DE4201553A1 - Wandstein - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wandstein mit einer Anzahl sich zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rändern erstreckender paralleler, in gleichem Abstand angeordneter Nuten in mindestens einer Seitenfläche des Wandsteins.

Aus der CH-PS 3 98 020 ist ein derartiger Wandstein bekannt. Die Nuten sind hinterschnitten und sollen dazu dienen, den aufzubringenden Putz formschlüssig zu verankern, so daß eine Vorbehandlung der Putzoberfläche entfällt.

Aus der DE-OS 32 18 911 ist eine Putzfassade bekannt, die zwar nicht aus Formsteinen, sondern aus Dämmplatten aufge­ baut ist, die aber ebenfalls mit Nuten versehen ist, welche hier horizontal angeordnet sind. Die Nuten dienen demselben Zweck, nämlich der Verankerung des Putzes.

Für den Ofenbau ist der eingangs genannte Wandstein deswegen nicht geeignet, weil die Gesamtputzstärke im Bereich der Nu­ ten wesentlich größer als in den angrenzenden Bereichen ist. Die Wärmedehnungszahlen eines gebrannten feuerfesten Steins, z. B. eines Schamottesteins, und des Putzauftrages sind ungleich. Daher entstehen bei hoher Temperaturbeanspruchung Spannungen, die zum Abspringen des Putzes vom Wandstein führen können. Man spricht hier von einem Abspaltungseffekt. Lokal unter­ schiedliche Putzstärken, insbesondere in geradliniger Orien­ tierung begünstigen mangels stetiger Übergänge den lokalen Abspaltungseffekt. Würde man das Nutenprinzip auf einen Schamotte-Wandstein für den Ofenbau anwenden, so wären Rißbildungen parallel zu den Nuten in der Putzfläche unver­ meidbar.

Neuerdings werden Öfen, insbesondere Kachelöfen, mit zusätz­ lichen Heizleitungen ausgestattet, um z. B. die Ofenwände auch mit Warmwasser aus der zentralen Warmwasserheizung auf- bzw. vorwärmen zu können. Das Verlegen von Rohrschlangensystemen an den Ofenwänden erfordert jedoch Spezialkenntnisse und ist im übrigen zeitaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wandstein der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß er einmal für den Ofenbau insbesondere hinsichtlich des besseren Putzhaftvermö­ gens optimiert wird und zum anderen auch so ausgebildet ist, daß er das Verlegen einer Wasserleitung bzw. einer elektri­ schen Heizleitung begünstigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wandstein aus feuerfestem tonerdehaltigem Material besteht und für den Ofenbau bestimmt ist, daß er plattenförmig mit zwei parallelen Breitseitenflächen ausgebildet ist, daß die Nuten in mindestens einer der beiden Breitseitenflächen vorgesehen sind, daß alle oder jedenfalls die meisten Nuten jeweils mit mindestens einer benachbarten Nut durch einen quer zur Nutrichtung verlaufenden Verbindungskanal verbun­ den sind, dessen Breite und Tiefe wenigstens bereichsweise mindestens gleich der Breite und Tiefe der Nuten ist und daß der Wandstein als Träger einer Heizleitung ausgebildet ist, die in mindestens eine Nut und mindestens einen Verbindungska­ nal so einlegbar ist, daß sie allenfalls geringfügig über die Breitseitenfläche vorsteht.

Im Unterschied zum Stand der Technik erstrecken sich also winklig zu den Nuten zusätzliche Verbindungskanäle. Diese Ver­ bindungskanäle kreuzen also die Nuten. Mit diesem Prinzip wird eine gleichmäßigere Verteilung der in den Wandstein eingreifenden Haltefüßchen des aufzutragenden Putzes erzielt. Die Folge ist, daß die thermischen Spannungen gleichmäßiger über den Wandstein verteilt werden, so daß die gefährdeten Ab­ spaltungszonen abgebaut werden. Der aufzutragende Putz haf­ tet daher insgesamt besser am Stein und die Gefahr der Riß­ bildung ist maßgeblich herabgesetzt. Darüber hinaus ermögli­ chen nun aber die Verbindungskanäle zwischen den Nuten, daß die Nuten zur Aufnahme eines Wasserleitungsrohres oder eines elektrischen Heizkabels ausgenutzt werden können, denn die Verbindungskanäle erlauben das Verlegen eines Rohrbogens, so daß eine Verbindung zur benachbarten Nut gegeben ist. Der neue Wandstein hat also damit die Funktion eines Rohr­ schlangenträgers und da sich der Nutabstand wie auch die Nutbreite auf bestimmte biegsame Kupferrohre einstellen läßt, ermöglicht der erfindungsgemäße Wandstein das Ver­ legen einer Heizrohrleitung auch von weniger geschultem Personal.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Breitseitenfläche des Wandsteins eine Anzahl in parallelen Reihen und dazu unter einem Winkel in unter sich parallelen Spalten angeordneter Vorsprünge auf, die kreisförmig oder polygonal konturiert sind, deren Oberflächen im wesentlichen in der Putzträgerfläche liegen und die in Spalten- und in Reihenrichtung von den jeweils benachbarten Vorsprüngen ei­ nen Abstand gleich der minimalen Nutbreite aufweisen. Vorzugs­ weise stehen die Spalten auf den Reihen rechtwinklig, so daß die Verbindungskanäle die Nuten rechtwinklig kreuzen. Die Verbindungskanäle münden genauso wie die Nuten an gegenüber­ liegenden Rändern offen, so daß durch Nebeneinandersetzen meh­ rerer Steine die Nuten stufenweise verlängert werden, wie auch durch Übereinandersetzen von Steinen die Verbindungska­ näle entsprechend verlängert werden. Somit läßt sich mit dem neuartigen Wandstein eine Wand aufbauen, die vollflächig mit einer Heizrohrschlange belegt werden kann, welche ihrerseits in dem Nuten-Verbindungskanal-System untergebracht ist. Der Durchmesser der kreisförmig oder polygonal konturierten Vorsprünge ist mindestens gleich dem doppelten minimalen Krümmungsradius der Rohrleitung. Eine Weichkupferrohrleitung mit einem Durchmesser von 10 mm erfordert im allgemeinen ei­ nen Mindestkrümmungsradius gleich dem Dreifachen des Rohr­ durchmessers, also hier etwa 30 mm. Die Vorsprünge haben dann einen Durchmesser von etwa 60 mm, so daß eine Rohrschlange in die aus Wandsteinen aufgebaute Wand unter Ausnutzung aller Nuten eingelegt werden kann, deren Abstand ca. 50 mm beträgt.

Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die Nuten und vorzugsweise dann auch die Verbindungskanäle enger zu legen, so daß für eine gegebene Rohrleitung nur jede zweite Nut ge­ nutzt wird, während die dazwischenliegenden Nuten wie auch die zwischen den, die Rohrbögen aufnehmenden Verbindungska­ näle liegenden Verbindungskanäle frei bleiben. Der Wandstein läßt sich dann gleich gut als liegender wie auch als stehen­ der Wandstein verwenden und die Nuten des einen Wandsteins fluchten dann mit den Verbindungskanälen des anderen Wand­ steins. Vorzugsweise sind die Breitseitenflächen quadratisch ausgebildet.

Vorzugsweise weisen alle Randreihen und Randspalten der Vor­ sprünge vom jeweils benachbarten Rand einen konstanten Mi­ nimalabstand gleich der halben minimalen Nutbreite auf. Zwei aneinandergesetzte Wandsteine ergeben dann an der Stoßstelle eine vollständige Nut.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß jeweils zwei benachbarte Nuten des Wandsteines und zwei benachbarte, mit diesen kommunizierende Verbindungs­ kanäle einen Vorsprung inselartig einschließen.

Auch besteht noch eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß an mindestens einer der mindestens vier Stirnflächen des Wandsteins parallele Nuten vorgesehen sind, die jeweils mit den Nuten in der Breitseitenfläche ausgefluchtet sind und mit diesen im Eckbereich kommunizieren und daß die Eckberei­ che derart gerundet sind, daß je zwei Nutböden durch eine konvex gewölbte Übergangsfläche miteinander verbunden sind.

Dank dieser Ausbildung wird eine Rohrzuleitung auch recht­ winklig zu der die Rohrschlange tragende Wandfläche ermöglicht. Die Böden der Nuten und Verbindungskanäle in den Breitseiten­ flächen sind überwiegend eben ausgebildet. Dagegen sind die Böden der Stirnflächennuten konkav gewölbt, was sich hier an­ bietet, weil diese Stirnflächennuten im Gegensatz zu den Nuten an den Breitseitenflächen eine konstante Breite haben, während letztere sich in der Breite abwechselnd trompetenförmig bis zum nächsten Verbindungskanal vergrößern und anschließend wie­ der spiegelbildlich verkleinern. Der Anschluß einer Stirn­ flächennut mit vorzugsweise halbzylindrisch ausgebildetem Boden an eine Nut bzw. einen Verbindungskanal in der Breit­ seitenfläche erfolgt also mittels einer Übergangsfläche, die querschnittsmäßig eine Fortsetzung der Stirnflächennut bil­ det und dann zwickelartig in der ebenen Bodenfläche der Breitseitennut ausläuft.

Schließlich ist noch ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung darin zu sehen, daß der zwischen je zwei Nuten und je zwei diese kreuzender Verbindungskanäle gebildete inselartige Vor­ sprung im Zentrum ein Loch aufweist, das fast den gesamten Wand­ stein durchsetzt. Dieses Loch dient zum Einführen einer Be­ festigungsschraube, so daß der Wandstein auf einfache Weise fixiert werden kann. Da jeder Vorsprung ein derartiges Zen­ tralloch aufweist, lassen sich die Enden eines Verankerungs­ bügels in zwei benachbarte Vorsprünge einsetzen und dort durch Klemmung verankern, so daß der Bügel die dazwischen­ liegende Nut bzw. den Verbindungskanal überbrückt, um die Rohrleitung in der Nut bzw. im Verbindungskanal zu fixieren.

Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung eines Schamotte-Wandsteins für den Ofenbau als Träger für eine Rohr­ leitungs- oder Schlauchschlange, deren gerade Leitungsstränge in mindestens einigen der Nuten und deren Verbindungsbögen in mindestens einigen der querschnittsmäßig nutengleich ausgebildeten Verbindungskanäle anzuordnen sind.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht des neuen Wandsteins und

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wandstein gemäß Fig. 1 mit einem Abschnitt eines rechtwinklig angesetzten weiteren Wandsteins.

Der in der Zeichnung dargestellte Wandstein 10 ist platten­ förmig ausgebildet, hat also zwei Breitseitenflächen quadra­ tischer Kontur, von denen die Vorderfläche mit 12 und die Rückseitenfläche mit 14 bezeichnet sind. Die Vorderfläche 12 wird durch die ebenen Deckflächen einer Anzahl Vorsprünge 16 gebildet, die in parallelen Reihen angeordnet und recht­ winklig zur Reihenrichtung jeweils miteinander ausgerichtet sind. Zwischen je zwei horizontalen Reihen wird eine Nut 18 gebildet und zwischen je zwei vertikalen Spalten der Vor­ sprünge 16 wird ein Verbindungskanal 20 gebildet. Die Nuten 18 und Verbindungskanäle 20 verlaufen von einem Rand des Wandsteins 10 zum gegenüberliegenden Rand und sind in ihrer Form und Tiefe gleich ausgebildet. Die Vorsprünge 16 sind kreisförmig konturiert. Die Umfangsflächen der Vorsprünge 16 sind also Kreiszylinderflächen, die auf den eben ausge­ bildeten Böden der Nuten 18 und der Verbindungskanäle 20 rechtwinklig stehen. Ausgehend von einem Minimalabstand zweier Vorsprünge vergrößert sich die Breite jeder Nut 18 bzw. jedes Verbindungskanals 20 von der Minimalbreite trompetenartig, kreuzt dann den Verbindungskanal 20 bzw. eine Nut 18 und verjüngt sich dann wiederum trompetenför­ mig bis auf die Minimalbreite, woran sich dann wieder ein trompetenförmiger Erweiterungsabschnitt stetig anschließt. Die Abstände der Vorsprünge 16 sowohl in Reihenrichtung als auch in Spaltenrichtung sind gleich und entsprechen der mi­ nimalen Nutbreite, die durch den Durchmesser einer einzule­ genden Rohrleitung 22 vorgegeben ist. Die Nuttiefe ent­ spricht etwa der Nutbreite, so daß die Rohrleitung 22 nicht über die Ebene der Vorsprünge 16 vorsteht.

Die randseitig vorgesehenen Vorsprünge 16 haben vom benach­ barten Rand des Wandsteins 10 einen Minimalabstand gleich der halben Nutbreite, so daß zwei aneinandergesetzte Wand­ steine 10 an der Stoßstelle eine vollständige Nut 18 bzw. einen vollständigen Verbindungskanal 20 bilden. In zwei übereckliegenden Stirnflächen 24, 26 des Wandsteins 10 sind ebenfalls Nuten 28 angeordnet, die jedoch einen konstanten Querschnitt aufweisen, also von parallelen Nutseitenflächen begrenzt sind. Der Boden dieser Stirnflächennuten 28 ist halbzylindrisch gewölbt. Je eine Nut 28 in der Stirnfläche 24 ist mit einer Nut 18 in der Vorderfläche 12 ausgerichtet. In gleicher Weise sind die Stirnflächennuten 28 in der Stirnfläche 26 jeweils mit den Verbindungskanälen 20 mit­ tig ausgerichtet. Je eine Stirnflächennut 28 kommuniziert mit einer Nut 18 bzw. einem Verbindungskanal 20 durch eine gebogene Übergangsnut, deren Bodenfläche im Querschnitt ge­ sehen halbzylindrisch gewölbt ist und über einen Zwickel 30 in die ebenen Bodenflächen der Nuten 18 und Verbindungs­ kanäle 20 ausläuft. In der Nutmittelebene ist die Übergangs­ fläche 30 konvex gerundet.

Jeder Vorsprung 16 weist ein Zentralloch 32 auf, das den Vorsprung 16 vollständig durchsetzt und durch den Wandstein 10 nahezu vollständig hindurchragt, jedoch dicht an der Hin­ terfläche 14 des Wandsteins endet. Die Zentrallöcher 32 sind somit Sacklöcher, die einen dünnwandigen durchstoßbaren Bo­ den aufweisen. Diese Zentrallöcher 32 dienen einmal dazu, bügelartige Halteelemente 34 zu verankern, wobei die Enden dieser Haltebügel 34 in den Löchern zweier benachbarter Vor­ sprünge 16 eingehängt und dadurch verankert sind. Die Haltebügel 34 überbrücken dann eine Nut 18 bzw. einen Ver­ bindungskanal 20 und fixieren die in diese eingelegte Rohr­ leitung 22. Außerdem können einige der Zentrallöcher 32 dazu dienen, eine Befestigungsschraube 36 aufzunehmen, indem der Boden des jeweiligen Loches 32 einfach durchstoßen wird.

Für eine Wasserrohrleitung von 10 mm Durchmesser beträgt der Abstand zwischen den Vorsprüngen 16 ebenfalls etwa 10 mm und der Durchmesser der Vorsprünge ist etwa 5- bis 6mal so groß. Dank des symmetrischen Aufbaus des Wand­ steins, ist dieser für eine universelle Verlegung eines Rohrleitungssystems geeignet. Die Zu- und Abführleitungen können in drei rechtwinklig zueinander stehenden Richtungen in den Wandstein 10 eingeführt werden. Zwischen Zu- und Ab­ leitungen kann eine horizontale Heizrohrschlange verlegt werden, wobei die geraden Stränge dann in den Nuten 18 und die 180°-Bögen in einigen der Verbindungskanäle 20 zu lie­ gen kommen. Genausogut kann die Rohrschlange aber auch mit vertikal verlaufenden Strängen in den Verbindungskanälen 20 verlegt werden, wobei dann die Rohrbögen in den Nuten 18 liegen. Auch ist es möglich, vorgefertigte Heizrohr­ elemente zu verwenden, die in das Nut-Verbindungskanal­ system passend einsetzbar sind und z. B. aus zwei geradlini­ gen Verteiler- und Sammelrohren sowie rechtwinklig dazu ver­ laufenden Heizrohren bestehen.

Nachdem z. B. eine vorgemauerte Wand für einen Kachelofen mit den Wandsteinen 10 gemäß der Erfindung hergestellt worden ist, wird die Rohrleitung 22 in das Nuten-Verbindungskanal­ system 18, 20 eingelegt, wobei die Zentrallöcher 32 in den Vorsprüngen 16 zum Positionieren eines Biegewerkzeuges be­ nutzt werden können, wobei die Rohrleitung 22 unmittelbar oberhalb der Vorderflächenebene 12 der Vorsprünge 16 gebogen wird und anschließend in die Nut 18 bzw. den Verbindungska­ nal 20 eingedrückt wird. Die Rohrleitung 22 wird dann mit­ tels einiger Haltebügel 34 fixiert. Anschließend erfolgt der Putzauftrag, wobei die Nuten 18 und Verbindungskanäle 20 unter Einschluß der Rohrleitung 22 aufgefüllt und die Putzschicht aufgebracht wird. Der Putz verankert sich voll­ kommen gleichmäßig über die ganze Fläche des Wandsteins 10 verteilt. Die temperaturbedingten Spannungen zwischen dem Schamotte-Wandstein und dem Putz werden in eine Vielzahl kleiner Spannungszonen aufgeteilt, die unter sich wiederum beanspruchungsgleichartig sind, so daß die Rißgefahr auf ein Minimum reduziert ist.

Im vorstehenden wurden die Umfangsflächen der Vorsprünge 16 als rechtwinklig auf den Nutböden stehend beschrieben. Tat­ sächlich trifft dies nur auf die obere Hälfte der Umfangs­ fläche zu. In der unteren Hälfte verbreiten sich die Vor­ sprünge 16 allmählich, so daß ihre Umfangsflächen stetig in die Bodenflächen einmünden. An den Stellen minimaler Nutbrei­ te ist die untere Hälfte der Nuten 18 und Verbindungskanäle 20 halbkreisförmig konturiert.

Claims (10)

1. Wandstein mit einer Anzahl sich zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rändern erstreckender paralleler, in gleichem Abstand angeordneter Nuten in mindestens einer seiner Seitenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandstein (10) aus feuerfestem tonerdehaltigen Material besteht und für den Ofenbau bestimmt ist, daß er plat­ tenförmig mit zwei parallelen Breitseitenflächen (12, 14) ausgebildet ist, daß die Nuten (18) in mindestens einer der beiden Breitseitenflächen (12, 14) vorgesehen sind, daß alle oder jedenfalls die meisten Nuten (18) je­ weils mit mindestens einer benachbarten Nut (18) durch einen quer zur Nutrichtung verlaufenden Verbindungskanal (20) verbunden sind, dessen Breite und Tiefe wenigstens bereichsweise gleich den entsprechenden Dimensionen der Nuten (18) sind und daß der Wandstein (10) als Träger einer Heizleitung (22) ausgebildet ist, die in mindestens eine Nut (18) und mindestens einen Verbindungskanal (20) so einlegbar ist, daß sie allenfalls geringfügig über die Breitseitenfläche (12; 14) vorsteht.

2. Wandstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitseitenfläche (12; 14) eine Anzahl, in parallelen Reihen und dazu unter einem Winkel in unter sich pa­ rallelen Spalten angeordneter Vorsprünge (16) aufweist, die kreisförmig oder polygonal konturiert sind, deren Oberflächen im wesentlichen in der gemeinsamen Breit­ seitenfläche (12; 14) liegen und die in Spalten- und in Reihenrichtung von den jeweils benachbarten Vorsprüngen (16) einen Abstand gleich der minimalen Nutbreite auf­ weisen.

3. Wandstein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprungsspalten auf den Vorsprungsreihen rechtwink­ lig stehen und somit die Verbindungskanäle (20) die Nu­ ten (18) rechtwinklig kreuzen und daß die Verbindungs­ kanäle (20) an gegenüberliegenden Rändern des Wandsteins (10) offen münden.

4. Wandstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Breitseitenfläche (12; 14) quadratisch ausgebildet ist, und daß die Nuten (18) und Verbindungs­ kanäle (20) hinsichtlich ihrer Dimensionen und Anordnungen so aufeinander abgestimmt sind, daß die Nuten (18) eines Wandsteins (10) mit den Verbindungskanälen (20) eines um 90° gedreht angesetzten Wandsteins (10) fluchten.

5. Wandstein nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle Randreihen und -spalten der Vorsprünge (16) vom jeweils benachbarten Rand des Wandsteins (10) einen Minimalabstand gleich der halben minimalen Nutbrei­ te aufweisen.

6. Wandstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Nuten (18) und zwei benachbarte, mit diesen kommunizierende Verbindungs­ kanäle (20) einen Vorsprung (16) inselartig einschließen.

7. Wandstein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an mindestens einer seiner mindestens vier Stirnflächen (24; 26) parallele Nuten (28) vorgesehen sind, die jeweils mit den Nuten (18) in der Breitseiten­ fläche (12; 14) ausgefluchtet sind und mit diesen im Eck­ bereich kommunizieren und daß die Eckbereiche derart ge­ rundet sind, daß je zwei Böden der Stirnflächennut (28) und der Breitseitenflächennut (18) durch eine konvex ge­ wölbte Übergangsfläche (30) miteinander verbunden sind.

8. Wandstein nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Stirnflächennuten im Querschnitt konkav ge­ wölbt, insbesondere halbzylindrisch ausgebildet ist, die­ ser Querschnitt sich in der Übergangsfläche (30) fort­ setzt und zwickelartig in der ebenen Bodenfläche der Nut (18) in der Breitseitenfläche (12; 14) ausläuft.

9. Wandstein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen je zwei Nuten (18) und je zwei diese kreuzender Verbindungskanäle (20) ein inselartiger Vorsprung (16) gebildet ist, der im Zentrum ein dicht vor der Rückseitenfläche (14) endendes Sackloch (30) aufweist, das zum Einführen einer Befestigungsschraube oder zum Po­ sitionieren eines Biegegerätes und/oder zum Einsetzen eines Endes eines Verankerungsbügels (34) bestimmt ist, dessen anderes Ende unter Überbrückung der benachbarten Nut (18) bzw. des benachbarten Verbindungskanals (20) im Loch (32) des Nachbarvorspungs (16) verankerbar ist.

10. Verwendung eines Schamotte-Wandsteins für den Ofenbau als Träger einer Rohrleitungs- oder Schlauchschlange (22), deren gerade Leitungsstränge in mindestens einigen der Nuten (18) und deren Verbindungsbögen in mindestens eini­ gen der querschnittsmäßig gleich ausgebildeten Verbindungs­ kanäle (20) anzuordnen sind.