DE2104105B2 - Keramischer Stein - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen keramischen Stein zum Einsetzen in die noch plastischen Baumassen einer Wand- oder Deckenknnstruktion, )cr aus zwei mit den Rückseiten aneinandersetzbaren Sleinhälften besteht, mit einem im wesentlichen glattwandigen Steinkopf und mit über den übrigen Wandungsteil verlaufenden Federn und Nuten, von denen die an zwei gegenüberliegeden Steinseiten ausgebildeten Federn und Nuten jeweils in zur Steinachse senkrechten Ebenen verlaufen und wobei zumindest an der Auflageseite des Steines, mit der dieser beim Einsetzen auf die noch plastische Baumasse aufgelegt wird, die Nutenböden und die an dieser Seite liegende Wand des Steinkopfes etwa eine

ίο Ebene bilden, aus der die Federn hervorstehen.

Keramische Steine werden zur Herstellung von Wand- und Deckenkonstruktionen beim Bau von Feuerungsräurnen aller Art benötigt, und zwar als Haltestein, Verankerungsstein, Hängestein oder dergleichen. Die Steine werden in eine Schicht aus plastischem, 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 Tragkonstruktion. Zwischen letzterer und der Wand oder Decke befindet sich meist noch ein Isoliermauerwerk.

Es ist bereits ein keramischer Stein für eine Hängedecke bekannt, bei dem die Böden der Nuten mit der Fläche des Steinkopfes etwa in ein^r Ebene liegen. Die Federn stehen aus dieser Ebene hervor. Bei diesem einteiligen Stein laufen Federn und Nuten über den ganzen Umfang in jeweils zur Stein-Längsachse senkrechten Ebenen. Ferner sind die Federn an ihren Rücken als ebene Umfangsflächen ausgebildet, wobei die Federflanken gegenüber einer zur Steinlängsachse senkrechten Ebene oben und unten jeweils den gleichen Winkel bilden.

Dieser bekannte Stein hat mehrere Nachteile, von denen einer darin besteht, daß die Federn über den ganzen Umfang hin jeweils in der gleichen Höhe mit dem Kern des Steines verbunden sind. In dieser Höhe wird der Steinquerschnitt beionderu stark belastet, und es treten entsprechend große Kerbbeanspruchungen

auf. Die jeweils zwischen zwei Federn liegenden Steinquerschnitte sind demgegenüber wesentlich geringer belastet.

Nachteilig ist es bei dem bekannten Stein ferner, daß die Federn nur mit verhältnismäßig großem Kraftaufwand in die noch plastischen Baumassen hineingedrückt werden können. Dies liegt an der ebenen Form der Federrücken. Auch ergeben sich beim Einlegen verhältnismäßig ungleichmäßige Verdichtungsbereiche, was ebenfalls auf die Form der Federn und Nuten

so zurückzuführen ist.

Bereits bei der Herstellung des bekannten Steines ergeben sich Schwierigkeiten. Derartige Steine werden mit Hilfe von Unterstempel und Oberstempel gepreßt. Es ergeben sich bereits während des Preßvorganges

Kerbwirkungen in den Übergangsbereichen zwischen Federn und Nuten, zumal eine entsprechend starke Inhomogenität der Verdichtung in diesen Bereichen vorhanden ist. Im übrigen bereitet auch das Trennen des fertigen Steins von der Form bzw. dem Stempel Schwierigkeiten, die auf die Form der Nuten und Federn zurückzuführen sind.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, einen zum Einsetzen in die noch plastische Baumasse einer Wand- oder Deckenkonstruktion dienenden keramischen Stein so zu verbessern, daß sich eine möglichst gleichmäßige Verdichtung der Baumasse im Bereich des Steines ergibt und das auch eine günstige und über die Länge des Steins gleichmäßige Kraftüber-

tragung zwischen Stein und Baumasse gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die an der Auflageseite des Steins angeordneten Federn und Nuten gegenüber de." Steinachse in einer Richtung verlaufen, die von der Richtung der in senkrechten Ebenen zur Steinachse verlaufenden Federn und Nuten abweicht, und daß die durch die Wand des Steinkopfes und die Nutböden gebildete Ebene gegenüber der Längsachse des Steines einen Winkel zwischen 0° und 4° bildet.

Der gegenüber den zur Steinachse senkrechten Ebenen abweichende Verlauf der Federn und Nuten an der Auflageseite des Steines bringt den Vorteil, daß der Stein durch die betriebsbedingten Belastungen nicht nur in denjenigen Querschnittsbereichen belastet wird, in denen dk Federn in zur Steinachse senkrechten Ebenen verlaufen. Durch den Schrägverlauf der Federn an der Auflageseite ergibt sich eine Verteilung der Belastungen über den ganzen Kern des Steines hia. Damit ist dem Auftreten von schädlichen Kerbbeanspruch^ngen in beachtlichem Maße entgegenwirkt.

Aber auch bei der Herstellung des Steines ergeben sich durch diesen Verlauf der Federn und Nuten bereits Vorteile, denn eine entsprechende Gleichmäßigkeit in der Verteilung der Beanspruchungen ist auch bereits beim Pressen des Steines vorhanden. Es können deshalb im Stein viel weniger innere Spannungen und Inhomogenitäten der Struktur entstehen.

Die Belastbarkeit des Verbindungsbereiches zwischen dem Stein und der diesen umgebenden Baumasse 3C wird weiterhin dadurch erhöht, daß sich der Steinquerschniti zu der vom Kloben abgewandten Seite hin geringfügig verstärkt. Hierdurch wird erreicht, daß jede Feder, die noch mindestens eine Feder in Richtung auf den Steinkopf über sich hat, ein Stück über die nächstobere Feder hervorsteht bzw. etwas weiter in die Baumasse hineinreicht. Auch hierdurch wird die Tragfähigkeit des Steins verbessert.

Im übrigen trägt die von der Erfindung vorgeschlagene Steinform auch dazu bei, das Einbetten in die noch plastischen Baumassen zu erleichtern. Dies ist auf den schrägen Verlauf der Federn und Nuten an der Auflageseite zurückzuführen, denn es hat sich herausgestellt, daß sich aufgrund der gleichmäßigeren Kraftverteilung auf die noch plastischen Baumassen die Nuten leichterfüllen.

Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, von denen eine darin besteht, daß die dem Steinkopf zugewandten Flanken zumindest der aus der Auflageseite hervorstehenden Federn gegenüber einer Querschnittsebene, die auf der Steinachse senkrecht steht, einen kleineren Winkel bilden als die dem Steinkopf abgewandten Flanken.

Auch durch diese Maßnahme wird die Gleichmäßig keit der Verdichtung der Baumasse im Bereich des Steines verbessert, und es ergibt sich auch eine günstigere Kraftübertragung zwischen Stein und Baumasse. Ein kleiner Winkel zwischen der dem Steinkopf zugewandten Federflanke und einer zur Stein-Längsachse senkrecht stehenden Querschnittsebene trägt dazu bei, die von der Baumasse auf den Stein ausgeübte, in Längsrichtung desselben wirksame Belastung in einer Richtung auf den Stein zu übertragen, cJie nur einen verhältnismäßig kleinen Winkel zur Stein-Längsachse bildet. In Querrrichtung hierzu auftretende Kraftkomponenten, die im Sinne eines Abgleitens von der schrägen Flankenfläche wirken könnten, sind somit entsprechend klein. Andererseits ermöglicht ein größerer Winkel zwischen der betreffenden Querschnittsebene und der dem Steinkopf abgewandten Federflanke eine bessere Überleitung der durch das Gewicht der Baumassen ausgeübten Kräfte in den Steinkern bzw. das Herabsetzen einer entsprechenden Kerbbeanspruchung im Übergangsbereich zwischen Feder und Steinkern. Auch dringen die hydraulischen, noch plastischen Baumassen beim Gießen der Wand oder Decke besser in die Nuten ein. Würde man den entsprechenden Winkel der unteren Federflnnke so klein bemessen wie den Winkel der oberen Federflanke, so wäre es denkbar, daß in dem hierdurch viel ausgeprägteren Knick zwischen der Unterseite einer Feder und dem Steinkern bzw. dem Nutenboden beim Einbringen des Steins in die Masse bzw. beim Betonieren Lufträume verbleiben oder zumindest eine wesentlich geringere Verdichtung vorhanden ist. Auch dies ist für die Belastbarkeit nachteilig. Der sanftere Übergang zwischen der Unterseite ei;<er Feder und dem Nutenboden gewährleistet eine vollständige Füllung der Nut und eine gleichmäßige Verdichtung auch in diesem Bereich.

Dies gilt gleichermaßen für Federn und Nuten, die in gleicher Höhe um den Steinkern herum verlaufen, und für Federn und Nuten, die in einer hiervon abweichenden Richtung, also mit einer schrägen Neigung verlaufen.

Eine günstige Bemessung der Winkel ist vorhanden, wenn die Flanken der Federn einen Winkel zwischen 50° und 80°, vorzugsweise von etwa 70° bilden. Bei einem Winkel von 70° wird dieser Winkelbereich gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorteilhaft so unterteilt, daß die dem Steinkopf zugewandte Flanke einer Feder mit der betreffenden Ebene einen Winkel von etwa 15° bildet, während die diesem Steinkopf abgewandte Flanke der Feder mit dieser Ebene einen Winkel von etwa 55° bildet.

Beide Steinhälften können vorzugsweise dieselbe Form haben, d. h., daß die der Auflageseite gegenüberliegende Oberseite des Steines ebenso wie die Auflageseite ausgebildet ist.

Eine besonders günstige Bemessung des Steins nach der Erfindung ist gegeben, wenn der Abrundungsradius einer Federflanke am Federrücken kleiner ist als der Abrundungsradius am Nutenboden. Gegenüber der ebenen Umfangsfläche des Federrückens bei dem bekannten Stein ist es grundsätzlich bereits besser, dem Federrücken eine runde Form zu geben. Der kleinere Abrundungsradius rm Federrücken erleichtert das Eindringen der Feder in die Baumasse, während der größere Abrundungsradius am Nutenboden eine gleichmäligc/t Füllung der Nut mit der noch plastischen Baumasse ermöglichen soll.

Für den Abrundungsradius am Federrücket: liegt ein günstiger Wert bei 10—12 mm, während ein entsprechend günstiger Wert für den Abrundungsradius am Nutenboden bei 15—20 mm liegt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung annand einer Zeichnung näher beschrieben, Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Steines;

Fig. 2 eine um 90° gedrehte Ansicht des Steines, gesehen auf die dii Auflageseite bildende Seite desselben;

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie IH-III in Fig. 2.

Bei dem hier dargestellten Stein handelt es sieh um einen zweiteiligen Stein, der aus zw<ji Steinhälften

zusammengesetzt ist. Im Bereich des Steinkopfes 10 befinden sich Aussparungen Il zum Einhängen eines hier nicht dargestellten Klobens. 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. I 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 stehen aus dieser hervor. Im übrigen verlaufen die Nuten 12 und Federn 13 mit einer von 90" abweichenden Neigung gegenüber der Steinachse über die Auflageseite A und die gegenüberliegende Oberseite S.

Jede Feder 13 hat eine in Richtung auf den Steinkopf 10 weisende Flanke 13a und eine diesem abgewandte Flanke 136.

Die Fiiinkc i3a ist die tragende Flanke der Feder 1 i. die die Beanspruchung aufzunehmen hat, und bildet mit einer Querschnittsebene, auf der die Steinachsc senkrecht steht, einen wesentlich kleineren Winkel als die Flanke \3b. Während der erstgenannte Winkel etwa 15" beträgt, hat der andere Winkel einen Wert von 55°. Insgesamt ergibt sich also ein Winkel von 70° zwischen den beiden Flanken 13a und 13ft.

Die Flanken 13a und 13f> einer jeden Feder 13 gehen an ihrer dem Federrücken zugewandten Seite in einem ganz bestimmten Abrtmdungsradiiis 14 ineinander über Dieser hat einen Wert von 12 mm und ist somit kleiner als der Abrundungsradiiis 15der Flanken I3aund 13ftim Bereich des Nutenbodens 12a. der 15 mm beträgt. Der kleinere Abnindungsradius 14 im Bereich des Fedcrrük kens erleichtert das Eindringen der Federn 13 in die plastischen Baumassen, während der Abrundungsradiiis 15 deshalb einen größeren Wert hat. weil durch die größere Bemessung eine gleichmäßigere und vor allem

to auch vollständigere Füllung der Nuten 12 erreicht werden kann.

Auch an den beiden übrigen Seiten des Steines sind Nuten 16 und Federn 17 vorgesehen, die jedoch ohne Neigung quer über diese Seiten hin verlaufen. Wie aus F i g. 2 erkennbar, liegen die Ntitcnbödcn 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 Auflagcflächcn A beschriebenen Nachteile und Sctuvierigkeiten nicht auftreten.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die durch die Nutenböden 12a und die Außenwandung des S'.einkopfes 10 gebildete Ebene gegenüber der senkrechten Steinachse einen Winkel von etwa 4". so daß sich der Stein zum Steinkopf 10 hin konisch verjüngt. Eine entsprechende Neigung ist auch auf den ander, λ Seiten des Steines vorhanden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Keramischer Stein zum Einsetzen in die noch plastischen Baumassen einer Wand- oder Deckenkonstruktion, der aus zwei mit den Rückseiten aneinandersetzbaren Steinhälften besteht, mit einem im wesentlichen glattwandigen Steinkopf und mit über den übrigen Wandungsteil verlaufenden Federn und Nuten, von denen die an zwei gegenüberliegenden Steinseiten ausgebildeten Federn und Nuten jeweils in zur Steinachse senkrechten Ebenen verlaufen und wobei zumindest die Auflageseite des Steines, mit der dieser beim Einsetzen auf die noch plastische Baumasse aufgelegt wird, die Nutenböden und die an dieser Seite liegende Wand des Steinkopfes etwa eine Ebene bilden, aus der die Federn hervorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Auflageseite (A) des Steines angeordneten Federn (13) und Nuten (12) gegenüber der Steinachse in einer Richtung verlaufen, die von der Richtung der in senkrechten Ebenen zur Steinachse verlaufenden Federn (17) und Nuten (16) abweicht, und daß die durch die Wand des Steinkopfes (10) und die Nutenböden (12a; gebildete Ebene gegenüber der Längsrchse des Steins einen Winkel zwischen 0° und 4° bildet.

2. Keramischer Stein nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steinkopf (10) zugewandten Flanken (13ajder aus der Auflageseite (A) hervorsi-henden Federn (13) gegenüber einer Querschnittsebene, die auf de^r Steinachse senkrecht steht, einen kleineren Winkel bilden als die dem Steinkopf (10) abgewandten Fl?-ken (13ÖJI

3. Keramischer Stein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (13a, 13b) dieser Federn (13) einen Winkel zwischen 50° und 80°, vorzugsweise von etwa 70°, bilden.

4. Keramischer Stein nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steinkopf (10) zugewandte Flanke einer Feder (13) mit einer auf der Steinachse senkrecht stehenden Ebene einen Winkel von etwa 15° bildet, während die dem Steinkopf (10) abgewandte Flanke (i3b)der Feder (13) mit dieser Ebene einen Winkel von etwa 55° bildet.

5. Keramischer Stein nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Auflageseite (A) gegenüberliegende Oberseite (S) des Steines ebenso wie die Auflageseite (A) ausgebildet ist.

6. Keramischer Stein nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrundungsradius (14) der Federflanken (13a, 13Z>; am Federrücken kleiner ist als der Abrundungsradius (15) am Nutenboden (12aJL

7. Keramischer Stein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrundungsradius (14) am Federrücken etwa 10 bis 12 mm und der Abrundungsradius (15) am Nutenboden (12a; etwa 15 bis 20 mm betragen.