GEGENSTAND DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Element-System zum Bau von Gebäuden,
durch welches man Fussböden, Decken und Wände erhält auf der Basis von vorfabrizierten
Elementen, welche man leicht zum Gebrauchsort transportieren kann, wo sie eine schnelle
und einfache Montage eines jeglichen Gebäudes ermöglichen, sei es für Wohnungen oder
andere Nutzung.
[0002] Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Formen für die Herstellung oder Erarbeitung
der vorgenannten Elemente.
[0003] Der Zweck der Erfindung ist es, Elemente herzustellen, welche eine einfache und schnelle
Verbindung untereinander ermöglichen, sowohl bei den Hauptwänden und den Trennwänden
als auch bei den Decken und Fussböden, ohne die typischen Probleme der Rissbildung,
welche sich aus den unterschiedlichen Wärme-Ausdehnungs-Koeffizienten der verschiedenen
Materialien ergeben.
STAND DER TECHNIK VOR DER ERFINDUNG
[0004] Im Bereich des Bauens von Gebäuden ist die Benutzung vorgefertigter Teile oder Elemente
allgemein verbreitet, aber üblicherweise bezieht sich das auf ganz bestimmte Teile
eines Baues, zum Beispiel die Fassade.
[0005] Obwohl man auch die Benutzung vorgefertigter Elemente für fast den gesamten Bau versucht
hat, wobei man sich auf vorgefertigte Elemente unterschiedlicher Art und Natur stützte,
hat sich diese Technik nicht verbreitet, da sie Schwierigkeiten bei der Montage oder
dem Zusammenfügen von Elementen unterschiedlicher Natur aufweist. Insbesondere die
Rissbildung auf Grund der Unterschiede beim Wärme-Ausdehnungs-Koeffizienten der genannten
Materialien unterschiedlicher Art.
[0006] Auf Grund dessen weist der aktuelle Stand der Technik keine konstruktiven Lösungen
für eine Gesamtheit mit weitgehender Homogenität in den Materialien für den Bau von
Gebäuden auf, ausgehend von vorgefertigten Konstruktions-Elementen, welche ein System
zur schnellen Montage und Zusammenfügung einschliessen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0007] Das Element-System, welches die Erfindung vorschlägt, löst die vorher dargestellte
Problematik zur vollen Zufriedenheit und ermöglicht, dass die Arbeiten "in situ" oder
direkt auf der Baustelle auf ein Minimum zurückgehen, bis nur auf die zur Montage
der verschiedenen Elemente notwendigen Arbeiten, welche in diesem bestimmten Gebäude
anfallen, wobei alle Elemente vorfabriziert, das heisst in einer vorangegangenen industriellen
Produktion in dafür ausgerüsteten Fabriken erarbeitet wurden.
[0008] Zu diesem Zweck basiert das System vorzugsweise auf der Benutzung von Leichtbeton
aus dem Grundmaterial Blähton, obwohl auch andere Materialien benutzt werden können,
zur Herstellung von massiven Elementen in unterschiedlichen Breiten, Höhen und Dicken,
je nach Aufgabe in jedem konkreten Fall, mit der Besonderheit, dass diese Elemente
(Module) an den Seiten, wo man sie mit anderen ähnlichen Elementen zusammenfügt, jeweils
kanalartige Vertiefungen von ansehnlicher Grösse aufweisen, welche beim Zusammenfügen
von Modulen rohrförmige Hohlräume ergeben, die mehrfachen Nutzen haben. So kann zum
Beispiel darin die Kanalisierung für verschiedene Zwecke erfolgen, es erfolgt in ihnen
die Verbindung der Stabilisierungsstangen und sie dienen der Aufnahme von Baustahl-Bewehrungen
und Leichtbeton der gleichen Komposition wie der der Wandelemente zwecks chemischer
Verbindung.
[0009] Die Elemente (Module, Panele) sind mit durchgehenden Stabilisierungsstangen aus Baustahl
versehen, welche vom Boden der sich gegenüberliegenden kanalartigen Vertiefungen durch
das ganze Element reichen und deren ringförmige Endstücke in diese Vertiefungen hineinragen
und welche nach stirnseitigem Aufstellen der Elemente (Module, Panele) deren Verbindung
untereinander durch Haken oder kräftige Klammern ermöglichen, die ausser einer schnellen
Montage der Elemente auch ein Demontieren nach provisorischer Aufstellung zulassen.
[0010] Bei Eck-Elementen wird eine der kanalartigen Vertiefungen, die sich normalerweise
an den Stirnseiten der Elemente befinden, an einer Frontseite rechts oder links so
angeordnet, dass sie mit dem Endstück eines anderen normalen Elements derart zusammenstösst,
dass dadurch aus zwei Elementen eine komplette Ecke gebildet wird. Bei anderen Wandelementen
können an Vorder- oder Rückseite in jeder beliebigen Position andere kanalähnliche
Vertiefungen bestehen, um an jeder gewünschten Stelle eine andere Mauer oder Trennwand
sowohl rechtwinklig als auch in anderem Winkel abzweigen zu lassen oder einzufügen.
Wenn es sich um Elemente für Böden und Decken handelt, sind diese Elemente mit entsprechender
Bewehrung aus Baustahl versehen, um ihnen die gewünschte mechanische Festigkeit zu
geben.
[0011] Um diese Elemente (Panele, Module) zu erhalten, sind strukturierte Gussformen vorgesehen,
deren Grundlage eine Platte aus Niro-Stahl oder anderem stabilen und nichtrostenden
Material bildet, deren Dimensionen merklich über die der zu erhaltenen Panele hinausgehen,
und wo rechtwinklig aufstehende Ränder oder Halterungen die Funktion von Stützen übernehmen
für die Anbringung der inneren "Profilstücke", welche in Formen und Dimensionen ausgelegt
sind, um die gewünschten kanalartigen Vertiefungen zu erhalten, die ihrerseits mit
Hilfe von Abstands-Stücken an diesen Halterungen anliegen, wobei die Abstands-Stücke
einerseits jede gewünschte Breite der Panele festlegen und andererseits die spätere
leichte Herausnahme der Profilstücke aus der Gussform ermöglichen. Es ist klar, dass
die sogenannten Profilstücke in Anzahl und positioneller Anordnung mit entsprechenden
Vertiefungen zur Aufnahme der Endstücke der Stabilisierungsstangen und entsprechender
Halterungen, zum Beispiel Noppen, zur Aufnahme der Rohre ausgerüstet sind.
[0012] Auf diese Weise erhält man ein "offenes System", welches die freie Schöpfung und
Realisierung jeglichen Gebäudes erlaubt, wie zum Beispiel ein Wohnhaus, in jedem gewünschten
Ausmass und jedem Entwurf, dessen vorgefertigte Elemente "auf Lager" gehalten werden,
und was eine schnelle und einfache sowie unmittelbare Montage erlaubt, nach erfolgter
Auswahl eines bestimmten Entwurfes.
[0013] Man erhält massive Wände mit ansehnlicher Stärke und hohen Werten für thermische
und akustische Isolierung sowie hohem Dampfdurchlässigkeitsgrad, die ihnen der Blähton
verleiht, und man erhält so viele Säulen wie man für notwendig erachtet, indem man
die rohrartigen Hohlräume mit Baustahlbewehrungen versieht und (normalerweise) mit
demselben Leichtbeton verfüllt, der die Wände bildet, ohne dass Schalungsarbeiten
notwendig sind.
[0014] Eine entsprechende Feinkörnung desselben Materials an den Ober- und Unterschichten,
aufgebracht während des Herstellungsprozesses in der Form, erlaubt eine optimale Oberflächenstruktur
ohne die Notwendigkeit des üblichen und teueren Verputzens am Bau, wodurch auch das
Risiko des Abplatzens des Putzes entfällt, da alle Schichten des Betons in einem gemeinsamen
Prozess und wirklicher Verbindung abgebunden haben und eine echte Einheit bilden,
so dass nach Verspachtelung der Nuten an den Verbindungsstellen die Wände streichfähig
sind.
[0015] Die zum Bau aufgewandte Zeit reduziert sich sehr stark, von Monaten auf Tage, was
eine enorme Kostensenkung bedeutet, wenn man bedenkt, dass die Arbeitskosten den grössten
Teil der Kosten im Rahmen der herkömmlichen Bauweise ausmachen, wobei gleichzeitig
die Übergabe-zeiten verkürzt werden, was erlaubt, die Finanzierungskosten jedes Baues
zu reduzieren.
[0016] Die Umwelt wird geschont, da weder Bauschutt und Materialreste noch nennenswerte
andere Abfälle anfallen und kein Holz unnötig in Hilfskonstruktionen verbraucht wird.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0017] Um die vorliegende Beschreibung zu ergänzen und zum besseren Verständnis der Erfindung
beizutragen, in Übereinstimmung mit der Darstellung einer praktischen Realisierung
derselben, fügt man als integrierenden Bestandteil dieser Beschreibung einen Satz
Zeichnungen bei, wo man in illustrierender Weise, und ohne zu limitieren, folgendes
dargestellt hat:
- Figur 1. -
- stellt einen Querschnitt durch ein typisches Wandelement oder Panel oder Modul dar.
- Figur 2. -
- zeigt, entsprechend einer ähnlichen Darstellung der vorher genannten Figur, ein Detail
der Verbindung oder Ver-einigung zwischen zwei Wand-Elementen.
- Figur 3. -
- zeigt eine Eck-Verbindung zweier Wand-Elemente, wofür eines davon entsprechend abgeändert
wurde.
- Figur 4. -
- zeigt einen T-förmigen Anschluss zwischen drei Modulen, wobei eins eine andere Dicke
hat.
- Figur 5. -
- zeigt, entsprechend ähnlicher Darstellung der vorherigen Figuren, einen seitlichen
Anschluss mit Nut und Feder eines dünneren Wandelements an einem beliebigen Punkt
eines Elements grösserer Dicke.
- Figur 6. -
- zeigt eine schematische Darstellung in Perspektive des Elements der Figur 1, in welches
ausserdem Anschlusskästen und Rohre oder Schläuche für elektrische oder andere Installationen
eingefügt wurden.
- Figur 7. -
- zeigt, mit ähnlichen Zusätzen wie in der vorherigen Zeich-nung, ein Detail in Perspektive
der Gesamtheit, wie in Figur 4 gezeigt.
- Figur 9. -
- zeigt eine Draufsicht der Verbindung wie in der vorherigen Zeichnung.
- Figuren 10 und 11
- zeigen entsprechende Ansichten im Profil und als Draufsicht der mechanischen Verbindung
zwischen Boden- und Decken-Platten.
- Figur 12. -
- zeigt ein Detail im Schnitt des Elements der Figur 1 im Herstellungsprozess desselben
im Inneren der Herstellungsform.
- Figur 13.-
- zeigt eine Draufsicht der Gesamtheit wie in der vorherigen Figur dargestellt.
ÜBLICHE REALISIERUNG DER ERFINDUNG
[0018] In Anbetracht der dargestellten Zeichnungen, insbesondere der Figuren 1, 2 und 6,
kann man sehen, wie das Element-System, das die Erfindung vorschlägt, aus rechteckigen
Platten besteht, welche in dem Fall, dass sie für Wandelemente vorgesehen sind, eine
Länge haben, die der Höhe eines Stockwerkes entspricht, Elemente (
1) mit der Besonderheit, dass sie an den Längsseiten oder Vertikalen je eine kanalartige
Vertiefung (
2) beachtlicher Grösse aufweisen, die offensichtlich den entsprechen-den Gegenstücken
gegenüber angeordnet werden, wie Figur 1 zeigt, wobei im Grund der Vertiefung (
2) die Endstücke einer Vielzahl von Stabili-sierungsstangen (
3) herausragen, Stangen, die, wie man in der Detail-darstellung der Figuren 8 und 9
sieht, jeweils in Ringen enden, die direkt im Inneren der Kanäle (
2) zugänglich sind, so dass, wenn die Wandelemente stirnseitig aneinanderstossen, so
wie die Figur 2 zeigt, die Ringe von der einen und der anderen Seite sich gegenüberstehen,
was erlaubt, sie mit Haken oder Klammern (
5) zu verbinden, wie man auch bei den Figuren 8 und 9 sieht, welche Vereinigungen oder
Ver-bindungsbrücken zwischen den Elementen (
1) darstellen, die dieselben ausreichend stabilisieren und verbinden.
[0019] Offensichtlich, und ausgehend von dieser Lösung für die Module oder Elemente (
1), bestehen Elemente wie das mit 11 benannte in der Figur 3, welche eine ihrer kanalartigen
Vertiefungen (
2) auf einer Breit-seite haben, genau gesagt auf ihrer Innenseite und in der Nähe der
Kante, wenn man eine Eckverbindung beabsichtigt, wie in besagter Figur ausgewiesen.
[0020] Es ist ebenfalls das Vorhandensein von Modulen (
21) vorgesehen, ähnlich wie Modul (
1), welche aber an den Schmalseiten mindestens eine der kanalartigen Vertiefungen in
unsymmetrischer Ausführung (
2") ausweisen, um zwischen zwei benachbarten und stirnseitig zusammen-stossenden Elementen
eine Öffnung für Anschluss als Nut und Feder auszubilden für den Anschluss eines andersartigen
Moduls oder Panels (
6) mit gleicher oder unterschiedlicher Dicke, welches an der Schmalseite seines Anschlusses
einen Nerv oder Feder (
7) aufweist zwecks Einführung zwischen die eine gemeinsame Ebene bildenden benachbarten
Elemente (
21), so wie die Figur 4 zeigt.
[0021] Es ist des weiteren die Möglichkeit von Panelen oder Modulen (
31) vorgesehen, ähnlich wie die Module (
1) und mit den genannten Kanälen an den Schmalseiten, welche an einem beliebigen Punkt
ihrer Breit-seiten eine weitere kanalartige Vertiefung (
8) aufweisen zwecks seitlich abgehenden Anschlusses an die des Moduls (
6) wie vorher genannt und wie in Figur 5 dargestellt.
[0022] Durch all diese Panele ist es möglich, auf erstaunlich schnelle und einfache Art
und Weise ein Gebäude jeglichen Ausmasses und mit jeder gewünschten inneren Unterteilung
zu errichten oder zu montieren unter Anwendung der jeweils angemessenen Module (
1), (
11), (
21), (
31) und (
6), welche untereinander ausreichend mittels Haken oder Klammern (
5) verbunden sind, und die in den Bereichen des Zusammenstossens röhrenartige Hohlräume
(
9) ausbilden, welche vom Boden bis zur Decke reichen und welche, während sie noch leer
sind, für alle möglichen Kanalisierungen genutzt werden können und/oder die mit Bewehrungen
und Beton (vorzugsweise mit derselben Komposition wie das Hauptteil der Wände) ausgefüllt
werden, um die Struktur des Gebäudes auszusteifen.
[0023] Die Platten für Böden und) Decken, nicht zeichnerisch dargestellt, verbindet man
ähnlich wie die Figur 2 zeigt, und sie weisen eine ähnliche Grundstruktur wie die
Elemente (
1) auf, wobei aber im Inneren Baustahlbewehrungen eingebracht sind, die ihnen die statisch
notwendige strukturelle Festigkeit verleihen.
[0024] Wie die Figuren 12 und 13 zeigen, benutzt man zur Herstellung eines Panels (
1), oder jeglichen anderen vorgenannten Moduls, eine Gussform, gebildet durch eine
Platte (
10) aus nichtrostendem Material, wie zum Beispiel Niro-Stahl, mit rechtwinkligen Aufbiegungen
oder angebrachten Stützen (
12) an den Seiten, welche niedriger sind als das zu erhaltene Modul oder Panel (
1), zwischen denen Abstandshalter (
13) angebracht werden, welche die entsprechenen Profilstücke (
14) halten, deren Querschnitt den vorgesehenen kanalartigen Vertiefungen (
2) entspricht, wobei die Profilstücke (
14) sich gegenüber angeordnet sind, verbunden durch die Rohre (
15), die hauptsächlich zur Herausnahme aus der Form und zum innerbetrieblichen Transport
des Moduls bestimmt sind, und durch die Stabilisierungsstangen (
3), welche mit ihren ringförmigen Endstücken (
4) in das Innere der Profilstücke hineinragen, und man trägt dann schichtweise den
Leichtbeton (
16) über die eingebrachten Strukturen auf, welcher nach entsprechender Vibrierung das
Element, Panel oder Modul (
1) bildet unter Einschluss aller Zubehörteile, wobei die Abstandshalter (
13) einen doppelten Zweck haben, einerseits die Profilstücke (
14) entsprechend der gewünschten Breite des Moduls (
1) zu distanzieren und andererseits das Entformen des besagten Moduls zu ermöglichen.
[0025] Bevor der Beton (
16) eingebracht wird, werden die Kästen für Verbindungen oder Kontrolle der Installationen
(
17) eingebracht und untereinander mit den Leitungsrohren (
18) verbunden, welche, wie Figur 6 zeigt, innerhalb eines Moduls Verbindungen herstellen
und/oder verschiedene Module untereinander verbinden, wie Figur 7 zeigt, wo ausserdem
schematisch ein Lichtschalter (
19) und eine Steckdose (
19;) sowie das vergrösserte Detail der Verbindung zwischen Rohren (
18) von verschiedenen benachbarten Modulen (
6) dargestellt ist.
1. Element-System zum Bau von Gebäuden, bestehend aus einer Vielzahl unterschiedlicher
Elemente, verbindbar untereinander sowohl in einer Ebene als auch im Winkel, hergestellt
in Gussformen unter Benutzung von Leichtbeton oder anderem Material, charakterisiert dadurch, dass jedes Element, Panel oder Modul längs verlaufende kanalähnliche Vertiefungen
(2-2'-2")in Korrespondenz mit den gedachten Verbindungslinien zwischen den Modulen aufweist,
wobei im Inneren eines jeden Moduls mehrere Stabilisierungsstangen (3) verlaufen, deren Enden in die besagten Kanalisierungen (2-2'-2'') hineinragen und die in Ringen (4) enden, welche für die Verbindung zwischen den Panelen oder Modulen (1), (11), (21), (31) sorgen unter Benutzung von Haken oder kräftigen Klammern (5) in U-förmiger Ausführung, welche in die genannten Ringe (4) eingedrückt werden und die als Verbindungsbrücken zwischen den Panelen fungieren.
2. Element-System zum Bau von Gebäuden, entsprechend Anspruch 1 und weiterhin dadurch
charakterisiert, dass die genannten kanal-ähnlichen Vertiefungen (2) an den schmalen Längsseiten der Panele (1) verlaufen, wenn diese für Verbindung in einer Ebene vorgesehen sind, oder dass eine
von ihnen an einer Vorderseite nahe einer Seitenkante verläuft, wenn die Panele eine
Eckverbindung herstellen sollen.
3. Element-System zum Bau von Gebäuden, entsprechend den vorgenannten Ansprüchen und
weiterhin dadurch charakterisiert, dass die Panele oder Module (21) asymmetrische kanalartige Vertiefungen (2') aufweisen können, welche auf einer Seite einen Anschluss zweier Panele mit gleicher
Gegenseite ermöglichen, während auf der anderen Seite eine Vertiefung zur Aufnahme
einer Nut/Feder-Verbindung entsteht, wobei die Feder Teil des abzweigenden Panels
(6) ist.
4. Element-System zum Bau von Gebäuden, entsprechend den vorgenannten Ansprüchen und
weiterhin dadurch charakterisiert, dass die Panele (1), (11), (21), (31) und (6) aus Leichtbeton auf der Basis von Blähton oder auch anderen Materialien hergestellt
sind und ausgerüstet mit innenliegenden Stabilisierungsstangen (3) aus Baustahl, soweit sie für tragende Wände oder Unterteilungswände bestimmt sind,
und. die eine Baustahl-Bewehrung in entsprechender statischer Auslegung beinhalten,
wenn sie für Fussböden und Decken bestimmt sind.
5. Form für die Herstellung der Panele, Module oder Elemente aus den vorherigen Ansprüchen,
dadurch charakterisiert, dass sie gebildet wird durch eine nichtrostende Platte, vorzugsweise Stahl, merkbar
überdimensioniert in Bezug auf das herzustellende Modul (1), mit in den Randzonen (12) liegenden Aufbiegungen oder angebrachten Stützen, zwischen denen die Abstandsstücke
(13) ein Paar der Profilstücke (14) aufnehmen, welche die kanalartigen Vertiefungen (2) des Moduls oder Panels (1) ausbilden, wobei diese Profilstücke (14) untereinander mit Rohren (15) und Stabilisierungsstangen (3), deren Enstücke in das Innere der Profilstücke (14) hineinragen, verbunden sind.