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Dokumentenidentifikation DE202007005380U1 06.09.2007
Titel Wandelement
Anmelder fdu Vertriebs- und Planungsgesellschaft mbH & Co. KG, 49124 Georgsmarienhütte, DE
Vertreter Busse & Busse Patentanwälte, 49084 Osnabrück
DE-Aktenzeichen 202007005380
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 06.09.2007
Registration date 02.08.2007
Application date from patent application 12.04.2007
IPC-Hauptklasse E04C 2/38(2006.01)A, F, I, 20070412, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E04C 2/34(2006.01)A, L, I, 20070412, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Wandelement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Wandelemente werden beispielsweise für den Bau von Biogasbehältern verwandt, wobei sie zunächst in Trockenmontage aneinander zu setzen sind und im Verbund miteinander eine ringförmige Doppelschale ergeben, in die dann Beton oder dgl. aushärtende Grußmassen einzubringen sind und eine geschlossene, dichte Ringwand ergeben. Bekannte Wandelemente dieser Art werden durch weitere Armierungen vor dem Guß und auch nach dem Aushärten der Gußverfüllung zusammengehalten. Die Montage ist dabei allerdings anspruchsvoll und arbeitsaufwendig. Sie erfordert auch besondere Maßnahmen, die Wandelemente während der Trockenmontage gegeneinander festzulegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wandelement zu schaffen, welches sich ohne große Schwierigkeiten im Wege der Trockenmontage zu einer ringförmigen Wand zusammensetzen und festlegen läßt, und das auch mit geläufigen bautechnischen Verfahren zu verwenden ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Wandelement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Mit einem Versatz zwischen den beiden Schalen wird es möglich, einfache und robuste Bügel in den beiden Stoßbereichen anzuordnen und gleichwohl die Wandelemente in zumindest einer Anschlußrichtung aneinander zu setzen und zu einem Ring zu schließen. Dazu ist es allerdings auch wichtig, daß in zumindest einem der beiden Stoßbereiche eines Wandelementes die Anker nicht mehr als um das Spaltmaß über die weiter vorstehende Schale, also insgesamt über die Schalenkontur hinausragen. Mit einer solchen Maßgabe ist es möglich, die Wandelemente in Anschlußrichtung nacheinander aufzustellen und den kritischen Lückenschluß für das letzte Wandelement einer solchen Ringwand vorzunehmen, bei dem das Wandelement nicht einfach zunächst mit einen freien Abstand heranzubringen ist und dann in Anschlußrichtung an das vorangehende Wandelement angeschlossen werden kann. Zum Lückenschluß bedarf es einer Schwenkbewegung mit einer Schwenkachse an einer Seite im Stoßbereich zum vorangehenden Wandelement hin, wobei auf der anderen Seite des Wandelements die vom Versatz der beiden Schalen verkürzte Kante vorangeht und die weiter vorstehende Schale folgt. Dazwischenliegende Ankerelemente können dann mit einem Überlappungsbereich über Anker des bestehenden Wandelements gebracht werden, wenn sie nicht über die weiter vorstehende Schale hinausragen und gleichzeitig kann die weiter vorstehende Schale in der vorgegebenen Weise an das bereits stehende Wandelement angeschlossen werden. Während der fortschreitenden Montage sind die Wandelemente bereits einzeln anzuschließen und zu sichern, was besondere zwischenzeitliche Maßnahmen erübrigt.

Vorzugsweise sind die Anker als U-Bügel ausgebildet, so daß sich zwei gegensinnig gerichtete Bügel benachbarter Wandelemente jeweils überlappen und mit einfachen Sperrmitteln wie etwa Stangen oder dgl. gegeneinander verriegelt werden können. Dabei ist der Bügel zumindest mit einem seiner U-Schenkel in der ihm zugeordneten Schale befestigt. Der andere U-Schenkel kann zur besseren Krafteinleitung in das Wandelement gleichfalls mit der zugeordneten Schale befestigt sein. Auf der anderen Seite zeigt sich in der Praxis ein Nachricht- und Anpassungsbedarf in Bezug auf die Lage der Bügel, die ggf. noch mit einfachen Mitteln zumindest geringfügig abgeändert werden müssen. Dazu ist es dann vorteilhaft, die Bügel nur mit einem Schenkel in einer Schale zu verankern, während der andere Schenkel frei an der gegenüberliegenden Schale anliegt und damit zwar aufbiegende Kräfte abfangen kann, ansonsten aber durchaus noch etwa quer zur Bügelebene zu verformen ist.

Die Schalen des Wandelements können grundsätzlich aus einer Vielzahl geeigneter Materialien gefertigt sein, die auch zwischen den beiden Schalen eines Wandelements unterschiedlich sein können, um beispielsweise besondere Anforderungen an die Unempfindlichkeit, Dichtigkeit, Reinigungsmöglichkeit, insbesondere an der Innenseite der zu schaffenden Wand, zu berücksichtigen oder auch Anforderungen an die Isolation und – insbesondere auf der Außenseite – an einen Witterungsschutz zu erfüllen. Im Allgemeinen lassen sich diese Anforderungen relativ preisgünstig und in erprobter Herstellungsweise mit Betonmaterialien erfüllen, die dann in gleichfalls erprobter Weise mit einer Stahlarmierung ausgebildet sein können, mit der die Bügel zu verbinden sind. Dies gewährleistet eine gute Krafteinleitung von den Bügeln in die Wandteile und erlaubt es auch, die Stahlarmierung, die in entsprechender Weise insbesondere auch in Anschlußrichtung verlaufend vorgesehen werden kann, mit fortlaufenden Zuggurten für die entstehende Ringwand vorzusehen. Eine solche Armierung ist als Gitterträger herstellbar, der die Verstrebungen zwischen den Schalen des Wandelements schafft. Es kann also ein Gitterträger als fertiger "Korb", der auch schon die Bügel einschließt, hergestellt werden, an den danach auf beiden Seiten die Schalen angegossen werden.

Damit die Bügel einander überlappen und nicht gegeneinander stoßen, ist ein Versatz der Bügel zweckmäßig. Grundsätzlich können die Bügelebenen dazu bei einem Wandelement in der vorgegebenen Anschlußrichtung auf der einen Seite leicht schräg nach unten abfallend und auf der anderen Seite leicht schräg nach oben ansteigend vorgesehen sein oder aber jeweils in der vorgegebenen Weise zwischen der einen und anderen Seite des Wandelements versetzt werden. Vorzugsweise wird allerdings vorgesehen, daß die Bügel eines Wandelements jeweils auf der einen und auf der anderen Seite in einer gemeinsamen Ebene miteinander und mit einem Armierungsstrang liegen. Der Versatz zwischen den Bügeln wird dann dadurch erreicht, daß zumindest zwei Typen von Wandelementen mit unterschiedlichen Ebenen der Bügel vorgesehen sind, die im Wechsel aneinander gesetzt werden.

Durch den Versatz der beiden Schalen eines Wandelements entsteht mit der überstehenden Schale auf der Innenseite ein Einsprung in den für die beiderseitigen Bügel vorzusehenden Überlappungsbereich und auch damit eine Reduzierung des Freiraums um die Bügel, der etwa als Betonüberdeckung bei stahlarmierten Betonkonstruktionen vorzusehen ist. Zur Abhilfe ist hier vorgesehen, daß die entsprechende Innenschale auf ihrer Innenseite (zur Außenschale hin) Randausnehmungen oder Abfasungen erhält.

Auf der anderen Seite entsteht durch den Versatz der Schalen außenseitig ein Vorsprung mit dem Rand der überstehenden Schale, der optisch stört und auch einem Verputzen oder Verkleiden der Wand auf der Außenseite hinderlich ist. Dem kann dadurch vorteilhaft begegnet werden, daß die Außenschale auf der Außenseite im Bereich des Überstands zu einer verschmälerten Kante hin abgeschrägt oder abgefast wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 Schrägansicht einer Wand und eines Mittelpfostens für einen Biogasbehälter

2 Draufsicht auf die Wand nach 1

3 vergrößerter Ausschnitt aus 2 mit einem vollständigen Wandelement und Teilen eines angrenzenden Wandelements

4 Detailansicht aus 3 mit vergrößerter Darstellung eines Stoßbereichs in Draufsicht.

In 1 ist eine aus Wandelementen 1 ringförmig zusammengesetzte Wand 2 für einen Biogasbehälter dargestellt, über der beispielsweise mit Hilfe eines Mittelpfostens 3 in Kuppeldach und darunter noch eine Gasmembrane zum oberseitigen – auch hermetischen – Abschluß anzubringen ist. Die Wand 2 steht typischerweise auf einer Bodenplatte 5 – meistens aus Beton – auf. Der fertige Biogasbehälter nimmt dann im allgemeinen pumpfähige Stoffe auf, die in Zersetzungsprozessen Brenngas absondern und nach Abklingen der Zersetzungsprozesse aus dem Biogasbehälter ausgebracht werden, wobei Speicherbehälter durchaus ähnlicher Bauart vorgesehen sein können.

Eine solche Wand 2 wird bereits herkömmlich mit Wandelementen in Trockenmontage und nachfolgendem Betonverguß erstellt, wobei die Wandelemente schließlich untereinander durch nachträglich eingelegte Armierungen zusammengehalten werden. Dies bedingt eine aufwendige und auch heikle Trockenmontage.

Wie die 2 erkennen läßt, wird die Wand 2 (vor einem Verguß mit Beton oder einer sonstigen Vergußmasse) zu einem kettenartigen Verbund der einzelnen Wandelemente 1 zusammengesetzt. Dabei werden die Wandelemente 1 in einer vorzugebenden Anschlußrichtung 4 aneinander gefügt, bis sich der Ring der Wandelemente 1 schließt. Allerdings ist die Anschlußrichtung nicht strikt einzuhalten und auch umkehrbar, wenn etwa bei einer teilmontierten Wand an dem erstgesetzten Wandelement fortgefahren wird.

Die Trockenmontage erfolgt typischerweise auf der ebenen Bodenplatte 5, in die auch schon auf der für die Wand vorgesehenen Ringlinie ein Fugenband oder eine Reihe von Dornen oder dgl. zu einer besseren Verankerung zwischen der darauf zu setzenden Wand vorgesehen sein kann.

Die Wandelemente 1 decken jeweils einen Umfangsbereich der Wand 2 ab, der im vorliegenden Fall einheitlich fest vorgegeben ist und sich auch, wie mit strahlenförmig auseinander laufenden Begrenzungslinien 6 angedeutet, auf die Ringform ausrichtet. Auch wenn die Winkelstellung zwischen den Begrenzungslinien 6 Toleranzen zuläßt, so daß im vorliegenden Fall wahlweise von 30 bis zu 40 Elementen mit sehr kleinem Spaltmaß ringförmig zusammengesetzt werden können. Bei ringförmig mit kleinerem oder größerem Durchmesser zusammengesetzten Wandelementen können die auftretenden Spalte durch Fugenabchalungen oder Fugenabdichtungen geschlossen werden. Für ein einfaches Vermessen sind dabei die glatten Elementzahlen 30, 36 oder 40 bevorzugt. Es versteht sich allerdings, daß auch ungerade Zahlen von Wandelementen zusammengesetzt werden können, daß die Wandelemente untereinander nicht zwingend einheitlich in der Wandbreite sein müssen, und daß mit unterschiedlichen Wandelementen auf der nachfolgend beschriebenen Linie auch eliptische oder mehreckige Grundrisse für eine solche Wand zu erstellen sind, auch wenn die ringförmige Anordnung der Belastungssituation durch Innendruck am besten entspricht.

Die 3 zeigt in der vergrößerten Draufsicht ein Wandelement 2 als Ganzes und zwei weitere Wandelemente 1' und 1'' mit anschließenden Teilbereichen. Die Wandelemente 1, 1' und 1'' weisen eine Außenschale 7 und eine Innenschale 8 auf, wobei die Außenschale 7 nach Maßgabe der Begrenzungslinien 6 in 2 breiter ausgeführt ist. Beide Schalen 7, 8 sind im vorliegenden Fall als ebene Platten gegossen, so daß die entstehende Wand 2 eine Polygonform erhält. Es versteht sich, daß die Schalen 7 und 8 auch alternativ an die vorgegebene Ringform der Wand 2 gewölbt angepaßt sein könnten.

Die Schalen 7, 8 sind in Anschlußrichtung 4 gegeneinander versetzt, so daß zumindest eine Schale, hier aber beide Schalen randseitig in einem Stoßbereich 9 gegenüber der anderen übersteht. Im Stoßbereich 9 sind von jedem der aneinanderstoßenden Wandelemente 1 Anker 10, 11 zwischen den Schalen 7, 8 angeordnet. Die Anker können in bekannter Weise vielfältig gestaltet sein, um die Lage der Wandelemente 1 gegeneinander zu sichern und zumindest nach dem Verguß der trockenmontierten Wand Zugkräfte in Wandrichtung zu übertragen. Besonders einfach und zweckmäßig sind Bügel als Anker vorzusehen. Die Anker 10, 11 bilden einen Überlappungsbereich 12, der quer hindurchzuführende Verriegelungselemente 13 aufnimmt, um die Anker 10, 11 miteinander zu verriegeln. Die Verriegelungselemente 13 können beispielsweise stangenförmig ausgebildet sein, um damit mehrere in der Draufsicht deckungsgleich übereinander liegende Anker zu durchgreifen und damit zu verriegeln. Vorzugsweise werden solche Anker 10, 11 in zwei verschiedenen Höhenlagen als zwei jeweils miteinander verriegelbare Verankerungspaare vorgesehen und durch insgesamt durchlaufende Verriegelungsstäbe 13, die einfach von oben hindurchgeführt werden können, gesichert. Eine größere Zahl von Verankerungen in feinerer Höhenstufung ist grundsätzlich möglich, kann aber Justierungsprobleme mit sich bringen, während ein einziges Verankerungspaar im allgemeinen schlecht geeignet ist, die Stellung benachbarter Wandelemente 1 zueinander zu gewährleisten.

Die Schalen 7, 8 können insbesondere bei Ausführung in Beton mit einer Stahlarmierung versehen sein, die auch als Gitterträger oder Gitterkorb Verbindungen zur starren Distanzierung der Schalen 7, 8 bildet und auch die Anker 10, 11 enthält. Diese können einem Stoßbereich 9 zum nächsten Stoßbereich 9 durchlaufende Armierungsstränge bilden, die endseitig mit den Bügeln verbunden sind, wobei die Armierungen innerhalb der Schalen 7, 8 über den nicht dargestellten Gitterträger untereinander verstrebt sind. Daraus folgt eine wirkungsvolle Überleitung von Zugkräften von Wandelement zu Wandelement.

Die Anker 10, 11, als Bügel ausgebildet, sind allerdings nur jeweils mit einem Schenkel 14 in einer der Schalen 7, 8 eingebettet und mit ihren Armierungen verbunden, während sie mit dem anderen Schenkel 15 frei an der gegenüberliegenden Schale anliegen. Dies ermöglicht es, die Bügel bedarfsweise nachzubiegen oder nachzurichten, wobei die Anlage des freien Schenkels 15 an der Innenseite der Schale aufbiegende Zugkräfte auf den Anker abfängt.

Aus 3 und 4 ist ersichtlich, daß der Bügel 11 des vollständig dargestellten Wandelementes 1 auf der Seite, auf der die Außenschale 7 gegenüber der Innenschale 8 übersteht, von der Außenschale 7 abgedeckt ist. Zum Vergleich ist auf der gegenüberliegenden Seite dieses Wandelementes 1 zu erkennen, daß der Bügel 10 dort gegenüber der überstehenden Innenschale 8 vorsteht. Im vorliegenden Fall kann die Montage des letzten, die Wand 2 zu einem Ring schließenden Wandelements betrachtet werden, welches dann beispielsweise von außen herangeführt und mit dem vorstehenden Bügel voran an das Wandelement 1' angesetzt wird, um danach von außen gegen das Wandelement 1'' heranzuschwenken, bis zu der vorgegebenen und gezeichneten Einbaustellung. Es wird dann auf beiden Seiten der gewünschte Überlappungsbereich zwischen den Ankern 10, 11 auf beiden Seiten erreicht und auch der Anschluß zu den benachbarten Wandelementen mit einem vorgegebenen begrenzten Spaltmaß erzielt. Eine einheitlich fortschreitende Montage ist damit möglich. Die verbleibenden Spalte mit begrenzt vorgegebenem Spaltmaß zwischen den aufeinander folgenden Wandelementen 1 können bedarfsweise durch geläufige Dichtungsmittel noch geschlossen werden, ehe ein einheitlicher Verguß erfolgt, der die hermetische Dichtigkeit der Wand 2 sicherstellt und auch mit der Einbettung der Anker und Verriegelungsmittel zwischen diesen einen Formschluß herstellt und jegliches Spiel beseitigt.

Wie aus 4 besonders deutlich erkennbar ist, weist die Innenschale 8 des Wandelementes 1 im Stoßbereich 9 eine abgefaste Innenkante 16 auf, die einen Freiraum gegenüber dem Bügel 10 und insbesondere auch gegenüber dem Bügel 11 des angrenzenden Wandelementes 1' schafft, so daß ausreichend Platz für den Bügel 11beim Montieren der Wandelemente bleibt und insbesondere auch in diesem Bereich eine vorgegebene Betonüberdeckung erzielt wird, die für die Korrossionssicherheit notwendig ist.

Am Wandelement 1a ist eine Abschrägung oder Abfasung 17 im Querschnitt zu erkennen, mit der die Wandstärke zur Endkante 18 gemindert wird. Die Abschrägung 17 paßt die Schale 7 mit der Außenfläche an die Schale 7 des benachbarten Wandelementes 1 an, gegenüber der sie sonst vorstehen würde, und schafft eine optische Anpassung und eine Angleichung der Außenflächen für ein Verputzen oder Verkleiden.


Anspruch[de]
Wandelement (1, 1', 1'') zur Trockenmontage und nachfolgender Gußverfüllung ringförmig geschlossen zusammengesetzter Wände (2), wobei es zwei voneinander beabstandete und mittels Verstrebungen miteinander verbundene Schalen (7, 8) aufweist, die zu zwei Wandaußenflächen hin einen randoffenen Vergußraum begrenzen, und wobei jedes Wandelement (1, 1a, 1b) in einer Anschlußrichtung (4) mit einem vorangehenden und einem nachfolgenden Wandelement (1, 1a, 1b) aneinandersetzbar ist, indem die Schalen (7, 8) in einem Stoßbereich (9) senkrecht zur Anschlußrichtung (4) mit begrenztem Spaltmaß aneinander anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalen (7, 8) eines jeden Wandelements (1) in Anschlußrichtung (4) gegeneinander versetzt angeordnet sind und im Stoßbereich (9) jeweils mehrere in bzw. gegen die Anschlußrichtung gerichtete Anker (10, 11) aufweisen, die jeweils mit einem Anker (10, 11) eines angrenzenden Wandelements (1) in einem Überlappungsbereich (9) zu verriegeln sind und die in zumindest einem der beiden Stoßbereiche (9) eines Wandelements (1) nicht mehr als um das Spaltmaßüber die weiter vorstehende Schale (7, 8) hinausragen. Wandelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker als U-Bügel (10, 11) ausgebildet sind, deren U-Schenkel (14, 15) jeweils einer der beiden Schalen (7, 8) zugeordnet sind und deren U-Bogen im Stoßbereich (9) liegt. Wandelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (10, 11) mit zumindest einem der U-Schenkel (14) in der zugeordneten Schale (8) befestigt sind. Wandelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (10, 11) mit einem zweiten U-Schenkel (15) an der anderen Schale (7) ohne Befestigung anliegen. Wandelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (7, 8) als Betonteile mit einer Armierung aus Stahl ausgebildet sind, mit der die Bügel (10, 11) verbunden sind. Wandelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung als Gitterträger ausgebildet ist, der die Verstrebungen zwischen den Schalen (7, 8) einbezieht. Wandelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung in Anschlußrichtung von einem Stoßbereich (9) zum anderen durchlaufende Armierungsstränge aufweist, die endseitig mit Bügeln (10, 11) verbunden sind. Wandelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (10, 11) senkrecht zur Anschlußrichtung variierend angeordnet sind, um die Bügel (10, 11) benachbarter Wandelemente zur Überlappung mit einem Versatz zu versehen. Wandelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (10, 11) in zwei Anordnungsvarianten vorgegeben sind, die zwei im Wechseln aneinanderzusetzende Ausführungsformen des Wandelements (1, 1', 1'') ergeben. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine für die Innenseite einer zusammengesetzten Wand (2) bestimmte (Innen-)Schale (8) in dem mit einem Überstand gegenüber der anderen (Außen-)Schale (7) versehenen Stoßbereich (9) zumindest im Bereich der Anker (10, 11) eine innenliegende Kantenabfasung (16) hin aufweist. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine für die Außenseite einer zusammengesetzten Wand bestimmte (Außen-)Schale (7) in dem mit einem Überstand gegenüber der anderen (Innen-)Schale (8) versehenen Stoßbereich (9) außenseitig mit einer Abschrägung (17) zu einer verschmälerten Kante (18) hin ausläuft.






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