EP2806083A1 - Vorrichtung zur Befestigung von Kunststoffplatten an Bauwerken oder Bauteilen und Verfahren zum Auskleiden von Bauteilen oder Bauwerken mit Kunststoffplatten - Google Patents

Vorrichtung zur Befestigung von Kunststoffplatten an Bauwerken oder Bauteilen und Verfahren zum Auskleiden von Bauteilen oder Bauwerken mit Kunststoffplatten Download PDF

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EP2806083A1
EP2806083A1 EP13002705.5A EP13002705A EP2806083A1 EP 2806083 A1 EP2806083 A1 EP 2806083A1 EP 13002705 A EP13002705 A EP 13002705A EP 2806083 A1 EP2806083 A1 EP 2806083A1
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EP
European Patent Office
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base body
component
fastening
plastic
structures
Prior art date
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EP13002705.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2806083B1 (de
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Michael Uebigau
Rudolf Hummel
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Agru Kunststofftechnik GmbH
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Agru Kunststofftechnik GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0801—Separate fastening elements
    • E04F13/0832—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
    • E04F13/0833—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable
    • E04F13/0841—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements engaging the outer surface of the covering elements, not extending through the covering
    • E04F13/0842—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements engaging the outer surface of the covering elements, not extending through the covering specially adapted for thin sheet-like materials, e.g. sheet-metal or plastics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/21—Fastening means specially adapted for covering or lining elements
    • E04F13/24—Hidden fastening means on the rear of the covering or lining elements

Definitions

  • the invention relates to a device for fixing plastic sheets to components or structures, in particular to concrete components or concrete structures. Moreover, the invention relates to a method for lining components or structures with plastic plates, in particular concrete or concrete structures. Furthermore, the invention relates to a mounting kit for fixing plastic sheets to components or structures and a lining system for lining of components or structures.
  • concrete protection plates made of plastic are known, with which the concrete components and structures are lined. With the plastic plates, the production of dense concrete pans and a permanent protection against corrosion and abrasion is possible.
  • the EP 1 165 905 B1 describes a concrete protection plate made of thermoplastic material, which has a variety of anchoring elements.
  • the plastic plate is positioned on the front side with formwork elements and poured on the back with concrete, the anchoring elements fix the plates in all directions.
  • plastic plates are known that are not cast with concrete, but are positioned at a distance from the wall. These plastic plates need not have anchoring elements, but only on spacers to support the plates on the component or structure can. The resulting space between the lining and the component or structure can then serve to check the sealing system.
  • plastic panels are penetrated by fasteners.
  • fasteners there is a need for the later sealing of the penetrations as well as the risk of leakage in the area of the seals. Therefore, plastic panels are also glued to concrete components and structures.
  • the smooth surface of the plastic plates does not enter into a permanent frictional connection with the concrete, there is a risk that the plastic plates will come loose over time.
  • the invention is based on the object to simplify the attachment of plastic sheets to components or structures and the lining of components or structures with plastic sheets and to reduce the risk of leaks.
  • the inventive device for fixing plastic sheets is characterized by a base body with a welding element, on the one hand allows a positive and / or non-positive connection with the component or structure and on the other hand a penetration-free attachment of the plastic plates, so that leakage at the junction between plastic plate and base body can not occur.
  • the base body has an underside facing the component or structure and an upper side facing the plastic plate, wherein the base body consists of a thermoplastic material.
  • the welding element is made of an electrically conductive material which is embedded in the base body at its upper side or fixed on the upper side of the base body. Consequently, the welding element can rest on the surface of the base body or be partially or completely embedded in the base body. Preferably, however, the welding element is at least partially embedded in the base body. For manufacturing reasons, it may be advantageous if the welding element is not poured during the injection molding in the base body, but after injection by subsequent melting of the Base body is partially embedded in the surface of the base body, that is thermally connected to the base body.
  • the surface of the welding element of electrically conductive material may be flush with the surface of the base body or spaced from the surface of the base body.
  • the arrangement of the welding element on the surface of the base body is crucial that only the upper, but not the lower portion of the base body melts during the induction welding process.
  • the penetration-free connection between the plastic plate and the base body takes place in that an alternating electromagnetic field is generated, with which the welding element is brought to a temperature which is sufficiently high, so that the thermoplastic material of the base body melts.
  • plastic plate and base body are thermally welded.
  • This welding process is also known as induction welding.
  • Base body and plastic plate are preferably made of materials that melt at the same temperature, preferably from the same plastic.
  • the base body has at least one recess.
  • the fastening device according to the invention simplifies the application and installation of the various lining systems. If the plastic plates are to be arranged to form a gap at a distance from the wall of the component or structure, the fastening devices according to the invention can secure the plastic plates secure. But even if the gap between plates and wall to be potted, the fastening devices according to the invention contribute to a simplification of the process, since the secure attachment of the plastic plates makes the use of formwork elements superfluous, where the plastic plates would otherwise have to support.
  • the welding element is formed as a sheet at least partially embedded in the base body, which is often penetrated by the thermoplastic material of the base body.
  • the welding element is a grid or mesh or web of one or more electrically conductive threads or wires.
  • the welding element is a grid or braid or fabric of galvanized steel wires.
  • the welding element can also be designed as a preferably flat coil.
  • the base body is preferably formed as a body with a flat top and bottom, wherein the top forms a contact surface for the plastic plate and the bottom of a contact surface for the wall of the component or structure.
  • the contact surface on the upper side is preferably larger than the contact surface on the underside, so that a sufficiently large area is available for the welded connection.
  • the base body is a round body with an upper disc-shaped portion and a lower cylindrical portion, wherein the diameter of the disc-shaped portion is larger than the diameter of the cylindrical portion.
  • the upper disc-shaped portion of the welding element is embedded, which melts the disk-shaped portion only in the upper area.
  • a single fastener is sufficient for the attachment of the base body to the component or structure.
  • a single fastener is sufficient.
  • only one central recess is provided in the base body in a further particularly preferred embodiment.
  • the central recess of the base body preferably has an upper cylindrical portion extending to the top of the base body and a lower cylindrical portion extending to the lower surface of the base body.
  • the upper cylindrical portion preferably has a larger diameter than the lower cylindrical portion.
  • the shoulder between the two cylindrical sections of the central recess forms a support for spacer elements, for example washers, which can be inserted into the cylindrical section.
  • the height of the upper cylindrical portion of the recess has a length sufficient for the attachment means not to project beyond the surface of the base body.
  • the fastening means for fastening the base body to the component or structure can be designed differently. In practice, threaded bolts or studs (studs) or threaded rods with nuts have proven to be advantageous. These fasteners can be anchored to the building or component with dowels.
  • the device according to the invention can be provided in a fastening kit which, in addition to the fastening device, also comprises the fastening means and spacing elements.
  • the attachment kit preferably comprises further spacers to compensate for tolerances between the base body and the structure.
  • the spacers may be plastic discs of different thickness, which in a particularly preferred embodiment preferably have the same outer diameter as the outer diameter of the cylindrical lower portion of the base body.
  • the spacers are provided with a radial slot or a recess, so that even after the attachment of the base body can later postpone the spacers laterally without having to loosen the base body again. It but is also possible to provide a spacer in the form of a preferably longitudinally slotted piece of pipe, which is shortened on site to the required length.
  • the fastening kit according to the invention can also be provided as a lining system together with the plastic plates having on one side a plurality of projecting elements on which the plastic plates can be supported on the wall of the component or structure, so that formwork elements can be omitted.
  • the protruding elements are designed as anchoring elements, which may have splaying elements preferably with undercuts to secure anchoring with the potting compound to ensure.
  • Fig. 1 shows a section through the device according to the invention for the attachment of plastic plates to a component or structure.
  • the fastening device has a rotationally symmetrical base body of a thermoplastic material, in particular PE.
  • the base body can also consist of other thermoplastics, for example PP, PVC, PVDF and ECTFE.
  • FIGS. 2 and 3 show the base body in a perspective view in the view from above and below.
  • the base body 1 has a flat upper side 1A to which the plastic plate is attached, and a flat bottom 1B facing the wall of the component to which the base body is attached.
  • the side facing the plastic plate is thus referred to as the top and the wall facing side as the bottom.
  • the base body 1 has an upper disc-shaped portion 2, to which a lower cylindrical portion 3 is connected.
  • the diameter a of the disk-shaped portion 2 is greater than the diameter b of the cylindrical portion 3.
  • the disk-shaped portion is arcuately in the cylindrical portion over.
  • the base body 1 has a central recess 4 for the passage of a fastening means 5, which in Fig. 1 is shown together with the base body.
  • the Central recess 4 has an upper cylindrical portion 4A, to which a lower cylindrical portion 4B connects.
  • the upper portion 4A has a larger inner diameter c than the inner diameter d of the lower cylindrical portion 4B.
  • a single fastener 5 which has a percussion screw 6 and two spacers 7a and 7b.
  • the inner diameter c of the upper portion 4A corresponds to the outer diameter of the larger spacer 7b.
  • the length of the upper portion 4A is dimensioned such that the head 6a of the impact screw 6 is below the surface 1A of the base body when the base body is fixed to the wall of the component.
  • a threaded screw or a threaded rod with a nut can be used to attach the base body.
  • the plastic plate is attached to the upper side 1 A of the base body 1 by means of induction welding.
  • the base body 1 has an induction welding element 8 made of an electrically conductive material, which is embedded in the base body at the top of the base body.
  • the induction welding element 8 is a grid made of galvanized steel wire, which is cut in a ring and surrounds the central recess 4 of the base body 1 concentrically.
  • the outer diameter e of the induction welding member 8 is larger than the outer diameter b of the cylindrical portion 3 and smaller than the outer diameter a of the disc-shaped portion 2 of the base body 1.
  • the welding member 8 is inserted into the disk-shaped portion 2 of the base body 1 such that the upper side of the welding element with the top 1A of the base body closes or lies in a relatively small distance below the surface.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the arrangement of rectangular plastic plates 10 (01, 02, 11 to 18 and 21, 22) for lining a cubic container. This is just an example arrangement.
  • the plastic plates 10 have a flat, the container interior facing side 10A. On the back 10B, the plastic plates on projecting elements 9, which are designed as anchoring elements.
  • the anchoring elements 9 have widening wing elements 9A, 9B, which are potted with a potting compound, such as concrete, screed or mortar 11.
  • Fig. 6 shows a section through a portion of the potted with the potting compound 10 plastic plate in an enlarged view.
  • the wall 12 of the container is freed from loose parts. Thereafter, positions are determined at which the fasteners A are attached to the wall 12 of the container. For this purpose, a corresponding grid is defined, each plastic plate 10 can be assigned a plurality of fasteners A. For large-area linings attachment points should also be at the points where several plastic plates 10 abut. Then holes 13 are drilled at the attachment points, are plugged into the dowels 14. Now, the fastening devices A can be screwed by means of tapping screws (nails), threaded screws or threaded rods with nuts, which are designated by the reference numeral 6, with the container wall 12.
  • Fig. 1 shows a section through disk-shaped spacers 15, 16 of different thickness, which have an outer diameter corresponding to the outer diameter b of the cylindrical portion 3 of the base body 1.
  • the spacers 15, 16 also have a central recess 15A, 16A.
  • the disc-shaped spacers may also be provided with a radial slot or a recess or U-shaped, in order to later postpone the spacers can later, without the attachment of the base body would have to be solved.
  • the plastic plates 10 are positioned, wherein for fixing the plates inner and outer mounting rails 16, 17 are used, which are inserted into the container and support the plastic plates in the corners and along the edges on the inside and outside. At the edges and corners of the plastic plates are welded by means of extruder welds 18 or pull wire welds.
  • the attachment of the plastic plates 10 to the fasteners 1 by means of induction welding by means of induction welding.
  • the induction welding devices suitable for this purpose are known to the person skilled in the art.
  • the induction welding element 8 is brought to a sufficiently high temperature, so that the disk-shaped portion 2 of the base body is welded to the plastic plate. This creates a secure and penetration-free connection between plastic plate and base body, without the risk of leakage at the mounting points.
  • the gap 20 between plastic plates 10 and container wall 12 can be filled with a potting compound 11, whereby the plastic plates are firmly connected to the container.
  • the advantage of using the fasteners is that a shuttering for potting the cavities is not required because the plastic plates are fixed to the container wall.
  • the fasteners ensure sufficient attachment for the plastic sheets.
  • the plastic plates need not have anchoring elements. It is sufficient that the projecting elements of the plastic plates form spacer elements, on which the plastic plates can be supported on the container wall.
  • Fig. 7 shows a section through a portion of a plastic plate 10 'in an enlarged view, which is supported with spacers 9' on the container wall.
  • the fasteners with which the plastic plate is attached to the container wall are in the partial view of Fig. 7 not shown.
  • Concrete protection plates 10 for lining the component or building, which are fastened with the fastening devices according to the invention, are disclosed in US Pat EP 0 436 058 A1 and the EP 0 960 710 B 1 or EP 1 165 905 B1 described. But it can also be used other plastic plates that differ from these plates by the formation of the anchoring or spacer element.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Befestigung von Kunststoffplatten an Bauteilen oder Bauwerken, insbesondere an Betonbauteilen oder Betonbauwerken, sowie ein Befestigungs-Kit zur Befestigung von Kunststoffplatten und ein Auskleidungs-System zum Auskleiden von Bauteilen oder Bauwerken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung A zur Befestigung von Kunststoffplatten zeichnet sich durch einen Basiskörper 1 mit einem Schweiß-Element 8 aus, das einerseits eine form-und/oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Bauteil oder Bauwerk und andererseits eine durchdringungsfreie Befestigung der Kunststoffplatten 10 erlaubt, so dass eine Leckage an der Verbindungsstelle zwischen Kunststoffplatte und Basiskörper nicht auftreten kann. Der Basiskörper 1 weist eine dem Bauteil oder Bauwerk zugewandte Unterseite 1B und eine der Kunststoffplatte zugewandte Oberseite 1A auf, wobei der Basiskörper 1 aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht. Das Schweiß-Element 8 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, das in den Basiskörper 1 an dessen Oberseite 1A eingebettet ist. Die durchdringungsfreie Verbindung zwischen Kunststoffplatte und Basiskörper erfolgt dadurch, dass ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt wird, mit dem das Schweiß-Element 8 auf eine Temperatur gebracht wird, die ausreichend hoch ist, so dass der thermoplastische Kunststoff des Basiskörpers schmilzt. Dadurch werden Kunststoffplatte und Basiskörper thermisch verschweißt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Kunststoffplatten an Bauteilen oder Bauwerken, insbesondere an Betonbauteilen oder Betonbauwerken. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auskleiden von Bauteilen oder Bauwerken mit Kunststoffplatten, insbesondere von Betonbauteilen oder Betonbauwerken. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Befestigungs-Kit zur Befestigung von Kunststoffplatten an Bauteilen oder Bauwerken und ein Auskleidungs-System zum Auskleiden von Bauteilen oder Bauwerken.
  • Zur Abdichtung und zum Schutz von Betonbauteilen und -bauwerken sind Betonschutzplatten aus Kunststoff bekannt, mit denen die Betonbauteile und -bauwerke ausgekleidet werden. Mit den Kunststoffplatten ist die Herstellung von dichten Betonwannen und ein dauerhafter Schutz vor Korrosion und Abrieb möglich.
  • Die EP 1 165 905 B1 beschreibt eine Betonschutzplatte aus thermoplastischem Kunststoff, die über eine Vielzahl von Verankerungselementen verfügt. Die Kunststoffplatte wird an der Vorderseite mit Schalungselementen positioniert und an der Rückseite mit Beton vergossen, wobei die Verankerungselemente die Platten in alle Richtungen fixieren.
  • Darüber hinaus sind Kunststoffplatten bekannt, die nicht mit Beton vergossen, sondern im Abstand zu der Wand positioniert werden. Diese Kunststoffplatten brauchen nicht über Verankerungselemente, sondern nur über Distanzelemente zu verfügen, um die Platten an dem Bauteil oder Bauwerk abstützen zu können. Der entstehende Zwischenraum zwischen der Auskleidung und dem Bauteil oder Bauwerk kann dann zur Überprüfung des Abdichtungssystems dienen.
  • Zur Befestigung der Kunststoffplatten an der Wandung des Bauteils oder Bauwerks im Abstand zu der Wandung sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Die bekannten Befestigungsvorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Kunststoffplatten von Befestigungselementen durchdrungen werden. Dadurch besteht die Notwendigkeit der späteren Abdichtung der Durchdringungen sowie die Gefahr einer Leckage im Bereich der Abdichtungen. Daher werden Kunststoffplatten auch mit Betonbauteilen und -bauwerken verklebt. Da die glatte Oberfläche der Kunststoffplatten aber keine dauerhafte, kraftschlüssige Verbindung mit dem Beton eingeht, besteht die Gefahr, dass sich die Kunststoffplatten im Laufe der Zeit lösen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Befestigung von Kunststoffplatten an Bauteilen oder Bauwerken und die Auskleidung von Bauteilen oder Bauwerken mit Kunststoffplatten zu vereinfachen und die Gefahr von Leckagen zu verringern.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung von Kunststoffplatten zeichnet sich durch einen Basiskörper mit einem Schweiß-Element aus, das einerseits eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Bauteil oder Bauwerk und andererseits eine durchdringungsfreie Befestigung der Kunststoffplatten erlaubt, so dass eine Leckage an der Verbindungsstelle zwischen Kunststoffplatte und Basiskörper nicht auftreten kann.
  • Der Basiskörper weist eine dem Bauteil oder Bauwerk zugewandte Unterseite und eine der Kunststoffplatte zugewandte Oberseite auf, wobei der Basiskörper aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht. Das Schweiß-Element besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, das in den Basiskörper an dessen Oberseite eingebettet ist oder auf der Oberseite des Basiskörpers befestigt ist. Folglich kann das Schweiß-Element auf der Oberfläche des Basiskörpers aufliegen oder teilweise oder vollständig in den Basiskörper eingebettet sein. Vorzugsweise ist das Schweißelement aber in den Basiskörper zumindest teilweise eingebettet. Aus fertigungstechnischen Gründen kann es von Vorteil sein, wenn das Schweiß-Element nicht während des Spritzgießvorgangs in den Basiskörper eingegossen wird, sondern nach dem Spritzguss durch nachträgliches Aufschmelzen des Basiskörpers teilweise in die Oberfläche des Basiskörpers eingebettet wird, d.h. thermisch mit dem Basiskörper verbunden wird.
  • Die Oberfläche des Schweiß-Element aus elektrisch leitfähigem Material kann bündig mit der Oberfläche des Basiskörpers abschließen oder im Abstand zur Oberfläche des Basiskörpers angeordnet sein. Für die Anordnung des Schweiß-Elementes an der Oberfläche des Basiskörpers ist entscheidend, dass nur der obere, nicht aber der untere Abschnitt des Basiskörpers während des Induktionsschweißvorgangs aufschmilzt.
  • Die durchdringungsfreie Verbindung zwischen Kunststoffplatte und Basiskörper erfolgt dadurch, dass ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt wird, mit dem das Schweiß-Element auf eine Temperatur gebracht wird, die ausreichend hoch ist, so dass der thermoplastische Kunststoff des Basiskörpers schmilzt. Dadurch werden Kunststoffplatte und Basiskörper thermisch verschweißt. Dieses Schweißverfahren ist auch als Induktions-Schweißverfahren bekannt. Basiskörper und Kunststoffplatte bestehen vorzugsweise aus Materialien, die bei der gleichen Temperatur schmelzen, vorzugsweise aus demselben Kunststoff.
  • Die kraft- und formschlüssige Verbindung von Basiskörper und Bauteil oder Bauwerk erfolgt mittels einer oder mehrerer Befestigungsmittel, die unterschiedlich ausgebildet sein können. Zur Durchführung des mindestens einen Befestigungsmittels weist der Basiskörper mindestens eine Ausnehmung auf.
  • Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung vereinfacht die Anwendung und Montage der verschiedenen Auskleidungs-Systeme. Wenn die Kunststoffplatten unter Bildung eines Zwischenraums im Abstand zu der Wandung des Bauteils oder Bauwerks angeordnet werden sollen, können die erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen die Kunststoffplatten sicher befestigen. Aber auch wenn der Zwischenraum zwischen Platten und Wandung vergossen werden soll, tragen die erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen zu einer Vereinfachung des Verfahrens bei, da die sichere Befestigung der Kunststoffplatten den Einsatz von Schalungselementen überflüssig macht, an denen sich die Kunststoffplatten ansonsten abstützen müssten.
  • In Versuchen hat sich gezeigt, dass eine sichere Schweißverbindung dann schnell hergestellt werden kann, wenn das Schweiß-Element als ein in den Basiskörper zumindest teilweise eingebettetes Flächengebilde ausgebildet ist, das von dem thermoplastischen Material des Basiskörpers vielfach durchdrungen wird. Vorzugsweise ist das Schweiß-Element ein Gitter oder Geflecht oder Gewebe aus einem oder mehreren elektrisch leitfähigen Fäden oder Drähten. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Schweiß-Element ein Gitter oder Geflecht oder Gewebe aus verzinkten Stahldrähten ist. Das Schweiß-Element kann aber auch als eine vorzugsweise flache Spule ausgebildet sein.
  • Der Basiskörper ist vorzugsweise als ein Körper mit einer flachen Ober- und Unterseite ausgebildet, wobei die Oberseite eine Anlagefläche für die Kunststoffplatte und die Unterseite eine Anlagefläche für die Wandung des Bauteils oder Bauwerks bildet. Die Anlagefläche an der Oberseite ist vorzugsweise größer als die Anlagefläche an der Unterseite, so dass eine ausreichend große Fläche für die Schweißverbindung zur Verfügung steht.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Basiskörper ein runder Körper mit einem oberen scheibenförmigen Teilstück und einem unteren zylindrischen Teilstück ist, wobei der Durchmesser des scheibenförmigen Teilstücks größer als der Durchmesser des zylindrischen Teilstücks ist. In das obere scheibenförmige Teilstück ist das Schweißelement eingebettet, das das scheibenförmige Teilstück nur im oberen Bereich aufschmilzt.
  • Für die Befestigung des Basiskörpers an dem Bauteil oder Bauwerk ist ein einziges Befestigungsmittel ausreichend. Zur Durchführung des einzigen Befestigungsmittels ist bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform nur eine zentrale Ausnehmung in dem Basiskörper vorgesehen.
  • In Versuchen hat sich weiterhin gezeigt, dass optimale Schweißergebnisse mit einem ringförmigen Schweiß-Element erzielt werden, das bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform die zentrale Ausnehmung des Basiskörpers konzentrisch umschließt.
  • Die zentrale Ausnehmung des Basiskörpers weist vorzugsweise einen oberen zylindrischen Abschnitt auf, der sich bis an die Oberseite des Basiskörpers erstreckt, und einen unteren zylindrischen Abschnitt auf, der sich bis an die Unterseite des Basiskörpers erstreckt. Dabei hat der obere zylindrische Abschnitt vorzugsweise einen größeren Durchmesser als der untere zylindrische Abschnitt. Der Absatz zwischen den beiden zylindrischen Abschnitten der zentralen Ausnehmung bildet eine Auflage für Distanzelemente, beispielsweise Unterlegscheiben, die in den zylindrischen Abschnitt eingelegt werden können. Die Höhe des oberen zylindrischen Abschnitts der Ausnehmung hat eine Länge, die ausreichend ist, dass die Befestigungsmittel nicht über die Oberfläche des Basiskörpers vorstehen.
  • Die Befestigungsmittel zur Befestigung des Basiskörpers an dem Bauteil oder Bauwerk können unterschiedlich ausgebildet sein. In der Praxis haben sich Gewindeschrauben oder Schlagschrauben (Schlagnägel) oder Gewindestangen mit Muttern als vorteilhaft erwiesen. Diese Befestigungsmittel können mit Dübeln an dem Bauwerk oder Bauteil verankert werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einem Befestigungs-Kit bereitgestellt werden, das neben der Befestigungsvorrichtung auch die Befestigungsmittel sowie Distanzelemente umfasst. Weiterhin umfasst das Befestigungs-Kit vorzugsweise weitere Distanzstücke zum Ausgleich von Toleranzen zwischen Basiskörper und Bauwerk. Die Distanzstücke können Kunststoffscheiben unterschiedlicher Dicke sein, die bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise den gleichen Außendurchmesser, wie der Außendurchmesser des zylindrischen unteren Teilstücks des Basiskörpers haben. Vorzugsweise sind die Distanzstücke mit einem radialen Schlitz oder einer Ausnehmung versehen, so dass sich die Distanzstücke auch nach der Befestigung des Basiskörpers noch nachträglich seitlich aufschieben lassen, ohne den Basiskörper wieder lösen zu müssen. Es ist aber auch möglich, ein Distanzstück in Form eines vorzugsweise längsgeschlitzten Rohrstücks bereitzustellen, das vor Ort auf die erforderliche Länge gekürzt wird.
  • Das erfindungsgemäße Befestigungs-Kit kann auch als Auskleidungs-System zusammen mit den Kunststoffplatten bereitgestellt werden, die an einer Seite eine Mehrzahl von vorspringenden Elementen aufweist, an denen sich die Kunststoffplatten an der Wandung des Bauteils oder Bauwerks abstützen können, so dass Schalungselemente entfallen können.
  • Für den Fall, dass der Zwischenraum zwischen Kunststoffplatten und Bauteil oder Bauwerk mit einer Vergussmasse, insbesondere Beton oder Mörtel vergossen werden soll, sind die vorspringenden Elemente als Verankerungselemente ausgebildet, die sich verspreizende Elemente vorzugsweise mit Hinterschneidungen aufweisen können, um eine sichere Verankerung mit der Vergussmasse zu gewährleisten.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung von Kunststoffplatten an einem Betonbauteil in geschnittener Darstellung,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung der Befestigungsvorrichtung von Fig. 1 in der Ansicht von unten,
    Fig. 3
    eine perspektivische Darstellung der Befestigungsvorrichtung von Fig. 1 in der Ansicht von oben,
    Fig. 4
    eine Anordnung von Kunststoffplatten in der Draufsicht zur Auskleidung eines quaderförmigen Behälters in schematischer Darstellung,
    Fig. 5A und 5B
    die an der Wandung des Behälters mit den erfindungsgemäßen Befestigungselementen befestigten Kunststoffplatten in geschnittener Darstellung,
    Fig. 6
    einen Schnitt durch ein Teilstück einer Kunststoffplatte, die mit Beton vergossene Verankerungselemente aufweist und
    Fig. 7
    einen Schnitt durch ein Teilstück einer Kunststoffplatte, die sich mit Distanzelementen an der Behälterwandung abstützt.
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung von Kunststoffplatten an einem Bauteil oder Bauwerk. Die Befestigungsvorrichtung weist einen rotationssymmetrischen Basiskörper aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere PE auf. Der Basiskörper kann aber auch aus anderen thermoplastischen Kunststoffen bestehen, beispielsweise PP, PVC, PVDF und ECTFE.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen den Basiskörper in perspektivischer Darstellung in der Ansicht von oben und unten. Der Basiskörper 1 weist eine flache Oberseite 1A, an der die Kunststoffplatte befestigt wird, und eine flache Unterseite 1B auf, die der Wandung des Bauteils zugewandt ist, an der der Basiskörper befestigt wird. Die der Kunststoffplatte zugewandte Seite wird also als Ober- und die der Wandung zugewandte Seite als Unterseite bezeichnet.
  • Der Basiskörper 1 weist ein oberes scheibenförmiges Teilstück 2 auf, an das sich ein unteres zylindrisches Teilstück 3 anschließt. Der Durchmesser a des scheibenförmigen Teilstücks 2 ist größer als der Durchmesser b des zylindrischen Teilstücks 3. Das scheibenförmige Teilstück geht in das zylindrische Teilstück bogenförmig über.
  • Der Basiskörper 1 weist eine zentrale Ausnehmung 4 zur Durchführung eines Befestigungsmittels 5 auf, das in Fig. 1 zusammen mit dem Basiskörper dargestellt ist. Die mittige Ausnehmung 4 weist einen oberen zylindrischen Abschnitt 4A auf, an den sich ein unterer zylindrischer Abschnitt 4B anschließt. Der obere Abschnitt 4A hat einen größeren Innendurchmesser c als der Innendurchmesser d des unteren zylindrischen Abschnitts 4B.
  • Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist ein einziges Befestigungsmittel 5 vorgesehen, das eine Schlagschraube 6 und zwei Distanzstücke 7a und 7b aufweist. Der Innendurchmesser c des oberen Abschnitts 4A entspricht dem Außendurchmesser des größeren Distanzstücks 7b. Die Länge des oberen Abschnitts 4A ist derart bemessen, dass der Kopf 6a der Schlagschraube 6 unterhalb der Oberfläche 1A des Basiskörpers liegt, wenn der Basiskörper an der Wandung des Bauteils befestigt ist. Anstelle einer Schlagschraube kann auch eine Schraube mit Gewinde oder eine Gewindestange mit einer Mutter zur Befestigung des Basiskörpers verwenden werden.
  • Die Kunststoffplatte wird an der Oberseite 1 A des Basiskörpers 1 mittels Induktionsschweißen befestigt. Der Basiskörper 1 weist ein Induktions-Schweißelement 8 aus einem elektrisch leitfähigen Material auf, das an der Oberseite des Basiskörpers in den Basiskörper eingebettet ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Induktions-Schweißelement 8 ein Gitter aus verzinktem Stahldraht, das ringförmig zugeschnitten ist und die zentrale Ausnehmung 4 des Basiskörpers 1 konzentrisch umschließt. Der Außendurchmesser e des Induktions-Schweißelements 8 ist größer als der Außendurchmesser b des zylindrischen Teilstücks 3 und kleiner als der Außendurchmesser a des scheibenförmigen Teilstücks 2 des Basiskörpers 1. Das Schweißelement 8 ist derart in das scheibenförmige Teilstück 2 des Basiskörpers 1 eingebracht, dass die Oberseite des Schweißelements mit der Oberseite 1A des Basiskörpers abschließt oder in einen verhältnismäßig geringen Abstand unterhalb der Oberfläche liegt.
  • Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Auskleidung von Bauteilen oder Bauwerken unter Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beschrieben.
  • Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung von rechteckförmigen Kunststoffplatten 10 (01, 02, 11 bis 18 und 21, 22) zur Auskleidung eines kubischen Behälters. Hierbei handelt es sich nur um eine beispielhafte Anordnung.
  • Mit den Platten 01 und 02 wird der Behälterboden abgedeckt. Da die Bodenplatten 01, 02 in einem Estrich oder Mörtel liegen, brauchen diese Platten nicht mit den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln befestigt zu werden.
  • Die Kunststoffplatten 10 weisen eine flache, dem Behälterinneren zugewandte Seite 10A auf. An der Rückseite 10B weisen die Kunststoffplatten vorspringende Elemente 9 auf, die als Verankerungselemente ausgebildet sind. Die Verankerungselemente 9 weisen sich verspreizende Flügelelemente 9A, 9B auf, die mit einer Vergussmasse, beispielsweise Beton, Estrich oder Mörtel 11 vergossen werden. Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch ein Teilstück der mit der Vergussmasse 10 vergossenen Kunststoffplatte in vergrößerter Darstellung.
  • Zunächst wird die Wandung 12 des Behälters von losen Teilen befreit. Danach werden Positionen festgelegt, an denen die Befestigungselemente A an der Wandung 12 des Behälters befestigt werden. Hierzu wird ein entsprechendes Raster festgelegt, wobei jeder Kunststoffplatte 10 mehrere Befestigungselemente A zugeordnet werden können. Bei großflächigen Auskleidungen sollten sich Befestigungspunkte auch an den Stellen befinden, an denen mehrere Kunststoffplatten 10 aneinanderstoßen. Daraufhin werden an den Befestigungspunkten Bohrlöcher 13 gebohrt, in die Dübel 14 eingesteckt werden. Nunmehr können die Befestigungsvorrichtungen A mittels Schlagschrauben (Nägeln), Gewindeschrauben oder Gewindestangen mit Muttern, die mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet werden, mit der Behälterwand 12 verschraubt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Oberflächen der Befestigungselemente A in einer Ebene liegen und die Höhe der Befestigungselemente größer als die Höhe der Verankerungselemente 9 der Kunststoffplattenl0 ist. Toleranzen werden dadurch ausgeglichen, dass Distanzstücke zwischen die Unterseite 1B des Basiskörpers 1 und der Behälterwandung 12 gelegt werden.
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch scheibenförmige Distanzstücke 15, 16 unterschiedlicher Dicke, die einen Außendurchmesser haben, der dem Außendurchmesser b des zylindrischen Teilstücks 3 des Basiskörpers 1 entspricht. Zur Durchführung des Befestigungsmittels 5 weisen die Distanzstücke 15, 16 ebenfalls eine zentrale Ausnehmung 15A, 16A auf. Die scheibenförmigen Distanzstücke können auch mit einem radialen Schlitz oder einer Ausnehmung versehen oder U-förmig ausgebildet sein, um die Distanzstücke auch nachträglich seitlich aufschieben zu können, ohne dass die Befestigung des Basiskörpers gelöst werden müsste.
  • Nunmehr werden die Kunststoffplatten 10 positioniert, wobei zur Fixierung der Platten innere und äußere Montageleisten 16, 17 verwendet werden, die in den Behälter eingelegt werden und die Kunststoffplatten in den Eckbereichen und entlang der Kanten an der Innen- und Außenseite abstützen. An den Kanten und Eckpunkten werden die Kunststoffplatten mittels Extruder-Schweißnähten 18 oder Ziehdraht-Schweißnähten verschweißt.
  • Die Befestigung der Kunststoffplatten 10 an den Befestigungselementen 1 erfolgt mittels Induktionsschweißen. Die hierzu geeigneten Induktionsschweiß-Geräte sind dem Fachmann bekannt. Durch Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes mit dem Induktionsschweißgerät wird das Induktions-Schweißelement 8 auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht, so dass das scheibenförmige Teilstück 2 des Basiskörpers mit der Kunststoffplatte verschweißt wird. Dadurch wird eine sichere und durchdringungsfreie Verbindung zwischen Kunststoffplatte und Basiskörper geschafften, ohne dass die Gefahr von Leckagen an den Montagepunkten besteht.
  • Nach der Herstellung der Extruder- oder Ziehdraht Schweißnähte 18 und der Induktions-Schweißverbindungen 19 kann der Zwischenraum 20 zwischen Kunststoffplatten 10 und Behälterwandung 12 mit einer Vergussmasse 11 befüllt werden, wodurch die Kunststoffplatten fest mit dem Behälter verbunden werden. Der Vorteil des Einsatzes der Befestigungselemente liegt darin, dass eine Verschalung zum Vergießen der Hohlräume nicht erforderlich ist, da die Kunststoffplatten an der Behälterwand fixiert sind. Für den Fall, dass der Zwischenraum 20 zwischen Kunststoffplatten und Behälterwandung nicht vergossen werden soll, stellen die Befestigungselemente eine ausreichende Befestigung für die Kunststoffplatten sicher. Für diesen Anwendungsfall brauchen die Kunststoffplatten keine Verankerungselemente aufzuweisen. Es ist ausreichend, dass die vorspringenden Elemente der Kunststoffplatten Distanzelemente bilden, an denen sich die Kunststoffplatten an der Behälterwand abstützen können.
  • Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch ein Teilstück einer Kunststoffplatte 10' in vergrößerter Darstellung, die sich mit Distanzelementen 9' an der Behälterwand abstützt. Die Befestigungselemente, mit denen die Kunststoffplatte an der Behälterwand befestigt ist, sind in der Teilansicht von Fig. 7 nicht dargestellt.
  • Betonschutzplatten 10 zum Auskleiden des Bauteils oder Bauwerks, die mit den erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen befestigt werden, sind in der EP 0 436 058 A 1 und der EP 0 960 710 B 1 oder EP 1 165 905 B1 beschrieben. Es können aber auch andere Kunststoffplatten verwendet werden, die sich von diesen Platten durch die Ausbildung der Verankerungs- oder Distanzelement unterscheiden.

Claims (17)

  1. Vorrichtung zur Befestigung von Kunststoffplatten an Bauteilen oder Bauwerken, insbesondere an Betonbauteilen oder Betonbauwerken mit
    einem Basiskörper (1), der eine dem Bauteil oder Bauwerk zugewandte Unterseite (1B) und eine der Kunststoffplatte zugewandte Oberseite (1A) aufweist, wobei der Basiskörper (1) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und mindestens eine Ausnehmung (4) zur Durchführung mindestens eines Befestigungsmittels aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an der Oberseite (1A) des Basiskörpers (1) ein Schweiß-Element (8) aus einem elektrisch leitfähigen Material in den Basiskörper eingebettet oder auf dem Basiskörper befestigt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweiß-Element (8) als ein in den Basiskörper (1) eingebettetes Flächengebilde ausgebildet ist, das von dem thermoplastischen Material des Basiskörpers vielfach durchdrungen wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweiß-Element (8) ein Gitter oder Geflecht oder Gewebe aus einem oder mehreren elektrisch leitfähigen Fäden oder Drähten ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schweiß-Element (8) ein Gitter oder Geflecht oder Gewebe aus verzinkten Stahldrähten ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (1) als ein Körper mit einer flachen Ober- und Unterseite ausgebildet ist, wobei der Basiskörper (1) an der Oberseite (1A) eine größere Anlagefläche als an der Unterseite (1B) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (1) ein runder Körper mit einem oberen scheibenförmigen Teilstück (2) und einem unteren zylindrischen Teilstück (3) ist, wobei der Durchmesser (a) des scheibenförmigen Teilstücks (2) größer als der Durchmesser (b) des zylindrischen Teilstücks (3) ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des scheibenförmigen Teilstücks (2) kleiner als die axiale Länge des zylindrischen Teilstücks ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (1) eine zentrale Ausnehmung (4) zur Durchführung eines Befestigungsmittels aufweist, wobei das Schweiß-Element (8) die zentrale Ausnehmung des Basiskörpers konzentrisch umschließt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Ausnehmung (4) einen oberen zylindrischen Abschnitt (4A), der sich bis an die Oberseite (1A) des Basiskörpers (1) erstreckt, und einen unteren zylindrischen Abschnitt (4B) aufweist, der sich bis an die Unterseite (1B) des Basiskörpers (1) erstreckt, wobei der obere zylindrische Abschnitt (4A) einen größeren Innendurchmesser (c) als der Innendurchmesser (d) des unteren zylindrischen Abschnitts (4B) aufweist.
  10. Befestigungs-Kit dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungs-Kit mindestens eine Befestigungsvorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und mindestens ein Befestigungsmittel (5) zur Befestigung des Basiskörpers an dem Bauteil oder Bauwerk aufweist.
  11. Befestigungs-Kit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (5) eine Schraube (6) oder eine Gewindestange mit einer Mutter aufweist.
  12. Befestigungs-Kit nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungs-Kit mindestens ein Distanzstück (15, 16) zum Ausgleich von Toleranzen zwischen Basiskörper und Bauwerk aufweist.
  13. Auskleidungs-System zum Auskleiden von Bauteilen oder Bauwerken mit einer Mehrzahl von Kunststoffplatten (10) und mindestens einem Befestigungs-Kit nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Kunststoffplatten (10) an einer Seite (10B) eine Mehrzahl von vorspringenden Elementen (9) aufweist.
  14. Auskleidungs-System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, die vorspringende Elemente (9) als Verankerungselemente ausgebildet sind.
  15. Verfahren zum Auskleiden von Bauteilen oder Bauwerken mit Kunststoffplatten, bei dem die Kunststoffplatten (10) an dem Bauteil oder dem Bauwerk im Abstand zu der Oberfläche befestigt werden und die an dem Bauteil oder Bauwerk befestigten Kunststoffplatten zu der Auskleidung miteinander verschweißt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Befestigung der Kunststoffplatten an dem Bauteil oder Bauwerk Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mittels Befestigungselementen (5) an dem Bauteil oder Bauwerk im Abstand zueinander derart befestigt werden, dass die Unterseite (1B) der Basiskörper (1) dem Bauteil oder Bauwerk zugewandt und die Oberseiten (1A) der Basiskörper (1) den an den Basiskörpern zu befestigenden Betonschutzplatten (10) zugewandt sind, und
    dass die Betonschutzplatten (10) mit der Unterseite (10B) an die Oberseiten (1A) der Basiskörper (1) angelegt und mit den Basiskörpern verschweißt werden, indem die Schweiß-Elemente (8) der Basiskörper mit einem elektromagnetischen Wechselfeld erhitzt werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung der Befestigungsmittel (5) Löcher (13) im Abstand zueinander in das Bauteil oder Bauwerk gebohrt werden, in die Dübel (14) gesteckt werden, und dass die Basiskörper (1) mit Gewindestangen und Muttern oder Schrauben (6) an dem Bauteil oder Bauwerk befestigt werden, welche in die Dübel (14) geschraubt werden, wobei zum Ausgleich von Toleranzen vor der Befestigung der Vorrichtungen an dem Bauteil oder Bauwerk Distanzstücke (15, 16) zwischen Bauteil oder Bauwerk und Basiskörper gelegt werden.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (20) zwischen den Betonschutzplatten (10) und der Oberfläche der Bauteile oder Bauwerke mit einer Vergussmasse (11) vergossen wird.
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