-
Hochlochziegel
-
Die ErEindung bezieht sich auf einen Hochlochziegel aus porosiertem
keramischem Material mit einer sich zwischen den Lagerflächen erstreckenden Lochanordnung
aus Löchern und Stegen.
-
Aufgrund der porösen Struktur des Ziegelmaterials und der Lochanordnung
sind derartige Hochlochziegel stark wärmedämmend. Die Wärmedämmung ist um so höher,
je größer der Lochanteil ist. Aus statischen Gründen kann der Lochanteil jedoch
eine untere Grenze nicht unterschreiten. Die Löcher einer Lochanordnung sind in
der Regel länglich, zumeist rechteckig mit einer Längsachse quer zur Durchgangs
richtung
des Mauerwerks. Durch einen Vcrsatz der Löcher zueinander
wird in Mauerdurchgangsrichtuny eine maximale Steg läge zwischen Innen- und Außenseite
erzielt. Bekanntlich erfolgt die Wärmeübertragung vorwiegend über das Material der
Stege.
-
Es sind inzwischen Lochanordnungen entwickelt worden, die eine außerordentlich
hohe Wärmedämmung ermöglichen. Der Wärmeübergang konzentriert sich deshalb vorwiegend
auf die Stoß- und Lagerfugen. erkömmlicher Mörtel in den Fugen verschlechtert die
Wärmedämmung im Mauerwerk erheblich. Es ist daher auch bekannt, sogenannten wärmedämmenden
Mörtel zu verwenden, der eine weitaus geringere Wärmeleitfähigkeit als herkömmlicher
Mörtel aufweist.
-
Es ist auch bekanntgeworden, Hochlochziegel an den Stoßflächen mit
einem Zahnprofil zu versehen mit Zähnen und Zahnlücken, die bei aneinanderstoßenden
Steinen formschlüssig ineinandergreifen.
-
Abgesehen von dem Vorteil, daß eine Vermörtelung im Stoßfugenbereich
fortfallen kann, erhöht sich im Bereich der Stoßfuge die Wärmedämmung beträchtlich.
Es hat sich gezeigt, daß durch Strangpressen der Rohlinge infolge einer Verdichtung
des Materials im Zahnbereich eine ausreichende Paßgenauigkeit des Zahnprofils erreichbar
ist, so daß eine Art Labyrinthdichtung in der Stoßfuge entsteht.
-
Bei hochwärmedämmenden Hochlochziegeln hat sich gezeigt, daß
auch
bei Nichtvermörtelung der Stoßfuge dieser Bereich den größten Anteil zur Wärmeübertragung
trägt. Obwohl nur ein schmaler Bereich, findet die Hauptwärmeübertraguny über die
Stoßfuge statt.
-
Hochlochziegel werdendurch Strangpressen zunächst zu Rohlingen geformt,
die nach dem Brennen die fertigen Hochlochziegel ergeben. Durch das Strangpressen
erfolgt eine gewisse Verdichtung im Bereich der Zähne, so daß diesen eine erhebliche
Festigkeit verliehen wird und die Gefahr vermieden wird, daß sie bei der Handhabung,
beim Transport oder einer Baustelle beschädigt werden.
-
Formtechnisch hat sich als vorteilhaft erwiesen, derartige Hochlochziegel
so zu formen, daß sie auf einer gezahnten Stoßfläche auf einer Unterlage abgesetzt
werden, auf der sie dann auch dem Brennprozeß zugeführt werden. Hierfür ist indessen
erforderlich, daß die Zahnung bestimmten weiteren Anforderungen genügen muß, zumal
das Material vor dem Brennen noch verformbar ist. Gleichwohl dürfen die Zähne nicht
verformt werden, weil andernfalls das gewünschte formschlüssige Ineinandergreifen
nicht gewahrleistet ist.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hochwärmedämmenden
Hochlochziegel zu schaffen, bei dem die Wärmeleitfähigkeit
ãuch
in Stoßfugenbereich herabgesetzt wird.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Löcher der Lochanordnung
sich in die Zähne hineinerstrecken.
-
Bekanntlich weist ein Hochlochziegel eine Gitterstruktur auf, durch
die die einzelnen Löcher voneinander getrennt sind. Die Lochanordnung bzw. die Gitterstruktur
der Stege wird so gewählt, daß der Stein zum einen ausreichende statische Festigkeit
hat, auch als Rohling, daß zum anderen jedoch nur ein minimaler Wärmedurchgang möglich
ist. Bekanntlich ist der Wärmewiderstand eines Loches größer als der eines Steges.
Aus diesem Grunde verlaufen die länglichen Löcher normalerweise quer zur Durchgangsrichtung
der Wand.
-
Beim erfindungsgemäßen Hochlochziegel wird nun die Lochanordnung so
gewählt, daß die Löcher im Bereich der Zähne sich in diese hineinerstrecken. Auf
diese Weise wird beim Strangpressen eine besonders hohe Verfestigung der Zähne erreicht,
so daß der Rohling auf den Zähnen abgestellt werden kann, ohne daß Gefahr besteht,
daß er zu stark verformt, wenn er außerhalb der gewünschten Maße liegt. Die in die
Zähne sich hineinerstreckende Lochanordnung hat zudem den Vorteil, daß der Wärmedurchgangswert
stark herabgesetzt wird. Vorzugsweise sind mehrere beabstandete Löcher in die Zähne
hineingeführt.
-
Damit die Stoßfläche der Zähne nicht zu sehr geschwächt wird, sieht
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Lochenden annähernd den gleichen
Abstand von der Stirnseite der Zähne aufweisen. Der Abstand entspricht annähernd
dem Abstand der Löcher von dem Boden der Zahnlücken.
-
Bekanntlich gibt es verschiedene Lochanordnungen und Formen der Löcher.
Der erfindungsgemäße Gedanke soll sich auf alle bekannten Anordnungen erstrecken.
Besonders vorteilhaft ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfinduny, wenn
die Lochanordnung ovale Löcher aufweist. Sie bieten quer zur Längserstreckung eine
maximale Wärmedämmung und in Längserstreckung durch die Form der Stege eine maximale
Stabilität.
-
Für das formschlüssigb Ineinanderfüge der Stoßflächen benachbarter
Steine ist es im Prinzip gleich, ob die Endstoßflächen in Form von Zähnen oder Lücken
gebildet sind. Im vorliegenden Fall sieht jedoch eine Ausgestaltung der Erfindung
vor, daß die Endstoßflächen an einer Stoßfläche entweder Teil einer Lücke oder eines
Zahns sind. Dadurch wird die Stoßfläche, wenn über diese der Rohling auf die Unterlage
aufgesetzt wird, gleichmäßig belastet, und es wird verhindert, daß es zu einseitigen
Verformungen kommt. Es versteht sich, daß ein Aufsetzen über die Stoßfläche erfolgt,
deren Endstoßflächen Teil eines Zahns sind. Dadurch ist die Auflagefläche sowohl
gleichmäßig verteilt als auch für die gegebene Zahnung am günstigsten angeordnet.
-
Für die gestellte Aufgabe ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Breite
der gezahnten Stoßfläche größer als ihr Abstand ist und die Zahnteilung so gewählt
ist, daß auf 100 mm Stoßflächenbreite höchstens eine Zahn lücke und ein Zahn angeordnet
sind. Die Höhe der Zähne soll nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung höchstens
ein Drittel der Breite eines Zahns am Zahnfuß betragen. Auch hierdurch wird das
Aufsetzen der Zähne über die Stoßflächen nach dem Strangpressen erleichtert, ohne
daß eine Beeinträchtigung der Steinmaße zu befürchten ist.
-
Wärmedämmung im Stoßfugenbereich wird erfindungsgemäß dadurch erhöht,
daß von den Stoßflächen ausgehend, mindestens ein durchgehender, sich zwischen den
Lagerflächen erstreckender Einschnitt geformt ist, der den die Stoßfläche begrenzenden
Steg unterbricht bzw. um den Umfang des Einschnitts verlängert.
-
Bei dieser Ausgestaltung wird von der Tatsache ausgegangen, daß bei
Hochlochziegeln die Stoßfläche normalerweise eine mehr.oder weniger durchgehende
Wand ist Zur Bildung einer derartigen Wand ist ein fester Materialbereich erforderlich,
der die Löcher der Lochanordnung zur Stoßflächenseite begrenzt. Wie bereits erwähnt,
findet die Wärme leitung jedoch fast ausschließlich über das feste Material und
nicht über die Löcher statt. Beim erfindungsgemäßen Hochlochziegel ist
nun
mindestens ein von der Stoßfläche ausgehender Einsclnith vorgesehen. Bei entsprechender
Steinbreite werden vorzugs -weise zwei oder mehr Einschnitte geformt. Durch einen
derartigen Einschnitt wird die Stoßfläche unterbrocllen und damit der die Außenseite
begrenzende Steg um den Umfang des Einschnitts verlängert. Dies bedeutet einen erheblich
längeren Weg für den Wärmeaustausch und damit einen höheren Wärmewiderstand, wodurch
die Wärmedämnung erheblich he raufgesotzt werden kann.
-
Der erfindungsgemäße Einschnitt verläuft nach einer weiteren Ausgestaltung
etwa senkrecht zur Stoßfläche. Er kann jedoch auch mehr oder weniger im Winkel verlaufen,
dadurch würde jedoch das übrige Lochbild beeinträchtigt werden.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Einschnitt
etwa die Breite der Löcher auf. Die Löcher haben normalerweise gleiche Breite. Wenn
auch der Einschnitt die gleiche Breite erhält, können auch die den Einschnitt begrenzenden
Stege mit gleicher Breite wie die übrigen Stege versehen werden, so daß keine statisch
schwachen Stellen im Hochlochziegel gebildet sind.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der E schnitt
durch Öffnen eines stoßflächennahen Loches zur Stoßfläche gebildet. Auf diese Weise
wird das ursprünglich konzipierte
und auf optimale Wärmedämmung
ausgelegte Lochbild nicht verändert, und das Mundstück braucht lediglich so ausgelegt
zu werden, daß einige stirnflächennahe Löcher sich zur Stirnfläche öffnen.
-
Damit die Festigkeit des erfindungsgemäßen Hochlochziegels nicht leidet,
sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Einschnitte in beiden
Stoßflächen gegeneinander versetzt angeordnet sind. Würden die Einschnitte auf gleicher
Höhe liegen, würde dies unter Umständen eine zu starke Querschnittsschwächung des
Steins zur Folge haben.
-
Bis zum fertigen Brennen des Scherbens stellt der Rohling für den
Hochlochziegel ein empfindliches Teil dar. Daher sieht eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung vor, daß der Einschnitt im Bereich der Stoßfläche durch abbrechbare
Stege vorübergehend verschließbar ist. Die Stege, die abbrechbar sind, tragen vorübergehend
zur Stabilität des Scherbens bei.
-
Selbst wenn die Stege nach dem Brennen und der Verarbeitung stehen
bleiben, bilden sie für die Wärmeleitung eine Art Drossel, verringern mithin die
Wärmeleitfähigkeit in diesem Bereich.
-
Besonders vorteilhaft ist es, daß in mindestens einer Zahnlücke ein
Einschnitt geformt ist. Die ohnehin schon beträchtliche Wärmedämmung in der Stoßfuge
wird auf diese Weise nocherheblich erhöht.
-
Trotz der oben beschriebenen Maßnahmen kann eine gewisse Verformung
der Zähne eines Rohlings vor dem Brennen nicht immer vermieden werden. Daher ist
nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Mundstück zur Herstellung des
erfindungsgemäßen Ziegel so geformt, daß die stranggepreßten Rohlinge an den Enden
der Zähne eine vorzugsweise rechtwinklige Ausklinkung aufweisen. Die Ausklinkung
ist so gewählt, daß das Material der Zähne im Stirnbereich durch den Preßdruck seitlich
ausweichen kann in die Ausklinkung hinein. Das Aus- oder Zurückweichen der Stirnfläch
ist so gewählt, daß die endgültigen Abmessungen des Zahns erreicht werden, auch
in bezug auf die Zahnflanken bzw. Lückenflanken, wobei die Ausklinkung beim fertig
gebrannten Stein ganz oder nahezu verschwindet.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen daß
die Ecken zwischen der Stoßfläche und den freien Seitenflächen des Steins eine Ausklinkung
aufweisen. Die Ausklinkunc ermöglicht ein gleichmäßiges Aussehen der Wand, vor allem,
wenn die Außenseiten des Steins sogenannte Putzrillen aufweise Dadurch ergibt sich
ein gleichmäßiges Muster der Putzrillen.
-
Die Ausklinkung ermöglicht ferner ein sauberes Aussehen der Fuge,
auch wenn im Fugenbereich ein gewisser Spalt vorhanden sein sollte. Durch die Ausklinkung
endet die Fuge im Boden der Ausklinkung, erstreckt sich mithin nicht bis zur Außcseite
der
Wand.
-
nusführungsbeispie le der Erfindung werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Hochlochziegel nach der Erfindung.
-
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsforn eines
Nochlochziegels nach der Erfindung.
-
Fig. 3 zeigt schematisch einen Teil der Stoßfläche des erfindungscjemäßen
Hochlochziegels im Rohlingszustand.
-
Fig. 4 zeigt ein ahnliches Profil wie Fig. 3 für einen Rohling, jedoch
kurz vor dem Brennvorgang.
-
Bevor auf die Zeichnungen näher eingegangen wird, sei vorangestellt,
daß jedes der gezeigten und beschriebenen Merkmale fiir sich oder in Verbindung
mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung ist.
-
Der in Fig. 1 dargestellte Hochlochziegel besitzt zwei Stoßflächen
10, 11 sowie zwei freie Außenseiten 13, 14, die in bekannter Weise mit parallel
beabstandeten Putzrillen versehen sind. Die Stoßflächen 10, 11 sind von einem durchgehenden
Zahnprofil gebildet mit Zähnen 15 und Zahnlücken 16.
-
Die Zähne 15 und die Zahnlücken 16 haben jeweils gleichc Länge. Die
Zahnprofile der Stoßflächen 10, 11 sind kompl.ementär, so daß aneinanderstoßende
Steine über ihre Zahnprofile formschlüssig ineinandergreifen. Die Stoßflächen der
Zähne 15 liegen jeweils in einer Ebene ebenso wie die Böden der Zahnlücken 16. Die
Höhe der Zähne 15 bzw. die Tiefe der Zahnlücken beträgt etwas weniger als ein Drittel
der Breite der Stoßflächen der Zähne bzw. des Bodens der Lücken.
-
Der Hochlochziegel besitzt eine Lochanordnung mit länglichen Löchern
17, die durch Längs- und Querstege voneinallder getrennt sind. Die Querstege sind
(in Wanddurchgangsrichtung betrachtet) jeweils versetzt zueinander, um den Weg für
die Wärmeleitung und damit die Wärmedämmung zu vergrößern. In Längsrichtung sind
die Stege hingegen durchlaufend. Wie man ferner aus Fig. 1 entnimmt, sind die Stoßflächen
durch einen in Wanddurchgangsrichtung verlaufenden Steg 10' begrenzt, der dem Verlauf
der Zähne 15 und Zahnlücken 16 angepaßt ist.
-
Damit sich der Steg 10' im Bereich der Zähne nicht vergrößert, setzt
sich die Lochanordnung im Bereich der Zähne 15 fort, wie etwa bei 18, 19 oder 20
gezeigt. Im linken Zahii 15 der Stoßfläche 10 sowie im Bereich der Stoßfläche 11
sind Zähne mit relativ im Durchmesser kleinen kreisförmigen Löchern 21 geformt.
Es versteht sich, daß sämtliche Löcher ebenfalls im Strangpreßverfahren geformt
werden.
-
lrie Allordnung der Lochung im Zahnbereich hat den weiteren Vortcil,
daß die gewünschte Rohdichte erreicht werden kann, ohlle daß es einer zu starken
Porosierung bedarf. Wäre dies nicht der Fall, würden die Herstellungskosten des
Steines höher liegen.
-
Im Bereich der Endstoßflächen 22, 23 der Stoßfläche 10 sind rechtwinklige
Ausklinkungen 24 bzw. 25 geformt. Bei aneinanderstoßenden Steinen wirken sie ähnlich
wie die Putzrillen 13.
-
Ferner verlegen sie die Fuge um die Tiefe der Ausklinkung 24, 25 nach
innen, so daß diese weniger sichtbar sind.
-
Wie ferner aus Fig. 1 zu erkennen, sind zwei Löcher 28, 29 im Bereich
der Zahnlücken 16 zur Stoßflächen 10 geöffnet.
-
Entsprechende Öffnungen finden sich auch in den Zahnlücken 16 der
Stoßfläche 11. Der Verlauf der Stoßflächen 10, 11 wird daher durch die auf diese
Weise gebildeten Einschnitte unterbrochen. Es kommt daher zu einer erheblichen Verlängerung
des Steges 10' in Richtung Wanddurchgang. Auf diese Weise kann die Wärmedämmwirkung
im Bereich der Stoßfuge noch erheblich vergrößert werden.
-
Wie in Fig. 1 bei 30 gestrichelt dargestellt, können die nahe an die
Zahnlücke heranreichenden Löcher durch einen abbrechbaren Steg geschlossen sein,
der zum Beispiel nach dem Brennen entfernt wird. Selbst wenn der Steg 30 nach dem
Brennen
nicht entfernt wird, ist seinc Wärmedäimuung größcL als bei einem üblichen Steg
entsprechend 10' nach Fig. 1.
-
Der in Fig. 2 dargestellte Stein gleich in seiner äußcren Form dem
nach Fig. 1. Daher sind übereinstimnende Teile mit gleichen Bezugs zeichen versehen,
in Fig. 1 jedoch mit einem Index a. Der Stein nach Fig. 2 besitzt eine LochanorclIlung
26 aus elliptischen langgestreckten Löchern mit Längserstreckung quer zur Wanddurchgangsrichtung.
Wie ferner zu ersehen, erstrecken sich jeweils drei Löcher in die Zähne 15a, wie
zum Beispiel bei 27 dargestellt. Die Enden der Löcher 27 liegen in einer Höhe, und
die Enden laufen annähernd parallel zur Stoßfläche der Zähne 15a. Dies trifft im
übrigen auch auf den Stein nach Fig. 1 zu. Der Steg 10a' wird daher auf diese Weise
verlängert, was zur Verbesserung der Wärmedämmung citrägt. Wie bei 28a oder 29a
bezüglich der Stoßfläche 10a dargestellt, sind einige Löcher 26 zur Stoßfläche 10a
hin offen entsprechend den Löchern 28, 29 gemäß Fig. 1. Entsprechende Einschnitt
finden sich in den Zahn lücken der Stoßfläche lla.
-
Der Strang tritt beim Extrudieren- vorzugsweise auf dem Zahnprofil
aus. Eine Beeinträchtigung der Einschnitte ergibt sich dadurch nicht.
-
Beim Strangpressen eines Steins nach Fig. 1 tritt der Strang
auf
den Zähnen 15 der Stoßfläche 11 aus; Die Stoßfläche 11 besitzt lediglich zwei Zähne
sowie zwei halbe Zähne in den Endbereichen. Dic Gesamtauflagefläche beider Stoßflächen
10, 11 ist zwar gleich, im Bereich der Stoßfläche 11 jedoch besser verteilt. Das
Austreten auf einer Stoßfläche verhindert, daß der Rohlingsstrang oder die anschließend
abgeschnittenen Rohlinge mehr oder weniger zusammensacken. Die Längsstege geben
eine ausreichende Stahilität. Durch das Anordnen der Lochanordnung auch in den Zähnen
kommt es zu einer ausreichenden Verdichtung des Materials im Zahnbereich, so daß
die Zähne sich nur unwesentlich verformen.
-
Fig. 3 zeigt ein Zahnprofil 30 eines Stranges bzw. eines Rohlings
beim Austreten aus dem Mundstück. Man erkennt, daß die Zähne 31 eine im Querschnitt
rechteckige Erhöhung 32 aufweisen, die jedoch durch Ausklinkungen 33 eine geringere
Breite aufweist, als wenn das Trapezprofil der Zähne sich bis zur Stoßfläche fortsetzte.
-
Der Strang tritt auf dem Profil 30 aus. Da er noch eine gewisse Verformungsfähigkeit
aufweist, wird das Material im Stoßflächenbereich der Zähne 31 etwas zusammengedrückt.
-
Das seitlich ausweichende Material tritt in dem Bereich der Ausklinkungen
33, so daß ein gleichmäßiges Zahnprofil 34 gemäß Fig. 4 entsteht. In Fig. 4 ist
durch gestrichelte Linien 35 die Erhöhung 32 angedeutet, die während der Handhabung
und
während des Transports des Strangs bzw. der Rohlinge vor dem Brennen verformt wird.
Da das Material in seinen Eigenschaften bekannt ist, können die Erhöhungen 32 und
die Ausklinkungen 33 so bemessen werden, daß das Profil 34 die gewünschten Abmessungen
hat, und die Zähne und Lücken formschlüssig ineinandergreifen.