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Dokumentenidentifikation DE10040694B4 15.12.2005
Titel Bauelement
Anmelder Deutsche Rockwool Mineralwoll GmbH & Co. oHG, 45966 Gladbeck, DE
Erfinder Nowack, Peter, 45879 Gelsenkirchen, DE
Vertreter F. Köhne und Kollegen, 50968 Köln
DE-Anmeldedatum 19.08.2000
DE-Aktenzeichen 10040694
Offenlegungstag 07.02.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse E04C 2/284
IPC-Nebenklasse E04B 1/74   B32B 15/14   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Bauelement bestehend aus zwei im Abstand angeordneten Schalen und einer zwischen den Schalen angeordneten Dämmschicht, wobei die Schalen an ihren Enden Verbindungselemente aufweisen, die der Verbindung zweier benachbart angeordneter Bauelemente dienen, wobei jede Schale an einem ersten Ende ein im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildetes Steckelement und an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende eine komplementär zum Steckelement ausgebildete Steckeraufnahme aufweist, die Steckeraufnahme im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, das Steckelement einer Schale mit der Steckeraufnahme der benachbarten Schale kraftschlüssig verbindbar ausgebildet ist und die beiden Schalen des Bauelements an gegenüberliegenden Enden eine Steckeraufnahme und ein Steckelement aufweisen.

Derartige Bauelemente sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden in der Regel auch als Sandwichelemente bezeichnet und im Bereich von Gebäudefassaden, insbesondere bei Industriebauten zur Wärme- und/oder Schalldämmung verwendet. Üblicherweise bestehen derartige Bauelemente aus zwei parallel zueinander verlaufenden, im Abstand zueinander angeordneten Metallschalen, zwischen denen eine Schicht aus Dämmmaterial, insbesondere Mineralfaserdämmstoffen angeordnet ist. Die beiden Schalen können über Stege miteinander verbunden sein. Es ist ferner bekannt, die Schalen an ihren Schmal- oder Längsseiten mit Verbindungselementen auszubilden, die ein Ineinanderstecken benachbarter Bauelemente ermöglichen. Hierbei sind an gegenüberliegenden Längs- oder Schmalseiten der Bauelemente unterschiedliche Verbindungselemente angeordnet, die korrespondierend zueinander ausgebildet sind, so dass die Bauelemente bei zutreffender Orientierung ineinander geschoben und miteinander verbunden werden können. Hierbei muss eine dichte Anlage der zwischen den Schalen angeordneten Dämmmaterialien gewährleistet sein, um Wärme- und/oder Schallbrücken zu vermeiden. Dennoch entstehen im Bereich der Verbindungselemente solche Wärme- und/oder Schallbrücken, die auch im Hinblick auf den Brandschutz von Nachteil sind.

Aus der DE-OS 20 30 744 ist ein derartiges Bauelement bekannt, bei dem zwischen den Schalen eine vorgeformte Schicht aus Isoliermaterial angeordnet werden soll. Beispielsweise ist Urethanschaum als Isolierstoff genannt, der in situ aufgeschäumt werden soll, d. h. der Schäumungsvorgang erfolgt nachdem die beiden Schalen im Abstand zueinander angeordnet sind. Das Aufschäumen kann demzufolge herstellerseitig oder auch baustellenseitig erfolgen, wobei ein baustellenseitiges Aufschäumen hinsichtlich der dafür erforderlichen Einrichtungen sehr umfangreich und damit unwirtschaftlich ist. Es ist daher von einem herstellerseitig vorgesehen Aufschäumen auszugehen.

Als alternative Isolierstoffe nennt die DE-OS 20 30 744 Asbestzement, Glasfasern oder ein anderes isolierendes und/oder feuerfestes Material als Füllstoff zwischen den beiden Schalen, ohne dass die Ausgestaltung dieses alternativen Isolierstoffes zu entnehmen ist.

Die Anordnung eines in situ aufgeschäumten Isolierstoffs hat den Nachteil, dass der Isolierstoff mit den Schalen vollflächig verklebt. Darüber hinaus besteht die nicht unerhebliche Gefahr, dass sich beim Schäumprozess Hohlräume bilden, die Wärmebrücken oder Schallbrücken darstellen können, so dass die Anforderungen hinsichtlich eines Wärmedämm- bzw. Schalldämmanspruchs nicht vollständig und zufriedenstellend erfüllt werden. Darüber hinaus hat das in situ Aufschäumen den Nachteil, dass die Festigkeit der Dämmschicht zwischen den beiden Schalen nur sehr gering ist, insbesondere wenn kein Hartschaum, sondern Glasfasern verwendet werden. Hier lässt sich eine beliebige Verdichtung der einzubringenden Fasermasse nur technisch sehr aufwendig erzielen, was aber den Preis derartiger Produkte stark erhöht. Im übrigen ist erkennbar, dass die Herstellung derartiger Bauelemente durch die erforderliche Anlagentechnik für das Aufschäumen sehr kostenintensiv ist.

Diese vorbekannten Bauelemente können zu Gebäuden oder Gebäudeteilen zusammengefügt werden, wobei aber zwischen benachbarten Bauelementen Wärme-, Brand- und/oder Schallbrücken entstehen können. Um diese Wärme-, Brand- und/oder Schallbrücken zu vermeiden werden Dichtungsstreifen vorgeschlagen, die in den Übergangsbereich zwischen benachbarten Bauelementen eingesetzt sind. Diese Dichtungsstreifen liegen im Bereich der Außenflächen und sind daher der Witterung ausgesetzt, die ein hochwertiges Material erfordert, um Beschädigungen zu vermeiden. Entsprechende Dichtungsstreifen sind daher teuer und aufwendig einzubauen.

Aus der DE 695 00 076 T2 ist ferner einer isolierendes Baupaneel bekannt, das aus einer Schicht eines isolierenden Fasermaterials, wie beispielsweise Stein- oder Mineralwolle besteht, wobei die Fasern rechtwinklig zu den großen Oberflächen der Schicht verlaufend ausgerichtet sind. Die Schicht ist zwischen zwei gewellten Blechen angeordnet, die an den zwei einander gegenüberliegenden Flächen der Bleche verklebt sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement zu schaffen, mit dem in einfacher Weise wärme- und/oder schallgedämmte Gebäudeteile herstellbar sind, wobei die Verbindung zwischen benachbarten Bauelementen möglichst ohne Wärme-, Brand- und/oder Schallbrücken einfach und kostengünstig ausgebildet ist.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht vor, dass die Dämmschicht aus einem platten- oder mattenförmigen Mineralfaserelement besteht und dass ein Dämpfungs- und/oder Dichtungselement aus einem Mineralfaserdämmstoff in der Steckeraufnahme befestigt ist.

Ein derart ausgebildetes Bauelement ist in besonders einfacher Weise zu verbauen, da es unabhängig von seiner Orientierung mit benachbarten Bauelementen verbindbar ist. Darüber hinaus stellt die Anordnung eines Steckelements und einer Steckeraufnahme im Bereich jeweils einer Kante des Bauelements sicher, dass eine einfache und feste Verbindung zwischen benachbarten Bauelemente erzielbar ist.

Mit diesem Dichtungselement kann die Fuge zwischen benachbarten Schalen und somit zwischen benachbarten Bauelementen in einfacher Weise derart geschlossen werden, dass eine optimale Abdichtung gegen Wärme-, Brand- und Schallbrücken erzielt wird. Ein solcher Mineralfaserdämmstoffstreifen kann in die Steckeraufnahme eingeklebt oder eingeklemmt sein. Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, alternativ oder zusätzlich einen Mineralfaserdämmstoffstreifen im Bereich des die beiden Schenkel des Steckelements verbindenden Stegs anzuordnen.

Vorzugsweise sind das Steckelement und die Steckeraufnahme in Richtung auf die zwischen den Schalen angeordnete Dämmschicht ausgerichtet, so dass das Bauelement eine im wesentlichen ebene Oberfläche hat, die eine flächenbündige Anlage der Bauelemente an einer Fassade ermöglichen. Die Verbindungselemente stehen somit nicht über die allgemeine Oberfläche des Bauelementes hervor und liegen zwischen den beiden Schalen, so dass sie auch vor Beschädigungen geschützt sind.

Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Bauelementes ist vorgesehen, dass jedes Steckelement einstückig mit der Schale ausgebildet ist und zwei parallel zur Fläche der Schale verlaufende Schenkel aufweist, die über einen bogenabschnittförmig ausgebildeten Steg miteinander verbunden sind. Von Vorteil ist es ferner, dass jede Steckeraufnahme einstückig mit der Schale ausgebildet ist und zwei parallel zur Fläche der Schale verlaufende Schenkel aufweist, die über einen Steg miteinander verbunden sind. Die Schalen lassen sich daher einschließlich Steckelement und Steckeraufnahme in einem Preßvorgang aus beispielsweise einem Metallblech herstellen. Hierdurch werden Verarbeitungsungenauigkeiten durch eine gegebenenfalls notwendige Montage der Steckeraufnahme bzw. des Steckelements an der Schale vermieden. Durch die Ausgestaltung der Steckeraufnahme mit zwei parallel zur Fläche der Schale verlaufenden Schenkel, die über einen Steg miteinander verbunden sind und durch die Ausgestaltung des Steckelements mit zwei parallel zur Fläche der Schale verlaufenden Schenkel, die über einen bogenabschnittförmig ausgebildeten Steg miteinander verbunden sind, wird eine einfache Montage benachbarter Bauelemente ermöglicht, wobei das Steckelement in die Steckeraufnahme einschiebbar ist. Der bogenabschnittförmige Steg ist hierbei frei von Kanten, so dass das Einschieben des Steckelements in die Steckeraufnahme vereinfacht ist.

Vorzugsweise ist die Steckeraufnahme über ein sich rechtwinklig zur Schale und zum ersten Schenkel erstreckenden Steg an die Schale angeschlossen, wobei das Steckelement ebenfalls über einen Steg an die Schale angeschlossen ist, welcher Steg im montierten Zustand miteinander zu verbindender Schalen im wesentlichen parallel zum erstgenannten Steg ausgerichtet ist, so dass zwischen benachbarten Schalen ein möglichst dichter Anschluß benachbarter Bauelemente erzielbar ist. Die Verbindung benachbarter Schalen erfolgt vorzugsweise reibschlüssig dadurch, dass das Steckelement einer jeden Schale geringfügig breiter als die Steckeraufnahme ausgebildet ist, so dass die Außenflächen des Steckelementes reibschlüssig auf den Innenflächen der Steckeraufnahme aufliegen. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Steckeraufnahme und Steckelement möglichst lang auszubilden, um einen möglichst großen Reibschluß zu erzielen.

Vorzugsweise erstrecken sich die Steckeraufnahme und/oder das Steckelement über die gesamte Breite der Schale. Es ist aber auch möglich, die Steckeraufnahme über die gesamte Breite der Schale auszubilden und das Steckelement in einzelne Abschnitte zu unterteilen, wobei zumindest an den Enden der Schale jeweils ein Teil des Steckelementes angeordnet sein sollte.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bauelementes ist vorgesehen, dass die Steckeraufnahme im Bereich ihres freien Schenkels eine in die Aufnahme hereinragende Abkantung aufweist, hinter der das Steckelement formschlüssig halterbar ist. Sei dieser Ausgestaltung wird das Steckelement an der Abkantung vorbei unter einen Winkel in die Steckeraufnahme eingeschoben und anschließend in eingeschobener Position derart verschwenkt, dass benachbarte Sauelemente eine ebene Fläche bilden und ein Schenkel des Steckelementes hinter der Abkantung der Steckeraufnahme verrastet. Hierdurch wird ergänzend zur reibschlüssigen Verbindung benachbarter Schalen auch eine formschlüssige Verbindung erzielt.

Schließlich ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Dämmschicht aus einem Mineralfaserelement besteht, das einen Faserverlauf im wesentlichen rechtwinklig zu seinen großen Oberflächen aufweist. Derartige Mineralfaserelemente, die plattenförmig oder mattenförmig vorliegen können, bieten eine hohe Druckfestigkeit in Richtung der Flächennormalen des Mineralfaserelementes, so dass sie sich für die Verwendung in derartigen Bauelementen besonders eignen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

1 eine erste Ausführungsform des Übergangsbereichs zweier benachbart angeordneter Bauelemente in einer Draufsicht;

2 eine zweite Ausführungsform des Übergangsbereichs zweier benachbarter Bauelemente in Draufsicht;

3 die Anordnung der beiden benachbarten Bauelemente gemäß 2 in einer Montageposition und

4 die Anordnung der beiden Bauelemente gemäß den 2 und 3 in montierter Stellung.

In 1 ist eine erste Ausführungsform eines Übergangs zwischen zwei benachbarten Bauelementen 1 dargestellt. Jedes Bauelement 1 besteht aus einer ersten Schale 2 und einer zweiten Schale 3, die aus Metallblech ausgebildet und in Abstand zueinander sowie parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. Zwischen den Schalen 2 und 3 ist eine Dämmstoffplatte 4 angeordnet, die den gesamten Hohlraum zwischen benachbarten Schalen 2 und 3 ausfüllt und aus einer Mineralfaserplatte besteht, die einen Faserverlauf im wesentlichen rechtwinklig zu ihren großen Oberflächen aufweist, die an den Innenwandungen der Schalen 2 und 3 anliegen.

Jede Schale 2 weist an ihrer dem benachbarten Bauelement 1 zugewandten Kante 5 ein Verbindungselement auf, das als Steckeraufnahme 6 ausgebildet ist. Jede Steckeraufnahme besteht aus einem ersten freien Schenkel 7 und einem zweiten Schenkel 8, die über einen Steg 9 miteinander verbunden sind. Die beiden Schenkel 7 und 8 sind parallel zur Oberfläche der Schale 2 ausgerichtet, wobei der Schenkel 8 über einen Steg 10 mit der Schale 2 verbunden ist, welcher Steg parallel zum Steg 9 verläuft. Beide Stege 9 und 10 sind parallel zur Flächennormalen der Schale 2 und somit rechtwinklig zu den Schenkeln 7 und 8 ausgerichtet.

Die Steckeraufnahme 6 liegt insgesamt im Innenbereich zwischen benachbarten Schalen 2 und 3 eines Bauelementes 1.

An dem der Steckeraufnahme 6 gegenüberliegenden Ende der Schale 2 bzw. 3 ist ein mit der Steckeraufnahme 6 korrespondierend ausgebildetes Steckelement 11 angeordnet. Die Anordnung erlaubt die Drehung jeden Elements um eine der drei Hauptachsen und eine freie Variation der Orientierung der Einzelelemente jeweils untereinander. Das Steckelement 11 besteht aus einem freien Schenkel 12 und einem weiteren Schenkel 13. Die Schenkel 12 und 13 sind über einen im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildeten Steg 14 miteinander verbunden, wobei der Abstand der parallel zueinander verlaufenden Schenkel 12 und 13 geringer ist, als der Abstand zwischen den Schenkeln 7 und 8 der Steckeraufnahme 6, in die das Steckelement 11 einsteckbar ist.

Der Schenkel 13 ist über einen weiteren Steg 15 mit der Schale 2 verbunden, wobei der Steg 15 bei miteinander verbundenen Bauelementen 1 parallel zum Steg 10 und somit rechtwinklig zur Fläche der Schale 2 verläuft. Zwischen dem Steg 15 und dem Steg 10 benachbarter Bauelemente 1 ist eine Fuge 16 ausgebildet.

Das Steckelement 11 ist reibschlüssig in die Steckeraufnahme 6 eingesteckt, d.h., die Außenflächen der Schenkel 12 und 13 liegen auf den Innenflächen der Schenkel 7 und 8 auf, wobei die freien Schenkel 7 und 12 jeweils kürzer ausgebildet sind, als die gegenüberliegend angeordneten Schenkel 13 und 8.

Die Fuge 16 erstreckt sich durch das gesamte Verbindungselement, bestehend aus Steckeraufnahme 6 und Steckelement 11. Im Bereich der Stege 9 und 14 ist ein Dämpfungs- und Dichtungselement 17 in Form eines Mineralfaserstreifens angeordnet. Das Dämpfungs- und Dichtungselement 17 dichtet die Fuge 16 zwischen benachbarten Bauelemente 1 derart ab, dass hier keine Wärme-, Brand- oder Schallbrücke entsteht.

Aus den 1 und 2 ist zu erkennen, dass jedes Bauelement 1 an einer dem benachbarten Bauelement 1 zugewandten Kante jeweils eine Steckeraufnahme 6 und ein Steckelement an gegenüberliegenden Schalen 2, 3 aufweist.

Im Vergleich zur Ausführungsform gemäß 1 weist die Ausführungsform gemäß 2 ergänzend am freien Ende des freien Schenkels 7 eine Abkantung 18 auf. Diese Abkantung 18 dient als Abstützung für den freien Schenkel 12 des Steckelementes 11, so dass das Steckelement 11 nicht nur reibschlüssig in der Steckaufnahme 6, sondern auch formschlüssig durch die Anlage des freien Schenkels 12 an der Abkantung 18 gehaltert ist.

Steckeraufnahme 6 und Steckelement 11 erstrecken sich über die gesamte Länge der Schalen 2 bzw. 3 und sind aufgrund ihrer Materialbeschaffenheit aus Metall biegeelastisch ausgebildet.

In den 3 und 4 ist die Montage zweier benachbarter Bauelemente an einer Fassade 19 dargestellt. Gemäß 3 wird das rechte Bauelement 1 unter einem Winkel an das linke Bauelement 1 angesetzt, so dass der freie Schenkel 12 des Steckelements 11 am rechten Bauelement 1 hinter die Abkantung 18 geschoben werden kann. Sobald der freie Schenkel 12 hinter der Abkantung 18 verrastet ist, wird das rechte Bauelement 1 in Richtung auf die Fassade 19 verschwenkt, wodurch sich die Steckeraufnahme 6 des rechten Bauelementes 1 über das Steckelement 11 des linken Bauelements 1 schiebt, bis der freie Schenkel 12 des Steckelements 11 des linken Bauelements hinter der Abkantung 18 der Steckeraufnahme 6 des rechten Bauelementes 1 einschnappt und der die Montage durchführenden Person signalisiert, dass die benachbarten Bauelemente 1 nunmehr in einer ordnungsgemäßen Position reib- und formschlüssig angeordnet sind. Anschließend kann das rechte Bauelement 1 in an sich üblicher Weise mit der Fassade 19 verbundenen werden. Die montierte Position der beiden benachbarten Bauelemente 1 ergibt sich aus der 4.


Anspruch[de]
  1. Bauelement bestehend aus zwei im Abstand angeordneten Schalen (2, 3) und einer zwischen den Schalen (2, 3) angeordneten Dämmschicht (4), wobei die Schalen (2, 3) an ihren Enden Verbindungselemente aufweisen, die der Verbindung zweier benachbart angeordneter Bauelemente (1) dienen, wobei jede Schale (2, 3) an einem ersten Ende ein im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildetes Steckelement (11) und an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende eine komplementär zum Steckelement (11) ausgebildete Steckeraufnahme (6) aufweist, die Steckeraufnahme (6) im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, das Steckelement (11) einer Schale (2, 3) mit der Steckeraufnahme (6) der benachbarten Schale (2, 3) kraftschlüssig verbindbar ausgebildet ist und die beiden Schalen (2, 3) des Bauelements (1) an gegenüberliegenden Enden eine Steckeraufnahme (6) und ein Steckelement (11) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht (4) aus einem platten- oder mattenförmigen Mineralfaserelement besteht und dass ein Dämpfungs- und/oder Dichtungselement (17) aus einem Mineralfaserdämmstoff in der Steckeraufnahme (6) befestigt ist.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Steckelement (11) einstückig mit seiner Schale (2, 3) ausgebildet ist und zwei parallel zur Fläche der Schale (2, 3) verlaufende Schenkel (12, 13) aufweist, die über einen bogenabschnittförmig ausgebildeten Steg (14) miteinander verbunden sind.
  3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steckeraufnahme (6) einstückig mit ihrer Schale (2, 3) ausgebildet ist und zwei parallel zur Fläche der Schale (2, 3) verlaufende Schenkel (7, 8) aufweist, die über einen Steg (9) miteinander verbunden sind.
  4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckeraufnahme (6) über einen sich rechtwinklig zur Schale (2, 3) und zum ersten Schenkel (8) erstreckenden Steg (10) an die Schale (2, 3) angeschlossen und dass das Steckelement (11) ebenfalls über einen Steg (15) an die Schale (2, 3) angeschlossen ist, welcher Steg (15) im montierten Zustand miteinander zu verbindender Schalen (2, 3) im wesentlichen parallel zum Steg (10) ausgerichtet ist.
  5. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckeraufnahme (6) im Bereich ihres freien Schenkels (7) eine in die Aufnahme hereinragende Abkantung (18) aufweist, hinter der das Steckelement (11) formschlüssig halterbar ist.
  6. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (11) geringfügig breiter als die Steckeraufnahme (6) ausgebildet.
  7. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Außenflächen des Steckelements (11) reibschlüssig auf Innenflächen der Steckeraufnahme (6) aufliegen.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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