DE4137649C2

DE4137649C2 - Bauelement

Info

Publication number: DE4137649C2
Application number: DE4137649A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dingler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-16
Also published as: DE4137649A1; US5511355A

Description

Die Erfindung betrifft ein längliches Bauelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Bauelemente werden häufig, aber nicht ausschließlich in der Bauindustrie verwendet. Beispielsweise sei auf Holzschalungsträger hingewiesen, wie sie z. B. zur Abstützung von Schalungsplatten bei Deckenschalungen verwendet werden. Sie haben I-Profil, das heißt zwei Außenstege, die sich senkrecht zur Systemebene erstrecken, sowie einen Innensteg. Die Längen liegen im Bereich von rund 2,5 m-6 m. Sie wiegen 5-6 kg/m, haben ein zulässiges Moment im Bereich von 5 KNm und eine zulässige Querkraft von 11 KN. Die Breiten liegen bei 8 cm und die Höhen im Bereich von 16-20 cm. Diese Holzträger eignen sich für statische Lasten. Zur Aufnahme von dynamischen Lasten eignet sich Holz typischerweise nicht. Zur Aufnahme von dynamischen Lasten verwendet man Metall. Die bekannten Holzschalungsträger sind mindestens teilweise aus Schichtholz verleimt. Dies bringt eine ganze Reihe Nachteile mit sich: Holz ist teuer und steht immer weniger zur Verfügung. Dagegen sind viele froh, wenn Kunststoffabfälle nicht auf Deponien kommen, sondern wieder weiterverwertet werden können. Aber auch der Preis von jungfräulichem Kunststoff fällt beständig und es werden immer neue Erdölquellen entdeckt, so daß eine Versorgung auf mehrere Jahrhunderte hinaus gesichert erscheint. Das Holz wird zum Problemabfall, weil es wegen seiner Phenol- Harz-Verleimung und seiner Imprägnierung gegen Insekten- und Pilzbefall nicht einfach verbrannt werden darf. Auch Deponien nehmen dieses Holz teilweise nicht mehr an. Solche Träger müssen genagelt werden, sei es um mit ihm die Schalungs platten zu verbinden, sei es, daß es mit den Trägergabeln vernagelt werden muß. Das Holz kann beim Nageln durch Splittern mechanisch beschädigt werden. Ebenso wenn es auf der Baustelle fällt. Der Werkstoff wird aufgrund von Verwitterung und Wasseraufnahme beeinflußt. Trotz großer Anstrengung ist das zulässige Moment und die zulässige Querkraft klein aber das Gewicht hoch.

Grundsätzlich das Gleiche gilt auch hinsichtlich Brettern oder Platten aus Holz, wie z. B. Schalungsplatten.

Es gibt darüber hinaus auch T-Träger, Winkelprofile, Kanthölzer oder dergleichen Bauelemente, wo die gleichen Nachteile auftreten.

Darüber hinaus werden auch längliche Bauelemente als Stützen verwendet, die auf Druck und Knickkraft belastet werden, wie z. B. die Stützen für solche Deckenschalungen. Solche Bauelemente stellt man heutzutage aus verzinkten Stahlrohren her. Das Feuerverzinken ist teuer und umweltschädlich. Ob innerhalb der Rohre verzinkt worden ist, kann man schlecht nachprüfen. Sind die Rohre verbogen, dann laufen sie nicht mehr ineinander und auch deren Entsorgung ist teuer.

Es gibt auch Bauelemente, die bislang mit Kunststoff ummantelt wurden, um sie z. B. gegen aggressive Flüssigkeiten zu schützen. Trotz der Ummantelung haben diese Bauelemente dann eine kaum erhöhte Formstabilität.

Des weiteren ist aus der US-PS 2,836,529 ein Bauelement bekannt geworden, welches ein Drahtgitter aufweist, daß von einem Kunststoff umspritzt ist. Diese Elemente beste hen im wesentlichen aus dem Drahtgitter, wobei der Kunststoff lediglich zur Stabilisie rung des Drahtgitters dient. Dies wird insbesondere offensichtlich bei Betrachtung der Querschnitte. Derartige Elemente können aufgrund geringer Belastbarkeit im Baube trieb nicht eingesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, Bauelemente anzugeben, die es gestatten, zumindest die Holzressourcen zu schonen, die selbst recyclebar sind, wenn sie am Ende ihrer Brauchbarkeit angekommen sind, die helfen Polymerstoffe zu verwenden, sei es wenn diese als Abfallstoffe vorliegen oder sich z. B. wegen Preisverfalls auch in jungfräulicher Form anbieten. Es sollen auch in weiten Bereichen keine Umdenkprozesse notwendig sein, so daß man trotz der Verwendung der neuen Bauelemente altes Zubehör weiter verwenden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ersichtlichen Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Schicht, wie sie zur Herstellung von I-Trägern verwendet werden kann,

Fig. 2 einen vergrößerten, abgebrochenen Schnitt durch eine Durchbrechung aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen 20 cm hohen I-Träger in maßstäblicher Darstellung, wie er einen Holz-Deckenträger ersetzen könnte,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Bauelement ähnlich Fig. 3, wobei der Träger 16 cm hoch ist und statt dem vollflächigen Material nach Fig. 1 ein Traggitter verwendet wird,

Fig. 5 einen systematischen Querschnitt durch ein Brett, wobei das Seiten/Höhenverhältnis = oder < 10 ist,

Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch eine Platte, wobei das Seiten/Höhenverhältnis beispielsweise < 10 ist,

Fig. 7 einen Querschnitt wie Fig. 6, jedoch mit einer anderen Schicht,

Fig. 8 einen schematischen Querschnitt durch ein Winkelprofil,

Fig. 9 einen schematischen Querschnitt durch einen Kreis, bzw. Rohrprofil,

Fig. 10 einen schematischen Querschnitt durch ein T-Profil,

Fig. 11 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.

Fig. 12 einen Kurvenverlauf über den Querschnitt, der qualitativ angibt, wie das Verhältnis von Kunststoffmaterial zu Hohlräumen ist.

Gemäß Fig. 1 hat eine Schicht 11 eine Systemebene 12. Sie ist zusammenhängend und besteht aus einer Aluminiumlegierung von 0,8 mm Dicke aus AlMgSi 0,5. Das Aluminiumblech stammt von einer Rolle, die eine Breite gemäß der flach gefalteten Schicht 11 hat. Im flachen Zustand wurden in das Blech eine Vielzahl von Löchern 13 eingestanzt, die einen in Fig. 2 nach links gerichteten Bart 14 haben. Danach durchlief das Blech eine Profilier-Station und hat dort die aus Fig. 1 ersichtliche Form erhalten. Es sind dort scharfe Knicke gezeichnet. In Wirklichkeit gehen die Kanten jedoch mit sanften Radien im Bereich von 2-10 mm, z. B. 3 mm, 5 mm oder 8 mm ineinander über. Die Schicht 11 hat im Punkt 16, durch den auch die Systemebene 12 geht sowohl ihren Massenschwerpunkt, als auch ihren Flächenschwerpunkt. Vom Punkt 16 aus ist die Schicht 11 im wesentlichen punktsymmetrisch. Der Flächenschwerpunkt liegt dort, weil das Blech überall die gleiche Dicke hat und der Massenschwerpunkt liegt dort, weil die Dichte des Blechs überall die gleiche ist.

Im Mittelbereich 17 schwingt das Blech gleich oft und gleich weit nach rechts von der Systemebene 12 aus gesehen, nämlich zweimal, und ebenso gleich weit und gleich oft nach links. Dementsprechend gibt es zwei rechte Gipfel 18, 19 und zwei linke Gipfel 21, 22. Diese haben die oben erwähnten Radien. Beiderseits der Gipfel liegen ebene Flächen 23, 24, 26, 27, 28.

Die Fläche 23 geht oben in einen Kopfbereich 29 über und zwar einstückig. Die untere, ebene Fläche 31 liegt links von einem Knick 32, mit dem die Fläche 23 endet. Die Fläche 31 geht nach links wesentlich über die Gipfel 21, 22 hinaus und hat beim Ausführungsbeispiel einen horizontalen Abstand von 32 mm vom Gipfel 18, wie auch alle Gipfel 18, 19, 21, 22 diesen gleichen horizontalen Abstand voneinander haben. Die Fläche 31 geht links mit einem Knick 33 von 90° in eine parallel zur Systemebene 12 verlaufende Fläche 34 über, die im Schnitt wesentlich kürzer als die Fläche 31 ist. Nach einem Knick 36 geht die Fläche 34 in eine breite, horizontale Fläche 37 über, die senkrecht zur Systemebene 12 steht, diese durchquert und bis zu einem Knick 38 nach rechts reicht. Der horizontale Abstand zwischen den Flächen 31 und 37 beträgt 15 mm. Bezogen auf die Systemebene 12 haben die Gipfel 18, 21, 19, 22, sowie auch der Knick 32 einen Abstand von 35 mm. Der Knick 38 liegt symmetrisch zum Knick 36 und auf ihn folgt spiegelbildlich zur Fläche 34 eine Fläche 39 und diese geht auf Höhe des Knicks 33 in einen 90°-Knick 41 über und liegt parallel zur Systemebene 12. Auf den Knick 41 folgt in Höhe der Fläche 31 eine Fläche 42, deren linke Kante 43 in der Systemebene 12 endet. Zwischen der Kante 43 und dem Knick 32 liegt ein kleiner Spalt 44. Entsprechend sieht gemäß Fig. 1 der Fußbereich 46 aus. Da der Kopfbereich 29 genau beschrieben worden ist, braucht der Fußbereich 46 nicht so detailliert beschrieben werden. Man könnte die Schicht 11 gemäß Fig. 1 auch auf den Kopf stellen und hätte dann die gleichen Verhältnisse.

Daß die Schicht 11 aus Aluminium besteht, kommt davon her, daß dieses Nägeln kaum ein Hindernis bietet und seine Oxydschicht sich ohne weiteres gut haftend mit dem Kunststoff 47 aus Fig. 3 verbindet. Gegebenenfalls kann man deshalb auch die Löcher 13 weglassen, die ja Materialbrücken gestatten. Aber auch die üblicherweise auf dem Bau verwendeten Sägen werden bei Aluminium nicht stumpf. Man benötigt keine besonderen Sägeblätter, z. B. Hartmetall bestückte Sägeblätter. Je nach dem Kunststoff 47 und je nachdem, ob man ihn gefüllt oder nicht gefüllt verwendet, hat dieser einen bestimmten Elastizitätsmodul. Verwendet man Polyäthylen als Kunststoff, so hat dieser einen Elastizitätsmodul von z. B. 500-2000 N/mm². Ist er gefüllt, dann hat er einen Elastizitätsmodul von beispielsweise 3000-8000 N/mm². Aluminium hat beispielsweise 70.000 N/mm² und bei solchen Verhältnissen und bei denen aus Fig. 3 ersichtlichen Abmessungen kann das Aluminiumblech 0,8 mm dick sein. Wäre die Schicht 11 aus Stahlblech, dann wäre der Elastizitäts modul 210.000 N/mm² und dementsprechend dünner müßte die Schicht sein. Ist die Schicht aus einer Glasfasermatte, deren Elastizitätsmodul z. B. 35.000 N/mm² ist, so müßte die Schicht 11 dicker sein. Matten die Kohlenstoff-Fasern verwenden, haben einen Elastizitätsmodul von 100.000-120.000 N/mm² und damit könnte die Schicht 11 entsprechend dünner als bei Aluminium sein.

Das Gebilde gemäß Fig. 1 wird kontinuierlich hergestellt. Je nach Länge des Blechwickels (Coils) kann man Längen herstellen, z. B. 5000-6000 m. Das Gebilde gemäß Fig. 1 wird einem Extruder zugeführt und zwar einem Doppel schneckenextruder. Dieser preßt den Kunststoff in eine Kalibrierstrecke, die einen Umfang 48 gemäß Fig. 3 hat, das heißt gemäß der Gestalt des herzustellenden I-Trägers 49. Der Kunststoff 47 wird von einer hochwertigen Außenschicht 51 ummantelt. Diese ist ein Polymer, ist außen porenfrei und dichter als der innen liegende Kunststoff 47. Die Außenschicht 51 schützt den Kunststoff 47 vor Beschädigungen und gibt eine zusätzliche mechanische Festigkeit. Auch deren Massen- und Flächenschwerpunkt liegt - innerhalb von gewollten oder ungewollten Toleranzen - im Punkt 16. Der Kunststoff 47 wird gemäß Fig. 12 aufgeschäumt, das heißt, daß in der Systemebene 12 50% Material und der Rest Hohlraum vorhanden ist. Die Dichte steigt dann nach außen zu symmetrisch an und erreicht in den Außenflächen jeweils dann 100%. Man kann die Außenschicht 51 im Koextrusionsverfahren entweder gesondert aufbringen oder aber als sogenannte Speckschicht dadurch erzeugen, daß der Kunststoff mit erhöhtem Druck in die Profilierstrecke gedrückt wird. Der Kunststoff 47 ist gefüllt und zwar mit Metallspänen, vorzugsweise aus nichtmagnetischem Material, wie Aluminium, Magnesium, nichtmagnetischem Stahlmaterial. Diese Späne können entweder bei der Produktion in metallverarbeitenden Betrieben anfallen. Beispielsweise beim Drehen, Hobeln, Fräsen, Schleifen. Sollte diese Art der Spanherstellung nicht ausreichen, dann können Späne auch extra für die Erfindung hergestellt werden. Natürlich müssen die Späne frei von Öl, Bohrmilch oder dergleichen sein. Sehr bewährt haben sich auch Streifen von geschredderten Getränkedosen auf Aluminium, wobei die üblicherweise vorgesehene Beschichtung der Dosen für den vorliegenden Fall nützlich ist. Ferner können auch noch dünnere Folien verwendet werden, nämlich Lametta-artiges Aluminium, das in großen Mengen in der Verpackungs industrie als Abfall anfällt, z. B. dort wo bakterienfreie, sterile Verpackungen hergestellt werden, oder wo man Kunststoff durch die Aluminiumschicht wasserundurchlässig machen will. Auch diese Folien braucht man nicht vorzu behandeln, weil sie ja mit Kunststoff beschichtet sind und so eine Haftbrücke Aluminium/Kunststoff abgeben.

Da die Außenschicht 51 an sich spiegelglatt sein kann, wird sie zumindest dann aufgerauht, wenn mit der Erfindung solche I-Träger 49 hergestellt werden. Dies kann geschehen, indem man seine Oberseite 52 und/oder seine Unterseite 53 durch Profilieren aufrauht. Dies kann geschehen, indem man nach der Profilierstrecke und ehe die Außenschicht 51 kalt ist, Profilierrollen mitlaufen läßt. Es kann dies aber auch geschehen, indem man die Außenschicht 51 füllt, z. B. mit Quarzpartikeln, so daß sie rauh wird.

Die Spalte 44 erlaubt, daß Material in den Kopfbereich 29 und den Fußbereich 46 hineinfließen kann. Indem die Kante 43 in der Systemebene 12 endet, endet sie an einem hierfür belastungsmäßig günstigen Ort.

An sich würde die Schicht 11 bei Belastung ausbeulen. Sie wäre viel zu dünn um selbständig bei Belastung ihre Geometrie beizubehalten. Dieses Ausbeulen, bei dem ja spezifisch kleine Kräfte zumindest am Anfang auftreten, kann der Kunststoff 47 zuverlässig verhindern. Aus Fig. 3 geht hervor, daß die Schicht 11 immer einen Abstand vom Umfang 48 hat, das heißt immer genügend Material um sich herum, um dieses Ausbeulen zu verhindern. Es macht allerdings nichts aus, wenn die Schicht 11 an einzelnen Stellen zutage tritt. Auch in Fig. 3 gehen die einzelnen Teilflächen der Schicht 11 mit scharfen Radien ineinander über. Bevorzugt werden aber vergleichsweise große Radien.

Der Massen- und Flächenschwerpunkt des Kunststoffs 47 liegt ebenfalls im Punkt 16. In üblicher Weise hat der I-Träger 49 zwei Außenstege 54, 56 und einen diese beiden verbindenden Verbindungssteg 57. Die Stege sind symmetrisch zur Systemebene 12, aber auch symmetrisch zu einer nicht dargestellten Ebene, die senkrecht zur Systemebene 12 steht und durch den Punkt 16 geht. Vorzugsweise hat der I-Träger 49 genau die gleiche Umrißform wie die seitherigen aus Holz bestehenden Träger, so daß insofern weder Umkonstruktionen, noch Umdenken notwendig ist.

Löcher 13 gibt es nicht nur im Mittelbereich 17. Vor allem sind diese im Kopfbereich 29 und im Fußbereich 46 vorgesehen, auch wenn sie nicht gezeichnet sind. Durch diese Löcher kann der Kunststoff 47 in den beiden Außenstegen 54, 56 frei expandieren und auch dort eindringen, so daß sich ein Aufbau gemäß Fig. 3 ergibt. Es läßt sich auch hierdurch steuern, wie die Dichte des Kunststoffs in den beiden Außenstegen 54, 56 ist. Je weniger Löcher vorhanden sind, desto massiver wird der Kunststoff in den Außenstegen 54, 56, die ja vor allem die Schubspannungen und Zugspannungen aufnehmen müssen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist der I-Träger 58 16 cm hoch. Seine anderen Abmessungen können hieraus abgeleitet werden, da die Fig. 4 maßstäblich ist. Und auch hier ist wiederum der Punkt 16 und die Systemebene 12 mit den gleichen Eigenschaften wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorhanden. Da der I-Träger 58 niedriger ist als der I-Träger 49, schwingt der Mittelbereich 17 nur einmal nach links und dann einmal nach rechts. Als Variante wurde hier statt Blech für die Schicht 59 ein Maschendraht 61 verwendet, der zu einem Gebilde analog Fig. 1 gebogen und dann koextrudiert wird. Die Drähte 62 verlaufen unter 45° zur Längserstreckung des I-Trägers 58 von rechts oben nach links unten. Die hierzu senkrecht stehenden Drähte 63 verlaufen ebenfalls unter 45°, jedoch in der anderen Richtung. Diese Winkelangaben beziehen sich natürlich auf den Mittelbereich. Hieraus ergeben sich dann die Lagen in den Außenstegen. Maschendraht 61 hat den Vorteil, daß er noch billiger ist wie Blech. Der Kunststoff kann sich frei ausdehnen. Es ist hier möglich, im Mittelbereich 17 Durchgangslöcher 64 vorzu sehen, von denen eines gestrichelt eingezeichnet ist. Die Durchgangslöcher 64 dürfen die Drähte 62, 63 nicht schneiden und vom Rand des Durchgangslochs 64 bis zum Draht 62, 63 muß ein so großer Abstand vorhanden sein, daß der Draht 62, 63 nicht ausbeulen kann. In diesem Fall kann der Draht 62, 63 nicht nur Zugkräfte übertragen, was er ohnehin kann, sondern auch teilweise Schubkräfte.

Fig. 5 zeigt, daß ein Brett nach der Erfindung dadurch entsteht, daß die Schicht zu einem kastenförmigen Innenprofil 66 geformt ist, das sich bei einer Überlappungs stelle 67 überlappt. Diese Überlappungsstelle 67 muß so groß sein, daß der Kunststoff lediglich so belastet wird, wie dies seiner spezifischen Belastbarkeit entspricht. Sind die Elastizitätsmodule beider Materialien sehr unterschiedlich, dann muß die Überlappungsstelle 67 großflächig sein. Ist das Innenprofil 66 aus Blech, dann muß eine größere Anzahl von Löchern vorgesehen werdend damit der Kunststoff sowohl in das Innenprofil 66 eindringen kann, als auch aus diesem heraus expandieren kann. Auch hier hat das Innenprofil 66 in den Ecken große Radien.

Fig. 6 zeigt, wie ein Brett oder eine Platte hergestellt werden kann, während Fig. 5 eher die Herstellung eines Kantholzes angibt. Gemäß Fig. 6 liegt die Systemebene 12 wie eingezeichnet. Um diese herum pendelt in der Form von Wellblech eine Schicht 68.

In Fig. 7 ist diese Schicht 69 trapezförmig mit abgerundeten Kanten. In Fig. 6 und 7 verlaufen die Enden der Schicht 68, 69 im wesentlichen parallel zu den Seitenflächen dieser Bauteile.

Analog Fig. 5 zeigt Fig. 8 ein Winkelprofil und Fig. 9 ein Rohrprofil.

Fig. 10 zeigt, daß der Kunststoff und die Schicht nicht immer einen gemeinsamen Massen-/Flächenschwerpunkt haben müssen. Hier sieht man einen T-Träger 71 bekannter Umrißform mit gleichem Kunststoffschicht-Aufbau wie bei den anderen Ausführungsbeispielen. Die Schicht 72 verläuft als verkleinertes T innerhalb des T-Trägers 71. Der Kunststoff hat hier einen Massen-/Flächenschwerpunkt 73 und der zugehörige Punkt 74 verläuft weiter unten, und zwar deshalb, weil die Schicht 72 in ihrem unteren Bereich 76 in einer U-förmigen Konfiguration dicker ist, als oben. Deshalb liegt der Punkt 74 tiefer als der Punkt 73 und der T-Träger 71 hat eine nach oben gerichtete Krümmung, wie dies die Umrißlinien zeigen. Diese Lage hat er unbelastet und geht dann bei Belastung nach unten, z. B. so weit, bis er geradlinig verläuft. Die Verdickung im unteren Bereich 76 kann man z. B. dadurch herstellen, daß man die Schicht 72 im Aluminium-Extrusionsverfahren herstellt. Die Düse hat dann im unteren Bereich 76 einen breiteren Schlitz als oben. In Blech-Technik oder Drahtgitter-Technik kann man aber auch von unten her auf den senkrechten Schenkel der Schicht 72 ein U-Profil aufschieben, so daß die Lage hier gedoppelt wird. Diese aufgeschobene Schicht ist dann mit der anderen Schicht fest zu verbinden.

In Fig. 11 ist links die Schicht 11, aber auch die anderen Schichten, als Träger dargestellt, der an seinen Enden zwei Lager hat.

Für den Kunststoff (gefüllt oder ungefüllt, geschäumt oder ungeschäumt) ist das gleiche rechts in Fig. 11 dargestellt. Für die Schicht gilt links der E-Modul E1 und für den Kunststoff gilt rechts der E-Modul E2. Ideal ist es, wenn die Durchbiegung f1 des einen gleich der Durchbiegung f2 des anderen ist. Dies schreibt auch vor, wie die Flächen der Schicht im Verhältnis zum Kunststoff sein müssen. Ferner ist notwendig, daß die Biegesteifigkeiten (E × I) beider Systeme gleich sind. Erreicht man dies, dann nimmt jedes System gleichviel Last auf. Im Idealfall bräuchte man zwischen der Schicht und dem Kunststoff nicht einmal eine Haftung. Da man Idealfälle nicht herstellen kann und gegebenenfalls auch nicht herstellen will, müssen die sonst zwischen der Schicht und dem Kunststoff drohenden Relativbewegungen durch stoffschlüssige Verbindungen verhindert werden.

Da die Elastizitätsmodule sehr unterschiedlich sind, muß die Schicht 11 immer relativ dünn sein und läßt sich damit leicht nageln und/oder sägen, insbesondere, wenn sie aus Aluminium ist.

Ist die Schicht aus magnetischem Material, dann ist ein solches Bauelement ungünstiger in seiner Recyclefähigkeit. Wenn man nämlich das nicht mehr brauchbare Bauelement zerkleinert, z. B. granuliert und diese Körner enthalten magnetisierbares Material, dann entstehen sozusagen eine Vielzahl von kleinen Kompaßnadeln, die sich senkrecht zum Umfang 48 ausrichten, weil bei der Extrusion aber auch im Spritzguß verfahren elektrische Ladungen getrennt werden. Ansonsten kann jedes Bauelement zerkleinert werden und die Grundsubstanz für ein neues Bauelement abgeben.

Der Kunststoff ist im wesentlichen ein Thermoplast, wegen der Recyclefähigkeit. Man kann aber als Füllmaterial auch Duroplast einlagern, das sehr klein, z. B. zu Mehl zermahlen wurde.

Bei einem I-Träger gemäß Fig. 3 lassen sich erreichen ein zulässiges Moment von 7,2 KNm , eine zulässige Querkraft von 14,4 KNm bei einem Gewicht von 6 kg/m.

Claims

1. Längliches Bauelement, bestehend aus Kunststoff (47), der einen ersten niederen Elastizitätsmodul hat und aus einer innerhalb des Bauelements befindlichen Schicht (11) aus einem Material, das einen zweiten, wesentlich höheren Elastizitätsmodul hat, sowie mit zumindest einer zum Bauelement gehörigen Systemebene (12), längs der das Bauelement im wesentlichen homogene Eigenschaften hat und im wesentlichen homogen aufgebaut ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Schicht (11) liegt beiderseits der Systemebene (12) und durchquert diese zumindest an einer Stelle.
b) Die Querschnitte der Schicht (11) und des Kunststoffs sind umgekehrt proportionale Funktionen der wirksamen E-Module des Querschnitts des Kunststoffs und der Schicht (11).
c) Die Schicht (11) ist zumindest im wesentlichen zusammenhängend.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) vollflächig ist.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) Durchbrechungen aufweist, die klein im Verhältnis zur Längs- und/oder Quererstrechnung der Schicht (11) sind und durch die das Kunststoffmaterial beiderseits der Schicht (11) sich stoffschlüssig verbindet.

4. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) ein Gitter ist.

5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) ein Drahtgitter ist.

6. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgitter eine Maschenweite im Bereich 1-40 mm, vorzugsweise 5-30 mm, insbesondere 20 mm ± 40% hat.

7. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht einen Durchmesser von 0,3-3 mm, vorzugsweise 1 mm ± 50% hat.

8. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) ein Blechgitter ist.

9. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus Metall ist.

10. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus Aluminium ist.

11. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus Bronze ist.

12. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus Kupfer ist.

13. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus Stahl ist.

14. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus Coil-Material ist.

15. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus stranggepreßtem Material ist.

16. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) aus einer faserverstärkten Matte ist.

17. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) überall gleiche Dicke hat.

18. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) mehrlagig ist.

19. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) in weniger belasteten Bereichen einen kleineren Querschnitt hat, als in mehr belasteten Bereichen.

20. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Metall eine Haftvermittler-Schicht in Bezug auf den Kunststoff ist.

21. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Flächenschwerpunkt und/oder Massenschwerpunkt (16) eines Querschnitts von Kunststoff (47) und Schicht (11) innerhalb der Toleranz gemeinsam ist/sind.

22. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (47) und die Schicht (11) zu Vorspannungs-Zwecken einen an unterschiedlichen Stellen liegenden Flächenschwerpunkt und/oder Massenschwerpunkt (16) haben.

23. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Bereichen entsprechend größerer Spannung die Schicht (11) gegebenenfalls mehrfach gefaltet ist.

24. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) um die Systemebene (11) pendelt.

25. Bauelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) gleich oft nach beiden Richtungen der Systemebene (12) pendelt.

26. Bauelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltung über einen großen Radius geschieht.

27. Bauelement nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) in sich Vorzugsrichtungen hat.

28. Bauelement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzugs richtungen unter 45° ± 30% verlaufen.

29. Bauelement nach Anspruch 4 und Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzugsrichtungen durch die Gitter-Struktur bestimmt sind.

30. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittenbereich (17) des Gitters ein Loch (64) ist.

31. Bauelement nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (64) ein Durchgangsloch ist.

32. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (47) und die Schicht (11) mit einem Hammer und Baunägeln zumindest ähnlich wie Holz von Hand nagelbar ist.

33. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (47) und die Schicht (11) von Bausägen zumindest ähnlich wie Holz sägbar ist.

34. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es spritzgegossen ist.

35. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es extrudiert ist.

36. Bauelement nach Anspruch 1 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) im Bereich von einigen Zehntel Millimetern bis zu einigen Millimetern dick ist.

37. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest teilweise mit einem dünnen Mantel (51) aus hochwertigem Polymer umkleidet ist.

38. Bauelement nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (51) verstärkt ist.

39. Bauelement nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymer ein Thermoplast und/oder ein Duroplast ist.

40. Bauelement nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (51) mindestens bereichsweise einen hohen Reib-Koeffizienten hat.

41. Bauelement nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (51) zumindest teilweise ein reibungserhöhendes Profil hat.

42. Bauelement nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (51) mindestens bereichsweise mit reibungserhöhendem Material wie Quarzsand, Quarzmehl oder hervorstehenden Fasern gefüllt ist.

43. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (47) mindestens teilweise geschäumt ist.

44. Bauelement nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (47) eine nach außen zunehmende Dichte hat.

45. Bauelement nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff im Außenbereich massiv ist.

46. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem I-Träger (58) die Schicht (11) aus Metall so profiliert ist, daß in den beiden Außenstegen (54, 56) mehr Querschnittsfläche vorhanden ist, als im Innensteg.

47. Bauelement nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (11) in den Außenstegen (54, 56) zu einem Kastenprofil profiliert ist, das den Umriß der Außenstege (54, 56) verkleinert, zumindest im wesentlichen nachahmt.

48. Bauelement nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Kastenprofil im Verbindungsbereich zwischen Außensteg (54, 56) und Innensteg mäandriert.

49. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Brett ist.

50. Bauelement nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schaltafel für Elementschalungen für Beton ist.

51. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein T-Profil ist.

52. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Balken ist.

53. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein V-Profil ist.

54. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Kreisprofil ist.

55. Bauelement nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Rohrprofil ist.

56. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (47) gefüllt ist.

57. Bauelement nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial unmagnetisch ist.

58. Bauelement nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial Metallspäne ist.

59. Bauelement nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallspäne Drehspäne sind.

60. Bauelement nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial Folienstreifen aus Metall ist.

61. Bauelement nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienstreifen mindestens einseitig mit Kunststoff beschichtet sind.

62. Bauelement nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium ist.