WO2008138377A1 - Bauelementensatz mit elementen aus polypropylen - Google Patents

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WO2008138377A1
WO2008138377A1 PCT/EP2007/004277 EP2007004277W WO2008138377A1 WO 2008138377 A1 WO2008138377 A1 WO 2008138377A1 EP 2007004277 W EP2007004277 W EP 2007004277W WO 2008138377 A1 WO2008138377 A1 WO 2008138377A1
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components
cavities
component
polypropylene
building elements
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PCT/EP2007/004277
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Inventor
Hugo Leeb
John Herbert Haritos
Original Assignee
Hugo Leeb
John Herbert Haritos
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2/04—Walls having neither cavities between, nor in, the solid elements
    • E04B2/06—Walls having neither cavities between, nor in, the solid elements using elements having specially-designed means for stabilising the position
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    • E04B2002/0243—Separate connectors or inserts, e.g. pegs, pins or keys
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    • E04B2002/0256—Special features of building elements
    • E04B2002/0265—Building elements for making arcuate walls

Definitions

  • the invention relates to a set of components with components made of polypropylene for the manufacture of spatial structures, namely in particular building blocks, building block fasteners and toy figures.
  • Polypropylene members are known in the art (e.g., DE 2150314 A). However, the polypropylene is not specified.
  • the known components also do not serve the creation of structures such as buildings.
  • the invention is a set of components or toy figures are to be created, which are lightweight and therefore easy to transport, are mechanically resistant and can be easily assembled in case of need well and by laymen and also have ideal insulation properties.
  • the polypropylene is an expanded, so foamed polypropylene (EPP) with a molding density of at least 40 kg / m 3 and preferably in the range of 45 to 70 kg / m 3 lying.
  • EPP expanded, so foamed polypropylene
  • This provides the required strength and dimensional stability, which is particularly useful for components such as building blocks, and the weight of the elements can be kept very low, so that components of a reasonable size can be raised and held by a single person with one hand.
  • the EPP is impact-resistant and hardly sensitive to dot pressure.
  • EPP with at least 50 kg / m 3 , in particular with 55 kg / m 3 , since at this density after casting no appreciable shrinkage of the component takes place and thus more easily constant sizes can be produced, while at the lower densities, even if they give sufficient strength, yet one Volume shrinkage occurs, which is not constant and therefore requires a re-sorting of the products.
  • An additional advantage is the good thermal insulation of the material, as a result of which buildings constructed with it offer advantages especially in climatically extreme areas, but also in climatically temperate areas, where considerable efforts are made to save heating and cooling energy.
  • living rooms with 80 m 2 with 1000 watts and living rooms with 18 m 2 with 60 watts are sufficiently heated.
  • the components according to a special Schallschluck- execution have a rippled or provided with knobs or the like surface, so that the produced wall can reflect the sound only broken.
  • the components have the characteristic that the components are flush-fitting surfaces surface-to-surface having cavities opening on these surfaces , in which mutually adjacent components on both sides engaging connecting body can be introduced.
  • the bodies are in the simplest case parallelepipeds with rectangular outer surfaces, but a kit may also include arched structures, corner joints, angled elements, columns, etc.
  • EPP other materials are also suitable for these components; preferred alternatives are foamed polystyrene, which, however, has a lower impact resistance than EPP or gypsum granules bound by adhesive.
  • the connecting bodies may also be partially made of expanded polypropylene having a molded density of at least 40 kg / m 3, and preferably from 50 to 70 kg / m 3 , which can be easily dimensioned with sufficient strength for this function, but may also be one-third of that Costs can be made of polystyrene, which has sufficient strength for this use and there is exposed to any point pressure or shock, or may partially consist of unexpanded plastic or metal.
  • the cavities and the connecting body dovetail-like engagement structures, wherein the cavities are rectilinear V-shaped grooves whose V-vertex below Forming an open gap along the contact surface extends whose V-legs are directed into the interior of the device strip or rail-shaped cavities and whose at least one end opens V-shaped on one of the outer surfaces of the device; and the connecting bodies are in cross-section cross-shaped prisms, which, divided in their longitudinal direction, identify two V-shaped halves whose cross-section is complementary to the V-shaped grooves.
  • connecting elements can be used, for which the cavities are inwardly directed channels from an outer surface of the component, while the connecting bodies are bars whose outer dimensions are complementary to the inner dimensions of the channels.
  • the connecting bodies are round rods and have the channels on the diameter of the rods matched, projecting towards the channel projections so that is ensured by small elastic compression of the projections a tight fit of the rods, which are in particular pipes.
  • the inwardly projecting projections in the channel can also conically taper the resulting inner diameter of the channel cavity in order to facilitate the insertion of the round rods.
  • channels for the rods and rod-shaped parts of wall anchoring elements can be used, which further comprise, for example, a mounting plate, which can be attached in particular to the ceiling or floor, in the case of a 90 ° twisted mounting but also on a vertical wall. This makes it possible to anchor the structures erected from the structural elements and to stabilize them, for example, against wind power.
  • a preferred embodiment of the particular cuboidal components is that the cavities extend straight through the individual component from a first outer surface to an opposite second outer surface, in the course of their extension
  • the constrictions serve to limit the insertion depth of the connecting body, so the bars or prisms, and to prevent their slipping to lower-lying components.
  • the channels can also have a limited depth. Through channels but lead to a certain material savings.
  • the ducts can also be used to carry electrical or water installations, so you can install electrical outlets, switches, lights, water inlets and outlets, etc. anywhere
  • the channels or additional introduced holes or other continuous cavities which may also be horizontal, are filled with concrete, optionally after drawing rods to achieve highly stable structures, at the same time in high degree of heat and soundproof.
  • the fluidly poured concrete breaks down in the cavities, forming a lattice or skeleton that gives the wall stability and weight-bearing capacity.
  • the system of the component set can be optimally adapted to individual requirements.
  • the components are suitable for a variety of applications whenever an arrangement of stable walls is to be created quickly and simply.
  • the special material makes the products even more valuable in terms of climate and the environment. It is also very versatile, e.g. by sawing, screwing, drilling, brushing, wallpapering, filling, etc., which further enhances the versatility.
  • Fig. 1 in perspective view, parts of a kit with two components and with Connecting bodies;
  • FIG. 2 shows one of the components in perspective view
  • FIG. 3 is a plan view of a modified embodiment of the component of FIG. 2
  • FIG. Fig. 4 shows a modified embodiment of the other in Fig. 1 with illustrated component in
  • FIG. 5 shows a perspective view of a cross-shaped connecting body.
  • 6 shows a perspective view of a tubular connecting body; 7 shows a terminating element with possibilities for connecting installations; 8 shows a cross section through a channel in one of the components, in a sectional plane VIII-
  • FIG. 15 shows a serpentine line constructed from different arch elements
  • FIG. 16 shows a top view of an oblique connection component
  • 17 is a plan view of a wall corner with a rounding formed therein from an arc element and two oblique connection components.
  • Fig. 18 is a top view and front view of a vertical arc component
  • Fig. 19 in perspective and in a central cross section, a component in the form of a column.
  • Fig. 1 shows elements of a kit for rapid erection and also dismantling of stable walls, as it takes place, for example, in the theater, for the fair, for the construction of shelters in disaster areas, etc.
  • Basic elements are two "blocks" 1 and 2 designated cuboidal components that, often joined together, form the actual wall.
  • connecting body namely a cross-sectionally isosceles cross-shaped prism body, which is referred to as a cross connector 3, and tubular connector.
  • the building blocks 1 and 2 and the cross connectors 3 are made of expanded, that is foamed polypropylene, commonly referred to as "EPP" for short, with a bulk density or molding density of 55 kg / m 3 .
  • EPP foamed polypropylene
  • the material properties are unfavorable, at above the specified value of increased density increases the cost of materials unnecessarily and eventually the weight.
  • One aspect of the production is the shrinkage of the material after casting, when the molding density is too low, in particular less than 50 kg / m 3 . Although the strength is then still sufficient, but irregular deviations occur, which can be avoided by the slightly higher mold weight.
  • the cross connectors can also be made of polystyrene.
  • the specified EPP has a high compressive strength and compression hardness, a tensile strength in the range of 750 to 800 kPa at an elongation at break of about 20%, a temperature resistance of -40 ° C to +50 0 C and a burning performance of 42 mm / min with limited Flammability, and a water absorption under 1.1 vol% after 1 day.
  • the thermal conductivity is 0.04 W / mK. From this data results the excellent suitability of the material for many construction purposes.
  • the production of molded parts from this material is carried out by a special method so that it brings a granules of expanded polypropylene by pressure in a mold for implosion and thereby compacted.
  • the material can still be added pigments to produce, for example, white, brown, black or otherwise colored blocks.
  • the blocks can be provided in different sizes, but also in a unit size.
  • the blocks 1 and 2 are offered with the following dimensions: height 330 mm, depth 300 mm, length of the block 1: 450 mm, and the block 2: 300 mm.
  • the series may conveniently be supplemented by blocks of 150 mm depth and 150 mm, 600 mm and 750 mm in length.
  • these are only dimensions, for example, but in any case meet the requirements of the dimensional stability and strength of conventional structures.
  • the cross connectors 3 can, as described, made of the same material as the blocks 1 and 2 or from another sufficiently strong material. They have in plan a transverse, oblique cross-configuration with four wings 8 and with rounded edges in the throats between the wings 8, as well as with a core body 9, from which the wings 8 go out. Adjacent wings 8 include a right angle, opposite wings 8 have a common radial or median plane.
  • the cross connector 3 must have sufficient strength, to absorb the tensile forces occurring between the blocks 1, 2 and optionally also shear forces. In the example described, he has for this purpose an axial height of 50 mm, a thickness of the individual wings 8 of 23 mm and a core diameter of about 50 mm between opposite rounded grooves between adjacent wings. For the strength of the cross connector, it is sufficient to produce them from styrofoam, which can be produced with lower energy consumption and therefore more favorable in terms of cost and whose point pressure sensitivity in the cavities within the elements does not play a disadvantageous role.
  • the cross connectors 3 cooperate with V-shaped grooves 11, along the outer surfaces of the blocks 1 and 2, in the example described parallel to their respective cuboid edges between them in the middle of the square direction forming cuboid surface, so according to the selected terminology centered from above go down.
  • the grooves 11 each consist of two in their longitudinal direction, ie from top to bottom, extending groove legs 12 and a common cavity forming them vertex space 13.
  • Fig. 1 of the cross connector 3 visible there is shown above the blocks 1 and 2 projecting to illustrate its function. In practical use, it is sunk in the blocks 1 and 2.
  • the connectors 4 are plastic tubes with a diameter of 50 mm and a wall thickness depending on the type of plastic, which must be sufficient for the tube to be able to absorb lateral forces acting on the wall. Solid rods are also suitable, for example from the EPP or Styrofoam of the building blocks and cross connectors.
  • the connectors 4 are inserted into tubular channels 16 which extend in the vertical direction through the blocks 1 and 2. By the individual connector 4 inserted half in the lower and half in the upper block, these are connected to each other, namely when using only one connector against each other rotatable and when using two or more connectors non-rotatable.
  • the module 1 has six and the module 2 four rohrformige channels 16, which are each arranged in two rows. Narrower components, if present, may only be provided with the channels 16 in a single row.
  • the single channel is basically cylindrical, but has along three circumferentially distributed generatrices extending, designed as webs or ribs projections 17 which project inwardly. The protrusion slightly increases from the surface of the module to the middle of the channel, so that between the three projections 17 a slightly conical bearing for the insertion of the connector 4 is formed
  • a special feature is indicated, namely an irregular mottling illustrated interruption of the otherwise smooth outer surface of the block 2 with nubs 18 projecting from the surface to a small piece and thereby exert a sound absorption function that complements the sound insulation of the element advantageous .
  • irregular knobs it is also possible to arrange regularly arranged knobs, furthermore ribs or hollows, which exert an echo-inhibiting and thus sound-absorbing function.
  • FIGS. 3 and 4 show somewhat modified embodiments of the components 1 and 2, and the sectional views of FIGS. 8 and 9.
  • the modification of the building blocks 1 and 2 consists firstly in that the grooves 11 continue in the form of double V-grooves 19, which are actually cross-sectioned channels, across the length of the building block between the rows of channels 16, the longer component 1 contains two double V-grooves 19 and the shorter component 2 contains a double V-groove 19.
  • These grooves 19 simplify production, since the molds can be assembled from the same modules, and reduce the material consumption and the already low weight anyway. In the finished building they form channels e.g. for passing cables and pipes.
  • FIGS. 8 and 9 two different embodiments are described for the modules 1 and 2 according to FIGS. 3 and 4, insofar as in the module 1, FIG. 3, the channels pass through and only in the middle of their extension Contain 21 in the form of an annular shoulder, which limits the insertion depth of the connector 4, so that without special attention from both sides connectors can be inserted and they can not sit slipped in their longitudinal direction in the channels. This also results in a rule for the length of the connector 4, which should have twice the value of the distance between the block surface and the constriction 21.
  • Fig. 4 instead of the constriction 21, a partition wall 22 is formed, the channel 16 in two of equal length Shares parts.
  • the function of the connector 4 is the same, but allows the formation of Fig. 8 with the free space in the constriction 21, that here also other, longer elements can be inserted through, for.
  • FIG. 4 Another difference between the embodiments is shown in Figure 4, namely, here is the V-shaped groove 11 in the course of their length, as can be seen from the outer boundary line.
  • the cross connector can only be inserted to a given depth here, and can not be e.g. be pushed down with a rod from above between the blocks down.
  • the connectors 3 and 4 are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
  • Fig. 7 shows a supplementary element, namely a mounting module 25, which consists of a pipe section 26 of the same diameter as the connector 4, and a mounting plate 27 to which other installations can be screwed or which can be anchored to walls or walls itself.
  • the mounting module 27 is inserted as needed in a free channel 16, as shown in Fig. 1 in the block 2. Inserted below and above in a channel 16 open from below or above, can be screwed with the help of the module 25, the erected wall to a lower or upper part of the building such as the floor, a ceiling or a permanently installed beams, causing the wall fixed and stabilized against lateral forces.
  • the kit can be extended by other additional parts, for example by - not shown - special sanitary blocks for sanitary installations, by screw connector for connecting the blocks with each other or with existing building structures in the case of expected higher loads such. Wind forces, or by a shown in Fig. 10 rolling element 30 for movable walls and a shown in Fig. 11 mounting aid 31 for erecting a wall with a door or a window.
  • the rolling element 30 comprises as an essential part a ball 34, which is rotatably held in a bearing 35 which sits at the lower end of a cylindrical piston 36.
  • the piston 36 is in the form of an elongate plunger which slidably longitudinally dips into a tube 37 having the outer diameter of the connector 4 and which is long enough to extend upwardly at the restriction 21 or the partition wall 22 in one of the channels 16 of the lowest building block 1 or 2 can support the wall.
  • the piston 36 slides with its upper, lower immersed portion on the inner surface of an inner pad 38, which is located in the upper part of the tube 37.
  • This inner lining 38 partially reduces the inner diameter of the tube 37 and has at its lower edge a curve structure with, in the example shown, an upper and a lower "maximum".
  • the piston 36 has on its outer surface a nose-like cam follower 40, which comes to rest in one of the maxima 39 due to the weight of the wall. If it is at the highest maximum 39, then the rolling element 30 is practically sunk in the building block, and if it is in the lowest maximum 39, the wall is raised at the highest. Such rollability of the wall can be very useful, especially in theatrical scenery construction.
  • the mounting aid 31 is used when a door or lintel is to be mounted. It consists of a foot 44, a threaded tube 45 with internal thread, a threaded rod 46 which is screwed into the threaded tube 45 and the change in length of the aid 31 is used, and a support 47 which holds the part to be mounted until it sufficiently into the wall is integrated.
  • the carrier 47 may also be rotatable about its vertical axis.
  • Fig. 12 shows a device similar to the device of Fig. 3, but with the differences that the device is longer and thus also contains more double V-grooves 19 along its length, that at only one of its longitudinal ends does the V- shaped grooves are formed, while the other end is smooth, and that in the channels 16 not only three, but six web-like projections on the channel wall are formed.
  • FIG. 13 shows two corner building blocks 51 forming a corner which abut one another with a respective 45 ° inclined surface 52 in the manner shown.
  • the inclined surface 52 gives the building blocks 51 the plan view of a rectangular trapezium.
  • FIG. 14 -herein using the example of single-row bricks - two arched bricks 54 are shown, for the erection of walls with a curved floor plan.
  • the illustrated blocks 54 each cover an angle of 22.5 °.
  • FIG. 15 shows a plan view of a wall constructed with arched bricks of the type shown in FIG. 14, but with two rows and curvatures of different radiusses. The dashed lines indicate the respective radius.
  • Figures 16 and 17 illustrate the layout and use of an angled connection block 56, shown in Figure 16 as a single row, shown in Figure 17 as a double row, by means of which an arc is placed in front of the corner 57 between two perpendicular abutting walls 58 can.
  • an arc here designated 61, namely a vertical arc with a circular segment-shaped concave underside, which can be used as an archway or the like.
  • FIG. 19 shows an example of a pillar 63 belonging to the set of components, with a hexagonal pillar cross-section, as shown on an enlarged scale at the bottom in the figure.
  • hexagonal columns round, square or other columns are also possible.
  • the channels 16 are formed in the column in that the column 63 consists of several sections, which are connected in the manner described by means of plugged into the channels 16 connector 4.
  • analogous structures can be chosen if they are combinable elements.
  • the use of the indicated material is of use because it is very light, strong and stable and is well suited for children's hands.

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Abstract

Als Material für Bauelemente eines Bauelementensatzes und für Spielzeugfiguren wird expandiertes Polypropylen EPP mit einer Formteildichte von etwa 55 kg/m3 vorgeschlagen, da dieses Material für den Zweck als optimal erkannt wurde. Die Bauelemente, soweit sie Bausteine (1, 2) sind, sind in ihrer Grundform Fläche an Fläche stumpf aneinanderfügbare Körper, die an diesen Flächen mündende Kavitäten wie hinterschnittene Nuten (11) oder runde Kanäle (16) aufweisen, in die Verbindungskörper (3, 4) einbringbar sind, die in benachbarte Bauelemente beiderseits eingreifen. Der Bauelementensatz umfasst also auch die dazugehörigen Verbindungskörper, die ebenfalls aus EPP, aber auch aus Styropor, anderem Kunststoff oder Metall bestehen können. Es wird eine speziell günstige Formgebung für die Bauelemente beschrieben. Der Werkstoff der Bauelemente erlaubt alle gängigen Bearbeitungsmethoden wie Sägen, Schrauben, Bohren, Streichen, Tapezieren, Spachteln usw. Durch Anbringen eines Vlieses kann das äußere Erscheinungsbild vielfältig gestaltet werden. Die Bauelemente bestechen durch ihre Leichtigkeit, Stabilität und variablen Einsatz, wobei ein schneller Auf- und Abbau ermöglicht wird. Abweichende Größen, Formen, Stärken und Farben können vorgesehen werden.

Description

Bauelementensatz mit Elementen aus Polypropylen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bauelementensatz mit Bauelementen aus Polypropylen zum Herstellen von Raumgebilden, nämlich insbesondere Bausteine, Baustein- Verbindungselemente und Spielzeugfiguren. Bauelemente aus Polypropylen sind an sich bekannt (z.B. DE 2150314 A). Allerdings ist das Polypropylen nicht näher spezifiziert. Die bekannten Bauelemente dienen auch nicht der Erstellung von Bauwerken wie Gebäuden.
Es besteht Bedarf an Bauelementen, die leicht von Gewicht und leicht zu montieren sind. Als Beispiele für Sektoren, auf denen dieser Bedarf deutlich ist, seien genannt der Hausbau, der Innenausbau, der Dekorationsbau, der Kulissenbau und der Messebau. Speziell auch für Notunterkünfte und "fliegende Bauwerke" und für viele andere Baumaßnahmen wären leichte und leicht auf- und abmontierbare Bauelementensätze erwünscht, hier wird bisher im wesentlichen Holz eingesetzt. Weiterhin besteht dringender Bedarf an Baustoffen mit guter Thermo- und Schalldämmung. Schließlich seien noch Spielsysteme und Spielzeugfiguren, beispielsweise als Ausstattung in Kindergärten, erwähnt. Hierzu gehören beispielsweise ebenfalls zusammenbaubare Haus-, Landschafts-, Puppen- oder Spielzeugmaschinen-Bestandteile.
Durch die Erfindung soll ein Bauelementensatz bzw. sollen Spielzeugfiguren geschaffen werden, die leichtgewichtig und somit leicht transportierbar sind, mechanisch beständig sind und im Bedarfsfall gut und auch von Laien leicht zusammengefügt werden können und auch ideale Dämmungseigenschaften haben.
Dies wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch erreicht, dass das Polypropylen ein expandiertes, also geschäumtes Polypropylen (EPP) mit einer Formteildichte von wenigstens 40 kg/m3 und vorzugsweise im Bereich von 45 bis 70 kg/m3 liegend ist. Hierdurch ist die erforderliche Festigkeit und Formbeständigkeit gegeben, die insbesondere für Bauelemente wie Bausteine zweckmäßig ist, und kann das Gewicht der Elemente sehr gering gehalten werden, so dass Bauelemente mit einer angemessenen Größe von einer einzigen Person mit nur einer Hand angehoben und gehalten werden können. Das EPP ist - im Gegensatz zu Polystyrol- schlagfest und kaum punktdruckempfindlich. Besonders zu bevorzugen ist EPP mit wenigstens 50 kg/m3, insbesondere mit 55 kg/m3, da bei diesem Raumgewicht nach dem Gießen kein spürbares Schrumpfen des Bauelements mehr stattfindet und somit leichter konstante Größen hergestellt werden können, während bei den niedrigeren Raumgewichten, auch wenn sie ausreichende Festigkeit ergeben, doch ein Volumenschwund auftritt, der nicht konstant ist und deshalb bei den Produkten eine Nachsortierung erforderlich macht. Einen zusätzlichen Vorzug stellt die gute Wärmedämmung des Materials dar, aufgrund derer damit errichtete Bauten speziell in klimatisch extremen Gebieten Vorteile bieten, aber auch in klimatisch gemäßigten Gebieten, wo erhebliche Bemühungen unternommen werden, Heiz- und Kühlungsenergie zu sparen. So können bei Verwendung der erfindungsgemäßen Bauelemente Wohnräume mit 80 m2 mit 1000 Watt und Wohnräume mit 18 m2 mit 60 Watt ausreichend beheizt werden. Zur noch weiter verbesserten Schalldämmung haben die Bauelemente gemäß einer besonderen Schallschluck- Ausführung eine gerippelte oder mit Noppen oder dergleichen versehene Oberfläche, so dass die hergestellte Wand den Schall nur gebrochen reflektieren kann.
Soweit ein Bausatz zum Errichten von Raumgebilden wie Wänden, Kulissen usw. betroffen ist, weisen gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung zumindest ein Teil der Bauelemente die Charakteristik auf, dass die Bauelemente Fläche an Fläche stumpf aneinanderfügbare Körper sind, die an diesen Flächen mündende Kavitäten aufweisen, in die in einander benachbarte Bauelemente beiderseits eingreifende Verbindungskörper einbringbar sind. Die Körper sind im einfachsten Fall Quader mit rechteckigen Außenflächen, ein Bausatz kann aber auch bogenförmige Baukörper, Eckverbindungsstücke, im Winkel anlegbare Elemente, Säulen usw. enthalten. Außer EPP kommen für diese Bauelemente auch noch andere Materialien in Frage, bevorzugte Alternativen sind geschäumtes Styropor, das allerdings eine niedrigere Schlagfestigkeit hat als EPP, oder durch Klebstoff gebundenes Gipsgranulat. Die Verbindungskörper können teilweise ebenfalls aus expandiertem Polypropylen mit einer Formteildichte von wenigstens 40 kg/m3 und vorzugsweise von 50 bis 70 kg/m3 bestehen, das für diese Funktion leicht mit ausreichender Festigkeit dimensioniert werden kann, sie können aber auch zu einem Drittel der Kosten aus Polystyrol hergestellt werden, das für diese Verwendung eine ausreichende Festigkeit aufweist und dort keinem Punktdruck oder Schlag ausgesetzt ist, oder können teilweise auch aus nicht expandiertem Kunststoff oder aus Metall bestehen.
Als Gebiete, auf denen die Bausätze mit besonderem Vorteil eingesetzt werden können, sind das einfache Bauen, der Innenausbau, das Energiespar-Bauen usw. schon genannt worden, zu nennen ist aber auch noch der Pontonbrückenbau sowohl für den Katastrophen- als auch für den militärischen Einsatz.
In die aus den erfindungsgemäßen Bausätzen hergestellten Wände usw. können auch ohne spezielle Fachkenntnisse Elektro- und Wasserleitungen installiert werden, da in den Bauelementen als Kabelkanäle verwendbare Hohlräume vorgesehen sein können. Abflussrohre werden in vorgefertigten Bauelementen installiert, die mit entsprechend um 10 % geneigten Kanälen bereitgestellt werden können, und Installationsgegenstände wie Spülkästen z.B. aus PVC können mit dem Bauelement integriert hergestellt werden.
Insbesondere zum Verbinden nebeneinanderliegender Bauelemente wird aus Gründen einerseits der Baustabilität und andererseits der Möglichkeit der schnellen Montage und Demontage eine Struktur bevorzugt, bei der die Kavitäten und die Verbindungskörper schwalbenschwanzartige Eingriffsstrukturen haben, wobei die Kavitäten geradlinige V-förmige Nuten sind, deren V-Scheitel unter Bildung eines offenen Spalts entlang der Berührfläche verläuft, deren V-Schenkel in das Innere des Bauelements gerichtete streifen- oder schienenförmige Hohlräume sind und deren zumindest eines Ende V-förmig an einer der Außenflächen des Bauelements mündet; und die Verbindungskörper im Querschnitt kreuzförmige Prismen sind, die, in ihrer Längsrichtung geteilt, zwei V-förmige Hälften ausweisen, deren Querschnitt dem der V-förmigen Nuten komplementär ist. Diese - vorzugsweise aus EPP oder Styropor bestehenden - Kreuz-Prismen greifen also beiderseits in die entsprechenden V-Nuten ein, wodurch die beiden - insbesondere quaderförmigen - Bauelemente unter gegenseitiger Flächenberührung weitgehend starr, aber lösbar miteinander verbunden sind, und zwar lösbar insofern, als sie durch Abziehen eines der Bauelemente nach oben oder unten getrennt werden können. Zur Verbindung übereinanderliegender Bauelemente können Verbindungselemente zum Einsatz kommen, für die die Kavitäten von einer Außenfläche des Bauelements nach innen gerichtete Kanäle sind, während die Verbindungskörper Stäbe sind, deren Außenmaße zu den Innenmaßen der Kanäle komplementär sind. Vorzugsweise sind die Verbindungskörper Rundstäbe und weisen die Kanäle auf den Durchmesser der Rundstäbe abgestimmte, zum Kanalinneren vorstehende Vorsprünge auf, so dass durch kleine elastische Zusammendrückung der Vorsprünge ein fester Sitz der Rundstäbe, die insbesondere Rohre sind, gewährleistet ist. Die im Kanal nach innen vorstehenden Vorsprünge können auch noch den resultierenden Innendurchmesser der Kanalkavität sich konisch verjüngen lassen, um das Einschieben der Rundstäbe zu erleichtern.
In die Kanäle für die Stäbe können auch stabförmige Teile von Wandverankerungselementen eingesetzt werden, die weiterhin beispielsweise eine Montageplatte aufweisen, welche insbesondere an der Decke oder am Boden, im Fall einer um 90° verdrehten Montage aber auch an einer senkrechten Mauer befestigt werden kann. Dies ermöglicht es, das aus den Bauelementen errichtete Gebilde zu verankern und beispielsweise gegen Windkraft zu stabilisieren.
Eine bevorzugte Ausführung der insbesondere quaderförmigen Bauelemente besteht darin, dass sich die Kavitäten durch das einzelne Bauelement von einer ersten Außenfläche bis zu einer gegenüberliegenden zweiten Außenfläche geradlinig hindurcherstrecken, im Verlauf ihrer Erstreckung Einengungen aufweisen, die das Einstecken des jeweiligen Verbindungskörpers begrenzen, und sich alle in einer Richtung, die in jeder Raumrichtung parallel zu zwei gegenüberliegenden Außenflächen des Quaders ist, erstrecken. Die Einengungen dienen dazu, die Einschubtiefe der Verbindungskörper, also der Stäbe oder Prismen, zu begrenzen und deren Durchrutschen zu tieferliegenden Bauelementen zu verhindern. Die Kanäle können auch eine begrenzte Tiefe haben. Durchgehende Kanäle führen aber zu einer gewissen Materialersparnis. Die Kanäle können auch zum Führen von Elektro- oder Wasserinstallationen verwendet werden, so dass man an beliebigen Stellen Steckdosen, Schalter, Leuchten, Wasser-Ein- und -Auslässe usw. installieren kann
Insbesondere beim Bau von Häusern oder von Mauern und Wänden können die Kanäle oder auch zusätzlich eingebrachte Bohrungen oder sonstige durchgehende Hohlräume, die auch waagrecht verlaufen können, mit Beton ausgefüllte werden, gegebenenfalls nach dem Einziehen von Stangen, um hochstabile Bauwerke zu erzielen, die zugleich in hohem Maße wärme- und schalldicht sind. Der flüssig eingegossene Beton bindet in den Hohlräumen ab und bildet dadurch ein Gitter oder Skelett, das der Wand Stabilität und außerdem Gewichtsbelastbarkeit verleiht.
Wenn von "nebeneinander" und "übereinander" gesprochen wird, sind dies nur Angaben zur Illustration, die vermutlich auch der üblichen Montagerichtung entsprechen. Die beschriebenen Bauelemente können aber natürlich auch so montiert werden, dass die prismenförmigen Verbindungsglieder übereinanderliegende und die Stäbe nebeneinanderliegende Bauelemente verbinden.
Das System des Bauelementensatzes kann den individuellen Anforderungen optimal angepasst werden. Die Bauelemente eignen sich für vielfältige Anwendungen jedenfalls immer dann, wenn schnell und einfach eine Anordnung von stabilen Wänden geschaffen werden soll. Das spezielle Material macht dabei die Produkte noch zusätzlich im Hinblick auf Klima und Umwelt wertvoll. Es ist darüberhinaus vielfältig bearbeitbar, z.B. durch Sägen, Schrauben, Bohren, Streichen, Tapezieren, Spachteln usw., was die vielseitige Anwendbarkeit noch erhöht.
Die Herstellung der aus EPP bestehenden Bauelemente bzw. Spielzeugfiguren kann gemäß der Erfindung so erfolgen, dass man ein Granulat von expandiertem Polypropylen durch Druckeinwirkung in einer Gießform zur Implosion bringt und es dadurch kompaktiert.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, Teile eines Bausatzes mit zwei Bauelementen und mit Verbindungskörpern;
Fig. 2 eines der Bauelemente in perspektivischer Darstellung; Fig. 3 eine abgewandelte Ausführung des Bauelements von Fig. 2 in Draufsicht; Fig. 4 eine abgewandelte Ausführung des anderen in Fig. 1 mit dargestellten Bauelements in
Draufsicht;
Fig. 5 in perspektivischer Darstellung einen kreuzförmigen Verbindungskörper; Fig. 6 in perspektivischer Darstellung einen rohrförmigen Verbindungskörper; Fig.7 ein Abschlusselement mit Möglichkeiten zum Anschließen von Installationen; Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Kanal in einem der Bauelemente, in einer Schnittebene VIII-
VIII in Fig. 3; Fig. 9 einen Querschnitt durch einen Kanal in einem der Bauelemente, in einer Schnittebene IX-DC in Fig. 4; Fig. 10 perspektivische Ansichten, einerseits in gebrauchsfertigem Zustand und andererseits auseinandergezogen und teilweise aufgeschnitten, eines Ergänzungsteils des Bausatzes; Fig. 11 in perspektivischer Ansicht ein weiteres Ergänzungsteil des Bausatzes; Fig. 12 eine Draufsicht auf ein Bauelement mit einer etwas abgewandelten Bauform; Fig. 13 zwei eine Wandecke bildende Eckverbindungselemente;
Fig. 14 zwei miteinander verbundene einreihige Bogenelemente mit dem Grundriss eines Kreisringsegments ;
Fig. 15 eine aus unterschiedlichen Bogenelementen aufgebaute Schlangenlinie; Fig. 16 in Draufsicht ein Schräganschluss-Bauelement;
Fig. 17 im Grundriss eine Mauerecke mit einer darin gebildeten Abrundung aus einem Bogenelement und zwei Schräganschluss-Bauelementen;
Fig. 18 in Draufsicht und in Vorderansicht ein Bauelement für einen vertikalen Bogen;
Fig. 19 in perspektivischer Darstellung und in einem mittleren Querschnitt ein Bauelement in Form einer Säule.
Fig. 1 zeigt Elemente eines Bausatzes zum schnellen Errichten und auch wieder Abbauen von stabilen Wänden, wie es beispielsweise im Theater, für den Messebau, für die Errichtung von Notunterkünften in Katastrophengebieten usw. stattfindet. Grundelemente sind zwei als "Bausteine" 1 und 2 bezeichnete quaderförmige Bauelemente, die, vielfach zusammengefügt, die eigentliche Wand bilden. Für ihren Zusammenhalt dienen Verbindungskörper, nämlich ein im Querschnitt gleichschenklig kreuzförmiger Prismenkörper, der als Kreuzverbinder 3 bezeichnet wird, und rohrförmige Steckverbinder 4. Die Bausteine 1 und 2 und die Kreuzverbinder 3 bestehen aus expandiertem, also geschäumtem Polypropylen, gemeinhin kurz bezeichnet als "EPP", mit einer Raumdichte oder Formteildichte von 55 kg/m3. Bei einer Dichte unter 40 kg/m3 werden die Materialeigenschaften ungünstig, bei über den angegebenen Wert erhöhter Dichte steigen die Materialkosten in unnötiger Weise und schließlich auch das Gewicht. Einen Gesichtspunkt für die Herstellung stellt die Schrumpfung des Materials nach dem Gießen dar, wenn die Formteildichte zu niedrig, insbesondere unter 50 kg/m3 beträgt. Die Festigkeit ist dann zwar noch ausreichend, jedoch treten unregelmäßige Maßabweichungen auf, die durch das etwas höhere Formgewicht vermieden werden können. Die Kreuzverbinder können auch aus Polystyrol bestehen. Das spezifizierte EPP hat eine hohe Druckfestigkeit und Stauchhärte, eine Zugfestigkeit im Bereich von 750 bis 800 kPa bei einer Bruchdehnung von ca. 20%, eine Temperaturbeständigkeit von -40 °C bis +50 0C und ein Brennverhalten von 42 mm/min bei beschränkter Entflammbarkeit, sowie eine Wasseraufnahme unter 1,1 Vol-% nach 1 Tag. Die thermische Leitfähigkeit beträgt 0,04 W/mK. Aus diesen Daten ergibt sich die hervorragende Eignung des Materials für viele Bauzwecke. Die Herstellung der Formteile aus diesem Material erfolgt nach einem Spezialverfahren so, dass man ein Granulat von expandiertem Polypropylen durch Druckeinwirkung in einer Gießform zur Implosion bringt und es dadurch kompaktiert. Dem Material können dabei noch Pigmente zugefügt werden, um beispielsweise weiße, braune, schwarze oder sonstwie gefärbte Bausteine herzustellen.
Die Bausteine können in verschiedenen Größen, aber auch in einer Einheitsgröße bereitgestellt werden. Beim beschriebenen Beispiel, das ein günstiges Verhältnis zwischen einerseits der Bauvielfältigkeit und andererseits den Herstellungsinvestitionen und Logistikkosten ergibt, werden die Bausteine 1 und 2 mit folgenden Maßen angeboten: Höhe 330 mm, Tiefe 300 mm, Länge beim Baustein 1 : 450 mm, und beim Baustein 2: 300 mm. Die Reihe kann in zweckmäßiger Weise noch ergänzt werden durch Bausteine von 150 mm Tiefe und von 150 mm, 600 mm und 750 mm Länge. Es handelt sich hierbei aber nur um beispielsweise Dimensionierungen, die aber jedenfalls den Anforderungen an die Formbeständigkeit und Festigkeit der üblichen Bauwerke genügen.
Die Kreuzverbinder 3 können, wie beschrieben, aus dem gleichen Material wie die Bausteine 1 und 2 oder auch aus einem anderen ausreichend festen Material bestehen. Sie haben im Grundriss eine querliegende, schräge Kreuz-Konfiguration mit vier Flügeln 8 und mit abgerundeten Kanten in den Kehlen zwischen den Flügeln 8, sowie mit einem Kernkörper 9, von dem die Flügel 8 ausgehen. Benachbarte Flügel 8 schließen einen rechten Winkel ein, gegenüberliegende Flügel 8 haben eine gemeinsame Radial- oder Mittelebene. Der Kreuzverbinder 3 muss eine ausreichende Festigkeit haben, um die zwischen den Bausteinen 1, 2 auftretenden Zugkräfte und gegebenenfalls auch Scherkräfte aufzunehmen. Beim beschriebenen Beispiel hat er hierfür eine axiale Höhe von 50 mm, eine Stärke der einzelnen Flügel 8 von 23 mm und einen Kern-Durchmesser von ca. 50 mm zwischen gegenüberliegenden abgerundeten Kehlen zwischen benachbarten Flügeln. Für die Festigkeit der Kreuzverbinder genügt es, sie aus Styropor herzustellen, das mit niedrigerem Energieaufwand herstellbar und deshalb von den Kosten her günstiger ist und dessen Punktdruckempfindlichkeit in den Kavitäten innerhalb der Elemente keine nachteilige Rolle spielt.
Die Kreuzverbinder 3 wirken mit V-förmigen Nuten 11 zusammen, die entlang Außenflächen der Bausteine 1 und 2, und zwar beim beschriebenen Beispiel parallel zu deren jeweiligen Quaderkanten zwischen diesen in der Mitte der die Tiefenrichtung ausmachenden Quaderfläche, also gemäß der gewählten Terminologie mittig von oben nach unten verlaufen. Die Nuten 11 bestehen je aus zwei in ihrer Längsrichtung, also von oben nach unten, verlaufenden Nutschenkeln 12 und einem mit ihnen einen gemeinsamen Hohlraum bildenden Scheitelraum 13. Bei Aneinanderlage zweier Bausteine 1 und/oder 2 mit ihren die Nuten 11 enthaltenden Seitenflächen liegen die Nuten 11 aneinander und bilden zusammen einen von oben nach unten verlaufenden kreuzförmigen Kanal, in den der Kreuzverbinder von oben oder unten her eingeschoben werden kann, wodurch die Bausteine fest, also ohne wesentliches Spiel miteinander in Seitenrichtung verbunden sind, wobei sie in Vertikalrichtung noch gegeneinander verschiebbar sind. Die hierbei auftretende Gleitreibung ergibt aber eine in Vertikalrichtung ausreichende Haftung, die Vertikalverschiebungen verhindert, zumal die aus den Bauelementen aufgebaute Wand unten auf dem Boden aufsitzt und das wenn auch nur geringe Gewicht der Wand die Bauelemente nach unten zieht.
In Fig. 1 ist der dort sichtbare Kreuzverbinder 3 oben über die Bausteine 1 und 2 überstehend dargestellt, um seine Funktion zu verdeutlichen. Im praktischen Gebrauch ist er in die Bausteine 1 und 2 versenkt.
Bei den Steckverbindern 4 handelt es sich um Kunststoffrohre eines Durchmessers von 50 mm und einer von der Art des Kunststoffs abhängigen Wandstärke, die ausreichend sein muss, damit das Rohr auf die Wand wirkende Seitenkräfte aufnehmen kann. Es kommen auch Vollstäbe in Frage, beispielsweise wiederum aus dem EPP oder Styropor der Bausteine und Kreuzverbinder. Die Steckverbinder 4 werden in rohrförmige Kanäle 16 eingesteckt, die in Vertikalrichtung durch die Bausteine 1 und 2 verlaufen. Indem der einzelne Steckverbinder 4 zur Hälfte im unteren und zur Hälfte im oberen Baustein steckt, sind diese miteinander verbunden, und zwar bei Verwendung nur eines Steckverbinders gegeneinander verdrehbar und bei Verwendung von zwei oder mehr Steckverbindern unverdrehbar.
Der Baustein 1 weist sechs und der Baustein 2 vier rohrformige Kanäle 16 auf, die jeweils in zwei Reihen angeordnet sind. Schmalere Bausteine, sofern vorhanden, sind unter Umständen nur einreihig mit den Kanälen 16 versehen. Der einzelne Kanal ist grundsätzlich zylindrisch, hat aber entlang drei um den Umfang verteilten Mantellinien verlaufende, als Stege oder Rippen ausgebildete Vorsprünge 17, die nach innen vorstehen. Die Vorstehweite nimmt vom der Baustein-Oberfläche bis zur Mitte des Kanals leicht zu, so dass zwischen den drei Vorsprüngen 17 ein leicht konisches Lager für das Einstecken der Steckverbinder 4 gebildet ist
In Fig. 2 ist noch eine Besonderheit angedeutet, nämlich eine als unregelmäßige Sprenkelung dargestellte Unterbrechung der andernfalls glatten Außenfläche des Bausteins 2 mit Noppen 18, die von der Oberfläche um ein kleines Stück vorstehen und dadurch eine Schallschluckfunktion ausüben, die die Schalldämmung des Elements vorteilhaft ergänzt. Anstelle der unregelmäßigen Noppen können natürlich auch regelmäßig aufgereihte Noppen, ferner Rippen oder Mulden angeordnet sein, die eine Echohemmungs- und damit Schallschluckfuntion ausüben.
Es wird auf die Figuren 3 und 4, die etwas abgewandelte Ausführungen der Bausteine 1 und 2 zeigen, und die Schnittdarstellungen der Figuren 8 und 9 Bezug genommen. Die Abwandlung der Bausteine 1 und 2 besteht zunächst darin, dass die Nuten 11 sich in Form von Doppel-V-Nuten 19, die eigentlich Kanäle mit Kreuz-Querschnitt sind, über die Länge des Bausteins hinweg zwischen den Reihen der Kanäle 16 fortsetzen, wobei der längere Baustein 1 zwei Doppel-V-Nuten 19 und der kürzere Baustein 2 eine Doppel- V-Nut 19 enthält. Diese Nuten 19 vereinfachen die Produktion, da die Formwerkzeuge aus gleichen Modulen zusammengebaut werden können, und verringern den Materialverbrauch und das ohnehin nur geringe Gewicht. Im fertigen Bauwerk bilden sie Kanäle z.B. zum Durchführen von Kabeln und Leitungsrohren.
Aus den Figuren 8 und 9 ist ersichtlich, dass für die Bausteine 1 und 2 gemäß den Figuren 3 bzw. 4 zwei verschiedene Ausführungen beschrieben sind insofern, als beim Baustein 1, Fig. 3, die Kanäle durchgehen und nur in der Mitte ihrer Erstreckung eine Einengung 21 in Form eines ringförmigen Absatzes aufweisen, der die Einstecktiefe der Steckverbinder 4 begrenzt, so dass ohne besondere Aufmerksamkeit von beiden Seiten Steckverbinder eingesteckt werden können und diese nicht in ihrer Längsrichtung verrutscht in den Kanälen sitzen können. Hieraus ergibt sich auch eine Vorschrift für die Länge der Steckverbinder 4, die den doppelten Wert des Abstands zwischen der Baustein-Oberfläche und der Einengung 21 haben soll. Beim Baustein 2, Fig. 4, ist jedoch, wie Fig 9 zeigt, anstelle der Einengung 21 eine Trennwand 22 gebildet, die den Kanal 16 in zwei gleich lange Teile teilt. Die Funktion hinsichtlich der Steckverbinder 4 ist die gleiche, jedoch erlaubt die Ausbildung nach Fig. 8 mit dem freien Raum in der Einengung 21, dass hier auch noch andere, längere Elemente durchgesteckt werden können, z. B. Stabilisierungsstangen, Kabel und Luft- oder Wasserleitungen.
Ein weitere Unterschied zwischen den Ausführungen ist aus Fig 4 entnehmbar, nämlich ist hier auch die V-förmige Nut 11 im Verlauf ihre Länge durchteilt, wie aus der äußeren Begrenzungslinie erkennbar ist. Der Kreuzverbinder kann hier nur bis zu einer gegebenen Tiefe eingeschoben werden, und kann nicht z.B. mit Hilfe einer Stange von oben her zwischen den Bausteinen nach unten herausgeschoben werden.
Die Verbinder 3 und 4 sind in den Figuren 5 bzw. 6 dargestellt.
Fig. 7 zeigt ein Ergänzungselement, nämlich ein Montagemodul 25, das aus einem Rohrstück 26 des gleichen Durchmessers wie die Steckverbinder 4, und einer Montageplatte 27 besteht, an die andere Installationen angeschraubt werden können oder die selbst an Mauern oder Wänden verankert werden kann. Das Montagemodul 27 wird bei Bedarf in einen freien Kanal 16 eingesteckt, wie in Fig. 1 beim Baustein 2 gezeigt ist. Unten und oben in einen von unten bzw. oben her offenen Kanal 16 eingesteckt, kann mit Hilfe des Moduls 25 die errichtete Wand an einem unten bzw. oben befindlichen Gebäudeteil wie dem Boden, einer Zimmerdecke oder einem fest verlegten Balken angeschraubt werden, wodurch die Wand örtlich festgelegt und gegen Seitenkräfte stabilisiert ist.
Der Bausatz kann noch durch weitere Zusatzteile erweitert werden, beispielsweise durch - nicht dargestellte - spezielle Sanitärblöcke für sanitäre Installationen, durch Schraubverbinder zum Verbinden der Bausteine untereinander oder mit vorhandenen Baustrukturen im Fall erwarteter höherer Belastungen wie z.B. Windkräften, oder durch ein in Fig. 10 dargestelltes Rollelement 30 für bewegliche Wände und ein in Fig. 11 dargestelltes Montage-Hilfsmittel 31 zum Errichten einer Wand mit einer Türe oder einem Fenster.
Das Rollelement 30 umfasst als wesentlichen Bestandteil eine Kugel 34, die in einem Lager 35 drehbar gehalten ist, das am unteren Ende eines zylindrischen Kolbens 36 sitzt. Der Kolben 36 hat die Form eines länglichen Stößels, der in Längsrichtung gleitfähig in ein Rohr 37 eintaucht, das den Außendurchmesser des Steckverbinders 4 hat und so lang ist, dass es sich nach oben zu an der Verengung 21 oder der Trennwand 22 in einem der Kanäle 16 des untersten Bausteins 1 oder 2 der Wand abstützen kann. Der Kolben 36 gleitet mit seinem oberen, tiefer eingetauchten Teil an der Innenfläche eines Innenbelags 38, der sich im oberen Teil des Rohrs 37 befindet. Dieser Innenbelag 38 verkleinert bereichsweise den Innendurchmesser des Rohrs 37 und hat an seiner Unterkante eine Kurvenstruktur mit, beim gezeigten Beispiel, einem oberen und einem unteren "Maximum". Es kann aber auch eine größere Zahl von Maxima vorhanden sein. Der Kolben 36 hat an seiner Außenfläche einen nasenartigen Kurvenfolger 40, der aufgrund des Gewichts der Mauer in einem der Maxima 39 zu liegen kommt. Liegt er im höchsten Maximum 39, so ist das Rollelement 30 praktisch im Baustein versenkt, und liegt er im untersten Maximum 39, so ist die Wand am höchsten angehoben. Speziell im Theater-Kulissenbau kann eine solche Rollbarkeit der Wand sehr nützlich sein.
Das Montage-Hilfsmittel 31 wird verwendet, wenn ein Tür- oder Fenstersturz zu montieren ist. Es besteht aus einem Fuß 44, einem Gewinderohr 45 mit Innengewinde, einer Gewindestange 46, die in das Gewinderohr 45 eingeschraubt ist und der Längenveränderung des Hilfsmittels 31 dient, und einem Träger 47, der das zu montierende Teil hält, bis es ausreichend in die Wand integriert ist. Der Träger 47 kann auch um seine vertikale Achse verdrehbar sein.
Die beschriebenen quaderförmigen Bausteine mit ihren Verbindungskörpern stellen ein bereits sehr vielseitiges und nützliches Sortiment dar. Sind jedoch - beispielsweise im Bühnen- und Kulissenbau - noch vielfältigere Bauformen zu errichten, so kann der Bauelementensatz noch durch vielerlei zusätzliche Bauelemente ergänzt sein, wobei die Figuren 12 bis 19 Beispiele zeigen.
Fig. 12 zeigt einen Baustein vergleichbar dem Baustein von Fig. 3, jedoch mit den Unterschieden, dass der Baustein länger ist und insofern auch mehr Doppel-V-Nuten 19 entlang seiner Länge enthält, dass an nur einem seiner Längs-Enden die V-förmigen Nuten ausgebildet sind, während das andere Ende glatt ist, und dass in den Kanälen 16 nicht nur drei, sondern sechs stegartige Vorsprünge an der Kanal wand gebildet sind.
Fig. 13 zeigt zwei eine Ecke bildende Eck-Bausteine 51, die mit einer jeweiligen 45°- Schrägfläche 52 in der dargestellten Weise aneinanderliegen Die Schrägfläche 52 verleiht den Bausteinen 51 das Grundriss- Aussehen eines rechtwinkligen Trapezes. In Fig. 14 sind -hier am Beispiel einreihiger Steine - zwei Bogen-Bausteine 54 dargestellt, zur Errichtung von Wänden mit gekurvtem Grundriss. Die dargestellten Bausteine 54 überdecken je einen Winkel von 22,5°. In Fig. 15 ist eine mit Bogen-Bausteinen der in Fig. 14 dargstellten Art, aber zweireihig und mit Krümmungen unterschiedlichen Radiusses, aufgebaute Wand im Grundriss zu sehen. Die gestrichelten Linien geben den jeweiligen Radius an.
Die Figuren 16 und 17 veranschaulichen den Grundriss und die Verwendung eines Schräganschluss-Bausteins 56, in Fig. 16 als einreihiges, in Fig. 17 als zweireihiges Bauelement dargestellt, mit dessen Hilfe ein Bogen vor die Ecke 57 zwischen zwei rechtwinklig aneinanderstoßenden Mauern 58 gestellt werden kann. Zwischen den Bausteinen 56 befindet sich gemäß Fig. 17 eines der Bogen-Bausteine 54. Fig. 18 zeigt wiederum einen Bogen, der hier mit 61 bezeichnet ist, und zwar einen vertikalen Bogen mit kreissegmentförmiger konkaver Unterseite, der als Torbogen oder dgl. verwendbar ist. Für den Anschluss anderer Bausteine hat er, wie die vorher beschriebenen Elemente, endseitig die V- förmigen Nuten und oberseitig die in diesem Fall nicht durchgehenden Kanäle 16.
Schließlich ist in Fig. 19 noch ein Beispiel einer zum Bauelementensatz gehörenden Säule 63 gezeigt, mit sechseckigem Säulenquerschnitt, wie in vergrößertem Maßstab unten in der Figur dargestellt ist. Außer Sechskantsäulen sind auch runde, vierkantige oder sonstige Säulen möglich. Wie der Querschnitt zeigt, sind in der Säule die Kanäle 16 ausgebildet, indem die Säule 63 aus mehreren Abschnitten besteht, die in der beschriebenen Weise mit Hilfe der in die Kanäle 16 eingesteckten Steckverbinder 4 miteinander verbunden werden.
Für Spielzeugfiguren können analoge Strukturen gewählt werden, wenn es sich um zusammenkombinierbare Elemente handelt. Für Figuren, die nicht mit anderen Teilen zusammenzufügen sind, ist doch die Verwendung des angegebenen Materials von Nutzen, da es sehr leicht, fest und stabil ist und sich gut für Kinderhände eignet.

Claims

Patentansprüche
1. Bauelementensatz mit bausteinartigen Bauelementen (1, 2) aus Polypropylen zum Herstellen von Raumgebilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Polypropylen ein expandiertes Polypropylen mit einer Formteildichte von wenigstens 40 kg/m3 ist.
2. Bauelementensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteildichte im Bereich von 45 bis 70 kg/m3 liegt.
3. Bauelementensatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteildichte wenigstens 50 kg/m3 beträgt.
4. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement eine Spielzeugfigur aus expandiertem Polypropylen mit ist.
5. Bauelementensatz mit bausteinartigen Bauelementen (1, 2) aus Polypropylen zum Herstellen von Raumgebilden, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der bausteinartigen Bauelemente (1, 2) Fläche an Fläche stumpf aneinanderfügbare Körper sind, die an diesen Flächen mündende Kavitäten (11,16) aufweisen, in die in einander benachbarte Bauelemente beiderseits eingreifende Verbindungskörper (3, 4) einbringbar sind.
6. Bauelementensatz nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Verbindungskörper (3) aus Polypropylen mit einer Formteildichte von wenigstens 40 kg/m3 und vorzugsweise im Bereich von 50 bis 70 kg/m3 liegend.
7. Bauelementensatz nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch Verbindungskörper (4) aus Styropor, Massivkunststoff oder Metall.
8. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten (11) und die Verbindungskörper (3) schwalbenschwanzartige Eingriffsstrukturen haben.
9. Bauelementensatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten geradlinige V-förmige Nuten (11) sind, deren V-Scheitel (13) unter Bildung eines offenen Spalts entlang der Berührfläche verläuft, deren V-Schenkel (12) in das Innere des Bauelements gerichtete schienenförmige Hohlräume sind und deren zumindest eines Ende V-förmig an einer der Außenflächen des Bauelements (1. 2) mündet; und dass die Verbindungskörper (3) im Querschnitt kreuzförmige Prismen sind, die, in ihrer Längsrichtung geteilt, zwei symmetrische V-förmige Hälften ausweisen, deren Querschnitt dem der V-förmigen Nuten (11) komplementär ist.
10. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten von einer Außenfläche des Bauelements nach innen gerichtete Kanäle (16) sind und die Verbindungskörper Stäbe (4) sind, deren Außenmaße zu den Innenmaßen der Kanäle komplementär sind.
11. Bauelementensatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskörper Rundstäbe (4) sind und die Kanäle (16) auf den Durchmesser der Rundstäbe abgestimmte, zum Kanalinneren vorstehende Vorsprünge (17) aufweisen.
12. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kavitäten (11, 16) durch das einzelne Bauelement (1, 2) von einer ersten Außenfläche bis zu einer gegenüberliegenden zweiten Außenfläche geradlinig hindurcherstrecken.
13. Bauelementensatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten (16) im Verlauf ihrer Erstreckung Einengungen (21) aufweisen, die das Einstecken des jeweiligen Verbindungskörpers (4) begrenzen.
14. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (1, 2) hinsichtlich ihrer Außenflächen quaderförmig sind und die Kavitäten (11, 16) sich alle in einer Richtung, die in jeder Raumrichtung parallel zu zwei gegenüberliegenden Außenflächen ist, erstrecken.
15. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Bauelemente (1, 2) hinsichtlich ihres Grundrisses bogenförmig sind und die Kavitäten (11, 16) sich alle in einer Richtung, die parallel zu zwei gegenüberliegenden Außenflächen ist, erstrecken.
16. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Bauelemente (1, 2) prismenförmig mit trapezförmiger Grundfläche sind.
17. Bauelementensatz nach dem auf die Ansprüche 9 und 10 rückbezogenen Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei einem Strang aus geradlinig aneinandergefügten Bauelementen (1, 2) entlang einer Längs-Mittelebene des Strangs in regelmäßigen Abständen die V-formigen Hohlräume (11, 19) und entlang von Längsebenen, die jeweils zu einer Seite zu zwischen der Längs-Mittelebene und der angrenzenden Außenfläche liegen, Reihen der Kanäle (16) befinden, wobei die V-förmigen Hohlräume jeweils paarweise unter Bildung eine Kreuz-Querschnitts Scheitel an Scheitel aneinanderliegen.
18. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Bauelemente (1, 2) aus Styropor bestehen.
19. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Bauelemente (1, 2) aus durch Klebstoff gebundenem Gipsgranulat bestehen.
20. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 5 bis 19, gekennzeichnet durch mit den bausteinartigen Bauelementen (1, 2) verbindbare Haltelemente (26, 27) mit Montagemitteln zum Befestigen an feststehenden Strukturen.
21. Bauelementensatz nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der äußeren Oberflächen der Bauelemente eine unebene schallschluckende Struktur aufweist (18).
22. Verfahren zum Herstellen von bausteinartigen Bauelementen aus Polypropylen des Bauelementensatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Granulat von expandiertem Polypropylen durch Druckeinwirkung in einer Gießform zur Implosion bringt und es dadurch kompaktiert.
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