DE19903999C2 - Kachelofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ofenkachel aus Keramikmaterial und einen aus einer Vielzahl von derartigen neben- und übereinander angeordneten, durch Schamottemörtel miteinander verbundenen Kacheln bestehenden Kachelmantel eines Kachelofens.

Bei bekannten Ofenkacheln aus Keramikmaterial stehen die vier Setzkanten um ein bestimmtes Maß gegenüber dem Kachelrumpf vor. Anders ausgedrückt: Die Setzkanten gehen auf der Rückseite der Kachel in eine Hohlkehle über, die am sogenannten Rumpfbart ausläuft. Der Rumpfbart bildet einen umlaufenden Steg auf der Rückseite der Kachel. Mit derartigen Kacheln werden traditionelle Kachelöfen in herkömmlicher Setztechnik hergestellt. Der Aufbau eines Ofenmantels aus solchen Keramikkacheln erfordert neben dem Kostenfaktor "Kacheln" einen hohen Arbeits- und Zeitaufwand, der überwiegend auf der Baustelle selbst, d. h. am vorgesehenen Standort des Kachelofens anfällt.

Die auf der Baustelle vorzunehmenden Arbeiten beginnen mit dem Auslegen (Couleuren) des gesamten Kachelmaterials entsprechend der Kachelofenmantel-Skizze auf dem Boden. Dabei werden die Keramikkacheln nach Farbe und Reinheit der Glasur aufeinander abgestimmt. Nach Herstellung des Fundamentes und des Sockels und Aufstellung des Heizeinsatzes nebst dem zugehörigen Mauerdurchbruch und Schornsteinanschluß wird die Setzlinie für die erste Kachelschicht auf den Sockel übertragen. Die einzelnen Kacheln werden auf der Setzlinie markiert und der Fugenabstand korrigiert. Vor dem Setzen werden die einzelnen Ofenkacheln - insbesondere wenn sie fugenlos, also "auf Stoß" zu setzen sind - zum Vergrößern der Setzkantenfläche behauen. Dabei wird mit dem Töpferhammer von den vier Setzkanten soviel "Fleisch" abgeschlagen, bis etwa sechs Millimeter von der Glasurkante bis zur Setzkantenmitte verbleibt. Die dabei anfallenden Splitter werden später als "Zwickermaterial" verwendet. Das Behauen ist sehr sorgfältig auszuführen, um zu vermeiden, daß die Glasur beschädigt und die Kachel möglicherweise nicht mehr zu verwenden ist. Dieser Arbeitsgang ist sehr zeitaufwendig, also ein erheblicher Kostenfaktor.

Beim Setzen der ersten Ofenkachel in ein Mörtelbett aus Schamottemörtel wird die Fugenbreite unter Zuhilfenahme von Holzkeilen, die von außen in die Fuge gedrückt werden, festgelegt und die Kachel auf lot- und waagerechten Stand justiert. Danach werden die beim Behauen der Kachel entstandenen Kachelsplitter (oder auch Reste von Schamotteplatten) unter dem Rumpfbart der Kachel in den Mörtel gedrückt, um der Kachel einen besseren Halt zu geben und um spätere Schwindungsrisse im Mörtel zu verhindern. Diese Arbeitsgänge wiederholen sich, bis alle Kacheln der ersten Reihe gesetzt sind. Nach dem Abbinden der ersten Kachelreihe wird die zweite Kachelreihe gesetzt. Die gesetzten Kachelreihen werden verzwickert, verklammert und ausgefüttert.

"Verzwickern" heißt, daß die lotrechten Zwischenräume zwischen den Rumpfbärten der Kacheln mit Schamottemörtel angefüllt und in diesen Mörtel Schamotteplatten-Reste oder Tonziegelstreifen eingerieben werden.

Diese Zwicker erfüllen die gleiche physikalische Funktion wie die Kachelsplitter beim Setzen der ersten Kachelreihe: Sie verhindern Lufträume und Schrumpfrisse in der Mörtelsubstanz. Das "Verklammern" der Ofenkacheln soll die Dehnungs- und Schrumpfungskräfte auffangen, die während der Heizperiode entstehen. Deshalb werden die Kachelrümpfe nach dem Verzwickern mit aus Ofendraht gebogenen Klammern verbunden, deren Enden unter Spannung die lotrechten Rumpfbärte zweier benachbarter Kacheln übergreifen. Erst wenn die Kacheln verzwickert und verklammert sind, wird eine ausreichende Dichtigkeit und Festigkeit der Kachelfugen erzielt. Anschließend werden die Kacheln mit sogenannten Ausfuttersteinen ausgefüttert.

Die geschilderten Abläufe, die in dem Buch "Kachelofenbau" von Bernd Grützmacher (Callwey Verlag München 1996) beschrieben sind, wiederholen sich von Kachelreihe zu Kachelreihe.

Um die beim Setzen eines Kachelofens anfallenden Arbeiten zu vereinfachen, wurden verschiedene Vorschläge gemacht, die im wesentlichen darauf hinzielen, Kachelöfen ohne Verbindungsmasse, d. h. ohne Schamottemörtel, herzustellen.

Aus der Europäischen Patentschrift EP 0 166 711 B1 ist ein Kachelofen bekannt, bei dem zwei benachbarte Kacheln im Einbauzustand eine vertikale Nut bilden, die sich schwalbenschwanzförmig zur Vorderseite der Kacheln erweitert. An der Rückseite der Kacheln ist eine Schamotteplatte angeordnet, die mit einem Vorsprung in die schwalbenschwanzförmige Nut eingreift. Der nötige Zusammenhalt benachbarter Kacheln wird durch herkömmliche Drahtklammern bewirkt; zur Abdichtung werden an sich bekannte Asbestschnüre oder dergl. verwendet. Da diese Konstruktion ohne Ausfugung und ohne Ausfüllen der Zwischenräume mit Mörtel im "Steckverfahren" hergestellt werden soll, kann sie die Standfestigkeit eines herkömmlichen Kachelofens und dessen Beständigkeit gegen Wärmedehnungsspannungen nicht erreichen. Vielmehr besteht die Gefahr, daß die Kachelreihen oder die Kachelverbünde auseinanderrutschen oder kippen.

Durch die Deutsche Patentschrift 920 986 ist ein Ofenkachelverband bekannt, dessen außen liegende Kacheln an ihren beiden seitlichen Kanten jeweils einen nach hinten ragenden Steg aufweisen. Die Stege jeder Kachel verlaufen in einem spitzen Winkel zur Fläche der Kachel, so dass die Stege nach innen geneigt sind. Die Stege von jeweils zwei nebeneinander liegenden Kacheln bilden somit einen sogenannten Schwalbenschwanz. Hinter der ersten Kachelreihe ist eine weitere Kachelreihe angeordnet, deren Kacheln an ihren beiden seitlichen Kanten nach vorne ragende Stege aufweisen, die ebenfalls nach innen geneigt sind. Die Abmessungen der Kacheln der beiden hintereinander angeordneten Kachelreihen sind so gewählt, dass die Stege der innen liegenden Kacheln jeweils die einen Schwalbenschwanz bildenden Stege zweier außen liegenden Kacheln formschlüssig übergreifen. Die innen liegende Kachelreihe hält somit die außen liegende Kachelreihe klammerartig zusammen. Dieser Kachelverband ist lediglich dazu geeignet, nebeneinander liegende Kacheln miteinander zu verbinden, wobei die einzelnen Kacheln der beiden hintereinander liegenden Kachelreihen, wie es die Schwalbenschwanzführung vorgibt, jeweils von oben ineinander geschoben werden müssen. Eine formschlüssige Verbindung der übereinander angeordneten Kacheln ist mit dem Kachelverband nach der Deutschen Patentschrift 920 986 nicht erreichbar.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Setzen eines traditionellen Kachelofens zu vereinfachen und die auf der Baustelle, d. h. am Standort des Kachelofens, anfallenden Arbeiten des Ofensetzers zu reduzieren und die Bauzeit zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Verzwickern und Verklammern der Kachelstege entfällt und trotzdem eine hohe Dichtigkeit und Festigkeit der Kachelfugen erreicht wird. Ein Behauen der Setzkanten ist nicht mehr erforderlich. Die Kacheln können schneller und leichter verarbeitet werden und das Verfestigen der Kachelreihen geschieht weit schneller als bei der herkömmlichen Bauweise. Die durch die neue Setztechnik mittels der Keramikklammern erzielbare sehr hohe Festigkeit der Kachelwände erlaubt die Vorfertigung von runden oder eckigen Kachelwänden, d. h. es können große Teile des Kachelmantels, z. B. eine oder mehrere Kachelreihen, in der Werkstätte vorgefertigt und als Ganzes zur Baustelle transportiert werden. Da das Auslegen (Couleuren) des Kachelmaterials ebenfalls in der Werkstätte vorgenommen werden kann, entfällt auch dieser zeitaufwendige Arbeitsgang auf der Baustelle. Der Kachelmantel kann somit entsprechend dem Arbeitsfortschritt beim Mauern der einzelnen Liegezüge am Standort des Kachelofens aus größeren Teilen zusammengesetzt und ausgefüttert werden. Die neue Setztechnik für Keramikkacheln ergibt gleichwohl einen traditionellen Kachelofen mit allen Möglichkeiten der Herstellung einer leichten, mittelschweren oder schweren Bauweise, je nach Dicke der Ausfütterung und gegebenenfalls eines Vorschubes aus Schamotteplatten.

Gemäß Patentanspruch 2 eignet sich die Erfindung gleichermaßen zum Setzen von Schamotte-Elementen für Kamin- oder Steinöfen oder dergl.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Kachelofenmantel als Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen eingehend erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Rückseite von vier Kacheln, die durch keramische Klammern miteinander verbunden sind, in verkleinerter räumlicher Darstellung;

Fig. 2 einen Verbund von neun Kacheln, die durch keramische Klammern miteinander verbunden sind, in verkleinertem Maßstab, von der Rückseite gesehen;

Fig. 3 drei Kacheln, die durch keramische Klammern miteinander verbunden sind, in verkleinertem Maßstab, von der Seite gesehen und aufgeschnitten;

Fig. 4 ein Detail zweier Kacheln, die an einer Ecke durch eine keramische Klammer miteinander verbunden sind, von der Seite gesehen, aufgeschnitten;

Fig. 5 ein Detail von vier Kacheln, die an ihren Ecken durch eine keramische Klammer miteinander verbunden sind, von hinten gesehen, aufgeschnitten.

Die Fig. 1 zeigt die Rückseite von vier Kacheln 1, 2, 3 und 4, deren Setzkanten nach hinten verlängert sind, so daß an jeder Kachel bündig mit ihren vier Setzkanten etwa rechtwinklig nach hinten ragende, umlaufende Stege 5 ausgebildet sind. Die jeweils aneinander gefügten Stege 5 der Kacheln 1, 2, 3 und 4 werden von U-förmigen keramischen Klammern 6, 7 zusammengehalten. Hierzu greifen die Schenkel 8 der Klammern 6 und die Schenkel 9, 10 der Klammer 7 über die Stege 5 der neben- und übereinander liegenden Kacheln 2, 4 und 1, 3 bzw. 1, 2 und 3, 4. Die Schenkel 9 und 10 der Klammer 7 sind zur Verbindung der Ecken der vier aneinander gefügten Kacheln 1, 2, 3 und 4 mit Aussparungen 11 versehen, die jeweils in der Mitte der Schenkel 9 und 10 herausgebrochen werden. Dadurch verbindet die Klammer 7 alle vier Kacheln 1 bis 4 miteinander, und zwar mit ihren Schenkeln 9 und 10 die übereinander angeordneten Kacheln 1 und 2 sowie 3 und 4, mit ihrem Schenkel 9 die nebeneinander angeordneten Kacheln 1 und 3, und mit ihrem Schenkel 10 die nebeneinander angeordneten Kacheln 2 und 4. Zum Setzen der Ofenkacheln wird auf die Außenseite des Steges 5 eine dünne Schicht aus Schamottemörtel aufgetragen. Dann werden die Kacheln auf die gewünschte Fugenstärke aneinander gefügt. Nach dem Setzen der Kacheln werden die keramischen Klammern 6, 7 mit Schamottemörtel ausgefüllt und fest über die Stege 5 der Kacheln geschoben. Der zeichnerischen Klarheit wegen ist der Schamottemörtel in Fig. 1 nicht dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, daß die Setzkanten durch die Stege 5 eine wesentliche Verbreiterung erfahren. Dadurch entfällt das Behauen der Kacheln vor dem Setzen, selbst wenn die Kacheln fugenlos, d. h. auf Stoß zu setzen sind.

Die Fig. 2 zeigt die Rückseite eines Verbundes von neun Kacheln 12, deren Stege 5 durch keramische Klammern 6, 7 miteinander verbunden sind. Wie anhand von Fig. 1 eingehend erläutert wurde, verbinden die Klammern 6 die Stege 5 von jeweils zwei neben- bzw. übereinander angeordneten Kacheln 12, während die Klammern 7 mit den aus ihren Schenkeln herausgebrochenen Aussparungen die Stege 5 von jeweils vier mit ihren Ecken aneinander gefügten Kacheln 12 miteinander verbinden. Die Fugen zwischen den Stegen 5 sind mit Schamottemörtel 16 ausgefüllt.

Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch drei nebeneinander liegende Kacheln. Die mittels Schamottemörtel 16 aneinander gefügten Kacheln 13 und 14 bzw. 14 und 15 sind durch keramische Klammern 6 verbunden, die mit Schamottemörtel 16 ausgefüllt und fest über die Stege 5 der Kacheln 13 und 14 bzw. 14 und 15 geschoben sind.

Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die mittels einer Klammer 7 aneinander gefügten Ecken zweier Kacheln 17 und 18. Die Schnittebene ist in der nachfolgenden Fig. 5 mit A-B bezeichnet. Die Schenkel 9 der Klammer 7 übergreifen sowohl die parallel zur Schnittebene verlaufenden Stege 5 als auch mit ihren Aussparungen 11 die rechtwinklig zur Schnittebene verlaufenden Stege 5' der Kacheln 17 und 18.

Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Ecken von vier Kacheln, und zwar mit Blick von hinten in eine Keramikklammer 7 hinein. Die Schnittebene ist in Fig. 4 mit C-D bezeichnet. Aus dieser Zeichnung ist erkennbar, wie die Klammer 7 mit ihren Schenkeln 9 und 10 und deren Aussparungen 11 die Stege 5 und 5' der Kacheln übergreift.

Für die Fig. 4 und 5 gilt gleichermaßen, daß der Spalt zwischen den Schenkeln der Keramikklammern und den Stegen der Kacheln mit Schamottemörtel ausgefüllt ist. In den Fig. 4 und 5 ist der zeichnerischen Klarheit wegen lediglich der Schamottemörtel 16 in den Fugen zwischen den Stegen der Kacheln eingezeichnet.

Wenn auch in den Fig. 1 bis 5 das Verbinden von Keramikkacheln für einen Kachelmantel eines Kachelofens dargestellt ist, gelten die diesbezüglichen Erläuterungen selbstverständlich ebenso für das Setzen von Schamotte- Elementen für Kamin- oder Steinöfen oder dergl.

Claims (5)

1. Ofenkachel aus Keramikmaterial und aus einer Vielzahl von derartigen neben- und übereinander angeordneten, durch Schamottemörtel miteinander verbundenen Kacheln bestehender Kachelmantel eines Kachelofens, wobei die Kacheln an ihrer Rückseite nach hinten ragende Stege aufweisen, die durch mit Schamottemörtel ausgefüllte keramische Klammern, die mit ihren Schenkeln die Stege der nebeneinander angeordneten Kacheln übergreifen, formschlüssig miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• a) die Stege (5) sind an allen vier Setzkanten der Kacheln (1, 2, 3, 4) umlaufend angeordnet;
• b) die Stege (5) weisen einen rechteckigen Querschnitt auf;
• c) die Stege (5) ragen bündig mit der Setzkanten im Wesentlichen lotrecht zur Fläche der Kacheln (1, 2, 3, 4) nach hinten;
• d) die Klammern (6, 7) weisen einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die sich gegenüber stehenden Innenflächen der Schenkeln (9, 10) parallel verlaufen;
• e) sowohl die nebeneinander als auch die übereinander angeordneten Kacheln sind durch Klammern (6, 7), welche die Stege der aneinander gefügten Kacheln (1, 2, 3, 4) übergreifen, miteinander verbunden.

2. Aus Schamotte bestehendes Bauelement und aus einer Vielzahl von derartigen neben- und übereinander angeordneten, durch Schamottemörtel miteinander verbundenen Bauelementen bestehende Wand eines Kamin- oder Steinofens oder dergl., wobei die Bauelemente an ihrer Rückseite nach hinten ragende Stege aufweisen, die durch mit Schamottemörtel ausgefüllte Klammern aus Schamotte, die mit ihren Schenkeln die Stege der nebeneinander angeordneten Bauelemente übergreifen, formschlüssig miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• a) die Stege sind an allen vier Außenkanten der Bauelemente umlaufend angeordnet;
• b) die Stege weisen einen rechteckigen Querschnitt auf;
• c) die Stege ragen bündig mit der Außenkanten im Wesentlichen lotrecht zur Fläche der Bauelemente nach hinten;
• d) die Klammern (6, 7) weisen einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die sich gegenüber stehenden Innenflächen der Schenkeln (9, 10) parallel verlaufen;
• e) sowohl die nebeneinander als auch die übereinander angeordneten Bauelemente sind durch Klammern, welche die Stege der aneinander gefügten Bauelemente übergreifen, miteinander verbunden.

3. Kachelmantel eines Kachelofens nach Anspruch 1 bzw. Wand eines Kamin- oder Steinofens oder dergl. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbindungen der Ecken von vier aneinander gefügten Kacheln (1, 2, 3, 4) bzw. Bauelementen verwendeten U- förmigen Klammern (7) in der Mitte ihrer Schenkel (9, 10) jeweils eine herausgebrochene Aussparung (11) aufweisen.

4. Ofenkachel für einen Kachelmantel eines Kachelofens nach Anspruch 1 bzw. Bauelement für einen Kamin- oder Steinofen oder dergl. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel (1, 2, 3, 4) bzw. das Bauelement im wesentlichen eben ausgebildet ist.

5. Ofenkachel für einen Kachelmantel eines Kachelofens nach Anspruch 1 bzw. Bauelement für einen Kamin- oder Steinofen oder dergl. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachel bzw. das Bauelement gewölbt bzw. gebogen ausgebildet ist.