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Verbundpflasterstein
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Die Erfindung betrifft einen Verbundpflasterstein mit an den Flanken
ausgebildeten Verzahnungsprofilen, die mit entsprechend ausgebildeten Flanken benachbarter
Verbundpflastersteine verzahnbar sind. Bis auf die Randsteine sind sämtliche Steine
eines solchen Verbundes an allen Seiten mit den anderen Steinen verzahnt. Ein Verschieben
der Steine im Verhältnis zueinander ist dadurch selbst bei großer örtlicher Belastung
außerordentlich erschwert.
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Es gibt auf dem Markt viele Typen von Verbundpflastersteinen.
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Wegen der hohen Arbeitszeitkosten ist es wichtig, daß die Steine wahllos
aneinander gereiht werden können, ohne daß der Arbeiter sich bei jedem Stein vergewissern
muß, ob die "richtige Seite nach oben oder nach unten zeigt, und zwar insbesondere,
wenn die Verlegung im sogenannten Fischgrätmuster erfolgt. Noch wichtiger ist es
aber, daß einige Flankenpartien des Steines parallel zu entweder dessen Längsachse
oder Querachse verlaufen, damit der Arbeiter die Verlegung nach einer einfachen
Richtschur ausrichten kann. Diese Forderung ist umso bedeutungsvoller, weil immer
mehr ungelernte Arbeiter mit derartigen Verlegungsarbeiten beschäftigt werden.
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Ein Verbundpflasterstein, der den oben aufgeführten Erfordernissen
entspricht , ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2 253 629 beschrieben. Gemäß
dieser Erfindung besteht das Verzahnungsprofil einer jeden verzahnten Längsflanke
des Verbundpflastersteins aus neun aneinandergereihten streifenförmigen Profilflächen,
von denen der erste, zweite,
vierte, sechste, achte und neunte Profilstreifen
gleich breit sind, während der dritte, fünfte und siebte Profilstreifen je zweimal
so breit sind wie jeder der vorhin genannten. Der erste, fünfte (mittlere) und siebte
Profilstreifen verlaufen in einer und derselben, sich parallel zu der Längszentralachse
des Steines erstreckenden Flankenebene. Dagegen bilden der zweite und der sechste
Profilstreifen je einen sich im Verhältnis zu der Flankenebene nach außen hin öffnenden
stumpfen Winkel mit dieser Ebene, während der vierte und der achte Profilstreifen
je einen sich im Verhältnis zur Flankenebene nach innen hin öffnenden stumpfen Winkel
bilden. Die Endkanten des zweiten und des vierten Profilstreifens sind durch den
dritten Profilstreifen miteinander und diejenigen des sechsten und des achten Streifens
durch den siebten Profilstreifen miteinander verbunden.
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Jede Stirnflanke weist in Analogie hierzu fünf Profilstreifen auf,
vier gleich breite (ersten, zweiten, vierten und fünften) und einen zweimal so breit
wie jeder der vier erstgenannten. Der erste und der fünfte Profilstreifen verlaufen
in einer Ebene parallel zu der Querzentralachse des Verbundpflastersteines; der
zweite Profilstreifen bildet einen sich vom Stein weg öffnenden und der vierte Profilstreifen
einen sich nach der Steinmitte hin öffnenden stumpfen Winkel mit der besagten Ebene.
Der dritte - breite - Profilstreifen verbindet die Außenkanten des zweiten und des
vierten Profilstreifens.
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Der in der zitierten Offenlegungsschrift beschriebene Verbundpflasterstein
kann mit gleichen benachbarten Steinen sowohl der Reihe nach als auch im Fischgrätmuster
verlegt werden, wobei jede Flachseite beliebig als Ober- und Unterseite verwendbar
ist. Der Stein ist leicht verlegbar, da die parallel zu den Zentralachsen des Steines
verlaufenden Profilflächen mühelos genau nach einer Richtschnur ausgerichtet werden
können.
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Die vorliegende Erfindung ist auf der Lehre dieser älteren Erfindung
aufgebaut. Sie hat zum Ziel, diesen bekannten Verbundpflasterstein noch zu verbessern,
indem der erfindungsgemäße, in der Grundform eines Rektangels oder eines Quadrats
gestaltete Verbundpflasterstein optimal flache und abgerundete Flankenkonturen aufweist,
damit der Arbeiter, der die Steine zu verlegen hat, jeden Stein leicht hantieren
kann und sich bei der Hantierung an dem Stein nicht verletzt. Ein weiteres Erfindungsziel
ist es, einen Verbundpflasterstein zu schaffen, welcher vorrangig einen besonders
ansprechenden Anblick bietet und eine erhebliche Gewichtseinsparung ermöglicht.
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Diese Erfindungsziele werden dadurch verwirklicht, daß das Verzahnungsprofil
einer jeden verzahnten Flanke des Verbundpflastersteins aus mindestens einem Profilsatz
besteht, welcher vier aufeinander folgende streifenförmige Profilflächen aufweist,
von denen die erste Profilfläche und die letzte Profilfläche eine gemeinsame, zu
einer der Zentralachsen des Verbundpflastersteins parallel laufenden Ebene bilden,
während die übrigen Profilflächenstreifen als Zylinderflächen ausgebildet sind,
indem auf jede sich von der betreffenden Zentralachse nach auswärts hin auswölbende
Zylinderfläche ausnahmslos einer sich gegen dieselbe Zentralachse hin einwölbenden
Zylinderfläche folgt, wobei eine nach außen hin ausgewölbte Zylinderfläche stets
einer nach innen hin eingewölbten Zylinderfläche unmittelbar gegenüberliegt. Die
unmittelbar aufeinanderfolgenden, in gegensätzlicher Richtung sich wölbenden Zylinderflächen
können dabei an ihrem gemeinsamen Berührungspunkt die gleichen Tangenten besitzen.
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Die Ecken des Verbundpflastersteins können abgerundet sein, wobei
die jeweilige erste oder vierte Profilfläche als Tangente des Rundungszylinders
auftreten.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
jeder Verbundpflasterstein mindestens eine seitlich
rundum eingeschlossene
Aussparung auf, deren nach innen gerichteten Flanken deckungsgleich mit gen ihnen
unmittelbar gegenüberliegenden Teilen der Außenflanken des Verbundpflastersteins
verlaufen.
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Bei als Kreiszylinderflächen ausgebildeten Zylinderflächen weist
der Radius einer Kreiszylinderfläche vorzugsweise eine Länge auf, welche der Breite
zweier Profilflächenstreifen entspricht. Dementsprechend kann der Abstand zwischen
einem äußeren Profilflächenstreifen und dem ihm zugeordneten inneren Profilflächenstreifen
einer Aussparung mindestens so groß sein wie die Breite zweier Profilflächenstreifen.
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Anhand der Zeichnungen wird in der Folge ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Verbundpflasterstein
gemäß der Erfindung, in einer Draufsicht, Figur 2 einen Halbstein gemäß der Erfindung,
ebenfalls in einer Draufsicht, Figur 3 die Teilansicht eines aus vier erfindungsgemäßen
Verbundpflastersteinen gebildeten Pflasterverbundes, dessen Einzelsteine je zwei
seitlich rundum eingeschlossene Aussparungen aufweisen, in einer Draufsicht, Figur
4 den Schnitt Z-Z der Fig. 3, Figur 5 einen aus vier erfindungsgemäßen Verbundpflastersteinen
gebildeten Pflasterverbund, dessen Verbundpflastersteine je zwei rundum eingeschlossenen
Aussparungen aufweisen, wie Fig. 3, jedoch
mit größerem Abstand
zwischen jeder Innenwand der Aussparungen und dem jeweils zugeordneten Außenwand
des Verbundpf lasters teins , Figur 6 den Schnitt U-U der Fig. 5, indem ein Automobilrad
(ebenfalls im Schnitt gezeichnet) den Verbundpflasterstein an einer Aussparung belastet,
und Figur 7 einen aus vier Steinen bestehenden Pflasterverbund (Teilansicht), dessen
Steine mit abgerundeten äußeren und inneren Ecken versehen sind.
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Der Verbundpflasterstein Fig. 1 weist an jeder Stirnflanke je vier
Profilflächenstreifen 1 bis 4 und an jeder Längsflanke je acht Profilflächenstreifen
1 bis 4, 1' bis 4' auf.
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Die Profilflächenstreifen 1,4,1',4' einer jeden Längsflanke verlaufen
in je einer und derselben Ebene, die sich parallel zu der Längsachse-X-X des Steines
erstreckt. Ebenso verlaufen die Profilflächenstreifen 1,4 einer jeden Stirnflanke
in je einer Ebene parallel zu der Querachse Y-Y des Steines. Die beiden Längsebenen
1,4 bzw. 1,4,1' 4'- und die beiden Querebenen 1,4 bilden miteinander einen Kasten
quadratischen bzw. rektangulären Querschnitts, die Grundform des Verbundpflastersteins.
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Die zwischen den Ebenen rund 4 bzw. 1' und 4' befindlichen Profilflächenstreifen
2,3,2',3' sind Zylinderflächen, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kreiszylinderflächen
ausgebildet sind. Die Zylinderflächen 2 und 2' wölben sich von der jeweiligen Achse
X,Y hinweg, sind also im Verhältnis zu dieser Achse konvex, während die Zylinderflächen
3 und 3' sich nach innen wölben, also im Verhältnis zu der jeweiligen Achse XFY
konkav. Alle Zylinderflächen 2,2',3,3' weisen den gleichen Radius auf. An der Berührungsstelle
zweier Zylinderflächen mit entgegengesetzter Wölbungsrichtung besitzt
das
Zylinderflächenpaar 2,3 bzw. 2',3' eine gemeinsame Tangente t.
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Die beiden Ebenen 1,4,1',4' der Längsflanken sowie die beiden Ebenen
1,4 der Stirnflanken schneiden die gedachten Zylinder der Zylinderflächen 2,3,2',3'.
Die Länge jeder der in der Draufsicht gesehen gebildeten Sekanten 21,31,21',31'
(eine Sekante gleich der Breite einer jeden Schnittebene) ist gleich der Breite
zweier Profilflächenstreifen 1 oder 4.
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Der Radius einer jeden Zylinderfläche 2,3,2',3' ist ebenfalls gleich
der Breite zweier Profilflächenstreifen 1 oder 4. In dieser Weise kommen optimal
flache, bis auf die Ecken 1,4 überall abgerundete Steinkonturen zustande, welche
trotz der Flachheit eine ausreichende Verzahnung des Pflasterverbundes gewährleisten.
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Gegenüber dem Stand der Technik bietet der erfindungsgemäße Stein
eine Reihe technischer Vorzüge : er ist sehr bequem zu hantieren, bringt keine Verletzungsgefahr
beim Hantieren, ist optimal transportfest - praktisch wie ein herkömmlicher rektangulärer
Ziegelstein - und ermöglicht anhand der parallel zu den Steinmittelachsen X,Y verlaufenden
Flankenebenen eine einfache und schnelle Ausrichtung der Steine während der Verlegung.
Dazu ist er leichter zu verlegen als ein Stein mit eckiger Verzahnung, weil die
kurvenförmige Verzahnung mit den sehr flachen Kurven praktisch von selbst die jeweils
richtige Gegenlage zu den bereits verlegten Steinen findet.
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Darüber hinaus stellt ein aus den erfindungsgemäßen Steinen verlegtes
Verbundpflaster ein optisch reizvolles Bild dar, ohne die optische Unruhe, der sonst
Verbundpflaster aus Steinen mit kurvigen Flanken anhaftet. Die ruhige Wirkung ist
in der optimal flachen Kurvenführung begründet.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, diese Optik noch zu verbessern,
und zwar mit Hilfe von rundum eingeschlossenen
Aussparungen in
dem Verbundpflasterstein. Die auf Figuren 3 und 4 abgebildeten Verbundpflastersteine
zeigen Aussparungen 5,5', deren Konturen 21,31,21',31' deckungsgleich mit den jeweils
gegenüber ihnen befindlichen Außenkonturen 2,3 bzw.
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2',3' sind. Der Abstand a zwischen den jeweiligen Außenkonturen 2,3,2',3'
und den entsprechenden Innenkonturen 21,31, 21',31' ist im Beispiel Fig. 3 gleich
der Breite b einer ebenen Profilfläche 1 oder 4, wodurch die Stärke des zwischen
den Aussparungen befindlichen Mittelbalkens 6 und die Gesamtstärke je zweier aneinanderliegenden
Außenbalken 7,8 die gleiche Größe aufweisen. Somit ist dadurch die Statik des einzelnen
Steines im Verbund - mit Ausnahme der Randsteine, die üblicherweise besonders eingefaßt
sind - überall gleich.
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Steine mit Aussparungen sind als sogenannte Rasengittersteine an sich
bekannt. Besonders verbreitet sind Rasengittersteine, welche eine große Anzahl von
siebartig angeordneten senkrechten Löchern aufweisen. Obwohl diese Löcheranordnung
dazu dienen soll, die Bruchanfälligkeit des Steins zu reduzieren, sind diese bekannten
Steine jedoch gerade deswegen statisch schwach,weil an ihnen eine Vielzahl an Bruchmöglichkeiten
ausgebildet ist. Nach dieser in Fachkreisen bekannten negativen Erfahrung hat es
bisher niemand gewagt, Verbundpflastersteine mit Aussparungen auf den Markt zu bringen.
Der Verbundpflasterstein Fig. 3 ist überraschender weise für kleinere Belastungen
hinreichend bruchsicher, weil die Außenbalken 7,8 sowohl nach außen als auch nach
innen hin und der Mittelbalken 6 nach innen sämtlich gleiche Bögen aufweisen, die
einem Druck gegenüber statisch besonders günstig sind. Jeder seitliche Druck wird
stets von einem Bogen aufgefangen, der sich gegen die Druckrichtung auswölbt, sei
es an dem Stein selbst, auf welchen der Druck einwirkt, sei es an dem Nachbarstein,
an welchem sich dieser anlehnt.
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Darüber hinaus stellt das Ausführungsbeispiel Fig. 3 ein optisch besonders
reizvolles Pflastermuster dar. In den Aussparungen kann Gras, Moos od.dgl. gepflanzt
oder Sand, Zement o.ä. in einer mit der Steinfarbe kontrastierenden Farbe eingefüllt
werden, z.B. in die Aussparungen weißer oder hellgrauer Steine roter Sand u.s.w.
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Der auf Fig. 3 abgebildete Gitterstein ist besonders für Gartenwege,
Terrassen u.dgl. geeignet, verträgt jedoch keine große Belastung. Eine andere Variante
für größere Belastungen ist auf Fig. 5 dargestellt. Bei diesem Stein ist die vorhin
beschriebene statisch günstige Bogenform des Steines Fig. 3 genutzt, um einen Verbundpflasterstein
mit Aussparungen zu erstellen, der ungefähr so belastbar ist wie ein Vollstein gemäß
Fig. 1. Zu diesem Zweck weist jeder Aussenbalken 7,8 eine Stärke von 2b auf (b =
Grundbreite eines Profilstreifens 1,4), ist somit ebenso stark wie ein Mittelbalken
6. Daß dieser Stein praktisch ebenso belastbar ist wie ein Vollstein, ist für den
Fachmann überraschend, läßt sich jedoch durch die erfindungsgemäße Bogengestalt
der Aussen- und Mittelbalken erklären. Abgesehen von der optischen Wirkung eines
aus solchen Steinen bestehenden Pflasterverbundes bietet dieser Stein einen ganz
erheblichen Vorteil er wiegt rd. 17 % weniger als ein gleich großer Vollstein.
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Dieser Gewichtunterschied spielt beim Transport eine erhebliche Rolle.
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Fig. 6 zeigt den Schnitt U-U der Fig. 5 dar, mit einem auf dem Verbundpflasterstein
lastenden Automobilrad, ebenfalls im Schnitt. Diese Darstellung erläutert, daß die
Belastung durch das Automobilrad 9 stets drei Seiten einer Aussparung beaufschlägt
und daß die Konvexität der Lauffläche im Verhältnis zum Querschnitt einer Aussparung
nicht ausreicht, um einen wesentlichen Querdruck auf die Innenflanken 21,31 zu erzeugen.
Der auf Fig. 5 abgebildete Verbundpflasterstein vereinigt somit die Vorzüge eines
Vollsteines mit einer
erheblichen Gewichtseinsparung und mit der
Möglichkeit einer optisch reizvollen Gestaltung des Pflasterverbundes durch Einpflanzung
von Moos oder durch Einfüllung von Sand u.a.
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in Kontrastfarben.
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Schließlich zeigt Fig. 6 den Stein Fig. 5 mit abgerundeten Ecken 10,11.
Auf Fig. 6 sind die Außenecken 1,4,1',4' gänzlich abgerundet. Die Richtfunktion
wird daher von den mittleren Profilflächenstreifen 4,1' und 1,4' übernommen. Die
Abrundung der Außenecken dient dazu, Handverletzungen während der Verlegung zu verhindern,
kleine Unregelmäßigkeiten an der Verlegung optisch verschwinden zu lassen und die
Transportbruchgefahr erheblich herabzusetzen. Außerdem erhöhen die zwischen je vier
Steinen entstehenden karoförmigen Zwischenräume 12 den optischen Reiz des Pflasterverbundes.
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Zu den inneren Abrundungen 11 soll schließlich vermerkt werden, daß
diese eine statische Bedeutung aufweisen, weil alle scharf-eckigen Innenkanten in
der Praxis als"vorbereitete Bruchstellen" wirken.
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6 Patentansprüche