EP1554097B1 - Verfahren zur herstellung von lochsteinen mit lochverschlüssen und so hergestelltes produkt - Google Patents

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EP1554097B1
EP1554097B1 EP03753505A EP03753505A EP1554097B1 EP 1554097 B1 EP1554097 B1 EP 1554097B1 EP 03753505 A EP03753505 A EP 03753505A EP 03753505 A EP03753505 A EP 03753505A EP 1554097 B1 EP1554097 B1 EP 1554097B1
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brick
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Clemens Steenheuer
Clemens Kuhlemann
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Quick-Mix Gruppe & Co KG GmbH
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    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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    • B28B7/40—Moulds; Cores; Mandrels characterised by means for modifying the properties of the moulding material
    • B28B7/46—Moulds; Cores; Mandrels characterised by means for modifying the properties of the moulding material for humidifying or dehumidifying
    • B28B7/465—Applying setting liquid to dry mixtures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B2/14—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element
    • E04B2/16—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element using elements having specially-designed means for stabilising the position
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    • E04B2002/0228—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections with tongues next to each other on one end surface and grooves next to each other on opposite end surface

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an artificial stone according to the preamble of claim 13.
  • the outer closure layer is prone to injury and breakage during transport and handling and that the bearing surface provided with such a cover layer provides an uneven picture compared to the other stone, which in particular imperfect and damaged hole closures, too if these functionally desired barriers are irrelevant, will not be accepted by the traffic due to this visual effect.
  • the object of the invention is accordingly to provide a stone and in particular also a manufacturing method for such a stone, which has a large robustness and an undisturbed appearance hole closures.
  • this object is achieved by a method according to claim 1 and an artificial stone according to claim 13.
  • the method provides a the production process of perforated artificial stones, in particular of perforated bricks, easy to apply and feasible feasible way to produce inner and thus "hidden" hole closures that leave the stone its conventional appearance and also its position-independent handling and great robustness.
  • closure material mortar and with the addition of water for hydraulic bonding result in materials and techniques familiar and proven form.
  • perforated closures in a central region of the stone in varying height, which prevents the formation of heat and sound bridges at the same level at the same time.
  • the hole closures inside are readily thin-walled pretend, as they are mechanically unclaimed in the protected inner layer and since a certain proportion of defective hole closures accepted uncritically can be as long as only in the (vertical) sequence of perforated bricks with appropriate closures against training long "organ pipes" can be expected.
  • FIGS. 1 and 2 Overall with 1 designated perforated brick outer externally known form has a cuboid outline with smooth vertical side walls 2 and 3 and in the sense of a toothing of adjacent abutment surfaces of adjacent stones profiled side surfaces 4 and 5, while in the usual bricked up and down bearing surfaces 6 and 7 throughout but are interrupted with a variety of different perforations 8, which in the conventional perforated brick, as cut as a blank from the strand and then cured by firing, from one of the bearing surfaces 6, 7 to the other vertically.
  • These holes 8 are shut off according to the invention by internal hole closures 9, as in the vertical section through the perforated brick 1 according to FIG. 6 you can see.
  • FIG. 3 A total of 10 designated device provided in the top strand of a circulating, closed-belt conveyor belt 11 perforated bricks 1 are continuously placed and move in the direction of an arrow 12 under bulk containers 13 and 14 and a water tank 18 therethrough.
  • the bulk tank 13 is equipped with a free-flowing bulk material, preferably sand. It is understood that other available materials flowable type into consideration, especially since this material is only slightly consumed and largely reused. In adaptation to the brick material and the place of manufacture, for example, sawdust or grinding dust of fired bricks can be used.
  • a rotary valve 19 below in the reservoir 13 regulates and doses the lovedstreuende on the respective continuous hollow brick tile filler amount, which is to fill the brick to a central area, but quite with changing height.
  • the scraper 20 is formed here in the form of a fixed brush. It is understood that others Strippers can be used including powered stripping brushes. The stripping process already results in different fill levels, since, given the different surface distributions between perforations 8 and adjacent webs, different amounts of filler material are pushed into the holes 8. This is quite advantageous and also desired.
  • the rotary valve can be alternately controlled depending on the feed of the respective stone, so that the filling level varies in the stone.
  • the bulk container 14 stores dry mortar, which is also sprinkled via a metering device 23 in the form of a rotary valve on the passing through stone and is inserted with the aid of a scraper 24 in the holes 8.
  • a metering device 23 in the form of a rotary valve on the passing through stone and is inserted with the aid of a scraper 24 in the holes 8.
  • the amount of dry mortar applied is usually narrow, so that only a dry mortar layer of 1-10 mm, preferably 1-3 mm is applied.
  • a vibrator device 25 is generally known and also largely arbitrary type associated, which provides for a compression of the filling material and also of the closure material.
  • the perforated bricks 1 pass through a moistening station the water tank 18, which is equipped at the bottom with controlled nozzles or dispensing pipes 17, which are aligned with the hole pattern of the stone 1 and accordingly targeted and controlled bring the necessary for the hydraulic setting of the mortar amount of water in the holes 8.
  • the mortar may be a quick-setting mortar with corresponding known components such as “flash cement” or “Portland cement” and also solidification accelerator.
  • flash cement or "Portland cement”
  • solidification accelerator also solidification accelerator.
  • such a device is preferably provided directly following a brick production, in which the temperature of the still warm warm perforated brick accelerates the solidification process.
  • the bricks 1 are then conveyed by suitable means through a screen or grid area 26, so that the filler sand, as far as it does not adhere to the formed in the stone with the hardened mortar closure layer, can be omitted down to be collected in a sump 27 from where it is to be returned to the bulk tank 13.
  • FIG. 6 shows in the enlarged view of the basic structure of the achieved through hole brick 1 with the inner hole closures 9, which generally need not be centrally located or should, but should only have a sufficient distance from the bearing surfaces 6 and 7, so that they are not visually apparent still mechanically enter the area of the bearing surfaces.
  • the hole closures 9 are mutually offset in height, so vary in their altitude, which In particular, prevents a false ceiling is created within the stone in which the mortar hole closures constitute a cold bridge and thus question the mathematical insulation values of the stone and also represent a structure-borne sound bridge with respect to the sound propagation.
  • the filling material such as sand or brick dust is not only readily available and inexpensive, but also uncritical in terms of mortar-adhering residues.
  • the mortar may even be enriched to receive a boundary layer of mineral material. It is understood, however, that quite material can be used which does not tend to contact with the closure material.
  • the stone with the inner hole closures 9 has the proven properties - and also the visual appearance - of the conventional and evaluate perforated bricks on.
  • the perforated brick is a particularly suitable example for the use of internal hole closures, but can Lochver Why find this kind of other art stones quite appropriate application.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Kunststein nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
  • Bei der Fertigung von Kunststeinen sind durchgehende Lochungen zur Materialersparnis, zur Gewichtserleichterung und insbesondere auch zur besseren Wärmedämmung seit langem bekannt. Insbesondere bei Hochlochziegeln sind die Lochungen von der Formgebung im Strangpreßverfahren für die Gewinnung von Rohlingen fertigungsbedingt durchgängig. Allerdings gibt es von der Anwendungsseite solcher Kunststeine die Notwendigkeit, die Lochungen abzuschließen, damit nicht innerhalb einer Wand mit einander in Verbindung stehende durchgängige Röhrensysteme mit Nachteil für die Schall- und Wärmedämmung gebildet werden.
  • ein Verfahren zur Herstellung eines Hochlochziegels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, sowie ein Kunststein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
  • Aus der deutschen Offenlegungschrift DE 100 19 265 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Hochlochziegeln mit einem Lochabschluß an den Lagerflächen bekannt, bei dem der Hochlochziegel auf einer Lagerfläche aufstehend einen Lochverschluß an dieser Lagerfläche durch eingeschütteten Trockenmörtel mit nachfolgender Befeuchtung erhält.
  • Der Verschluß der Löcher längs einer Lagerfläche hat zwar insofern Vorteile, als eine Fläche für den Mörtelauftrag entsteht. Nachteilig ist dem gegenüber, daß ein solcher Stein lagerichtig gesetzt werden muß und dementsprechend
  • möglichst auch passend zu liefern und zu transportieren ist, daß die außenliegende Verschlußschicht verletzungsanfällig und bruchanfällig beim Transport und der Handhabung ist und daß die mit einer solchen Deckelschicht versehene Lagerfläche ein gegenüber dem sonstigen Stein uneinheitliches Bild liefert, welches insbesondere bei unvollkommenen und beschädigten Lochverschlüssen, auch wenn diese funktionell gewünschten Absperrungen unbeachtlich sind, vom Verkehr aufgrund dieses optischen Effektes nicht akzeptiert werden.
  • Aufgabe der Erfindung wird es dementsprechend, einen Stein und insbesondere auch ein Herstellungsverfahren für einen solchen Stein zu schaffen, der bei großer Robustheit und einem ungestörten Aussehen Lochverschlüsse aufweist.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Verfahren nach dem Anspruch 1 sowie einem Kunststein nach dem Anspruch 13 gelöst. Das Verfahren schafft eine dem Herstellungsprozeß von gelochten Kunststeinen, insbesondere von Hochlochziegeln, gut anzufügende und mit vertretbarem Aufwand zu realisierende Möglichkeit, innere und damit "verdeckte" Lochverschlüsse herzustellen, die dem Stein seine herkömmliche äußere Erscheinung und auch seine lageunabhängige Handhabung und große Robustheit belassen. Insbesondere mit dem Verschlußmaterial Mörtel und mit der Zugabe von Wasser zum hydraulischen Abbinden ergeben sich Materialien und Techniken vertrauter und erprobter Form. Mit besonderem Vorteil sind dabei Lochverschlüsse in einem mittleren Bereich des Steins in variierender Höhe zu erzielen, die die Ausbildung niveaugleich durchgehender Wärme- und Schallbrücken verhindert. Ohnehin sind die Lochverschlüsse im Inneren ohne weiteres dünnwandig vorzugeben, da sie in der geschützten Innenlage mechanisch unbeansprucht sind und da ein gewisser Anteil an mangelhaften Lochverschlüssen unkritisch hingenommen werden kann, solange nur in der (vertikalen) Aufeinanderfolge der Lochsteine mit entsprechenden Verschlüssen gegen eine Ausbildung langer "Orgelpfeifen" gerechnet werden kann.
  • Bei der Realisierung des Herstellungsverfahrens kann auf Erkenntnisse zurückgegriffen werden, die bereits der DE 100 19 265 A1 zu Grunde lagen, um Lochverschlüsse zu erzielen, die nur in inneren Querschnitten der Löcher abdecken, nicht aber die dazwischenliegenden Stege. Der Kunstgriff, die Lochverschlüsse mit zuvor eingebrachtem Füllmaterial mit Abstand zu Lagerflächen in den Stein hinein zu verlegen, ist verfahrenstechnisch mit der bereits bekannten Herstellung von Lochverschlüssen kompatibel.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1: Seitenansicht eines Hochlochziegels,
    • Figur 2: Aufsicht auf den Hochlochziegel nach Figur 1,
    • Figur 3: ein Vorrichtung zum Herstellen von Lochverschlüssen in
      Hochlochziegeln,
    • Figur 4 und Figur 5: Streumasken zu einer Vorrichtung nach Figur 3 und
    • Figur 6: Hochlochziegel mit innen liegenden Lochverschlüssen.
  • Ein in Figur 1 und 2 insgesamt mit 1 bezeichneter Hochlochziegel äußerlich vorbekannter Form weist einen quaderförmigen Umriß mit glatten vertikalen Seitenwänden 2 und 3 und mit im Sinne einer Verzahnung von aneinander liegenden Stoßflächen benachbarter Steine profilierten Seitenflächen 4 und 5 auf, während in der üblichen vermauerten Lage oben und unten liegende Lagerflächen 6 und 7 im ganzen planeben aber mit einer Vielzahl unterschiedlicher Lochungen 8 unterbrochen sind, die beim herkömmlichen Hochlochziegel, wie er als Rohling vom Strang geschnitten und dann durch Brennen gehärtet ist, von einer der Lagerflächen 6, 7 zur anderen vertikal durchlaufen. Diese Löcher 8 sind gemäß der Erfindung durch innenliegende Lochverschlüsse 9 abzusperren, wie sie in dem Vertikalschnitt durch den Hochlochziegel 1 gemäß Figur 6 zu sehen sind.
  • Hierzu ist eine in Figur 3 insgesamt mit 10 bezeichnete Vorrichtung vorgesehen, bei der auf dem oberen Trum eines umlaufenden, flächig geschlossenen Förderbands 11 Hochlochziegel 1 fortlaufend aufgesetzt werden und sich in Richtung eines Pfeiles 12 unter Schüttbehältern 13 und 14 sowie einem Wasserbehälter 18 hindurchbewegen. Der Schüttbehälter 13 ist mit einem rieselfähigen Schüttmaterial, vorzugsweise Sand, ausgestattet. Es versteht sich, daß auch andere verfügbare Materialien rieselfähiger Art in Betracht kommen, zumal dieses Material sich nur geringfügig verbraucht und großenteils wiederverwendet wird. In Anpassung an das Ziegelmaterial und den Herstellungsort kann hier etwa Säge- oder Schleifstaub von gebrannten Ziegeln eingesetzt werden.
  • Eine Zellenradschleuse 19 unten in dem Vorratsbehälter 13 reguliert und dosiert die auf den jeweils durchlaufenden Hochlochziegel aufzustreuende Füllmaterialmenge, die den Ziegelstein bis zu einem mittleren Bereich, aber durchaus mit wechselnder Höhe befüllen soll. Auf die in der oberen Lagerfläche 7 des Hochlochziegels zwischen den Lochungen 8 verbleibenden Stege auffallende Materialmenge wird durch einen dem Schüttbehälter 13 nachlaufenden Abstreifer 20 zumindest größtenteils in die Löcher 8 hineingekehrt. Der Abstreifer 20 ist hier in Form einer feststehenden Bürste ausgebildet. Es versteht sich, daß andere Abstreifvorrichtungen einschließlich motorisch betriebener Abstreifbürsten Verwendung finden können. Der Abstreifvorgang hat schon unterschiedliche Füllhöhen zur Folge, da angesichts der unterschiedlichen Flächenverteilungen zwischen Lochungen 8 und benachbarten Stege unterschiedliche Füllmaterialmengen in die Löcher 8 hineingefegt werden. Dies ist durchaus vorteilhaft und auch angestrebt. Darüber hinaus kann die Zellenradschleuse in Abhängigkeit vom Vorschub des jeweiligen Steins wechselnd gesteuert werden, so daß die Füllhöhe im Stein variiert.
  • Darüber hinaus kann der Schüttbehälter 13 unterseitig mit einer Streumaske 21 gemäß Figur 4 oder einer Streumaske 22 gemäß 5 ausgestattet sein, die sich in der Ausmündung des Schüttbehälters 13 quer zur Bewegungsrichtung gemäß dem Pfeil 12 erstreckt und die Streumenge quer zur Vorbewegungsrichtung variiert.
  • Der Schüttbehälter 14 bevorratet Trockenmörtel, der gleichfalls über eine Dosiereinrichtung 23 in Form einer Zellenradschleuse auf den darunter durchlaufenden Stein aufgestreut und mit Hilfe eines Abstreifers 24 in die Löcher 8 eingefegt wird. Die dabei aufgebrachte Menge an Trockenmörtel ist allerdings normalerweise eng bemessen, so daß nur eine Trockenmörtelschicht von 1 - 10 mm, vorzugsweise 1 - 3 mm aufgebracht wird.
  • Den Schüttbehältern ist unterhalb des Förderbandes 11 eine Rüttelvorrichtung 25 grundsätzlich bekannter und auch weitgehend beliebiger Art zugeordnet, die für eine Verdichtung des Füllmaterials und auch des Verschlußmaterials sorgt.
  • Nachfolgend durchlaufen die Hochlochziegel 1 eine Befeuchtungsstation mit dem Wasserbehälter 18, der unterseitig mit gesteuerten Düsen bzw. Abgaberohren 17 ausgestattet ist, die auf das Lochmuster des Steins 1 ausgerichtet sind und dementsprechend gezielt und kontrolliert die für das hydraulische Abbinden des Mörtels notwendige Wassermenge in die Löcher 8 einbringen.
  • Der Mörtel kann ein schnellabbindender Mörtel mit entsprechenden bekannten Bestandteilen wie "Blitzzement" oder "Portlandzement" und auch Erstarrungsbeschleuniger sein. Hinzu kommt, daß eine solche Vorrichtung vorzugsweise direkt im Anschluß an eine Ziegelfertigung vorgesehen ist, bei der die Temperatur der vom Brennen noch warmen Hochlochziegel den Erstarrungsprozeß beschleunigt.
  • Die Ziegelsteine 1 werden danach mit geeigneten Mitteln über einen Sieb- oder Gitterbereich 26 gefördert, so daß das Füllmaterial Sand, soweit es nicht der im Stein mit dem ausgehärteten Mörtel gebildeten Verschlußschicht anhaftet, nach unten wegfallen kann, um in einem Sammelbehälter 27 aufgefangen zu werden, von wo es wieder dem Schüttbehälter 13 zuzuführen ist.
  • Die Figur 6 zeigt in der vergrößerten Darstellung den prinzipiellen Aufbau des dadurch erzielten Hochlochziegels 1 mit den innenliegenden Lochverschlüssen 9, die generell nicht mittig angeordnet sein müssen oder sollen, sondern nur einen ausreichenden Abstand von den Lagerflächen 6 und 7 aufweisen sollen, so daß sie weder optisch in Erscheinung treten noch mechanisch in den Bereich der Lagerflächen gelangen.
  • Wie aus Zeichnung 6 besonders deutlich hervorgeht, sind die Lochverschlüsse 9 gegeneinander höhenversetzt, variieren also in ihrer Höhenlage, wodurch insbesondere verhindert wird, daß eine Zwischendecke innerhalb des Stein entsteht, in der die Lochverschlüsse aus Mörtel eine Kältebrücke darstellen und damit die rechnerischen Isolierwerte des Steins in Frage stellen und auch in Bezug auf die Schallfortpflanzung eine Körperschall-Brücke darstellen.
  • Es versteht sich, daß die Verarbeitung eines rieselfähigen und aushärtbaren Verschlußmaterials für das Fertigungsverfahren vorteilhaft ist. Dabei kommt dem Verschlußmaterial Mörtel seine langzeitige Bewährung im Baubereich zu Gute. Es versteht sich allerdings, daß hier auch sonstiges aushärtbares Material, etwa Zwei-Komponenten-Material oder trocknendes, insbesondere schnelltrocknendes Material, Verwendung finden kann.
  • Das Füllmaterial wie Sand oder Ziegelmehl ist nicht nur gut verfügbar und preiswert, sondern auch unkritisch in Bezug auf mörtelanhaftende Reste. In dieser Hinsicht kann der Mörtel sogar zur Aufnahme einer Grenzschicht mineralischen Materials angereichert werden. Es versteht sich allerdings, daß durchaus Material Verwendung finden kann, welches nicht zu einer Kontaktverbindung mit dem Verschlußmaterial neigt.
  • Der Stein mit den innenliegenden Lochverschlüssen 9 weist die erprobten Eigenschaften - und auch das optische Erscheinungsbild - des herkömmlichen und bewerten Hochlochziegels auf. Der Hochlochziegel ist dabei ein besonders geeignetes Beispiel für die Anwendung von innenliegenden Lochverschlüssen, doch können Lochverschlüsse dieser Art auch bei anderen Kunststeinen ganz entsprechende Anwendung finden.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Fertigung von gelochten Steinen (1) mit Lochverschlüssen (9), bei dem zunächst durchgehend gelochte Steine, insbesondere Hochlochziegel, hergestellt und in einem nachfolgenden Arbeitsgang mit Lochverschlüssen (9) aus einem aushärtenden Verschlußmaterial versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (8) der Steine (1) bei vorwiegend senkrechter Ausrichtung zunächst teilweise mit einem rieselfähigen Füllmaterial befüllt werden, daß auf das Füllmaterial eine Schicht aushärtenden Verschlußmaterials aufgelagert wird und daß das Füllmaterial danach aus den Löchern entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmaterial vorwiegend aus Mörtel besteht.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmaterial in Trockenform als Trockenmörtel eingegeben und nachfolgend durch Wasserzugabe zum Aushärten angeregt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gelochte Stein in einem Brenn- oder Härteverfahren hergestellt und im warmen Zustand mit Lochverschlüssen versehen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Löchern entfernte Füllmaterial wiederverwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Verschlußmaterial mit angrenzendem Füllmaterial verbindet.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial Sand oder dergleichen mineralisches Material ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial mit wechselnder Füllhöhe in die Löcher eingefüllt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial flächig auf den Stein aufgestreut und danach, soweit es sich neben und zwischen den Löchern auf dem Stein aufgelagert hat, heruntergestreift wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial in einer Durchlaufbewegung auf den Stein aufgestreut wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial mittels einer Streumaske dosiert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial mit wechselnder Streudichte aufgetragen wird.
  13. Kunststein, insbesondere Hochlochziegel (1), mit durch Lochverschlüsse (9) versperrten Löchern (8), dadurch gekennzeichnet, daß die Lochverschlüsse (9) innenseitig mit Abstand von beiden Steinflächen (6, 7) angeordnet sind, in denen die Löcher (8) ausmünden.
  14. Kunststein nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Lochverschlüsse (9) von den Steinflächen (6, 7) zwischen den Löchern eines Steins variieren.
  15. Kunststein nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochverschlüsse(9) aus Mörtel bestehen.
  16. Kunststein nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
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