Die Erfindung betrifft ein zellenförmiges, aufblasbares Bauelement, einen Bausatz solcher Bauelemente sowie daraus gebildete Objekte.

Ein aufblasbares Bauelement dieser Art ist beispielsweise aus der US 2,934,075 A bekannt. Diese bekannten Bauelemente werden beim Aufblasen tonnenförmig verformt. Durch Nebeneinander- und Übereinanderanordnen dieser Bauelemente lassen sich räumliche Gebilde gestalten, wobei einander überlappende Ränder benachbarter Bauelemente für eine Wasserdichtheit sorgen. Diese einander überlappenden Ränder können auch miteinander verklebt werden. Zur Bildung von räumlichen Objekten sind die Bauelemente sphärisch gestaltet. Dies bedingt eine aufwändige Fertigung, wobei für unterschiedlich große Objekte unterschiedliche Bauelemente sphärischer Gestalt verwendet werden müssen, was wiederum eine Produktion, eine Lagerhaltung etc. sehr verteuert und einen Zusammenbau zu einem räumlichen Gebilde erschwert, zumal nicht nur eine genaue Planung, sondern auch eine exakte Einhaltung eines Bauplanes erforderlich sind.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Bauelement der eingangs beschriebenen Art weiter zu entwickeln, und zwar dahingehend, dass es einfach herstellbar ist, dass es für Objekte unterschiedlicher Dimensionen - gebildet aus einer Mehrzahl solcher Bauelemente - universell einsetzbar ist, und dass es keine tonnenförmige bzw. polsterförmige Aufwölbung, die ein Aneinanderfügen solcher Bauelemente mit ihren Kanten erschweren würde, aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: es weist in einer Ebene liegende geradlinige Seitenbegrenzungen auf, alle Seitenbegrenzungen sind gleich lang, es weist einen Hohlraum auf, der Hohlraum wird von einer verformbaren, dünnwandigen Membran begrenzt, die Membran, die mit einem Ventil versehen ist, ist die Außenbegrenzung des Bauelements, im Hohlraum ist mindestens eine verformbare, dünnwandige und sich über etwa die Höhe des Bauelements erstreckende Zwischenmembran vorgesehen, die sich etwa senkrecht zur Ebene erstreckt und

die die sich im Wesentlichen in Richtung der Ebene erstreckenden und beidseitig des Hohlraumes liegenden Membranen des Bauelements verbindet, wobei an den Seitenbegrenzungen sich über die Länge desselben erstreckende

Verbindungsmittel zur Herstellung einer Verbindung mit einem benachbarten

Bauelement vorgesehen sind.

Zum Aneinanderfügen benachbarter Bauelemente weist vorzugsweise jedes Bauelement als Seitenbegrenzungen vorstehende Randflansche bzw. Randleisten auf.

Zur Bildung großflächiger Objekte ist ein Bauelement vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass seine Höhe geringer ist als seine größte Abmessung senkrecht zur Höhe und dass es sich in einer Ebene erstreckt.

Zweckmäßig ist das Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass die Membran von einer Folie gebildet ist, vorzugsweise aus einer PVC- oder Polyurethanfolie.

Je nach Wunsch kann die Membran transparent und/oder transluzent und/oder opak und/oder reflektierend ausgestaltet sein.

Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit ist zweckmäßig die Membran außenseitig beschichtet, vorzugsweise mittels eines Granulats.

Von den Seitenbegrenzungen des Bauelements wird zwecks universeller Verwendbarkeit für unterschiedlich große Objekte vorzugsweise eine regelmäßige geometrische Figur, wie ein gleichseitiges Dreieck, ein Quadrat, ein gleichseitiges Fünfeck, ein gleichseitiges Sechseck, etc., gebildet.

Zum Verbinden benachbarter Bauelemente sind zweckmäßig Klemmschienen und/oder Reißverschlüsse vorgesehen.

Eine bevorzugte Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seitenbegrenzung zwei gleich lange, sich jedoch maximal über die Hälfte der Länge einer Seitenbegrenzung erstreckende Reißverschlüsse vorgesehen sind, von denen sich einer von einer Seite und der andere von der anderen Seite mit einem Reißverschluss eines benachbarten Bauelements derselben Bauart schließen lässt.

Gemäß einer weiteren Variante ist als Verbindungsmittel ein Gleitverschluss vorgesehen.

Vorzugsweise ist zusätzlich zu einem Verbindungsmittel ein Gleitverschluss vorgesehen, wodurch eine Wasserdichtheit sichergestellt ist.

Selbstverständlich können als Verbindungsmittel mit einem benachbarten Bauelement Schweiß- oder Klebeflansche vorgesehen sein.

Vorzugsweise ist das Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum in gleichmäßigem Abstand von den Seitenbegrenzungen Zwischenmembranen vorgesehen sind, deren Konfiguration der der Seitenbegrenzungen entspricht.

Ein Bausatz von Bauelementen dieser Art ist dadurch gekennzeichnet, dass er Bauelemente umfasst, die im Grundriss regelmäßige geometrische Figuren mit unterschiedlichen Eckanzahlen aufweisen, wobei die Seitenbegrenzungen aller Bauelemente gleich lang sind.

Die Erfindung umfasst auch Objekte, gebildet aus zwei oder mehreren Bauelementen wie oben beschrieben, vorzugsweise gebildet von einem Bausatz wie angegeben, wobei insbesondere ein von den Bauelementen gebildetes Objekt einen Raum umschließt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Die Fig. 1 bis 4 stellen jeweils ein Bauelement im Schrägriss dar. Anhand der Fig. 5A bis 5G ist die Herstellung eines Bauelements näher erläutert. Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen Objekte zusammengesetzt von mehreren Bauelementen jeweils im Schrägriss, wobei die Fig. 6 A ein Detail der Fig. 6 im vergrößerten Maßstab veranschaulicht. Fig. 9 zeigt eine Variante zusammengefügter Bauelemente, Fig. 9A ein Detail im vergrößerten Maßstab. Desgleichen zeigt Fig. 10 eine weitere Variante zusammengefügter Bauelemente, wobei ebenfalls Fig. 10A ein Detail der Verbindung benachbarter Bauelemente veranschaulicht. Fig. 11 zeigt die Seitenkante eines Bauelements in Ansicht mit einer anderen Variante als Verbindungsmittel, Fig. 1 IA wiederum ein Detail der Fig. 11, ebenfalls im vergrößerten Maßstab. Die Fig. 12 und 12A zeigen in zu Fig. 11 und 1 IA analoger Darstellung eine weitere Variante.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist das dort dargestellte Bauelement 1 im Grundriss als gleichseitiges Dreieck ausgebildet. Wesentlich ist, dass die Seitenbegrenzungen 2 des Bauelements 1 geradlinig verlaufen. Es ist von zwei randseitig miteinander verklebten, als biegsame Folien ausgebildeten Membranen 3, 4 gebildet und mit einem nicht dargestellten

Ventil zum Einleiten eines Mediums, insbesondere zum Aufblasen, versehen. Die Folie 3 bzw. 4 ist vorzugsweise von einer PVC- oder Polyurethan-Folie gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, ein beschichtetes Gewebe als Membran einzusetzen. Je nach Anforderung an Lichtdurchlässigkeit, Abschattung oder Reflexion sind die Membranen 3, 4 transparent, transluzent, opak und/oder reflektierend ausgebildet. Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen ist die Membran 3 bzw. 4 außenseitig beschichtet, beispielsweise mittels eines Granulats, gebildet von Glaskugeln, von Sand etc. Die Membranen 3, 4 können natürlich auch eingefärbt sein. Eine Färbung ist auch durch Füllen des Hohlraumes des Bauelements mit speziellen Medien möglich.

Die miteinander verklebten Ränder 5, 6 der beiden Folien 3, 4 dienen, wie später noch erläutert wird, zum Verbinden mit einem benachbarten Bauelement 1. Das Bauelement 1 weist eine Mittelebene auf, die sich durch die geradlinigen Seitenbegrenzungen 2 erstreckt. Zur Einhaltung der Erstreckung des Bauelements 1 in einer Ebene sind Zwischenmembranen 7 vorgesehen, und zwar vorzugsweise in einer Konfiguration, die der der Seitenbegrenzungen 2 entspricht, jedoch im Abstand von diesen angeordnet. So bilden gemäß Fig. 1 die Zwischenmembranen 7 ebenfalls im Grundriss die Form eines gleichseitigen Dreiecks. Die Zwischenmembranen 7 erstrecken sich über die Höhe 8 des Bauelements 1, wobei durch diese Zwischenmembranen 7 in etwa die maximale Höhe 8, sprich Dicke 8, des Bauelements 1 bestimmt ist — abgesehen von geringfügigen Aufwölbungen der Membranen 3, 4 neben den Zwischenmembranen 7. Es ist zu erkennen, dass die maximale Dicke bzw. Höhe des Bauelements wesentlich geringer ist als seine ebene Ausdehnung.

Die Seitenbegrenzungen 2, an denen die Membranen 3, 4 miteinander verschweißt oder verklebt sind, bilden vorstehende Randflansche bzw. Randleisten. Anhand der Fig. 5 A bis 5G ist die Herstellung des in Fig. 1 im Schrägriss dargestellten Bauelements 1 näher erläutert. Die Fig. 5A zeigt den Membranzuschnitt 9 einer der beiden Membranen 3 bzw. 4, die die Außenhaut des Bauelements 1 bilden, sowie die als Zwischenmembranen 7 eingesetzten Teile. Fig. 5B veranschaulicht das Einsetzen der Zwischenmembranen 7 zwischen die eine obere und untere die Außenhaut des Bauelements bildenden Membranen 3, 4, wobei die Zwischenmembranen 7 mit den Membranen 3, 4 vorzugsweise verklebt oder verschweißt werden.

Gemäß Fig. 5C - dies ist wesentlich für die Erfindung - werden die Ecken 10 des Zuschnitts der Membranen 3, 4 zusammengefaltet, sodass geradlinige Seitenbegrenzungen 2 gebildet werden und trotzdem ein Hohlraum im Bauelement 1 sichergestellt ist. Diese

zusammengefalteten Ecken 10 werden gemäß Fig. 5D miteinander zu Eckfahnen 11 verschweißt, und es wird ein zu weit vorstehender Teil der zusammengeschweißten Ecken 10 abgeschnitten. Dies zeigt Fig. 5E.

Die noch verbleibenden Eckfahnen 11 werden gemäß Fig. 5F umgeknickt und mit dem äußeren Rand der Membranen 3, 4 verschweißt, worauf auch die Ränder der Membranen 3, 4 miteinander verschweißt werden. Anschließend könnten zum Verbinden mit einem benachbarten Folienelement gemäß Fig. 5G die hierdurch als Randflansche bzw. Randleisten ausgebildeten Seitenbegrenzungen 2 mit Ringösen 12, die zum Verbinden mit einem benachbarten Bauelement 1 dienen, versehen werden.

Herkömmliche aufblasbare Bauelemente weisen oft Falten und Beulen auf, da Luft unter Druck der umhüllenden Membran eine Form aufzwingt, die eine absolut gleichmäßige Druckverteilung innen ermöglicht, ungeachtet der beabsichtigten Formgebung.

Die Bauelemente dieser Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass sie im aufgeblasenen Zustand absolut faltenfrei sind und exakt die gewünschte Geometrie für die Seitenbegrenzungen 2 aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass sich die Bauelementgeometrie aus einzelnen geometrischen Grundkörpern zusammensetzt, die ohnehin dem Selbst-Formfindungsprozess der Druckluft entsprechen würden; nämlich Zylindersegmente entlang der umlaufenden Seitenbegrenzungen und Kegel in den Ecken, während der flache Mittelteil durch die zugbeanspruchten Zwischenmembranen 7 in Form gehalten wird.

Das in Fig. 5A dargestellte Schnittmuster ist dadurch gekennzeichnet, dass es die Abwicklungsflächen dieser ermittelten optimierten Geometrie wiedergibt, wobei in den Eckbereichen 10 ein Zusammenfalten der Membranen zu dreieckigen Eckfahnen 11 erforderlich ist, um die gewünschte Abwicklungsfläche zu ergeben.

Wie aus den Fig. 2 bis 4 zu ersehen ist, lassen sich Bauelemente 1', 1", 1'" dieser Art mit einem Grundriss auch als Quadrat, als regelmäßiges Fünfeck und auch als regelmäßiges Sechseck ausbilden. Je größer die Erstreckung des Bauelements 1', 1", 1'" in einer Ebene ist, desto mehr Zwischenmembranen 7 sollten eingesetzt sein, um das Bauelement 1', 1", 1"' eben zu halten.

Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen Objekte, die von einer Mehrzahl von Bauelementen 1', 1", 1'" gebildet sind, wobei die Objekte aus untereinander gleichen oder auch aus unterschiedlichen,

d.h. Bauelementen 1', 1 ", 1'" mit unterschiedlichen Eckanzahlen, gebildet sein können. Wie insbesondere aus Fig. 8 zu entnehmen ist, ist das Objekt von einem Bausatz von Bauelementen 1', 1", 1'" gebildet, wobei sämtliche Bauelemente von regelmäßigen Vielecken gebildet sind, deren geradlinig verlaufende Seitenbegrenzungen 2 alle gleich lang sind.

Fig. 6A zeigt eine Ausbildung einer Ecke 13 eines Objekts, an der drei Bauelemente 1'", 1'" und 1" aneinanderstoßen. Die Verbindung der Bauelemente mit dem jeweils benachbarten Bauelement erfolgt mittels Klemmleisten 14, die im Detail noch genauer in Fig. 9A und 10A veranschaulicht sind. Die die Seitenbegrenzung 2 bildenden Randleisten benachbarter Bauelemente 1, 1', 1", 1'" werden mittels zweier Klemmleisten 14 gegeneinander gepresst, wobei die Fixierung der Klemmleisten 14 mittels Schraubenbolzen 15 erfolgt, die die Klemmleisten 14 und die an den Randleisten 2 vorgesehenen Ringösen 12 durchsetzen. Hierbei sorgen die Ringösen 12 der Randleisten 2 der benachbarten Bauelemente 1, 1', 1", 1"' für eine genaue Ausrichtung der benachbarten Bauelemente 1, 1', 1", 1'" zueinander. Zum Abdichten der Eckbereiche, bis zu denen die Klemmschienen nicht ganz reichen können, dienen Klebebänder 16.

Gemäß den in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsformen dienen zum Verbinden benachbarter Bauelemente 1, 1', 1", 1'" handelsübliche Reißverschlüsse 17. Diese werden an den Randleisten 2 durch Annähen, Anschweißen oder Ankleben angebracht, Vorzugsweise handelt es sich um teilbare austauschbare Reißverschlüsse 17 mit abgezählten Zähnen, damit die Reißverschlusshälften der jeweiligen Bauelemente 1, 1', 1", 1'" auch beliebig zusammenpassen. Die Länge a eines solchen teilbaren Reißverschlusses 17 beträgt jeweils knapp die Hälfte der Länge der Seitenbegrenzung 2. Vom einen Ende der Seitenbegrenzung 2 beginnend wird jene Reißverschlusshälfte, auf der sich der Schieber 18 befindet, zur Mitte hin angebracht. Die andere Reißverschlusshälfte wird um 180° gedreht und wiederum vom anderen Ende der Seitenbegrenzung 2 zur Mitte hin angebracht. Die Reißverschluss-Schieber 18 werden somit stets vom Ende zur Mitte hin zugeschoben.

Somit sind alle Seitenbegrenzungen 2 gleich, und es kommen immer die jeweils passenden Reißverschlusshälften zusammen, unabhängig davon, wie die Bauelemente 1, 1', 1", T" zueinander positioniert werden.

Bei Gebilden aus mehreren Bauelementen 1, Y, 1", 1'" treten die größten Zugkräfte an den Enden der Seitenbegrenzungen 2 auf. Um diese punktuell hohe Zugspannung zu minimieren,

ist das Reißverschlussband 19 jedes Reißverschlusses 17 ein wenig länger als die Zahnkette 20. Dadurch wird die punktuelle Belastung teilweise auf die Bandüberlänge abgeleitet.

Damit auch innerhalb der Zahnkette 20 die Zugspannung gleichmäßiger verteilt wird, ist der Reißverschluss nicht genau parallel zur Seitenbegrenzung 2 positioniert, sondern weist jeweils vor den Enden der Seitenbegrenzung 2 einen vom Bauelement 1, 1', 1", 1'" wegführenden leichten Bogen 21 auf. Hierdurch werden in diesem Bereich die Materialdehnungen der Membranen 3, ^verringert.

Es ist auch möglich, anstelle der Reißverschlüsse Gleitverschlüsse 22 vorzusehen. Gemäß der Darstellung der Fig. 12 sind Gleitverschlussbänder 23 eines Gleitverschlusses 22 zusätzlich zu einem Reißverschluss 17 vorgesehen, wodurch eine gute Dichtheit zwischen benachbarten Bauelementen 1, 1', 1", 1'" erzielbar ist.

Wie Fig. 8 erkennen lässt, können als Bausatz vorhandene Bauelemente 1, V, 1", 1'" in vielfältiger Form zu Gesamtobjekten nahezu unbegrenzter Größe zusammengefügt werden.

Die Kompatibilität der einzelnen Bauelemente 1 , 1', 1", 1'" ist durch deren gemeinsame Kantenlänge - vorzugsweise von etwa 150 cm — gewährleistet. Die Stabilität eines Objektes wird entweder dadurch erreicht, dass die Bauelemente 1, 1', 1", 1'" schalenförmig aneinander gefügt werden, oder dass Querrippen nach dem Decke-Balkenprinzip die Konstruktion aussteifen. Falls die Membran eines Bauelements 1, 1', 1", 1'" an einer Stelle mechanisch beschädigt wird, tragen die übrigen Bauelemente 1 , 1 ' , 1 " , 1 " ' im Verband die Konstruktion weiterhin, und das schadhafte Bauelement kann wie beim Zell verband eines biologischen Organismus ausgetauscht werden.

Die Vorteile der Erfindung sind folgende:

- modulares Bausatzsystem

- individuell gestaltbar minimaler Materialbedarf gute Wärmedämmung

- wasserdicht bei Bedarf lichtdurchlässig

- minimales Transportvolumen minimaler Lagerbedarf

- kostengünstig schwimmfähig

gute Energie- und Umweltbilanz - ungewöhnliches Erscheinungsbild

Ein kuppeiförmiger Gartenpavillon mit 8 m Durchmesser - ähnlich wie in Fig. 8 dargestellt - kann von zwei eingeschulten Personen innerhalb von zwei Stunden aufgebaut werden. Das Gewicht der einzelnen zu verbindenden Elemente beträgt zwischen 3 kg und 10 kg. Die gesamte Konstruktion hat ein Gewicht von ca. 190 kg.

Trotz des geringen Gewichts sind erfindungsgemäße Konstruktionen stabil und tragfähig. Da die Bauelemente weich und leicht sind, gibt es nahezu kein Verletzungsrisiko für Kinder.

Die Kombinationsmöglichkeiten des Bausatzes sind äußerst vielfältig und ermöglichen somit zahlreiche Bauformen.

Vorwiegend bietet sich der Einsatz an für: Events, temporäre Ausstellungshallen, Messebau, Freiluftbühnen, Partyzelte, Notunterkünfte, mobile Unterkünfte für Expeditionsteams und Kamerateams, mobile Rundfunkstationen, mobile Sanitätsstationen, Überdachungen von Hallen, Flugdächer, Schwimmbecken-Überdachungen, hinterleuchtete Wand- und Deckenverkleidungen im Innenausbau, Sitz- und Liegelandschaften, schwimmende Luftburgen für Badestrände, Freizeit, Spiel und Sport, etc.