DE102017008796B4

DE102017008796B4 - Druckbelastbare, wärmedämmende Baukonstruktionsplatte

Info

Publication number: DE102017008796B4
Application number: DE102017008796.2A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Heying; Axel Herzsprung
Original assignee: Heying und Herzsprung Patent GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Dipl-Ing MEng Gerhard Heying 13591 Berlin); Heying und Herzsprung Patent GbR Vertretungsberechtigter Ges Dipl Ing M Eng Gerhard Heying 13591 Ber
Current assignee: Heying und Herzsprung Patent GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Dipl-Ing MEng Gerhard Heying 13591 Berlin); Heying und Herzsprung Patent GbR Vertretungsberechtigter Ges Dipl Ing M Eng Gerhard Heying 13591 Ber
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2024-06-06
Anticipated expiration: 2037-09-14
Also published as: DE102017008796A1

Abstract

Druckbelastbare, wärmedämmende Baukonstruktionsplatte, bestehend aus einem mindestens einen inneren Hohlraum (5) umfassenden Kunststoffgehäuse (4) mit mehreren im inneren Hohlraum angeordneten Versteifungsstegen (13, 14) zur Aufnahme der Druckbelastung, wobei das Kunststoffgehäuse (4) aus zwei Gehäuseteilen (2, 3) zusammengefügt ist, die fest miteinander verbunden sind, den inneren Hohlraum (5) nach außen dicht abschließen und mindestens einen plattenförmigen Feststoffkörper (19) aus einem schlecht wärmeleitenden Medium im inneren Hohlraum (5) aufweisen, wobei beide Gehäuseteile (2, 3) mehrere parallel verlaufende, in den inneren Hohlraum (5) ragende Versteifungsstege (13, 14) aufweisen, die rechtwinklig an den großflächigen Gehäuseinnenseiten (23) angeformt sind, wobei die freien, in den inneren Hohlraum (5) ragenden korrespondierenden Kanten der Versteifungsstege (13, 14) beider Gehäuseteile (2, 3) einen durchgehenden Raum für die Aufnahme des plattenförmigen Feststoffkörpers (19) aus dem schlecht wärmeleitenden Medium freilassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckbelastbare, wärmedämmende Baukonstruktionsplatte, bestehend aus einem mindestens einen inneren Hohlraum umfassenden Kunststoffgehäuse mit mehreren im inneren Hohlraum angeordneten Versteifungsstegen zur Aufnahme der Druckbelastung.
Eine derartige Baukonstruktionsplatte ist mit der älteren Anmeldung Aktz.10 2017 003 179.7 vom 28.03.2017 vorgeschlagen worden, die aus einem Strangpressprofil einer zumindest doppelten Stegmehrfachplatte mit parallel zu den äußeren Profilseitenflächen längs durchgehend verlaufenden, Hohlräume begrenzenden Versteifungsstegen gefertigt ist. Damit weist die Baukonstruktionsplatte einerseits einen geringen Wärmedurchgangskoeffizienten und andererseits eine hohe Druckbelastbarkeit auf.
Diese vorgeschlagene Baukonstruktionsplatte erfüllt die Erwartung, bei Massivbaukörpern, insb. Gebäudefassaden mit außen vorgesetzter Wärmedämmungsschicht eine Wärmebrücke zwischen der Außenfläche des Baukörpers und der Außenfläche der Wärmedämmungsschicht zu vermeiden. Derartige Wärmebrücken werden durch notwendige hochfeste Tragelemente gebildet, die die Wärmedämmschicht für Vorgesetzte Konstruktionselemente durchdringen müssen, wie Balkongeländer, Fenstergitter, elektrische Anlagenteile und dergl.
Die vorgeschlagene Baukonstruktionsplatte ist als Zwischenlage zwischen der Außenfläche des Massivbaukörpers und dem üblichen im Wesentlichen L-förmigen Tragelement bestimmt, das damit seinerseits einfach und unkompliziert ohne weitere, die Wärmeleitung verhindernde Maßnahmen gestaltet werden kann. Der besondere Vorteil der vorgeschlagenen Baukonstruktionsplatte besteht in einer durch das Strangpressverfahren kostengünstig ermöglichten Serien- bzw. Massenproduktion. Bei einem Bedarf an einer Fertigung einer Baukonstruktionsplatte mit vergleichsweise nur geringen Stückzahlen und verringertem Aufwand für die Lagerhaltung der Halbzeugteile könnte jedoch in manchen Fällen eine weitere Herstellungsmethode mittels eines Druck- oder Spritzgussverfahrens in Betracht zu ziehen sein.
WO 99/20461 A1 offenbart eine Konstruktionsplatte in Leichtbauweise. Zwischen zwei äußeren Gehäuseteilen aus Metall ist wenigstens eine wellenförmige Rippe angeordnet, die sich abwechselnd an den gegenüberliegenden Gehäuseteil abstützt. Sich hierdurch ergebende Hohlräume können durch ein künstliches Harz gefüllt werden.
DE 100 64 380 A1 offenbart eine Leichtbauplatte, die aus über kraft- und formschlüssige Steckverbindungen miteinander verbundene Einzelplatten besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckbelastbare, wärmedämmende Baukonstruktionsplatte der eingangs genannten Art anzugeben, die im Druck- oder Spritzgussverfahren herstellbar ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kunststoffgehäuse aus zwei Gehäuseteilen zusammengefügt ist, die fest miteinander verbunden sind, den inneren Hohlraum nach außen dicht abschließen und mindestens ein schlecht wärmeleitendes Medium im Hohlraum aufweisen.
Bezüglich der auftretenden Druckbelastungen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beide Gehäuseteile mehrere parallel verlaufende, in den inneren Hohlraum ragende Versteifungsstege aufweisen, die rechtwinklig an den großflächigen Gehäuseinnenseiten angeformt sind.
Die freien, in den inneren Hohlraum ragenden korrespondierenden Kanten der Versteifungsstege beider Gehäuseteile lassen einen durchgehenden Raum für die Aufnahme eines plattenförmigen Feststoffkörpers aus einem schlecht wärmeleitenden Medium frei. Diese Ausbildung ermöglicht die Verwendung mehrerer schlecht wärmeleitender Medien, wie z.B. gasförmige und feste Stoffe.
Durch die erfindungsgemäße Ausführungsform mit ihren beiden Gehäuseteilen sind die großflächigen Breitseitenflächen der Gehäusewände im Innenraum durch ein dazwischenliegendes, im Hohlraum eingebrachtes, schlecht wärmeleitendes Medium gegeneinander wärmeisoliert. Dadurch ist vorteilhaft der wirksame Wärmeleitweg konstruktiv verlängert, sodass der Wärmeleitwert der Baukonstruktionsplatte bei gleichzeitiger Gewährleistung der erforderlichen mechanischen bzw. statischen Stabilität erheblich verringert ist. Im Ergebnis ist sowohl ein geringer Wärmedurchgangskoeffizient als auch eine hohe Druckbelastbarkeit erzielt.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist mit besonderem Vorteil vorgesehen, dass die großflächigen Breitseitenflächen mit mindestens einer korrespondierenden, fluchtenden rechtwinklig verlaufenden Durchgangsöffnung für den Durchtritt eines Befestigungsmittels versehen sind und dass die Durchgangsöffnung mittels einer beide Gehäuseteile verbindenden Wandung gegenüber dem inneren Hohlraum abgedichtet ist. Damit kann die relative Lage der Baukonstruktionsplatte in Bezug auf die Außenfläche des Baukörpers und des zu montierenden Tragelements durch dessen Befestigungsmittel fixiert werden. Die Abdichtung ermöglicht die Beibehaltung der bei der Fertigung der Baukonstruktionsplatte vorgegebenen Eigenschaften des im Hohlraum eingebrachten schlecht wärmeleitenden Mediums auch bei unterschiedlichen Wetter- und Temperaturbedingungen.
Mit besonderem Vorteil sind drei Durchgangsöffnungen mit Abstand untereinander mittig verteilt an den großflächigen Gehäuseaußenseiten angeordnet. Damit können drei Befestigungsmittel verwendet werden, die zu einer günstigen Kräfteverteilung bei Belastungen des Tragelements führen.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind beide Gehäuseteile im Wesentlichen gleich ausgeführt und kastenartig mit äußeren Randwänden ausgebildet, deren freie Kanten die Gehäuseteilverbindung bilden.
Die beiden Gehäuseteile können jedoch alternativ ungleich ausgeführt sein, derart, dass deren eines kastenartig mit äußeren Randflächen ausgebildet ist und deren anderes von einer deckelartigen Gehäuseplatte gebildet ist.
In beiden Ausführungsformen ist die Fuge zwischen den verbundenen Gehäuseteilen im Bereich der vier Schmalseiten des Kunststoffgehäuses angeordnet und damit von Druckbelastungen weitestgehend befreit.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann in Weiterbildung des Erfindungsgedankens im Hohlraum entweder nur ein gasförmiger oder nur ein körperlicher Stoff eingefüllt sein, wie z.B. ein expandierender schlecht wärmeleitender Schaumstoff wie Polyurethan.
Es ergeben sich besondere Vorteile, wenn zumindest das kastenartige der beiden Gehäuseteile aus einem spritzgussfähigen Kunststoff hergestellt ist, der einen feuerresistenten Zuschlagsstoff enthalten kann. Hierfür wäre beispielsweise ein handelsübliches Produkt der Firma BASF mit der Bezeichnung Ultramit A66 GF30 FR aus der Gruppe der Spezialpolyamide geeignet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Baukonstruktionsplatte nach der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel mit einer Draufsicht einer rechteckigen druckbelastbaren, wärmedämmenden Baukonstruktionsplatte nach der Erfindung.
2 zeigt schematisch in einer Einzelheit einen Schnitt II -II aus 1 als Explosivdarstellung.
3 zeigt schematisch in einer Einzelheit einen Schnitt III-III aus 1 als Explosivdarstellung.
4 zeigt schematisch einen vollständigen Querschnitt aus 1 der Baukonstruktionsplatte nach der Erfindung im Bereich des Schnittes II - II.
5 zeigt schematisch einen vollständigen Querschnitt aus 1 der Baukonstruktionsplatte nach der Erfindung im Bereich des Schnittes III - III.

Anhand der Zeichnung mit den 1 bis 5 wird nachfolgend die Erfindung mit einem bevorzugten Beispiel beschrieben und deren Wirkungsweise erläutert.
Die 1 stellt schematisch die nicht maßstabgetreue Draufsicht einer Baukonstruktionsplatte 1 dar, deren aus Kunststoff, z.B. PVC bestehende zwei Gehäuseteile 2, 3 fest miteinander verbunden sind. Die beiden Gehäuseteile 2, 3 sind im Spritz- oder Druckgussverfahren hergestellt und sind bevorzugt miteinander verklebt, sodass sich eine dichte Verbindung ergibt. Das so gebildete Kunststoffgehäuse 4 schließt einen inneren Hohlraum 5 ein, der von der umgebenden Außenluft dauerhaft separiert ist. Das Kunststoffgehäuse 4 weist auf seinen beiden Breitseitenflächen 4a mittig in einer Reihe drei Durchgangsöffnungen 8 für nicht weiter dargestellte Befestigungsmittel, wie Dübel und/oder Schrauben, auf, die das Kunststoffgehäuse 4 als Zwischenlage zwischen einem nicht weiter dargestellten Baukörper und einem ebenfalls nicht weiter dargestellten Tragelement positionieren.
Wie die 1 erkennen lässt, werden die beiden Breitseitenflächen 4a von äußeren Randwänden 9, 10 begrenzt, deren dem Hohlraum 5 zugewandte Wandflächen 11, 12 mittels der gestrichelten Linien die Wandstärke der beiden Randwände 9, 10 markieren. Die parallel zu den langgestreckt ausgeführten Randwänden 10 doppelt gestrichelt gezeichneten Linien markieren Versteifungsstege 13, 14 die an den beiden Gehäuseteilen 2,3, dem inneren Hohlraum 5 einerseits und andererseits an jedem der Gehäuseteile 2, 3 einander zugewandt angeformt sind. Die Versteifungsstege 13, 14 dienen der Aufnahme der entstehenden Druckbelastungen, die auf die beiden Breitseitenflächen 4a einwirken.
Jede der Durchgangsöffnungen 8 hat, wie der gestrichelte Kreis um deren Kreiskontur zeigt, eine durchgehende, die jeweilige Durchgangsöffnung gegenüber dem Hohlraum 5 abdichtende rohrförmige Wand 15, die die beiden Gehäuseteile 2, 3 mit ihren Breitseitenflächen 6, 7 dicht verbindet.
In den 2 und 3 sind in je einer Explosionsdarstellung in Richtung der strichpunktierten Mittellinie 16 die beiden Gehäuseteile 2 und 3 im Schnitt schematisch gezeigt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es ist erkennbar, dass die parallel verlaufenden Versteifungsstege 13 an ihrem freien Rand 17 einen stegfreien Zwischenraum 18 belassen, der zur Aufnahme einer Platte aus einem wärmedämmenden Feststoffkörper 19 dient. Der Feststoffkörper 19 kann als Styroporplatte oder Schaumstoffplatte aus Polyurethan oder einer Schicht mit Fasermaterialien ausgeführt sein.
Die 4 und 5 zeigen schematisch die zusammengefügten Gehäuseteile 2 und 3, die ihre Verbindungsfuge 20 an den die Schmalseiten 6, 7 des Kunststoffgehäuses 4 etwa in der Mitte der beiden Randwände 9, 10 haben.
Die Verbindungsfuge 20 wird dabei von korrespondierenden einander überlappenden Wandteilen 21, 22 gebildet, die durch Klebstoff und/oder durch Wärmebehandlung formschlüssig oder stoffschlüssig dicht miteinander verbunden sind.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Baukonstruktionsplatte
2: Gehäuseteil
3: Gehäuseteil
4: Kunststoffgehäuse
4a: Breitseitenfläche
5: Hohlraum
6: lange Schmalseitenfläche
7: kurze Schmalseitenfläche
8: Durchgangsöffnung
9: Randwand
10: Randwand
11: Wandfläche
12: Wandfläche
13: Versteifungssteg
14: Versteifungssteg
15: Wand
16: Mittellinie
17: freier Rand
18: Zwischenraum
19: Feststoffkörper
20: Verbindungsfuge
21: Wandteil
22: Wandteil
23: Gehäuseinnenseiten

Claims

Druckbelastbare, wärmedämmende Baukonstruktionsplatte, bestehend aus einem mindestens einen inneren Hohlraum (5) umfassenden Kunststoffgehäuse (4) mit mehreren im inneren Hohlraum angeordneten Versteifungsstegen (13, 14) zur Aufnahme der Druckbelastung, wobei das Kunststoffgehäuse (4) aus zwei Gehäuseteilen (2, 3) zusammengefügt ist, die fest miteinander verbunden sind, den inneren Hohlraum (5) nach außen dicht abschließen und mindestens einen plattenförmigen Feststoffkörper (19) aus einem schlecht wärmeleitenden Medium im inneren Hohlraum (5) aufweisen, wobei beide Gehäuseteile (2, 3) mehrere parallel verlaufende, in den inneren Hohlraum (5) ragende Versteifungsstege (13, 14) aufweisen, die rechtwinklig an den großflächigen Gehäuseinnenseiten (23) angeformt sind, wobei die freien, in den inneren Hohlraum (5) ragenden korrespondierenden Kanten der Versteifungsstege (13, 14) beider Gehäuseteile (2, 3) einen durchgehenden Raum für die Aufnahme des plattenförmigen Feststoffkörpers (19) aus dem schlecht wärmeleitenden Medium freilassen.
Baukonstruktionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die großflächigen Breitseitenflächen (4a) des Kunststoffgehäuses (4) mit mindestens einer korrespondierenden, fluchtenden rechtwinklig verlaufenden Durchgangsöffnung (8) für den Durchtritt eines Befestigungsmittels versehen sind und dass die Durchgangsöffnung (8) mittels einer beide Gehäuseteile (2, 3) verbindenden Wand (15) gegenüber dem inneren Hohlraum (5) abgedichtet ist.
Baukonstruktionsplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass drei Durchgangsöffnungen (8) mit Abstand untereinander mittig verteilt an den großflächigen Breitseitenflächen (4a) angeordnet sind.
Baukonstruktionsplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die beiden Gehäuseteile (2, 3) im Wesentlichen gleich ausgeführt und kastenartig mit äußeren Randwänden (9, 10) ausgebildet sind, deren freie Ränder die Gehäuseteilverbindung bilden.
Baukonstruktionsplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die beiden Gehäuseteile (2, 3) ungleich ausgeführt sind, deren eines (2) kastenartig mit äußeren Randflächen ausgebildet ist und deren anderes (3) von einer deckelartigen Gehäuseplatte gebildet ist.
Baukonstruktionsplatte nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , dass der innere Hohlraum (5) zumindest teilweise mit einem schlecht wärmeleitenden gasförmigen Medium gefüllt ist.
Baukonstruktionsplatte nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest das kastenartige der beiden Gehäuseteile (2, 3) aus einem spritzgussfähigen Kunststoff hergestellt ist.
Baukonstruktionsplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der Kunststoff einen feuerresistenten Zuschlagsstoff enthält.