GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Element-System zum Bau von
Gebäuden, durch welches man Fussböden, Decken und Wände erhält auf
der Basis von vorfabrizierten Elementen, welche man leicht zum
Gebrauchsort transportieren kann, wo sie eine schnelle und einfache
Montage eines jeglichen Gebäudes ermöglichen, sei es für Wohnungen oder
andere Nutzung.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Formen für die Herstellung oder
Erarbeitung der vorgenannten Elemente.
Der Zweck der Erfindung ist es, Elemente herzustellen, welche eine einfache
und schnelle Verbindung untereinander ermöglichen, sowohl bei den
Hauptwänden und den Trennwänden als auch bei den Decken und
Fussböden, ohne die typischen Probleme der Rissbildung, welche sich aus
den unterschiedlichen Wärme-Ausdehnungs-Koeffizienten der verschiedenen
Materialien ergeben.
STAND DER TECHNIK VOR DER ERFINDUNG
Im Bereich des Bauens von Gebäuden ist die Benutzung vorgefertigter Teile
oder Elemente allgemein verbreitet, aber üblicherweise bezieht sich das auf
ganz bestimmte Teile eines Baues, zum Beispiel die Fassade.
Obwohl man auch die Benutzung vorgefertigter Elemente für fast den
gesamten Bau versucht hat, wobei man sich auf vorgefertigte Elemente
unterschiedlicher Art und Natur stützte, hat sich diese Technik nicht verbreitet,
da sie Schwierigkeiten bei der Montage oder dem Zusammenfügen von
Elementen unterschiedlicher Natur aufweist. Insbesondere die Rissbildung
auf Grund der Unterschiede beim Wärme-Ausdehnungs-Koeffizienten der
genannten Materialien unterschiedlicher Art.
Auf Grund dessen weist der aktuelle Stand der Technik keine konstruktiven
Lösungen für eine Gesamtheit mit weitgehender Homogenität in den
Materialien für den Bau von Gebäuden auf, ausgehend von vorgefertigten
Konstruktions-Elementen, welche ein System zur schnellen Montage und
Zusammenfügung einschliessen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Element-System, welches die Erfindung vorschlägt, löst die vorher
dargestellte Problematik zur vollen Zufriedenheit und ermöglicht, dass die
Arbeiten "in situ" oder direkt auf der Baustelle auf ein Minimum zurückgehen,
bis nur auf die zur Montage der verschiedenen Elemente notwendigen
Arbeiten, welche in diesem bestimmten Gebäude anfallen, wobei alle
Elemente vorfabriziert, das heisst in einer vorangegangenen industriellen
Produktion in dafür ausgerüsteten Fabriken erarbeitet wurden.
Zu diesem Zweck basiert das System vorzugsweise auf der Benutzung von
Leichtbeton aus dem Grundmaterial Blähton, obwohl auch andere Materialien
benutzt werden können, zur Herstellung von massiven Elementen in
unterschiedlichen Breiten, Höhen und Dicken, je nach Aufgabe in jedem
konkreten Fall, mit der Besonderheit, dass diese Elemente (Module) an den
Seiten, wo man sie mit anderen ähnlichen Elementen zusammenfügt, jeweils
kanalartige Vertiefungen von ansehnlicher Grösse aufweisen, welche beim
Zusammenfügen von Modulen rohrförmige Hohlräume ergeben, die
mehrfachen Nutzen haben. So kann zum Beispiel darin die Kanalisierung für
verschiedene Zwecke erfolgen, es erfolgt in ihnen die Verbindung der
Stabilisierungsstangen und sie dienen der Aufnahme von Baustahl-Bewehrungen
und Leichtbeton der gleichen Komposition wie der der
Wandelemente zwecks chemischer Verbindung.
Die Elemente (Module, Panele) sind mit durchgehenden Stabilisierungsstangen
aus Baustahl versehen, welche vom Boden der sich
gegenüberliegenden kanalartigen Vertiefungen durch das ganze Element
reichen und deren ringförmige Endstücke in diese Vertiefungen hineinragen
und welche nach stirnseitigem Aufstellen der Elemente (Module, Panele)
deren Verbindung untereinander durch Haken oder kräftige Klammern
ermöglichen, die ausser einer schnellen Montage der Elemente auch ein
Demontieren nach provisorischer Aufstellung zulassen.
Bei Eck-Elementen wird eine der kanalartigen Vertiefungen, die sich
normalerweise an den Stirnseiten der Elemente befinden, an einer Frontseite
rechts oder links so angeordnet, dass sie mit dem Endstück eines anderen
normalen Elements derart zusammenstösst, dass dadurch aus zwei
Elementen eine komplette Ecke gebildet wird. Bei anderen Wandelementen
können an Vorder- oder Rückseite in jeder beliebigen Position andere
kanalähnliche Vertiefungen bestehen, um an jeder gewünschten Stelle eine
andere Mauer oder Trennwand sowohl rechtwinklig als auch in anderem
Winkel abzweigen zu lassen oder einzufügen.
Wenn es sich um Elemente für Böden und Decken handelt, sind diese
Elemente mit entsprechender Bewehrung aus Baustahl versehen, um ihnen
die gewünschte mechanische Festigkeit zu geben.
Um diese Elemente (Panele, Module) zu erhalten, sind strukturierte
Gussformen vorgesehen, deren Grundlage eine Platte aus Niro-Stahl oder
anderem stabilen und nichtrostenden Material bildet, deren Dimensionen
merklich über die der zu erhaltenen Panele hinausgehen, und wo rechtwinklig
aufstehende Ränder oder Halterungen die Funktion von Stützen übernehmen
für die Anbringung der inneren "Profilstücke", welche in Formen und
Dimensionen ausgelegt sind, um die gewünschten kanalartigen Vertiefungen
zu erhalten, die ihrerseits mit Hilfe von Abstands-Stücken an diesen
Halterungen anliegen, wobei die Abstands-Stücke einerseits jede gewünschte
Breite der Panele festlegen und andererseits die spätere leichte
Herausnahme der Profilstücke aus der Gussform ermöglichen. Es ist klar,
dass die sogenannten Profilstücke in Anzahl und positioneller Anordnung mit
entsprechenden Vertiefungen zur Aufnahme der Endstücke der
Stabilisierungsstangen und entsprechender Halterungen, zum Beispiel
Noppen, zur Aufnahme der Rohre ausgerüstet sind.
Auf diese Weise erhält man ein "offenes System", welches die freie
Schöpfung und Realisierung jeglichen Gebäudes erlaubt, wie zum Beispiel
ein Wohnhaus, in jedem gewünschten Ausmass und jedem Entwurf, dessen
vorgefertigte Elemente "auf Lager" gehalten werden, und was eine schnelle
und einfache sowie unmittelbare Montage erlaubt, nach erfolgter Auswahl
eines bestimmten Entwurfes.
Man erhält massive Wände mit ansehnlicher Stärke und hohen Werten für
thermische und akustische Isolierung sowie hohem Dampfdurchlässigkeitsgrad,
die ihnen der Blähton verleiht, und man erhält so viele Säulen wie
man für notwendig erachtet, indem man die rohrartigen Hohlräume mit
Baustahlbewehrungen versieht und (normalerweise) mit demselben
Leichtbeton verfüllt, der die Wände bildet, ohne dass Schalungsarbeiten
notwendig sind.
Eine entsprechende Feinkörnung desselben Materials an den Ober- und
Unterschichten, aufgebracht während des Herstellungsprozesses in der Form,
erlaubt eine optimale Oberflächenstruktur ohne die Notwendigkeit des
üblichen und teueren Verputzens am Bau, wodurch auch das Risiko des
Abplatzens des Putzes entfällt, da alle Schichten des Betons in einem
gemeinsamen Prozess und wirklicher Verbindung abgebunden haben und
eine echte Einheit bilden, so dass nach Verspachtelung der Nuten an den
Verbindungsstellen die Wände streichfähig sind.
Die zum Bau aufgewandte Zeit reduziert sich sehr stark, von Monaten auf
Tage, was eine enorme Kostensenkung bedeutet, wenn man bedenkt, dass
die Arbeitskosten den grössten Teil der Kosten im Rahmen der
herkömmlichen Bauweise ausmachen, wobei gleichzeitig die Übergabe-zeiten
verkürzt werden, was erlaubt, die Finanzierungskosten jedes Baues zu
reduzieren.
Die Umwelt wird geschont, da weder Bauschutt und Materialreste noch
nennenswerte andere Abfälle anfallen und kein Holz unnötig in Hilfskonstruktionen
verbraucht wird.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die vorliegende Beschreibung zu ergänzen und zum besseren
Verständnis der Erfindung beizutragen, in Übereinstimmung mit der
Darstellung einer praktischen Realisierung derselben, fügt man als
integrierenden Bestandteil dieser Beschreibung einen Satz Zeichnungen bei,
wo man in illustrierender Weise, und ohne zu limitieren, folgendes dargestellt
hat:
- Figur 1. -
- stellt einen Querschnitt durch ein typisches Wandelement oder
Panel oder Modul dar.
- Figur 2. -
- zeigt, entsprechend einer ähnlichen Darstellung der vorher
genannten Figur, ein Detail der Verbindung oder Ver-einigung
zwischen zwei Wand-Elementen.
- Figur 3. -
- zeigt eine Eck-Verbindung zweier Wand-Elemente, wofür eines
davon entsprechend abgeändert wurde.
- Figur 4. -
- zeigt einen T-förmigen Anschluss zwischen drei Modulen, wobei
eins eine andere Dicke hat.
- Figur 5. -
- zeigt, entsprechend ähnlicher Darstellung der vorherigen Figuren,
einen seitlichen Anschluss mit Nut und Feder eines dünneren
Wandelements an einem beliebigen Punkt eines Elements
grösserer Dicke.
- Figur 6. -
- zeigt eine schematische Darstellung in Perspektive des Elements
der Figur 1, in welches ausserdem Anschlusskästen und Rohre
oder Schläuche für elektrische oder andere Installationen
eingefügt wurden.
- Figur 7. -
- zeigt, mit ähnlichen Zusätzen wie in der vorherigen Zeich-nung, ein
Detail in Perspektive der Gesamtheit, wie in Figur 4 gezeigt.
- Figur 9. -
- zeigt eine Draufsicht der Verbindung wie in der vorherigen
Zeichnung.
- Figuren 10 und 11
- zeigen entsprechende Ansichten im Profil und als
Draufsicht der mechanischen Verbindung zwischen Boden- und
Decken-Platten.
- Figur 12. -
- zeigt ein Detail im Schnitt des Elements der Figur 1 im
Herstellungsprozess desselben im Inneren der Herstellungsform.
- Figur 13.-
- zeigt eine Draufsicht der Gesamtheit wie in der vorherigen Figur
dargestellt.
ÜBLICHE REALISIERUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der dargestellten Zeichnungen, insbesondere der Figuren 1, 2
und 6, kann man sehen, wie das Element-System, das die Erfindung
vorschlägt, aus rechteckigen Platten besteht, welche in dem Fall, dass sie für
Wandelemente vorgesehen sind, eine Länge haben, die der Höhe eines
Stockwerkes entspricht, Elemente (1) mit der Besonderheit, dass sie an den
Längsseiten oder Vertikalen je eine kanalartige Vertiefung (2) beachtlicher
Grösse aufweisen, die offensichtlich den entsprechen-den Gegenstücken
gegenüber angeordnet werden, wie Figur 1 zeigt, wobei im Grund der
Vertiefung (2) die Endstücke einer Vielzahl von Stabili-sierungsstangen (3)
herausragen, Stangen, die, wie man in der Detail-darstellung der Figuren 8
und 9 sieht, jeweils in Ringen enden, die direkt im Inneren der Kanäle (2)
zugänglich sind, so dass, wenn die Wandelemente stirnseitig
aneinanderstossen, so wie die Figur 2 zeigt, die Ringe von der einen und der
anderen Seite sich gegenüberstehen, was erlaubt, sie mit Haken oder
Klammern (5) zu verbinden, wie man auch bei den Figuren 8 und 9 sieht,
welche Vereinigungen oder Ver-bindungsbrücken zwischen den Elementen
(1) darstellen, die dieselben ausreichend stabilisieren und verbinden.
Offensichtlich, und ausgehend von dieser Lösung für die Module oder
Elemente (1), bestehen Elemente wie das mit 11 benannte in der Figur 3,
welche eine ihrer kanalartigen Vertiefungen (2) auf einer Breit-seite haben,
genau gesagt auf ihrer Innenseite und in der Nähe der Kante, wenn man eine
Eckverbindung beabsichtigt, wie in besagter Figur ausgewiesen.
Es ist ebenfalls das Vorhandensein von Modulen (21) vorgesehen, ähnlich
wie Modul (1), welche aber an den Schmalseiten mindestens eine der
kanalartigen Vertiefungen in unsymmetrischer Ausführung (2") ausweisen,
um zwischen zwei benachbarten und stirnseitig zusammen-stossenden
Elementen eine Öffnung für Anschluss als Nut und Feder auszubilden für den
Anschluss eines andersartigen Moduls oder Panels (6) mit gleicher oder
unterschiedlicher Dicke, welches an der Schmalseite seines Anschlusses
einen Nerv oder Feder (7) aufweist zwecks Einführung zwischen die eine
gemeinsame Ebene bildenden benachbarten Elemente (21), so wie die Figur
4 zeigt.
Es ist des weiteren die Möglichkeit von Panelen oder Modulen (31)
vorgesehen, ähnlich wie die Module (1) und mit den genannten Kanälen an
den Schmalseiten, welche an einem beliebigen Punkt ihrer Breit-seiten eine
weitere kanalartige Vertiefung (8) aufweisen zwecks seitlich abgehenden
Anschlusses an die des Moduls (6) wie vorher genannt und wie in Figur 5
dargestellt.
Durch all diese Panele ist es möglich, auf erstaunlich schnelle und einfache
Art und Weise ein Gebäude jeglichen Ausmasses und mit jeder gewünschten
inneren Unterteilung zu errichten oder zu montieren unter Anwendung der
jeweils angemessenen Module (1), (11), (21), (31) und (6), welche
untereinander ausreichend mittels Haken oder Klammern (5) verbunden sind,
und die in den Bereichen des Zusammenstossens röhrenartige Hohlräume (9)
ausbilden, welche vom Boden bis zur Decke reichen und welche, während sie
noch leer sind, für alle möglichen Kanalisierungen genutzt werden können
und/oder die mit Bewehrungen und Beton (vorzugsweise mit derselben
Komposition wie das Hauptteil der Wände) ausgefüllt werden, um die Struktur
des Gebäudes auszusteifen.
Die Platten für Böden und) Decken, nicht zeichnerisch dargestellt, verbindet
man ähnlich wie die Figur 2 zeigt, und sie weisen eine ähnliche Grundstruktur
wie die Elemente (1) auf, wobei aber im Inneren Baustahlbewehrungen
eingebracht sind, die ihnen die statisch notwendige strukturelle Festigkeit
verleihen.
Wie die Figuren 12 und 13 zeigen, benutzt man zur Herstellung eines Panels
(1), oder jeglichen anderen vorgenannten Moduls, eine Gussform, gebildet
durch eine Platte (10) aus nichtrostendem Material, wie zum Beispiel Niro-Stahl,
mit rechtwinkligen Aufbiegungen oder angebrachten Stützen (12) an
den Seiten, welche niedriger sind als das zu erhaltene Modul oder Panel (1),
zwischen denen Abstandshalter (13) angebracht werden, welche die
entsprechenen Profilstücke (14) halten, deren Querschnitt den vorgesehenen
kanalartigen Vertiefungen (2) entspricht, wobei die Profilstücke (14) sich
gegenüber angeordnet sind, verbunden durch die Rohre (15), die
hauptsächlich zur Herausnahme aus der Form und zum innerbetrieblichen
Transport des Moduls bestimmt sind, und durch die Stabilisierungsstangen
(3), welche mit ihren ringförmigen Endstücken (4) in das Innere der
Profilstücke hineinragen, und man trägt dann schichtweise den Leichtbeton
(16) über die eingebrachten Strukturen auf, welcher nach entsprechender
Vibrierung das Element, Panel oder Modul (1) bildet unter Einschluss aller
Zubehörteile, wobei die Abstandshalter (13) einen doppelten Zweck haben,
einerseits die Profilstücke (14) entsprechend der gewünschten Breite des
Moduls (1) zu distanzieren und andererseits das Entformen des besagten
Moduls zu ermöglichen.
Bevor der Beton (16) eingebracht wird, werden die Kästen für Verbindungen
oder Kontrolle der Installationen (17) eingebracht und untereinander mit den
Leitungsrohren (18) verbunden, welche, wie Figur 6 zeigt, innerhalb eines
Moduls Verbindungen herstellen und/oder verschiedene Module
untereinander verbinden, wie Figur 7 zeigt, wo ausserdem schematisch ein
Lichtschalter (19) und eine Steckdose (19;) sowie das vergrösserte Detail der
Verbindung zwischen Rohren (18) von verschiedenen benachbarten Modulen
(6) dargestellt ist.