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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mauersteinen,
insbesondere Lochziegeln unterschiedlicher Länge und Breite, wobei jeder Mauerstein
einen im Wesentlichen kubischen Körper aufweist, der eine Höhe, Länge und
eine Breite hat, wobei die Breite des kubischen Körpers einem
ganzzahligen Bruchteil, insbesondere 1/1, ½ oder 1/3 der Dicke einer
aus einer Vielzahl von Mauersteinen hergestellten Mauer entspricht
und wobei der kubische Körper
mehrere, zumindest zwei, eine Länge
und eine Breite aufweisende, durch Stege voneinander getrennte Hohlräume aufweist,
die zumindest teilweise der Aufnahme eines Dämmstoffs dienen, bei dem jeder
Mauerstein aus einem Ausgangsmaterial unter Ausbildung der Hohlräume hergestellt
wird. Ferner betrifft die Erfindung einen Mauerstein, insbesondere Lochziegel
mit einem im Wesentlichen kubischen Körper, der mehrere, zumindest
zwei, eine Länge und
eine Breite aufweisende, durch Stege voneinander getrennte Hohlräume aufweist,
die zumindest teilweise der Aufnahme eines Dämmstoffs dienen.
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Mauersteine,
insbesondere Lochziegel werden aus Ton, Lehm oder tonigen Massen
mit oder ohne Zusatz von anderen Stoffen als Maschinenziegel geformt
und bei 800 bis 1.000°C
gebrannt. Derartige Mauersteine weisen einen kubischen Körper mit einer
Breite auf, der in der Regel mit einer Wandstärke einer aus den Mauersteinen
herzustellenden Gebäudewand übereinstimmt.
Daher werden derartige Mauersteine in unterschiedlichen Breiten
hergestellt. Es ist aber auch denkbar, dass mehrere Mauersteine mit
ihren Schmalseiten aneinander liegend in ei ner Gebäudewand
angeordnet werden. Beispielsweise bilden zwei derartige Mauersteine
in voranstehender Anordnung eine Gebäudewand aus, die eine Wandstärke aufweist,
welche im Wesentlichen der doppelten Breite der Mauersteine entspricht.
Im Zuge der rationalisierten Erstellung entsprechender Gebäudewände hat
es sich aber durchgesetzt, Mauersteine mit Breiten vorzuhalten,
die den gewünschten
Wandstärken
der Gebäudewände entsprechen.
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Beispielsweise
ist ein derartiger Mauerstein aus der
DE 31 00 642 A1 bekannt. Hierbei handelt
es sich um einen Hohlbaustein mit Dämmstoffschichten, die parallel
zu zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten
des Hohlbausteines in Räumen
des Hohlbausteines angeordnet und voneinander durch zumindest einen
von leeren Hohlräumen
durchsetzten Bereich distanziert sind. Die von Dämmstoffschichten durchsetzten
Bereiche sind darüber
hinaus gegen die zu ihnen parallelen Außenseiten des Hohlbausteines
durch solche von leeren Hohlräumen durchsetzte
Bereiche distanziert. Als Dämmstoff nennt
dieser Stand der Technik schäumbaren Dämmstoff,
also beispielsweise Polyurethan oder Polystyrol, der in die dafür vorgesehenen
Räume des Hohlbausteines
eingeschäumt
wird. Ferner wird als Dämmstoff
Mineralwolle genannt, ohne dass dieser Stand der Technik offenbart,
wie Mineralwolle in die Räume
des Hohlbausteins eingebracht werden soll. Nach diesem Stand der
Technik ist es auch möglich, vorgefertigte
Dämmstoffplatten,
beispielsweise Schaumstoffplatten in die Räume des Hohlbausteins einzufügen.
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Ein
weiterer Mauerstein ist aus der
DE 35 32 590 A1 bekannt, wobei dieser Mauerstein
einen mit Luftkammern versehenen Grundkörper aufweist. An wenigstens
einer Seite des Grundkörpers
sind erste Stege angeformt, die sich nur über einen Teil der Höhe des Grundkörpers erstrecken.
An diese Stege ist eine erste Schale parallel zum Grundkörper angeformt.
An die erste Schale und/oder an die andere Seite des Grundkörpers sind
zweite Stege angeformt, an die eine zweite Schale, ebenfalls parallel zum
Grundkörper
angeformt ist, die sich ebenfalls nur über einen Teil der Höhe des Grundkörpers erstrecken,
und zwar versetzt zu den ersten Stegen. Der Raum zwischen den Schalen
und/oder der Raum zwischen dem Grundkörper und der Schale ist mit Isolationsmaterial
gefüllt,
wobei als Isolati onsmaterial Schaumstoff, Kork, Korkschrot, Koksfaser,
Holzwolle, Glaswolle und Steinwolle genannt sind. Ferner sind Kunstfasern
möglich,
die in den Raum zwischen den Schalen und/oder zwischen dem Grundkörper und
der Schale gespritzt, gegossen oder eingeschoben werden können.
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Ein
weiterer Mauerstein in Form eines Gitterziegels ist aus der
DE 296 09 385 U1 bekannt
ist. Dieser Gitterziegel weist eine umlaufende Wandung auf, wobei
wenigstens zwei gegenüberliegende
Seiten der Wandung auf der jeweiligen Außenseite des Gitterziegels
Aussparungen bzw. Ausbuchtungen aufweisen, die bei einer seitlichen
Aneinanderreihung von mehreren Gitterziegeln ineinandergreifen.
Des Weiteren weist der Gitterziegel im Inneren angeordnete Stege
auf, die vertikal verlaufende Hohlräume definieren. Sei diesem
Gitterziegel ist es vorgesehen, dass innerhalb der umlaufenden Wandung
wenigstens ein von den vertikalen Stegen freier Innenraum zur Aufnahme
von Isolationsmaterial ausgebildet ist. Dieser Innenraum ist im
Vergleich zu den Hohlräumen
wesentlich größer ausgebildet.
Als Isoliermaterial ist Glaswolle, Mineralwolle, ein geschäumter Kunststoff
oder ein Dämmstoff
aus Kunstfasern, insbesondere aus Hohlfasern vorgesehen.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
200 12 221 U1 ein als Ziegel ausgebildeter Mauerstein vorbekannt, der
zwei an gegenüberliegenden
Außenseiten
des Ziegels ausgebildete, in Gebrauchslage horizontal angeordnete
Lagerseiten, zwei an gegenüberliegenden
Außenseiten
ausgebildete, in Stoßrichtung
weisende, in Gebrauchslage vertikal angeordnete Stoßseiten,
vorzugsweise mit Stoßfugen-Verzahnung, zwei
an gegenüberliegenden
Außenseiten
ausgebildete, in Gebrauchslage vertikal angeordnete, vorzugsweise
freie Außenseiten
aufweist, wobei im Inneren des Ziegels in Gebrauchslage vertikal
gerichtete Lochkammern ausgebildet sind, die den Ziegel durchgreifen,
indem sie an mindestens einer Lagerseite, vorzugsweise an beiden
Lagerseiten, offen ausgebildet sind. Von diesen Lochkammern sind mehrere
Lochkammern mit kleinerem Lochquerschnitt ausgebildet, wobei mindestens
eine Lochkammer als Dämmmaterial
aufnehmende Lochkammer mit größerem Lochquerschnitt
ausgebildet ist. Als Dämmmaterial
ist ein kompakter Dämmmaterialkörper vorgesehen,
der hinsichtlich seiner äußeren Abmessungen,
dass heißt
hinsichtlich seiner axialen Länge
und seinem Quer schnitt, passgenau den Abmessungen der ihn aufnehmenden
Lochkammer entspricht. Um diesen Dämmmaterialkörper in der Lochkammer zu halten,
weist diese eine in den Lochquerschnitt hineinragende Ausformung
in Form einer vorspringenden leistenförmigen Nase auf. Diese Nase wird
in das Dämmmaterial
eingedrückt,
so dass das Dämmmaterial
in der Lochkammer festgeklemmt sitzt.
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Es
sind schließlich
Mauersteine, nämlich Lochziegel
auf dem Markt bekannt, die einen kubischen Körper aufweisen, der eine Breite
entsprechend der auszubildenden Wandstärke der Gebäudewand hat. In diesem kubischen
Körper
sind Hohlräume
vorgesehen, die mit einer Perlitfüllung als Dämmstoff befüllt sind.
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Die
voranstehend beschriebenen Mauersteine weisen verschiedene Nachteile
auf. So ist zu erkennen, dass das Einbringen von Dämmstoffen
in Form einer Schüttung,
beispielsweise aus Perlit, Vermiculite oder Schaumglas den Nachteil
hat, dass die Schüttung
gesintert werden muss oder mit einem Bindemittel zu versehen ist,
um ein Aushärten
der Schüttung
im Mauerstein zu ermöglichen.
Wird diese Schüttung
erst nach der Herstellung des kubischen Körpers eingebracht, so bedarf
es einer Aushärtezeit der
Schüttung,
bevor der Mauerstein verkaufsfertig ist. Gegebenenfalls kann diese
Aushärtezeit
durch einen ergänzenden
Brennvorgang verkürzt
werden. Darüber
hinaus besteht der Nachteil, dass die Hohlräume in den unterschiedlichen
Mauersteinen eine unterschiedliche Menge Dämmstoff aufnehmen, so dass
entsprechende Dämmstoffe
in unterschiedlichen Ausgestaltungen vorgehalten werden müssen. Dies
trifft insbesondere bei solchen Mauersteinen zu, die mit vorgeformten
Dämmstoffkörpern befüllt werden
sollen. In der Regel ist für
jede Mauersteinlänge und
-breite die Vorhaltung entsprechender Dämmstoffkörper erforderlich. Des Weiteren
haben die vorbekannten Mauersteine zum Teil den Nachteil, dass die
eingebrachten Dämmstoffkörper nicht
mit einer ausreichenden Haftung in den Hohlräumen angeordnet sind, so dass
die Dämmstoffkörper entweder
mit zusätzlichem
Kleber oder Vorsprüngen
in den Hohlräumen
befestigt werden müssen.
Der Einsatz von Kleber führt
hierbei mitunter dazu, dass die erforderliche Feuerwiderstandsklasse
aufgrund der Verwendung von organischen Bestandteilen nicht eingehalten
werden kann. Die Ausgestaltung von zusätzlichen Vorsprüngen als
Klemmelemente führt
zu aufwendigeren Formen bei der Herstellung der Mauersteine und
zu dem Problem, dass diese Vorsprünge bei der maschinellen Fertigung,
insbesondere beim maschinellen Einsetzen der Dämmstoffelemente beschädigt oder
zerstört
werden können,
so dass der Erfolg höchst
zweifelhaft ist. Darüber
hinaus weisen diese Mauersteine den Nachteil auf, dass trotz der zusätzlichen
Vorsprünge
in den Dämmstoff
aufnehmenden Hohlräumen
der Dämmstoff
herausfällt, wenn
die Mauersteine in ihrer Längsrichtung
geschnitten werden. Mauersteine, die mit Schüttfüllungen versehen werden, können beim
Auftrennen oder Aufschneiden dazu neigen, dass die Schüttfüllung nicht
ausreichend fixiert ist und herausrieselt. Deshalb werden spezielle,
als Schnittsteine bezeichnete Mauersteine angeboten. Zudem weisen
Schüttfüllungen
eine Wärmeleitfähigkeit
von minimal 0,043 W/mK auf.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein gattungsgemäßes Verfahren
zur Herstellung von Mauersteinen derart weiterzuentwickeln, dass
eine rationelle Fertigung der Mauersteine in unterschiedlichen Längen und
Breiten möglich
ist, wobei die Mauersteine sehr gute Dämmeigenschaften aufweisen und
in ausreichender Variabilität
hinsichtlich ihrer Schall- und/oder Wärmedämmeigenschaften herstellbar sind.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen Mauerstein bereitzustellen,
der in einfacher und kostengünstiger
Weise als Massenprodukt bei hervorragenden Wärme- und/oder Schalldämmeigenschaften herstellbar
ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabenstellung sieht bei einem erfindungsgemäßen Verfahren
vor, dass sämtliche
Hohlräume
der Mauersteine unterschiedlicher Breite durch jeweils eine vorbestimmte
Breite der Stege zwischen den Hohlräumen mit einer identischen
Breite und vorzugsweise einem definierten Volumen hergestellt werden.
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Erfindungsgemäß ist somit
vorgesehen, dass Mauersteine unterschiedlicher Länge und Breite Hohlräume aufweisen,
die unabhängig
von der Länge
und Breite der Mauersteine hinsichtlich ihrer Breite identisch ausgebildet
sind, so dass diese Hohlräume
grundsätzlich
auch mit identisch breiten Dämmstoffelementen,
beispielsweise streifen-, balken- oder plattenförmigen Dämmstoffelementen aus or ganischen
oder anorganischen Fasern und/oder organischen oder anorganischen
Bläh- oder Schaumstoffen
bestückt
werden können.
Die Vorhaltung von unterschiedlich breiten Dämmstoffelementen ist hierbei
nicht mehr nötig,
so dass die Verfüllung der
Mauersteine wesentlich rationeller und preiswerter ist. Die Variabilität der Mauersteine
wird hinsichtlich der unterschiedlichen Längen daher durch unterschiedlich
breite Stege zwischen den Hohlräumen
erzielt. So ermöglicht
das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise
die Herstellung von Mauersteinen, nämlich Lochziegeln für Wandstärken von
24 cm, 30 cm, 36,5 cm, 38 cm, 40 cm, 42,5 cm oder 49 cm, die allesamt
hinsichtlich der Breite identisch ausgebildete Hohlräume beispielsweise
einer Breite von 40 mm aufweisen, so dass bei diesen voranstehend
beschriebenen Lochziegeln unterschiedlicher Breite grundsätzlich Dämmstoffelemente
verwendet werden können,
die mit einer entsprechenden Materialstärke ausgebildet sind.
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Hinsichtlich
der Lösung
der voranstehend genannten Aufgabenstellung ist bei einem erfindungsgemäßen Mauerstein
vorgesehen, dass der Dämmstoff
als Formkörper
ausgebildet und reibschlüssig
in die Hohlräume
eingesetzt ist, wobei der Formkörper
vorzugsweise eine gegenüber
dem Hohlraum größere Breite
und/oder Länge
aufweist.
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Durch
die reibschlüssige
Verbindung zwischen dem als Formkörper ausgebildeten Dämmstoff und
dem Körper
des Mauersteins wird der Dämmstoff im
Wesentlichen unverlierbar im Hohlraum angeordnet, so dass auch ein
Schneiden des Mauersteins nicht zwingend dazu führt, dass der Dämmstoff
aus dem Mauerstein herausfällt.
Der erfindungsgemäß ausgebildete
Mauerstein ist nichtbrennbar und weist eine Wärmeleitfähigkeit von maximal 0,034 W/mK auf.
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Der
Mauerstein wird vorzugsweise aus anorganischen Ausgangsmaterialien
hergestellt. Beispielsweise können
derartige Mauersteine aus einem hydraulisch aushärtenden Ausgangsmaterial, insbesondere
aus Zement, Kalk, Kies, Split, Sand, natürlichen und/oder geblähten Leichtzuschlagstoffe
mit oder ohne Zusatz von anderen Stoffen, wie beispielsweise Ziegelmehl,
Aschen oder ähnlichen
Stoffen oder einem wärmehärtbaren
Ausgangsmaterial, insbesondere aus Ton, Lehm oder tonigen Massen
mit oder ohne Zusatz von anderen Stoffen, wie Magerungs- und/oder Ausbrennstoffe,
beispielsweise Polystyrol, Sägemehl,
Papierfaserstoff oder dergleichen hergestellt werden.
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Die
Herstellung der Mauersteine kann sowohl kontinuierlich im Zuge eines
Strangpressverfahrens oder diskontinuierlich erfolgen, in dem die
Mauerstein einzeln in einer Form dadurch hergestellt werden, dass
eine Vielzahl von Formen mit dem Ausgangsmaterial befüllt werden
und das Ausgangsmaterial in den Formen ausgehärtet wird. Wie bereits voranstehend
genannt kann der Ausgangsmaterial hydraulisch aushärten oder
nach einem Trocknungsvorgang einem Brennofen zugeführt werden,
in dem die Mauerstein gebrannt werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Mauersteins
ergeben sich aus den Unteransprüchen
bzw. der nachfolgenden Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. des erfindungsgemäßen Mauersteins.
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Eine
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, dass die Hohlräume
mit unterschiedlichen Längen
ausgebildet werden, wobei die größere Länge ein
ganzzahliges Vielfaches der kleineren darstellt. Die Hohlräume können somit
mit Formkörpern
aus Dämmstoffmaterial
bestückt
werden, wobei die Formkörper
grundsätzlich
eine übereinstimmende
Materialdicke und auf die Hohlräume abgestimmte
Längen
aufweisen. Vorzugsweise weist der Mauerstein zwei unterschiedlich
lange Hohlräume
auf, wobei die kürzeren
Hohlräume
eine Länge aufweisen,
die mit der halben Länge
der längeren Hohlräume übereinstimmt.
Die Formkörper
aus Dämmstoffmaterial
können
daher in einer Breite vorgehalten werden, die der Länge des
längeren
Hohlraums entspricht, wobei für
die Bestückung
der kürzeren
Hohlräume
das Dämmstoffmaterial
zur Bildung der Formkörper
in seiner Breite halbiert und anschließend in die Hohlräume mit
der kürzeren
Länge eingesetzt
werden.
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Nach
einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Hohlräume sich
rechtwinklig zur Längsachse
des Körpers
erstreckend angeord net, so dass die Hohlräume in Längsachsenrichtung der aus den
Mauersteinen erstellten Gebäudewand
verlaufen und eine optimale Wärme- und/oder
Schalldämmung
einer daraus hergestellten Gebäudewand
ermöglichen.
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Vorzugsweise
werden die Hohlräume
mit einer Länge
ausgebildet, die größer ist,
als die Breite der Hohlräume.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Hohlräume mit einem rechteckigen
Querschnitt ausgebildet werden, so dass die für die Ausfüllung der Hohlräume erforderlichen
Formkörper
aus Dämmstoffmaterial,
beispielsweise aus mit Bindemitteln gebundenen Mineralfasern, bahnen-
und/oder plattenförmig
vorgehalten werden können,
wobei die einzelnen Formkörper
von diesen Mineralfaserbahnen oder Mineralfaserplatten durch einen
Schnitt rechtwinklig zu den großen
Oberflächen
der Mineralfaserbahnen oder Mineralfaserplatten abgetrennt werden.
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In
die Hohlräume
werden mit der Querschnittsform der Hohlräume im Wesentlichen übereinstimmende
Formkörper
aus einem Dämmstoffmaterial
eingesetzt. Der Vorteil von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Mauersteinen unterschiedlicher Länge und Breite liegt dann darin,
dass die bei sämtlichen
Mauersteinen übereinstimmend
ausgebildeten Hohlräume
ein definiertes Volumen aufweisen, so dass die Herstellung der Mauersteine
grundsätzlich
mit einem vorbestimmten Volumen an Dämmstoffmaterial erfolgen kann,
ohne dass Produktionsabweichungen dazu führen, dass die Hohlräume mit
einem zu geringen Anteil Dämmstoffmaterial
befüllt
sind oder dass überschüssiges Dämmstoffmaterial
regelmäßig im Zuge
von Reinigungsarbeiten aus der Herstellungsanlage entfernt werden
muß.
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Der
Formkörper
wird zumindest in Richtung von gegenüberliegend angeordneten Flächen kompressibel
ausgebildet und vorzugsweise komprimiert in den Hohlraum eingesetzt.
Das Komprimieren des Formkörpers
vor dem Einsetzen des Formkörpers
in den Hohlraum hat den Vorteil, dass der Formkörper durch die beim Einsetzen
gegebenenfalls entstehende erhöhte
Reibung an den Innenwandungsflächen des
Hohlraums nicht beschädigt
wird. Daher besteht die Möglichkeit,
bei spielsweise Formkörper
aus Mineralfasern mit relativ geringer Rohdichte zu verwenden.
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Nach
einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Formkörper reibschlüssig im
Hohlraum eingesetzt, wobei der Formkörper vorzugsweise mit einer
gegenüber
dem Hohlraum größeren Breite
und/oder Länge
ausgebildet wird. Ergänzend
kann vorgesehen sein, dass der Formkörper mit zumindest einer Innenwandungsfläche des
Hohlraums verklebt wird. Wie bereits ausgeführt, werden vorzugsweise Formkörper aus
mit Bindemitteln gebundenen Mineralfasern, insbesondere aus Stein-
oder Glasfasern verwendet. Alternativ können Formkörper aus Natur-Fasern, wie
beispielsweise Flachs, Hanf, Schafswolle und/oder dergleichen vorgesehen
sein.
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Hierbei
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Formkörper mit einem Faserverlauf
parallel zu den großen
Oberflächen
des Formkörpers
auszubilden, so dass die Formkörper
eine hohe Kompressibilität
in Richtung der Flächennormalen
der großen Oberflächen des
Formkörpers
aufweisen und demzufolge in komprimierter Form in die Hohlräume eingesetzt
werden können.
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Um
die Haftung der Formkörper
in den Hohlräumen
zu erhöhen,
ist nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen, dass die Innenwandungsflächen der Hohlräume mit
einer hohen Oberflächenrauhigkeit
ausgebildet werden. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein,
dass die Innenwandungsflächen
der Hohlräume mit
punkt- und/oder linienförmigen
Vorsprüngen
ausgebildet werden, die vorzugsweise eine maximale Höhe von 1
mm aufweisen. Die linienförmigen
Vorsprüngen
können
sich über
die gesamte Länge
der Hohlräume
erstrecken oder nur über
eine Teillänge der
Hohlräume
ausgebildet sein, wobei die linienförmigen Vorsprünge auch
unterbrochen ausgebildet sein können.
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Es
ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die
Hohlräume
in Reihen angeordnet werden. Vorzugsweise werden zwei Hohlräume in jeder
Reihe angeordnet, die eine unterschiedliche Länge aufweisen. Dies dient insbesondere
dazu, die Stabilität
des Mauersteins beizubehalten, so dass der Mauerstein nicht nur über Außenwandungsflächen, sondern
auch über
Stege im Bereich zwischen benachbarten Hohlräumen einer Reihe verfügt.
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Vorzugsweise
werden in jeder Reihe zwei Hohlräume
angeordnet, wobei ein Hohlraum eine Länge aufweist, die doppelt so
groß ist,
wie die Länge des
zweiten Hohlraums. Die Hohlräume
weisen demzufolge ein Längenverhältnis von
einem Drittel zu zwei Dritteln auf. Nach einem weiteren Merkmal
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dass die Hohlräume
mit unterschiedlichen Längen
in benachbarten Reihen alternierend angeordnet sind, so dass ein
zwischen den beiden Hohlräumen
angeordneter Steg in Längsrichtung
des Mauersteins versetzt zu einem Steg zwischen zwei Hohlräumen einer
benachbarten Reihe angeordnet ist. Diese Ausgestaltung dient der
Erhöhung
der Festigkeit des Mauersteins.
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Vorzugsweise
werden sämtliche
Hohlräume mit
Dämmstoff
gefüllt.
Hierbei besteht die Möglichkeit,
die Hohlräume
mit unterschiedlichen Dämmstoffen
zu füllen,
so dass der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Mauerstein auf die jeweiligen Anforderungen in der Gebäudewand
eingestellt werden kann. So bestehen beispielsweise hinsichtlich
der Schall- und/oder Wärmedämmung unterschiedliche
Anforderungen an die Mauersteine, soweit diese im Außenwandbereich
oder im Innenwandbereich eines Gebäude verbaut werden. Während im
Außenwandbereich
in erster Linie die Wärmedämmung von
großer
Bedeutung ist, sollen die Innenwände
in einem Gebäude
vornehmlich über schalldämmende Eigenschaften
verfügen,
wenngleich auch dort wärmedämmende Eigenschaften angestrebt
werden.
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Hohe
Schalldämmeigenschaften
werden dadurch erzielt, dass zumindest ein Hohlraum, vorzugsweise
alle Hohlräume
einer Reihe mit einem, insbesondere körnigen Material mit einer Rohdichte
von ≥ 1.500
kg/m3, insbesondere ≥ 2.000 kg/m3 befüllt wird bzw.
werden. Ein derart hergestellter Mauerstein wird dann vorzugsweise
im Außenwandbereich
derart eingesetzt, dass ein hohes Schalldämmergebnis erzielt wird.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist es weiterhin in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Formkörper von
einem annähernd
endlosen streifenförmigen
Dämmstoffmaterial
abgetrennt werden. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Formkörper nach
dem Einsetzen in die Hohlräume
von dem annähernd
endlosen streifenförmigen
Dämmstoffmaterial
abgetrennt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Formkörper vor
dem Einsetzen in die Hohlräume
von dem annähernd
endlosen streifenförmigen
Dämmstoffmaterial
abgetrennt werden. In beiden Fällen
können
die Formkörper
oberflächenbündig mit
dem kubischen Körper
des Mauersteins abschließen,
so dass eine Nachbearbeitung des Mauersteins nicht erforderlich
ist. Weist der Mauerstein mehrere in Reihen angeordnete Hohlräume auf, so
können
selbstverständlich
nebeneinander angeordnete endlose streifenförmige Dämmstoffmaterialien entsprechend
der Länge
der Hohlräume
eingefügt und
abgetrennt werden. Die Formkörper
werden als Streifen, Platten oder Stäbe von einer durch einen oder
mehrere Schnitte in Längsrichtung
aufgeteilte Mineralfaserbahn hergestellt. Hierbei wird die Mineralfaserbahn
oberhalb einer Produktionsstraße
für derartige
Mauersteine parallel zur Förderrichtung
der Mauersteine geführt
und entsprechend der Anzahl der erforderlichen Streifen, Platten
oder Stäbe
in Längsrichtung
geschnitten, woraufhin die als Formkörper ausgebildeten Streifen,
Platten oder Stäbe komprimiert
und in komprimiertem Zustand den Hohlräumen zugeführt werden. In den Hohlräumen entspannen
die Formkörper,
so dass sie aufgrund ihrer gegenüber
den Abmessungen der Hohlräume
größeren Länge und/oder
Breite in den Hohlräumen
reibschlüssig
gehalten werden.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mineralfaserbahn
entsprechend der Breite der Hohlräume in unterschiedlich breite
Streifen, Platten oder Stäbe
geschnitten wird, von denen die Formkörper abgetrennt werden.
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Als
vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass der kubische Körper aus
einem Mantelsteinmaterial bzw. einem Ziegelscherben mit einer Rohdichte ≤ 1,70 kg/dm3 hergestellt wird.
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Um
eine hohe Wärmedämmleistung
zu erzielen, ist es schließlich
bei einem erfindungsgemäßen Verfahren
vorgesehen, dass der Mauerstein mit einem Steg-Hohlraum-Verhältnis in Wanddickenrichtung
von 1 zu 2,2 bis 2,5 und/oder in Wandlängsrichtung von 1 zu 2,0 bis
2,3 hergestellt wird. Ein derartiger Mauerstein weist ein Lochanteil
zwischen 56 und annähernd
64 % auf, so dass auch eine entsprechend große Menge Dämmstoffmaterial in den Mauerstein
eingebracht werden kann. Erfindungsgemäß ist es damit möglich, den
Mauerstein mit einer Wärmleitfähigkeit ≤ 0,09 W/mK
herzustellen.
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Die
voranstehend beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind auch bei dem erfindungsgemäßen Mauerstein
gegeben. Der erfindungsgemäße Mauerstein
zeichnet sich dadurch aus, dass der Dämmstoff als Formkörper ausgebildet und
reibschlüssig
in die Hohlräume
eingesetzt ist, wobei der Formkörper
vorzugsweise eine gegenüber dem
Hohlraum größere Breite
und/oder Länge
aufweist. Somit wird der Formkörper
fest in die Hohlräume
eingefügt,
so dass er auch bei den auf Baustellen herrschenden rauhen Arbeitsbedingungen
nicht aus dem Mauerstein herausfällt
und insbesondere auch dann in den Hohlräumen verbleibt, wenn der Mauerstein
beispielsweise derart zurechtgeschnitten wird, dass der Hohlraum
einseitig geöffnet
ist, so dass der Formkörper
lediglich an drei verbleibenden Innenwandungsflächen des Hohlraums anliegt.
Hierdurch wird sichergestellt, dass eine aus den erfindungsgemäßen Mauersteinen
hergestellte Gebäudewand eine
hohe Wärme-
und/oder Schaltdämmung
aufweist.
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Vorzugsweise
weisen die Hohlräume
unterschiedliche Längen
und eine identische Breite auf, so dass ein definiertes Volumen
vorgegeben ist. Durch die identische Breite der Hohlräume können die
einzusetzenden Formkörper,
beispielsweise aus Dämmstoffplatten
mit konstanter Materialstärke,
herausgearbeitet und anschließend
in die Hohlräume
eingesetzt werden. Die Formkörper
sind dann lediglich an die unterschiedlichen Längen der Hohlräume anzupassen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Hohlräume unterschiedliche
Längen
aufweisen, wobei die größere Länge ein
ganzzahliges Vielfaches der kleineren darstellt, so dass beispielsweise
Hohlräume
mit halben oder doppelten Längen
im Vergleich zu Standardhohlräumen
ausgebildet werden können.
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Die
Hohlräume
erstrecken sich vorzugsweise rechtwinklig zur Längsachse des Körpers, wobei die
Hohlräume
eine Länge
aufweisen, die größer ist als
die Breite der Hohlräume.
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Ein
derartiger Mauerstein lässt
sich in einfacher Weise herstellen, wenn die Hohlräume einen rechteckigen
Querschnitt aufweisen, so dass die Formkörper ebenfalls rechteckig im
Querschnitt ausgebildet werden. Diese Ausgestaltung der Formkörper ist
insbesondere bei plattenförmigem
Ausgangsmaterial aus Dämmstoffmaterial
vorteilhaft, da das Dämmstoffmaterial,
welches beispielsweise bahnen- oder plattenförmig angeliefert wird, lediglich
durch einen Schnitt in Längsrichtung
oder quer hierzu in Streifen aufgeteilt werden muß, die bereits
eine auf die Breite der Hohlräume
abgestimmte Materialstärke
aufweisen, so dass über
den auszuführenden Schnitt
die Länge
des Formkörpers
aus Dämmstoffmaterial
eingestellt werden kann. Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Mauersteins ist
vorgesehen, dass die Formkörper
zumindest in Richtung von gegenüberliegend
angeordneten Flächen
kompressibel ausgebildet sind. Durch die Kompressibilität des Formkörpers können diese
in einfacher Weise komprimiert in die Hohlräume eingesetzt werden, in denen
die Formkörper
anschließend
expandieren und fest durch Reibschluss in den Hohlräumen gehalten
werden.
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Dennoch
kann ergänzend
vorgesehen sein, dass die Formkörper
mit zumindest einer Innenwandungsfläche der Hohlräume verklebt
sind. Beispielsweise kann der Formkörper im Bereich einer Außenfläche eine
Kleberschicht aufweisen, die nach dem Einsetzen des Formkörpers in
den Hohlräumen
beispielsweise durch Wärme
aktivierbar ist.
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Die
Formkörper
sind vorzugsweise aus mit Bindemitteln gebundenen Mineralfasern,
insbesondere aus Stein- oder Glasfasern ausgebildet, da diese Dämmstoffe
ein ausgezeichnetes Wärme- und/oder
Schalldämmverhalten
haben, darüber
hinaus in Abhängigkeit
ihrer Rohdichte in einfacher Weise kompressibel sind. Schließlich sind
diese Dämmstoffmaterialien
gut zu verarbeiten, insbesondere zuzuschneiden.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Formkörper aus
mit Bindemitteln gebundenen Mineralfasern einen Faserverlauf parallel
zu den großen
Oberflächen
des Formkörpers
aufweisen, so dass der Formkörper
in Richtung der Flächennormalen
der großen
Oberflächen kompressibel
ausgestaltet ist.
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Um
die Haftung der Formkörper
in den Hohlräumen
zu erhöhen,
ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass
die Innenwandungsflächen
der Hohlräume
eine hohe Oberflächenrauhigkeit
aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass die Innenwandungsflächen der Hohlräume punkt- und/oder linienförmige, vorzugsweise
unterbrochen ausgebildete Vorsprünge
haben, die vorzugsweise eine maximale Höhe von 1 mm aufweisen, so dass
sie das Einsetzen der Formkörper
in die Hohlräume
nicht behindern. Die Herstellung der Oberflächenrauhigkeit kann ergänzend oder
alternativ durch die Oberflächenstruktur
eines Schleppkerns beim Extrudieren eines tonigen Mauerstein-Rohlings
oder durch eine entsprechende gestaltete Schalungsform sichergestellt
werden.
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Die
Hohlräume
sind nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Mauersteins
in Reihen angeordnet, wobei gemäß einer
Weiterbildung in jeder Reihe zwei Hohlräume angeordnet sind, die eine
unterschiedliche Länge
aufweisen. Vorzugsweise sind in jeder Reihe zwei Hohlräume angeordnet,
wobei ein Hohlraum eine Länge
aufweist, die doppelt so groß ist,
wie die Länge
des zweiten Hohlraums. Eine Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht
vor, dass die Hohlräume
mit unterschiedlichen Längen
in benachbarten Reihen alternierend angeordnet sind. Die voranstehend
beschriebenen Ausgestaltungen führen
zu einer hohen Stabilität
eines erfindungsgemäßen Mauersteins.
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Es
können
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sämtliche Hohlräume des
Mauersteins mit Dämmstoff
gefüllt
sein. Hierbei besteht die Möglichkeit,
die Hohlräume
mit unterschiedlichen Dämmstoffen
zu füllen,
um den erfindungsgemäßen Mauerstein
auf unterschiedliche Anforderungen der im Gebäude innen- oder außenliegenden
Gebäudewänden einzustellen.
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Eine
hohe Schalldämmleistung
wird dadurch erzielt, dass zumindest ein Hohlraum, vorzugsweise alle
Hohlräume
einer Reihe des Mauersteins mit einem, insbesondere körnigen Material
mit einer Rohdichte von ≥ 1.500
kg/m3, insbesondere ≥ 2.000 kg/m3 befüllt ist
bzw. sind.
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Der
erfindungsgemäße Mauerstein
besteht vorzugsweise aus einem Mantelsteinmaterial bzw. einem Ziegelscherben
mit einer Rohdichte ≤ 1,70 kg/dm3, welches vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit ≤ 0,40 W/m
K aufweist und ein Steg/Hohlraum-Verhältnis in Wanddickenrichtung
von 1 zu 2,2 bis 2,5 und/oder in Wandlängsrichtung von 1 zu 2,0 bis
2,3 hat. Insgesamt wird ein erfindungsgemäßer, mit Formkörpern aus
Dämmstoff
gefüllter
Mauerstein mit einem Gesamt-Lambda10-Wert ≤ 0,09
W/mK ausgebildet. Die Rohdichten des erfindungsgemäß vorgesehenen
Dämmstoffmaterials
aus Mineralfasern liegt insbesondere zwischen 13 kg/m3 und
120 kg/m3 und weist einen Lambda10-Wert von ≤ 0,034 W/mK auf.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der zugehörigen
Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Mauersteins
dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
als Lochziegel ausgebildeten Mauerstein für eine Wandstärke von
24 cm in einer Draufsicht;
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2 einen
Mauerstein gemäß 1 für eine Mauerwandstärke von
30 cm in einer Draufsicht;
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3 einen
Mauerstein gemäß 1 für eine Mauerwandstärke von
36,5 cm in einer Draufsicht;
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4 einen
Mauerstein gemäß 1 für eine Mauerwandstärke von
40 cm in einer Draufsicht und
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5 einen
Mauerstein gemäß 1 für eine Mauerwandstärke von
49 cm in einer Draufsicht.
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Ein
in der 1 dargestellter Mauerstein 1 weist einen
im Wesentlichen kubischen Körper 2 auf, der
zwei Außenwandflächen 3 und
zwei hierzu rechtwinklig verlaufende Außenwandflächen 4, 5 aufweist. Die
Außenwandflächen 3 sind
eben ausgebildet, während
die Außenwandfläche 4 einen
nasenförmigen
Vorsprung 6 und die Außenwandfläche 5 eine
mit dem nasenförmigen
Vorsprung 6 korrespondierend ausgebildete Ausnehmung 7 aufweist.
Der in 1 dargestellte Mauerstein weist im Wesentlichen
eine quadratische Grundfläche
auf.
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In
dem Mauerstein 1 sind parallel zu den Außenwandflächen 3 verlaufende
Hohlräume 8 mit
einer Länge
a und einer Breite b angeordnet. Des Weiteren weist der Mauerstein 1 Hohlräume 9 mit
einer Länge
c und der Breite b auf. Die Länge
c entspricht der halben Länge
a.
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Die
Hohlräume 8 und 9 sind
in Reihen 10 angeordnet und durch einen Steg 11 mit
einer Stegbreite d voneinander getrennt. Die Reihen 10 sind
durch Stege 12 voneinander getrennt, wobei die Stege 12 eine
Stegbreite e aufweisen.
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Ferner
weist der Mauerstein 1 im Bereich der Außenwandflächen 3 Außenwände 13 mit
einer Dicke f und im Bereich der Außenwandflächen 4, 5 Außenwände 14 mit
einer Dicke g auf.
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Die
in 1 dargestellte Ausführung eines Mauersteins 1 ist
eine Prinzipsskizze und es werden nachfolgend bezüglich der 2 bis 5 die
entsprechenden Bemaßungen
a bis g angegeben.
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Die
Hohlräume 8, 9 sind
mit Formkörpern 15 aus
mit Bindemitteln gebundenen Mineralfasern ausgefüllt, wobei die Mineralfasern
einen Faserverlauf parallel zur Längsachse der Hohlräume 8, 9 aufweisen.
Die Formkörper 15 sind
kompressibel ausgebildet und werden in komprimiertem Zustand in
die Hohlräume 8, 9 einge setzt.
Die Formkörper 15 weisen
im entspannten Zustand eine im Vergleich zur Breite d der Hohlräume 8, 9 größere Materialstärke auf,
so dass die Formkörper 15 reibschlüssig in
den Hohlräumen 8, 9 gehalten
sind. Im Übrigen
entsprechen die Formkörper 15 hinsichtlich
ihrer Außenkontur
den im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Hohlräumen 8, 9 des
Mauersteins 1.
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Wenngleich
in 1 und auch in den nachfolgenden 2 bis 5 nur
ein Teil der Hohlräume 8, 9 mit
Formkörpern 15 ausgefüllt sind,
ist es selbstverständlich,
dass bei einem Mauerstein 1 sämtliche Hohlräume 8, 9 oder
auch nur ein Teil der Hohlräume 8, 9 mit
Formkörpern 15 ausgefüllt sein
können,
wobei selbstverständlich
auch unterschiedliche Formkörper 15,
dass heißt
beispielsweise solche Formkörper 15 mit
einer hohen Schalldämmleistung
und solche Formkörper 15 mit
einer hohen Wärmedämmleistung
verwendet werden.
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Die
in den 1 bis 5 dargestellten Hohlräume 8, 9 weisen übereinstimmend
Breiten b von 40 mm auf. Die Hohlräume 8 weisen eine
Länge a
von vorzugsweise 150 mm auf, während
die Hohlräume 9 eine
Länge c
von vorzugsweise 75 mm aufweisen. Hieraus ergibt sich bei einem
Mauerstein 1 gemäß 2 mit
einer Breite B von 30 cm, die mit einer Wandstärke einer hieraus erstellten
Gebäudewand übereinstimmt,
eine Anzahl von fünf
Reihen 10 aus Hohlräumen 8 und 9 mit
jeweils einer Breite b von 40 mm und einer Stegbreite e von 16,666
mm.
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Die
Stege 11 weisen eine Stegbreite d von 7,334 mm auf. Die
Dicke g der Außenwand 14 beträgt 7,33
mm im Bereich der beiden in 2 dargestellten
Vorsprünge
6 und 8 mm im Bereich der Außenwand 14 beidseitig
der Vorsprünge 6.
Die Dicke f der Außenwände 13 beträgt 16,666
mm und stimmt somit mit der Stegbreite e überein.
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In
der 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Mauersteins 1 dargestellt,
der für
die Herstellung einer Gebäudewand
mit einer Gebäudewanddicke
von 38 cm vorgesehen ist und somit eine Breite B von 38 cm aufweist.
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Im
Unterschied zur Ausführungsform
gemäß 2 unterscheidet
sich die Ausführungsform
gemäß 3 dadurch,
dass anstelle von fünf
Reihen 10 mit Hohlräumen 8, 9 in
der Ausführungsform
gemäß 2 nunmehr
sechs Reihen 10 mit Hohlräumen 8, 9 und
darin eingesetzte Formkörper 15 vorgesehen
sind. Hieraus ergibt sich auch eine von der Ausführungsform gemäß 2 abweichende
Bemaßung
der Stegbreiten e der Stege 12, die bei der Ausführungsform
gemäß 3 eine
Stegbreite e von 20 mm aufweist. In gleicher Weise ist auch die
Dicke f der Außenwand 13 des
Mauersteins 1 abweichend von 2 nunmehr
20 mm. Die weiteren Maße
a bis d und g stimmen mit der Ausführungsform gemäß 2 überein.
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Bei
den voranstehend angegebenen Maßen a
bis g und L weist der Mauerstein 1 gemäß 3 einen
Anteil an Hohlräumen 8, 9 von
56,9 % auf, während
der Anteil an Hohlräumen 8, 9 beim
Mauerstein gemäß 2 60,1
% beträgt.
In gleicher Größenordnung
liegt somit auch der Anteil an Formkörpern 15, die als
Dämmstoff
in die Hohlräume 8, 9 eingesetzt sind.
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In 4 ist
eine weitere Ausführungsform
eines Mauersteins 1 dargestellt, der sich dadurch von den
Mauersteinen 1 gemäß den 2 und 3 unterscheidet,
dass der Mauerstein 1 gemäß 4 eine Breite
B von 40 cm aufweist und demzufolge für eine Gebäudewand mit einer Wandstärke von
40 cm vorgesehen ist. Mit Ausnahme der Dicke f und der Stegbreite
e stimmen die Bemaßungen
des Mauersteins 1 gemäß 4 mit
den Bemaßungen
der Mauersteine 1 gemäß den 2 und 3 überein. Abweichend
weist der Mauerstein 1 gemäß 4 eine Stegbreite
e von 15 mm und eine Dicke f von ebenfalls 15 mm auf. Weiterhin
ist zu erkennen, dass der Mauerstein 1 gemäß 4 in
Abweichung von dem Mauerstein gemäß 3 drei Vorsprünge 6 und demzufolge
auch drei Ausnehmungen 7 auf der gegenüberliegenden Außenwandfläche 4 hat.
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Die
Formkörper 15 sind
in die Hohlräume 8, 9 eingesetzt,
welche Hohlräume 8, 9 in
sieben parallelen Reihen 10 vorgesehen sind. Der Mauerstein 1 gemäß 4 hat
einen Anteil an Hohlräumen 8, 9 von
63,1 %.
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Schließlich zeigt 5 einen
weiteren Mauerstein 1 mit acht Reihen 10 aus parallel
verlaufenden Hohlräumen 8, 9,
wobei der Mauerstein 1 zwei Vorsprünge 6 im Bereich einer
Außenwandfläche 4 und
zwei Ausnehmungen 7 im Bereich der gegenüberliegenden
Außenwandfläche 5 aufweist.
Der Mauerstein 1 gemäß 5 weist
einen Anteil an Hohlräumen 8, 9 von
58,9 % auf und ist mit einer Breite B von 49 cm ausgebildet, so
dass er für
eine Gebäudewand mit
einer Wandstärke
von 49 cm vorgesehen ist.
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Im
Vergleich zu den voranstehend beschriebenen Mauersteinen 1 weist
auch der Mauerstein 1 gemäß 5 übereinstimmende
Maße für die Längen a und
c und die Breite b der Hohlräume 8, 9 auf. Des
Weiteren ist auch die Dicke g der Außenwand 14 übereinstimmend
mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
des Mauersteins 1 ausgebildet. Abweichend hiervon ist lediglich
die Stegbreite e mit einem Maß von
18,888 mm. Dieses Maß ist
auch für die
Dicke f der Außenwand 13 vorgesehen.
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Die
voranstehend beschriebenen und in den 1 bis 5 dargestellten
Mauersteine 1 lassen sich in vorteilhafter Weise mit einem
Verfahren herstellen, bei dem die Mauersteine 1 in einem
ersten Schritt aus einem Ausgangsmaterial, beispielsweise aus Ton,
Lehm oder tonigen Massen mit oder ohne Zusatz von anderen Stoffen,
wie Magerungs- und/oder Ausbrennstoffe, beispielsweise Polystyrol, Sägemehl,
Papierfasern oder dergleichen aus einem Mundstück extrudiert und anschließend getrocknet und
gebrannt werden.
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Anschließend ist
es bei sämtlichen
voranstehend dargestellten Mauersteinen 1 mit unterschiedlicher
Breite B problemlos möglich,
die Hohlräume 8, 9 mit übereinstimmenden
Formkörpern 15 zu
befüllen,
da die Hohlräume 8 bei
sämtlichen
Mauersteinen 1 der 1 bis 5 ebenso übereinstimmend
ausgebildet sind, wie die Hohlräume 9 dieser
Mauersteine 1. Hierzu ist es möglich, entsprechende Formkörper 15 als
streifenförmige
Dämmstoffelemente
von einer Mineralfaserbahn abzutrennen, in die Hohlräume 8, 9 einzuführen und
oberflächenbündig von
den Dämmstoffstreifen
abzuschneiden, bevor der Dämmstoffstreifen
nachfolgend in den nächsten
Hohlraum 8, 9 mit übereinstimmender Bemaßung eingeführt wird.