DE69900061T2

DE69900061T2 - Personenzugängliches Gebäude mit mindestens einem Konstruktionselement

Info

Publication number: DE69900061T2
Application number: DE69900061T
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Jan Reinier Karel Snel
Original assignee: Snel Golfkarton BV
Current assignee: Unda Maris Bv Medemblik Nl
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: ATE199956T1; EP0965700A1; DK0965700T3; DE69900061D1; NL1009425C2; ES2154942T3; PT965700E; EP0965700B1; US6557308B1

Description

Die Erfindung betrifft ein für Personen zugängliches Gebäude mit mindestens einem Konstruktionselement, das Wände eines Raumes in dem Gebäude bildet, wobei das Element hohl bzw. röhrenförmig ist und zumindest im wesentlichen aus aufeinandergewickelten Lagen eines Streifens aus bahnförmigem Material hergestellt ist.
Ein solches Gebäude ist aus der US-A 3,205,108 (Wilkins) bekannt. Diese US-Patentschrift offenbart ein Konstruktionssystem, in dem eine drehbare Form verwendet wird, um schließlich ein röhrenförmiges Konstruktionselement zu bilden, das die Wände eines Gebäudes bildet. Das röhrenförmige Konstruktionselement wird durch Aufwickeln eines fortlaufenden Papierbogens auf die Form hergestellt.
Ein Nachteil des Gebäudes, das aus der obengenannten Patentschrift bekannt ist, ist die Tatsache, daß die so hergestellten Wände zu schwer und zu dick sind, weil dünne, aufeinandergewickelte flache Papierlagen verwendet werden, wobei diese Wände schlechte Isolationseigenschaften aufweisen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein leichteres, jedoch stabileres Gebäude mit hervorragenden Isolationseigenschaften herzustellen, wobei das Gebäude leicht und kostengünstig herzustellen ist und wenigstens ein Konstruktionselement umfaßt, und um diese Aufgabe zu lösen, ist ein Gebäude der bezeichneten Art, wie es in der Einleitung beschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement zumindest im wesentlichen aus aufeinandergewickelten Lagen eines Streifens aus Papier/Pappe gefertigt ist, wobei jede Lage zumindest im wesentlichen aus einer gewellten Teil-Lage und einer ebenen Teil-Lage hergestellt ist, die an einer Seite hiervon fixiert ist, wobei die aufeinandergewickelten Papier/Papplagen mit einem Klebstoff miteinander verbunden sind, der auf Rippen der gewellten Teil-Lage aufgebracht worden ist. So werden sehr stabile Wände auf eine einfache, aber elegante Weise erhalten, wobei die Wände wegen der "zellularen Struktur" der gewellten Papplage, die verwendet wird, ausgezeichnete Isolationseigenschaften aufweisen. Die US-A-3,730,796 (Richards) offenbart die Verwendung einer zusammenlegbaren, drehbaren Form, um ein röhrenförmiges Konstruktionselement zu bilden, das die Wände eines Gebäudes bildet. Das röhrenförmige Konstruktionselement besteht aus inneren und äußeren Lagen aus Fiberglas mit einem dazwischen vorhandenen Füllmaterial (Wellpappelagen) und ist deshalb nicht im wesentlichen aus aufeinandergewickelten Lagen aus Papier/Pappe hergestellt, wie es nach der Erfindung der Fall ist.
Die DE-A-2,026,768 (Papertech) offenbart ein Gebäude, das aus vielen verschiedenen Konstruktionselementen besteht, wie einem Betonboden, Dachelementen und Seitenwandelementen, die alle aus gewellten Teil-Lagen hergestellt sind, die zwischen zwei flachen Teil- Lagen schichtweise angeordnet sind, und aus Klammer- und Hakenelementen. Solch ein bekanntes Gebäude ist nicht nur teuer, sondern auch schwierig aufzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Gebäudes nach der Erfindung bildet das Konstruktionselement ein Querschnittssegment des Gebäudes. Insbesondere sind wenigstens zwei Konstruktionselemente vorgesehen, um das Gebäude zu vergrößern, wobei die Konstruktionselemente durch einen Klebstoff miteinander verbunden sind, der auf ihren jeweiligen Längskanten aufgebracht ist. Wenn identisch geformte Standardkonstruktionselemente verwendet werden, ist eine "modulare" Bauweise des Gebäudes möglich. Es ist ratsam, das Konstruktionselement mit einer wetterbeständigen Beschichtung zu versehen, die insbesondere auch feuerbeständig ist, so daß das Gebäude in optimaler Weise feuerbeständig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Gebäudes nach der Erfindung kann das Konstruktionselement aus einem im wesentlichen flachen Zustand in einen aufgestellten Zustand gefaltet werden, und umgekehrt. Bevorzugterweise weist das Konstruktionselement Schwächungsstellen, bevorzugt Einschnitte auf, die als Gelenkpunkte wirken, um zu ermöglichen, das Konstruktionselement aus dem im wesentlichen flachen Zustand in den aufgestellten Zustand zu falten, und umgekehrt. Im Gegensatz zu dem Konstruktionssystem, das in der erwähnten US-A-3,730,796 (Richards) offenbart ist, ist es nun möglich, Konstruktionselemente nach der Erfindung in einem flachen Transportzustand von dem Herstellungsort zum Ziel zu transportieren, wobei dies ein Zustand ist, in dem sie wenig Platz beanspruchen. Konsequenterweise muß der Ort, an dem die Konstruktionselemente gefertigt werden, nicht der Ort sein, an dem die Konstruktionselemente verwendet werden, um ein Gebäude zu bilden, wie es bei Konstruktionselementen nach dem Stand der Technik der Fall ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gebäudes nach der Erfindung ist das Konstruktionselement imprägniert, insbesondere mit einem harzartigen Material. Die Imprägnierung erfolgt bevorzugterweise durch Dampfablagerung bzw. -beschichtung, durch Aufsprühen oder in sonstiger Weise, wobei die Dampfbeschichtung oder das Aufsprühen in einer Richtung parallel zu der Richtung der "zellularen Struktur" der verwendeten gewellten Papier/Papplagen bzw. Wellpappe erfolgt. Der Vorteil dieser Imprägnierung ist nicht nur die Tatsache, daß sie einen Schutz gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit bietet, sondern daß sie auch die strukturelle Festigkeit erhöht. Im Prinzip sind somit weniger Lagen von gewelltem Papier/Pappe notwendig, um dem beschriebenen Konstruktionselement die benötigte Stabilität zu verleihen, so daß das Konstruktionselement schneller und mit geringeren Kosten produziert werden kann.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Konstruktionselements für ein Gebäude nach der Erfindung, wobei ein fortlaufender Streifen aus Bahnmaterial bereitgestellt wird, wobei der Streifen mit einem Ende an einer Form befestigt wird und anschließend um die Form gewickelt und abgeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der fortlaufende Streifen aus Bahnmaterial eine einseitig bekleidete Wellpapierlage ist, auf die an einer Seite ein Klebstoffilm aufgebracht wird, insbesondere auf freie Rippen des gewellten Papiers. Die einseitig bekleidete Wellpapierlage besteht aus einer einzelnen ebenen Teil-Lage und einer einzelnen gewellten Teil-Lage, wobei die einseitig bekleidete Wellpapierlage aufgewickelt wird, wobei ihre ebene Teil-Lage gegen die Form anliegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird die einseitig bekleidete Wellpapierlage von einer Vorratsrolle oder direkt von einer Maschine, auf der die einseitig bekleidete Wellpapierlage aus ursprünglich zwei fortlaufenden, ebenen Papierlagen gebildet worden ist, zugeführt.
Die Erfindung betrifft weiter ein Konstruktionselement zur Verwendung in einem Gebäude nach der Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf die in einer Zeichnung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellten Figuren erläutert, in der
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Gebäudes nach der Erfindung zeigt, wobei zwei miteinander verbundene Konstruktionselemente in Form von Querschnittssegmenten dargestellt sind;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach der Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 2 zeigt; und
Fig. 4 eine schematische, perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Konstruktionselements zeigt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 1 zeigt ein Gebäude 1, das aus zwei Konstruktionselementen 2, 3 aufgebaut ist, wobei jedes die Form eines Querschnittssegmentes des Gebäudes aufweist, und die Konstruktionselemente 2, 3 entlang ihrer zueinander weisenden Längskanten 4, 4' mit einem Klebstoff verbunden sind. Jedes Konstruktionselement ist aus aufeinandergewickelten Lagen 5, 6 ... eines Streifens aus gewelltem Papier/Pappe hergestellt. Insbesondere weisen die Konstruktionselemente 2, 3 eine Höhe von 2,5 bis 3,5 m, eine Breite 8 von 3 bis 5 m und eine Länge 9 von 1, 2 bis 2,4 m auf. Jedes Konstruktionselement hat eine Stärke d von 6 bis 10 cm, was 25 bis 40 Wicklungen entspricht. Die Fassaden oder die senkrechten Wände an den Endseiten des Gebäudes 1 werden separat aus Papier/Pappe, Metall oder Holz hergestellt, wobei sie an den Konstruktionselementen 2, 3 z. B. durch Kleben befestigt werden.
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht einer Maschine zum Aufwickeln eines Konstruktionselementes, wie in Fig. 1 gezeigt. Bezugszeichen 10 kennzeichnet eine Vorratsrolle einer einseitig bekleideten Wellpapierlage, d. h. die aus einer flachen Papierlage besteht, auf die eine gewellte Papierlage aufgeklebt wird. In der dargestellten Ausführungsform sind die Wellungen auf der Unterseite der Papierlage angeordnet, wie mit 11 bezeichnet. Die einseitig bekleidete Wellpapierlage läuft dann über eine Klebstoffrolle 12. Die Klebstoffrolle ist in einem Klebstoffbehälter 13 angeordnet und wirkt mit einer Gegenrolle 14 zusammen, um so die Dicke des aufzubringenden Klebstoffilms festzulegen. Die Rollen bewegen sich in den durch Pfeile gekennzeichneten Richtungen. Über der Klebstoffrolle 12 ist eine Andruckrolle 15 angeordnet, die so arbeitet, daß sie den gewünschten Kontakt der gewellten Papierrippen mit der Klebstoffrolle 12 bewirkt. Die gewellte Papierbahn, auf die Klebstoff aufgebracht worden ist, wird einer Aufwickelform oder Form 17 über eine Anzahl von geführten Rollen 16 zugeführt. Die Wickelform oder Form hat eine äußere Kontur, die der gewünschten inneren Kontur des zu bildenden Konstruktionselementes entspricht. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um ein fünfeckiges Prisma mit abgerundeten Ecken, wobei aber auch andere Formen, wie dreieckige, rechteckige, sechseckige und andere natürlich möglich sind. Wenn, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, die Kämme der Wellungen einwärts zu der Wickelform gerichtet sind, wird bevorzugt eine flache Papierlage auf die Form gebracht, bevor die gewellte Papierbahn zugeführt wird. Wenn die einseitig bekleidete Wellpapierlage mit nach außen gerichteten Wellungen aufgewickelt wird, ist es nicht notwendig, eine solche flache Innenlage vorzusehen. In beiden Fällen ist eine zusätzliche Decklage nach Abschluß des Aufwickelvorgangs vorgesehen, vorzugsweise eine Papierlage oder eine flexible Metallage, wie z. B. eine Aluminiumlage, die in bestimmter Weise vorbereitet worden ist, z. B. gegen Witterungseinflüsse. Nachdem das Ende der gewellten Papierlage an der Form befestigt worden ist, wird die Form eine gewünschte Anzahl von Malen gedreht, z. B. 25 mal oder mehr, und die gewellte Papierbahn wird auf die gewünschte Länge abgeschnitten. Um einen guten Kontakt zwischen den verschiedenen Lagen zu erhalten, kann eine Anpreßrolle 18 verwendet werden, die die gewellten Papierlagen auf der Form aneinanderpreßt. Die Form 17 ist in Lagern auf einer Welle 19 gehalten, wobei die Lager (nicht dargestellt) auf einer Seite entfernt werden können oder auf einer Seite fehlen können, so daß es möglich ist, ein gewickeltes Produkt von der Form in Längsrichtung zu entfernen. Die Welle 19 wird durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus angetrieben. Insoweit es notwendig oder wünschenswert ist, können herkömmliche Heizmittel verwendet werden, um das Papier zu erwärmen und so dessen Vorformung zu erleichtern und/oder das Aushärten des Klebstoffs zu beschleunigen. Weiter ist es möglich, mechanische und/oder pneumatische Mittel anzuwenden, um das Ende einer gewellten Papierbahn an die Form anzudrücken.
Obgleich eine Vorratsrolle für einseitig bekleidetes Wellpapier mit 10 bezeichnet ist, kann die Vorrichtung ebenso direkt hinter einer Maschine zur Herstellung von einseitig bekleidetem Wellpapier angeordnet werden, so daß eine fortlaufende Produktion möglich ist. In diesem Fall kann die Versorgung mit Papier wie mit unterbrochenen Linien mit 20 dargestellt erfolgen.
Weiterhin sei erwähnt, daß die vorstehende Beschreibung auf der Verwendung von einseitig bekleidetem Wellpapier basiert, das aus einer ebenen Lage und einer gewellten Papierlage besteht, aber es ist auch in Abhängigkeit von den Anforderungen möglich, Mehrfachlagen zu verwenden, möglicherweise von sich ändernder Dicke, und möglicherweise Lagen aus Papier, das spezielle Eigenschaften aufweist oder eine Filmschicht, wie eine flexible Metallage, insbesondere eine Aluminiumlage. Obgleich dies nicht in den Figuren gezeigt ist, ist es ersichtlich, daß eine Anzahl von Messern in der Nähe der Aufwickelform 17 angeordnet sind, deren axialer Abstand einstellbar ist und die so arbeiten, das röhrenförmige Konstruktionselement in eine Anzahl von kürzeren Röhrenelementen zu trennen. Während bei der dargestellten Ausführungsform 25 Wicklungen verwendet werden, ist es auch möglich, mehr Wicklungen vorzusehen, z. B. 30 oder 40 oder noch mehr.
In Fig. 2 ist die Form 17 in einem etwas kleineren Maßstab als die anderen Teile der Vorrichtung dargestellt, um so die Zeichnung nicht unnötigerweise zu komplizieren. Fig. 3 zeigt eine andere Seitenansicht der Form 17 nach Fig. 2. Die Form 17 bildet ein fünfeckiges Prisma, wobei Balken oder Rippen 21 verwendet werden. Das ganze hat abgerundete Ecken und von der Innenseite gesehen leicht konvexe Seiten 22, um die verschiedenen aufgewickelten Wellpapierlagen fest aufeinanderliegend zusammenzupressen.
Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung ist vorzugsweise beweglich, damit sie auf einen Lastwagen bzw. dessen Anhänger geladen werden kann, so daß Konstruktionselemente nach der Erfindung in ökonomischer Weise durch die Vorrichtung vor Ort gefertigt werden können.
Fig. 4 betrifft eine bevorzugte Variante der Konstruktionselemente 2, 3 nach Fig. 3, wobei das Konstruktionselement 2, 3 aus einem zumindest im wesentlichen flachen Transportzustand (a) in einen aufgestellten Zustand (c) gefaltet werden kann. Dies erfolgt dadurch, daß das Konstruktionselement 2, 3 mit Schwächungsstellen (b) an wichtigen Punkten 23 versehen ist, wobei die Schwächungsstellen als Gelenkpunkte wirken. Die Schwächungsstellen werden bevorzugterweise durch Einschnitte gebildet, die sich insbesondere bis zu einer Tiefe von einigen wenigen Lagen in das gewellte Papier/Pappe erstrecken. Durch Vorsehen von abwechselnd einwärts und auswärts gerichteten Einschnitten an Eckpunkten, wie angegeben, und wenigstens im wesentlichen in der Mitte der senkrechten Wand des Konstruktionselementes 2, 3 kann es durch lokales Anwenden einer Kraft in der durch die Pfeile angegebenen Richtung aus dem flachen Transportzustand in den aufgestellten Funktionszustand gefaltet werden, und umgekehrt. Ein wichtiger Vorteil dieser Anordnung ist, daß das Konstruktionselement 2, 3 wenig Platz während des Transportes benötigt und so einen ökonomischen Transport an den Ort erlaubt, wo das Gebäude aufgestellt werden soll. Dieser Ort muß nicht mehr der Ort sein, an dem die Konstruktionselemente 2, 3 hergestellt werden.
Es ist bevorzugt, die Konstruktionselemente 2, 3 aus gewelltem Papier/Pappe mit einem Harzmaterial zu beschichten, insbesondere einem Epoxiharz. Der Vorteil hiervon ist nicht nur, daß ein Schutz gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit erzielt wird, sondern auch, daß die strukturelle Festigkeit erhöht wird. Im Prinzip sind daher weniger Lagen von gewelltem Papier/Pappe nötig, um dem Konstruktionselement die benötigte Steifigkeit zu verleihen, so daß das Konstruktionselement schneller und zu geringeren Kosten produziert werden kann. Die Imprägnierung erfolgt vorzugsweise durch Dampfbeschichtung, Besprühen oder ähnliches, wobei die Dampfbeschichtung oder das Besprühen in einer Richtung parallel zu der Richtung der "zellularen Struktur" des verwendeten gewellten Papiers/Pappe erfolgt.

Claims

1. Personenzugängliches Gebäude (1) mit mindestens einem Konstruktionselement (2), das Wände eines Raumes in dem Gebäude (1) bildet, wobei das Element (2) hohl bzw. röhrenförmig ist und im wesentlichen aus aufeinandergewickelten Lagen eines Streifens aus dünnem Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement (2) zumindest im wesentlichen aus aufeinanderaufgewickelten Lagen (5, 6) eines Streifens aus Papier/Pappe gefertigt ist, wobei jede Lage (5, 6) zumindest im wesentlichen aus einer gewellten Teil-Lage und einer ebenen Teil-Lage hergestellt ist, die an einer Seite hiervon fixiert ist, wobei die aufeinandergewickelten Papier/Papplagen (5, 6) mit einem Klebstoff miteinander verbunden sind, der auf Rippen der gewellten Teil-Lage aufgebracht worden ist.

2. Gebäude (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement (2) Querschnittssegmente des Gebäudes bildet.

3. Gebäude (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement mit einer wetterbeständigen Beschichtung versehen ist.

4. Gebäude (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bevorzugt identisch geformte Konstruktionselemente (2, 3) vorhanden sind, die durch einen Klebstoff miteinander verbunden sind, der auf ihren jeweiligen Längskanten (4, 4') aufgebracht ist.

5. Gebäude (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement (2) aus einem im wesentlichen flachen Zustand (a) in einen aufgestellten Zustand (c) gefaltet werden kann, und umgekehrt.

6. Gebäude (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement (2) Schwächungstellen (23), bevorzugt Einschnitte, umfaßt, die als Gelenkpunkte wirken, um zu ermöglichen, das Konstruktionselement (2) aus dem im wesentlichen flachen Zustand (a) in den aufgestellten Zustand (c) zu falten, und umgekehrt.

7. Gebäude (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionselement (2) imprägniert ist, insbesondere mit einem harzartigen Material.

8. Verfahren zur Herstellung eines Konstruktionselementes (2) für ein Gebäude (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein fortlaufender Streifen aus Bahnmaterial bereitgestellt wird, wobei der Streifen mit einem Ende an einer Form (17) befestigt wird und anschließend um die Form (17) gewickelt und abgeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der fortlaufende Streifen aus Bahnmaterial eine einseitig bekleidete Wellpapierlage (5) ist, auf die an einer Seite ein Klebstoffilm aufgebracht wird, wobei der Klebstoffilm auf freie Rippen des gewellten Papiers aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig bekleidete Wellpapierlage (5) aus einer einzelnen ebenen Teil-Lage und einer einzelnen gewellten Teil-Lage besteht und die einseitig bekleidete Wellpapierlage (5) aufgewickelt wird, wobei ihre ebenen Teil-Lage gegen die Form (17) anliegt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig bekleidete Wellpapierlage (5) von einer Vorratsrolle (10) oder direkt von einer Maschine, auf der die einseitig bekleidete Wellpapierlage (S) aus ursprünglich zwei fortlaufenden, ebenen Papierlagen gebildet worden ist, zugeführt wird.

11. Konstruktionselement (2), wie durch ein Gebäude (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 festgelegt.