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Die
Erfindung betrifft einen Formstein, insbesondere Klinker, zur Errichtung
eines Mauerwerks.
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Ein
Mauerwerk aus Formsteinen, z.B. Klinkersteinen, wie sie beispielsweise
in der
DE 3106768 A1 oder
der
DE 8901895 U1 gezeigt
und beschrieben sind, wird üblicherweise
dadurch errichtet, dass die Formsteine unter Zwischenschichtung
einer Mörtel- oder
Kleberlage in Stoß- und Lagerfugen auf-
und nebeneinander gesetzt werden. Die Errichtung eines Sichtmauerwerks
mit einer unverputzt bleibenden Sichtseite oder einer Verblendung
erforderte bislang erfahrene Fachleute, die die erforderliche Geschicklichkeit
besitzen, um einerseits Verschmutzungen der Sichtseite durch Mörtel- oder
Kleberspritzer zu vermeiden sowie andererseits die für einen
optisch ansprechenden Eindruck gewünschten gleichmäßigen Mauerfugen
zu verwirklichen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formstein zu schaffen,
mit dem sich selbst von unerfahrenen Anwendern ohne die eingangs
geschilderten Probleme ein Mauerwerk errichten lässt, das die für einen
optisch ansprechenden Eindruck gewünschte gleichmäßigen Mauerfugen
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Formstein mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Formstein
weist zumindest eine an seinen Umfangsseiten, d.h. an der Ober-
und Unterseite und an den beiden seitlichen Stirnseiten, im Wesentlichen
parallel zur Vorder- und
Rückseite
umlaufend ausgebildete Vertiefung auf. Der erfindungsgemäße Formstein
kann aus Ton, Beton oder Porenbeton, Kunststoff, etc. hergestellt
sein. In der bevorzugten Ausführung
ist der erfindungsgemäße Formstein
ein Ziegel, im Besonderen ein zu einem Klinker gebrannter Ziegel.
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Die
zwischen der Vorder- und Rückseite
des Formsteins und der zumindest einen Vertiefung verbleibenden
Oberflächenabschnitte
der Umfangsseiten dienen als Stützflächen zur
Abstützung
bzw. Anlage angrenzender Formsteine in einem Mauerwerk. Die Vertiefung
dient zur Aufnahme eines geeigneten Füllmaterials, z.B. eines Klebers,
zur Herstellung einer formschlüssigen
Verbindung zwischen angrenzenden Formsteinen ausübt. Unter Kleber wird hier grundsätzlich jedes
Material verstanden, das geeignet ist, zwei angrenzende Formsteine
miteinander zu verbinden, wie z.B. Fliesenkleber, Mörtel, Kunststoffkleber,
etc.. In einer bevorzugten Ausführungsform wird
ein bei Umgebungstemperatur rasch härtender Kunststoffschaum, z.B.
PU-Schaum, eingesetzt. Ein anderes Füllmaterial stellt z.B. eine
relativ dünne elastische
Zwischenlage aus Gummi dar, die neben den Hohlräumen, die von den Vertiefungen
angrenzender Formsteine definiert werden, Stoß- und Lagerfugen ausfüllt, die in einem Mauerwerk
zwischen angrenzenden Formsteinen vorgesehen werden.
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Der
erfindungsgemäße Formstein
bietet somit die Möglichkeit,
ein Mauerwerk zu errichten, bei dem die Formsteine unmittelbar oder über eine
dünne elastische
Zwischenlage, jedoch ohne die übliche Mörtel- oder
Kleberlage in den vertikal ausgerichteten Stoß- und/oder den horizontal
verlaufenden Lagerfugen, plan auf- und nebeneinander geschichtet werden.
Der Zusammenhalt einer Vielzahl von Formsteinen in einem Mauerwerk
lässt sich
durch ein geeignetes Füllmaterial,
z.B. eines Klebers, erhalten, dass die von den Vertiefungen jeweils
zweier anein andergrenzender Formsteine definierten Hohlräume ausfüllt. Wird
als Füllmaterial
eine elastische Zwischenlage verwendet, kann diese sich auch auf
Stoß- und/oder
Lagerfugen zwischen angrenzenden Formsteinen in einem Mauerwerk
erstrecken.
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Erfindungsgemäß wird erreicht,
dass die Vertiefungen zweier angrenzender Formsteine zumindest einen
Hohlraum definieren, der sich in beide Formsteine erstreckt. Das
Füllmaterial
fungiert damit als ein Verbindungselement, das das formschlüssig mit
den beiden Formsteinen in Eingriff steht. Im Fall einer Verklebung
angrenzender Formsteine wird damit zusätzlich zu der Mikroverzahnung
des Klebers eine weitere formschlüssige Verbindung geschaffen, über die
sich vertikal auf die Oberfläche
des Mauerwerks gerichtete Druck- und Zugkräfte aufnehmen lassen. Entsprechendes
gilt für
eine elastische Zwischenlage, die neben Stoß- und/oder Lagerfugen den
durch die Vertiefungen definierten Hohlraum zweier angrenzender
Formsteine ausfüllt.
Durch Verwendung eines geeigneten Füllmaterials, z.B. eines Klebers
oder einer elastischen Zwischenlage ggf. mit entsprechender Verspannung
der Formsteine, kann damit ohne den Auftrag von Mörtel ein
stabiles Mauerwerk insbesondere gegen Druck- oder Zugkräfte erreicht
werden.
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Da
die Formsteine ohne Zwischenschichtung einer Mörtel- oder Kleberlage an- und
aufeinander geschichtet werden können,
lassen sich durch den Auftrag von Mörtel oder eines Klebers in
die Stoß-
und Lagerfugen angrenzender Formsteine verursachte Verschmutzungen
der Sichtseiten der Formsteine etc. von vornherein vermeiden. Für den Fall,
dass der Formstein als ein Klinker ausgeführt ist, lässt sich damit die ansonsten übliche Säuberung des
errichteten Mauerwerks vermeiden.
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Der
erfindungsgemäße Formstein
kann dank der an den Umfangsseiten umlaufenden, d.h. durchgängigen,
Vertiefung grundsätzlich
in beliebiger vertikaler und horizontaler Orientierung verbaut werden (d.h.
mit der Vorderseite hinten und der Rückseite vorne und/oder der
Oberseite unten und der Unterseite oben). Diese Möglichkeit
ist insbesondere dann interessant, wenn es sich um einen Klinker
handelt, dessen Vorder- und Rückseite
als Sichtseiten ausgebildet sind. Sofern nur eine Seite, d.h. die
Vorder- oder Rückseite,
als Sichtseite fungiert, kann der erfindungsgemäße Klinker wenigstens noch
mit der Oberseite unten und der Unterseite oben eingebaut werden.
Der erfindungsgemäße Formstein
bietet damit eine anwenderfreundlichere Handhabung als herkömmliche
Formsteine.
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Für ein sich
geradlinig erstreckendes Mauerwerk weist der Formstein vorzugsweise
eine quaderförmige
Gestalt auf. Zur Herstellung einer Mauerwerksecke kann der Formstein
aber auch abgewinkelt ausgebildet sein. Die an den Umfangsseiten
ausgebildete zumindest eine Vertiefung ist in diesem Fall an der
Ober- und Unterseite des Formsteins ebenfalls abgewinkelt.
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Der
erfindungsgemäße Formstein
kann darüber
hinaus problemlos zur Ergänzung
eines bereits vorhandenen Mauerwerks verwendet werden, da sich die
Vertiefung über
die Umfangsseiten, d.h. die Ober- und Unterseite und die linke und
rechte Stirnseite, umlaufend erstreckt.
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Insgesamt
betrachtet, erfordert die Errichtung eines Mauerwerks aus den erfindungsgemäßen Formsteinen
dank deren einfachen Handhabbarkeit somit weitaus weniger Erfahrung
und Sorgfalt und ist damit auch von nicht ausgebildeten Heimwerkern durchführbar.
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Weitere
vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen
sind Gegenstand abhängiger
Ansprüche.
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Weist
die zumindest eine Vertiefung eine im Wesentlichen gleichbleibende
Breite auf, vereinfacht sich die Herstellung des Formsteins. Zudem
lässt sich
bei gleichbleibender Breite zwischen Vorder- und Rückseite
stets sicherstellen, dass bei der Errichtung eines Mauerwerks aus
einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Formsteinen
seitliche Randabschnitte von ausreichender Breite erhalten werden,
die als Stützflächen zur
Abstützung
angrenzender Formsteine dienen.
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Ist
die zumindest eine Vertiefung zwischen Vorder- und Rückseite im Wesentlichen mittig
angeordnet, so ist sichergestellt, dass sich die Lagen der zumindest
einen Vertiefung zweier angrenzender Formsteine stets weitgehend
decken. Der erfindungsgemäße Formstein
kann in jeder Ausrichtung daher ungeachtet seiner Orientierung stets
so verbaut werden, dass die Vertiefungen einen gemeinsamen Hohlraum
definieren.
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Die
Zahl der Vertiefungen je Formstein ist nicht auf eine Vertiefung
beschränkt.
Grundsätzlich können eine
Vielzahl von parallel beabstandeten Vertiefungen zwischen Vorder-
und Rückseite
angeordnet sein. In diesem Fall kann ein an den Umfangsseiten zwischen
zwei Vertiefungen vorhandener Stegabschnitt als eine weitere Stützfläche zur
Abstützung
angrenzender Formsteine dienen.
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Um
eine ausreichende Stabilität
zu erhalten, nimmt die gesamte Breite der zumindest einen Vertiefung
etwa 40% bis 60%, vorzugsweise 50%, der Breite der Umfangsseite
in Anspruch. Hierdurch wird sichergestellt, dass die gesamte Breite
der zwischen Vorder- und Rückseite
und der zumindest einen Vertiefung verbleibenden Stützfläche ausreicht,
um eine stabile Abstützung
angrenzender Formsteine in horizontaler und vertikaler Richtung
zu erhalten.
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Die
Vertiefung kann einen konkaven, rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt
aufweisen. Um die Menge des die Vertiefung ausfüllenden Füllmaterials gering zu halten,
ist die Vertiefung eher flach ausgebildet. Die Tiefe der zumindest
einen Vertiefung ist daher vorzugsweise kleiner ist als deren Breite.
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Optisch
gleichmäßige Fugen
zwischen einer Vielzahl zu einem Verbund zusammengesetzter Formsteinen
ergeben sich dadurch, dass die Formsteine auf der Sichtseite abgestufte
oder abgeschrägte
Kanten aufweisen und die dadurch nach außen in Erscheinung tretenden
Stoß-
und Lagerfugen mit einem geeigneten Fugenfüllmaterial ausgefüllt werden.
Für den
Fall, dass die Kanten abgeschräg sind,
sind die Kantenschrägflächen vorzugsweise
in einem Winkel von etwa 40° bis
50°, vorzugsweise 45°, zur Vorder-
bzw. Rückseite
angeordnet.
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In
den Zeichnungen zeigt:
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1 schematisch
eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Formsteins;
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2 schematischeeine
Seitenansicht des erfindungsgemäßen Formsteins;
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3 schematisch
eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Formsteins;
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4 schematisch
eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Formsteins;
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5 schematisch
ein erstes Ausführungsbeispiel
für ein
Mauerwerk gebildet aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Formsteinen;
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6 schematisch
einen Querschnitt durch den Lagerfugenbereich zweier aufeinander
liegender, erfindungsgemäßer Formsteine
gemäß eines zweiten
Ausführungsbeispiels
für ein
aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Formsteinen zu errichtendes
Mauerwerk;
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7 schematisch
einen Querschnitt einer Hälfte
eines erfindungsgemäßen Formsteins
mit einer im Querschnitt reckeckigen Vertiefung; und
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8 und 9 jeweils
schematisch einen Querschnitt einer Hälfte eines erfindungsgemäßen Formstein
mit einer Vielzahl von im Querschnitt reckeckigen bzw. konkaven
Vertiefungen.
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Anhand
der Figuren werden im Folgenden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Formsteins
sowie bevorzugte Ausführungsbeispiele
für aus
den erfindungsgemäßen Formsteinen
hergestellte oder herzustellende Mauerwerke dargestellt.
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1 bis 4 zeigen
einen quaderförmigen
Formstein 10, insbesondere Klinker, gemäß der Erfindung. Der Formstein 10 weist
eine Vorderseite 12, Rückseite 14,
Oberseite 16, Unterseite 18, linke Seitenfläche 20 und
rechte Seitenfläche 22.
Die Oberseite 16, Unterseite 18, linke Seitenfläche 20 und
rechte Seitenfläche 22 bilden
die Umfangsseiten des Formsteins 10 zwischen dessen Vorderseite 12 und
Rückseite 14.
Die Vorderseite 12 und/oder Rückseite 14 können als
Sichtseite ausgebildet sein, die bei der Errichtung eines Mauerwerks
eine von außen sichtbare
Seite bildet.
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An
den Umfangsseiten ist eine flache Vertiefung 30 ausgebildet,
die, wie aus 1 zu erkennen ist, einen im
Wesentlichen konkaven Querschnitt aufweist. Die maximale Tiefe T
der Vertiefung 30 ist kleiner als deren maximale Breite
B der konkaven Vertiefung 30. Die Vertiefung 30 verläuft im Wesentlichen mittig
und parallel zwischen der Vorderseite 12 und der Rückseite 14 an
den Umfangsseiten des Formsteins 10. 1 bis 4 verdeutlichen,
dass die an den Umfangsseiten vorgesehene Vertiefung 30 mit einer
im Wesentlichen gleichbleibenden Breite B umlaufend, d.h. durchgängig, ausgebildet
ist.
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Die
seitlich der Vertiefung 30 verbleibenden, an die Vorderseite 12 bzw.
Rückseite 14 angrenzenden
Randabschnitte 16a, 16b, 18a, 18b, 20a, 20b bzw. 22a, 22b der
Umfangsseiten fungieren jeweils als Stützflächen, an denen in einem Mauerwerk,
wie z.B. in 5 dargestellt, seitlich benachbarte
und darüber
oder darunter liegende Formsteine plan anliegen. Die Breite B der
Vertiefung 30 ist so gewählt, dass die zwischen der
Vorderseite 12 und Rückseite 14 verbleibenden
seitlichen Randabschnitte 12a, 12b, 14a, 14b, 16a, 16b bzw. 18a, 18b noch
eine ausreichende Breite aufweisen, damit eine stabile Abstützung seitlich
angrenzender sowie darüber
und darunter liegender Formsteine in einem Mauerwerk gewährleistet
ist. Die Breite B liegt beispielsweise bei etwa 40% bis 60%, vorzugsweise
50%, der Breite BU der Umfangsseite. Die Tiefe T wird in Abhängigkeit von
dem Material des zur Verklebung zweier Formsteine zu verwendenden
Klebers bestimmt.
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Die
die Vorderseite 12 und Rückseite 14 begrenzenden
Kanten 12e, 12f, 12g, 12h bzw. 14e, 14f, 14g, 14h sind,
wie in 1 bis 4 zu erkennen, als Schrägflächen ausgebildet,
die mit der Vorderseite 12 bzw. Rückseite 14 jeweils
einen Winkel von 45° einschließen.
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5 zeigt
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel
für ein
Mauerwerk M aus einer Vielzahl von aufeinander geschichteten und
nebeneinander angeordneten Formsteinen. In 5 zu sehen
ist, dass die Vertiefungen 30, 30' zweier aneinander stoßender Formsteine 10, 10' einen Hohlraum
definieren, der mit einem, durch Schraffur angedeuteten Füllmaterial,
hier eines Klebers K, beispielsweise einem bei Umgebungstemperatur
rasch aushärtenden Kunststoffschaum,
vorzugsweise PU-Schaum, ausgefüllt
ist. In dem gezeigten Mauerwerk M ist nach dem Aushärten des
Klebers ein den Hohlraum ausfüllendes,
festes Verbindungselement geschaffen, das abgesehen von der Mikroverzahnung
des Klebers K mit dem Material der Formsteine 10, 10' im Bereich
der die jeweilige Vertiefung definierenden konkaven Oberflächen formschlüssig in
Eingriff steht mit den beiden Formsteinen 10, 10' und auf diese Weise
die gewünschte
Stabilität
erzeugt.
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5 zeigt
neben den quaderförmigen Formsteinen 10, 10' in dem sich
geradlinig erstreckenden Teil des Mauerwerks M einen Eckformstein 10'', dessen Vorder- und Rückseite
sowie Ober- und Unterseite abgewinkelt ausgebildet sind. Die an
den Umfangsseiten ausgebildete Vertiefung ist in diesem Fall an
der Ober- und Unterseite des Formsteins ebenfalls abgewinkelt ausgebildet.
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6 zeigt
schematisch einen Querschnitt durch den Bereich einer horizonalen
Lagerfuge zweier aufeinander liegender erfindungsgemäßer Formsteine 10, 10' gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
für ein
aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Formsteinen zu errichtendes
Mauerwerk M'. Aus Gründen der
Vereinfachung ist in 6 lediglich der Bereich der
horizontalen Lagerfuge der beiden aufeinanden liegenden Formsteine 10, 10' im Querschnitt
gezeigt. Die nicht gezeigten oberen und unteren Hälften der
beiden Formsteine 10, 10' ergeben sich durch Spiegelung
der unteren bzw. oberen Hälfte
an der strichpunktiert angedeuteten Symmetrieachse. Im Unterschied
zu dem in 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
sind in dem zweiten Ausführungsbeispiel
die Formsteine 10, 10' über eine horizontal angeordnete
elastische Zwischenlage 40, beispielsweise eine Gummimatte,
plan aufeinander geschichtet. Die elastische Zwischenlage 40 füllt die horizontal
verlaufende Lagerfuge zwischen der Unterseite 18 des oberen
Formsteins 10 und der Oberseite 16' des unteren Formstein 10' sowie den Hohlraum
aus, der von den horizontal verlaufenden Abschnitten der Vertiefungen 30, 30' definiert wird.
Wie in 6 zu erkennen, hat die Zwischenlage 40 daher einen
Querschnitt, der einen in dem von den Vertiefungen 30, 30' definierten
Hohlraum sitzenden mittigen Abschnitt 40a, der nach oben
und unten konvex ausgebaucht ist, zwei sich von dem mittigen Abschnitt 40a seitlich
erstreckende Lagerfugenabschnitte 40b, 40c, die
in den Lagerfugen zwischen den beiden Formsteinen 10, 10' sitzen, und
zu den Lagerfugenabschnitten 40b, 40c senkrecht
orientierte Endabschnitte 40d, 40e aufweist, die
sich an den Vorderseiten 12, 12' bzw. Rückseiten 14, 14' abstützen.
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Die
elastische Zwischenlage 40 zur Ausfüllung der horizontalen Lagerfuge
zweier geschichteter Formsteine kann in der Länge auf die Länge eines Formsteins
abgestimmt sein. Alternativ dazu kann die elastische Zwischenlage 40 aber
auch eine Länge
aufweisen, die mehrere Formsteine, beispielsweise die gesamte Länge einer
zu errichtenden Formsteinlage, überdeckt.
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In
den Zeichnungen nicht gezeigt ist der Bereich einer vertikalen Stoßfuge zweier
horizontal aneinander stoßenden
Formsteine sowie die im Stoßfugenbereich
vertikal anzuordnende elastische Zwischenlage. Diese vertikal an zuordnende
elastische Zwischenlage entspricht im Aufbau prinzipiell der in 6 gezeigten
horizontal angeordneten elastischen Zwischenlage. Die Länge der
vertikal anzuordnenden elastischen Zwischenlage ist auf die Höhe eines
Formsteins angepasst.
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Zur
Sicherung und Stabilisierung des Zusammenhalts des Mauerwerks, bei
dem die einzelnen Formsteine über
elastische Lagerfugen- und/oder Stoßfugen-Zwischenlagen aneinander
angrenzend angeordnet sind, kann in Abhängigkeit von den jeweiligen
Verhältnissen
(Umgebung, Größe, Stärke etc.
des Mauerwerks) eine horizontale und/oder vertikale Verspannung
der Formsteine erforderlich sein. Eine derartige Verspannung kann
beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Mauerwerk in seiner horizontalen
und/oder vertikalen Erstreckungsrichtung in bestimmten Abständen an
Stützvorrichtung,
z.B. Stützsäulen mit
einem dem Querschnitt der Vertiefungen angepassten Querschnitt, abgestützt ist.
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7 zeigt
einen Querschnitt einer oberen Hälfte
eines erfindungsgemäßen Formsteins 10 mit einer
Vertiefung 50, die im Vergleich zu dem in 1 bis 6 gezeigten
Formstein 10 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Aus
Gründen
der Vereinfachung ist in 7 lediglich die obere Hälfte des Formsteins 10 gezeigt.
Die nicht gezeigte untere Hälfte
ergibt sich durch Spiegelung der oberen Hälfte an der strichpunktiert
angedeuteten Symmetrieachse.
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8 und 9 zeigen
jeweils einen Querschnitt einer oberen Hälfte eines erfindungsgemäßen Formstein 10 mit
einer Vielzahl von, hier zwei, im Querschnitt reckeckigen bzw. konkaven
Vertiefungen 60a, 60b bzw. 70a, 70b anstelle
einer einzigen Vertiefung an den Umfangsseiten. Die beiden Vertiefungen 60a, 60b und 70a, 70b sind jeweils
zwischen der Vorderseite 12 und Rückseite 14 des Formsteins 10 parallel
beabstandet angeordnet. Der Stegabschnitt 16c zwischen
den beiden Vertiefungen 60a, 60b und 70a, 70b dient
ebenso wie die Randabschnitte 16a, 16b als eine
Stützfläche zur
Abstützung
angrenzender Formsteine in einem Mauerwerk. Im übrigen entsprechen die Formsteine 10 wie
auch die Hinsichtlich der weiteren Merkmale.
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Es
sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass grundsätzlich eine
beliebige Vielzahl derartiger parallel beabstandeter Vertiefungen
an den Umfangsseiten eines Formsteins zwischen dessen Vorder- und
Rückseite
umlaufend vorgesehen sein können.
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Der
erfindungsgemäße Formstein,
im Besonderen Klinker, weist zusammenfassed zumindest eine im Wesentlichen
parallel und mittig zwischen Vorder- und Rückseite, d.h. an seiner Ober
und Unterseite und seiner linken und rechten Stirnseite, umlaufende
Vertiefung auf. Der Zusammenhalt mehrerer derartiger Formsteine
in einem Mauerwerksverbund kann im Gegensatz zu herkömmlichen
Formsteinen nicht durch die Anordung eines Mörtels oder Klebers in Stoß- und Lagerfugen
zwischen angrenzenden Formsteinen sondern dadurch realisiert werden,
dass der Hohlraum, der von den Vertiefungen jeweils zweier aneinandergrenzender
Formsteine definiert wird, mit einem geeigneten Füllmaterial,
z.B. mit einem Kleber, beispielsweise PU-Schaum, ausgefüllt wird.