DE20103745U1 - Bauteil - Google Patents

Description

Unser Zeichen/Our ref.:
2032-027 DE-2

Die Erfindung betrifft ein Bauteil einer zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, mineralischen Baustoffen und/oder Isoliermaterialien bestehenden Baukonstruk-5 tion.

Eine der häufigsten Ursachen für Schäden an Baukonstruktionen ist eine zu hohe Materialfeuchte. Bei Holzkonstruktionen führen hohe Holzfeuchten zum Quellen des Holzes und zu Formänderungen, was besonders bei maßhaltigen Bauteilen wie Fenstern und Türen zum Versagen vor Ablauf der geplanten Nutzungsdauer führen kann. Bei Holzfeuchten über ca. 25 % ist auch ein Angriff von holzverfärbenden und holzzerstörenden Pilzen möglich. Isoliermaterialien verlieren durch eine zu hohe Materialfeuchte an Isolierwirkung. Auch mineralische Baustoffe können bei Feuchtebelastung geschädigt werden.

Unzulässig hohe Materialfeuchten werden häufig erst im Schadensfall erkannt. Wenn z. B. holzzerstörende Pilze an Fenstern sich zu diesem Zeitpunkt bereits angesiedelt haben, müssen Bauteile wie z. B. Fenster häufig schon innerhalb von 5 Jahren nach dem Einbau ersetzt werden.

Hannover:

Freundallee 13 D-30,1.73 y.aririover.. .. Bundpsrjfj&lik Deutschland, fpp^n /988.75 07: TelefW<«09?T·/ 988*73 09*

Antwort bitte nach / please reply to: Braunschweig:

Theodor-Heuss-Straße 1

D.38122 Braunschweig

.' '. . !.Bundelrepubftlc Deutschland : ·"* T*lefoÄ0ä31.2 28 140-0 * "telefax 0531 /28 14 0-28

Holzfeuchten werden üblicherweise durch elektrische Verfahren nach dem Widerstandsprinzip oder mittels kapazitive Messgeräte bestimmt. Die Feuchte von mineralischen Baustoffen kann auch auf chemischem Weg bestimmt werden. Weitere Verfahren setzen Mikrowellen, Gammastrahlen oder Kernspinntomographie ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten realisierbare Möglichkeit zu schaffen, innere Bereiche von Bauteilen hinsichtlich kritische Grenzen überschreitender relativer Luftfeuchte zu überwachen.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Bauteil wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
gelöst durch einen in oder auf einer Bauteiloberfläche befestigten optischen Feuchteindikator, der den Abschluss eines in das Bauteil eingeführten Röhrchens
bildet, das mit seinem offenen, dem Feuchteindikator gegenüberliegenden

inneren Ende in den hinsichtlich seiner Feuchte zu überwachenden Bauteilbereich
ragt.

Dabei ist die Erfindung insbesondere gekennzeichnet durch einen ab einer bestimmten relativen Luftfeuchte mit einem Farbwechsel reagierenden Feuchteindikator.

Der Einsatz von Farbindikatoren zur Feuchteüberwachung ist bereits bekannt bei der Überwachung des Wassergehaltes von Trocknungsmitteln, z. B. Silicagel, zur Überwachung der Feuchte bei Transporten sowie als Kontrolle des Wassergehaltes in Hydraulikölen. Dabei werden als Farbindikatoren jeweils Kobaltsalze oder Bleiverbindungen eingesetzt. Diese Verbindungen bilden aber bereits in der Gegenwart einer relativen Luftfeuchte < 65 % eine Hydrathülle, ändern dabei ihre Farbe und sind somit nicht zur Überwachung von kritischen Bauteilfeuchten im Bereich von 85 % bis 100 % relativer Luftfeuchte geeignet.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Röhrchen wird sichergestellt, dass nur die relative Feuchte in dem Bereich überwacht wird, in den das offene innere Röhrchenende
ragt. Um ein Eindringen von Feuchtigkeit durch das äußere Röhrchenende

zu verhindern, zugleich aber eine unbehinderte optische Kontrolle des Feuchteindikators sicherzustellen, ist es zweckmäßig, wenn das äußere, dem Betrachter zugewandte Ende des Röhrchens mit einem Deckglas verschlossen ist.

In einer speziellen Ausführungsform ist es möglich, dass das Deckglas auf seiner
dem offenen Röhrchenende zugewandten Innenseite mit einer Beschichtung versehen ist, die bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte ihre Farbe ändert.

Eine abgewandelte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der
Feuchteindikator Salze oder Zucker enthält, die bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte durch Ziehen von Wasser transparent, z. B. flüssig werden.

Ferner ist es möglich, dass der Feuchteindikator ein mit Salzen definierter Hygroskopizität
beschichtetes Trägermaterial umfasst.
15

Weitere Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigen

Figur 1 einen Querschnitt durch das untere Holzrahmenprofil eines

Fensterrahmens mit eingebautem Feuchteindikator;

Figur 2 im Querschnitt ein Isoliermaterial einschließendes Bauteil

mit eingebautem Feuchteindikator;

Figuren 3 bis 6 in gegenüber den Figuren 1 und 2 stark vergrößertem

Maßstab vier Ausführungsbeispiele für einen Feuchteindikator, jeweils im Längsschnitt.

Figur 1 zeigt als Bauteil einen aus Holz bestehenden Fensterrahmen 1, auf dessen vorzugsweise der Rauminnenseite zugewandten Oberfläche 1a ein optischer Feuchteindikator 2 befestigt ist, der den Abschluss eines in den Fensterrahmen 1 eingeführten Röhrchens 3 bildet. Dieses Röhrchen 3, das aus Kunststoff, Pappe, Glas oder Metall (vorzugsweise Aluminium oder Edelstahl) bestehen kann, ragt mit seinem offenen, dem Feuchteindikator 2 gegenüberliegenden inneren Ende 3a in den hinsichtlich seiner Feuchte zu überwachenden Bauteilbereich.

Figur 2 zeigt ein Isoliermaterial 4 einschließendes Bauteil 5 auf dessen Oberfläche 5a ein optischer Feuchteindikator 2 befestigt ist, dessen Röhrchen 3 mit seinem offenen inneren Ende in das hinsichtlich seiner Feuchte zu überwachende Isoliermaterial 4 ragt.

Figur 3 zeigt im Längsschnitt den äußeren Abschnitt eines Röhrchens 3, das mit einem Feuchteindikator 2 bestückt ist. Das äußere Ende des Röhrchens 3 ist mit einem im Querschnitt pilzförmig verdickten Bund 6 versehen, an dessen nach innen ragenden ringflanschförmigen Rand 6a ein Deckglas 7 anliegt, während der Bund mit seinem äußeren Rand bei in ein Bauteil eingeschobenem Röhrchen 3 auf der Bauteil-Oberfläche anliegt.

Das Deckglas 7 umfasst zwei zwischen sich einen Luftzwischenraum 8 einschließende Deckgläser 7a, 7b, von denen das innere Deckglas 7b auf seiner dem offenen Röhrchenende 3a zugewandten Innenseite mit einer Beschichtung 9 versehen ist, die bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte, vorzugsweise ab etwa 85 % bis 95 % ihre Farbe ändert. Diese Beschichtung 9 steht mit dem hinsichtlich seiner Feuchte zu überwachenden Bauteilbereich über das offene Ende 3a des Röhrchens 3 in luftaustauschender Verbindung. Die Farbänderung der Beschichtung ergibt sich z. B. bei bestimmten Chemikalien aufgrund einer pH-Wert-Verschiebung bei Feuchteeinwirkung oder der Bildung einer Hydrathülle.

• · ·

• · · ·

• ·

··

•

• •

• ·

•

·&Bgr;· ·

• · ··

•

•

····

« •

• •

• * • *

• • · ·

• · •

B · • ·

•

*

•

&bgr;

• ·

···

• •

• •

>· ·

B ···

• · · ·

• · ·

• ·

*

·· ·

•

•

jft «Si

Der Durchmesser des Röhrchens 3 kann zwischen 3 mm und 25 mm liegen, bevorzugt aber zwischen 5 mm und 12 mm,

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist anstelle der unter Feuchteeinwirkung ihre Farbe ändernden Beschichtung 9 (Figur 3) ein aus Salzen definierter Hygroskopizität bestehendes Salzplättchen 10 vorgesehen, dessen Salze bei der erfindungsgemäß anzuzeigenden Luftfeuchte Wasser ziehen und dadurch transparent werden oder sich verflüssigen. Hinter diesem Salzplättchen 10 ist ein farbiger Hintergrund 11 vorgesehen, der vorzugsweise aus einer mit Luftaustauschschlitzen versehener Kunststofffolie mit UV-beständiger Einfärbung besteht. Der zuvor vom opaken trocknen Salz des Salzplättchens 10 verdeckte farbige, vorzugsweise rote Hintergrund 11 wird somit erst bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte, die zur Transparenz der Salze oder zu deren Auflösung führt, sichtbar.

Figur 4 lässt ferner erkennen, dass das Salzplättchen 10 zusammen mit dem farbigen Hintergrund 11 in punktuellen Distanzhaltern 12 festgelegt ist, von denen auf dem Röhrcheninnenumfang vorzugsweise nur drei Stück vorgesehen sind, um den Luftaustausch zwischen dem offenen inneren Röhrchenende 3a und dem Salzplättchen 10 möglichst wenig zu behindern.

Die Sorptionscharakteristika zahlreicher, für das Salzplättchen 10 in Frage kommender Salze lassen sich der einschlägigen Literatur entnehmen (z. B. F. Kohlrausch "Praktische Physik", Band 3, B.G. Teubner Verlag, Stuttgart, 1986).

Die Ausführungsform gemäß Figur 5 unterscheidet sich von der gemäß Figur 4 lediglich dadurch, dass das Deckglas 7 einen Hohlkammer-Dichtungsring 13 umfasst, der die Deckgläser 7a, 7b gegenüber der inneren Mantelfläche des Röhrchens 3 abdichtet.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 umfasst der Feuchteindikator zwei hintereinander angeordnete, relativ zueinander verschiebbare, jeweils mit einer Streifen-

struktur versehene Transparentfolien 14, 15, die zu ihrer Relativverschiebung von einem eine feuchteabhängige Ausdehnung aufweisenden Steuerglied 16 beaufschlagt sind. Dieses Steuerglied 16 kann z. B. ein Gelpunkt mit feuchteabhängiger Quellung sein, die dann die genannte Relativverschiebung bewirkt. Das Steuerglied kann sich aber auch aus einer Schicht quellfähigen Materials und einer Schicht von nicht quellendem Material zusammensetzen, so dass das Steuerglied auf Feuchteänderungen reagiert wie ein Bimetallstreifen auf Temperaturänderungen. Grundsätzlich ließe sich eine derartige Relativverschiebung auch durch eine feuchteabhängige Längendehnung von Rossschweif haar bewirken. Durch die Relatiwerschiebung zwischen den mit Streifenstruktur oder vergleichbaren Strukturen versehenen Transparentfolien kommt es zur Ausbildung von charakteristischen optischen Strukturen.

Figur 6 lässt aber auch eine weitere Möglichkeit erkennen, nämlich die zusätzliche Anordnung eines farbigen Hintergrundes 11, auf den der Blick erst bei erfolgter Relativverschiebung freigegeben wird.

Der Farbumschlag kann auch erfolgen, indem durch die Auflösung eines Salzplättchens definierter Hygroskopizität oder durch die Bewegung eines auf Feuchteänderung analog einem Bimetallstreifen reagierender Streifen aus zwei Materialien mit stark unterschiedlicher Quellung ein durch eine Feder vorgespanntes Farbplättchen ausgelöst wird, das den Farbumschlag bewirkt.

G r/sie

Claims (16)

1. Bauteil einer zumindest teilweise aus Holz, Holzwerkstoffen, mineralischen Baustoffen und/oder Isoliermaterialien (4) bestehenden Baukonstruktion, gekennzeichnet durch einen in oder auf einer Bauteiloberfläche (1a, 5a) befestigten optischen Feuchteindikator (2), der den Abschluss eines in das Bauteil (1) eingeführten Röhrchens (3) bildet, das mit seinem offenen, dem Feuchteindikator (2) gegenüberliegenden inneren Ende (3a) in den hinsichtlich seiner Feuchte zu überwachenden Bauteilbereich ragt.

2. Bauteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ab einer bestimmten relativen Luftfeuchte mit einem Farbwechsel reagierenden Feuchteindikator (2).

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere, dem Betrachter zugewandte Ende des Röhrchens (3) mit einem Deckglas (7) verschlossen ist.

4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckglas (7) mit seiner Außenseite an einem nach innen ragenden Flanschrand (6a) des Röhrchens (3) anliegt.

5. Bauteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckglas (7) zwei zwischen sich einen Luftzwischenraum (8) einschließende Deckgläser (7a, 7b) umfasst.

6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckglas (7) einen Hohlkammer-Dichtungsring (13) umfasst. (Fig. 5)

7. Bauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckglas (7) auf seiner dem offenen Röhrchenende (3a) zugewandten Innenseite mit einer Beschichtung (9) versehen ist, die bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte ihre Farbe ändert. (Fig. 3)

8. Bauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchteindikator (2) Salze oder Zucker enthält, die bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte durch Ziehen von Wasser transparent, z. B. flüssig werden.

9. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass hinter einer dem Betrachter zugewandten Schicht aus den genannten, bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte transparent werdenden Salzen oder Zucker ein farbiger Hintergrund (11) vorgesehen ist.

10. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schicht durch ein aus Salzen definierter Hygroskopizität bestehendes Salzplättchen (10) gebildet ist.

11. Bauteil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der farbige Hintergrund (11) aus einer mit Luftaustauschschlitzen versehener Kunststofffolie besteht.

12. Bauteil nach Anspruch 9, 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine UV-beständige Einfärbung des Hintergrundes (11).

13. Bauteil nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Salzplättchen (10) zusammen mit dem farbigen Hintergrund (11) in punktuellen Distanzhaltern (12) festgelegt ist. (Fig. 4 und 5)

14. Bauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchteindikator zwei hintereinander angeordnete, relativ zueinander verschiebbare, jeweils mit einer Streifenstruktur versehene Transparentfolien (14, 15) umfasst, die zu ihrer Relativverschiebung von einem eine feuchteabhängige Ausdehnung aufweisenden Steuerglied (16) beaufschlagt sind.

15. Bauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Steuerglied (16) ein Gelpunkt mit feuchteabhängiger Quellung ist.

16. Bauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchteindikator (2) ein mit Salzen definierter Hygroskopizität beschichtetes Trägermaterial umfasst.