DE29722828U1

DE29722828U1 - Ziegelstein mit Schichtenaufbau

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Publication number: DE29722828U1
Application number: DE29722828U
Authority: DE
Original assignee: ZIEGELWERK KLOSTERBEUREN LUDWI
Current assignee: ZIEGELWERK KLOSTERBEUREN LUDWI
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2007-12-25

Description

PFlSTER & PFISTER PATENTANWÄLTE Dipl.-lng. Helmut Pfister

European Patent Attorney

Dipl.-Phys. Stefan Pfister

D-87700 Memmingen/Bayern Büro1: Herrenstraße 11

17/8 Telefon 0 83 31/2412

Telefax 083 31/24 07 Büro 2: Buxacher Straße 9

Telefon 0 8331/65183 Telefax 0 8331/65185 Postgiroamt München 1343 39-805 (BLZ 700100 80) Bayer. Vereinsbank Memmingen 2 303 396 (BLZ 731 200 75) USt-Id. Nr. · Vat Reg. No. ■ N° CEE DE 129 066 032

2 2. DEZ. 1997

Ziegelwerk Klosterbeuren (&xgr;⁵ Ludwig Leinsing GmbH & Co. ^r; I Ziegeleistraße 12 87727 Babenhausen

"Ziegelstein mit Schichtenaufbau"

Die Erfindung betrifft einen Ziegelstein mit Schichtenaufbau.

Ziegelsteine sind hinlänglich bekannt. Ziegel- oder Mauersteine sind in der DIN 105 ausführlich beschrieben. Sie werden aus Ton, Lehm oder anderen tonigen Massen mit oder ohne Zusatz von anderen Stoffen wie Sand, Ziegelmehl, Asche oder dergleichen als maschinell erzeugtes Produkt geformt und bei ca. 800 bis 1100⁰C gebrannt. Die Mauerziegel unterscheiden sich nach Maßen, Art und Gestalt, Ziegelrohdichte, Druckfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Frostbeständigkeit. Der Ziegel wird als Baustoff verwendet und muß eine gewisse Druckfestigkeit aufweisen. Normale Ziegel weisen eine Dichte von 1 bis 1,9 kg pro

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dm , mit einer Druckfestigkeit zwischen 10 und 35 N/mm auf. Es sind Porentonziegel bekannt, die eine geringere Dichte (0,6

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bis 0,9 kg pro dm ) bei einer Druckfestigkeit von 8 N/mm aufweisen. Die Ziegel, die aus Porenton hergestellt werden, weisen bei geringerem spezifischen Gewicht auch eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf (0,8 W/(mK)), weshalb diese Baustoffe, die zum Beispiel auch unter dem Warenzeichen Poroton verkauft werden, hinlänglich beliebt sind. Sie stellen einen sinnvollen Kompromiss zwischen einer vernünftigen mechanischen Belastbarkeit (Druckfestigkeit) und einer guten Isolationswirkung dar.

Nachteilig bei den bekannten Ziegel ist es, daß diese unter Umständen Luftkammern über die ganze Ziegelhöhe aufweisen, in der die eingesperrte Luft aufgrund der Konvektion zirkuliert und hierdurch die Wärmeleitfähigkeit verbessert. Besonders nachteilig ist dies, wenn die Luftkammern über mehrere übereinander angeordnete Ziegel, zum Beispiel bei einer Wand, verbunden sind und die Luft über eine größere Höhe zirkulieren kann. Werden diese Hohlräume jedoch mit Ziegelsteinmasse gefüllt, so entsteht ein verhältnismäßig schwerer Stein, der schlecht hantierbar ist. Auch weisen die aus herkömmlichen Ton oder Lehm hergestellten Ziegel eine verhältnismäßig hohe Wärmeleitfähigkeit auf, die ebenfalls nicht erwünscht ist.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, einen Ziegelstein zu entwickeln, der bei gleichen mechanischen Eigenschaften eine verbesserte Wärmeisolierung aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Ziegel- oder Mauerstein und schlägt vor, daß dieser aus mindestens zwei, in Gebrauchsstellung des Ziegels senkrecht zur Wärmestromrichtung, insbesondere vertikal angeordneten Lagen besteht, wobei die Lagen aus Ziegelsteinmasse bestehen und die Dichte der Ziegelsteinmasse der Lagen unterschiedlich ist.

• ·

Auf die Zusammenhänge zwischen der Isolationswirkung bzw. der schlechten Wärmeleitfähigkeit und der Dichte bei den Ziegelsteinen ist eingangs schon hingewiesen worden. Auch ist es bekannt, daß Steine mit hoher Dichte eine bessere Druckfestigkeit mit besseren mechanischen Eigenschaften aufweisen. Es wird daher ein Verbundstein vorgeschlagen, bei dem die Funktion für die mechanische Stabilität und die Funktion für eine gute Wärmeisolierung getrennt werden. Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, einen Stein aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien, nämlich zwei verschiedenen Ziegelsteinmassen aufzubauen, wobei eine erste Lage, zum Beispiel mit der Ziegelsteinmasse mit der höheren Dichte und somit mit den besseren mechanischen Eigenschaften, aber mit den schlechteren Wärmeisolationseigenschaften ausgestattet ist. Neben der so gebildeten erste Lage wird eine zweite Lage angeordnet, welche eine Ziegelsteinmasse mit unterschiedlicher Dichte, insbesondere mit einer geringeren Dichte aufweist. Diese Lage weist dann zwar schlechtere mechanische Eigenschaften, aber bessere Wärmeisolationseigenschaften auf. Dadurch wird erreicht, daß bei einem Stein mit vorgeschriebenen mechanischen Eigenschaften eine bessere Wärmeisolierung erreicht wird. Der erfindungsgemäße Ziegelstein bewirkt, daß die unterschiedlichen Materialien entsprechend ihrer Verwendung optimiert werden und somit ein besseres Ergebnis erreichen, wie die herkömmlichen Ziegel.

Je nach Anforderung ist es möglich, entweder die Lage mit der höheren oder die Lage mit der niedrigeren Dichte der Ziegelsteinmasse am Bauwerk außen zu orientieren. Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt darin, daß ein Ziegelstein vorgestellt wird, welcher bezüglich seiner mechanischen Eigenschaften und den Isolationseigenschaften jeweils optimiert ist. Es ist auch möglich, neben der meist vertikalen Anordnung des Ziegelsteines auch eine andere Anordnung des Ziegelsteines im Mauerwerk oder am Gebäude zu er-

reichen. Im wesentlichen kommt es hierbei darauf an, daß die Lagenanordnung senkrecht zur Wärmestromrichtung ist. Als Wärmestromrichtung ist hierbei die Richtung des Wärmeflusses zu verstehen, welcher zum Beispiel bei einem geheizten Haus von innen des Hauses nach außen gerichtet ist. Neben dem typischen Einsatzbereich des Ziegels, zum Beispiel bei Mauerwerken, sind die erfindungsgemäßen Ziegelsteine auch zum Beispiel bei Deckenschalungen oder als Dachziegeln einsetzbar.

Eine weitere Entwicklung der Erfindung sieht vor, daß eine dritte, äußere Lage vorgesehen ist, wobei die beiden äußeren Lagen aus gleicher Ziegelsteinmasse bestehen. Bei diesem Aufbau ist es möglich, zum Beispiel die beiden äußeren Lagen aus Ziegelsteinmasse mit geringerer Dichte auszustatten, wodurch dann an den Außenseiten des Ziegelsteines eine Isolationsschicht vorgesehen ist. In dieser Ausgestaltung ist dann in der Mitte eine Schicht mit höherer Dichte und somit mit höherer Stabilität und Belastbarkeit vorgesehen.

Die Anordnung der Funktionen kann aber auch umgekehrt werden, wobei dann bei dem gebrauchsfertigen Ziegelstein die Dichte der Ziegelsteinmasse der mittleren Lage geringer ist, als die Dichte der Ziegelsteinmasse der außenliegenden Lage. Bei dieser Ausgestaltung wird die mechanische Funktion von den außenliegenden Schalen übernommen, die die Schicht mit der verbesserten Isolationseigenschaft einschließen.

Auch ist gefunden worden, daß mit einem mehrlagigen, insbesondere fünflagigem Aufbau des Ziegelsteines gute Ergebnisse erzielt werden. Es bietet sich hier die Möglichkeit, entweder die außenliegende und mittig innenliegende Lage aus gleichem Material, insbesondere aus Ziegelsteinmasse mit höherer Dichte und somit höherer Stabilität herzustellen. Es ist aber auch möglich, einen Schichtenaufbau zu wählen, bei dem drei verschiedene Materialien verarbeitet werden. Zum Beispiel kann

in der zweiten und vierten Schicht eine Ausgestaltung gewählt werden, um zum Beispiel das Einbringen von Isolationsleitungen in die Wand zu erleichtert. Es ist in gleicher Weise auch möglich, einen entsprechend komplexeren Aufbau des Ziegelsteines vorzusehen.

In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dichte der Ziegelsteinmasse mit niedriger Dichte von 0,15 bis 0,69 kg/dm beträgt. Bei Materialien mit dieser Dichte wurden sehr gute Wärmeisolationseigenschaften nachgewiesen, wobei sich dieses Material somit als innenliegende Lage des (dreilagigen) Ziegelsteines eignet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dichte der Ziegelsteinmasse einer Lage von 0,7 bis 2,0 kg/dm beträgt. Ziegelsteine, die aus der Ziegelsteinmasse mit Dichte 0,7 bis 2,0 kg/dm hergestellt sind, weisen eine gute mechanische Stabilität auf. Bei einem dreilagigen Stein werden zum Beispiel die außenliegenden Lagen aus entsprechendem Material gebildet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der volumenmäßige Anteil der außenliegenden Schale bzw. der Ziegelsteinmasse mit der höheren Dichte am Ziegelstein zwischen 5 und 50% beträgt. Entsprechend der mechanischen Anforderung an den Stein wird somit insbesondere der Bestandteil der Lage mit der höheren Dichte des Ziegelsteines variiert, um eine entsprechende Druckfestigkeit und Belastbarkeit des Steines zu erzeugen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Ziegelsteinmasse mit geringer Dichte eine Porenton- oder Schaumziegelmasse vorgesehen ist. Dieses Material ist aufgrund geringer Dichte und guter Wärmeisolation hinlänglich bekannt und eignet sich zum Beispiel als innenliegendes Isolationsmaterial.

Gute Eigenschaften sind hierbei bei Rohmassen der Schaumziegelmassen gefunden worden, die überwiegend aus Schlicker bestehen, welchem Zusatzstoffe wie Polystyrol, Sägemehl, Stohhäcksel, Perlite und/oder Schäumungsmittel wie Tensidschaum oder Proteinschaum zugesetzt ist. Als Rohmasse wird hierbei die noch nicht gebrannte Ziegelmasse angesehen, wie sie zum Beispiel zur Herstellung der Ziegelsteine aufbereitet und gemischt wird. Bei der Materialzusammensetzung von ca. 27 bis 37 Volumen % Ziegelschlicker (mit einem Wassergehalt von ca. 35 bis 42%), 25 bis 35 % Polystyrol, 2 bis 12% Sägemehl, 10 bis 20% Strohhäcksel, 10 bis 20% Perlite und 10 bis 20% Tensidschaum oder Proteinschaum, wurde eine Schaumziegelmasse mit einer Rohdichte von ca. 0,4 kg/dm und einem Wärraeleitquotienten von 0,09 W/(mK) erzeugt. Die angegebenen Prozentzahlen beziehen sich auf die Volumenanteile.

Zur Stabilisierung des Tensidschaumes wird Natron-Wasserglas als Stabilisator bevorzugt. Dessen Anteil liegt sehr gering bei ca. 0,1 bis 1%, bezogen auf den Ziegelton.

Durch den Einsatz von Verflüssigern, zum Beispiel Silikophosphat, wird der Wasserbedarf in der Ziegelsteinmasse gesenkt, wodurch der Schwund beim Trocknen des Materiales reduziert wird. Günstigerweise werden hierbei 0,2 bis 1%, bezogen auf den Ziegelton, beigesetzt.

Es ist gefunden worden, daß es günstig ist, wenn eine feuchte Ton-Lehm-Mischung als Rohmasse für die Ziegelsteinmasse der außenliegenden Lage dient. Ähnlich wie der Schlicker, der als Ausgangsstoff für die Porenton- oder Schaumziegelmasse im Inneren oder in einer anderen Lage des Ziegels dient, besteht die Ziegelsteinrohmasse aus einer Ton-Lehm-Mischung, die mit Wasser angereichert ist, um eine feuchte Ton-Lehm-Mischung zu ergeben. Es ist hierbei zu beachten, daß die so aufbereitete Mischung zum Beispiel bei einem Strangpreßverfahren zu einem

Rohling verarbeitet wird, wobei der Feuchtigkeitsgrad dieser Ziegelsteinrohmasse so gewählt wird, daß eine Herstellung durch das Strangpreßverfahren möglich ist. Der in dem Strangpreßverfahren gebildete Rohling wird dann geteilt und getrennt um zwischen sich einen Innenraum zu bilden, der dann in den nachfolgenden Verfahrensschritten mit der Schaumziegelraasse ausgefüllt wird.

Die Rohmasse der Schaumziegelmasse besteht unter anderem aus Schlicker. Bei Schlicker handelt es sich um eine Ton-Lehm-Wassersuspension. Hierbei wird bevorzugterweise ein Wasseranteil des Schlickers gewählt der höher ist, als der Wasseranteil der feuchten Ton-Lehm-Mischung der Rohmasse der außenliegenden Lage. Der Wasseranteil im Schlicker bestimmt im wesentlichen die Fließfähigkeit des Schlickers. Durch den Einsatz eines Verflüssigers kann der Wasseranteil bei gleicher Viskosität gesenkt werden. Ein geringerer Wasseranteil verringert die Fließfähigkeit, weshalb in der Ton-Lehm-Mischung als Rohmasse für die Ziegelsteinmasse der äußeren Lage ein Wasseranteil von 15 bis 35 % angestrebt wird, um die äußere Lage formstabil und von selbst stehenbleibend zu gestalten. Hingegen ist es von Vorteil, ein höheren Wasseranteil, zum Beispiel bei dem Schlicker der inneren Lage zu verwenden, um diese zum Beispiel pumpfähig zu halten. Es wird hierbei ein Wassbestandteil der Ziegelsteinrohmasse zwischen 30 und 45 %, jeweils bezogen auf das Volumen, angestrebt.

Neben der Verwendung einer feuchten Ton-Lehm-Mischung als Material für die äußere Lage ist es auch bekannt, trockenverpressten Lehm- und/oder Tonstaub zu verwenden. Dieser fällt zum Beispiel als Abfallprodukt der Trockenschleifanlage bei der Planschleifung der Ziegelsteine an, und kann auf diese Weise wiederverwendet werden. Das Planschleifen erfolgt hierbei noch vor dem abschließenden Brennen, was zu einem Sintern des

Tons bzw. Lehms führt, entweder vor oder nach einer Trocknung des Rohlings.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausgesaltung des Ziegelsteines, sondern erstreckt sich auch auf eine Wand, die aus mehreren Ziegelsteinen, wie beschrieben, aufgebaut ist. Die Wand, wie sie zum Beispiel im Bauwerk verwendet wird, hat mehrere Funktionen zu erfüllen, wobei der vorschlagene Verbundstein als Ziegelstein sehr gute, auf die Belastung anpassbare mechanische Stabilität aufweist, und in gleicher Weise auch bezüglich der Wärmeisolierung optimierbar ist.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Ziegelstein kann an einer Wand auch als Isolationsbaustein verarbeitet werden. Dies ist zum Beispiel bei der nachträglichen Dämmung oder bei der Renovierung von Vorteil. Der vorgeschlagene Stein bzw. Verbundstein wird dann zum Beispiel entsprechend der Isolationsaufgabe optimiert, die mechanische Belastbarkeit kann gesenkt werden, da auf der mit diesen Steinen gebildeten Wand keine sonsigen Lasten aufliegen.

Weitere erfindungsgemäße Gegenstände sind in den Unteransprüchen beschrieben.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1 a, 2 a in einem ersten Herstellungs

schritt die äußeren Lagen zweier Varianten des erfindungsgemäßen Ziegelsteines,

Fig. 1 b, c, 2 b, c in einem horizontalen Schnitt

zweimal zwei Varianten des er-

findungsgemäßen Ziegelsteines,

Fig. 3, 5 in einem horizontalen Schnitt Aus

gestaltung einer erfindungsgemä(3en Wand,

Fig. 4, 6 eine weitere Variante des erfin

dungsgemäßen Ziegels,

Fig. 7 eine Grafik über die Wärmeleitfä

higkeit von Ziegelscherben in Abhängigkeit
von der Scherbenrohdichte
.

In Fig. 7 ist die Wärmeleitfähigkeit von Ziegelscherben in Abhängigkeit der Scherbenrohdichte gezeigt. Die schlechtere Wärmeisolation bzw. die bessere Wärmeleitfähigkeit bei höherer Scherbenrohdichte, erklärt sich durch den besseren Festkörperverbund der Steine mit höherer Dichte. Insbesondere die Proben, die geringere Dichte aufweisen, sind als Schaumziegel ausgebildet und weisen in ihrem Verbund mehr oder weniger viele Poren auf, die den Festkörperverbund regelrecht durchlöchern und dadurch eine thermische Entkopplung ergeben. Es ist klar, daß die Porenkammern im Festkörperverbund deren Stabilität verschlechtern, weswegen die Druckfestigkeit mit zunehmendem Porenanteil sinkt.

Die nachfolgende Liste gibt einen kurzen Überblick über die relevanten physikalischen Eigenschaften von normalen Ziegeln, Porentonziegeln und Schaumtonziegeln.

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	normaler Ziegel	Porenton-Ziegel	SchaumtonziegeI
Dichte	1,0-2,0 kg/dm³	0,6-0,9 kg/dm³	0,2-0,6 kg/dm
Wärmeleitfähigkeit	0,25-0,60 W/mK	0,14-0,18 W/mK	0,05-0,15 W/mK
Druckfestigkeit	10-35 N/mm²	6-12 N/mm	0,4-2,0 N/mm²

Der erfindungsgemäße Vorschlag zielt auf einen Verbundstein bzw. einen Stein, welcher bezüglich der Wärmeisolationseigenschaften und der Druckfestigkeit getrennt optimiert ist. In Fig. Ib, Ic, sind zwei verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steines 1 dargestellt. Es handelt sich bei beiden Ziegelsteinen 1 nach Fig. Ib, Ic, um Ziegelsteine, die aus drei Lagen &Agr;&khgr;, Ä2 und B gebildet sind. Die beiden äußeren Lagen &Agr;&khgr;, Ä2, werden hierbei aus einem festeren, mit einer höheren Dichte ausgestatteten Ziegelsteinmasse gebildet.

Der erfindungsgemäße Ziegelstein 1 wird wie folgt hergestellt:

In Fig. 1 a ist ein erster Ziegelrohling 10 gebildet, der zum Beispiel aus Ziegelsteinmasse mit einer hohen Dichte besteht. Dieser Ziegelrohling ist mit großen innenliegenden Kammern 11 ausgestattet, die von Stegen 12 unterteilt sind. Der Ziegelrohling wird zum Beispiel nach bekannten Verfahren der Ziegelherstellung in einem Strangpressverfahren gebildet. Er besteht zum Beispiel aus trockenverpresstem Ziegelstaub oder aus einem Schlicker mit verhältnismäßig geringem Wasseranteil. Der Ziegelrohling wird längs seiner Längserstreckung mittig in zwei Ziegelhälften 13 und 14 geteilt. Hierzu dienen bekannte Schneidvorrichtungen, zum Beispiel eine Schneidschnur oder ein

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Schneidmesser, wie sie auch sonst für das Teilen von Ziegelsteinmassen bekannt sind. Der Ziegelrohling wird hierbei zum Beispiel luftgetrock.net, damit er eine gewisse Formstabilität gewinnt.

Die beiden Ziegelhälften 13, 14, bilden dann die außenliegenden Lagen A]_ und A2· Der Zwischenraum zwischen den außenliegenden Lagen A^, A2, wird mit der innenliegenden Lage B ausgefüllt. Die innenliegende Lage B besteht hierbei zum Beispiel aus einer Ziegelmasse mit geringerer Dichte und damit verbesserter Wärmedämmeigenschaft. Hierzu wird bevorzugt auch Poren- oder Schaumtonziegelmasse 20 verwendet.

Die als Lage B dienende Schaumtonziegelmasse 20 weist Aussparungen 21 auf, die zum Beispiel durch Verlustkörper entstanden sind. Die Verlustkörper sind zum Beispiel ausbrennbar und werden bei dem abschließenden Brennen des Ziegelsteines 1 rückstandslos verbrennen und in dem Ziegelstein 1 eine Hohlkammer 21 bilden. Die Hohlkammer kann sich hierbei über die ganze Höhe des Ziegelsteines 1 erstrecken oder nur in einem Teil, zum Beispiel einer Hälfte des Ziegels, vorgesehen sein. Als Material für den Verlustkörper kommen zum Beispiel Polystyrol, Holz, Pappe, Papier oder andere organische Materialien in Frage.

Die bei dem Ziegelrohling 10 vorgesehenen Stege 12 werden durch das Aufteilen des Ziegelrohlings in zwei Ziegelhälften 13, 14, mittig getrennt. Es entstehen somit Vorsprünge 15, die in den Raum der mittleren Lage B reichen und so eine Verzahnung zwischen der außenliegenden Schicht A und der innenliegenden Schicht B ergeben. Allgemein wird auch vorgesehen, daß die Kontaktoberfläche 16 zwischen den beiden Lagen, Vorsprünge, Absätze, Verzahnungen oder sonstige Rauhigkeiten aufweisen. Dadurch wird erreicht, daß das Verbinden der Materialien der beiden Lagen verbessert wird, da dadurch eine entsprechend

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große Oberfläche gebildet wird. Hierbei werden Verbindungen sowohl im mikroskopischen als auch im makroskopischen Bereich geschaffen.

In Fig. 1 c ist angedeutet, daß auf die Verwendung einer Hohlkammer 21 verzichtet werden kann, um einen erfindungsgemäßen Ziegel herzustellen.

Fig. 2 b, 2 c, zeigen weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ziegelsteines 1. In Fig. 2 a ist gezeigt, daß der Ziegelrohling 30 hier gegenüber der Ausgestaltung von Fig. 1 a schmäler ist. Der Ziegelrohling 30 wird wiederum längs seiner Erstreckungen mittig geteilt. Der Ziegelrohling weist kürzere Stege 31 auf, die die beiden Hälften 32 und 33 des Ziegelrohlings miteinander verbinden. Wiederum bildet die erste Ziegelhälfte 32 die äußere Lage A^ und die zweite Ziegelhälfte 33 die äußere Lage A2, welche die innere Lage B einfassen.

Da der Verbindungssteg 31 sehr kurz ist, resultiert ein schmaler Ziegelrohling 30. Hieraus resultiert auch, daß die Verzahnung 34 nicht sehr weit in die mittlere Lage B vorsteht.

In Fig. 2 b, 2 c, sind unterschiedliche Hohlkörper 21 eingearbeitet. Es ist aber auch möglich, diesen Ziegelstein in einer Wand mit einer ganz ausgefüllten mittleren Lage B auszustatten. In den Figuren 1, 2, wurden dreilagige Ziegelsteine 1 vorgeschlagen.

In Fig. 4 wird ein nur zweilagiger Ziegelstein 4 beschrieben. Die erste, schmälere Schicht 40, besteht hierbei zum Beispiel aus einem schwereren, mit einer höheren Dichte ausgestatteten Ziegelsteinmasse. Er wird zum Beispiel als erste Hälfte 32 des Ziegelrohlings 30 nach Fig. 2 a gewonnen. An diesem wird eine verhältnismäßig dickere zweite Schicht 41 eines leichteren Poren- oder Schaumkeramikziegels angeschlossen. Durch die Ver-

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zahnung 42 wird der Verbund zwischen diesen beiden Schichten verbessert. Abschrägungen 43 an den Enden des Ziegels 4 ermöglichen eine Nut- und Federverbindung mit den anschließenden Ziegelsteinen. Dies wird zum Beispiel in Fig. 3 dargestellt (siehe Verbindungsbereich 45).

In Fig. 3 ist zum Beispiel der Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Wand dargestellt. Der Ziegelstein 4 wird hierbei zum Beispiel als zusätzliches Isolationsmittel vor diese Wand 5 gestellt. Es ist aber auch möglich, herkömmliche Ziegel 5 mit einem Isolationsziegelstein 4 zu ergänzen. Die dunkel gezeichneten Anteile des Ziegelsteines sind hierbei einem Material mit höherer Dichte zuzuordnen, die helleren Anteile entsprechen Material mit geringerer Dichte. Es ist klar, daß die Hauptlast eines Gebäudes dann von den Ziegelsteinen 5, mit dem breiten Querschnitt getragen werden, wogegen der Verbundziegelstein 4 zum Beispiel als Verblendung mit Isolationswirkung vorgesehen ist und deswegen keine oder nur geringe Last aufzunehmen hat.

In Fig. 5, 6, wird wie in Fig. 3, 4, eine erfindungsgemäße Wand bzw. ein erfindungsgemäßer zweilagiger Ziegel beschrieben, wobei hier der Ziegelrohling 10 nach Fig. 1 a dient.

Ein zweilagiger Ziegelstein 4 kann auch dadurch erreicht werden, daß der fertige dreilagige Ziegelstein, zum Beispiel nach Fig. 1 b oder 2 b, mittig geteilt wird.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Ziegel erfolgt zum Beispiel nach folgendem Verfahren:

Zunächst wird Ziegelstaub, zum Beispiel als Abfallprodukt der Trockenschleifanlage der Planschleifung der Ziegel zu rechteckigen Ziegeln, mit möglichst geringen Außenwandstärken, isostatisch verpresst. Diese Rohlinge werden dann geteilt und zum Beispiel in eine Form gestellt. Zwischen den beiden Ziegel-

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hälften werden Styroporeinlagen oder Einlagen aus leicht ausbrennbaren Stoffen eingelegt. In dieser so vorbereiteten Form wird dann das Material der mittleren Lage eingefüllt. Hierzu dient die Schaumtonmasse.

Die so gefüllten Quader werden in einer Trockenstraße bei Bedarf vorgetrocknet. Die Trocknung erfolgt hierbei zum Beispiel durch einen Konvektionstrockner oder durch Mikrowelle. Unter Umständen findet zwischen den Materialien der Außenschale und der Füllung ein Schwindungsvorgang statt, weshalb nach einem ersten Abtrocknen die mittlere Lage nochmal aufgefüllt wird. Nach Bedarf wird dann auch der Trocknungsvorgang nochmals wiederholt. Nach dem Trocknungsvorgang oder auch erst nach dem Brennvorgang werden die so hergestellten Ziegel, zumindestest an den Lagerflächen, plangeschliffen. Es ist auch möglich, den Ziegel an allen sechs Außenflächen zu schleifen, wodurch die Produktqualität erhöht wird.

Neben der Verwendung von Ziegelstaub für die Herstellung der Außenschalen ist es auch möglich, Schlicker zu verwenden. Die Schalen werden dann zum Beispiel durch konventionelle Strangpressverfahren hergestellt.

Die Schaumtonmasse wird auf Basis eines herkömmlichen Tonschlickers vorbereitet. Hierbei wird der Tonschlicker mit einem Wasseranteil von ca. 30 bis 40% in einer Mischanlage, zum Beispiel unter Zugabe eines Verflüssigers, hergestellt. Der Verflüssiger bewirkt, daß der Wasseranteil im Schlicker gesenkt werden kann. Es ist hierbei zu beachten, daß der Schlicker möglichst schwindungsarm sein soll. Dadurch werden Materialspannungen zwischen der Füllung und der Schale verringert. Für eine bessere Verarbeitbarkeit des Schlickers kann der Schlickertank vorbeheizt werden bzw. das Wasser zum Anrühren des Schlickers erwärmt werden.

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Es erfolgt dann die Zugabe der Porosierungsstoffe, wobei hierzu Strohhäcksel, Polystyrol, Sägemehl, Perlite und/oder Tenside vorgesehen sind." Die so hergestellte Masse wird so lange vermischt, bis eine breiartige Ziegelsteinrohmasse entsteht.

Als letzter Schritt vor dem Einfüllen in die Form wird dieser Ziegelsteinrohmasse Schäumungsmittel und gegebenenfalls Stabilisatoren beigegeben. Die Schaumerzeugung erfolgt hierbei mittels handelsüblicher Schäumungsmittel, wobei hierzu Tenside bzw. Tensidschaum oder Schaumbildner auf Proteinbasis verwendet werden.

Die Schaumerzeugung erfolgt verfahrenstechnisch in sogenannten Schaumgeneratoren, die als Anlagenbestandteil den Schaum in die Ziegelsteinrohinasse einarbeiten bzw.- rühren.

Nachdem der Schaum untergerührt ist, wird das Gemisch in die vorbereitenden Formen der Ziegelschalen eingegossen.

Die Eigenschaften eines so hergestellten Steines sind eine deutlich verbesserte Wärmedämmung, bei gleichbleibend guten statischen Eigenschaften des Mauerwerkes aufgrund der stabilisierenden Schale. Darüber hinaus wurden die schalltechnischen Eigenschaften durch den Einsatz der porenreichen Füllung verbessert.

Der zwei- oder mehrlagige Aufbau kann auch durch ein integriertes Strangpressverfahren erfolgen, wie es z.B. in der deutschen Patentanmeldung "Ziegelstein sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Ziegelsteines" der gleichen Anraelderin beschrieben ist, die gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereicht wird. Auf diese Patentanmeldung wird vollinhaltlich Bezug genommen.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche

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sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims

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21 DEZ. 1997

Schutzansprüche:

1. Ziegelstein, bestehend aus mindestens zwei, in Gebrauchsstellung des Ziegels senkrecht zur Wärmestrorarichtung, insbesondere vertikal angeordneten Lagen (A, B), wobei die Lagen aus Ziegelsteinmasse bestehen und die Dichte der Ziegelsteinmasse der Lagen (A, B) des gebrauchsfertigen Ziegels unterschiedlich ist.
2. Ziegelstein nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte, äußere Lage (A2), wobei die beiden äußeren Lagen A2) aus gleicher Ziegelsteinmasse bestehen.
3. Ziegelstein nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem gebrauchsfertigen Ziegelstein (1) die Dichte der Ziegelsteinmasse der mittleren Lage (B) geringer ist, als die Dichte der Ziegelsteinmasse der außenliegenden Lage (A).
4. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mehrlagigen, insbesondere fünflagigen (C-A-B-A-C) Aufbau des Ziegelsteins .
5. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Ziegelsteinmasse der Lage, insbesondere der innenliegenden Lage (B) 0,15 bis 0,69 kg/dm beträgt.
6. Ziegelstein nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Ziegelsteinmasse der Lage, insbesondere der außenliegen-

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den Lage (A) von 0,7 bis 2,0 kg/dm beträgt.
7. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der volumenmäßige Anteil der außenliegenden Lage (A, A^, A2) bzw. der Ziegelsteinmasse mit der höheren Dichte am Ziegelstein (1) zwischen 5 und 50% beträgt.
8. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Ziegelsteinmasse der innenliegenden Lage (B) bzw. der Ziegelsteinmasse mit der geringeren Dichte eine Porenton- oder Schmauziegelmasse (20) vorgesehen ist.
9. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohmasse der Schaumziegelmasse (20) überwiegend aus Schlicker besteht, welchem Zusatzstoffe wie Polystyrol, Sägemehl, Strohhäcksel, Perlite und/oder Schäumungsmittel wie Tensidschaum oder Proteinschaum zugesetzt ist.
10. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumziegelmasse bei der Herstellung ein Schaumstabilisator und/oder ein Verflüssiger beigement ist.
11. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine feuchte Ton-

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Lehm-Mischung als Rohmasse für die Ziegelsteinmasse der außenliegenden Lage (A) dient.
12. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlickerbestandteil der Ziegelsteinrohmasse der innenliegenden Lage (B) einen höheren Wasseranteil, insbesondere zwischen 30% bis 45%, bezogen auf das Volumen hat, als die feuchte Ton-Lehm-Mischung der Ziegelsteinrohmasse der äußeren Lage (A), welche insbesondere einen Wasseranteil zwischen 15% und 35% besitzt.
13. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziegelsteinrohmasse der außenliegenden Lage (A) aus trockenverpresstem Lehm- und/oder Tonstaub besteht.
14. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktoberfläche (16) zwischen den Lagen (A,B) Vorsprünge (15), Absätze, Verzahnungen (34) und/oder Rauhigkeiten aufweist.
15. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der innenliegenden Lage (B) eine durch einen Verlustkörper gebildete Hohlkammer (21) vorgesehen ist.
16. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer ersten Lage (A), Stege (15) angeordnet sind, die in die benachbarte Lage (B) reichen und diese mindestens teilweise unterteilen.
17. Ziegelstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (15) aus dem gleichen Material bestehen, wie die erste Lage.
18. Wand, bestehend aus mehreren Ziegelsteinen, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.

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