Plattenförmiges Bauelement, insbesondere für Wände und Decken
Die vorliegende Erfindung betrifft ein plattenförmiges Bauelement, insbesondere für Wände und Decken, mit Deckplatten und zwischen diesen Deckplatten eingeschlossenem Füllmaterial.
Plattenförmige Bauelemente für Wand- und Deckenkonstruktionen finden heute für Gebäude aller Art, Wohnhäuser, industrielle und landwirtschaftliche Bauten, insbesondere in der Fertigteilbauweise, zunehmend Verwendung. Je nachdem, ob diese Elemente eine tragende Funktion haben oder nur zur Unterteilung des umbauten Raums dienen, sind sie verschieden aufgebaut. Bei den Elementen der überwiegend verwendeten Sandwichbauart müssen für tragende Zwecke sowohl die beiden aussenliegenden Deckschichten als auch die dazwischenliegende Füllschicht fest genug sein, um die auftretenden Belastungen aufnehmen zu können. Wenn die verwendeten Materialien daneben natürlich auch gewisse Ansprüche bezüglich Schall- und Wärmedämmung und dgl.
befriedigen müssen, so steht doch die mechanische Festigkeit dabei an erster Stelle. Bei Bauelementen für reine Trennwände spielen die Festigkeitseigenschaften hingegen eine untergeordnete Rolle, in erster Linie kommt es dabei auf die Schalldämmung an, mehr oder weniger auch auf die Wärmeisolation.
Die letzteren Eigenschaften lassen sich aber auch ohne weiteres erzielen durch Füllkerne aus leichteren und billigeren Stoffen, insbesondere anorganischen Faserstoffen, wie Steinwolle, Glas- und Schlackenwolle und ähnlichem. Hierbei fällt aber allein den Deckplatten zusammen mit den Rahmenelementen die Aufgabe zu, dem Element die auch für Zwischenwände erforderliche, wenn auch geringere Festigkeit zu verleihen.
Es sind plattenförmige Zwischenelemente dieser Art bekannt, die eine zwischen den Deckplatten und den Rahmenleisten eingeschlossene Mineralwollefüllung aufweisen. Diese Füllung trägt zur Festigkeit des Elements nicht bei, sondern belastet im Gegenteil die Deckplatten bei sich setzender Füllung durch einen erddruckähnlichen Innendruck, so dass bei zu geringer Deckplattenstärke die Deckplatten nach aussen gewölbt werden. Bei stehender Montage der Elemente und lockerer Füllung lässt sich zwar ein leichtes, gut wärme- und schallisolierendes Element schaffen, doch kann sich hierbei auch das Füllmaterial eher setzen, so dass die Dichte im unteren Bereich grösser wird und im oberen Teil des Elements unter Umständen ein Hohlraum entsteht. Durch dichtere Füllung lässt sich dies zwar vermeiden, doch wird das Element dadurch schwerer und demgemäss teurer.
Auch müssen in diesem Fall die Deckplatten, um ihr Auswölben zu verhindern, stärker gewählt werden, wodurch das Gewicht und der Preis ebenfalls steigen. Falls solche plattenförmige Elemente auch noch beispielsweise vertikale Drucklasten aufzunehmen haben, so sind diese durch die grosse freie Knicklänge der Deckplatten sehr beschränkt. Eine höhere Belastbarkeit würde wiederum stärkere Deckplatten erfordern mit den vorstehend aufgeführten Nachteilen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines plattenförmigen Bauelements der oben geschilderten Art, das leicht, fest und billig sein soll, also mit vergleichsweise geringem Materialaufwand auskommt, dabei aber die aufgezeigten Nachteile vermeidet.
Das erfindungsgemässe plattenförmige Bauelement ist gekennzeichnet durch Distanzelemente, die sich quer zur Plattenebene über wenigstens einen Teil des Zwischenraums zwischen den Deckplatten erstrecken und als Fixierungen für das Füllmaterial dienen und von denen zumindest ein Teil wenigstens einseitig mit den Deckplatten verbunden ist.
Die Zeichnung zeigt zwei praktisch wichtige Ausführungsformen des erfindungsgemässen Bauelements, und zwar mit teilweise weggebrochen gezeichneten, vorderen Deckplatten.
Das in Fig. 1 dargestellte Bauelement besitzt zwei Deckplatten 1 und 2, beispielsweise aus Asbestzement, Gips, Holzspanmaterial, Metall oder Hartfasern, und mindestens zwei zwischen den Deckplatten eingeklebte hölzerne Rahmenleisten, von denen eine mit 3 bezeichnete aus der Figur ersichtlich ist. Natürlich könnte der Rahmen auch aus einem beliebigen anderen metallischen oder nichtmetallischen, vorzugsweise synthetischen Werkstoff bestehen, insbesondere auch aus Polyester oder aus organischem Schaumstoff mit Füllstoffen. Die zweite, nicht dargestellte Rahmenleiste ist an der zur dargestellten Rahmenleiste parallelen Kante des Elements vorgesehen.
Darüber hinaus können natürlich, falls es der Verwendungszweck erfordert, an den beiden restlichen Stirnseiten des Elements ebenfalls Rahmenleisten vorgesehen sein, so dass die Deckplatten von einem geschlossenen Rahmen eingefasst sind.
Einwärts und parallel der Rahmenleiste 3 befindet sich ein über die ganze Länge des Elements verlaufender, eingeschäumter Schaumstoffstreifen 4, beispielsweise aus Hartmoltopren, mit einem darin befindlichen Kunststoffrohr 5, dessen Länge ebenfalls gleich der betreffenden Erstreckung des Elements ist. Der Schaumstoffstreifen 4 und das in ihm befindliche Kunststoffrohr 5 sind nicht erfindungswesentlich. Sie können beispielsweise zur Verlegung von Rohren und Leitungen dienen oder auch zur Aufnahme von Montageelementen, wie Spannankern, -seilen oder dgl.
In gleichen Abständen voneinander verteilt besitzt das Element etwa kreiszylindrische Zapfen 6 aus eingeschäumtem Hartmoltopren, deren Stirnseiten mit den inneren Deckplattenseiten verbunden sind. Die Stirnseiten dieser Zapfen verkleben sich beim Erstarren des eingegossenen schaumbildenden Ausgangsmaterials von selbst mit den Deckplatten. Beim Erstarren wird der Schaumstoff zwischen den beiden Deckplatten und der ihn umgebenden Füllung unter Druck gehalten, so dass die Verbindung der Deckplatten mit den Zapfen sehr fest ist. Die beiden vordersten, in der senkrechten Schnittebene liegenden Zapfen sind in der Figur nur als Viertelkreiszylinder sichtbar, während der hintere Zapfen ungeschnitten in seiner vollen Grösse dargestellt ist.
Diese Zapfen 6 bilden Distanzelemente zwischen den beiden Deckplatten, und sie verkleinern damit wesentlich deren Knicklängen, so dass die Deckplatten bei gleicher Druckbelastbarkeit in der Plattenebene (Knickbelastbarkeit) dünner und damit leichter gehalten werden können.
Der Raum zwischen den Zapfen 6 ist mit Steinwolle 7 ausgefüllt, die von den Zapfen 6 gestützt wird und damit auch bei lockerer Füllung nicht absinken kann. Es ist dadurch gewährleistet, dass die Gleichmässigkeit der Füllungsdichte immer und über den ganzen Bereich des Bauelements erhalten bleibt. Dies ist auch der Fall bei sehr lockerer Füllung. Ein solches plattenförmiges Bauelement kann also bei gleicher Festigkeit wie die eingangs beschriebenen, bekannten Elemente leichter und damit billiger ausfallen.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Bauelement sind sämtliche Zapfen 6, wie bereits erwähnt, mit beiden Deckplatten 1, 2 unlösbar verbunden. Im vorliegenden Falle ergibt sich, wie bereits gesagt, diese Verbindung von selbst beim Ausschäumen und Erstarren. Es ist aber z.B. auch ohne weiteres möglich, die Zapfen mit den Deckplatten durch Klebung zu verbinden. Bei dieser Ausführung, bei der alle oder ein Teil der Zapfen mit beiden Deckplatten verbunden sind, ergibt sich eine besonders gute Verbundwirkung, Knicken oder Beulen tritt erst bei starker Druckbelastung auf.
Häufig genügt aber die Festigkeit vollauf, wenn nur ein Teil der Zapfen mit beiden Deckplatten verbunden wird und die anderen Zapfen nur einseitig an einer der beiden Deckplatten befestigt werden. Dies kann die Fertigung unter Umständen bedeutend erleichtern, indem z.B. die Zapfen ausserhalb des Bauelements durch Giessen, Pressen oder Herausschneiden aus dem Vollen vorgefertigt und nachträglich eingeklebt werden. Eine solche Variante empfiehlt sich in den Fällen, wo die Festigkeit keine Rolle spielt und die Füllung besonders locker sein soll. Da keine Ansprüche an die Festigkeit gestellt werden, brauchen nur einige Zapfen beidseitig verbunden zu werden, wogegen aber zur Stützung der lockeren Füllung doch eine grössere Zahl von Zapfen benötigt wird, für die aber eine einseitige Fixierung genügt.
Natürlich können solche Bauelemente aus dem jeweiligen Verwendungszweck angepassten Schichten bestehen, sowohl in bezug auf die Deckplatten als auch hinsichtlich der Füllung. Mit einer Dampfbremsschicht, beispielsweise an einer der Deckplatten, lassen sich solche Bauelemente auch für Aussenwände verwenden.
Das in Fig. 2 axonometrisch und in Fig. 3 im Schnitt dargestellte Wandelement erfüllt höhere Ansprüche bezüglich Schalldämmung, da bei ihm die Distanzelemente 8, 9, 10 mit nur einer der Deckplatten 11, 12 verbunden sind und damit die Brückensvirkung der Zapfen 6 des vorher beschriebenen Wandelements wegfällt. Infolgedessen sind hierbei an jeder Stelle die beiden Deckplatten durch die Füllschicht schwingungstechnisch besser voneinander isoliert. Das Füllmaterial besteht im vorliegenden Falle aus zwei verhältnismässig dünnen Dämmplatten 13, 14 aus mineralisierter Holzwolle, deren Gesamtdicke nur etwa ein Drittel der Dicke des Wandelements beträgt.
Die beiden Dämmplatten liegen wellenförmig zwischen den Deckplatten 11, 12, wobei sie das mittlere, dicke Distanzelement 10 von beiden Seiten umschliessen und zwischen letzterem und den beiden Deckplatten 11, dünneren, je paarweise vorhandenen Distanzelementen 8, 12 eingeklemmt sind, wogegen sie zwischen den beiden 9 unter Pressung aufeinanderliegen. Alle Distanzelemente 8, 9, 10 haben die Form runder Laibe. Die Aussenflächen der äusseren Distanzelemente 8, 9 verkleben sich beim Ausschäumen und Erstarren mit den Deckplatteninnenseiten, während ihre Innenseiten ziemlich tief in die sehr grob strukturierten Dämmplatten hinein verankert sind und somit ausserordentlich gut halten. Das gleiche gilt auch für das innere Distanzelement 10.
Da die Distanzelemente in ihren Nestern unter Druck ausschäumen, ergibt sich eine sehr gute Fixierung gegenüber den Deckplatten, die praktisch gleich gut ist wie jene durch die beidseitig mit den Deckplatten 1, 2 verklebten Zapfen 6 der in Fig. 1 dargestellten Ausführung. Gegenüber dieser aber bietet die Wandplatte nach Fig. 2 ausser den oben geschilderten Vorteilen die Möglichkeit, Luftkammern 15, 16, 17 vorzusehen, die die Wärmeisolation des Bauelements verbessern. Als weiteres Plus kann die Ersparnis an Füllstoffplatten und damit an Gewicht genannt werden.
Wie beim eingangs beschriebenen Wandbauelement lassen sich auch bei diesem ihre inneren Komponenten, also Füllmaterial und Distanzelemente, variieren. Bei- spielsweise kann nur eine einzige Dämmschichtplatte vorgesehen sein, die wellenförmig zwischen abwechselnd zu ihren beiden Seiten liegenden äusseren Distanzelementen und der betreffenden linken bzw. rechten Deckplatte eingeklemmt ist. Das mittlere Distanzelement (in der Fig. 2 und 3 mit 10 bezeichnet) entfällt hierbei. Auch lässt sich die örtliche Anordnung der Distanzelemente mannigfach abwandeln, wobei als praktisch besonders wichtig eine gestaffelte Versetzung zweier benachbarter Reihen genannt sei.