DE10056809C2 - Hochlochziegel und Extrusionsdüse zur Herstellung eines solchen Hochlochziegels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Hochlochziegel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit - in einer zum Lochverlauf orthogonalen Schnittebene betrachtet - in Richtung einer ersten Querschnittsachse parallel zu einer Richtung größeren Wärmedurchgangswiderstands wellenförmig verlaufenden ersten Außen­ wänden und mit einer dazu orthogonalen zweiten Querschnittsachse, umfassend:

• - eine Fachwerkstegfolge, die in Richtung der ersten Querschnittsach­ se aufeinander folgende, jeweils in Richtung der zweiten Quer­ schnittsachse dreieckwellenförmig verlaufende Fachwerkstege auf­ weist, wobei die Fachwerkstege von jeweils zwei in Richtung der ersten Querschnittsachse aufeinander folgenden Fachwerkstegfolgen in Richtung der zweiten Querschnittsachse annähernd gegenphasig verlaufen und
• - ein Hohlstegband mit rechteckigen Löchern, das zwischen jeweils zwei in Richtung der ersten Querschnittsachse aufeinander folgen­ den Fachwerkstegfolgen angeordnet ist, in Richtung der zweiten Querschnittsachse geradlinig verläuft und in je einem Wellenberg der ersten Außenwände endet.

Ein solcher Hochlochziegel ist aus der DE 32 39 633 A1, dort Fig. 1, bekannt. Dort enthalten die ersten Außenwände schwalbenschwanzförmi­ ge, hinterschnittene Nuten. Die Fachwerkstege und die Stegwände enden in flachen Außenendbereichen zwischen den Nuten. Die hier endenden Fachwerkstege divergieren zur Ziegelaußenseite hin, so dass in der Y- Richtung einwirkende Kräfte von den flachen Außenendbereichen weg in Richtung der Nuten wirken.

Bei der Fertigung dieses Hochlochziegels tritt das Problem auf, dass der noch im plastischen Zustand befindliche Ziegelrohling eine relativ geringe Formstabilität aufweist, was insbesondere beim Teilen eines entsprechen­ den aus einer Extrusionsdüse austretenden plastischen Tonstrangs mit Hilfe einer Schneidvorrichtung (Schneiddraht) zu unerwünschten Deformationen der Ziegelstruktur führt. Dies rührt daher, dass jeweils benachbarte, in Richtung der ersten Querschnittsachse aufeinander folgende Fachwerk­ stegfolgen in Richtung der zweiten Querschnittsachse gleichphasig ver­ laufen, so dass beim Schneiden des plastischen Tonstranges entsprechend dem parallelen Verlauf der augenblicklich dem Schneidvorgang unterzoge­ nen Fachwerkstege auf das jeweils an einen dieser Fachwerkstege an­ grenzende geradlinig verlaufende Stegband einseitig Querkräfte ausgeübt werden. Dieser Effekt tritt in Abhängigkeit vom Fachwerkstegverlauf wech­ selseitig während des gesamten Schneidvorgangs auf. Die dadurch ent­ stehenden Verformungen im Bereich der Fachwerkstege und der an diese angrenzenden Stegbänder beeinträchtigen die Maßhaltigkeit des ausgehär­ teten Hochlochziegels sowie dessen Wärme- und Schalldämmeigenschaf­ ten.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hoch­ lochziegel der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, welcher bei guten Wärme- und Schalldämmeigenschaften bereits im plastischen Zustand eine hohe Formstabilität aufweist, sowie eine Extrusionsdüse zur Herstellung eines solchen Hochlochziegels.

Diese Aufgabe wird durch einen Hochlochziegel der eingangs beschriebe­ nen Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Hohlsteg band mit sei­ nem einen Ende an einem Wellenberg der wellenförmig verlaufenden ersten Außenwände endet und dass die Fachwerkstege beidseitig eines Hohl­ stegbandes zum Wellenberg hin verlaufen, gelöst.

Hierdurch wird erreicht, dass die von den Fachwerkstegfolgen kommenden Kräfte von den Wellentälern weg in die Wellenberge hinein eingeleitet werden, auf denen z. B. nach dem Extrudieren der Ziegel steht, wodurch eine hohe Formstabilität erreicht wird. Auch solche Kräfte, die die in den Wellentälern unten endenden Hohlstegbänder von oben her erzeugen, werden im unteren Bereich von den angrenzenden Fachwerkstegfolgen seitlich in die benachbarten Wellenberge abgeleitet, so dass auch die nach dem Extrudieren unten liegenden Wellentäler nicht durch das Gewicht der darüber liegenden Hohlstegbänder verformt werden.

Eine besonders günstige Kraftverteilung in der X-Richtung erreicht man, wenn das in einem Wellenberg endende Hohlsteg band und die beiderseits angrenzenden Fachwerkstegfolgen in Bezug auf eine Längsmittelebene des Hohlstegbands symmetrisch sind, so dass sich die Querkräfte in der X- Richtung beiderseits der Symmetrieebene gegenseitig aufheben.

Zugunsten einer besseren Kräfteverteilung ist es bevorzugt, dass die Löcher eines Hohlstegbands seitlich liegende, in Richtung der Y-Achse verlaufende Querstege des Hohlstegbands und die angrenzenden zusammenlaufenden Fachwerkstege der Fachwerkstegfolgen in Seitenflanken der Wellenberge münden.

Um auch im Bereich der ersten Außenwände die Wärmedurchleitung in der X-Richtung gering zu halten, wird vorgeschlagen, dass die den ersten Außenwänden benachbarten Löcher der an den Wellenbergen endenden Hohlsteglochbänder über die jeweiligen Innenseiten am Wellental der ersten Außenwände zur Ziegelaußenseite um einen Betrag vorstehen, wobei bevorzugt der Betrag größer ist als die Wanddicke der ersten Außenwand im Bereich des Wellenbergs.

Um die Wärmedurchleitung in der X-Richtung weiter zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass die ersten Außenwände im Bereich der Wellentäler durch nach außen offene Nuten geschwächt sind, wobei bevorzugt die Nuten mit den die Löcher der Hohlstegbänder begrenzenden Querstegen fluchten.

Im Falle eines annähernd gegenphasigen Verlaufs in Richtung der zweiten Querschnittsachse der in Richtung der ersten Querschnittsachse aufein­ ander folgenden Fachwerkstegfolgen heben sich beim Schneidvorgang im Bereich eines jeweiligen Hohlstegbands entstehende Querkraftkomponenten gegenseitig auf, wodurch eine Deformation des Ziegelrohlings im Bereich des jeweiligen Hohlstegbands unterbunden wird.

Ferner sorgt die Anordnung der Zwischenstege, welche jeweils in Richtung der zweiten Querschnittsachse gegenüber Verbindungspunkten zwischen dem Hohlstegband und den jeweils benachbarten Fachwerkstegfolgen versetzt sind, vorzugsweise im mittleren Bereich der Dreieckbasen angeord­ net sind, bei der Herstellung des Hochlochziegels, d. h. beim Hindurch­ drücken des plastischen Tonmaterials durch eine Extrusionsdüse, im Be­ reich der relativ langen Dreieckbasen für rheologisch günstige Verhältnisse im Hinblick auf annähernd gleichmäßige Materialdichte in den Hohlstegbän­ dern und damit wiederum für gute Stabilität. Dies ist darauf zurückzufüh­ ren, dass die in der Extrusionsdüse einem verhältnismäßig großen Strö­ mungswiderstand unterliegenden Hohlstegbänder an ihrer am stärksten beanspruchten Stelle, nämlich im (mittleren) Bereich der Dreieckbasen, von den Zwischenstegen gestützt werden, wobei über die Zwischenstege ein Druckausgleich erfolgt.

Darüber hinaus führt die Anordnung zweier in Richtung der ersten Quer­ schnittsachse aufeinander folgender, annähernd gegenphasig verlaufender Fachwerkstegfolgen im Zusammenspiel mit dem Hohlstegband und dessen Zwischenstegen zu guten Wärmedämmeigenschaften aufgrund eines lan­ gen Wärmeübertragungswegs über die einzelnen Fachwerkstege, Zwi­ schenstege und Hohlstegbandabschnitte, sowie zu guten Schalldämm­ eigenschaften aufgrund der hohen Anzahl der aussteifenden Fachwerk­ stege.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Begriff annähernd gleichschen­ kelig dreieckige Lochquerschnitte im Rahmen dieser Erfindung so zu ver­ stehen ist, dass er neben streng gleichschenkelig dreieckigen Lochquer­ schnitten auch solche Lochquerschnitte umfaßt, bei welchen die beiden annähernd gleich langen Dreieckschenkel durch einen die Basisenden verbindenden Bogen oder Polygonzug ersetzt sind.

Weitere Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Hochlochziegels ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Figurenbe­ schreibung.

Die Erfindung betrifft ferner eine Extrusionsdüse nach Anspruch 18 zur Herstellung eines Hochlochziegels der in Anspruch 1 definierten Art mit einer ringförmig geschlossenen Düsenbegrenzungswand, deren Innenum­ fangskontur die Wellenberge der in Richtung der ersten Querschnittsachse verlaufenden ersten Ziegel-Außenwände definiert, und mit innerhalb dieser Düsenbegrenzungswand in einer zur Durchflussrichtung orthogonalen Raumscheibe angeordneten Hochlochbildungskernen für die Fachwerksteg- Löcher mit insbesondere annähernd gleichschenkelig dreieckigem Lochquer­ schnitt. Eine solche Extrusionsdüse ist aus der DE-PS 535 920 bekannt. Erfindungsgemäß ist die Extrusionsdüse so ausgeführt, dass Dreiecksflä­ chen von Hochlochbildungskernen, die der Düsenbegrenzungswand be­ nachbart sind und in Richtung der ersten Querschnittsachse aufeinander folgen, in ihrer gedachten Verlängerung zu einem einen Wellenberg des Zie­ gels definierenden Abschnitt der Düsenbegrenzungswand hin zusammen­ laufen.

Die Extrusionsdüse kann ferner Hochlochbildungskerne für die Hohlsteg­ bandlöcher aufweisen, wobei an jeweils einem in Richtung der zweiten Querschnittsachse verlaufenden Querbügel die Hochlochbildungskerne für eine Reihe von Hohlstegbandlöchern und für die dem jeweiligen Hohlsteg­ band unmittelbar benachbarten Reihen von Löchern mit insbesondere annä­ hernd gleichschenklig dreieckigem Lochquerschnitt angehängt ist.

Durch diese Anordnung läßt sich die Extrusionsdüse mit einer verhältnis­ mäßig geringen Anzahl von Querbügeln ausführen, da es möglich ist, sowohl die Hochlochbildungskerne für die Hohlstegbandlöcher als auch die Hochlochbildungskerne für die an ein jeweiliges Hohlstegband angrenzende Reihe von Dreiecklöchern an ein und demselben Querbügel anzuhängen. Gleichzeitig gewährleistet eine derartige Aufhängung der Hochlochbildungs­ kerne die Herstellung eines qualitativ hochwertigen Hochlochziegels, da sich auf den Querbügel wirkende Querkräfte, welche sich bei der Extrusion an benachbarten, demselben Querbügel zugeordneten Hochlochbildungskerne ausbilden können, gegenseitig aufheben. Eine Deformation des Querbügels aufgrund derartiger Querkräfte und dadurch hervorgerufene Abweichungen des Hochlochziegelrohlings von seiner Sollform können damit unterbunden werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 in ihrer linken Hälfte einen Querschnitt durch den erfindungs­ gemäßen Hochlochziegel und in ihrer rechten Hälfte eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Extrusionsdüse zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hochlochziegels;

Fig. 2 einen perspektivischen Ausschnitt aus der Kernaufhängung samt Längs- und Querbügel der erfindungsgemäßen Extru­ sionsdüse;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Kernaufhängung der erfindungsgemäßen Extrusionsdüse; und

Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Seitenansicht einer alternativen Kernaufhängung.

In Fig. 1 ist in der linken Hälfte eine Draufsicht auf einen Teil eines allgemein mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Hochlochziegels gezeigt. In der rechten Hälfte von Fig. 1 ist eine allgemein mit 12 bezeichnete Extrusionsdüse zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hochlochziegels 10 gezeigt. Die Gesamtform des Hochlochziegels 10 ist aus Fig. 1 durch Wegdenken der zur Extrusionsdüse gehörenden Komponenten der rechten Hälfte von Fig. 1 ersichtlich. Gleichermaßen ist die Gesamtform der Ex­ trusionsdüse 12 aus Fig. 1 ersichtlich, indem in der linken Hälfte entspre­ chend der rechten Hälfte die zur Extrusionsdüse gehörenden Komponenten ergänzt werden. Im Folgenden wird zunächst die Struktur des erfindungs­ gemäßen Hochlochziegels 10 gemäß Fig. 1, linke Hälfte beschrieben.

Der Hochlochziegel 10 erstreckt sich in einer Richtung X parallel zu seiner Richtung größeren Wärmedurchgangswiderstands, in einer dazu orthogona­ len Richtung Y geringeren Wärmedurchgangswiderstands und in einer zu diesen Richtungen orthogonalen Richtung Z (Materialflussrichtung bei der Herstellung). Jeweils orthogonal zu der von den Richtungsachsen X und Y aufgespannten Ebene ist der Hochlochziegel 10 von einer geschlossenen Außenwandstruktur umgeben, welche in X-Richtung verlaufende Längs­ wände 14a und 14b (in einer XZ-Ebene) sowie in Y-Richtung verlaufende Querwände 16a und 16b (in einer YZ-Ebene) umfaßt, wobei die Querwand 16b im Bereich der Extrusionsdüse 12 dargestellt ist.

Die Längswände 14a, 14b und die Querwände 16a, 16b weisen über ihre gesamte Länge im wesentlichen konstante Wandstärke d auf. Ferner besit­ zen die Längswände 14a, 14b, wie in Fig. 1 gezeigt, einen trapezwellenför­ migen Verlauf, wobei die Länge C der Wellenberge 18 kleiner ist als die Länge C der Wellentäler 20 zwischen zwei aufeinander folgenden Wellen­ bergen 18. Der Trapezwellenverlauf der Längswände 14a und 14b ist derart gewählt, dass in denjenigen Bereichen in X-Richtung, in welchen sich an der Längswand 14a Wellentäler 20 befinden, an der anderen Längs­ wand 14b Wellenberge 18 ausgebildet sind und umgekehrt. Dieser gegen­ phasige Trapezwellenverlauf der Längswände 14a und 14b gewährleistet, dass beim Errichten eines Mauerwerks durch ordnungsgemäßes Anein­ andersetzen mehrerer Hochlochziegel 10 vermittels ihrer Längswände 14a bzw. 14b jeweils Wellenberge 18 des einen Hochlochziegels in Wellentäler 20 des benachbarten Hochlochziegels eingreifen, so dass benachbarte Hochlochziegel derart zueinander ausgerichtet werden, dass ihre Quer­ wände 16a, 16b jeweils im wesentlichen in derselben (YZ-)Ebene liegen.

Die Längswände 16a und 16b weisen in Z-Richtung verlaufende Nuten 22 auf, welche die Haftung einer auf den Hochlochziegel 10 an den Längs­ wänden 16a und 16b angebrachten Putzschicht oder dgl. erhöhen.

In dem von den Längswänden 14a, 14b und den Querwänden 16a, 16b umschlossenen Innenbereich weist der Hochlochziegel 10 eine für seine Stabilität und für seine Wärme- und Schalldämmeigenschaften ausschlag­ gebende Stegstruktur auf. Die Stegstruktur umfaßt eine Mehrzahl von in X- Richtung aufeinander folgenden, jeweils in Y-Richtung verlaufenden Fach­ werkstegfolgen 24, sowie zwischen zwei in X-Richtung aufeinander folgen­ den Fachwerkstegfolgen 24 angeordnete, jeweils in Y-Richtung verlaufende Hohlstegbänder 26 auf. Die Fachwerkstegfolgen 24 besitzen in Y-Richtung dreieckwellenförmigen Verlauf, so dass von zwei aufeinander folgenden Fachwerkstegen 28 an deren Verbindungspunkten ein Winkel α einge­ schlossen wird, der kleiner ist als 180° und vorzugsweise größer als 90°, oder höchstvorzugsweise größer als 120°. Die Hohlstegbänder 26 um­ fassen in Y-Richtung parallel zu den Querwänden 16a, 16b durchgehend verlaufende Querstege 30a und 30b, welche vermittels im wesentlichen parallel zur X-Richtung verlaufender Zwischenstege 32 in regelmäßigen Abständen miteinander verbunden sind. Dadurch werden innerhalb der Hohlstegbänder 26 von den Querstegen 30a und 30b sowie von den in Y- Richtung aufeinander folgenden Zwischenstegen 32 den Hochlochziegel 10 in Z-Richtung durchsetzende Rechtecklöcher 34 eingeschlossen. Die drei­ eckwellenförmig verlaufenden Fachwerkstegfolgen 24 sind jeweils an ihren Dreieckwellenspitzen 36 mit den benachbarten Materialabschnitten - hier den Querstegen 30a, 30b - verbunden. Dadurch werden von aufeinan­ der folgenden Fachwerkstegen 28 und demjenigen Abschnitt der Querstege 30a, 30b, welche die voneinander abgewandten Quersteg-Enden verbindet, den Hochlochziegel 10 in Z-Richtung durchsetzende Dreiecklöcher 38 eingeschlossen. Da die Längen von aufeinander folgenden Fachwerkstegen 28 jeweils im wesentlichen identisch sind, besitzen die Dreiecklöcher 38 eine annähernd gleichschenkelig dreieckige Grundfläche, wobei die Dreieckbasen 39 von dem das jeweilige Dreieckloch 38 begrenzenden Abschnitt eines der Querstege 30a, 30b oder einer der Querwände 16a, 16b gebildet ist.

Hinsichtlich der geometrischen Anordnung der Dreieckspitzen 36 (Ver­ bindungspunkte zwischen Fachwerkstegfolge 24 und angrenzendem Quersteg 30a, b bezüglich der Zwischenstege 32 ist anzumerken, dass die Zwischenstege 32 jeweils an Verbindungspunkten 40 im mittleren Bereich der Dreieckbasen 39 in den jeweiligen Quersteg 30a, b münden. Ferner ist anzumerken, dass zwei in X-Richtung aufeinander folgende Fachwerk­ stegfolgen 24 jeweils gegenphasig verlaufen, d. h. dass die Dreieckspitzen 36 zweier in X-Richtung aufeinander folgender Fachwerkstegfolgen 24 jeweils in X-Richtung gegenüberliegende Bereiche der Querstege 30a, 30b des zwischen diesen Fachwerkstegfolgen 24 liegenden Hohlstegbands 26 berühren.

Diese geometrischen Beziehungen zwischen aufeinander folgenden Fachwerkstegfolgen 24 und dazwischen liegenden Hohlstegbändern 26 setzen sich konsequent über den gesamten Hochlochziegel fort, so dass dieser bereits im plastischen Zustand als Ziegelrohling eine hohe Form­ stabilität aufweist, welche in einem nachfolgend noch näher beschriebenen Schneidvorgang unerwünschte Deformationen in der Ziegelstruktur vermeidet. Ferner weist der Hochlochziegel 10 in X-Richtung (diese Richtung entspricht der Normalrichtung auf eine mit mehreren Hoch­ lochziegeln 10 errichtete Wand) einen hohen Wärmedurchgangswiderstand auf. Dies wird offensichtlich, wenn man den Wärmeflussweg entsprechend der in Fig. 1 gepunkteten Linie 42 betrachtet. Aufgrund der jeweils versetzt angeordneten Verbindungspunkte 40 der einzelnen Hochlochziegel-Kom­ ponenten weist der Wärmeflussweg 42 eine "geschlängelte" Form auf, weshalb ein schneller Durchgang von Wärme von einer einem Wohnraum zugeordneten Seite (beispielsweise die Querwand 16a) zu einer dem Freien zugewandten Seite (beispielsweise die Querwand 16b) nicht möglich ist. Ferner führt die vorstehend beschriebene Geometrie des erfindungsgemä­ ßen Hochlochziegels 10 zu einer guten Schalldämmung. Dies geht ins­ besondere auf die gleichmäßig verteilten, aussteifenden Fachwerkstege 28 zurück, welche ein Schwingen der Ziegelkomponenten bei der Schallweiter­ leitung behindern. Es läßt sich also feststellen, dass der Hochlochziegel 10 aufgrund der vorstehend beschriebenen Struktur gute Wärmedämmeigen­ schaften und Schalldämmeigenschaften besitzt.

Es ist noch anzumerken, dass hier aufgrund der vorstehend beschriebenen geometrischen Beziehungen zwischen aufeinander folgenden Fachwerk­ stegfolgen 24 und dazwischen liegenden Hohlstegbändern 26, in Y-Rich­ tung an die Längswände 14a, 14b angrenzende Dreiecklöcher 43 halbiert bzw. verkürzt werden. Dieser Halbierungs- bzw. Verkürzungseffekt tritt wechselseitig bei aufeinander folgenden, in Y-Richtung verlaufenden Reihen von Dreiecklöchern 38 auf.

Die Querstege 30a und 30b der Hohlstegbänder 26 münden an ihrem einen Ende in die Wellenberge 18 der Längswände 14a bzw. 14b und münden mit ihrem anderen Ende in die Wellentäler 20 zwischen den Wellenbergen 18 der jeweils anderen Längswand 14a bzw. 14b. Da, wie oben gesagt, der Trapezwellenverlauf der beiden Längswände 14a, 14b zueinander gegenphasig ist, enden an den Längswänden 14a, 14b die Querstege 30a und 30b der Hohlstegbänder 26 abwechselnd im Bereich der Wellenberge 18 und der Wellentäler 20.

Dadurch ist es möglich, dass die Wandstärke d der trapezwellenförmig verlaufenden Längswände 14a, 14b im wesentlichen konstant bleibt und ferner eine Verlängerung des Wärmedurchgangswegs entsprechend dem trapezwellenförmigen Verlauf der Längswände 14a, 14b erreicht wird.

Jene Rechtecklöcher 34', die in die Wellenberge 18 hineinreichen, sind in Y-Richtung kürzer als die anderen Rechtecklöcher 34. Hier ragen die kürze­ ren Rechtecklöcher 34' über die Innenfläche 14c der Längswände 14a, 14b im Bereich der Wellentäler 20 hinaus, und zwar um einen Betrag e, der etwas größer ist als die Wanddicke d.

Die Fachwerkstege 28 der Fachwerkstegfolgen 24 enden ebenfalls im Bereich der Wellenberge 18. Hier laufen die Enden der Fachwerkstege 28 und der in X-Richtung benachbarten Querstege 30a, 30b der Fachwerk­ stegfolge 24 bzw. der Hohlstegbänder 26 in Höhe der Innenfläche 14c der Längswände 14a, b zusammen und leiten in der Y-Richtung wirkende Kräfte K in die Seitenflanken 18a, 18a der jeweiligen Wellenberge 18 ein.

Jeder Wellenberg 18 bzw. jedes Wellental 20 ist, gemeinsam mit den Quer­ stegen 30a, 30b eines zugeordneten Hohlstegbands 26 und den benach­ barten Fachwerkstegen 28 der jeweiligen Fachwerkstegfolge 24 zu einer Längsmittelebene E-E des Hohlstegbands 26 symmetrisch ausgeführt.

In den Wellentälern 20 sind die Längswände 14a, 14b durch in X-Richtung verlaufende, nach außen offene Nuten 20a, 20b geschwächt, um die Wärmedurchleitung in dieser Richtung zu verringern. Die Nuten 20a, 20b fluchten mit den in den Lücken 20 endenden Querstegen 30a, 30b der Hohlstegbänder 26.

Im Folgenden soll auf die Herstellung eines erfindungsgemäßen Hochloch­ ziegels 10 vermittels der Extrusionsform 12 eingegangen werden. Dabei wird zunächst der Aufbau der Extrusionsform 12 gemäß Fig. 1, rechte Hälfte beschrieben.

Die Extrusionsform 12 umfaßt eine ringförmig geschlossene Düsenbegren­ zungswand 50, welche in einer kastenförmigen Aufnahme 52 befestigt ist. Die Düsenbegrenzungswand 50 liegt in einer zur XY-Ebene parallelen Raumscheibe und besitzt eine Innenumfangskontur 54, entsprechend dem Verlauf der Außenumfangskontur der Längswände 14a, 14b und Querwände 16a, 16b. Innerhalb der Innenumfangskontur 54 sind in der die Düsenbe­ grenzungswand 50 enthaltenden Raumscheibe entsprechend der Anordnung der Rechtecklöcher 34 und der Dreiecklöcher 38 eine Vielzahl von Rechtecklochbildungskernen 56 und Dreiecklochbildungskernen 58 angeordnet. Bezüglich der Halterung dieser Lochbildungskerne wird zusätzlich zu Fig. 1 ferner auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen.

Die Lochbildungskerne 56, 58 sind über stabartige Kernhalter 60', 60", 60''' an einem an der Aufnahme 52 befestigten Bügelsystem aufgehängt. Das Bügelsystem umfaßt zwei sich in X-Richtung durch die gesamte Aufnahme 52 hindurch erstreckende Hauptbügel 62a, 62b. An den Hauptbügeln 62a, 62b sind in Y-Richtung verlaufende Querbügel 64 angebracht, wie dies beispielsweise in dem räumlich dargestellten Bügelsystem-Ausschnitt gemäß Fig. 2 zu erkennen ist. Die Kernhalter 60', 60", 60''' erstrecken sich ausgehend vom Bügelsystem im wesentlichen in Z-Richtung.

Wenn der zu haltende Lochbildungskern mit seinem bevorzugten Befesti­ gungspunkt, nämlich seinem Flächenschwerpunkt, direkt in Z-Richtung mit dem Hauptbügel 62a, 62b fluchtet, wie anhand des Kerns 58 in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist der zugehörige Kernhalter 60' direkt am Hauptbügel 62a, 62b befestigt. Andernfalls sind die Kernhalter 60" vermittels der Querbügel 64 aufgehängt, wobei die Querbügel 64 derart angeordnet sind, dass sie in Z- Richtung jeweils mit den Flächenschwerpunkten der Rechtecklochbildungs­ kerne 56 fluchten. Dadurch ist es möglich, die Rechtecklochbildungskerne 56 über Kernhalter 60" direkt an den jeweiligen Querbügeln 64 anzuordnen. In Z-Richtung fluchtend mit den die Zwischenstege 32 ausbildenden Extrusionsdüsenbereichen sind an den Querbügeln 64 jeweils beidseitig in X-Richtung Ansetzlaschen 66 angebracht, welche an ihren querbügelfernen Enden Kernhalter 60''' für die annähernd gleichschenkelig dreieckförmigen Lochbildungskerne 58 tragen.

Durch diese Anordnung ist es möglich, jeweils die Lochbildungskerne 56 und 58 zur Herstellung eines Hohlstegbands 26 und zur Herstellung von Dreieckreihen, deren Dreiecke mit ihren Basen 39 an das jeweilige Hohlstegband 26 angrenzen, an einem einzigen Querbügel 64 aufzuhängen, so dass die Anzahl der für die Extrusionsform erforderlichen Querbügel 64 klein gehalten werden kann.

Fig. 3 zeigt die vorstehend beschriebene Bügel- und Kernhalteranordnung in einer Seiten-Teilansicht. Aus dieser Ansicht ist zu ersehen, dass sämtliche Querbügel 64 in einer bezüglich der Z-Richtung orthogonalen Raumscheibe liegen, und jeweils unmittelbar an den Hauptbügeln 62a (nicht gezeigt), 62b angebracht sind. Fig. 3 zeigt ferner einen Hauptbügelverbinder 70, welcher zusätzlich zu den Querbügeln 64 bzw. 68 die beiden Hauptbügel 62a und 62b miteinander verbindet und als weitere Querverstrebung die Stabilität des Bügelsystems erhöht. Der Hauptbügelverbinder 70 ist in eine Aus­ nehmung 72 des jeweiligen Hauptbügels 62b eingesetzt und durch Verschweißung mit diesem verbunden. Alternativ kann der Hauptbügelver­ binder 70 auch lediglich an dem Hauptbügel 62b angesetzt sein. Fig. 3 zeigt ferner einen Blindquerbügel 74, der optional zur Strömungsoptimierung der Extrusionsdüse vorgesehen sein kann, sowie eine Befestigungskonstruktion 76 mit einer Stütze 78 und einem am hauptbügelfernen Ende der Stütze 78 befestigten Fuß 80 zur ortsfesten Fixierung/Abstützung der Bügelkon­ struktion an der Aufnahme 52 bzw. an der Düsenbegrenzungswand 50. Die Befestigungskonstruktion 76 ist in Fig. 1 und 2 zugunsten einer klaren Darstellung nicht gezeigt.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Hochlochziegels 10 wird eine die Extrusionsdüse 12 in der XY-Ebene vollständig ausfüllende, in plasti­ schem Zustand befindliche Tonmasse in Z-Richtung durch die die Lochbil­ dungskerne 56, 58 enthaltende Raumscheibe hindurchgedrückt, so dass innerhalb der Innenumfangskontur 54 der Düsenbegrenzungswand 50 zwischen den einzelnen Lochbildungskernen 56, 58 elastisches Tonmaterial hindurchdringt. Dadurch wird ein Tonstrang erzeugt, welcher die in der linken Hälfte von Fig. 1 gezeigte Struktur aufweist. Die Materialflussrichtung ist also im wesentlichen identisch mit der Z-Richtung gemäß Fig. 2 und 3. Der aus der Extrusionsdüse 12 austretende Tonstrang wird dann in regelmäßigen Abständen mit Hilfe einer Schneidvorrichtung, vorzugsweise mit Hilfe eines in X-Richtung verlaufenden Schneiddrahts 81 (siehe Fig. 1), in Y-Richtung von oben nach unten durchgeschnitten, um Hochlochziegel mit einer vorbestimmten Höhendimension in Z-Richtung herzustellen.

Beim Schneiden des Tonstrangs mit der in Fig. 1 gezeigten Querschnitts­ struktur mit dem in Y-Richtung bewegten Schneiddraht 81 stellen sich symmetrische Kräfteverhältnisse ein, wie durch die Kraftpfeile K angedeutet. Dies ist für ein Schneiden frei von Stegverformungen vorteilhaft.

Beim Hindurchpressen der plastischen Tonmaterialmasse durch die Extrusionsdüse 12 ist zu beachten, dass sämtliche im Materialfluss liegende Komponenten, wie Hauptbügel 62a, b, Querbügel 64, Ansetzlaschen 66 sowie Kernhalter 60 Strömungshindernisse bilden, die das Extrudieren erschweren. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Anzahl derartiger Strömungshindernisse zu minimieren, was durch die vorstehend be­ schriebene erfindungsgemäße Querbügelanordnung in Kombination mit den Ansetzlaschen 66 erreicht wird.

Ferner wird mit dem vorstehend beschriebenen Extrusionsdüsenaufbau erreicht, dass sich im Bereich der Lochbildungskerne auftretende, zur Materialflussrichtung (Z-Richtung) orthogonale Querkräfte in den Querbügeln jeweils kompensieren, so dass eine querkraftbedingte Deformation der Querbügel unterbunden werden und eine hohe Formgenauigkeit bei der Fertigung des Hochlochziegels mit der Extrusiondüse 12 erreicht werden kann. Dies rührt insbesondere daher, dass die Lochbildungskerne 58 am Querbügel 64 jeweils symmetrisch befestigt sind, so dass im Bereich der Befestigung der Lochbildungskerne 58 am Querbügel 64 jeweils immer sich gegenseitig kompensierende Querkraftpaare auftreten.

Fig. 4 zeigt als Alternative zu der in Fig. 3 gezeigten Querbügelanordnung einen Aufbau, bei welchem die Querbügel 64 und 64' zweier Querbügel­ gruppen in zwei, in Z-Richtung voneinander beabstandeten Raumscheiben angeordnet sind. Dabei sind die Querbügel 64' jeweils über einen Querbü­ gelfuß 82 am Hauptbügel 62a, 62b angebracht. Die Befestigung der jeweiligen Kernhalter 60''' erfolgt wie in Fig. 3 beschrieben ggf. über Ansetzlaschen 66. Eine Querbügelanordnung gemäß Fig. 4 wird beispiels­ weise dann gewählt, wenn aufgrund einer hohen Lochbildungskerndichte und einer entsprechend hohen Anzahl von Kernhaltern 60 eine Anordnung aller Querbügel 64 bzw. 64' in einer gemeinsamen Raumscheibe einen zu großen Strömungswiderstand bilden würden, was die Qualität des durch den Extrusionsvorgang hergestellten Hochlochziegels 10 möglicherweise beeinträchtigen könnte.

Claims (21)

1. Hochlochziegel (10) mit - in einer zum Lochverlauf orthogonalen Schnittebene (X, Y) betrachtet - in Richtung einer ersten Quer­ schnittsachse (X) parallel zu einer Richtung größeren Wärmedurch­ gangswiderstands wellenförmig verlaufenden ersten Außenwänden (14a, 14b) und mit einer dazu orthogonalen zweiten Querschnitts­ achse (Y), umfassend:
eine Fachwerkstegfolge (24), die in Richtung der ersten Quer­ schnittsachse (X) aufeinander folgende, jeweils in Richtung der zweiten Querschnittsachse (Y) dreieckwellenförmig ver­ laufende Fachwerkstege (28) aufweist, wobei die Fachwerk­ stege von jeweils zwei in Richtung der ersten Querschnitt­ sachse (X) aufeinander folgenden Fachwerkstegfolgen (24) in Richtung der zweiten Querschnittsachse (Y) annähernd gegen­ phasig verlaufen und
ein Hohlsteg band (26) mit rechteckigen Löchern (34), das zwischen jeweils zwei in Richtung der ersten Querschnitts­ achse (X) aufeinander folgenden Fachwerkstegfolgen (24) angeordnet ist, in Richtung der zweiten Querschnittsachse (Y) geradlinig verläuft und in je einem Wellenberg (18) der ersten Außenwände (14a, 14b) endet,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hohlsteg band (26) mit seinem einen Ende an einem Wellenberg (18) der wellenförmig verlaufenden ersten Außen­ wände endet und
dass die Fachwerkstege (28) beidseitig eines Hohlstegbandes (26) zum Wellenberg (18) hin verlaufen.

2. Hochlochziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in einem Wellenberg (18) endende Hohlstegband (26) und die beiderseits angrenzenden Fachwerkstegfolgen (24) in Bezug auf eine Längsmittelebene (E-E) des Hohlstegbands (26) symmetrisch sind.

3. Hochlochziegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (34) eines Hohlstegbands (26) seitlich begrenzende, in Richtung der Y-Achse verlaufende Querstege (30a, 30b) des Hohl­ stegbands (26) und die angrenzenden zusammenlaufenden Fach­ werkstege (28) der Fachwerkstegfolgen (24) in Seitenflanken (18a, 18a) der Wellenberge (18) münden.

4. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den ersten Außenwänden (14a, 14b) benachbarten Löcher (34) der an den Wellenbergen (18) endenden Hohlsteglochbänder (26) über die jeweiligen Innenseiten (14c) am Wellental (20) der ersten Außenwände (14a, 14b) zur Ziegelaußenseite um einen Be­ trag vorstehen.

5. Hochlochziegel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag (e) größer ist als die Wanddicke (d) der ersten Au­ ßenwände (14a, 14b) im Bereich des Wellenbergs (18).

6. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenverlauf der einen ersten Außenwand (14a, 14b) annähernd gegenphasig zum Wellenverlauf der anderen ersten Au­ ßenwand (14b, 14a) ist.

7. Hochlochziegel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Betrachtung auf eine erste Außenwand (14a, 14b) von außen - die Wellentäler (20) in Richtung der ersten Querschnittsach­ se (X) länger sind als die Wellenberge (18).

8. Hochlochziegel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Außenwände (14a, 14b) trapezwellenförmig ver­ laufen.

9. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Wellenberg (18) der einen ersten Außenwand (14a, 14b) entfernten Enden des Hohlstegbands (26) und der beider­ seits angrenzenden Fachwerkstegfolgen (24) in einem Wellental (20) der jeweils anderen ersten Außenwand (14b, 14a) enden.

10. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Außenwände (14a, 14b) im Bereich der Wellentäler (20) durch nach außen offene Nuten (20a, 20b) geschwächt sind.

11. Hochlochziegel nach einem der Ansprüche 3-11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Nuten (20a, 20b) mit den die Löcher (34) der Hohlstegbänder (26) begrenzenden Querstegen (30a, 30b) fluchten.

12. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen jeweils einer Fachwerkstegfolge (24) und einem Hohlsteg­ band (26) jeweils eine Reihe von annähernd gleichschenkelig drei­ eckigen Lochquerschnitten (38) mit in Richtung der zweiten Quer­ schnittsachse (Y) liegenden Dreieckbasen (39) gebildet ist.

13. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Richtung der zweiten Querschnittsachse (Y) aufeinander folgende Lochquerschnitte (34) durch in Richtung der ersten Querschnittsach­ se (X) verlaufende Zwischenstege (32) voneinander getrennt sind, welche Zwischenstege (32) in Richtung der zweiten Querschnitts­ achse (Y) gegenüber Verbindungspunkten (36) zwischen dem Hohl­ stegband (26) und den jeweils benachbarten Fachwerkstegfolgen (24) versetzt sind und vorzugsweise im mittleren Bereich der Drei­ eckbasen (39) angeordnet sind.

14. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Y-Richtung verlaufenden zweiten Außenwänden (16a, 16b) benachbarte Hohlstegbänder (26) jeweils die Basen (39) einer endständigen Reihe von annähernd gleichschenkelig dreiecki­ gen Lochquerschnitten (38) bilden.

15. Hochlochziegel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die den zweiten Außenwänden (16a, 16b) benachbarten Hohl­ stegbänder (26) mit annähernd gegenphasig verlaufenden Fachwerk­ stegfolgen (24) zusammen die jeweils endständige Reihe von annä­ hernd gleichschenkelig dreieckförmigen Lochquerschnitten (38) bilden.

16. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einer ersten Außenwand (14a, 14b) angrenzenden Steg­ band-Lochquerschnitte (34) aufeinander folgender Hohlstegbänder (26) abwechselnd in ihrer Länge in Richtung der zweiten Quer­ schnittsachse (Y) halbiert sind.

17. Hochlochziegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entlang der Y-Richtung verlaufenden zweiten Außenwände (16a, 16b) an ihren Außenseiten mit Nuten (22) versehen sind, vorzugsweise im Bereich der Stegband-Zwischenstege (32).

18. Extrusionsdüse (12) zur Herstellung eines Hochlochziegels (10) nach Anspruch 1, mit einer ringförmig geschlossenen Düsenbegrenzungs­ wand (50), deren Innenumfangskontur (54) die Wellenberge (18) der in Richtung der ersten Querschnittsachse (X) verlaufenden ersten Ziegel-Außenwände (14a, 14b) definiert, und mit innerhalb dieser Düsenbegrenzungswand (50) in einer zur Durchflussrichtung (Z) orthogonalen Raumscheibe angeordneten Hochlochbildungskernen (58) für die Fachwerkstegfolgen-Löcher (38) mit dreieckigem Loch­ querschnitt und für die Hohlstegbänder (26), dadurch gekennzeichn­ et, dass Dreiecksflächen von Hochlochbildungskernen (58), die der Düsenbegrenzungswand (50) benachbart sind und in Richtung der ersten Querschnittsachse (X) aufeinander folgen, in ihrer gedachten Verlängerung zu einem einen Wellenberg (18) des Ziegels (10) defi­ nierenden Abschnitt der Düsenbegrenzungswand (50) hin zusam­ menlaufen.

19. Extrusionsdüse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (12) ferner Hochlochbildungskerne (56) für die Hohl­ stegbandlöcher (34) aufweist, wobei an jeweils einem in Richtung der zweiten Querschnittsachse (Y) verlaufenden Querbügel (64, 68) die Hochlochbildungskerne (56) für eine Reihe von Hohlstegbandlö­ chern (34) und für die dem jeweiligen Hohlsteg band (26) unmittelbar benachbarten Reihen von Löchern (38) mit dreieckigem Lochquer­ schnitt angehängt ist.

20. Extrusionsdüse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Querbügel (64) jeweils mittig zu den Kernquer­ schnitten des Hohlstegbands (26) verläuft und in der Mittelebene der Hohlstegband-Lochbildungskerne (56) angeordnet ist, welche durch die zweite Querschnittsachse (Y) und die Materialdurchflussrichtung (Z) bestimmt ist, dass die Hohlstegband-Lochbildungskerne (56) durch in dieser Mittelebene verlaufende Haltestäbe (60") gehalten sind, und dass die Lochbildungskerne (58) der Löcher (38) mit drei­ eckigem Lochquerschnitt an den jeweiligen Querbügel (64) kreuzen­ den Kreuzbügeln (66) angehängt sind, von denen jeder jeweils einen Lochbildungskern (58) der Löcher (38) mit annähernd gleichschenklig dreieckigem Lochquerschnitt zu beiden Seiten des Querbügels (64) hält.

21. Extrusionsdüse nach einem der Ansprüche 18-20, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (38) mit dreieckigem Lochquerschnitt annähernd gleichschenklig dreieckig sind und die mit den Wellenberg-Bildungs­ flächen (18F) fluchtenden Flächen (39F) der Hochlochbildungskerne (58) die Dreiecksbasen der Löcher (38) bilden.