EP0891518A2

EP0891518A2 - Baustein aus feuerfestem material für eine heizvorrichtung

Info

Publication number: EP0891518A2
Application number: EP97913969A
Authority: EP
Inventors: Alfred GRÜN; Horst Miedaner; Hermann Bichler
Original assignee: AMBIO INNOVATIONS und VERTRIEB; Ambio Innovations- und Vertriebs GmbH
Current assignee: AMBIO INNOVATIONS- und VERTRIEBS GmbH
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2017-03-26
Also published as: AT411848B; DE59700481D1; ATA58396A; EP0891518B1; WO1997037172A2; AU2142697A; ATE184979T1; WO1997037172A3

Description

Baustein aus feuerfestem Material für eine Heizvorrichtung

Die Erfindung betrifft einen Baustein und einen Mantel aus solchen Bausteinen, wie sie im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 28 beschrieben sind.

Aus der DE 627 712 C ist eine Ofenkachel zur Bildung eines Kachelverbandes für Kachelöfen bekannt, bei dem es sich um einen einstückigen Köφer einheitlichen Materials handelt und nur geringe verbleibende Zwischenräume bestehen, wodurch eine einheitliche Wärmeleitung ge- geben ist. An der Stirnseite der Ofenkachel umlaufenden Nuten ermöglichen einen raschen Aufbau eines Kachelverbandes hoher Stabilität durch in die Nuten eingesetzte sogenannte Zwickeln als Verbindungselemente, wobei die Nuten mit Lehmmörtel aufgefüllt werden. Nach¬ teilig sind bei derartigen Ofenkacheln die Kantenausbildungen bei einem Kachelverband und die ungenügende Stabilität bei mit derartigen Ofenkacheln ausgebildeten Ofendecken und im Bereich einer Bedienöffnung.

Weiters sind aus der DE 79 12 917 Ul Doppelwandkacheln bekannt, die zur Bildung eines widerstandsfähigen Wandverbaus rundum laufende Nuten aufweisen, die durch Eingießen einer Mörtelmasse die feste Verbindung zwischen den Ofenkacheln ergeben und damit eine Vorferti- gung ganzer Wandelemente ermöglicht wird. Damit ist eine rasche Montage eines Kaminofens vor Ort möglich, wodurch der Montageaufwand reduziert wird. Nachteilig dabei sind Sonder¬ formen von Kacheln, die eine Verbindung im Eckbereich der Kachelöfen ermöglichen.

Aus der DE 31 25 833 AI ist weiters ein plattenartiges Element zur Herstellung des Außenauf- baues eines Kachelofens oder eines Kamins bekannt, bei dem wenigstens ein Abschnitt jedes der umlaufenden Randbereiche eine Formgebung zur Aufnahme von lösbaren Verbindungs¬ gliedern aufweist, wobei diese Aufnahmen auch durch taschenförmige Nuten, die wenigstens in einem Abschnitt oder aber sich über die gesamte Länge der Stirnseiten erstreckenden Nuten ge¬ bildet sind. In diese Nuten sind Verbindungsglieder mit Preßsitz einsetzbar und wird damit eine wandverbandhohe Widerstandsfähigkeit erreicht. Eine derartige Ausbildung erfordert eine hohe Anzahl von Sonderformen von Bausteinen, um alle auftretenden Anschlußbereiche und Über¬ gänge ausbilden zu können.

Aus der DE 80 34 489 Ul sind zur Bildung eines fugenlosen oder mit einer Dehnfuge versehe- nen Kachelverbandes parallel zur Kachelebene und in geneigten Nuten der Kacheln eingrei¬ fende Verbindungs- bzw. Aufhängeklammern bekannt. Derartige Verbindungs- bzw. Aufhän¬ geklammern ermöglichen eine widerstandsfähige Verbindung bei unterschiedlichen Wärmebe- lastungen, der eine derartige Kachelwand ausgesetzt ist, erfordern jedoch komplizierte Mon¬ tagearbeiten und sind durch die Verwendung von Schraubelementen nach längerer Zeit des Ein¬ satzes schwer lösbar, wodurch Reparaturen und Instandhaltungen an derartigen Öfen erschwert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr einen Baustein aus feuerfestem Material zu schaffen, mit dem ein in hohem Maße variabler Aufbau einer Heizvorrichtung ermöglicht wird und der so¬ wohl im Wandverband wie auch im Eckverband der Wände sowie Wände und Decke eine dauerhaft feste Verbindung ermöglicht.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 1 wiedergegebenen Merkmale er¬ reicht. Durch eine rasterartige Anordnung von Ausnehmungen, die sich von der Innenfläche in den Baustein erstrecken, wird in Verbindung mit rundum laufenden Nuten eine hohe Kombina¬ tionsmöglichkeit und einfache Verbindungsmöglichkeit der Bausteine in einem ebenen Wand- verband wie auch in rechtwinkelig zueinander verlaufenden Ebenen oder auch bei winkelig zu¬ einander versetzten Bausteinen bzw. Wand- und/oder Deckenelementen möglich. Durch die Ausbildung der Ausnehmungen, die sich nur über einen Teilbereich der inneren Oberfläche er¬ strecken, wird darüber hinaus ein Baustein hoher Eigenfestigkeit erreicht, und es werden vor¬ zeitige Zerstörungen durch das Auftreten von Rissen infolge von Wärmespannungen wirkungs- voll vermieden. Des weiteren bewirken die Ausnehmungen eine Vergrößerung der Innenfläche der Bausteine, wodurch eine rasche Durchwärmung des Bausteins, insbesondere bei der Inbe¬ triebnahme einer derartigen Heizvorrichtung, erreicht wird und es zu einer sehr raschen Ab- strahlung der Wärme an die Umgebung kommt, wodurch insgesamt der Wirkungsgrad einer derartigen Heizvorrichtung verbessert wird.

Durch die in den Ansprüchen 2 bis 11 beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen wird eine hohe Anzahl von Gestaltungsmöglichkeiten für die Ausnehmungen erreicht, die eine Anwen¬ dung speziell geformter Verbindungselemente ermöglichen und so eine rasche Montage, einen festen Zusammenhalt und auch eine Demontage für Reperaturmaßnahmen gewährleistet. Durch die Konizität der Ausnehmungen wird auch ein Formvorgang der Bausteine, sei es im Gießver¬ fahren oder einem Trockenpreßverfahren, vereinfacht und ein komplizierter Aufbau von For¬ men und Werkzeugen vermieden. Die Ausbildung der Ausnehmungen ist dabei so gestaltet, daß in den Ausnehmungen eingebrachte überschüssige Verbindungsmittel, z.B. Kleber, Mörtel, etc., beim Einsetzen der Verbindungselemente zur Herstellung einer Formschlüssigkeit ausgepreßt werden können.

Vorteilhaft sind auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 12 bis 15, weil dadurch eine hohe Festigkeit der Bausteine erreicht wird und Rißbildungen oder eine Zerstörung der Bausteine bei der hohen Temperaturbelastung, der diese Bausteine ausgesetzt sind, vermieden wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung, wie im Anspruch 16 beschrieben, wird der Einsatz von Verbindungselementen im Randbereich ermöglicht, wodurch ein einfacher Aufbau von Zwischenwänden, Decken sowie Wandteilen von Rauchzügen, etc. erreicht wird.

Von Vorteil sind aber auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 17 bis 19, wodurch zusätzliche als Spannelemente ausgebildete Verbindungselemente vorwiegend an den Außenflächen, aber auch in Eck- und Kantenbereichen eines Verbundes der Bausteine, für eine feste und variabel einsetzbare Befestigungsvorrichtung einsetzbar sind. Die Bohrungen ermöglichen aber auch in Verbindung mit in diese eingesetzte und mit Nuten an den Stirnflächen weiterer Bausteine zu¬ sammenwirkender Positionierelemente die Ausbildung geneigt verlaufender Wandteile.

Von Vorteil sind auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 20 und 21, weil dadurch eine hohe Maßgenauigkeit für die Bausteine erreicht wird, die eine hohe Kombinationsmöglichkeit für das Anordnen der Bausteine zueinander gewährleistet und weiters scharfkantige und damit zu Rißbildungen neigende Übergänge in Vertiefungen, Nuten und Ausnehmungen vermieden werden.

Es ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 22 möglich, weil dadurch eine einfachere und kostengünstigere Ausbildung der Preßwerkzeuge erreicht wird.

Gemäß einer Weiterbildung, wie im Anspruch 23 beschrieben, wird eine hohe Stabilität der Verbindung durch in die Nuten eingelegte Federn zwischen benachbarten Bausteinen erreicht, aber auch eine genügend hohe Festigkeit der Federn für Überlager erreicht, um diese, z.B. bei Öffnungen in den Wandteilen, anzuwenden.

Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 24, weil dadurch ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren, insbesondere für die Großserienherstellung, erreicht wird und kosten¬ günstige Bausteine herstellbar sind.

Nach vorteilhaften Weiterbildungen, wie in den Ansprüchen 25 bis 27 beschrieben, werden hohe Ankerkräfte der Verbindungselemente erreicht und ein Selbstlösen dieser verhindert und damit eine einwandfreie Fixierung der Lage der Bausteine zueinander für den Zeitraum des Ab¬ bindevorganges von Bindemittel erzielt. Aufgabe der Erfindung ist es aber auch, einen Mantel für eine Heizvorrichtung, insbesondere Kachelofen, zu schaffen, der gegebenenfalls einschalig aber auch zweischalig ausgebildet wer¬ den kann und eine rasche Montage und einen einfachen Aufbau einer Heizvorrichtung ermög¬ licht.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 28 wiedergegebenen Merkmale er¬ reicht. Durch die Schaffung zusätzlicher Verbindungsvorrichtungen zwischen den Bausteinen wird eine hohe Flexibilität bei der Herstellung unterschiedlichster Raumformen bei einfacher Montage und hohen Festigkeiten der Baukörper erreicht.

Von Vorteil sind dabei auch Ausbildungen, wie in den Ansprüchen 29 bis 37 beschrieben, wo¬ durch das Aneinandersetzen der Bausteine zu einem Mantel für eine Heizvorrichtung ohne zu¬ sätzlicher Stütz- und Schalungselemente erfolgen kann und eine hohe Festigkeit des Baukör¬ pers erreicht wird und eine Inbetriebnahme einer derartigen Heizvorrichtung unmittelbar nach der Fertigstellung des Baukörpers vorgenommen werden kann.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine mit den erfindungsgemäßen Bausteinen hergestellte Heizvorrichtung, in An¬ sicht, teilweise geschnitten;

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Baustein in schematischer Darstellung, mit in dessen Innenfläche angeordneter Ausnehmungen;

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Baustein in schematischer Darstellung, mit in den Außen¬ flächen angeordneten Bohrungen;

Fig. 4 einen Verbund der erfindungsgemäßen Bausteine zur Bildung eines Mantels der

Heizvorrichtung;

Fig. 5 den Mantel mit den erfindungsgemäßen Bausteinen, geschnitten, gemäß den Linien V - V in Fig. 4;

Fig. 6 einen Teilbereich des Mantels mit den erfindungsgemäßen Bausteinen im Auflager- bereich eines die Decke ausbildenden Bausteins, geschnitten;

Fig. 7 einen Teilbereich von mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung ver¬ bundener Bausteine, geschnitten;

Fig. 8 eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung, geschnitten, ge¬ mäß den Linien VIII - VIII in Fig. 7;

Fig. 9 einen Teilbereich einer Anordnung der erfindungsgemäßen Bausteine zur Bildung von geneigten Wandteilen.

In der Fig. 1 ist eine Heizvorrichtung 1, z.B. ein Kachelofen, gezeigt. Auf einem Unterbau 2, der auf einer Aufstandsfläche 3 abgestützt ist und z.B. aus einem Mauerwerk besteht, ist der Feuerraum 4 mit Rauchzügen 5, die den Feuerraum 4 mit einem Rauchauslaß 6 strömungsver- binden, durch z.B. einen zweischaligen Aufbau gebildet. Der Feuerraum 4 wird dabei durch Bausteine 7, die aus feuerfestem Material bestehen, gebildet, wobei auch Unterteilungen für die Rauchzüge 5 gegebenenfalls mit Bausteinen 7 ausgebildet sind. Dem Baustein 7 vorgeordnet ist ein Ofenmantel 8, der z.B. aus an äußeren Oberflächen 9 glasierten Kacheln 10 gebildet ist, die mit den Bausteinen 7 in guter Wärmeleitverbindung stehen. Die Kacheln 10 sind zur optischen Gestaltung der Heizvorrichtung 1 mit wahlweisem Design ausgeführt. Für die Anbringung der Kacheln 10 und deren Zusammenhalt sind die heute im Ofenbau üblichen Verbindungsmittel, z.B. Schamottemörtel, vorgesehen. Die Heizvorrichtung 1 weist weiters eine durch eine Ofen¬ türe 11 verschließbare Bedienöffnung 12 auf. Die Bausteine 7 umgrenzen den Feuerraum 4 und gegebenenfalls die Rauchzüge 5 allseitig.

Die Bausteine 7 sind an Stirnflächen 13 mit Nuten 14 versehen und weisen an den Feuerraum 4 abgewandten Außenflächen 15 in einem Rastermaß angeordnete Bohrungen 16 auf, die der An¬ ordnung einer Verbindungsvorrichtung 17 dienen. Durch eine derartige Verbindungsvorrich- tung 17 wird ein dauerhafter und fester Verband insgesamt erreicht, der aber auch im Falle von Reparaturen einfach aufgelöst werden kann.

Die Bausteine 7 aus feuerfestem Material sind des weiteren auch für eine Heizvorrichtung 1 einsetzbar, die einschalig aus den Bausteinen 7 gebildet ist, die auf der äußeren Oberfläche 9 mit einem Verputz, wie er für derartige Heizvorrichtungen 1 aus dem Stand der Technik be¬ kannt ist, versehen ist. In den Fig. 2 und 3 ist der Baustein 7 gezeigt. Dieser weist eine Quaderform mit einer Dicke 18, einer Höhe 19 und einer Länge 20 auf, wobei die Höhe 19 und die Länge 20 einem ganz¬ zahligen Vielfachen der Dicke 18 entsprechen. In den den Baustein 7 in seiner Höhe 19 und seiner Länge 20 begrenzenden Stirnflächen 13 sind die Nuten 14 angeordnet, die längs einer Halbierenden 21 der Dicke 18 verlaufen. Damit sind Randabstände 22, 23 zwischen einer

Innenfläche 24 und der Außenfläche 15 und der diesen zugewandten Seitenflanken 25, 26 der Nut 14 gleich groß und entsprechen der Dicke 18 abzüglich einer halben Breite 27 der Nut 14. Eine Tiefe 28 der Nut 14 ist dabei größer als die Breite 27 und beträgt in etwa den 1,5-fachen Wert der Breite 27. Zur besseren Verdeutlichung der weiteren Ausbildung des Bausteins 7 sind in den Fig. 2 und 3 entsprechend dem Rastermaß, das sich aus der Dicke 18 ergibt, Hilfslinien eingetragen, die Begrenzende 29 von fiktiven Hüllwürfel 30 mit einer der Dicke 18 entspre¬ chenden Seitenkante 31 darstellen.

In der Innenfläche 24 des Bausteins 7 sind im Bereich von Schnittstellen 32 der Begrenzenden 29 und einer darauf senkrecht verlaufenden, die Seitenkante 31 des Hüllwürfels 30 halbieren¬ den Mittelachse 33 Ausnehmungen 34 angeordnet, die sich in Richtung der Mittelachsen 33 er¬ strecken. Diese Ausnehmungen 34 haben eine in etwa rhombische oder ovale Querschnitts¬ form, wobei eine Länge 35 ein Mehrfaches einer Breite 36 beträgt und eine Tiefe kleiner ist als die Dicke 18 des Bausteins 7. In Richtung der Tiefe 37 laufen Seitenflanken 38 der Ausneh- mungen 34 konisch aufeinander zu.

Des weiteren weist der Baustein 7 im Bereich der umlaufenden zwischen der Innenfläche 24 und den Stirnflächen 13 gebildete Längs- und Querseitenkanten 39 mit den Ausnehmungen 34 fluchtend angeordnete Randausnehmungen 40 auf, welche hinsichtlich der Breite 36, der Tiefe 37 und der Formgestaltung den Ausnehmungen 34 entsprechen, jedoch hinsichtlich der Länge 35 der Ausnehmung 34 einer durch die Begrenzende 29 halbierten Form entsprechen.

Durch die Ausnehmungen 34 und Randausnehmungen 40 in der Innenfläche 24 ergibt sich des weiteren eine Vergrößerung der dem Feuerraum 4 zugewandten Innenfläche 24 um eine Größenordnung von bis zu 50 %. Diese Vergrößerung bringt bei der Inbetriebnahme der Heiz¬ vorrichtung 1 eine rasche und durch die rasterartige Anordnung gleichmäßige Durchwärmung des Bausteines 7 und damit der Heizvorrichtung 1 und damit insgesamt einen hohen Wirkungs¬ grad durch die rasche Abstrahlung von Wärme an den umgebenden Luftraum.

Um eine Überdeckung der Ausnehmungen 34 insbesondere der Randausnehmungen 40 mit den Nuten 14 zu vermeiden, ist die Tiefe 37 kleiner als die halbe Dicke 18, abzüglich der halben Breite 27 der Nut 14. Wie nun weiters der Fig. 3 zu entnehmen, weist der Baustein 7 auf seiner Außenfläche 15 mit zu dieser senkrecht verlaufenden Mittelachsen angeordnete Bohrungen 41 auf. Diese Bohrun¬ gen 41 sind in einem Rastermaß in der Rückseite vorgesehen, wobei Randabstände 42 der hal¬ ben Dicke entsprechen und eine Distanz 43 zwischen den Mittelachsen benachbarter Bohrun- gen 41 der Dicke 18 gleich ist. Eine Tiefe 44 dieser Bohrungen 41 ist kleiner als die Dicke 18.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Baustein 7 durch einen Trockenpreßvorgang aus fein gemahlenem Schamottematerial gefertigt, wodurch eine hohe Maßgenauigkeit erzielt wird, die erhebliche Vorteile bei der Montage derartiger Bausteine 7 durch die einwandfreie Übereinstimmung aller Abmaße mit sich bringt. Des weiteren ist es beim Preßvorgang möglich, die in der Innenfläche 24 und Außenfläche 15 vorgesehenen Ausnehmungen 34, Randausneh¬ mungen 40 und Bohrungen 41 durch entsprechende Ausgestaltung der Preßwerkzeuge mitzu- formen. Die in den Stirnflächen 13 angeordneten Nuten 14 können in einem nachträglichem Fräs- oder Schneidevorgang gefertigt werden. Bei entsprechender Werkzeugausbildung ist aber auch die Ausbildung der Nuten 14 im Zuge des Preßvorganges denkbar. Andererseits ist es ebenso möglich, die Bohrungen 41 durch eine spanabhebende Bearbeitung, z. B. Bohren, her¬ zustellen.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Verbund der Bausteine 7 zur Bildung des Feuerraums 4 einer Heiz- Vorrichtung 1 gezeigt. Dabei ist zu sehen, daß durch die maßliche Gestaltung der Bausteine 7, bei der die Länge 20 und die Höhe 19 ein ganzzahliges Vielfaches der Dicke 18 betragen, ein Verbund ermöglicht wird, bei dem Überlappungsbereiche 45 derart variierbar sind, daß Stoß¬ fugen 46 zur Herstellung eines sicheren Verbundes der Bausteine 7 zueinander versetzt ange¬ ordnet sind. Für die Herstellung eines sicheren Verbundes ist auch insbesondere die Möglich- keit des zueinander versetzten Anordnens der Bausteine 7 im Eckbereich von maßgebender Be¬ deutung. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich, sind aufeinander gesetzte Reihen der Bausteine 7 im Eckbereich gegeneinander versetzt, wobei wechselweise die Nuten 14 mit den an der Innen¬ fläche 24 vorgesehenen Ausnehmungen 34 fluchtend ausgerichtet sind. Dies ermöglicht den Einsatz von speziell ausgebildeten Verbindungselementen, die einerseits in die Nut 14 und andererseits in die der Nut 14 gegenüberliegenden Ausnehmungen 34 eingreifen und eine sichere Verankerung jeder Reihe für sich und der aufeinander gesetzten Reihen untereinander erreicht wird.

Weiters sind den Fig. 4 und 5 verschieden ausgebildete Verbindungsvorrichtungen 47 zu ent- nehmen. Einerseits bestehen diese aus in die Nuten 14 eingelegten leisten förmigen Federn 48, welche die Bausteine 7 an ihren aneinander liegenden Stirnflächen 13 positionieren und stabi¬ lisieren. Ein weiteres Verbindungselement 49 ist kammartig ausgebildet und besteht aus einer Flach¬ leiste 50 mit dem Querschnitt der Ausnehmungen 34 der Bausteine 7 angepaßten und in diese eingreifenden Fortsätzen 51, wobei mehrere derartige Fortsätze 51 vorgesehen sind, die zuein¬ ander einen Abstand aufweisen, der dem Abstand der Ausnehmungen 34 zueinander entspricht. Derartige Verbindungselemente 49 können damit die Stoßfugen 46 überdecken und für einen festen Zusammenhalt der Bausteine 7 in die Ausnehmungen 34 eingesetzt werden. Durch die Konizität der Ausnehmungen 34 ergeben sich keilartige Verbindungen beim Einsetzen der Verbindungselemente 49 und wird eine Preßkraft auf die Bausteine 7 ausgeübt, durch die ein sicherer Zusammenhalt gewährleistet ist.

Ein weiteres Verbindungselement 52, das vorwiegend auf der Außenfläche 15 der Bausteine 7 zur Anwendung kommt, ist als Flachbügel 53 ausgebildet und weist zylinderförmige Fortsätze 54 auf, die mit den in der Außenfläche 15 der Bausteine 7 angeordneten Bohrungen 16 zusam¬ menwirken, wobei die Flachbügel 53 eben oder winkelig geformt sind und damit diese Verbin- dungselemente 52 sowohl im Bereich der Stoßfugen 46 aber auch im Bereich der Eckausbil¬ dungen des Verbundes anwendbar sind.

In der Fig. 6 ist eine Ausbildung im Auflagerbereich eines eine Decke 55 des Feuerraums 4 ausbildenden Bausteins 7 auf einen vertikal erstreckenden Wandteil 56 ausbildenden Baustein 7 gezeigt. Bei dieser Ausbildung lagert der die Decke 55 ausbildende Baustein 7 mit seiner In¬ nenfläche 24 auf der Stirnfläche 13 über die gesamte Dicke 18 des Bausteins 7. In die waag¬ recht verlaufende Nut 14 ist die Flachleiste 50 des Verbindungselementes 49 eingesetzt. Die in Richtung des die Decke 55 ausbildenden Bausteins 7 vorragenden Fortsätze 51 des Verbin¬ dungselementes 49 stehen in Eingriff mit den Ausnehmungen 34 dieses Bausteins 7, deren Längserstreckung in einer zur Stirnfläche 13 dieses Bausteins 7 parallelen Ebene verläuft. Zur weiteren Fixierung zwischen der Decke 55 und dem Wandteil 56 ist ein L-förmig abgewinkel¬ tes Verbindungselement 52 vorgesehen, das mit den stiftförmigen Fortsätzen 51 in die in der Außenfläche 15 der Bausteine 7 angeordneten Bohrungen 16 eingreifen.

Damit ist eine sehr sichere Auflage der die Decke 55 ausbildenden Bausteine 7 und ein sehr widerstandsfähiger Verbund für den Aufbau der Heizvorrichtung 1 erreicht.

In den Fig. 7 und 8 ist der Bereich einer Stoßfuge 46 längs den Stirnflächen 13 zweier mitein¬ ander verbundener Bausteine 7 gezeigt.

In den einander gegenüber liegenden Nuten 14 ist die Feder 48 eingelegt. An der Innenfläche 24 ist die Stoßfuge 46 das kammartige Verbindungselement 49 überspannend angeordnet, das im gezeigten Ausführungsbeispiel aus der Flachleiste 50 gebildet ist und drei der Fortsätze 51 aufweist. Der mittlere der Fortsätze 51 greift in die einander gegenüber liegenden Randausneh¬ mungen 40 ein. Die weiteren dazu beabstandeten Fortsätze 51 greifen in die Ausnehmungen 34 der Bausteine 7 ein. Ein Querschnitt der Ausnehmungen 34 ist rhombisch oder oval ausgebil- det, wobei eine größte Distanz 57 einander gegenüber liegender Längsseitenflanken 58 größer ist als eine Dicke 59 des Fortsatzes 51. Stirnseitenflanken 60 sind in Richtung der Tiefe 28 der Ausnehmungen 34 konisch zueinander verlaufend ausgebildet. Ist nun ein mittlerer Abstand 61 zwischen einander zugewandter Anlageflächen 62 der äußeren Fortsätze 51 geringfügig kleiner als ein mittlerer Abstand der diesen zugeordneten Stirnseitenflanken 60 der Ausnehmungen 34, so wird beim Einsetzen des Verbindungselementes 49 eine Preßwirkung - gemäß Pfeilen 63 - erreicht, durch die die Bausteine 7 an der Stoßfuge 46 gegeneinander gedrückt werden und da¬ mit eine spaltfreie Verbindung mit festem Halt erreicht. Es ist noch festzuhalten, daß zur Er¬ zielung einer einwandfreien Dichtheit und auch eines festen Haltes der Bausteine 7 diese an den Stoßfugen 46 vor dem Aufeinandersetzen mit einem Bindemittel 64, z.B. hitzebeständigen Kle- ber, beschichtet werden. Ein derartiges Bindemittel 64 wird auch vor dem Einsetzen des Ver¬ bindungselementes 49 in die Ausnehmungen 34 und Randausnehmungen 40 eingebracht und bewirkt den dauerhaften Halt des Verbindungselementes 49. Durch die Form der Ausnehmun¬ gen 34 und Randausnehmungen 40 ist ein Auspressen von überschüssigem Bindemittel 64 möglich.

In der Fig. 9 ist weiters die Anordnung eines schrägen Wandteils 65 gezeigt, der gegebenenfalls zur Bildung von Rauchzügen, Decken, etc. erforderlich ist. Die Positionierung der mit den um¬ laufenden Nuten 14 versehenen Bausteine 7 erfolgt dabei durch in die Nuten 14 eingreifende Bolzen 66, die in die Bohrungen 16 der Bausteine 7 eingesetzt und die Oberfläche überragen. Durch die Wahl der Anordnung der Bolzen 66 entsprechend dem vorgegebenen Raster der

Bohrungen 16 sind unterschiedliche Winkelstellungen des Wandteils 65 möglich. Für die ein¬ wandfreie Erzielung aller Kombinationsmöglichkeiten zur Bildung einer Vielzahl von gewün¬ schten Ausführungsformen einer Heizvorrichtung 1 ist eine hohe Maßgenauigkeit der Bausteine 7 anzustreben. Eine derartige Maßgenauigkeit wird, insbesondere durch ein Trockenpressen von pulverförmigem feuerfestem Material, z.B. Schamottemehl, erreicht. Durch entsprechende Ausgestaltung von Preßwerkzeugen können vielfach Fertigungsvorgänge, z.B. eine nachträg¬ liche mechanische Bearbeitung der Bausteine 7, eingespart werden. So ist, z.B. im Zuge des Preßvorganges, das Mitformen der Ausnehmungen 34, der Randausnehmungen 40 und der Bohrungen 16 möglich. Die Nuten 14 werden bei einfacheren Ausführungen von Formwerk- zeugen durch einen nachträglichen Zerspannungsvorgang in die Stirnflächen 13 eingearbeitet. Denkbar ist aber auch bei entsprechend aufwendigen Formwerkzeugen, die Nuten 14 beim Preßvorgang mitzuformen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Bausteine 7 in einem Gießverfahren herzustellen. Bei einer entsprechenden Formgestaltung, wie z.B. mehrteiliger oder geteilter Formen, können in einem derartigen Gießverfahren die Bausteine 7 in einem einzigen Vorgang mit allen erfor¬ derlichen Nuten, Ausnehmungen, Bohrungen, etc., ohne wesentlicher Nachbearbeitung ge- fertigt werden. Da auch die für ein Gießen erforderlichen Anlagen relativ kostengünstig sind, ergibt sich damit eine wirtschaftliche Fertigung der Bausteine 7.

Selbstverständlich können die technischen Details und die beschriebenen Elemente, insbeson¬ dere wie Nuten, Ausnehmungen, Verbindungselemente im Rahmen des fachmännischen Kön- nens beliebig abgewandelt werden. Es können auch einzelne Merkmale der in den einzelnen

Ausführungsbeispielen gezeigten und beschriebenen Merkmalskombinationen den Gegenstand eigenständiger, erfindungsgemäßer Lösungen bilden.

Des weiteren wurden zum besseren Verständnis der Erfindung in den Darstellungen teilweise ein unproportionaler Maßstab gewählt.

Bezugszeichenaufstellung

1 Heizvorrichtung 41 Bohrung

2 Unterbau 42 Randabstand

3 Aufstandsfläche 43 Distanz

4 Feuerraum 44 Tiefe

5 Rauchzug 45 Überlappungsbereich

6 Rauchauslaß 46 Stoßfuge

7 Baustein 47 Verbindungsvorrichtung

8 Ofenmantel 48 Feder

9 Oberfläche 49 Verbindungselement

10 Kachel 50 Flachleiste

11 Ofentüre 51 Fortsatz

12 Bedienöffnung 52 Verbindungselement

13 Stirnfläche 53 Flachbügel

14 Nut 54 Fortsatz

15 Außenfläche 55 Decke

16 Bohrung 56 Wandteil

17 Verbindungsvorrichtung 57 Distanz

18 Dicke 58 Längsseitenflanke

19 Höhe 59 Dicke

20 Länge 60 Stirnseitenflanke

21 Halbierende 61 Abstand

22 Randabstand 62 Anlagefläche

23 Randabstand 63 Pfeil

24 Innenfläche 64 Bindemittel

25 Seitenflanke 65 Wandteil

26 Seitenflanke 66 Bolzen

27 Breite

28 Tiefe

29 Begrenzende

30 Hüllwürfel

31 Seitenkante

32 Schnittstelle

33 Mittelachse

34 Ausnehmung

35 Länge

36 Breite

37 Tiefe

38 Seitenflanke

39 Längs- und Quersei tenkante

40 Randausnehmung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Baustein aus feuerfestem Material für eine Heizvorrichtung, insbesondere Kachelöfen, Kaminöfen oder dgl., dessen Länge und Höhe ein ganzzahliges Vielfaches einer Dicke ist, mit in zumindest drei umlaufenden Stirnflächen angeordneten, sich in deren Längsrichtung erstrek- kenden Nuten mit Mittelachsen, die sich längs einer Halbierenden der Dicke erstrecken und parallel zu einer Außen- und/oder Innenfläche des Bausteines verlaufen, dadurch gekennzeich¬ net, daß in der Innenfläche (24) im Bereich von Schnittstellen (32) von Begrenzenden (29) von Hüllwürfel (30) mit einer Seitenkantenlänge entsprechend der Dicke (18) des Bausteins (7) und einer eine Vorderfläche der Hüllwürfel (30) halbierenden Mittelachse (33) in Richtung dieser Mittelachsen (33) verlaufende sich beidseits dieser Begrenzenden (29) und zumindest von der durch die Stirnflächen (13) gebildeten Begrenzenden über einen Teil einer Distanz zwischen benachbarten Begrenzenden (29) erstreckende Ausnehmungen (34) angeordnet sind.

2. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (34) in einer senkrecht zur Innenfläche (24) und senkrecht zur halbierenden Mittelachse (33) ausge¬ richteten Ebene einen U- oder V-förmigen Querschnitt aufweisen.

3. Baustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen

(34) in der senkrecht zur halbierenden Mittelachse (33) ausgerichteten Ebene eine Breite (36) im Bereich der Innenfläche (24) größer ist als im Bereich einer Bodenfläche.

4. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Breite (36) im Bereich der Innen- und/oder Bodenfläche sich über eine Länge

(35) der Ausnehmung (34) verändert.

5. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sich die Breite (36) im Bereich der Innen- und/oder Bodenfläche von der Be- grenzenden (29) des Hüllwürfels (30) in die einander entgegengesetzten Richtungen symme¬ trisch verändert.

6. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Länge (35) der Ausnehmungen (34) parallel zur halbierenden Mittelachse (33) der Hüllwürfel (30) im Bereich der Innenflächen (24) größer ist als im Bereich einer Bodenfläche.

7. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Bodenfläche gekrümmt ausgebildet oder über Übergangsradien mit den Stimseitenflanken und/oder Längsseitenflanken (60, 58) verbunden ist.

8. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die von der Innenfläche (24) in Richtung der Außenfläche (15) sich erstreckenden Ausnehmungen (34) in einer die Innenfläche (24) aufnehmenden Ebene einen trapez-, rhom- benförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen.

9. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Länge (35) der Ausnehmungen (34) kleiner ist als eine halbe Länge der Seitenkanten (31) der Hüllwürfel (30).

10. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Ausnehmung (34) in Richtung der Tiefe (37) allseitig konisch verjüngt, z.B. pyramidenstumpf f örmig, ausgebildet ist.

11. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Tiefe (37) der Ausnehmungen (34) kleiner ist als die Dicke (18) des Bau- Steins (7).

12. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Tiefe (37) der Ausnehmungen (34) um mehr als die halbe Breite (27) der um¬ laufenden Nuten (14) kleiner ist als die halbe Dicke (18) des Bausteins (7).

13. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Tiefe (37) der Ausnehmung (34) um zumindest 5 mm zusätzlich zur halben Breite (27) der umlaufenden Nut (14) kleiner ist als die halbe Dicke (18) des Bausteins (7).

14. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Tiefe (37) der Ausnehmung (34) um zumindest 50 % größer ist als eine Breite (36) der Ausnehmung (34).

15. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine minimale Breite (36) der Ausnehmungen (34) zumindest im Bereich der

Innen- und/oder Außenfläche (24, 15) der Breite (27) der Nut (14) in den Stirnflächen (13) ent¬ spricht.

16. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Stirnflächen (13) gleichzeitig Hüllflächen der HüUwürfel (30) bilden und sich die Ausnehmungen (34) im Bereich der halbierenden Mittelachse (33) bis zu den Stirnflächen (13) erstrecken und zu diesen hin geöffnet sind.

17. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß im Baustein (7) in etwa senkrecht zur Außenfläche (15) verlaufende Bohrungen (41) angeordnet sind.

18. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Tiefe (44) der Bohrungen (41) kleiner ist als eine Dicke (18) des Bausteins

(7).

19. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine Längsmittelachse der Bohrungen (41) im Schnittpunkt der halbierenden

Mittelachse (33) der Seitenkanten (31) der Hüllwürfel (30) angeordnet ist.

20. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das feuerfeste Material ein Schamottematerial ist und die Formgebung durch einen Trockenpreßvorgang erfolgt.

21. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Nuten (14), die Ausnehmungen (34) und die Bohrungen (41) durch Einpres¬ sen im Preßvorgang des Bausteins geformt sind.

22. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die umlaufenden Nuten (14) durch einen Zerspanungsvorgang, insbesondere Fräs¬ vorgang gefertigt sind.

23. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Tiefe (28) der umlaufenden Nuten (14) um zumindest 50 % größer ist als eine Breite (27) der Nuten (14).

24. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Formgebung in einem Gießvorgang in einer Form erfolgt.

25. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß eine Breite (36) der Ausnehmung (34) im Bereich der Bodenfläche in etwa der Breite (27) der Nut (14) in den Stirnflächen (13) entspricht.

26. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Bohrungen (41) sich von der Innen- und/oder Außenfläche (24, 25) zur gegen¬ überliegenden Außen- und/oder Innenfläche (15, 24) verjüngen, bevorzugt kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

27. Baustein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Stirnseiten- und/oder Längsseitenflanken (60, 58) unter einem eine Selbst¬ hemmung bewirkenden Neigungswinkel verlaufen und ein Konuswinkel der Bohrung (41) ei¬ nen selbsthemmenden Konuswinkel entspricht.

28. Mantel, insbesondere Ofenmantel, aus mehreren Bausteinen nach einem oder mehre- ren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsvorrichtung (47) zwischen den Bausteinen (7) zusätzlich zu den Nuten (14) und/oder Ausnehmungen (34) in diese Nuten (14) und/oder Ausnehmungen (34) einander benachbarter Bausteine (7) einsetzbare Verbindungselemente (52) umfaßt.

29. Mantel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (52) durch eine Flachleiste (50) gebildet ist, deren Breite größer ist als eine Tiefe (28) der Nut (14) in den Stirnflächen (13) und deren Dicke (59) in etwa der Breite (27) dieser Nut (14) entspricht.

30. Mantel nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsele- ment (49, 52) eine Flachleiste (50) mit zumindest zwei über die Längsseite derselben vorragen¬ den Fortsätze (51) gebildet ist, wobei die Fortsätze (51) in einem dem Abstand (61) zwischen den Ausnehmungen (34) bzw. Bohrungen (41) entsprechenden Abstand abgeordnet sind.

31. Mantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine Breite der Flachleiste (50) im wesentlichen einer Tiefe (37) der Nut (14) und eine

Dicke (59) derselben im wesentlichen der Breite (27) der Nut (14) in der Stirnfläche (13) ent¬ spricht und daß die Fortsätze (51) über eine der beiden festlegenden Längsseitenkanten vor¬ ragen.

32. Mantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (51 ) zumindest in Längsrichtung des Verbindungselementes (52) eine der Querschnittsform der Ausnehmungen (34) angepaßte Querschnittsform aufweisen.

33. Mantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Raumform der Fortsätze (51) der Raumform der Ausnehmungen (34) entspricht.

34. Mantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Ausnehmungen (34) und/oder der Fortsätze (51) mit Vertiefungen, ins¬ besondere Nuten bzw. Rillen, zur Aufnahme von Klebemittel versehen ist.

35. Mantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (52) aus Metall oder Keramik besteht.

36. Mantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (52) durch Bolzen (66) gebildet ist, die über eine Tiefe (44) der Bohrung (41) entsprechende Länge einen der Bohrung (41) entsprechenden Durchmesser und über die restliche Länge ein der Breite (27) der Nut (14) in den Stirnflächen (13) entsprechen- den Durchmesser aufweisen.

37. Mantel nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrung (41) der Breite (27) der Nuten (14) in den Stirnflächen (13) entspricht.