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"Vorgefertigtes Wandelement aus Stahlbeton und Vorrichtung zur Herstellung
des Wandelementes11 Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Wandelement aus Stahlbeton,
bestehend aus Innenschale und Außenschale mit schall- und wärmeisolierender Zwischenschicht
sowie Verbindungselementen zwischen Innenschale und Außenschale. Die Erfindung betrifft
außerdem eine Vorrichtung zur Herstellung des Wandelementes. Derartige Wandelemente
werden im Zuge der Fertigbauweise für die Errichtung von Außenwänden oder Innenwänden
von Wohn- oder Bürobauten eingesetzt. Sie werden fabrilgmäßig hergestellt und lassen
sich am Bauplatz schnell montieren. ihre schall- und wärmeisolierenden Eigenschaften
richten sich einerseits nach der Dicke der Wandelemente überhaupt und andererseits
nach den Eigenschaften der verwendeten Materialien, insbesondere der Zwischenschichten.
Mit Rücksicht auf den Materialaufwand einerseits und die geforderten schall- bzw.
wärmeisolierenden Eigenschaften andererseits müssen Kompromissa geschlossen welderl,
die in der Regel zur Folge haben, daß die Innenschale des Wandelementes bei
großen
Temperaturdifferenzen zwischen Außenseite und Innenseite des Wandelementes verhältnismäßig
kühl bleibt und dadurch den Wohnkomfort bzw. den Klimakomfort in dem wmschlossenen
Raum beeintrachtlgt. Hinzu kommt, daß bei den herkömmlicherweise verwendeten Wandelementen
nach wie vor übliche Heizeinrichtungen in den Räumen angeordnet werden müssen, die
lediglich punkt- oder linienförmige Wärmestrahler darstellen und die zusätzlich
Platz beanspruchen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorgefertig-tes Wandelement
anzugeben, das als großflächiges Temperaturausgleichselement in Klimatisierungssysteme
von Wohn- oder Büroräumen einbezogen werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Innenschale mit Abstand
von der Zwischenschicht angeordnet ist, uad daß die Verbindungselemente aus an Innenschale
und Außenschale angeschlossenen Stegen bestehen, die in horizontalen und vertikalen
Reihen mit Abstand voneinander angeordnet sind. Dieses Wandelement besteht folglich
aus zwei miteinander durch dünne Stege verbundenen Schalen, zwischen denen sich
eine isolierende Luftschicht befindet. Da die Stege in horizontalen und vertikalen
Reihen mit Abstand voneinander angeordnet sind, kann die Luft zwischen Innenschale
und Außenschale ungehindert zirkulieren, insbesondere dann, wenn nach bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung die Innenschale oben und unten Belüftungsöffnungen
aufweist. Dann erfolgt die Belüftung des zwischen Innenschale und Außenschale gebildeten
Hohlraumes vom Innenraum her und die Innenschale nimmt die Raumtemperatur an.
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Eine andere Möglichkeit, das Wandelement in das Klimatisierungssystem
eines ohn- oder Büroraumes einzubeziehen, besteht darin, innerhalb des zwischen
Innenschale und Außenschale gebildeten Hohlraumes Heizschlangen zu verlegen, so
daß das Wandelement die eigentliche Wärmequelle im Raum bildet und die herkömmlichen
Heizkörper im Raum ersetzt. Die Heizschlangen können an eine zentrale Gebäudeheizung-angeschlossen
sein, sie können aber auch partiell mit Heizmittel versorgt werden, so daß eine
Etagen- oder Einzelraumheizung verwirklicht wird. Immer wird wegen der verhältnismäßig
großen Strahlungsfläche ein angenehmes Raumklima erzielt. Umgekehrt besteht auch
die Möglichkeit, in heißen Jahreszeiten das in den Hohlräumen zwischen Innenschale
und Außenschale angeordnete System von Heizschlangen als Kühlsystem zu benutzen.
Auch hier wirkt das Wandelement als großflächiges Temperaturausgleichselement.
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Im einzelnen bestehen für die Gestaltung des Wandelementes verschiedene
Möglichkeiten. So empfiehlt es sich, die Stege einstückig mit Innenschale und Außenschale
auszubilden, weil dadurch die Stabilität des Wandelementes gefördert wird. Die Festigkeit
und die Stabilität des Wandelementes wird noch dadurch unterstützt, daß bei einer
Ausführungsform mit in der Außenschale untergebrachter Bewehrung die Anordnung so
getroffen wird, daß die Bewehrung im Bereich der Stege orthogonal zur Ebene der
Außenschale gerichtete Teile besitzt, deren Enden in der Ebene der Innenschale verlaufen
und die die Stege und die Innenschale bewehren.
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Im Hinblick auf die ungehinderte Anordnung und Montage von Heizschlangen
in dem zwischen Innenschale und Außenschale gebildeten Hohlraum sollten die Stege
in horizontalen und
vertikalen Reihen fluchten und die Reihen parallel
zu den Stirnseiten des Wandelementes verlaufen. Diese Anordnung der Stege wirkt
sich auch in herstellungstechnischer Hinsicht positiv aus, denn sie erleichtert
das Ein- bzw.
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Ausschalen des Wandelementes.
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Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind insbesondere darin
zu sehen, daß das Vlandelement nicht lediglich als Abschirmung eines Raumes gegen
die Außenwelt eingesetzt ist, sondern zugleich auch Teil des Klimatisierungssystems
des Raumes bildet, wobei es insbesondere als großflächiges Temperaturausgleichselement
eingesetzt ist und zusätzlich mit Heiz- bzw. Kühlelementen versehen werden kann.
Das Wandelement kann als Außenwand oder als Innenwand von Wohn-oder Büroräumen eingesetzt
werden, es vermittelt in seiner Eigenschaft als großflächiger Strahler behagliche
Raumtemperaturen. Hinzu kommt, daß bei dem Wandelement die schall- und wärmeisolierende
Wirkung der an der Außenschale angebrachten Zwischenschicht stets erhalten bleibt,
weil der Hohlraum zwischen Innenschale und Außenschale hinreichend belüftet ist.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung mit einer auf einer Grundplatte
angeordneten Außenschalung ftt die Außenseiten des Wandelementes und mehreren Innenschalungen.
Bei dieser Vorrichtung besteht das Problem der Entfernung der Innenschalung nach
dem Vergießen und dem Abbinden des Betons.
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Die Entfernung der Innenschalung läßt sich regelmäßig nur durch deren
Zerstörung erreichen, weil das Ziehen jeder einzelnen Innenschalung aus dem zwischen
Innenschale, Außenschale und begrenzenden Stegen gebildeten Raum mit Rücksicht auf
den Spannungszustand des Stahlbetonwandelementes nicht
zum Erfolg
führt. Hinzu kommt, daß bein Ziehen einer einzelnen Innenschalung erhebliche Reibungskräfte
auftreten, die zu hoher örtlicher Belastung und damit zur Zerstörung des Wandelementes
in diesem Bereich führen können.
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Es besteht deshalb ein Bedarf an einer Vorrichtung, mit der sich Stahlbetonwandelemente
zerstörungsfrei herstellen lassen, und bei der insbesondere die Innenschalung wieder
Verwendung finden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenschalungen aus Rohren bestehen, die auf einem gegenüber der Grundplatte verschieblichen
Träger angeordnet sind und die durch in der Grundplatte vorgesehene Ausnehmungen
in den von der Außenschalung gebildeten Schalungsraum einführbar sind. Bei dieser
Vorrichtung sind alle Innenschalungen gemeinsam auf einem Träger angeordnet, der
gegenüber der Grundplatte, die die Außenschalung trägt, verschieblioh ist. Nach
dem Vergießen und Abbinden des Betons werden alle Innenschalungen zusammen mit dem
Träger gemeinsam aus dem Schalungsraum herausgezogen. Dadurch werden örtliche Belastungen
des StsÇhlbetonwandelementes vermieden, denn beim Ziehen der Innenschalungen wird
jedes Wandelement in gleicher Weise belastet, wobei sich ein Teil der örtlichen
Spannungen gegeneinander aufhebt.
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Nach bevorzugter Ausführungsform soll die Anordnung so getroffen sein,
daß die Rohre Hauben zum Formen von Zwischen räumen zwischen den Stegen besitzen,
die in die ihnen zugeordneten Rohre einziehbar und in der Schal stellung mit ihrer
Stirnseite gegen die Flanke des jeweils benachbarten Rohres anlegbar sind. Dabei
sind die Hauben selbstverständlich
so angeordnet, daß sie in eingezogenem
Zustand das Ziehen der die Innenschalung bildenden Rohre nicht behindern, während
sie in ausgefahrenem Zustand Vorsprünge an den Rohren bilden und mit den Rohren
abdichten.
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Um eine leichte Verschiebbarkeit der Hauben sowie ein leichtes Ziehen
der die Rohre bildenden Innenschalung zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß die
den Hauben zugeordnuten Rohre in ihren den benachbarten Rohren zugekehrten Flanken
Ausnehmungen zur Aufnahme der Hauben und in ihrem Inneren ein von außen zu betätigendes
Gestänge aufweisen, an das die Hauben angelenkt sind. Das Gestänge zur Betäti gung
der Hauben stört weder beim Aufbau der Schalung noch beim Ziehen der Innenschalung.
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Im übrigen empfiehlt es sich, die Rohre an einem Ende zu vrschließen
und mit-dem anderen Ende in den Träger einzuspannen, um die nötige Stabilität der
Rohre zu gewahrleisten und zu verhindern, daß Beton in die Rohre fließt.
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Eine besonders gute Einspannung der Rohre wird dadurch erreicht, daß
der Träger aus zwei im Abstand und parallel zueinander angeordneten Platten besteht
und zwischen den Platten ein Betonkörper vorgesehen ist. Die Platten können mit
Ausnehmungen versehen sein, an die die Rohre festgeschweißt sind, während der Betonkörper
nachträglich angegossen ist, so daß ein fester und inniger Verband zwischen Rohren
und Träger entsteht.
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Schließlich empfiehlt es sich, denTräger an eine aus mehreren Schubkolbengetrieben
bestehende Hubvorrichtung zur Lösen der Innenschalung anzuschließen, damit der Träger
und alle Rohre der Innenschalung gleichmäßig von der Grundplatte
weggezogen
sowie damit die Innenschalung gelöst werden kann.
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Die Vorteile der Vorrichtung sind insbesondere darin zu sehen, daß
mit ihr Wandelemente aus Innenschale, Außenschale und beide verbindenden Stegen
zerstörungsfrei hergestellt werden können, ohne daß dabei die Innenschalung zerstört
werden muß. Die Innenschalung bleibt wiederverwendbar. Es kann auch die Außenschale
mit einer Isolierung versehen werden. Von Bedeutung ist dabei, daß mit der beschriebenen
Vorrichtung auch Wandelemente hergestellt werden können, bei denen die Stege Durchbrüche
aufweisen und zwischen Innenschale und Außenschale ein einziger Hohlraum gebildet
wird, der für die Anordnung von Heizelementen o.dgl. verwendet werden kann.
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Ie folgenden: wird die Erfindungan1iand einer lediglich t ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlocher erläutert; es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht
eines vorgefertigten Wandelementes, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den
Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand
nach Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach Fig.
1,
Fig. 5 eine Vorrichtung zur Herstellung von Stahlbetonwandelementen
in der Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt
eines Teils des Gegenstandes nach Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt in Richtung A-A durch
den Gegenstand i nach Fig. 5.
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Das in den Figuren dargestellte vorgefertigte Wandelement aus Stahlbeton
besteht aus einer Innenschale 1 und einer Außenschale 2 mit einer an der Außenschale
2 anliegenden schall- und wärmeisolierenden Zwischenschicht 3. Innenschale 1 und
Außenschale 2 sind über Stege 4 miteinander verbunden, sie sind einstückig mit den
Stegen 4 ausgebildet.
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Die Stege 4 sind in horizontalen und vertikalen Reihen angeordnet,
so daß zwischen Innenschale 1 und Außenschale 2 ein Hohlraum gebildet ist, in dem
Heizschlangen 5 verlegt sind.
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Die Außenschale 2 besitzt eine Bewehrung 6. An die Bewehrung 6 sind
im Bereich der Stege 4 orthogonal zur Ebene der Außenschale 2 gerichtete Teile 7
angeschlossen, deren Enden 8 in der Ebene der Innenschale 1 verlaufen und die die
Stege 4 und die Innenschale 1 bewehren. Die Stege 4 besitzen trapezförmigen Querschnitt.
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Die Vorrichtung besteht aus einer Grundplatte 101, die auf vier Hubstempeln
102 gelagert ist. Auf der Grundplatte 101 ist eine Außenschalung 103 für die Außenseiten
des Wandelementes
angeordnet. In der Grundplatte 101 sind Ausnehmungen
104 vorgesehen, durch die Rohre 105 als Innenschalung in den von der Außenschalung
103 gebildeten Schalungsraum einführbar sind.
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Die Rohre 105 sind auf einem Träger 106 befestigt, an den auch die
Hubstempel 102 angeschlossen sind. Der Träger 106 besteht aus zwei im Abstand und
parallel zueinander angeordneten Platten 107, zwischen denen ein Betonkörper 108
vorgesehen ist. Die Rohre 105 sind an den Platten 107 festgeschweißt und in den
Betonkörper 108 eingegossen, so daß ein inniger Verbund zwischen Träger 106 und
Rohren 107 entsteht.
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Mittels der Hub stempel 102 ist die Grundplatte 101 gegenüber dem
Träger 106 verschieblich, sie kann vom Träger 106 -abgehoben werde Wie insbesondere
aus der Fig. 7 ersichtlich, besitzen die Rohre 105 rechteckigen Querschnitt. In
vorgegebenen Abständen sind über der Länge der Rohre 105 Ausnehmungen 109 vorgesehen,
die Hauben 110 aufnehmen. Die Hauben 110 besitzen, wie insbesondere in Fig. 6 angedeutet,
trapezförmigen Querschnitt, sie sind in die ihnen zugeordneten Rohre 105 einziehbar
und können zum Zwecke der Formung von Zwischenräumen zwischen den Stegen des Wandelementes
gegen die Flanke des jeweils benachbarten Rohres 105 gelegt werden.
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Zur Verschiebung der Hauben 110 sind in den Rohren 105 Gestänge 111
vorgesehen, an die die Hauben 110 mittels Kniehebelgelenken 112 angelenkt sind.
Die Gestänge 111 sind in den Rohren 105 in Lagern 113 geführt. Sie werden durch
Hubstempel
114,die von außen betatigbar sind, bewegt, wie das in Fig. 5 angedeutet ist. Zusätzlich
besitzen die Hauben 110 Führungen 116, durch die sie in vorbestimmter Lage gehalten
werden.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wird die Grundplatte
101 mit der Außenschalung 103 so weit abgesenkt, bis sie auf dem Träger 106 aufliegt.
Dann werden die Hubstempel 114 betätigt, so daß die Hauben 110 ausfahren und sich
mit ihren Stirnflächen gegen die Flanken der benachbarten Rohre 105 legen. Der trapezförmige
Querschnitt der Hauben 110 gewährleistet eine einwandfreie Abdichtung zwischen Hauben
110 und Rohren 105, insbesondere dann, wenn die freien Enden 115 der Hauben 110,
die mit der Ausnehmung 109 des zugeordneten Rohres 105 zusammenarbeiten, federnd
ausgebildet sind.
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Nunmehr wird in den von Außenschalung 103 und Rohren 105 gebildeten
Schalungsraum Beton eingegossen. Da die Rohre 105 an ihrer Oberseite verschlossen
sind, kann kein Beton in die Rohre gelangen.
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Nach dem Abbinden des Betons werden die Hubstempel 114 betätigt und
die Hauben 110 werden in die zugeordneten Rohre 105 eingezogen. Dann werden die
Hubstempel 102 betätigt und die Grundplatte 101 mit der Außenschalung 103 wird von
dem Träger 106 abgehoben. Dabei werden zugleich die die Innenschalung bildenden
Rohre 105 aus dem Wandelement gezogen und stehen für die Fertigung des nächsten
Wandelementes bereit.
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Das Wandelement wird auf der Grundplatte 101 weitertransportiert,
wobei gegebenenfalls die Außenschalung 103 entfernt werden kann. Soll das Wandelement
an der Innenseite der Außenschale mit einer Isolierung versehen werden, dann wird
das Wandelement in eine gleichartig ausgebildete Vorrichtung transportiert, bei
der lediglich die Rohre 105 geringere Abmessungen besitzen, so daß in die freien
Räume Isoliermaterial eingespritzt bzw. eingeschäumt werden kann.
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Patentansprüche