Die Erfindung bezieht sich auf einen Mauerstein, insbesondere
Hochlochziegel, mit Hohlkammern und mit aus Pappe oder Kunststoff
bestehenden Einschubelementen mit einer metallhaltigen
Beschichtung und ein Verfahren zum Bestücken eines gebrannten
Hochlochziegels mit Einschubelementen.
Das Phänomen der Elektrosensibilität von Menschen gewinnt zunehmend
an wissenschaftlicher Akzeptanz und es werden vielfältige
Maßnahmen vorgeschlagen, um künstlich erzeugte elektromagnetische
Felder abzuschirmen bzw. zu dämpfen, da diese
unter anderem als Ursache für Schlafstörungen, Nervosität,
Schwäche, Müdigkeit sowie Kopf- und Gliederschmerzen beim
Menschen vermutet werden. Zunehmend fordern Bauherren und Architekten
Baustoffe bzw. Kombinationen von Baustoffen, die
einerseits elektromagnetische Felder im Wohnbereich dämpfen
und andererseits das Raumklima in einem Gebäude nicht negativ
beeinträchtigen, wie es beispielsweise bei metallbeschichteten
Tapeten oder komplett mit Metall beschichteten Mauersteinen,
die eine Dampfsperre bilden, der Fall ist.
Die EP 0 174 650 B1 offenbart ein Wandbauelement mit Hohlkammern
und mit einer Wärmedämmbeschichtung zur Erhöhung der
Wärmeübergangswiderstände in den Hohlkammern. In die Hohlkammern
sind aus einzelnen Hohlkammerelementen zusammengesetzte
Einschübe eingesetzt, wobei jedes Hohlkammerelement aus einer
Platte und von dieser abstehenden Stegen gebildet wird, die
die Platten zueinander beabstanden. Die Wärmedämmbeschichtung
ist auf den Platten beidseitig aufgebracht und besteht aus
einem Trägerstoff aus Kunststoff und beigemischten Metallpartikeln.
Die wabenförmigen Einschubelemente eignen sich nur
zum Einsetzen in relativ groß ausgebildete Hohlkammern und
sind sehr aufwendig gefertigt. Das Einsetzen der Einschubelemente
in die Hohlkammern ist schwierig zu bewerkstelligen, da
die einzelnen Platten jedes Einschubelementes beim Einsetzen
zueinander fixiert werden müssen. Hinsichtlich der Abschirmung
elektromagnetischer Felder liefert die auf die Platten
aufgetragenen Wärmedämmbeschichtung mit beigemischten Metallpartikeln
ein unbefriedigendes Ergebnis, da sich beim Mischen
des Trägerstoffes aus Kunststoff mit den Metallpartikeln häufig
Klumpen bilden und auch die zugegebene Menge von Metallpartikeln
vergleichsweise hoch sein muss, um eine Abschirmung
zu gewährleisten. Dies ist aber für die Verarbeitbarkeit der
Wärmedämmbeschichtung nachteilig.
Im Weiteren ist aus der DE 196 30 267 A1 und der DE 44 23 716
A1 jeweils ein Mauerstein mit Hohlkammern bekannt, deren Innenflächen
mit einer wärmereflektierenden Metallschicht versehen
sind. Diese Metallschicht wird aufgedampft oder aufgespritzt.
Eine solche vollflächige und direkt auf den Mauerstein
aufgebrachte Beschichtung ist bei einer späteren Entsorgung
des Mauersteins nicht mehr entfernbar und der Mauerstein
muss als nicht recycelbarer Sondermüll entsorgt werden.
Darüber hinaus setzt die Beschichtung des Mauersteins eine
aufwendige und teure Apparatetechnik voraus.
Darüber hinaus ist der DE 196 30 267 A1 das Einbringen einer
Metallfolie in die Hohlkammern des Mauersteins zu entnehmen.
Die Metallfolie ist aufgrund ihrer Flexibilität bei der Herstellung
und Bestückung des Mauersteins nur schwer handhabbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Mauerstein der eingangs
genannten Art zu schaffen, der bei gleichzeitig hoher Wärmedämmung
eine Abschirmung elektromagnetischer Felder ermöglicht
und gleichzeitig kostengünstig zu fertigen sowie recycelbar
ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass jedes
Einschubelement als Platte ausgebildet und einseitig mit einer
Metallschicht versehen ist.
Die Metallschicht der Einschubelemente bewirkt gemeinsam mit
dem Werkstoff des Mauersteins eine Dämpfung elektrischer,
magnetischer sowie elektromagnetischer Wellen und schirmt somit
auch elektromagnetische Felder ab. Darüber hinaus stellt
die Metallschicht des Einschubelementes eine wärmestrahlungsreflektierende
Schicht dar, durch die die Wärmeübertragung
wirksam reduziert wird. Die Wirksamkeit einer wärmereflektierenden
Schicht lässt sich durch den sogenannten Emissionsgrad
größenmäßig angeben. Dieser Emissionsgrad beträgt bei gebranntem
Ton oder zementgebundenen Leichtbaustoffen ohne Beschichtung
0,9, wogegen er bei geeigneten metallischen Oberflächen
zwischen 0,05 und 0,09 beträgt. Im Weiteren ist der
erfindungsgemäße Mauerstein relativ leicht zu fertigen, da
die als Platten ausgebildeten Einschubelemente aufgrund ihrer
Stabilität einfach handhabbar sind. Beim Recycling des Mauersteins
ist es möglich die Einschubelemente nach dem Schreddern
des Mauersteins zu entfernen, da sie sich hierbei
selbsttätig lösen und beispielsweise mit einem Gebläse von
dem geschredderten Mauerstein getrennt werden können. Ferner
bleibt die Dampfdiffusion in den Bereichen des Mauersteins,
in denen keine Einschubelemente vorgesehen sind, erhalten.
Bevorzugt sind die Hohlkammern im Querschnitt im Wesentlichen
rechteckförmig ausgebildet und mehrere Hohlkammern in jeweils
einer von mehreren parallel zueinander sowie senkrecht zu
Stoßseiten des Mauersteins ausgerichteten Lochreihen angeordnet,
wobei sich die Einschubelemente im Wesentlichen über die
gesamte Höhe einer Hohlkammer zwischen Auflageflächen des
Mauersteins sowie zumindest annähernd über die gesamte Länge
der zugeordneten Hohlkammer erstrecken. Damit überdeckt jedes
Einschubelement annähernd die gesamte Längsfläche der zugeordneten
Hohlkammer und stellt somit in diesem Bereich eine
wirksame Abschirmung gegen elektromagnetische Felder dar.
Ferner stellt jedes Einschubelement eine relativ große Wärmeabstrahlungsfläche
zur Verfügung und reduziert die Wärmeübertragung
durch Strahlung.
Vorteilhafterweise stehen die Einschubelemente an zumindest
einer Stoßseite des Mauersteins um die Höhe einer Mörtellage
hervor. Somit wird auch im Bereich der Mörtellage sowohl eine
Abschirmung gegen elektromagnetische Felder als auch eine Reflexion
vom Wärmestrahlung gewährleistet
Um annähernd den gesamten Querschnitt des Mauersteins als
wirksame Abschirmung gegen elektromagnetische Felder zu nutzen,
weisen zweckmäßigerweise zumindest die Hohlkammern einer
Lochreihe Einschubelemente auf.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind
zweckmäßigerweise sich zumindest teilweise überlappende Hohlkammern
mehrerer Lochreihen mit Einschubelementen versehen.
Somit wird annähernd der gesamte Querschnitt des Mauersteins
als wirksame Abschirmung gegen elektromagnetische Felder genutzt,
wobei sich die Einschubelemente in unterschiedlichen
Lochreihen befinden, was gegebenenfalls die Bestückung der
Hohlkammern mit Einschubelementen vereinfachen kann.
Um ein Herausfallen der Einschubelemente aus den Hohlkammern
des Mauersteins beim Handhaben desselben zu verhindern, ist
nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung jedes
Einschubelement über einen punktförmig auf die der Metallschicht
gegenüberliegende Fläche aufgetragenen Klebstoff in
der zugeordneten Hohlkammer befestigt.
Bevorzugt ist der Klebstoff ein thermoplastischer Heißschmelzkleber.
Dieser Klebstoff ist nur bei hoher Temperatur
zähflüssig und klebefähig, bei Raumtemperatur hingegen fest.
Das Einkleben des Einschubelementes in der Hohlkammer findet
beim Abkühlen des Mauersteins von einer Brenntemperatur oder
während eines kurzzeitigen Erwärmens des Mauersteins statt.
Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist jedes
Einschubelement durch längsseitiges Klemmen in der zugeordneten
Hohlkammer befestigt, wobei sich beim Klemmen die gegenüberliegenden
Längsseiten des Einschubelementes unter Vorspannung
an gegenüberliegenden Stirnflächen der Hohlkammer abstützen.
Durch das Klemmen jedes Einschubelementes in der zugeordneten
Hohlkammer ist sichergestellt, dass die Einschubelemente
beim Handhaben des Mauersteins nicht aus den Hohlkammern
herausfallen. Das Einführen eines Einschubelementes
in die entsprechende Hohlkammer kann automatisch mittels einer
trichterförmigen Zuführung erfolgen, durch die das Einschubelement
mit einem Stößel in die Hohlkammer eingebracht
wird.
Zweckmäßigerweise liegen die Längsseiten des Einschubelementes
in jeweils einer der gegenüberliegenden Ecken der Hohlkammer
ein und eine Fläche des C-förmig vorgespannten Einschubelementes
liegt linienförmig an einer der Längsflächen
der Hohlkammer an. Somit stützt sich das Einschubelement an
drei Stellen in der Hohlkammer ab und ist sicher gehalten.
Nach einer alternativen Ausgestaltung sind die gegenüberliegenden
Längsseiten des Einschubelementes zumindest bereichsweise
keilförmig ausgebildet. Um das Einbringen und Klemmen
eines Einschubelementes in die Hohlkammer zu erleichtern, ist
vorzugsweise das einer Stoßseite des Mauersteins zugeordnete
Ende des Einschubelementes keilförmig ausgebildet und entfaltet
eine Klemmwirkung an den gegenüberliegenden Stirnflächen
der Hohlkammer. Die gegenüberliegenden Längsseiten des Einschubelementes
außerhalb des keilförmigen Bereichs sind zu
den korrespondierenden Stirnflächen der Hohlkammer geringfügig
beabstandet, so dass sie leicht in die Hohlkammer einführbar
sind.
Um sowohl eine hinreichende Abschirmung gegen elektromagnetische
Felder als auch eine gute Wärmereflexion zu erzielen,
liegt bevorzugt die der Metallschicht gegenüberliegende Fläche
des Einschubelementes linienförmig an einer der Längsflächen
der Hohlkammer an.
Damit das Einschubelement mit einem relativ geringen technischen
Aufwand zu fertigen ist, ist vorteilhafterweise die Metallschicht
des Einschubelementes eine auf die Platte aufkaschierte
Metallfolie. Die Metallfolie lässt sich zur sortenreinen
Trennung beim Recyceln auch wieder von der Platte lösen.
Alternativ hierzu ist die Metallschicht des Einschubelementes
auf die Platte aufgedampft. Durch das Aufdampfen wird gegenüber
der Verwendung einer Metallfolie eine höhere Oberflächengüte
erzielt und die Materialvielfalt aufdampfbarer Stoffe
ist relativ groß, da bei diesem Beschichtungsverfahren
nicht nur reine Metalle, sondern auch deren Verbindungen, wie
Oxide, Nitride, Carbide sowie Legierungen, zum Einsatz kommen.
Selbstverständlich kommen zum Auftragen der Metallschicht
auch weitere bekannte Verfahren wie Walzen, Spritzen
und dergleichen in Betracht, da sich die Platten relativ einfach
und vielfältig bearbeiten lassen.
Um eine verbesserte Strahlungsabschirmung in beide Richtungen
zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise das Einschubelement
beidseitig mit der Metallschicht versehen.
Da die Metallschicht des Einschubelementes bei relativ guter
Abschirmung elektromagnetischer Felder und einem geringen Emissionsgrad
kostengünstig sein soll, besteht bevorzugt die
Metallschicht aus Aluminium.
Damit das Einschubelement auf der Baustelle nicht witterungsbedingten
Verformungen unterliegt, ist zweckmäßigerweise die
Platte des Einschubelementes aus einer wasserfesten Pappe gefertigt.
Zur Erhöhung der Wärmedämmeigenschaften des Mauersteins durch
das Einschubelement, ist vorteilhafterweise die Platte des
Einschubelementes aus einem Hartschaum gefertigt.
Alternativ hierzu ist die Platte des Einschubelementes aus
einem Polystyrol, einem Polycarbonat, einem Polyurethan oder
einem dergleichen polymerisierten Kunststoff gefertigt. Unter
Verwendung dieser Kunststoffe sind die Platten relativ kostengünstig
durch Extrudieren herzustellen.
In einer weiteren Alternative hierzu ist die Platte des Einschubelementes
aus Metall oder Holz gefertigt. Selbstverständlich
ist eine Vielzahl weiterer Werkstoffe zur Fertigung
der Platte geeignet.
Bei einem Verfahren zum Bestücken eines gebrannten Hochlochziegels
mit Einschubelementen wird der Hochlochziegel
- mit vertikal ausgerichteten Hohlkammern auf einer Fördereinrichtung
abgesetzt,
- zu einer Bestückungseinrichtung zum Einsetzen der Einschubelemente
in die Hohlkammern transportiert,
- mit den Einschubelementen in den Hohlkammern gedreht, wobei
ein thermoplastischer Heißschmelzkleber auf den Einschubelementen
in Kontakt mit den entsprechenden Innenflächen
der Hohlkammern kommt und aufschmilzt,
- durch einen Kühlkanal transportiert, wobei der abkühlende
Heißschmelzkleber die Einschubelemente in den Hohlkammern
fixiert und
- auf einer Transportpalette abgesetzt.
Bei diesem Verfahren wird die Restwärme des Hochlochziegels
vom Brennen desselben zur Befestigung der Einschubelemente
mittels des thermoplastischen Heißschmelzklebers genutzt, um
die Einschubelemente in den Hohlkammern festzulegen. Hierbei
ist es nicht erforderlich, zusätzliche Wärmeenergie zuzuführen.
Im Weiteren ist dieses automatische Verfahren relativ
einfach in die herkömmliche Produktion von Hochlochziegeln zu
integrieren.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig.1
- eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Mauerstein,
- Fig.2
- eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit II nach
Fig. 1,
- Fig.3
- eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit III nach
Fig. 1,
- Fig.4
- eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV nach
Fig. 3,
- Fig.5
- eine Schnittdarstellung entlang der Linie V-V nach
Fig. 3 und,
- Fig.6
- eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VI nach
Fig. 1.
Der Mauerstein 1 gemäß Fig. 1 weist Hohlkammern 2 auf, die in
mehreren parallel zueinander ausgerichteten Lochreihen 3 angeordnet
sind. Die Lochreihen 3 sind im Wesentlichen senkrecht
zu Stoßkanten 4 des Mauersteins 1 ausgerichtet. In die
rechteckförmig ausgebildeten Hohlkammern 2 einer Lochreihe 3
sind Einschubelemente 5 eingesetzt. Jedes Einschubelement 5
erstreckt sich annähernd über die gesamte Länge der Hohlkammer
2 sowie über deren von Auflageflächen 6 des Mauersteins 1
begrenzte Höhe.
Das Einschubelement 5 nach Fig. 2, dessen Dicke geringer als
die Öffnung der Hohlkammer 2 ist, ist als Platte 7 ausgebildet
und einseitig mit einer Metallschicht 8 versehen. Zur Befestigung
an der Innenwand der Hohlkammer 2 ist auf der der
Metallschicht 8 gegenüberliegenden Fläche der Platte 7 ein
Klebstoff 9 punktförmig aufgetragen. Die Platte 7 selbst ist
aus Pappe oder Kunststoff gefertigt.
Gemäß Fig. 3 ist das Einschubelement 5 durch den punktweise
aufgetragenen Klebstoff 9 mit der Innenwand der Hohlkammer 2
verbunden. Auf der einen Fläche des Einschubelementes 5 befindet
sich die wärmestrahlungsreflektierende und strahlungsdämpfende
Metallschicht 8.
Das Einschubelement 5 überdeckt nach Fig. 4 annähernd die gesamte
Innenwand der Hohlkammer 2 und bewirkt daher eine Abschirmung
sowohl der Wärmestrahlung als auch der elektromagnetischen
Strahlung. Es verbleibt lediglich ein kleiner luftgefüllter
Zwischenraum 10 am Rand. Weiterhin sind Stege 11
des Mauersteins 1 erkennbar, die die Hohlkammern 2 begrenzen.
Das Einschubelement 5 erstreckt sich über die gesamte Höhe
des Mauersteins 1, die durch die obere und die untere Auflagefläche
6 begrenzt ist.
Das Einschubelement 5 besteht, wie in Fig. 3 erkennbar, aus
der mit der Metallschicht 8 versehenen Platte 7, die mit dem
Klebstoff 9, der eine Verbindung zwischen dem Mauerstein 1
und dem Einschubelement 5 herstellt, in der Hohlkammer 2 befestigt
ist. In der Hohlkammer 2 verbleibt ein relativ großer
luftgefüllter Hohlraum 12.
Bei einer alternativen Befestigung des Einschubelementes 5
nach Fig. 6 ist dieses durch Klemmen in der zugeordneten
Hohlammer 2 gehalten. Hierbei stützen sich gegenüberliegende
Längsseiten 13 des Einschubelementes 5 unter Vorspannung in
gegenüberliegenden Ecken 14 der Hohlammer 2 ab. Die der Metallschicht
8 gegenüberliegende Fläche der Platte 7 des C-förmig
vorgespannten Einschubelementes 5 stützt sich an einer
Längsfläche der Hohlkammer 2 ab.
Die Metallschicht 8 des Einschubelementes 5 bewirkt gemeinsam
mit dem Werkstoff des Mauersteins 1 eine Dämpfung elektrischer,
magnetischer sowie elektromagnetischer Wellen und
schirmt somit auch elektromagnetische Felder ab. Darüber hinaus
stellt die Metallschicht 8 des Einschubelementes 5 eine
wärmestrahlungsreflektierende Schicht dar, durch die die Wärmeübertragung
des Mauersteins 1 wirksam reduziert wird.