WO2008113347A2 - Bauelement zur wärmedämmung - Google Patents

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WO2008113347A2
WO2008113347A2 PCT/DE2008/000564 DE2008000564W WO2008113347A2 WO 2008113347 A2 WO2008113347 A2 WO 2008113347A2 DE 2008000564 W DE2008000564 W DE 2008000564W WO 2008113347 A2 WO2008113347 A2 WO 2008113347A2
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pressure elements
elements
component
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Bert Kolpatzik
Gregor Kolpatzik
Original Assignee
Bert Kolpatzik
Gregor Kolpatzik
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/003—Balconies; Decks
    • E04B1/0038—Anchoring devices specially adapted therefor with means for preventing cold bridging

Definitions

  • the invention relates to a component for thermal insulation between two components to be concreted, in particular between a supported component and a supporting component of a building, at least consisting of a thermally insulating body to be arranged therebetween with at least integrated pressure elements which traverse the thermally insulating body and in each case to both components can be connected.
  • Such components for thermal insulation are known in the relevant prior art in many different versions for a variety of installation and connection situations.
  • two components in particular a supported outer component r, for example, a balcony plate r and a located in the thermally insulating building interior supporting inner component, such as a ceiling plate, thermally decoupled from each other to reduce the thermal bridge in this area, but also statically connected to each other.
  • This static connection takes place via reinforcing elements, which are referred to by a thermally insulating body, commonly referred to as insulating body or insulator, extend and embed in the adjacent components.
  • the reinforcing elements transmit the loads occurring by the supported component, in particular compressive, tensile and / or transverse forces, in particular vertical and / or horizontal transverse forces acting on the supporting component.
  • the loads as well as the reinforcement elements, in particular pressure elements, traction elements and / or shear force elements required for the transmission vary depending on the embodiment of the connected components, so that a variety of embodiments for a device for thermal insulation results.
  • the traction elements and the transverse force elements this is usually no problem, since they are usually designed to be very slim.
  • the situation is different with the printing elements, which are usually designed to increase the bending stiffness massive and massive.
  • DE 9410288 U1 proposes ceramic pressure elements which have convexly curved contact profiles at their ends, so that these contact profiles roll on the concrete of the adjacent components in an articulated or ball-joint-like manner.
  • this embodiment of the printing elements has the disadvantage that due to the design-related large diameter of the convex curvature, which is based on the large diameter of the printing element, the relative movement in the contact area of the printing elements to the adjacent components is very high. This causes on the one hand a high wear of the printing elements in the investment area, whereby special lubricants are necessary and on the other hand, a reduction in the pressure force introduction surface by the degree of relative movement, resulting in an unnecessarily high material requirement of the thermally poorly insulating printing elements.
  • a component for thermal insulation which comprises an insulating body and pressure elements with convexly convex contact profiles in horizontal section.
  • the pressure elements are made of concrete and are produced using a mold, wherein the mold acts as a sliding layer. Due to the convexly curved contact profiles and the sliding layer, the pressure elements should be able to follow the relative movements of the two adjacent components.
  • An alternative design of these printing elements is that in each case a larger printing element is replaced by two parallel-connected printing elements, which require a correspondingly smaller force introduction surface in the form of convexly curved in horizontal section contact profiles.
  • the present invention seeks to propose a component for thermal insulation, the pressure elements in addition to a favorable transfer and initiate the pressure forces occurring in the adjacent components and the relative temperature-related movements between the adjacent concrete components can take particularly advantageous, the relative movement in the investment area the pressure elements to the adjacent components should be very low.
  • the pressure elements have at their components facing the end faces at least one in horizontal section inwardly curved contact profile and that the pressure elements produce a hinge connection between the two components.
  • the element according to the invention for thermal insulation connects two components together and consists essentially of a thermally insulating body and of reinforcing elements, which are the loads occurring, in particular compressive forces and tensile and / or shear forces, in particular vertical and / or horizontal transverse forces acting through the Be caused component, transferred to the supporting component.
  • the loads as well as the reinforcement elements required for the transmission of the loads, in particular pressure elements and traction and / or shear force elements vary depending on the component used for the respective installation and connection situations for thermal insulation.
  • the contact profiles of the components facing end faces of the printing elements are designed in such a form that they in horizontal section, therefore in the direction of the largest change in length of the outer member or parallel to substantially Longitudinal extent of the thermally insulating body, curved inward, that is concave, and in particular arcuately curved. This will be an unhindered and allows symmetrical relative or sliding movement on both opposite contact profiles, wherein the pressure elements roll over their curved contact profiles of the end faces of the adjacent components and thus produce the hinge connection.
  • the concave cross-section of the contact profiles of the end faces expediently extends over their entire height, so that a relevant possibility of the embodiment is that the contact profiles of the end faces have the negative shape of a surface segment of a cylinder jacket surface.
  • a preferred embodiment of the contact profiles of the end faces is that they are curved in the vertical section inwardly, ie concave, and in particular arcuately curved.
  • the contact profiles of the end faces can follow not only the horizontal temperature-related relative movements but also the vertical settlement movements between the two components.
  • the printing elements thus designed are thus articulated in the horizontal and in the vertical direction.
  • the rounding diameter of the horizontal curvature of the contact profiles and the rounding diameter of the vertical curvature of the contact profiles of different sizes are also expedient if the rounding diameter of the horizontal curvature of the contact profiles and the rounding diameter of the vertical curvature of the contact profiles of different sizes, for example in an elliptical or rectangular cross-section, or the same size, for example in a round or square cross-section , are.
  • the pressure elements serve to absorb the bending moment that is exerted by the supported component, for example a balcony slab, on the load-bearing component, for example a ceiling slab. For this reason, the greatest possible vertical distance between the traction elements and the pressure elements should be provided. The larger this distance, the greater are the forces that can be absorbed by the traction elements and the pressure elements. Due to the increased vertical distance between the traction elements and the pressure elements, the number of the thermally insulating body passing through tensile elements and pressure elements can now be reduced with the same static requirements or at the same carrying capacity of the device for thermal insulation, resulting in the thermal insulating function of the device for thermal insulation improved. Furthermore, the material savings for cost savings and a lower weight of the device for thermal insulation.
  • the curvature of the contact profiles of the end faces substantially concludes with the lateral wall of the pressure element, so that the curvature of the contact profiles of the end faces extends substantially over the entire cross section of the end faces of the pressure element, thereby the largest possible contact profile surface to reach.
  • the cross section of the curvature of the contact profiles of the end faces is less than the cross section of the end faces of the pressure element, so that the pressure element in the front view of the contact profiles has an outer facing the adjacent components wall. It is advantageous if an elastic material is arranged on the outer wall and / or if the outer wall is elastic or flexible, so that the relative movement of the pressure element is ensured.
  • the front-side contact profile surfaces of the printing elements have a particularly smooth surface, so that the friction to the concrete of each adjacent component is low.
  • the front-side contact profile surfaces of the pressure elements are provided with a lubricant.
  • the lubricant is preferably a coating which has a low coefficient of friction with the concrete of the respective adjacent component and thus improves sliding of the adjacent surfaces.
  • particularly coatings of plastic, in particular polytetrafluoroethylene or polyethylene are preferred.
  • the coating may also be a release agent that completely prevents an adhesive bond between the front-side contact profile surfaces of the pressure elements and the concrete of the respectively adjacent component.
  • the coating can be applied either by dipping, spraying, gluing, plugging and / or pressing or another expedient method on the frontal contact profile surfaces of the printing elements.
  • the front-side contact profile surfaces of the pressure elements can also each be surrounded by a form-fitting joint socket, which abuts in the installed state on the respective adjacent component.
  • a movement of the pressure element in the socket is made possible, whereby the material load of the concrete of the respectively adjacent component and the pressure element is reduced. This in turn increases the life of the printing elements.
  • the sockets are installed with the pressure elements in the device for thermal insulation, wherein they can be attached in any way, in particular by gluing, plugging and / or pressing, to the pressure elements and / or the thermally insulating body or connected to these.
  • the joint sockets can have a wide variety of shapes. According to a preferred embodiment, the joint socket projects, at least in partial regions, beyond the frontal contact profile surface of the pressure element. This allows a locking of the located between two joint sockets pressure element in the thermally insulating body.
  • the joint sockets are preferably made of stainless steel, aluminum, plastic, for example polytetrafluoroethylene or polyethylene, and / or fiber-reinforced plastic and are in the form of a molded part, for example a cap, or a film, in particular a plastic film or one with polytetrafluoroethylene or polyethylene coated film, formed.
  • the sockets can be self-supporting or flexible.
  • the joint pans if they are made of plastic or fiber-reinforced plastic, for example, be made by injection molding or foam casting.
  • the material of the sockets has a low coefficient of friction to the contact profile surface of the end faces of the pressure element or to the material of the respective end-side contact profile of the pressure element.
  • the length of the printing elements substantially corresponds to the width or thickness of the thermally insulating body.
  • the length of the printing elements may also be smaller than the width or thickness of the thermally insulating body.
  • the thermally insulating body has for this purpose on the components facing the end faces of the pressure elements recesses into which flows during installation of the device for thermal insulation of the concrete.
  • the recessed installation of the pressure elements has the advantage that the pressure elements and thus also the contact profile surfaces have better thermal protection over their end faces facing the adjacent components, which increases the fire resistance duration in the region of the end faces.
  • thermal insulation which also have a fire protection element on the top and bottom of the thermally insulating body, with alkali-resistant pressure elements made of plastic or fiber-reinforced plastic, especially plastic, basalt, glass and / or carbon fiber reinforced thermoplastics or thermosets, with a fire resistance time necessary for the apartment building.
  • alkali-resistant pressure elements made of plastic or fiber-reinforced plastic, especially plastic, basalt, glass and / or carbon fiber reinforced thermoplastics or thermosets, with a fire resistance time necessary for the apartment building.
  • the concave curvature of the front-side contact profile surface and the conclusive installation of the pressure elements in the thermally insulating body allow very good protection against damage to the front contact surface itself and the applied coating so that the coating does not need to be additionally protected during transport.
  • the cross section of the pressure elements and the end faces of the pressure elements can basically have any desired shape. However, a circular, round, elliptical, square or rectangular shape is preferred.
  • the preferred cross-sectional dimensions of the printing elements are in height and width between about 3 and 6 centimeters, in particular cross-sectional dimensions with dimensions (hereinafter height and width in centimeters) 4 x 4, 4 x 5, 4 x 6, 5 x 4, 5 x 5, 5 x 6, 6 x 4, 6 x 5 and 6 x 6 are preferred.
  • the pressure elements are made of a pressure-resistant material, in particular plastic and / or mineral base material comprehensive material, such as concrete, high-strength concrete, ultra-high-strength concrete, foam concrete, lightweight concrete, ceramic, especially foam ceramic, or other appropriate pressure-resistant material, the pressure-resistant material, if necessary reinforced with fibers, in particular steel, plastic, basalt, glass and / or carbon fibers.
  • the pressure elements can also consist of several sections of the same or different materials, which are connected to each other for example by gluing, plugging and / or pressing.
  • plastic in particular polyamide, polyoxymethylene, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyetheretherketone, phenolic resin, polyurthane or another suitable polymer, for the printing elements, this preferably has a bulk density of at least 0.5 grams / cubic centimeter, in particular at least 2.0 grams / cubic centimeter, and a thermal conductivity of less than 0.6 watts / (meters x Kelvin), in particular less than 0.3 watts / (meters x Kelvin), on.
  • foamed concrete or lightweight concrete in particular fiber-reinforced lightweight concrete with grain porosity or porous concrete with porous aggregates for the printing elements, this preferably has a bulk density between about 300 and 2000 kilograms / cubic meter, a thermal conductivity between about 0.2 and 2.0 watts / (Meters x Kelvin), a compressive strength between about 30 and 150 Newton / square millimeters and a modulus of elasticity between about 5000 and 50,000 Newton / square millimeter.
  • the thermally insulating body of the device consists at least of a thermally insulating material, preferably expanded or extruded plastics, for example polyurethane, polyisocyanurate, phenolic resin or polystyrene, which are optionally mixed with graphite and / or elasticized, mineral foam, foam glass, mineral wool, especially glass or rock wool , or any other suitable material, which may also be sound-absorbing material and / or fire protection material.
  • a thermally insulating material preferably expanded or extruded plastics, for example polyurethane, polyisocyanurate, phenolic resin or polystyrene, which are optionally mixed with graphite and / or elasticized, mineral foam, foam glass, mineral wool, especially glass or rock wool , or any other suitable material, which may also be sound-absorbing material and / or fire protection material.
  • the material used for the thermally insulating body preferably has a bulk density of at least 10 Kilogram / cubic meter, in particular at least 30 kilograms / cubic meter, and a thermal conductivity of less than 0.045 watts / (meters x Kelvin), in particular less than 0.025 watts / (meters x Kelvin), on.
  • the pressure elements are fixed in the existing recesses of the thermally insulating body by plugging and / or gluing.
  • a significant advantage of the present invention is that due to the greater distance between the centers of the rounding diameter of the concave contact profiles resulting from the concave curvature of the contact profiles pendulum-like rotational movement of the pressure elements compared to a convex curvature of the same diameter significantly reduced.
  • the concave curvature thus reduces in contrast to a conventional convex curvature the displacement in the contact area of the contact profiles of the printing elements relative to their adjacent components considerably, so that either the wear of the printing elements in the contact area is very low, which can be dispensed with the use of special lubricant or itself significantly increases the life of the lubricant.
  • the printing elements are made of a material whose thermal insulating properties are substantially lower than those of the thermally insulating body, they enforce, resulting from the reduction of the material requirement for the printing elements, an improvement of the thermal insulating function of the device for thermal insulation. Furthermore, the material savings for a cost savings and a lower weight of the printing elements. Moreover, in contrast to a conventional convex curvature, the concave curvature shortens the length of the printing elements.
  • the use of massive pressure elements with a large cross-sectional area also has the advantage that, on the one hand, a more cost-effective material can be used for the pressure elements and, on the other hand, fewer pressure elements must be installed in the thermal insulation component, so that the assembly effort and the assembly time of the component for thermal insulation reduced.
  • the present invention also provides the advantage that cap-shaped joint pans can be arranged on the pressure elements. This is made possible by the reduced displacement in the abutment region of the printing elements, as this the cross-sectional dimensions of the cap-shaped joint sockets in the contact area on the front sides of the printing elements must be only slightly larger than the cross-sectional dimensions of the end faces of the printing elements. In a pressure element with a round cross-section of the inner diameter of the socket only, depending on the rounding diameter of the concave curvature of the contact profiles, between about 0.5 and 2 millimeters larger than the outer diameter of the end faces pressure elements.
  • the pressure elements can also be used for thermal insulation components that only selectively be installed.
  • the pressure element consists of several sections of different materials, for example, the pressure element from a central portion, the cuboid-shaped, flat end faces and preferably consists of a mineral material, at its opposite ends with the middle section firmly connected end-side sections, which are concave on their end faces facing the central portion and concave at their end faces facing the components and are preferably made of plastic, is that the end-side sections can be performed in a very small layer thickness , In this case, the layer thickness is preferably between approximately 0.5 and 3 millimeters, wherein the layer thickness of the end-side sections varies on account of their flat end faces facing the middle section and their concavely curved end faces facing the components.
  • the layer thickness of the curved contact profiles of the end-side sections increases towards its edge region, as a result of which the stresses due to the edge pressure are reduced to the middle section of the pressure element.
  • the middle section of the pressure element consists of a mineral material.
  • the pressure elements described here can be used for components for thermal insulation as well as components for sound insulation in cantilevered or supported Baikon, arcades, loggias, consoles, Attiken, balustrades, canopies, cantilevers and / or wall panels and stairs, staircases and the like, or for other applications in which two components are to be decoupled from each other at least thermally.
  • Figure 1 a first embodiment of the device according to the invention for
  • Figure 2 the first embodiment of the device according to the invention for
  • Figure 3 a second embodiment of the device according to the invention for thermal insulation in a schematic horizontal section
  • Figure 4 a third embodiment of the device according to the invention for
  • Figure 5 a fourth embodiment of the device according to the invention for
  • Figure 6 a fifth embodiment of the device according to the invention for
  • Figure 7 shows a sixth embodiment of the device according to the invention for thermal insulation in a schematic horizontal section
  • FIG. 8 shows the sixth embodiment of the thermal insulation component according to the invention in a schematic vertical section of FIG. 7 along the plane A-A;
  • Figures 9 and 10 the pressure element of Figure 7 and 8 in different perspective views.
  • FIG. 1 shows a detail of a first embodiment of a component for thermal insulation in a schematic horizontal section, which is shown in FIG. 2 in a schematic vertical section of FIG. 1 along the plane A-A.
  • the structural element 1 for thermal insulation according to Figure 1 and Figure 2 is disposed between a supported component A and a supporting member B and consists essentially of a thermally insulating body 2 and of reinforcing elements in the form of pressure elements 3 shown in Figures 1 and 2, wherein a plurality of printing elements are arranged perpendicular to the plane of the vertical section according to Figure 2 one behind the other.
  • the thermally insulating body 2 is usually penetrated by the known from the prior art reinforcing elements for receiving the tensile and / or shear forces, was waived their representation to relieve the figure.
  • the pressure element 3 is rod-shaped and radially symmetrical and has a substantially round cross-section. It traverses the thermally insulating body 2 essentially horizontally from component A to component B and substantially ends with the thermally insulating body 2. Therefore, the length of the pressure element 3 corresponds substantially to the width or thickness of the thermally insulating body 2.
  • the pressure element 3 At its the components A, B facing end faces 4, 5, the pressure element 3 curved contact profiles, which initiate the pressure force in the pressure element 3 or in the lead out adjacent component and thus transferred.
  • the contact profiles of the end faces 4, 5 are curved inwardly according to the horizontal section shown in Figure 1 and the vertical section shown in Figure 2, wherein the curvature of the contact profiles is formed substantially circular arc and the same size.
  • the contact profiles of the pressure element 3 thus have the negative shape of a surface segment of a spherical surface.
  • the contact profile surfaces of the end faces 4, 5 of the pressure element 3 are made particularly smooth, and they are also provided with a coating 6, which has a low coefficient of friction to the concrete of the adjacent components A 1 B has.
  • Figure 3 shows a section of a second embodiment of a component for thermal insulation in a schematic horizontal section.
  • the component 7 for thermal insulation is arranged between a supported component A and a supporting component B and essentially consists of a thermally insulating body 8 and of the thermally insulating body 8 of component A to component B traversing pressure element 9, which also rod-shaped and radially symmetrical is formed and has a substantially circular cross-section and at its end faces facing the components 10, 11 inwardly curved contact profiles.
  • the pressure element 9 is recessed in the thermally insulating body 8, so that the length of the pressure element 9 is smaller than the width or thickness of the thermally insulating body 8, wherein the thermally insulating body 8 at the end faces facing the components 10, 11 of the pressure element 9 recesses 13, 14 in which during installation of the component for thermal insulation of the concrete flows, whereby the pressure element 9 has a better thermal protection over the adjacent components facing end faces 10, 11.
  • the contact profile surfaces of the end faces 10, 11 of the pressure element 9 are also made particularly smooth, and they are also provided with a coating 12 which has a low coefficient of friction to the concrete of the adjacent components A, B.
  • Figure 4 shows a section of a third embodiment of a component for thermal insulation in a schematic horizontal section.
  • This is essentially the component shown in FIG. 1 for thermal insulation, with the difference that, instead of a coating, positive-locking joint sockets 20, 21 are located on the end faces 18, 19 of the pressure element 17 facing the components, which are of radially symmetrical design.
  • the joint sockets 20, 21 are at least in partial areas 22, 23 over the curved contact profile surfaces of the Components facing end faces 18, 19.
  • the protruding portions 22, 23 of the joint cups 20, 21 are designed so that they each form a circumferential ring, wherein they rest against the thermally insulating body 16.
  • the attachment of the sockets on the frontal contact profile surfaces of the pressure elements here represents only a transport safety, which is destroyed or deformed in the installed state of the device for thermal insulation by the relative movement or displacement in the contact area of the pressure elements to the joint sockets, so that movement of the pressure element in the joint socket is made possible.
  • FIG. 5 shows a section of a fourth embodiment of a component for thermal insulation in a schematic horizontal section.
  • These are essentially the component shown in FIG. 1 for thermal insulation, with the difference that, instead of a coating, form-fitting sockets 29, 30 are located on the end faces 27, 28 of the pressure element 26 facing the components A, B. radially symmetrical cap are formed.
  • the cap-shaped sockets 29, 30 are attached to the end faces 27, 28 of the pressure element 26 and secured with their voltage applied to the wall of the pressure element 26 portions 33, 34 to the pressure element 26 by gluing.
  • cap-shaped sockets 29, 30 are designed so that they protrude in the partial areas 31, 32 over the curved contact profile surfaces of the components facing end faces 27, 28, wherein the protruding portions 31, 32 of the joint sockets 29, 30 each form a circumferential ring and abut against the components A, B facing sides of the thermally insulating body 25 and thus lock the printing element 26 in the position and set.
  • FIG. 6 shows a detail of a fifth embodiment of a component for thermal insulation in a schematic horizontal section.
  • the component 35 for thermal insulation is arranged between a supported component A and a supporting component B and consists essentially of a thermally insulating body 36 and of the thermally insulating body 36 of component A to component B. traversing the pressure element 37, which terminates substantially with the thermally insulating body 36.
  • the length of the pressure element 37 therefore essentially corresponds to the width or thickness of the thermally insulating body 36.
  • the pressure element 37 is of radially symmetrical design and consists of a middle section 38, at whose opposite ends fixed end sections 39, 40 are connected to the middle section 38 are arranged.
  • the central portion 38 has the cross section of a closed hollow profile in a circular shape, wherein in the cavity 41 of the central portion 38 thermally insulating material 42 is arranged.
  • the end-side sections 39, 40 are attached to the central portion 38 of the pressure element 37, wherein the sections 38, 39, 40 are glued to their contact surfaces at least locally.
  • the end-side sections 39, 40 have at their components facing end faces 43, 44 inwardly curved contact profiles, wherein the curvature of the contact profiles due to the radially symmetrical design of the pressure element 37 is horizontally and vertically the same size.
  • the contact profiles of the end-side sections 39, 40 thus have the negative shape of a surface segment of a spherical lateral surface.
  • the pressure element 37 is further provided on its the components A, B facing end faces 43, 44 with cap-shaped sockets 45, 46, which are formed radially symmetrically.
  • the cap-shaped joint sockets 45, 46 are attached to the end-side sections 39, 40 of the pressure element 37 and secured with their voltage applied to the wall of the pressure element 37 portions 49, 50 at the end portions 39, 40 of the pressure element 37 by latching.
  • cap-shaped sockets 45, 46 are designed so that they protrude in the subareas 47, 48 over the curved contact profile surfaces of the components facing end faces 43, 44, wherein the protruding portions 47, 48 of the joint sockets 45, 46 each form a circumferential ring and abut against the components A, B facing sides of the thermally insulating body 36 and thus lock the printing elements 37 in the position and set. Furthermore, the contact profile surfaces of the end faces 43, 44 of the end-side sections 39, 40 are made particularly smooth, so that the friction to the respectively adjacent joint socket 45, 46 is very small.
  • FIG. 7 shows a detail of a sixth embodiment of a component for thermal insulation in a schematic horizontal section, which is shown in FIG. 8 in a schematic vertical section of FIG. 7 along the plane AA.
  • the structural element 51 for thermal insulation according to FIG. 7 and FIG. 8 is arranged between a supported component A and a load-bearing component B and consists in Essentially from a thermally insulating body 52 and from reinforcing elements in the form of pressure elements 53 shown in FIGS. 7 and 8, wherein a plurality of pressure elements are arranged one behind the other perpendicular to the plane of the vertical section according to FIG.
  • the thermally insulating body 52 is usually penetrated by the known from the prior art reinforcing elements for receiving the tensile and / or shear forces, was waived their representation to relieve the figure.
  • the pressure element 53 traverses the thermally insulating body 52 essentially horizontally from component A to component B, wherein it essentially terminates at the side facing the component A with the thermally insulating body and at the side facing the component B by only about 1 millimeter to Protrudes 3 millimeters from the thermally insulating body.
  • the length of the pressure element 53 therefore substantially corresponds to the width or thickness of the thermally insulating body 52.
  • the pressure element 53 is formed mirror-symmetrically in the horizontal transversely to its longitudinal extent and consists of a central portion 54, which preferably consists of a mineral material to whose opposite ends to the central portion 54 fixed end portions 55, 56, which are preferably made of plastic, are arranged.
  • the central portion 54 has a substantially rectangular cross-section and is cuboidal.
  • the end-side sections 55, 56 are cap-shaped, wherein they enclose the middle section 54 positively, so that they can be applied and fixed by gluing, plugging and / or pressing on the central portion 54.
  • the end-side sections 55, 56 have at their the component A, B facing end faces 57, 58 curved contact profiles for the introduction of pressure and / or Druckkraftaustechnischtechnisch.
  • the contact profiles of the end faces 57, 58 are arched inwardly according to the horizontal section shown in Figure 7 and the vertical section shown in Figure 8, wherein the curvature of the contact profiles is formed substantially circular arc.
  • the rounding diameter of the horizontal curvature of the contact profiles is greater than the rounding diameter of the vertical curvature of the contact profiles.
  • the cross section of the curvature of the contact profiles of the end faces 57, 58 is less than the cross section of the end faces 57, 58 of the pressure element 53, so that the pressure element in the front view of the contact profiles has an outer facing the adjacent components wall.
  • the wall is according to the horizontal section shown in FIG. 7 and that shown in FIG Vertical section rounded. Furthermore, the contact profile surfaces of the end faces 57, 58 of the pressure element 53 are made particularly smooth, so that the friction to the concrete of the adjacent components A, B is very low.
  • the end-side sections 55, 56 at their the middle portion 54 laterally enclosing portions 59, 60 barb-like projections 62 which get caught in the assembly of the pressure element 53 with the thermally insulating body 52, so that the pressure element 53 with the thermally insulating body positively and positively connectable.
  • the barb-like projections 62 are arranged inclined with respect to the pressure element 53 in such a way that they promote the insertion of the pressure element into the corresponding recess of the thermally insulating body, but prevent it from being pulled out.
  • the end section 56 also has an expanded cross section in the form of a protruding portion 61, which acts as a stop on the thermally insulating body 52 and limits the axial insertion of the pressure element 53 in the thermally insulating body.
  • the end portion 55 has two webs 63, which act as a transport safety, for example, by integrating the webs 63 in the shoring of the component for thermal insulation of a semi-finished component or prefabricated component, so that the webs 63 can be anchored with these form-fitting manner.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show the pressure element 53 from FIG. 7 and FIG. 8 in different perspective views.
  • FIG. 9 and FIG. 10 therefore again illustrate the design of the pressure element 53.

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Abstract

Das Bauelement (1) zur Wärmedämmung ist zwischen zwei zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem getragenen Bauteil (A) und einem tragenden Bauteil (B) eines Gebäudes, angeordnet und besteht zumindest aus einem dazwischen anzuordnenden thermisch isolierenden Körper (2) mit zumindest integrierten Druckelementen (3), die den thermisch isolierenden Körper (2) durchqueren und jeweils an beide Bauteile (A, B) anschließbar sind, wobei die Druckelemente (3) an ihren den Bauteilen (A, B) zugewandten Stirnseiten (4, 5) zumindest ein im Horizontalschnitt nach innen gewölbtes Kontaktprofil aufweisen und eine Gelenkverbindung zwischen den beiden Bauteilen (A, B) herstellen. Ferner sind die Kontaktprofilflächen der Stirnseiten (4, 5) der Druckelemente (3) besonders glatt ausgeführt.

Description

Bauelement zur Wärmedämmung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem getragenen Bauteil und einem tragenden Bauteil eines Gebäudes, zumindest bestehend aus einem dazwischen anzuordnenden thermisch isolierenden Körper mit zumindest integrierten Druckelementen, die den thermisch isolierenden Körper durchqueren und jeweils an beide Bauteile anschließbar sind.
Stand der Technik
Derartige Bauelemente zur Wärmedämmung sind im einschlägigen Stand der Technik in vielen verschfedenen Ausführungen für eine Vielzahl von Einbau- und Anschlusssituationen bekannt. Mit ihnen werden zwei Bauteile, insbesondere ein getragenes Außenbauteilr beispielsweise eine Balkonplatter und ein sich im thermisch isolierenden Gebäudeinneren befindendes tragendes Innenbauteil, beispielsweise eine Deckenplatte, wärmetechnisch voneinander entkoppelt, um die Wärmebrücke in diesem Bereich zu reduzieren, aber auch gleichzeitig statisch miteinander verbunden. Dieses statische Verbinden erfolgt über Bewehrungselemente, die sich durch einen thermisch isolierenden Körper, allgemein als Dämmstoffkörper oder Isolierkörper bezeichnet, erstrecken und in die angrenzenden Bauteile einbinden. Die Bewehrungselemente übertragen dabei die durch das getragene Bauteil auftretenden Belastungen, insbesondere Druck-, Zug- und/oder Querkräfte, insbesondere vertikal und/oder horizontal wirkende Querkräfte, auf das tragende Bauteil. Die Belastungen sowie die für die Übertragung der Belastungen notwendigen Bewehrungselemente, insbesondere Druckelemente, Zugkraftelemente und/oder Querkraftelemente, variieren dabei je nach dem für die jeweilige Einbau- und Anschlusssituationen verwendeten Bauelement zur Wärmedämmung bzw. je nach Ausführungsform der angeschlossenen Bauteile, sodass sich eine Vielzahl von Ausführungsformen für ein Bauelement zur Wärmedämmung ergibt. Aufgrund witterungsbedingter Temperaturschwankungen treten an den Außenbauteilen Längenänderungen auf. Dies verursacht zwischen den beiden Bauteilen, also zwischen Außenbauteil und Innenbauteil, temperaturbedingte Relativbewegungen, wodurch die die beiden Bauteile verbindenden Bewehrungselemente um mehrere Millimeter ausgelenkt werden. Für die Zugkraftelemente und die Querkraftelemente ist dies in der Regel kein Problem, da diese üblicherweise sehr schlank ausgebildet sind. Anders verhält es sich bei den Druckelementen, die zur Erhöhung der Biegesteif igkeit meist massiver und massiger ausgebildet sind.
Im Stand der Technik sind neben den häufig eingesetzten schlanken Druckelementen aus Stahl, die in den angrenzenden Bauteilen eingespannt sind, auch Druckelemente bekannt, die wie ein Gelenkelement bzw. Pendelstab die Kräfte zwischen den beiden Bauteilen übertragen. Durch die pendelgelenkartige Ausführung kommt es aufgrund der temperaturbedingten Relativbewegungen zwischen dem Außenbauteil und dem Innenbauteil zu einer Drehbewegung der Druckelemente gegenüber dem angrenzenden Bauteil, was wiederum eine Relativbewegung bzw. Verschiebung der Druckelemente im Anlagebereich zu den angrenzenden Bauteilen bewirkt. Die Druckelemente wälzen sich sozusagen an den angrenzenden Bauteilen ab. In ihrer allgemeinen Form sind die Druckelemente dermaßen ausgeführt, dass im Anlagebereich zu den angrenzenden Bauteilen ihre Kontaktprofile im Horizontalschnitt, also in Richtung der größten Längenänderung des Außenbauteils, eine konvex gewölbte Form aufweisen.
So schlägt z.B. die DE 9410288 U1 Druckelemente aus Keramik vor, die an ihren Enden konvex gewölbte Kontaktprofile aufweisen, sodass sich diese Kontaktprofile gelenkig oder kugelgelenkartig am Beton der angrenzenden Bauteile abwälzen. Diese Ausführungsform der Druckelemente hat jedoch den Nachteil, dass durch den konstruktionsbedingt großen Durchmesser der konvexen Wölbung, der auf dem großen Durchmesser des Druckelementquerschnitts beruht, die Relativbewegung im Anlagebereich der Druckelemente zu den angrenzenden Bauteilen sehr hoch ist. Dies verursacht einerseits eine hohe Abnutzung der Druckelemente im Anlagebereich, wodurch spezielle Gleitmittel notwendig sind und andererseits eine Verringerung der Druckkrafteinleitungsfläche um das Maß der Relativbewegung, woraus ein unnötig hoher Materialbedarf der thermisch schlecht isolierenden Druckelemente resultiert. Zudem kann es im Bereich der Druckelemente zu Betonabplatzungen kommen, die aus dem konstruktionsbedingt, insbesondere durch die konvex gewölbte Form der Kontaktprofile, auftretenden Querzug im Beton des angrenzenden Bauteils resultieren. Um die Relativbewegung und etwaige Betonabplatzungen im Anlagebereich der Druckelemente zu verringern, ist es daher notwendig, entweder in Richtung der größten Längenänderung des Außenbauteils, daher parallel zur im Wesentlichen Längserstreckung des thermisch isolierenden Körpers, den Abstand der Dehnfugen zwischen den einzelnen Bauteilsegmenten zu verringern oder die Druckpressung im Anlagebereich der Druckelemente zu reduzieren, wodurch die Druckelemente jedoch nicht optimal ausgenutzt werden, sodass sich deren Anzahl erhöht, was wiederum eine Verschlechterung der thermisch isolierenden Funktion des Bauelementes zur Wärmedämmung zur Folge hat, da die Druckelemente aus einem thermisch schlecht isolierenden Material bestehen.
Weiterhin ist aus der EP 1225282 A2 ein Bauelement zur Wärmedämmung bekannt, das einen Isolierkörper und Druckelemente mit im Horizontalschnitt konvex gewölbten Kontaktprofilen umfasst. Die Druckelemente bestehen aus Beton und werden unter Verwendung einer Gießform hergestellt, wobei die Gießform als Gleitschicht fungiert. Durch die konvex gewölbten Kontaktprofile und die Gleitschicht sollten die Druckelemente den Relativbewegungen der beiden angrenzenden Bauteile folgen können. Eine alternative Bauform dieser Druckelemente besteht darin, dass jeweils ein größeres Druckelement durch zwei parallelgeschaltete Druckelemente ersetzt wird, die eine entsprechend kleinere Krafteinleitungsfläche in Form von im Horizontalschnitt konvex gewölbten Kontaktprofilen benötigen. Hierdurch ergibt sich ein Doppelgelenk mit schmalen Kontaktprofilen, dessen Durchmesser der konvexen Wölbung sehr gering ist, sodass die Relativbewegungen der Druckelemente im Anlagebereich zu den angrenzenden Bauteilen zwar geringer als bei massigen dicken Druckelementen sind, jedoch resultieren aus dem kleineren Durchmesser der konvex gewölbten Kontaktprofile sehr schmale Stege der Druckelemente, die wiederum aus einem höherwertigerem und festerem Material, z.B. mikrostahlfaserbewehrter Hochleistungsfeinbeton, bestehen müssen, um die benötigte Biegesteifigkeit sicherzustellen. Ferner müssen zur Verringerung der Versagenswahrscheinlichkeit des Betons der angrenzenden Bauteile zusätzliche Bewehrungselemente in Form spezieller Bügel, die zumal sehr teuer sind, verwendet werden, um die auftretenden Querzugspannungen im Überschneidungsbereich der Druckkrafteinleitungsflächen zu verringern. Darstellung der Erfindung
Hiervon ausgehend liegt somit der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement zur Wärmedämmung vorzuschlagen, dessen Druckelemente neben einer günstigen Übertragung und Einleitung der auftretenden Druckkräfte in die angrenzenden Bauteile auch die temperaturbedingten Relativbewegungen zwischen den angrenzenden Betonbauteilen besonders vorteilhaft aufnehmen können, wobei die Relativbewegung im Anlagebereich der Druckelemente zu den angrenzenden Bauteilen sehr gering sein sollte.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Druckelemente an ihren den Bauteilen zugewandten Stirnseiten zumindest ein im Horizontalschnitt nach innen gewölbtes Kontaktprofil aufweisen und dass die Druckelemente eine Gelenkverbindung zwischen den beiden Bauteilen herstellen.
Das erfindungsgemäße Bauelement zur Wärmedämmung verbindet zwei Bauteile miteinander und besteht im Wesentlichen aus einem thermisch isolierenden Körper sowie aus Bewehrungselementen, welche die auftretenden Belastungen, insbesondere Druckkräfte sowie Zug- und/oder Querkräfte, insbesondere vertikal und/oder horizontal wirkende Querkräfte, die durch das getragene Bauteil verursacht werden, auf das tragende Bauteil übertragen. Die Belastungen sowie die für die Übertragung der Belastungen notwendigen Bewehrungselemente, insbesondere Druckelemente sowie Zugkraft- und/oder Querkraftelemente, variieren dabei je nach dem für die jeweilige Einbau- und Anschlusssituationen verwendeten Bauelement zur Wärmedämmung. Während die Bewehrungselemente beispielsweise bei einem getragenen Bauteil, das keiner weiteren Abstützung bedarf, Zug-, Druck- und Querkräfte übertragen, so sind es bei einem getragenen Bauteil, das zusätzlich an seinem Ende abgestützt wird, lediglich die Druck- und Querkräfte, die durch die Bewehrungselemente übertragen werden müssen, sodass bei Letzterem auf Zugkraftelemente verzichtet werden kann. Die Druckelemente sind in beiden Belastungsfällen notwendig.
Um die die temperaturbedingten Relativbewegungen zwischen den angrenzenden Betonbauteilen besonders vorteilhaft aufnehmen zu können, sind die Kontaktprofile der den Bauteilen zugewandten Stirnseiten der Druckelemente in ihrer Form dermaßen gestaltet, dass diese im Horizontalschnitt, daher in Richtung der größten Längenänderung des Außenbauteils bzw. parallel zur im Wesentlichen Längserstreckung des thermisch isolierenden Körpers, nach innen gewölbt, also konkav, und insbesondere kreisbogenförmig gewölbt ausgebildet sind. Hierdurch wird eine ungehinderte und symmetrische Relativ- bzw. Verschiebebewegung an beiden gegenüberliegenden Kontaktprofilen ermöglicht, wobei sich die Druckelemente über ihre gewölbten Kontaktprofile der Stirnseiten an den angrenzenden Bauteilen abwälzen und somit die Gelenkverbindung herstellen.
Der konkave Querschnitt der Kontaktprofile der Stirnseiten erstreckt sich zweckmäßigerweise über deren gesamte Höhe, sodass eine diesbezügliche Möglichkeit der Ausführungsform darin besteht, dass die Kontaktprofile der Stirnseiten die Negativform eines Oberflächensegments einer Zylindermantelfläche aufweisen.
Darüber hinaus besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Kontaktprofile der Stirnseiten darin, dass diese auch im Vertikalschnitt nach innen gewölbt, also konkav, und insbesondere kreisbogenförmig gewölbt ausgebildet sind. Dadurch können die Kontaktprofile der Stirnseiten nicht nur den horizontalen temperaturbedingten Relativbewegungen sondern auch den vertikalen Setzungsbewegungen zwischen den beiden Bauteilen folgen. Die so ausgeführten Druckelemente sind somit in horizontaler wie in vertikaler Richtung gelenkig gelagert.
Da die Druckelemente über ihre gewölbten Kontaktprofile der Stirnseiten den zwischen den Bauteilen auftretenden Relativbewegungen durch eine Relativbewegung bzw. Verschiebung im Anlagebereich der Kontaktprofile gegenüber ihrem angrenzenden Bauteil folgen können, liegen sie mit ihren stirnseitigen Kontaktprofilen immer vollflächig an den angrenzenden Bauteilen an.
Je nach Querschnitt der Stirnseiten der Druckelemente ist es zudem zweckmäßig, wenn der Rundungsdurchmesser der horizontalen Wölbung der Kontaktprofile und der Rundungsdurchmesser der vertikalen Wölbung der Kontaktprofile unterschiedlich groß, beispielsweise bei einem elliptischen oder rechteckigen Querschnitt, oder gleich groß, beispielsweise bei einem runden oder quadratischen Querschnitt, sind.
Aus dem beidseitig konkav gewölbten Kontaktprofil ergibt sich der Vorteil, dass dieses eine konzentrierte Krafteinleitung in das angrenzende Bauteil ermöglicht. Durch den sich vor dem Kontaktprofil in dem angrenzenden Bauteil ergebenen Druckknoten erhöht sich die aufnehmbare Betonspannung des an dem Kontaktprofil anliegenden Bauteils. Dadurch kann bei gleichen statischen Erfordernissen die Anzahl der Druckelemente verringert werden, wodurch sich die thermisch isolierende Funktion des Bauelementes zur Wärmedämmung verbessert. Weiterhin ergibt sich aus einem beidseitig konkav gewölbten Kontaktprofil gegenüber einem beidseitig konvex gewölbten Kontaktprofil der Vorteil, dass die Druckelemente näher an der Unterseite der angrenzenden Bauteile in das Bauelement zur Wärmedämmung eingebaut werden können, da die auftretenden Belastungen, die ein Abplatzen des Betons an der Unterseite der angrenzenden Bauteile verursachen könnten, geringer sind. Die Druckelemente dienen der Aufnahme des Biegemoments, dass durch das getragene Bauteil, beispielsweise eine Balkonplatte, auf das tragende Bauteil, beispielsweise eine Deckenplatte, ausgeübt wird. Aus diesem Grund ist ein möglichst großer vertikaler Abstand zwischen den Zugkraftelementen und den Druckelementen vorzusehen. Je größer dieser Abstand ist, umso größer sind die Kräfte, die von den Zugkraftelementen und den Druckelementen aufgenommen werden können. Aufgrund des vergrößerten vertikalen Abstands zwischen den Zugkraftelementen und den Druckelementen kann nun bei gleichen statischen Erfordernissen bzw. bei gleicher Tragfähigkeit des Bauelementes zur Wärmedämmung die Anzahl der den thermisch isolierenden Körper durchsetzenden Zugkraftelemente und Druckelemente verringert werden, wodurch sich die thermisch isolierende Funktion des Bauelementes zur Wärmedämmung verbessert. Weiterhin sorgt die Materialersparnis für eine Kostenersparnis und ein geringeres Gewicht des Bauelementes zur Wärmedämmung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten im Wesentlichen mit der seitlichen Wandung des Druckelementes ab, sodass sich die Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt der Stirnseiten des Druckelementes erstreckt, um dadurch eine möglichst große Kontaktprofilfläche zu erreichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Querschnitt der Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten geringer als der Querschnitt der Stirnseiten des Druckelementes, sodass das Druckelement in der Frontansicht der Kontaktprofile eine äußere den angrenzenden Bauteilen zugewandte Wandung aufweist. Dabei ist es von Vorteil, wenn auf der äußeren Wandung ein elastisches Material angeordnet ist und/oder wenn die äußere Wandung elastisch bzw. flexibel ausgebildet ist, sodass die Relativbewegung des Druckelementes gewährleistet wird.
Um die Gelenkverbindung der Druckelemente zwischen den beiden Bauteilen in optimaler Weise zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn die stirnseitigen Kontaktprofilflächen der Druckelemente eine besonders glatte Oberfläche aufweisen, sodass die Reibung zum Beton des jeweils angrenzenden Bauteils gering ist. Darüber hinaus ist es ebenfalls von Vorteil, wenn die stirnseitigen Kontaktprofilflächen der Druckelemente mit einem Gleitmittel versehen sind. Bei dem Gleitmittel handelt es sich bevorzugt um eine Beschichtung, die einen geringen Reibungskoeffizienten zum Beton des jeweils angrenzenden Bauteils aufweist und auf diese Weise ein Gleiten der benachbarten Oberflächen verbessert. In diesem Zusammenhang werden besonders Beschichtungen aus Kunststoff, insbesondere Polytetrafluorethylen oder Polyethylen, bevorzugt. Bei der Beschichtung kann es sich ferner auch um ein Trennmittel handeln, das eine haftende Verbindung zwischen den stirnseitigen Kontaktprofilflächen der Druckelemente und dem Beton des jeweils angrenzenden Bauteils vollständig verhindert. Die Beschichtung kann entweder durch Tauchen, Sprühen, Kleben, Stecken und/oder Pressen oder ein anderes zweckmäßiges Verfahren auf die stirnseitigen Kontaktprofilflächen der Druckelemente aufgebracht werden.
Ferner können die stirnseitigen Kontaktprofilflächen der Druckelemente auch jeweils von einer formschlüssigen Gelenkpfanne umgeben sein, welche im eingebauten Zustand an dem jeweils angrenzenden Bauteil anliegt. Dadurch wird eine Bewegung des Druckelementes in der Gelenkpfanne ermöglicht, wodurch sich die Materialbelastung des Betons des jeweils angrenzenden Bauteils sowie des Druckelementes reduziert. Dies erhöht wiederum die Lebensdauer der Druckelemente. Zudem werden bei der Verwendung einer Gelenkpfanne definierte Gleitbedingungen vorgegeben, da die Reibungskoeffizienten der Materialien von Druckelement bzw. von den stirnseitigen Kontaktprofilflächen des Druckelementes und Gelenkpfanne bekannt sind. Die Gelenkpfannen werden mit den Druckelementen in das Bauelement zur Wärmedämmung eingebaut, wobei sie auf jede beliebige Weise, insbesondere durch Kleben, Stecken und/oder Pressen, an den Druckelementen und/oder dem thermisch isolierenden Körper befestigt oder mit diesen verbunden werden können.
Die Gelenkpfannen können unterschiedlichste Formen aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform steht die Gelenkpfanne zumindest in Teilbereichen über die stimseitige Kontaktprofilfläche des Druckelementes hervor. Dies ermöglicht eine Arretierung des sich zwischen zwei Gelenkpfannen befindenden Druckelementes in dem thermisch isolierenden Körper.
Die Gelenkpfannen bestehen bevorzugt aus Edelstahl, Aluminium, Kunststoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen oder Polyethylen, und/oder faserverstärktem Kunststoff und sind in Form eines Formteils, beispielsweise einer Kappe, oder einer Folie, insbesondere einer Kunststofffolie oder einer mit Polytetrafluorethylen oder Polyethylen beschichteten Folie, ausgebildet. Die Gelenkpfannen können, je nach Materialstärke, selbst tragend oder flexibel sein. Zudem können die Gelenkpfannen, wenn sie aus Kunststoff oder aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, beispielsweise durch Spritzguss oder Schaumguss hergestellt sein. Grundsätzlich weist das Material der Gelenkpfannen einen geringen Reibungskoeffizienten zur Kontaktprofilfläche der Stirnseiten des Druckelementes bzw. zum Material des jeweiligen stirnseitigen Kontaktprofils des Druckelementes auf.
Um eine ungehinderte Relativbewegung bzw. Verschiebung der stirnseitigen Kontaktprofile der Druckelemente in ihrem Anlagebereich zu gewährleisten, empfiehlt es sich, dass die Länge der Druckelemente im Wesentlichen der Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers entspricht.
Darüber hinaus kann die Länge der Druckelemente auch kleiner als die Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers sein. Der thermisch isolierende Körper weist hierzu an den den Bauteilen zugewandten Stirnseiten der Druckelemente Ausnehmungen auf in die beim Einbau des Bauelementes zur Wärmedämmung der Beton fließt. Durch den vertieften Einbau der Druckelemente ergibt sich der Vorteil, dass die Druckelemente und damit auch die Kontaktprofilflächen einen besseren thermischen Schutz über ihre den angrenzenden Bauteilen zugewandten Stirnseiten aufweisen, wodurch sich die Feuerwiderstandsdauer im Bereich der Stirnseiten erhöht. Somit ist es beispielsweise möglich Bauelemente zur Wärmedämmung, welche zudem ein Brandschutzelement an der Ober- und Unterseite des thermisch isolierenden Körpers aufweisen, mit alkalibeständig ausgebildeten Druckelementen aus Kunststoff oder aus faserverstärktem Kunststoff, speziell kunststoff-, basalt-, glas- und/oder karbonfaserverstärkten Thermoplasten oder Duroplasten, mit einer für den Geschosswohnungsbau notwendigen Feuerwiderstandsdauer anzubieten.
Die konkave Wölbung der stirnseitigen Kontaktprofilfläche sowie der schlüssige Einbau der Druckelemente in den thermisch isolierenden Körper ermöglichen einen sehr guten Schutz vor Beschädigung der stirnseitigen Kontaktprofilfläche selbst und der aufgebrachten Beschichtung, sodass die Beschichtung während des Transportes nicht zusätzlich geschützt werden muss.
Der Querschnitt der Druckelemente sowie der Stirnseiten der Druckelemente kann grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugt ist jedoch eine kreisförmige, runde, elliptische, quadratische oder rechteckige Form. Die bevorzugten Querschnittsabmessungen der Druckelemente betragen in der Höhe und Breite zwischen etwa 3 und 6 Zentimetern, wobei insbesondere Querschnittsabmessungen mit den Maßen (nachfolgende Angaben Höhe und Breite in Zentimetern) 4 x 4, 4 x 5, 4 x 6, 5 x 4, 5 x 5, 5 x 6, 6 x 4, 6 x 5 und 6 x 6 bevorzugt sind.
Die Druckelemente bestehen aus einem druckfesten Material, insbesondere Kunststoff und/oder mineralisches Grundmaterial umfassendes Material, beispielsweise Beton, hochfester Beton, ultra-hochfester Beton, Schaumbeton, Leichtbeton, Keramik, insbesondere Schaumkeramik, oder einem anderen zweckmäßigen druckfesten Material, wobei das druckfeste Material gegebenenfalls mit Fasern, insbesondere Stahl-, Kunststoff-, Basalt-, Glas- und/oder Karbonfasen, verstärkt ist. Ferner können die Druckelemente auch aus mehreren Teilstücken gleicher oder verschiedener Materialien bestehen, die beispielsweise durch Kleben, Stecken und/oder Pressen miteinander verbunden sind.
Bei der Verwendung von Kunststoff, insbesondere Polyamid, Polyoxymethylen, Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyetheretherketon, Phenolharz, Polyurthan oder ein anderes zweckmäßiges Polymer, für die Druckelemente, weist dieser vorzugsweise eine Rohdichte von mindestens 0,5 Gramm/Kubikzentimeter, insbesondere mindestens 2,0 Gramm/Kubikzentimeter, und eine Wärmeleitfähigkeit von kleiner 0,6 Watt/(Meter x Kelvin), insbesondere kleiner 0,3 Watt/(Meterx Kelvin), auf.
Bei der Verwendung von Schaumbeton oder Leichtbeton, insbesondere gefügedichter Leichtbeton mit Kornporosität oder haufwerkporiger Leichtbeton mit porigen Zuschlägen, für die Druckelemente, weist dieser vorzugsweise eine Rohdichte zwischen etwa 300 und 2000 Kilogramm/Kubikmeter, eine Wärmeleitfähigkeit zwischen etwa 0,2 und 2,0 Watt/(Meter x Kelvin), eine Druckfestigkeit zwischen etwa 30 und 150 Newton/Quadratmillimeter sowie ein Elastizitätsmodul zwischen etwa 5000 und 50000 Newton/Quadratmillimeter auf.
Der thermisch isolierende Körper des Bauelementes besteht zumindest aus einem wärmedämmenden Material, vorzugsweise expandierte oder extrudierte Kunststoffe, beispielsweise Polyurethan, Polyisocyanurat, Phenolharz oder Polystyrol, die gegebenenfalls mit Graphit versetzt und/oder elastifiziert sind, Mineralschaum, Schaumglas, Mineralwolle, insbesondere Glas- oder Steinwolle, oder einem anderen zweckmäßigen Material, wobei es sich dabei auch um schalldämmendes Material und/oder um Brandschutzmaterial handeln kann. Das für den thermisch isolierenden Körper verwendete Material weist vorzugsweise eine Rohdichte von mindestens 10 Kilogramm/Kubikmeter, insbesondere mindestens 30 Kilogramm/Kubikmeter, und eine Wärmeleitfähigkeit von kleiner 0,045 Watt/(Meter x Kelvin), insbesondere kleiner 0,025 Watt/(Meter x Kelvin), auf.
Zweckmäßigerweise werden die Druckelemente in den vorhandenen Aussparungen des thermisch isolierenden Körpers durch Stecken und/oder Kleben fixiert.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sich aufgrund des größeren Abstandes zwischen den Mittelpunkten der Rundungsdurchmesser der konkaven Kontaktprofile die sich aus der konkaven Wölbung der Kontaktprofile ergebende pendelgelenkartige Drehbewegung der Druckelemente im Vergleich zu einer konvexen Wölbung gleichen Durchmessers erheblich reduziert. Die konkave Wölbung reduziert folglich im Gegensatz zu einer herkömmlichen konvexen Wölbung den Verschiebeweg im Anlagebereich der Kontaktprofile der Druckelemente gegenüber ihren angrenzenden Bauteilen erheblich, sodass entweder die Abnutzung der Druckelemente im Anlagebereich sehr gering ist, wodurch auf den Einsatz spezieller Gleitmittel verzichtet werden kann oder aber sich die Lebensdauer der Gleitmittel im erheblichen Maße erhöht.
Zudem fällt aufgrund des reduzierten Verschiebewegs im Anlagebereich der Druckelemente die Verringerung der Druckkrafteinleitungsfläche um das Maß des reduzierten Verschiebewegs nun wesentlich geringer aus, weshalb der Materialbedarf für die Druckelemente sinkt. Da die Druckelemente aus einem Material bestehen, dessen thermisch isolierenden Eigenschaften wesentlich geringer als die des thermisch isolierenden Körpers sind, den sie durchsetzen, resultiert aus der Reduzierung des Materialbedarfs für die Druckelemente eine Verbesserung der thermisch isolierenden Funktion des Bauelementes zur Wärmedämmung. Weiterhin sorgt die Materialersparnis für eine Kostenersparnis und ein geringeres Gewicht der Druckelemente. Darüber hinaus verkürzt die konkave Wölbung im Gegensatz zu einer herkömmlichen konvexen Wölbung die Länge der Druckelemente. Hierdurch verringert sich der Schlankheitsgrad der Druckelemente, was wiederum für eine Erhöhung der Biegesteifigkeit der Druckelemente sorgt. Aufgrund des geringen Verschiebewegs im Anlagebereich der Druckelemente und der höheren Biegesteifigkeit kann man nun auf kleine grazile parallelgeschaltete Druckelemente mit geringer Querschnittsfläche verzichten und stattdessen massive Druckelemente mit großer Querschnittsfläche verwenden, welche eine höhere Biegesteifigkeit und Druckbelastbarkeit aufweisen. Die Verkürzung der Druckelemente sorgt ebenfalls für eine Materialersparnis und damit für eine Kostenersparnis sowie ein geringeres Gewicht der Druckelemente. Durch die Verwendung von massiven Druckelementen mit großer Querschnittsfläche ergibt sich ferner der Vorteil, dass einerseits ein kostengünstigeres Material für die Druckelemente verwendet werden kann und anderseits weniger Druckelemente in das Bauelement zur Wärmedämmung eingebaut werden müssen, sodass sich der Montageaufwand sowie die Montagezeit des Bauelementes zur Wärmedämmung reduziert.
Durch die vorliegende Erfindung ergibt sich auch der Vorteil, dass an den Druckelementen kappenförmige Gelenkpfannen angeordnet werden können. Dies wird durch den reduzierten Verschiebeweg im Anlagebereich der Druckelemente ermöglicht, da hierdurch die Querschnittsabmessungen der kappenförmigen Gelenkpfannen im Anlagebereich an den Stirnseiten der Druckelemente nur unwesentlich größer sein müssen als die Querschnittsabmessungen der Stirnseiten der Druckelemente. Bei einem Druckelement mit einem runden Querschnitt muss der Innendurchmesser der Gelenkpfanne lediglich, je nach Rundungsdurchmessers der konkaven Wölbung der Kontaktprofile, zwischen etwa 0,5 und 2 Millimeter größer sein als der Außendurchmesser der Stirnseiten Druckelemente.
Weiterhin ergibt sich aus der konkaven Wölbung der Kontaktprofile der Vorteil, insbesondere wenn die horizontale und die vertikale Wölbung gleich groß sind, sodass die Kontaktprofile die Negativform eines Oberflächensegments einer Kugelmantelfläche aufweisen, dass die Druckelemente auch für Bauelemente zur Wärmedämmung verwendet werden können, die lediglich punktuell verbaut werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, insbesondere wenn das Druckelement aus mehreren Teilstücken verschiedener Materialien besteht, indem beispielsweise das Druckelement aus einem mittleren Teilstück, das quaderförmig ausgebildet, ebene Stirnseiten aufweist und vorzugsweise aus einem mineralischen Material besteht, an dessen gegenüberliegenden Enden mit dem mittleren Teilstück fest verbundene endseitige Teilstücke, die an ihren dem mittleren Teilstück zugewandten Stirnseiten eben und an ihren den Bauteilen zugewandten Stirnseiten konkav gewölbt ausgebildet sind und vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, angeordnet sind, besteht, dass die endseitigen Teilstücke in einer sehr geringen Schichtdicke ausgeführt werden können. Die Schichtdicke beträgt hierbei vorzugsweise zwischen etwa 0,5 und 3 Millimeter, wobei die Schichtdicke der endseitigen Teilstücke aufgrund ihrer dem mittleren Teilstück zugewandten ebenen Stirnseiten und ihrer den Bauteilen zugewandten konkav gewölbten Stirnseiten variiert. Unter Temperaturbeanspruchung bzw. unter Brandeinwirkung verformen sich lediglich die endseitigen Teilstücke, wobei aufgrund der geringen Schichtdicke des jeweiligen endseitigen Teilstücks lediglich eine geringe Setzungsbewegung der Druckelemente stattfinden kann. Durch die konkave Wölbung der Kontaktprofile der endseitigen Teilstücke der Druckelemente wird es folglich ermöglicht, mehrteilige Druckelemente mit einem quaderförmig ausgebildeten mittleren Teilstück mit einer für den Geschosswohnungsbau notwendigen Feuerwiderstandsdauer anzubieten. Zudem ist die Ausführung eines solchen Druckelementes sehr kostengünstig, da bei der Herstellung des mittleren Teilstücks auf eine spezielle formgebende Bearbeitung verzichtet werden kann und der Materialverbrauch des relativ teuren Kunststoffs für die endseitigen Teilstücke aufgrund deren geringer Schichtdicke sehr gering ist.
Ferner ergibt sich der Vorteil, dass sich aufgrund der konkaven Wölbung die Schichtdicke der gewölbten Kontaktprofile der endseitigen Teilstücke zu ihrem Randbereich hin vergrößert, wodurch die Belastungen infolge der Kantenpressung auf das mittlere Teilstück des Druckelementes reduziert wird. Dies ist besonders von Vorteil, wenn das mittlere Teilstück des Druckelementes aus einem mineralischen Material besteht.
Die hier beschriebenen Druckelemente können für Bauelemente zur Wärmedämmung sowie für Bauelemente zur Schalldämmung bei vorkragenden oder unterstützten Baikonen, Laubengängen, Loggien, Konsolen, Attiken, Brüstungen, Vordächern, Kragbalken und/oder Wandscheiben sowie Treppen, Treppenpodeste und dergleichen verwendet werden oder auch für weitere Anwendungen, bei denen zwei Bauteile zumindest wärmetechnisch voneinander entkoppelt werden sollen.
Im Folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 : eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur
Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt;
Figur 2: die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur
Wärmedämmung in einem schematischen Vertikalschnitt der Figur 1 entlang der Ebene A-A;
Figur 3: eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt; Figur 4: eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur
Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt;
Figur 5: eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur
Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt;
Figur 6: eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur
Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt;
Figur 7: eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt;
Figur 8: die sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Vertikalschnitt der Figur 7 entlang der Ebene A-A; und
Figur 9 und 10: das Druckelement aus Figur 7 und 8 in verschiedenen perspektivischen Ansichten.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt, welches in Figur 2 in einem schematischen Vertikalschnitt der Figur 1 entlang der Ebene A-A dargestellt wird. Das Bauelement 1 zur Wärmedämmung gemäß Figur 1 und Figur 2 ist zwischen einem getragenen Bauteil A und einem tragenden Bauteil B angeordnet und besteht im Wesentlichen aus einem thermisch isolierenden Körper 2 sowie aus Bewehrungselementen in Form von in den Figuren 1 und 2 dargestellten Druckelementen 3, wobei mehrere Druckelemente senkrecht zur Zeichenebene des Vertikalschnittes gemäß Figur 2 hintereinander angeordnet sind. Der thermisch isolierende Körper 2 wird in der Regel von den aus dem Stand der Technik bekannten Bewehrungselementen zur Aufnahme der Zug- und/oder Querkräfte durchsetzt, auf deren Darstellung zur Entlastung der Abbildung verzichtet wurde.
Das Druckelement 3 ist stabförmig und radialsymmetrisch ausgebildet und weist einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Es durchquert den thermisch isolierenden Körper 2 im Wesentlichen horizontal von Bauteil A zu Bauteil B und schließt im Wesentlichen mit dem thermisch isolierenden Körper 2 ab. Die Länge des Druckelementes 3 entspricht daher im Wesentlichen der Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers 2. An seinen den Bauteilen A, B zugewandten Stirnseiten 4, 5 weist das Druckelement 3 gewölbte Kontaktprofile auf, die die Druckkraft in das Druckelement 3 einleiten bzw. in das angrenzende Bauteil ausleiten und somit übertragen. Die Kontaktprofile der Stirnseiten 4, 5 sind gemäß dem in Figur 1 abgebildeten Horizontalschnitt und dem in Figur 2 dargestellten Vertikalschnitt nach innen gewölbt, wobei die Wölbung der Kontaktprofile im Wesentlichen kreisbogenförmig und gleich groß ausgebildet ist. Die Kontaktprofile des Druckelementes 3 weisen somit die Negativform eines Oberflächensegments einer Kugelmantelfläche auf. Um die Reibung zum Beton der angrenzenden Bauteile A1B möglichst gering zu halten sind die Kontaktprofilflächen der Stirnseiten 4, 5 des Druckelementes 3 besonders glatt ausgeführt, wobei sie zudem mit einer Beschichtung 6 versehen sind, welche einen geringen Reibungskoeffizienten zum Beton der angrenzenden Bauteile A1B aufweist.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt. Das Bauelement 7 zur Wärmedämmung ist zwischen einem getragenen Bauteil A und einem tragenden Bauteil B angeordnet und besteht im Wesentlichen aus einem thermisch isolierenden Körper 8 sowie aus dem den thermisch isolierenden Körper 8 von Bauteil A nach Bauteil B durchquerenden Druckelement 9, welches ebenfalls stabförmig und radialsymmetrisch ausgebildet ist und einen im Wesentlichen runden Querschnitt sowie an seinen den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 10, 11 nach innen gewölbte Kontaktprofile aufweist. Das Druckelement 9 ist in dem thermisch isolierenden Körper 8 vertieft angeordnet, sodass die Länge des Druckelementes 9 kleiner als die Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers 8 ist, wobei der thermisch isolierende Körper 8 an den den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 10, 11 des Druckelementes 9 Ausnehmungen 13, 14 aufweist in die beim Einbau des Bauelementes zur Wärmedämmung der Beton fließt, wodurch das Druckelement 9 einen besseren thermischen Schutz über die den angrenzenden Bauteilen zugewandten Stirnseiten 10, 11 aufweist. Die Kontaktprofilflächen der Stirnseiten 10, 11 des Druckelementes 9 sind ebenfalls besonders glatt ausgeführt, wobei sie zudem mit einer Beschichtung 12 versehen sind, welche einen geringen Reibungskoeffizienten zum Beton der angrenzenden Bauteile A,B aufweist.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um das Figur 1 gezeigt Bauelement zur Wärmedämmung mit dem Unterschied, dass sich an den den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 18, 19 des Druckelementes 17 statt einer Beschichtung formschlüssige Gelenkpfannen 20, 21 befinden, die radialsymmetrisch ausgebildet sind. Die Gelenkpfannen 20, 21 stehen zumindest in Teilbereichen 22, 23 über die gewölbten Kontaktprofilflächen der den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 18, 19 hervor. Die hervorstehenden Teilbereiche 22, 23 der Gelenkpfannen 20, 21 sind dermaßen gestaltet, dass sie jeweils einen umlaufenden Ring bilden, wobei sie an dem thermisch isolierenden Körper 16 anliegen. Weiterhin sind die Gelenkpfannen 20, 21 an den Kontaktprofilflächen der Stirnseiten 18, 19 und/oder mit ihren hervorstehenden Teilbereichen 22, 23 an den den Bauteilen A,B zugewandten Seiten des thermisch isolierenden Körpers 16, z.B. durch Kleben, befestigt. Dies ermöglicht eine Arretierung des sich zwischen den zwei Gelenkpfannen 20, 21 befindenden Druckelementes 17 in dem thermisch isolierenden Körper 16.
Die Befestigung der Gelenkpfannen an den stirnseitigen Kontaktprofilflächen der Druckelemente stellt hierbei lediglich eine Transportsicherung dar, die im eingebauten Zustand des Bauelementes zur Wärmedämmung durch die Relativbewegung bzw. Verschiebung im Anlagebereich der Druckelemente zu den Gelenkpfannen zerstört bzw. deformiert wird, sodass eine Bewegung des Druckelementes in der Gelenkpfanne ermöglicht wird.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform eines Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um das Figur 1 gezeigt Bauelement zur Wärmedämmung mit dem Unterschied, dass sich an den den Bauteilen A, B zugewandten Stirnseiten 27, 28 des Druckelementes 26 statt einer Beschichtung formschlüssige Gelenkpfannen 29, 30 befinden, die jeweils in Form einer radialsymmetrischen Kappe ausgebildet sind. Die kappenförmigen Gelenkpfannen 29, 30 sind auf die Stirnseiten 27, 28 des Druckelementes 26 aufgesteckt und mit ihren an der Wandung des Druckelementes 26 anliegenden Teilbereichen 33, 34 an dem Druckelement 26 durch Kleben befestigt. Weiterhin sind die kappenförmigen Gelenkpfannen 29, 30 dermaßen gestaltet, dass sie in den Teilbereichen 31, 32 über die gewölbten Kontaktprofilflächen der den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 27, 28 hervorstehen, wobei die hervorstehenden Teilbereiche 31, 32 der Gelenkpfannen 29, 30 jeweils einen umlaufenden Ring bilden und an den den Bauteilen A, B zugewandten Seiten des thermisch isolierenden Körper 25 anliegen und das Druckelement 26 somit in der Lage arretieren und festlegen.
Figur 6 zeigt einen Ausschnitt einer fünften Ausführungsform eines Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt. Das Bauelement 35 zur Wärmedämmung ist zwischen einem getragenen Bauteil A und einem tragenden Bauteil B angeordnet und besteht im Wesentlichen aus einem thermisch isolierenden Körper 36 sowie aus dem den thermisch isolierenden Körper 36 von Bauteil A nach Bauteil B durchquerendem Druckelement 37, welches im Wesentlichen mit dem thermisch isolierenden Körper 36 abschließt. Die Länge des Druckelementes 37 entspricht daher im Wesentlichen der Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers 36. Das Druckelement 37 ist radialsymmetrisch ausgebildet und besteht aus einem mittleren Teilstück 38, an dessen gegenüberliegenden Enden mit dem mittleren Teilstück 38 fest verbundene endseitige Teilstücke 39, 40 angeordnet sind. Das mittlere Teilstück 38 weist den Querschnitt eines geschlossenen Hohlprofils in Kreisform auf, wobei in dem Hohlraum 41 des mittleren Teilstücks 38 thermisch isolierendes Material 42 angeordnet ist. Die endseitigen Teilstücke 39, 40 sind auf das mittlere Teilstück 38 des Druckelementes 37 aufgesteckt, wobei die Teilstücke 38, 39, 40 an ihren Anlageflächen zumindest lokal miteinander verklebt sind. Die endseitigen Teilstücke 39, 40 weisen an ihren den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 43, 44 nach innen gewölbte Kontaktprofile auf, wobei die Wölbung der Kontaktprofile aufgrund der radialsymmetrischen Ausbildung des Druckelementes 37 horizontal wie vertikal gleich groß ist. Die Kontaktprofile der endseitigen Teilstücke 39, 40 weisen somit die Negativform eines Oberflächensegments einer Kugelmantelfläche auf.
Das Druckelement 37 ist weiterhin an seinen den Bauteilen A, B zugewandten Stirnseiten 43, 44 mit kappenförmigen Gelenkpfannen 45, 46 versehen, die radialsymmetrisch ausgebildet sind. Die kappenförmigen Gelenkpfannen 45, 46 sind auf die endseitigen Teilstücke 39, 40 des Druckelementes 37 aufgesteckt und mit ihren an der Wandung des Druckelementes 37 anliegenden Teilbereichen 49, 50 an den endseitigen Teilstücken 39, 40 des Druckelementes 37 durch verrasten befestigt. Weiterhin sind die kappenförmigen Gelenkpfannen 45, 46 dermaßen gestaltet, dass sie in den Teilbereichen 47, 48 über die gewölbten Kontaktprofilflächen der den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 43, 44 hervorstehen, wobei die hervorstehenden Teilbereiche 47, 48 der Gelenkpfannen 45, 46 jeweils einen umlaufenden Ring bilden und an den den Bauteilen A, B zugewandten Seiten des thermisch isolierenden Körper 36 anliegen und die Druckelemente 37 somit in der Lage arretieren und festlegen. Femer sind die Kontaktprofilflächen der Stirnseiten 43, 44 der endseitigen Teilstücke 39, 40 besonders glatt ausgeführt, sodass die Reibung zu der jeweils angrenzenden Gelenkpfanne 45, 46 sehr gering ist.
Figur 7 zeigt einen Ausschnitt einer sechsten Ausführungsform eines Bauelementes zur Wärmedämmung in einem schematischen Horizontalschnitt, welches in Figur 8 in einem schematischen Vertikalschnitt der Figur 7 entlang der Ebene A-A dargestellt wird. Das Bauelement 51 zur Wärmedämmung gemäß Figur 7 und Figur 8 ist zwischen einem getragenen Bauteil A und einem tragenden Bauteil B angeordnet und besteht im Wesentlichen aus einem thermisch isolierenden Körper 52 sowie aus Bewehrungselementen in Form von in den Figuren 7 und 8 dargestellten Druckelementen 53, wobei mehrere Druckelemente senkrecht zur Zeichenebene des Vertikalschnittes gemäß Figur 8 hintereinander angeordnet sind. Der thermisch isolierende Körper 52 wird in der Regel von den aus dem Stand der Technik bekannten Bewehrungselementen zur Aufnahme der Zug- und/oder Querkräfte durchsetzt, auf deren Darstellung zur Entlastung der Abbildung verzichtet wurde.
Das Druckelement 53 durchquert den thermisch isolierenden Körper 52 im Wesentlichen horizontal von Bauteil A nach Bauteil B, wobei es an der dem Bauteil A zugewandten Seite mit dem thermisch isolierenden Körper im Wesentlichen abschließt und an der dem Bauteil B zugewandten Seite um lediglich etwa 1 Millimeter bis 3 Millimeter gegenüber dem thermisch isolierenden Körper hervorsteht. Die Länge des Druckelementes 53 entspricht daher im Wesentlichen der Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers 52. Das Druckelement 53 ist in der Horizontalen quer zu seiner Längserstreckung spiegelsymmetrisch ausgebildet und besteht aus einem mittleren Teilstück 54, das vorzugsweise aus einem mineralischen Material besteht, an dessen gegenüberliegenden Enden mit dem mittleren Teilstück 54 fest verbundene endseitige Teilstücke 55, 56, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, angeordnet sind. Das mittlere Teilstück 54 weist einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf und ist quaderförmig ausgebildet. Die endseitigen Teilstücke 55, 56 sind kappenförmig ausgebildet, wobei sie das mittlere Teilstück 54 formschlüssig umschließen, sodass sie durch Kleben, Stecken und/oder Pressen an dem mittleren Teilstück 54 aufgebracht und befestigt werden können.
Die endseitigen Teilstücke 55, 56 weisen an ihren den Bauteilen A, B zugewandten Stirnseiten 57, 58 gewölbte Kontaktprofile zur Druckkrafteinleitung und/oder Druckkraftausleitung auf. Die Kontaktprofile der Stirnseiten 57, 58 sind gemäß dem in Figur 7 abgebildeten Horizontalschnitt und dem in Figur 8 dargestellten Vertikalschnitt nach innen gewölbt, wobei die Wölbung der Kontaktprofile im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet ist. Der Rundungsdurchmesser der horizontalen Wölbung der Kontaktprofile ist hierbei größer als der Rundungsdurchmesser der vertikalen Wölbung der Kontaktprofile. Weiterhin ist der Querschnitt der Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten 57, 58 geringer als der Querschnitt der Stirnseiten 57, 58 des Druckelementes 53, sodass das Druckelement in der Frontansicht der Kontaktprofile eine äußere den angrenzenden Bauteilen zugewandte Wandung aufweist. Die Wandung ist gemäß dem in Figur 7 abgebildeten Horizontalschnitt und dem in Figur 8 dargestellten Vertikalschnitt abgerundet. Ferner sind die Kontaktprofilfiächen der Stirnseiten 57, 58 des Druckelementes 53 besonders glatt ausgeführt, sodass die Reibung zum Beton der angrenzenden Bauteile A, B sehr gering ist.
Weiterhin weisen die endseitigen Teilstücke 55, 56 an ihren das mittlere Teilstück 54 seitlich umschließenden Abschnitten 59, 60 widerhakenähnliche Vorsprünge 62 auf, die sich bei der Montage des Druckelementes 53 mit dem thermisch isolierendem Körper 52 verhaken, sodass das Druckelement 53 mit dem thermisch isolierendem Körper kraft- und formschlüssig verbindbar ist. Zweckmäßigerweise sind die widerhakenähnliche Vorsprünge 62 dermaßen geneigt gegenüber dem Druckelement 53 angeordnet, dass sie das Einstecken des Druckelementes in die entsprechende Aussparung des thermisch isolierenden Körpers begünstigen, jedoch ein Herausziehen verhindern.
Das endseitige Teilstück 56 weist zudem einen erweiterten Querschnitt in Form eines hervorstehenden Teilbereiches 61 auf, der als Anschlag an dem thermisch isolierenden Körper 52 fungiert und das axiale Einschieben des Druckelementes 53 in den thermisch isolierenden Körper begrenzt.
Ferner weist das endseitige Teilstück 55 zwei Stege 63 auf, die als Transportsicherung fungieren, indem beispielsweise beim Verbau des Bauelementes zur Wärmedämmung an ein Halbfertigbauteil oder Fertigbauteil die Stege 63 in dieses einbinden, sodass die Stege 63 mit diesen formschlüssig verankert werden können.
Figur 9 und Figur 10 zeigen das Druckelement 53 aus Figur 7 und Figur 8 in verschiedenen perspektivischen Ansichten. Figur 9 und Figur 10 verdeutlichen daher nochmals die Ausgestaltung des Druckelementes 53.

Claims

Patentansprüche
1. Bauelement (1;7;15;24;35;51) zur Wärmedämmung zwischen zwei zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem getragenen Bauteil (A) und einem tragenden Bauteil (B) eines Gebäudes, zumindest bestehend aus einem dazwischen anzuordnenden thermisch isolierenden Körper (2;8;16;25;36;52) mit zumindest integrierten Druckelementen (3;9;17;26;37;53), die den thermisch isolierenden Körper durchqueren und jeweils an beide Bauteile (A1B) anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (3;9;17;26;37;53) an ihren den Bauteilen (A1B) zugewandten Stirnseiten (4,5;10,11 ;18,19;27,28;43,44;57,58) zumindest ein im Horizontalschnitt nach innen gewölbtes Kontaktprofil aufweisen und eine Gelenkverbindung zwischen den beiden Bauteilen (A1B) herstellen.
2. Bauelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktprofile der Stirnseiten (4,5,10,11; 18, 19;27, 28; 43,44;57,58) im Horizontal- und Vertikalschnitt nach innen gewölbt sind.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten (4,5; 10,11; 18,19;27,28;43,44;57,58) im Horizontalschnitt etwa kreisbogenförmig ausgebildet ist.
4. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten (4,5; 10,11; 18,19;27,28;43,44;57,58) im Horizontal- und Vertikalschnitt etwa kreisbogenförmig ausgebildet ist.
5. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (3;9;17;26;37;53) über ihre gewölbten Kontaktprofile der Stirnseiten (4,5; 10,11;18, 19;27,28;43,44;57,58) den zwischen den Bauteilen (A1B) auftretenden Relativbewegungen durch eine Relativbewegung bzw. Verschiebung im Anlagebereich der Kontaktprofile gegenüber ihrem angrenzenden Bauteil (A1B) folgen können.
6. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten (4,5;10,11;18,19;27,28;43,44) im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt der Stirnseiten (4,5; 10, 11 ; 18, 19;27,28;43,44) der Druckelemente (3;9; 17;26;37) erstreckt.
7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Wölbung der Kontaktprofile der Stirnseiten (57,58) geringer ist als der Querschnitt der Stirnseiten (57,58) der Druckelemente (53).
8. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktprofile der Stirnseiten (4,5; 10, 11) mit einer Beschichtung (6; 12) versehen sind, wobei die Beschichtung einen geringen Reibungskoeffizienten zum Beton der angrenzende Bauteile (A1B) aufweist.
9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktprofile der Stirnseiten (18,19;27,28;43,44) mit einer formschlüssigen Gelenkpfanne (20,21 ;29,30;45,46) versehen sind, wobei die Gelenkpfanne (20,21 ;29,30;45,46) einen geringen Reibungskoeffizienten zur Kontaktprofilfläche der Stirnseiten (18,19;27,28;43,44) aufweist.
10. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkpfannen (20,21 ;29,30;45,46) an den Druckelementen (17;26;37) und/oder dem thermisch isolierenden Körper (16;25;36) befestigt sind.
11. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Druckelemente (3;17;26;37;53) im Wesentlichen der Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers (2;16;25;36;52) entspricht.
12. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Druckelemente (9) kleiner als die Breite bzw. Dicke des thermisch isolierenden Körpers (8) ist.
13. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Druckelemente (3;9;17;26;37;53) kreisförmig, rund, elliptisch, quadratisch oder rechteckig ist.
14. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (3;9;17;26;37;53) aus einem druckfesten Material bestehen.
15. Bauelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (3;9;17;26;37;53) aus Kunststoff und/oder mineralischem Grundmaterial umfassendem Material, insbesondere Beton, hochfester Beton, ultra-hochfester Beton, Schaumbeton, Leichtbeton, Keramik, insbesondere Schaumkeramik, bestehen.
16. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (37;53) aus mehreren Teilstücken (38,39,40;54,55,56) bestehen.
17. Bauelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstücke (38,39,40;54,55,56) aus verschiedenen Materialien bestehen.
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