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Dokumentenidentifikation DE202005010439U1 13.10.2005
Titel Mehrlagiges Bauelement mit einem Zwischenraum, der durch Dämmmaterial ausgefüllt ist
Anmelder Knauf Dämmstoffe GmbH, 59329 Wadersloh, DE
Vertreter Meissner, Bolte & Partner, 90402 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 202005010439
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 13.10.2005
Registration date 08.09.2005
Application date from patent application 30.06.2005
IPC-Hauptklasse E04C 2/284
IPC-Nebenklasse E04C 2/30   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein mehrlagiges Bauelement umfassend plattenförmige Teile, die voneinander unter Ausbildung eines Zwischenraumes über Bewehrungselemente beabstandet angeordnet sind.

An Bauelemente mit Bewehrungselemente, insbesondere Stahlbetonteile wie Decken oder Wände, werden aufgrund von Bauvorschriften erhebliche Anforderungen an die Tragfähigkeit sowie die Wärmedämmung gestellt. Eine weitere Anforderung ist die Herstellung der Stahlbetonteile in einem wirtschaftlichen Produktionsverfahren und ein geringer Materialeinsatz. Weiterhin sollte für den Fall, dass vorgefertigte Bauelemente als Fertigbauteile verwendet werden, das Transportgewicht der Bauelemente niedrig sein.

Bekannte Bauelemente mit Bewehrungselementen erfüllen jedoch nur einige der vorgenannten Anforderungen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die geforderten Eigenschaften von einem einzigen homogenen Hauptmaterial im allgemeinen nicht erreicht werden können. Beispielsweise weist Stahlbeton eine relativ schlechte Wärmedämmung auf. Aufgrund von aktuellen Vorschriften, insbesondere der Wärmeschutzverordnung, hat die Wärmedämmung bei Stahlbetonteilen einen hohen Stellenwert.

DE 299 21 645 beschreibt hierzu ein vorgefertigtes Deckenelement aus zwei Scheiben aus Stahlbeton, die durch mehrere Gitterträger in Abstand voneinander gehalten werden, bei denen der Raum zwischen den Scheiben vollständig mit geschäumtem Polyurethan ausgefüllt ist. Das Einschäumen des Polyurethans ist jedoch vergleichsweise aufwändig, zudem entstehen beim Einschäumen von Polyurethan giftige Dämpfe.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein mehrlagiges Bauelement bereitzustellen, das mechanisch stabil, einfach und günstig in der Herstellung ist und gleichzeitig eine gute Wärmedämmung aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein mehrlagiges Bauelement bereitzustellen, das mechanisch stabil, einfach und günstig in der Herstellung ist und gleichzeitig eine gute Wärmedämmung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein mehrlagiges Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen in sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das mehrlagige Bauelement, umfassend plattenförmige Teile, die voneinander unter Ausbildung eines Zwischenraumes über Bewehrungselemente beabstandet angeordnet sind, wobei die Bewehrungselemente an oder in den plattenförmigen Teilen verankerte Ankerabschnitte und den Zwischenraum überspannende Verbindungsabschnitte aufweisen, zeichnet sich dadurch aus, dass der Zwischenraum durch Dämmmaterial aus Kunststoff, insbesondere aus geschäumtem Material wie EPS, zumindest im Wesentlichen ausgefüllt ist, wobei das Dämmmaterial weichere Dämmelemente und härtere Dämmelemente umfasst, wobei die weicheren Dämmelemente die Verbindungsabschnitte umgebend und die härteren Dämmelemente von den Verbindungsabschnitten durch die weicheren Dämmelemente beabstandet angeordnet sind, und wobei die weicheren Dämmelemente mit den härteren Dämmelementen jeweils über wenigstens eine Vorsprünge und korrespondierend ausgestaltete Ausnehmungen umfassende Nut-Feder-Verbindung formschlüssig und zugfest verbunden sind.

Nach einem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung werden somit vorgefertigte Dämmelemente unterschiedlicher Härte zwischen die plattenförmigen Teile eingesetzt, wobei die Bewehrungselemente von den weicheren Dämmelementen umschlossen werden und weichere und härtere Dämmelemente formschlüssig und zugfest über eine Nut-Feder-Verbindung verbunden sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung liegen die den Bewehrungselementen zugewandten Stirnseiten benachbarter weicherer Dämmelemente zumindest teilflächig aneinander und schließen die Verbindungsabschnitte durch elastische Verformung des Dämmmaterials bündig oder weitgehend bündig ein. Durch das flächige Aneinanderliegen benachbarter Dämmelemente wird dem Auftreten einer Kältebrücke entgegengewirkt und die Ausfüllung des Zwischenraumes durch Dämmmaterial somit insgesamt verbessert.

Die Nut-Feder-Verbindung kann sich über die gesamte Längserstreckung der den Verbindungsabschnitten abgewandten zweiten Stirnseiten der weicheren Dämmelemente und entsprechend den zugeordneten Stirnseiten der härteren Dämmelemente erstrecken. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Nut-Feder-Verbindung nur abschnittsweise an den jeweiligen Stirnseiten vorgesehen ist. Es ist auch denkbar, die Stirnseiten mit einem stufenförmigen Verlauf auszubilden und Nut-Feder-Verbindungen an mehreren Stufenabschnitten vorzusehen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Dämmelemente langgestreckt ausgebildet, d.h. die Ausdehnung der weicheren Dämmelemente zwischen erster Stirnseite und zweiter Stirnseite ist deutlich geringer bemessen als die Ausdehnung in der Richtung parallel zum Längsverlauf der Nut-Feder-Verbindung. Zur Umhüllung der Verbindungsabschnitte der Bewehrungselemente ist eine vergleichsweise geringe Ausdehnung der weicheren Dämmelemente senkrecht zum Längsverlauf der Verbindungsabschnitte ausreichend.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die härteren Dämmelemente beidseits von weicheren Dämmelementen umgeben und mit beiden jeweils über eine Nut-Feder-Verbindung verbunden. Im Querschnitt durch das mehrlagige Bauelement entsteht damit eine Abfolge härteres Dämmelement, weicheres Dämmelement, Verbindungsabschnitt, weicheres Dämmelement, härteres Dämmelement, weicheres Dämmelement, Verbindungsabschnitt, weicheres Dämmelement, härteres Dämmelement, etc.

In einer konkreten Ausgestaltung können die plattenförmigen Teile aus Beton und/oder die Bewehrungselemente als Gitterträger aus Metall ausgebildet sein.

Zur Ausbildung der Nut-Feder-Verbindung kann vorgesehen sein, dass die das Nutelement bildende Ausnehmung am weicheren Dämmelement vorgesehen ist und der die Feder ausbildende Vorsprung dagegen am härteren Dämmelement vorgesehen ist. Selbstverständlich kann dies auch gerade umgekehrt sein, was u.U. das Einführen des Vorsprungs in die Ausnehmung sogar begünstigt.

Nachdem es rein prinzipiell auch denkbar ist, am weicheren Dämmelement abschnittsweise alternierend Ausnehmungen und Vorsprünge vorzusehen, die mit korrespondierenden Vorsprüngen und Ausnehmungen am härteren Dämmelement korrespondieren, können auch Abschnitte vorgesehen sein, in denen ein Vorsprung des härteren Dämmelements in eine Ausnehmung des weicheren Dämmelements eingreift wohingegen in einem anderen Abschnitt der Vorsprung des weicheren Dämmelements in einer Ausnehmung des härteren Dämmelements aufgenommen ist.

Die Ausbildung der zugfesten Verbindung wird nach einem besonders bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass die Vorsprünge Abschnitte an oder in den Ausnehmungen hintergreifen, so dass sich weiche und harte Dämmelemente im fertigen Bauteil allenfalls durch eine Relativbewegung parallel zur Profillängsrichtung der Nut-Feder-Verbindung lösen lassen.

Auch dieses Lösen parallel zur Profillängsrichtung kann durch eine in Profillängsrichtung der Nut-Feder-Verbindung wirksamen Verrastung erschwert bzw. verunmöglicht werden, so dass beim gegeneinander Einführen des härteren Dämmelements in das weichere Dämmelement in einer vorgesehenen Endposition eine Verrastung erfolgt.

Die Härte/Festigkeit der weicheren Dämmelemente liegt vorzugsweise in einem Rohdichtebereich (Rohdichte des Materials) von 10 kg/m3 bis 20 kg/m3. Die Härte/Festigkeit der härteren Dämmelemente liegt vorzugsweise in einem Rohdichtebereich (Rohdichte des Materials) von 15 kg/m3 bis 30 kg/m3.

Die Erfindung wird nachstehen auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die nachstehenden Zeichnungen näher erläutert.

Hierbei zeigen:

1 eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines mehrlagigen Bauelements nach der Erfindung,

2 eine Schnittansicht durch eine alternative Ausführungsform eines mehrlagigen Bauelements nach der Erfindung,

3 eine zur Schnittansicht nach 1 orthogonale Schnittansicht, entlang der Linie III-III in 1,

4 eine erste Ausführungsform einer Nut-Feder-Verbindung zur Verbindung von härterem und weicherem Dämmelement nach der vorliegenden Erfindung,

5 eine zweite, modifizierte Ausführungsform einer Nut-Feder-Verbindung zur Verbindung eines härteren Dämmelements mit einem weicheren Dämmelement nach der Erfindung,

6 eine nochmals modifizierte Ausführungsform einer Nut-Feder-Verbindung zur Verbindung eines härteren Dämmelements mit einem weicheren Dämmelement nach der vorliegenden Erfindung,

7 eine nochmals modifizierte Ausführungsform einer Nut-Feder-Verbindung zur Verbindung eines härteren und weicheren Dämmelementes nach der vorliegenden Erfindung.

In 1 ist eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform eines mehrlagigen Bauelements nach der Erfindung in einer Schnittansicht dargestellt. Das mehrlagige Bauelement umfasst zunächst parallel zueinander verlaufende plattenförmige Teile 11, 12, die voneinander unter Ausbildung eines Zwischenraumes 16 über Bewehrungselemente 13 beabstandet angeordnet sind. Die Bewehrungselemente 13 weisen dabei in den plattenförmigen Teilen 11, 12 hier durch Eingießen verankerte Ankerabschnitte 26, 27, sowie den Zwischenraum 16 überspannende Verbindungsabschnitte 18 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform verläuft das Bewehrungselement 13 in der hier veranschaulichten Schnittebene zick-zack-förmig, wobei die Verbindungsabschnitte 18 den Zwischenraum 16 diagonal überspannen und die Ankerabschnitte 26, 27 als Abwinklungen eines durchgehenden Stranges des Bewehrungselementes 13 ausgebildet sind. Das hier dargestellte Bewehrungselement 13 kann senkrecht zur Schnittansicht innerhalb der plattenförmigen Teile unter Ausbildung einer zusammenhängenden Gitterstruktur mit weiteren u.U. identisch ausgebildeten Bewehrungselementen verbunden sein, so dass eine Vielzahl der hier konkret dargestellten Bewehrungselemente 13 insbesondere äquidistant zueinander beabstandet angeordnet sind.

In 2 ist eine zur Ausführungsform nach 1 alternative Ausgestaltung dargestellt, die sich lediglich im Verlauf des Bewehrungselements von der Ausführungsform nach 1 unterscheidet. Bei der Ausführungsform nach 2 weist das Bewehrungselement 13' keine im Zwischenraum 16 geradlinig verlaufenden Verbindungsabschnitte 18, sondern gebogene Verbindungsabschnitte 18' auf. Diese sind über ebenfalls gebogene in den plattenförmigen Teilen 11, 12 verankerte Ankerabschnitte 26', 27' miteinander verbunden.

In 3 ist das mehrlagige Bauelement nach 1 in einer zur Schnittansicht von 1 orthogonalen Schnittansicht dargestellt. Der Verbindungsabschnitt 18 wird bei dieser Lösung von zwei Dämmelementen 19, 20 umschlossen, die parallel zum Längsverlauf des Bewehrungselementes 13 angeordnet sind. Die Dämmelemente 19, 20 umgreifen daher in entsprechenden Abständen alle den Zwischenraum 16 überspannende Verbindungsabschnitte 18 eines in der Schnittfläche nach 1 verlaufenden Bewehrungselementes 13. Wie aus 3 erkennbar weisen die weichen Dämmelemente 19, 20 eine solche Elastizität an ihren dem Bewehrungselement zugeordneten ersten Stirnseiten 32 auf, dass sie dieses zumindest teilweise umschließen und ansonsten unter Ausbildung von Kontaktflächen 36, 37 bündig oder weitgehend bündig aneinanderliegen.

Um nicht über die gesamte Ausdehnung der plattenförmigen Teile 11, 12 ein Dämmelement mit derart hoher Elastizität vorsehen zu müssen, sind zwischen zwei Dämmelementen mit hoher Elastizität an ihren dem Bewehrungselement 13 abgewandten Stirnseiten 33 härtere Dämmelemente 21, 22, die ihrerseits Stirnseiten 34, 35 aufweisen, zwischengeschoben.

Hierbei sind die weicheren Dämmelemente 19, 20 mit den härteren Dämmelementen 21, 22 jeweils über wenigstens eine Vorsprünge 23 und korrespondierend ausgestaltete Ausnehmungen 24 umfassende Nut-Feder-Verbindung 17 miteinander verbunden. Die Nut-Feder-Verbindung 17 kann vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass die Vorsprünge 23 sowie die Ausnehmungen 24 formschlüssig ineinandergreifen. In einer speziellen Ausgestaltung können auch Hintergreif-Abschnitte 28, 29 innerhalb der Ausnehmungen 24 vorgesehen sein, um eine in Richtung parallel zu den plattenförmigen Teilen 11, 12, jedoch senkrecht zum Längsverlauf des Bewehrungselementes 13 (senkrecht zur Schnittebene nach 1) zugfeste Verbindung zu definieren.

In den 4 bis 7 sind verschiedene Ausführungsformen einer derartigen zugfesten Nut-Feder-Verbindung 17 veranschaulicht, wobei selbstverständlich zahlreiche Abwandlungen denkbar sind.

In 4 ist eine Nut-Feder-Verbindung 17 veranschaulicht, bei der der Vorsprung 23 am weicheren Dämmelement 20 ausgebildet ist und ein im Wesentlichen kreisförmiges Querschnittsprofil mit einem Steg 41 umfasst. Dieser Vorsprung 23 greift in eine korrespondierend ausgebildete, d.h. im Wesentlichen kreisförmige Ausnehmung 24 im härteren Dämmelement 23 ein, die zum Eingriff des Steges 41 eine entsprechende Öffnung aufweist.

In 5 weist der am weicheren Dämmelement 20 angeformte Vorsprung 23 ein im Wesentlichen T-förmiges Profil auf mit ebenfalls einem Steg 41 sowie einem Querbalken 39. Der im Wesentlichen T-förmig geformte Vorsprung 23 greift in eine entsprechend geformte Ausnehmung 24 im härteren Dämmelement 22 ein.

In 6 ist der am weicheren Dämmelement 20 angeformte Vorsprung im Wesentlichen Y-förmig mit einem Steg 41 sowie einer Erweiterung 40 ausgebildet. Der Y-föxmige Vorsprung greift in eine entsprechend geformte Ausnehmung 24 im härteren Dämmelement 22 ein.

In 7 ist eine nochmals abgewandelte Ausführungsform einer Nut-Feder Verbindung 17 im Sinne der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei hier sowohl das weichere Dämmelement 20 als auch das härtere Dämmelement 22 sowohl einen Vorsprung 23 als auch eine Ausnehmung 24 aufweisen, wobei der Vorsprung 23 des weicheren Dämmelementes 20 in die Ausnehmung 24 des härteren Dämmelementes 22 und der Vorsprung 23 des härteren Dämmelementes 22 in die Ausnehmung 24 des weicheren Dämmelementes 20 eingreift. Es wird hier eine Art „Verhakung" geschaffen, wobei durch die plattenförmigen Teile 11, 12 ein Lösen senkrecht zur Ebene der plattenförmigen Teile 11, 12 verunmöglicht ist und somit ebenfalls eine zugfeste Verbindung parallel zu den plattenförmigen Teilen 11, 12 und zugleich senkrecht zum Längsverlauf der Bewehrungselemente 13 (senkrecht zur Schnittebene nach 1) geschaffen ist.

11, 12plattenförmige Teile 13Bewehrungselemente 16Zwischenraum 17Nut-Federverbindung 18, 18'Verbindungsabschnitt 19, 20weichere Dämmelemente 21, 22härtere Dämmelemente 23Vorsprünge 24Ausnehmungen 26, 27, 26', 27'Ankerabschnitt 28, 29Hintergreif-Abschnitt 32erste Stirnseite (weichere Dämmelemente) 33zweite Stirnseite (weichere Dämmelemente) 34, 35Stirnseiten (härtere Dämmelemente) 36, 37Kontaktflächen 38kreisförmiges Querschnittsprofil 39Querbalken 40Erweiterung 41Steg

Anspruch[de]
  1. Mehrlagiges Bauelement, umfassend plattenförmige Teile (11, 12), die voneinander unter Ausbildung eines Zwischenraumes (16) über Be wehrungselemente (13) beabstandet angeordnet sind,

    a) wobei die Bewehrungselemente (13) an oder in den plattenförmigen Teilen (11, 12) verankerte Ankerabschnitte (26, 27) und den Zwischenraum (16) überspannende Verbindungsabschnitte (18, 18') aufweisen,

    b) wobei der Zwischenraum (16) durch Dämmmaterial aus Kunststoff, insbesondere ausgeschäumtes Material wie EPS, zumindest im wesentlichen ausgefüllt ist,

    c) wobei das Dämmmaterial weichere Dämmelemente (19, 20) und härtere Dämmelemente (21, 22) umfasst,

    d) wobei die weicheren Dämmelemente (19, 20) die Verbindungsabschnitte (18) umgebend und die härteren Dämmelemente (21, 22) von den Verbindungsabschnitten (18) durch die weicheren Dämmelemente (19, 20) beabstandet angeordnet sind,

    e) und wobei die weicheren Dämmelemente (19, 20) mit den härteren Dämmelementen (21, 22) jeweils über wenigstens eine Vorsprünge (23) und korrespondierend ausgestaltete Ausnehmungen (24) umfassende Nut-Federverbindung (17) insbesondere formschlüssig und zugfest verbunden sind.
  2. Mehrlagiges Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weicheren Dämmelemente (19, 20) eine dem zugeordneten Bewehrungselement (13) zugewandte erste Stirnseite (32) und eine dem Bewehrungselement (13) abgewandte zweite Stirnseite (33) umfassen, wobei die Stirnseiten (32) benachbarter weicherer Dämmelemente (19, 20) zumindest teilflächig aneinanderliegen und die Verbindungsabschnitte (18) durch elastische Verformung bündig oder weitgehend bündig einschließen.
  3. Mehrlagiges Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut-Federverbindung (17) über die gesamte Längserstreckung der den Verbindungsabschnitten (18) abgewandten zweiten Stirnseiten (33) der weicheren Dämmelemente (19, 20) und entsprechend den zugeordneten Stirnseiten (34) der härteren Dämmelemente (21, 22) erstreckt.
  4. Mehrlagiges Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung der weicheren Dämmelemente (19, 20) zwischen erster Stirnseite (32) und zweiter Stirnseite (33) deutlich geringer ist als die Ausdehnung in der Richtung parallel zum Längsverlauf der Nut-Federverbindung (17).
  5. Mehrlagiges Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die härteren Dämmelemente (21, 22) beidseits von weicheren Dämmelementen (19, 20) umgeben und mit beiden jeweils über eine Nut-Federverbindung (17) verbunden sind.
  6. Mehrlagiges Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Teile (11, 12) aus Beton und/oder die Bewehrungselemente (13) als Gitterträger aus Metall ausgebildet sind.
  7. Mehrlagiges Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut-Federverbindung (17) mindestens eine am weicheren Dämmelement (19, 20) ausgebildete Ausnehmung (24) umfasst, in die ein am zugeordneten härteren Dämmelement (21, 22) korrespondierend ausgebildeter Vorsprung (23) eingreift.
  8. Mehrlagiges Bauelement nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut-Federverbindung (17) mindestens eine am härteren Dämmelement (21, 22) ausgebildete Ausnehmung (24) umfasst, in die ein am weicheren Dämmelement (19, 20) korrespondierend ausgebildeter Vorsprung eingreift.
  9. Mehrlagiges Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewährleistung einer zugfesten Verbindung die Vorsprünge (23) Abschnitte an oder in den Ausnehmungen (24) hintergreifen, so dass sich weiche und harte Dämmelemente (19 bis 22) im fertigen Bauteil allenfalls durch eine Relativbewegung parallel zur Profillängsrichtung lösen lassen.
  10. Mehrlagiges Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Vorsprünge (23) und Ausnehmungen (24) mit einer in Profillängsrichtung wirksamen Verrastung versehen sind, um die miteinander verbundenen weicheren und härteren Dämmelemente (19, 21; 20, 22) in fester Relativposition zueinander zu halten.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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