GIBUS, Andreas, P. (Bockgasse 23, Linz, A-4020, AT)
LEITL, Martin (Karl-Leitl-Strasse 3, Linz, A-4040, AT)
GIBUS, Andreas, P. (Bockgasse 23, Linz, A-4020, AT)
| Patentansprüche
1. Bewehrtes Tragelement, umfassend nebeneinander angeordnete Bausteine (1), die zueinander fluchtende Ausnehmungen (2) aufweisen, in denen eine sich über das Tragelement erstreckende Bewehrung, die in Beton gegossen ist, vorgesehen ist, wobei die Bausteine (1) mittels einer Klebstoffformulierung (7) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffformulierung (7) schnell aushärtend ist, und zwar unter Bildung eines mit noch nicht ausgehärtendem Beton versehenen selbsttragenden Tragelements (5, 9).
2. Tragelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffformulierung (7) ein Reaktionsprodukt einer Zweikomponenten-Polyurethan- Klebstoff-Zusammensetzung ist, worin die Zusammensetzung umfasst: eine Komponente (A), die wenigstens ein Polyol umfasst, und eine Komponente (B), die wenigstens eine Isozyanat- Verbindung umfasst.
3. Tragelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffformulierung (7) von einem expandierbaren Material gebildet ist, insbesondere von einem expandierbaren Kunststoffmaterial.
4. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffformulierung (7) an den zueinander gerichteten Stirnflächen (4) der Bausteine (1) vorgesehen ist.
5. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als sich in einer Längsrichtung erstreckendes Tragelement, insbesondere als Sturz, ausgebildet ist.
6. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als flächiges Tragelement (9) ausgebildet ist und gegebenenfalls einander kreuzende Bewehrungen vorgesehen sind.
7. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als flächiges Tragelement (5) ausgebildet ist, wobei zwei oder mehrere Reihen (6) von Bausteinen (1) nebeneinander liegen und jede Reihe (6) mit der benachbarten Reihe (6) mittels der Klebstoffformulierung (7) verbunden ist und wobei die Bausteine (1) einer Reihe (6) versetzt angeordnet sind zu den Bausteinen (1) der benachbarten Reihe(n) (6).
8. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffformulierung derart beschaffen ist, dass sie innerhalb einer Stunde ein selbsttragendes Tragelement bildet.
9. Verfahren zum Herstellen eines nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gestalteten bewehrten Tragelements (5, 9), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Verbinden der hintereinander bzw. hinter- und nebeneinander angeordneten
Bausteine (1) durch Verkleben der Bausteine (1) mit ihren Stirnflächen bzw. Stirn- und Seitenflächen mittels einer schnell aushärtenden Klebstoffformulierung (7) unter Bildung eines Bauelements (3), vorzugsweise eines selbsttragenden Bauelements, erforderlichenfalls anschließendes Schneidens von Passelementen oder Ausnehmungen in den Bauelementen (3), anschließendes Einbringen von bewehrtem Beton in den Hohlraum, gebildet von den zueinander fluchtenden Ausnehmungen (2) der Bausteine (1) und anschließendes Verbringen des Tragelements mit noch nicht ausgehärtetem Beton in ein Lager mit der Möglichkeit des Aushärtenlassens des Betons in dem Lager. |
Bewehrtes Tragelement
Die Erfindung betrifft ein bewehrtes Tragelement, umfassend nebeneinander angeordnete Bausteine, die zueinander fluchtende Ausnehmungen aufweisen, in denen eine sich über das Tragelement erstreckende Bewehrung, die in Beton gegossen ist, vorgesehen ist, wobei die Bausteine mittels einer Klebstoffformulierung miteinander verbunden sind, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Tragelements.
Ein Tragelement dieser Art ist z.B. aus der US 2004/0000114 Al bekannt.
Tragelemente dieser Art werden beispielsweise als Decken oder als Stürze (überlagen) eingesetzt. Sie sind von nebeneinander angeordneten Bausteinen, die Ausnehmungen, vorzugsweise als Löcher oder Nuten gestaltet, aufweisen, die in Längsrichtung des Tragelements fluchten, gebildet. In den Ausnehmungen ist eine Bewehrung, die sich über die gesamte Länge des Tragelements erstreckt, angeordnet und mit Beton fixiert, wodurch sich eine ausreichende Tragfähigkeit des Tragelementes ergibt. Die Bausteine dienen hierbei zur Aufnahme der Bewehrung und als nebeneinander angeordnete Schalungselemente für den Beton. Die Bausteine sind somit durch die Bewehrung bzw. durch den in die Ausnehmungen eingebrachten flüssigen Beton nach dessen Erhärten miteinander verbunden. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass halbfertige Tragelemente, bei denen die Bewehrung noch nicht vorgesehen ist bzw. bei denen der Beton noch nicht erhärtet ist, über die gesamte Länge unterstützt werden müssen, ehe sie auf Lager gelegt bzw. weiterbearbeitet werden können, d.h. ehe eine Bewehrung eingebracht wird bzw. sie durch Schneiden von Passelementen oder andere Bearbeitungsschritte bearbeitet werden können.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Tragelement zu schaffen, das noch vor dem Vorsehen einer Bewehrung oder unmittelbar nach Einbringen der Bewehrung weiterver- oder weiterbearbeitet werden kann und insbesondere ohne großen Aufwand in ein Lager transportierbar ist, z.B. zum Verfestigen von Beton.
Diese Aufgabe wird bei einem bewehrten Tragelement der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Klebstoffformulierung schnell aushärtend ist, und zwar unter Bildung eines mit noch nicht ausgehärtendem Beton versehenen selbsttragenden Tragelements. Unter einem selbsttragenden Tragelement wird ein Tragelement verstanden, das zumindest sein eigenes Gewicht ohne zusätzliche Unterstützung tragen kann.
Durch das Aneinanderkleben der einzelnen Bausteine mittels der schnell aushärtenden Klebstoffformulierung wird von den Bausteinen ein gegebenenfalls auch selbsttragendes Bauelement gebildet, das knapp nach dem Verkleben weiterbearbeitet und weitertransportiert werden kann, und zwar vor oder nach Einbringen der Bewehrung mit frischem, d.h. noch flüssigem Beton, also vor dessen Erhärten bzw. dessen Aushärten. Dadurch gelingt es, Tragelemente in hoher Taktfolge an ein und derselben Produktionsanlage herzustellen und es ist nicht erforderlich, den Beton in der Produktionsanlage erhärten zu lassen. Das Tragelement kann unmittelbar nach Einbringen des frischen Betons von der Produktionsanlage unkompliziert entfernt werden, ohne dass das Tragelement über seine gesamte Ausdehnung unterstützt werden muss, da die Bausteine infolge der Verklebung gegeneinander gesichert sind; der Beton kann in einem Lager aushärten.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Tragelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffformulierung ein Reaktionsprodukt einer Zweikomponenten-Polyurethan- Klebstoff-Zusammensetzung ist, worin die Zusammensetzung umfasst: eine Komponente (A), die wenigstens ein Polyol umfasst, und eine Komponente (B), die wenigstens eine Isozyanat- Verbindung umfasst. Eine Klebstoffformulierung dieser Art in verschiedenen Varianten ist beispielsweise der europäischen Patentschrift EP 0 927 234 B 1 zu entnehmen.
Vorzugsweise ist die Klebstoffformulierung von einem expandierbaren Material gebildet, insbesondere von einem expandierbaren Kunststoffmaterial. Ein Klebemittel dieser Art ist beispielsweise in der österreichischen Patentanmeldung A 356/2003 beschrieben, dessen Anwendung in der österreichischen Patentanmeldung A 902/2003 erläutert ist.
Vorzugsweise ist die Klebstoffformulierung an den zueinander gerichteten Stirnflächen der Bausteine vorgesehen.
Ein erfindungsgemäßes Tragelement kann entweder als sich in einer Längsrichtung erstreckendes Tragelement, insbesondere als Sturz, ausgebildet sein, oder es kann auch als flächiges Tragelement gestaltet sein, wobei gemäß einer bevorzugten Variante einander kreuzende Bewehrungen vorgesehen sind.
Sind einander kreuzende Bewehrungen nicht erforderlich oder will man diese vermeiden, kann das flächige Tragelement auch derart gebildet sein, dass zwei oder mehrere Reihen von Bausteinen nebeneinander vorgesehen sind und jede Reihe mit der benachbarten Reihe
mittels der Klebstoffformulierung verbunden ist, wobei die Bausteine einer Reihe versetzt angeordnet sein können zu den Bausteinen der benachbarten Reihe(n).
Vorzugsweise ist ein Tragelement dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffformulierung derart beschaffen ist, dass sie innerhalb einer Stunde ein selbsttragendes Tragelement bildet.
Ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungs gemäßen bewehrten Tragelements ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
- Verbinden der hintereinander bzw. hinter- und nebeneinander angeordneten Bausteine durch Verkleben der Bausteine mit ihren Stirnflächen bzw. Stirn- und Seitenflächen mittels einer schnell aushärtenden Klebstoffformulierung unter Bildung eines Bauelements, vorzugsweise eines selbsttragenden Bauelements, erforderlichenfalls anschließendes Schneidens von Passelementen oder Ausnehmungen in den Bauelementen anschließendes Einbringen von bewehrtem Beton in den Hohlraum gebildet von den zueinander fluchtenden Ausnehmungen der Bausteine und anschließendes Verbringen des Tragelements mit noch nicht ausgehärtetem Beton in ein Lager mit der Möglichkeit des Aushärtenlassens des Betons in dem Lager.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an mehreren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die Figuren 1, 2 und 3 unterschiedlich gestaltete Bausteine zur Bildung eines erfindungsgemäßen Tragelements veranschaulichen. Fig. 4 zeigt einen Teil eines Tragelements, jedoch noch ohne Bewehrung. In den Figuren 5 und 6 sind Tragelemente mit flächiger Ausbildung gezeigt. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Produktionslinie für ein flächiges Tragelement.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Bausteine 1 zur Bildung eines bewehrten Tragelements weisen Ausnehmungen 2 auf, und zwar gemäß den Figuren 1 und 2 ausgebildet als sich quer durch die Bausteine 1 erstreckende Löcher und gemäß Fig. 3 als zur Oberseite des Bausteines 1 offene Nut, die sich quer über den gesamten Baustein 1 erstreckt.
Durch hintereinander Anordnen gleichartiger Bausteine 1 lässt sich ein Bauelement 3 bilden, wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist. Hierbei kommen die durchgehenden Löcher 2 der einzelnen Bausteine 1, die gemäß Fig. 2 gestaltet sind, fluchtend zueinander zu liegen, und es kann in diese Löcher 2 eine sich über die gesamte Länge des Bauelementes 3 erstreckende Bewehrung eingebracht werden, die durch Einbringen von Beton in die Löcher 2 in dem Bauelement fixiert wird.
Noch vor dem Anordnen der Bewehrung werden die Bausteine 1 an den gegeneinander gerichteten Stirnflächen 4 miteinander verklebt, und zwar mit Hilfe einer Klebstoffformulierung, die schnell aushärtet und beispielsweise als 2-Komponenten- Klebstoff gemäß der europäischen Patentschrift EP 0 927 234 Bl ausgebildet ist. In diesem Dokument sind unterschiedliche Klebstoffformulierungen abgehandelt; es können alle diese Klebstoffformulierungen eingesetzt werden. Weiters kann auch ein Klebstoff, wie er in der österreichischen Patentanmeldung A 356/2003 beschrieben ist, eingesetzt werden.
Als Material für die Bausteine 1 kommt nicht nur keramisches Material in Frage, sondern auch Kunst- oder Naturstein, Sandstein, Beton etc. Die Bewehrung kann aus Stahl, Glas oder Kunststoff gebildet sein.
Wesentlich ist, dass das aus den einzelnen miteinander verklebten Bausteinen 1 gebildete Bauelement 3 bereits nach kurzer Zeit soweit ein zusammenhängendes Element bildet, dass es ohne Unterstützung transportiert und bearbeitet werden kann, und zwar auch dann, wenn in dem Bauelement 3 eine Bewehrung angeordnet wird und Beton vorgesehen wird. Hierdurch wird erreicht, dass das Bauelement 3 unkompliziert auf ein Lager transportiert werden kann, in dem der Beton erhärten bzw. aushärten kann, sodass die Tragelement- Produktionslinie bzw. Produktionsanlage wieder frei ist. Hierdurch wird eine kurze Taktfolgezeit bei der Herstellung von Tragelementen ermöglicht.
In Fig. 5 ist ein flächiges Tragelement 5 veranschaulicht, bei dem mehrere Reihen 6 von Bausteinen 1 nebeneinander zu liegen kommen und jede Reihe mit der benachbarten Reihe mittels der Klebstoffformulierung 7 verbunden ist. Vorzugsweise können auch die benachbarten Bausteine 1 einer Reihe 6 miteinander mittels der Klebstoffformulierung 7 aneinander fixiert sein. Die Bausteine 1 einer Reihe 6 sind versetzt angeordnet zu den Bausteinen 1 der benachbarten Reihe(n) 6, wobei die Ausnehmungen 2 der Bausteine 1 derart angeordnet sind, dass die Ausnehmungen 2 von Bausteinen 1 benachbarter Reihen 6 miteinander fluchten, wodurch durchgehende Kanäle 8 bzw. Ausnehmungen 2 entstehen, in die Bewehrungen, die sich quer zu den Reihen (6) erstrecken, eingebracht werden können.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines flächigen Tragelements 9, gebildet aus lauter gleich gestalteten Bausteinen 1, die vorzugsweise in zwei einander kreuzende Richtungen Ausnehmungen 2 aufweisen, welche Ausnehmungen 2 mit den Ausnehmungen 2 benachbarter Bausteine 1 unter Bildung durchgehender Kanäle 8 fluchten. Hierdurch gelingt
es, Bewehrungen einander kreuzend vorzusehen, sodass ein flächiges Tragelement 9 mit in den beiden Richtungen der Bewehrungen wirkenden Trageigenschafiten gebildet wird.
In Fig. 7 ist in schematischer Darstellung eine Produktionslinie zur Herstellung eines flächigen Tragelements 9, das mit einer Bewehrung 10 ausgestattet ist, veranschaulicht.
Zunächst werden die Bausteine 1 - im dargestellten Beispiel handelt es sich um Ziegel - auf einer Unterlage, die nicht näher veranschaulicht ist, aufgelegt, und zwar in einer Anordnung, wie sie später für das flächige Tragelement 9, das aus ihnen gebildet werden soll, vorgesehen ist. Zum Auftragen der Klebstoffformulierung 7 an den zur Anlage gelangenden Seitenflächen 15 der Ziegel 1 werden diese reihenweise auseinandergezogen und die Klebstoffformulierung 7 aufgebracht. Dieser Produktionsschritt kann insbesondere bei gegeneinander versetzt angeordneten Bausteinen 1 (siehe Fig. 5) bzw. bei Tragelementen, die nur aus einzelnen hintereinander liegenden Bausteinen gebildet sind (z.B. Stürze), entfallen.
Sodann werden die Ziegel 1 unter Bildung einer Reihe 11 zusammengeführt und eine Klebstoffformulierung 7 an den Stirnflächen 4 der Ziegel 1 aufgetragen, worauf die Reihe 11 auf ein Produktionsband, das ebenfalls nicht veranschaulicht ist, aufgeschoben wird, und zwar unter Kontakt der mit der Klebstoffformulierung 7 versehenen Seitenfläche der Reihe 11 mit der letzten Reihe 11, die bereits auf das Produktionsband aufgeschoben wurde.
Das Produktionsband verschiebt die nunmehr miteinander verklebten Reihen 11 der Ziegel 1 in der durch die Pfeile 12 angedeuteten Förderrichtung, wobei eine Trocknung bzw. eine Aushärtung der Klebstoffformulierang 7 erfolgt. An einer Sägestation 13 werden Bauelemente 3 in der gewünschten Länge von den miteinander verklebten Reihen 11 abgelängt, und es werden Aussparungen 14 vorgesehen bzw. sonstige Bearbeitungsschritte vorgenommen, die für das fertige Tragelement 9 erforderlich sind.
Die so fertiggestellten Bauelemente 3 werden sodann weiterbefördert und es erfolgt das Betonieren mit Einlegen einer Bewehrung 10, worauf das so gebildete Tragelement 9 auf Lager gelegt wird, in welchem Lager die Betonaushärtung bzw. Betonerhärtung erfolgt.
Hierdurch gelingt es, die Produktionslinie kurz zu halten; sie braucht im wesentlichen nur jene Länge aufzuweisen, die zur Trocknung bzw. Aushärtung der Klebstoffformulierung 7 erforderlich ist.