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Keramischer Stein Dic Erfindun betr.ifFft einen keramischen Stein
zum Einsetzen in die e noch plastische Baumasse einer Wand oder Deckenkonstruktion,
mit einem im wesentlichen glattwandigen Steinkopf und mit iiber den übrigen Wandungsteil
verlaufenden Federn und Nuten.
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Ein derartiger keramischer Stein wird zur Herstellung von Wand- und
Deckenkonstruktionen beim Bau von Feuerungsräumen aller Art benötigt, und zwar als
Haltestein, Verankerungs stein, Hängestein oder dergleichen. Derartige Steine werden
in eine Schicht aus plastischen, feuerfesten Baumassen eingesetzt und dienen in
Verbindung mit sogenannten Kloben oder Klammern als Halterungen für die aus feuerfesten
Baumassen bestehende Wand oder Decke gegenüber einer Trag konstruktion. Zwischen
letzterer und der Wand oder Decke befindet sich meist noch ein Isoliermauerwerk.
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Es ist bekannt, diese Steine an ihren Aussenseiten mit jeweils zueinander
parallelen Federn und Nuten zu versehen.
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Beim Eindrücken des Steines in die noch plastischen Baumassen
füllen
letztere die Nuten aus, und nach dem Erstarren der Baumassen ist zwischen diesen
und den Federn ein Formschluss vorhanden, der den festen Halt des Steines in der
Jard oder Decke gewährleistet. Hierbei ist es von Bedeutung, dass der Stein über
seine Auflagefläche hin, mit dor er auf die Baumassen aufgelegt wird, mit möglichst
gleichmässigem Kraftaufwand in die Baumassen hineingedrückt werden kann, damit diesc
insbesondere auch an der Auflageseite des Steines möglichst gleichmässig verdrängt
oder verdichtet werden. Diese Gleichmässigkeit ist erforderlich, um eine möglichst
gleichmässige Dichte der Baumassen und eine gleichmässige Füllung der Nuten an der
Auflage seite ZU erreichen. Dics wiederum ist Voraussetzung dafür, dass der Stein
in diesem Bereich weitgehend gleichmässig beansprucht wird bzw- beanspruchbar ist
und dass an bestimmten Stellen auftretende Spitzenbelastungen, die leicht zu einer
Beschädigung des Steines führen können, vermieden werden.
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Bei einer bekannten Ausführungsform ist der Stein so gestaltet, dass
die Rücken der Federn mit der Wandung des Steinkopfes etwa in einer Ebene liegen
und dass die Flanken der Federn einen verhälntnismässig grossen Winkel, nämlich
90° oder mehr, bilden. Diese Formgebung hat sich als nachteilig herausgestellt,
denn die Wandung des Steinkopfes, die zur Erzielung eines Formschlusses zwischen
dem Stein und den Baumassen bzw. der fertigen Decke oder Wand nur wenig beiträgt,
muss verhältnismässig tief in die Baumassen hineingedrückt werden,
avenn
der Stein gleichmässig tief in die Baumassen eingesetzt und eine gleichmässige Füllung
der Nuten erreicht werden soll.
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Hierbei ergibt sich jedoch, dass im Bereich des Steinkopfes ein verhältnismässig
grosser Kraftaufwand zum Eindrücken des Steines erforderlich ist, während im Bereich
der Federn und Nuten ein viel geringeres Volumen an plastischen Baunias sen verdrängt
t werden muss. Infolge dieses unterschiedlichen Kraftaufwandes ergibt sich auch
eine unterschiedliche Dichte der Bauncsscn bzw. der fertigen Decke oder Wand in
den betreffenden Bereichen. Es besteht die Gefahr, dass der Stein wegen des im Bereich
des Steinkopfes auftretenden Widerstandes beim Eindrücken in die Baumassen im Bereich
der Federn und Nuten nicht fest oder tief genug eingedrückt wird, so dass die eingangs
genannten Nachteile hinsichtlich der Beanspruchbarkeit entstehen. hiervon ausgehend
lag der Erfindung die aufgabe zugntnde, einen derartigen keramischen Stein so zu
gestalten, dass der zum Eindrücken desselben in die noch plastischen Baumassen erforderliche
Kraftaufwand wesentlich gleichmässig-er ist und dass dieser Kraftaufwand insgesamt
verringert werden sich kann. Auch soll/eine möglichst gleichmässige und vor allem
auch vollständige Füllung der Nuten mit grösserer Zuverlässigkeit erreichen lassen.
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Für einen keramischen Stein mit einem im wesentlichen glattwandigen
Steinkopf und mit über den übrigen Wandungsteil verlaufenden Federn und Nuten wird
zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass zumindest an der
Auflage
seite des Steines, mit der dieser beim Einsetzen auf die
noch plastischen Baumassen aufgelegt wird, die Nutenböden und die an dieser Seite
liegende Wand des Steinopfcs etwa eine Ebene bilden, aus der die Federn hervorstehen,
und dass der Winkel zwischen zwei eine Feder bildenden Flanken zwischen 50° und
80° liegt.
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Durch einen erfindungsgemäss ausgebildeten Stein wird der Vorteil
geschaffen, dass im Bereich des Steinkopfes, bezogen auf eine bestimmte Einsetztiefe
des Steines, ein geringeres Volumen an Baumassen verdrängt werden muss, ohne dass
hierdurch die Grösse des erzielbaren Formschlusses leidet. Demzufolge braucht im
Bereich des Steinkopfes nicht mehr eine so grosse Kraft aufgewendet zu werden wie
bisher. Dies wiederum bedeutet, dass der Unterschied zwischen der im Bereich des
Steinkopfes aufzuwendenden Kraft und der im Bereich der Federn und Nuten aufzuwendenden
Kraft wesentlich geringer wird. Somit erfolgt auch gerade unterhalb der Auflageseite
des Steines eine gleichtiiässigere Verdichtung der Baumassen, was von besonderer
Bedeutung ist, da gerade in diesem Bereich eine Beeinflussung der Verdichtung durch
Stampfen oder dergleichen nicht oder nur sehr schwer möglich ist. Im übrigen wird
durch die für die Federn vorgeschlagene Formgebung erreicht, dass sich die Nuten
wesentlich besser und vollständiger füllen als bisher.
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Insgesamt ist also der nach der Erfindung ausgebildete Stein hinsichtlich
seiner Beanspruchbarkeit wesentlich günstiger, während die zum Eindrücken desselben
erforderlicheKraft im Bereich des Kopfteiles sogar geringer ist.
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Besonders günstig ist es, wenn die Flanken einer Feder einen
Winkel
von 700 bilden.
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Eine aleitere Verbesserung wird dadurch erreicht, dass die dem Stein1opf
zugewandten Flanken der Federn, die als tragende Flanken die Beanspruchung aufzunehmen
haben, gegenüber einer Querschnittsebene, auf der die Steinachse senkre-cht steht,
einen kleineren Winkel bilden aus die dem Steinkopf abgewandten Flanken.
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Die der Auflagenseite gegenüber liegende Oberseite des Steines kann
ebenso wie die Auflageseite ausgebildet sein, wobei dann auch ciie Federn und Nuten
auf der Oberseite zu den Federn iind Nuten auf der Auflageseite parallel verlaufen
können.
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Eine besonders günstige Bemessung des Steines nach der Erfindung ist
gegeben, wenn die durch die Wand des Steinkopfes und die Nutenböden gebildete Ebene
gegenüber der Längsachse des Steines einen Winkel zwischen 00 und 40 bildet. Der
Abrundungsradius einer Federflanke am Federrücken sollte kleiner sein als der Abrunclungsradius
am Nutenboden. Fiir den Abrundungsradius am Federrücken liegt ein günstiger Wert
bei 10 bis 12 mm während ein entsprechend günstiger Wert für den Abrundungsradius
am Nutenboden etwa bei 15 bis 20 mm liegt.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen: Fig. l eine Seitenansicht des
Steines; Fig. 2 eine um 900 gedrehte Ansicht des Steines, gesehen auf die die Auflagefläche
bildende Seite desselben;
Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie
III-III in Fig. 2.
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Bei dem hier dargestellten Stein handelt es sich um einen zweiteiligen
Stein, der aus zwei Steinhälften zusammengesetzt ist. Im Bereich des Steinkopfes
10 befinden sich Aussparungen 11 zum Einhängen eines hier nicht dargestellten Klobens.
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Der übrige Teil des Steines ist an der als Auflagefläche dienenden
Seite und der gegenüberliegenden Oberseite mit Nuten 12 und Federn 13 versehen.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, liegen die Nutenböden 12a der Nuten 12 mit der äusseren
Wandung des Steinkopfes 10 auf der mit A bezeichneten Auflageseite etwa in der gleichen
Ebene. Die Federn 13 steL:eTi als dieser. Im übrigen verlaufen die Nieten 12 und
Federt: 13 mit einer von 90° abweichenden Neigung gegenüber der Steinachse über
die Auflageseite A und die gegenüber liegende Überseite S, wobei die Neigungsrichtung
auf beiden Seiten dieselbe ist.
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Jede Feder 13 hat eine in Richtung ciuf den Steinkopf iO weisende
Flanke 13a und eine diesem abgewandte Flanke 13b.
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Die Flanke 13a ist die tragende Flanke der Feder 13, die die Beanspruchung
aufzunehmen hat, nnd bildet mit einer Querschnittsebene, auf der die Steinachse
senkrecht steht, einen wesentlich kleineren Winkel als die Flanke 13b. Während der
erstgenannte Winkel etwa 150 beträgt, hat der andere Winkel einen Wert von 55°.
Insgesamt ergibt sich also ein Winkel von 70° zwischen den beiden Flanken 13a und
13b.
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Die Flanken 13a und 13b einer jeden Feder 13 gehen an ihrer dem Federriicken
zugewandten Seite in einem ganz bestimmten Abrundungsradius 14 ineinander über.
Dieser hat einen Wert voll
12 mm und ist somit kleiner als der Abrundungsradius
15 der Flanken 13a und 13b im Bereich des Nutenbodens 12a, der 15 mm beträgt. Der
kleinere Abrundungsradius 14 im Bereich des Federrückens erleichtert das Eindringen
der Federn 13 in die plastischen Baumassen, während der Abrundungsradius 15 deshalb
einen grösseren Wert hat, weil durch die grössere Bemessung eine gleichmässigere
und vor allem auch vollstandigere Filllung der Nuten 12 erreicht werden kann.
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Auch an den beiden übrigen Seiten des Steines sind Nuten 16 und Pedern
17 vorgesehen, die jedoch ohne Neigung quer über diese Seiten hin verlaufen. Wie
aus Fig. 2 erkennbar, liegen die Nutenböden 16a mit der Aussenwandung des Steinkopfes
10 an diesen Seiten nicht in derselben Ebene, was jedoch ohne Nachteil ist, da an
diesen Seiten die im Zusammenhang mit der Auflagefläche beschriebenen Nachteile
und Schwierigkeiten nicht auftreten.
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Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die durch die
Nutenboden 12a und die Aussenwandung des Steinkopfes 10 gebildete Ebene gegenüber
der senlrechten Steinachse einen-Winkel von etwa 4°, so dass sich der Stein zur
Steinkopf 10 hin konisch verjüngt. Eine entsprechende Neigung ist auch auf den anderen
Seiten des Steines vorhanden.