitige Materialstruktur mit den Teilen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung dauerhaft und hält und trägt die Teile der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung in der gewünschten Position und Ausrichtung.The component produced in particular according to the method described in this description has a three-dimensional arrangement of a plurality of parts which are to form a visible side of the component. It also has a material structure which forms a rear side of the component. A filler disposed between the visible three-dimensional array and the back material structure permanently bonds the back material structure with the parts of the three-dimensional three-dimensional array and holds and carries the parts of the three-dimensional visual system in the desired position and orientation.
Für den Fachmann ist dabei erkennbar, dass das Füllmaterial in einen Zwischenraum zwischen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung und der rückseitigen Materialstruktur eingebracht wurde, nachdem die sichtseitige Anordnung und die rückseitige Materialstruktur in der gewünschten Weise relativ zueinander positioniert worden sind. Insbesondere bei zunächst flüssigen oder pastösen Füllmaterialien, aber auch bei vernetzenden Füllmaterialen ist es für den Fachmann erkennbar, dass das Füllmaterial sowohl mit den Teilen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung als auch mit der Materialstruktur dadurch eine dauerhafte haltende Verbindung eingegangen ist, das es in den Zwischenraum eingebracht wurde. Wäre das Füllmaterial nicht in den Zwischenraum eingebracht worden und hätte es dort nicht seine verbindende Wirkung entfaltet, wäre eine zusätzliche Verbindung zu den Teilen bzw. zu der Materialstruktur erforderlich, z.B. über einen Klebstoff oder eine zusätzliche Schicht aus dem Füllmaterial. Gegenüber einer solchen zusätzlichen Verbindung hat die Erfindung den Vorteil, dass das Verfahren zur Herstellung der Verbindung einfacher ist. Außerdem kann die in einem einzigen Schritt durch das Füllmaterial hergestellte Verbindung homogener und daher zuverlässiger ausgestaltet werden. Das Risiko, dass an einer Grenzfläche zwischen zwei Verbindungsschichten Hohlräume und/oder Ablösungen auftreten, wird eliminiert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die relative Position und relative Ausrichtung der Materialstruktur an der Rückseite und der Teile der dreidimensionalen Anordnung an der Sichtseite (d.h. an der Vorderseite) präzise eingestellt werden kann und nach dem Einfüllen und Aushärten bzw. Vernetzen des Füllmaterials diese relative Position und Ausrichtung exakt beibehalten wird. Würde dagegen die Materialstruktur oder würden Teile der sichtseitigen Anordnung nachträglich an dem Füllmaterial befestigt, ist eine exakte Positionierung oder Ausrichtung zumindest sehr schwierig herzustellen.It will be appreciated by those skilled in the art that the filler material has been introduced into a gap between the face-side three-dimensional assembly and the backside material structure after the face-side assembly and the backside material structure have been positioned in the desired manner relative to each other. In particular with initially liquid or pasty filling materials, but also with crosslinking filling materials, it is apparent to the person skilled in the art that the filling material has entered into a permanent retaining connection both with the parts of the visible three-dimensional arrangement and with the material structure, which inserts it into the intermediate space has been. If the filling material had not been introduced into the intermediate space and it had not unfolded its binding effect there, an additional connection to the parts or to the material structure would be required, for example via an adhesive or an additional layer of the filling material. Compared to such an additional compound, the invention has the advantage that the process for producing the compound is simpler. In addition, the compound produced by the filler material in a single step can be made more homogeneous and therefore more reliable. The risk of cavities and / or separations occurring at an interface between two connecting layers is eliminated. Another advantage is that the relative position and relative orientation of the material structure on the back side and the parts of the three-dimensional arrangement on the visible side (ie on the front side) can be adjusted precisely and after filling and curing or crosslinking of the filling material, these relative Position and alignment is maintained exactly. On the other hand, would the material structure or parts of the visible side Arrangement subsequently attached to the filler material, an exact positioning or alignment is at least very difficult to produce.
Anhand einer Strukturanalyse, z.B. Röntgenstrukturanalyse kann festgestellt werden, ob die Teile der sichtseitigen Anordnung bei der Herstellung des Bauelements unten lagen und sich daher Komponenten des Füllmaterials in Fugen zwischen den sichtseitigen Teilen nach unten bewegt haben. Spuren oder Komponenten sind somit nachweisbar.Based on a structural analysis, e.g. X-ray diffraction analysis can be used to determine if the parts of the face-side assembly were down during fabrication of the component and, therefore, components of the filler material have moved down in joints between the visible portions. Traces or components are thus detectable.
Insbesondere kann die dreidimensionale Anordnung zumindest ein Teil aufweisen, das aus einer Wandebene, die an der Sichtseite durch die dreidimensionale Anordnung gebildet ist, hervorsteht. Z.B. kann das hervorstehende Teil einem historischen architektonischen Fassadenelement einer Bauwerksfassade hinsichtlich seiner Form entsprechen.In particular, the three-dimensional arrangement may have at least one part which protrudes from a wall plane which is formed on the visible side by the three-dimensional arrangement. For example, the protruding part can correspond to a historical architectural facade element of a building facade with regard to its form.
Um die Teile der dreidimensionalen Anordnung relativ zu der Materialstruktur an der Rückseite zu positionieren und auszurichten, kann zumindest ein Teil der dreidimensionalen Anordnung über zumindest ein Verbindungselement mit der rückseitigen Materialstruktur verbunden werden, bevor das Füllmaterial in den Zwischenraum eingebracht wird. Ein entsprechendes Bauelement weist daher ein sich durch das Füllmaterial hindurch erstreckendes Verbindungselement auf, das zumindest ein Teil der dreidimensionalen Anordnung mit der rückseitigen Materialstruktur verbindet. Z.B. kann das Verbindungselement aus Metall bestehen, z.B. einem für den Betonbau üblichen Eisenmaterial. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung weist das Verbindungselement ein Gewinde auf und wirkt mit dem Gewinde ein weiteres Teil der Verbindungselements zusammen, so dass durch eine entsprechende Schraubbewegung die Länge des Verbindungselements und damit der Abstand zwischen dem Teil der dreidimensionalen Anordnung und der rückseitigen Materialstruktur eingestellt werden kann. Auf diese Weise ist eine exakte Positionierung und Ausrichtung möglich. Dabei fixiert das Füllmaterial den eingestellten Zustand des Verbindungselements vorzugsweise dauerhaft, so dass auch das Verbindungselement dazu beiträgt, dass sich die Relativposition und relative Ausrichtung nicht mehr ändern.In order to position and align the parts of the three-dimensional arrangement relative to the material structure on the rear side, at least a part of the three-dimensional arrangement can be connected to the rear material structure via at least one connecting element before the filling material is introduced into the intermediate space. A corresponding component therefore has a connecting element extending through the filling material, which connects at least part of the three-dimensional arrangement to the rear-side material structure. For example, the connecting element may be made of metal, for example an iron material customary for concrete construction. According to a particular embodiment, the connecting element has a thread and cooperates with the thread another part of the connecting element, so that by a corresponding screwing the length of the connecting element and thus the distance between the part of the three-dimensional arrangement and the rear material structure can be adjusted. In this way an exact positioning and alignment is possible. In this case, the filling material preferably permanently fixes the set state of the connecting element, so that the connecting element also contributes to the fact that the relative position and relative orientation no longer change.
Allgemeiner formuliert ist das Verbindungselement derart ausgestaltet, dass es vor dem Einbringen des Füllmaterials eine Einstellung seiner Länge und damit des Abstandes zwischen der rückseitigen Materialstruktur und dem zumindest einen Teil der dreidimensionalen Anordnung ermöglicht, wobei bei dem fertigen Bauelement eine Einstellung der Länge des Verbindungselements jedoch nicht mehr möglich ist, da das Füllmaterial die rückseitige Materialstruktur fest mit der dreidimensionalen Anordnung verbindet und/oder da das Füllmaterial das Verbindungselement in seiner eingestellten Länge fixiert.More generally, the connector is configured such that it allows adjustment of its length and thus the distance between the rear material structure and the at least part of the three-dimensional arrangement prior to introduction of the filler material, but not adjustment of the length of the connector in the finished component is more possible because the filling material firmly connects the rear material structure with the three-dimensional arrangement and / or because the filler fixes the connecting element in its set length.
Zur Einstellung der Länge des Verbindungselements ist ein Gewinde nicht zwingend erforderlich. Z.B. kann das Verbindungselement so ausgestaltet sein, dass es in der Art eines Teleskops ein Teil aufweist, das relativ zu dem anderen Teil des Verbindungselements durch reine lineare Bewegung verstellt werden kann.To adjust the length of the connecting element, a thread is not mandatory. For example, For example, the connecting element can be designed so that it has a part in the manner of a telescope, which can be adjusted relative to the other part of the connecting element by pure linear movement.
Insbesondere wenn mehrere Bauelemente in der erfindungsgemäßen Weise als Fertigteile hergestellt werden und gemeinsam eine Wand oder einen Teil einer Wand oder einer Fassade bilden sollen, soll eine exakte Positionierung des Bauelements an dem Bauwerk möglich sein. Hierzu wird vorgeschlagen, dass an dem Bauelement an zumindest einer vordefinierten Stelle ein Messpunkt liegt, dessen Position und vorzugsweise auch dessen Ausrichtung in Bezug auf das Bauelement beim Positionieren und Ausrichten des Bauelements an dem Bauwerk verfolgt werden kann. Dies ermöglicht es, das Bauelement solange zu bewegen, bis der zumindest eine Messpunkt (vorzugsweise werden mehrere Messpunkte vorgesehen) an einer vordefinierten Position des Bauwerks liegt.In particular, when several components are manufactured in the manner according to the invention as finished parts and together form a wall or part of a wall or a facade, an exact positioning of the component to the building should be possible. For this purpose, it is proposed that a measuring point is located on the component at at least one predefined location, the position of which and preferably also its orientation with respect to the component during positioning and alignment of the component on the building can be tracked. This makes it possible to move the component until the at least one measuring point (preferably several measuring points are provided) lies at a predefined position of the building.
Alternativ oder zusätzlich wird an dem Bauelement an einer vordefinierten Position, vorzugsweise an einem umlaufenden Rand des Bauelements, der zwischen der Sichtseite und der Rückseite liegt, eine Ausnehmung und/oder ein Vorsprung angeordnet. Vorzugsweise weist ein benachbartes Bauelement, das einen benachbarten Teil der Wand oder Fassade bilden soll, einen entsprechenden Vorsprung und/oder eine entsprechende Ausnehmung ebenfalls an einer vordefinierten Position des Bauelements auf. Wenn die Bauelemente an dem Bauwerk nebeneinander angeordnet werden, greift der zumindest eine Vorsprung an dem einen Bauelement in die entsprechende zumindest eine Ausnehmung an dem benachbarten Bauelement ein, so dass die Relativposition der beiden benachbarten Bauelemente zuverlässig in einer gewünschten, vorgegebenen Weise erreicht wird. Die Stellen an den Bauelementen, an denen die Ausnehmungen bzw. Vorsprünge ausgebildet sind, können als auch Passpunkte bezeichnet werden, da sie ein passgenaues Anordnen der Bauelemente emöglichen. Solche Passpunkte können nicht nur dazu dienen, zwei benachbarte Bauelemente in vorgegebener Weise relativ zueinander zu positionieren. Vielmehr kann mit Hilfe eines oder mehrerer Passpunkte an einem Bauelement auch erreicht werden, dass das Bauelement passgenau zu anderen Gebäudeteilen (z.B. einer tragenden Stahlbetonkonstruktion) positioniert und ausgerichtet wird.Alternatively or additionally, a recess and / or a projection is arranged on the component at a predefined position, preferably on a circumferential edge of the component, which lies between the visible side and the rear side. Preferably, an adjacent component, which is to form an adjacent part of the wall or facade, also has a corresponding projection and / or a corresponding recess at a predefined position of the component. When the components are arranged next to one another on the structure, the at least one projection on the one component engages in the corresponding at least one recess on the adjacent component, so that the relative position of the two adjacent components is reliably achieved in a desired, predetermined manner. The locations on the components on which the recesses or projections are formed can also be referred to as control points, since they enable a precise arrangement of the components. Such control points can not only serve to position two adjacent components in a predetermined manner relative to each other. Rather, it can also be achieved with the aid of one or more control points on a component that the component is precisely positioned and aligned with other parts of the building (eg a load-bearing reinforced concrete structure).
Passpunkte können insbesondere dadurch realisiert werden, dass in das Füllmaterial ein Körper integriert wird oder der Körper an einer Halterung ein Körper befestigt wird, wobei der Körper eine Ausnehmung und/oder einen Vorsprung aufweist. Im Fall einer Ausnehmung weist der Körper z. B. einen Hohlraum auf, dessen Wände durch den Körper gebildet werden und der an zumindest einer Seite eine Öffnung aufweist. Die Öffnung in Richtung einer Außenseite des Bauelements kann insbesondere einen kreisförmigen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen. Es wird bevorzugt, dass der Körper aus einem formstabilen Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Als Materialien für den Körper kommen insbesondere faserverstärkter Kunststoff, Keramik (insbesondere technische Keramik) und/oder rostfreier Stahl in Frage.Control points can be realized, in particular, by integrating a body into the filling material or by fastening the body to a holder on a body, the body having a recess and / or a projection. In the case of a recess, the body z. B. a cavity whose walls are formed by the body and which has an opening on at least one side. The opening in the direction of an outer side of the component may in particular have a circular, rectangular or square cross section. It is preferable that the body is made of a dimensionally stable material having a low coefficient of thermal expansion. As materials for the body are in particular fiber reinforced plastic, ceramic (especially technical ceramics) and / or stainless steel in question.
Neben der Möglichkeit einer präzisen Positionierung der erfindungsgemäßen Bauelemente ist als Vorteil der Erfindung Folgendes zu nennen:
- Dadurch, dass die Teile der dreidimensionalen Anordnung für die Sichtseite des Bauelements oberhalb von der Materialstruktur an der Rückseite angeordnet werden, ist eine präzise Ausrichtung und Anordnung der Teile für die Sichtseite möglich, wobei die Teile in beliebiger Weise geformt sein können. Insbesondere ist daher eine präzise Kontrolle möglich, ob die Anordnung den Vorgaben und/oder Wünschen des Bauherrn entspricht. Dabei kann sich eine Ebene, die durch die Materialstruktur an der Rückseite oder durch die Teile der dreidimensionalen Anordnung definiert ist, d.h. eine Ebene entlang der vorderseitigen oder der rückseitigen Oberfläche des herzustellenden Bauelements, nicht nur in der Horizontalen ausgerichtet sein, sondern kann auch geneigt sein. Z.B. kann die Neigung bis zu 60° betragen. Vorzugsweise beträgt sie jedoch maximal 45°. Eine Neigung hat den Vorteil, dass das Füllmaterial beim Einfüllen in den Zwischenraum in den am höchsten gelegenen Bereich des Zwischenraums eingefüllt werden kann und sich bis zu den tiefer gelegenen Bereichen des Zwischenraums aufgrund seiner Gewichtskraft bewegt.
- Es können beliebige Materialien für die Gestaltung der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung verwendet werden. Da die Sichtseite oben liegt und daher nach dem Einfüllen des Füllmaterials nicht das Gewicht des Füllmaterials und der Materialstruktur an der Rückseite tragen muss, kommen auch Materialien mit geringer Dichte und/oder Materialen in Frage, die unter Last verformt werden.
- Die Herstellung der Bauelemente kann computergesteuert erfolgen. Daher ist eine automatische Herstellung von Bauelementen möglich. Auch können bereits früher hergestellte Bauelemente wieder reproduziert werden.
- Wegen der Anordnung der Teile der Sichtseite oberhalb der rückseitigen Materialstruktur kann der Abstand zur Materialstruktur an der Rückseite, d.h. die Höhe des Zwischenraums, auf einfache Weise so ausgeführt werden, dass das fertige Bauelement den gewünschten statischen Anforderungen entspricht. Soll z.B. das Bauelement nicht nur selbsttragend sein, sondern auch andere Gebäudeteile tragen, kann eine größere Höhe des Zwischenraums und damit eine größere Dicke der durch das Füllmaterial gebildeten Schicht gewählt werden.
- Die Teile der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung können auf verschiedene Weise über der rückseitigen Materialstruktur positioniert werden und dort gehalten werden. Soll auch zur Gewährleistung der Stabilität des fertigen Bauelements eine Armierung eingesetzt werden, die die Materialstruktur an der Rückseite mit den Teilen an der Sichtseite verbindet, kann diese Armierung zum Halten der Teile an der Sichtseite genutzt werden. Es ist jedoch auch möglich oder kann zusätzlich so verfahren werden, zumindest ein Teil an der Sichtseite von oben, d.h. von außerhalb des Zwischenraums zu halten. Hierzu wird vorzugsweise eine an die Form, Größe und Position der Teile der dreidimensionalen Anordnung anpassbare Haltevorrichtung eingesetzt. Auf ein Ausführungsbeispiel wird noch eingegangen. Z.B. können einzelne Teile der dreidimensionalen Anordnung, z.B. Mauersteine und/oder Klinkersteine, von oben durch eine solche Haltevorrichtung gehalten werden, während der Zwischenraum mit dem Füllmaterial gefüllt wird.
- By arranging the parts of the three-dimensional arrangement for the visible side of the component above the material structure on the rear side, precise alignment and arrangement of the parts for the visible side is possible, wherein the parts can be shaped in any desired manner. In particular, therefore, a precise control is possible, whether the arrangement corresponds to the specifications and / or wishes of the client. In this case, a plane which is defined by the material structure at the back or by the parts of the three-dimensional arrangement, ie a plane along the front or the back surface of the component to be produced, not only in can be oriented horizontally, but can also be inclined. For example, the inclination can be up to 60 °. Preferably, however, it is at most 45 °. An inclination has the advantage that the filling material can be filled in the intermediate space in the highest area of the gap when filling and moves to the lower areas of the gap due to its weight.
- Any materials may be used for the design of the visible three-dimensional arrangement. Since the viewing side is on top and therefore does not have to carry the weight of the filling material and the material structure on the back after filling the filler, also low-density materials and / or materials are under load, which are deformed under load.
- The production of the components can be computer controlled. Therefore, an automatic production of components is possible. Also previously manufactured devices can be reproduced again.
- Because of the arrangement of the parts of the visible side above the rear material structure, the distance to the material structure at the back, ie the height of the gap, can be carried out in a simple manner so that the finished component meets the desired static requirements. If, for example, the component is not only to be self-supporting, but also to carry other parts of the building, a greater height of the intermediate space and thus a greater thickness of the layer formed by the filling material can be selected.
- The parts of the visible three-dimensional arrangement can be positioned and held over the rear material structure in various ways. If a reinforcement is also used to ensure the stability of the finished component, which connects the material structure on the back with the parts on the visible side, this reinforcement can be used to hold the parts on the visible side. However, it is also possible or can be additionally moved to keep at least a part on the visible side from above, ie from outside the gap. This is preferably done a customizable to the shape, size and position of the parts of the three-dimensional arrangement holding device used. An embodiment will be discussed. For example, individual parts of the three-dimensional arrangement, eg bricks and / or clinker bricks, can be held from above by such a holding device, while the intermediate space is filled with the filling material.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügt Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine dreidimensionale Ansicht auf ein Bauelement,
- Fig. 2
- eine Mehrzahl von Teilen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung, hier baugleiche Teile, die von einer Haltevorrichtung gehalten werden, um einen darunter liegenden Zwischenraum mit dem Füllmaterial zu füllen,
- Fig. 3
- ein Bauelement bei seiner Herstellung, während das Füllmaterial in den Zwischenraum eingefüllt wird, und
- Fig. 4
- einen Schnitt durch ein Bauelement, das als Teil einer Fassade eines Gebäudes mit anderen Gebäudeteilen verbunden ist.
- Fig. 1
- a three-dimensional view of a component,
- Fig. 2
- a plurality of parts of the visible three-dimensional arrangement, here identical parts, which are held by a holding device to fill an underlying gap with the filling material,
- Fig. 3
- a component in its manufacture, while the filling material is filled in the intermediate space, and
- Fig. 4
- a section through a component that is connected as part of a facade of a building with other parts of the building.
Ebene Wandflächen um die Fensteröffnung 2 und um die Elemente 3 herum werden durch das Material eines Fassadenputzes (z.B. Zementputz) gebildet, wobei das Putzmaterial, wie vorne links in
Oberhalb der Fensteröffnung 2 befindet sich an der Sichtseite ein massives, vorzugsweise aus Naturstein gefertigtes Fassadenelement 7, das ebenfalls gemäß historischen Vorlagen ausgeformt wurde und einen weit über die durch den Putz definierte Außenwandebene hinausragenden Vorsprung 7a aufweist. Auch unterhalb der Fensteröffnung 2 befinden sich Teile 9 der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung, die an der Sichtseite S eine dreidimensionale, nicht in der Ebene der Putzoberfläche verlaufende Form bilden.Above the window opening 2 is located on the visible side of a solid, preferably made of natural stone facade element 7, which was also formed according to historical templates and has a protruding beyond the outer wall plane defined by the plaster projection 7a. Also below the window opening 2 are parts 9 of the visible three-dimensional arrangement, which form on the visible side S a three-dimensional, not running in the plane of the plaster surface shape.
Die Oberfläche des Bauelements 1 an der Rückseite R wird durch eine Schicht 12 aus wärmedämmendem Material gebildet. Diese Schicht 12 befindet sich in einem Abstand zu den Teilen 3, 5, 7, 9 an der Vorderseite des Bauelements 1. Dieser Zwischenraum ist durch ein Füllmaterial 10 gefüllt, das vorzugsweise ein selbstverdichtender Beton ist. Auf Höhe der Strukturelemente 9 und auf Höhe des profilierten Teils 7 befindet sich innerhalb der durch das Füllmaterial 10 gebildeten Zwischenschicht jeweils ein in horizontaler Richtung verlaufendes Verstärkungselement 11 a, 11 b, z.B. aus Baustahl.The surface of the component 1 at the rear side R is formed by a
An dem umlaufenden Rand des Bauelements 1, von dem Randstücke vorne links und oben in
Im Folgenden soll nun auf die Fertigung erfindungsgemäßer Bauelemente eingegangen werden.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Spannbacken 22 an ihren sichtseitigen Außenrändern jeweils ein vorspringendes Teil 24 auf, das eine Durchgangsöffnung bildet, durch welche sich eine einzige durchgehende Stange 26 hindurcherstreckt, um die Spannbacken 22 bezüglich ihrer Eindringtiefe in die Anordnung der zu haltenden Teile zu positionieren. Anders ausgedrückt führen die Ösen in Teilen 24 und die Stange 26 dazu, dass jedenfalls in dem in
Wie rechts und links in
Links unten in
Die dreidimensionale Anordnung besteht im Ausführungsbeispiel der
Nachdem die Teile der dreidimensionalen Anordnung an der Sichtseite in der vorgegebenen Weise positioniert und ausgerichtet worden sind, so dass sie den Zwischenraum 40 zu der rückseitigen Materialstruktur 12 bilden, wird in den Zwischenraum 40 das Füllmaterial eingebracht. Hierzu weist der Zwischenraum seitlich am umlaufenden Rand der Gesamtanordnung und/oder zwischen den Teilen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung zumindest eine Einfüllöffnung auf, durch die hindurch das Füllmaterial in den Zwischenraum 40 eingebracht wird. Vorzugsweise sind außerdem wiederum entweder am seitlich umlaufenden Rand, vorzugsweise jedoch zwischen den Teilen der sichtseitigen dreidimensionalen Anordnung, Entlüftungsöffnungen vorgesehen, durch die Luft aus dem Zwischenraum 40 entweichen kann, wenn das Füllmaterial eingefüllt wird.After the parts of the three-dimensional array have been positioned and aligned on the visible side in the predetermined manner, so that they form the
Nach dem Einfüllen des Füllmaterials in den Zwischenraum 40 wird gewartet, bis das Füllmaterial seine verbindende Wirkung erzielt hat, z.B. bis es ausgehärtet ist, abgebunden hat und/oder vernetzende Strukturen in dem Füllmaterial ausgebildet hat. Danach können eventuell verwendete Haltevorrichtungen, die nicht Teil des Bauelements sind, und/oder Formen entfernt werden. Das fertige Bauelement kann nun als Fertigteil für die Verwendung in einem Bauwerk genutzt werden.After filling the filling material into the
Das in
Die Darstellung in
Es sind in
Die längenverstellbaren Verbindungselemente 57 sind vorzugsweise mit an ihnen ausgebildeten Füßen 69 an der lastverteilenden Platte 61 befestigt, z.B. festgeklebt oder festgeschraubt. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die längenverstellbaren Verbindungselemente 57 in ihrem Fuß 69 ein Innengewinde auf, in das ein stabförmiges Element 71, welches sich von dem Fuß 69 bis zu dem zu tragenden und zu positionierenden Teil 53, 55 erstreckt, mit einem an dem stabförmigen Element 71 ausgebildeten Außengewinde eingeschraubt ist. Z.B. durch Drehen des Fußes 69 kann das stabförmige Element 71 nach oben oder unten bewegt werden, so dass sich die Gesamtlänge des Verbindungselements verändert und das von dem Verbindungselement oder den Verbindungselementen 57 getragene Teil 53, 55 in entsprechendem Abstand zu der lastverteilenden Platte 61, positioniert wird. Nachdem die Längen der Verbindungselemente 57 eingestellt sind, können die Füße 69 der Verbindungselemente 57 (soweit gewünscht) an der lastverteilenden Platte 61 (oder bei alternativen Ausgestaltungen an anderen Teilen der rückseitigen Materialstruktur) fixiert werden (z. B. durch eine Kontermutter 73), so dass die eingestellte Position und Ausrichtung der Teile an der Sichtseite gesichert ist. Nun kann das Füllmaterial in den Zwischenraum 60 eingefüllt werden.The length-adjustable
Es soll hier noch auf ein Detail hingewiesen werden: Der Anker 63 ist über eine Haltevorrichtung mit definiertem Haltepunkt 42 an einem Seitenelement 39 des Bauelements mit diesem verbunden. Der Anker 63 ist an dem Haltepunkt 42 einstellbar hinsichtlich seiner relativen Position zu dem Bauelement (z. B. in einer Führung verschieblich gehaltert und fixierbar). Daher ist eine exakte, positionsgenaue Anbringung des Bauelements an dem Bauwerk möglich.It should be pointed out here to a detail: The
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