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Baustein und Bauverfahren
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Die Erfindung betrifft Bausteine zum Bauen von Gebäuden und ein Verfahren
zum Bauen mit Bausteinen.
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Z.Zt. werden Bausteine durch Extrudieren von Tonmaterial und Abschneiden
von Standardlängen hergestellt, um rechteckige Steine zu bilden, die in einem Ofen
gebrannt werden. Wenn eine andere Oberflächenbearbeitung als die des natürlichen
Steines gewünscht wird, wird diese angebracht, nachdem die Wände eines Bauwerks
errichtet wurden. Es ist z.B. übliche Praxis, eine Schicht von Verputz und eine
Deckschicht von Farbe, Tapeten o.dgl. auf die Innenwände von Häusern anzubringen.
Bei dem Bau von Wänden werden die Steine in horizontal verlaufenden Reihen angeordnet,
und jeder Baustein wird mit Hilfe von Mörtel mit den Bausteinen an seinen beiden
Seiten verbunden, ebenso mit den Bausteinen unter und über ihm. Beachtliche Facharbeiterkräfte
sind nötig, um sicherzustellen, daß die Wand sowohl gerade als auch vertikal verläuft.
Wenn die Wände eines Gebäudes aufgestellt wurden, InUssen in die Bausteine Kanäle
und Löcher eingeschlagen
werden, die die Leitungen zur Wasserversorgung
und für Zentralheizungssysteme sowie für elektrische Leitungen aufnehmen sollen,
die dann anschließend mit Verputz aufgefüllt werden.
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Es ist daher zu sehen, daß die bekannten Bausteine und die Verfahren,
nach denen Bauwerke unter Verwendung solcher Bausteine gebaut werden, verschiedene
Nachteile besitzen. Die zum Bau eines aus Steinen bestehenden Hauses nötige Zeit
und die erforderlichen Fachkenntnisse bedeuten, daß die Kosten hoch sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Bausteine und Uauverfahren zu beseitigen oder zumindest wesentlich zu reduzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Baustein zur Verwendung beim
Bau von Gebäuden vor, der aus gebranntem Ton besteht und durch Formpressen gebildet
ist und eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist mt einem Paar gegenüberliegender
Enden, einem Paar gegenüberliegender Seitenflächen und gegenüberliegender Ober-
und Unterseite, mit Verriegelungseinrichtungen an der Ober- und Unterseite zur gegenseitigen
mechanischen Verriegelung des Bausteins mit den in einer Wand unmittelbar darüber
und darunterliegenden Bausteinen, mit sich in Längsrichtung des Bausteins von dessen
einen zum anderen Ende erstreckenden Durchbruchöffnungen zur Aufnahme von Versorgungsleitungen,
wobei mindestens einige der Bausteine eine Öffnung in einer ihrer Seitenflächen
aufweisen, die den Zugang zumindestens einer der darin angebrachten Durchbruchöffnungen
bildet.
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Die Bausteine bestehen vorzugsweise aus gereinigtem Ton und werden
unter einem Druck von 150 atm formgepreßt, bevor sie in einem Ofen gebrannt werden.
Vorzugsweise werden wenigstens die Oberflächen der Seitenflächen fein-bearbeitet,
bevor der Baustein zusammen mit anderen Bausteinen zum Bau
einer
Wand zusammengesetzt wird, z.B. können die Bausteine gefärbt und glasiert werden,
wodurch die Oberflächenbearbeitung nach dem Bau der Wand nicht mehr durchgeführt
werden muß. Vorzugsweise werden die Bausteine mit Hilfe von Klebstoff oder einem
anderen Bindemittel miteinander befestigt, das als eine etwa 1 mm dicke Schicht
aufgebracht werden kann, so daß die Verriegelungsvorsprünge und -ausnehmungen dazu
dienen, die Bausteine ordentlich auszurichten und nur geringe Fachkenntnisse nötig
sind, um eine Wand aus den Bausteinen aufzubauen, und so daß die auf die einzelnen
Steine aufgebrachte Oberflächenbearbeitung nicht durch dicke Mörtelschichten unterbrochen
ist.
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Bei Verwendung der Bausteine nach der vorliegenden Erfindung können
Versorgungsleitungen, wie z.B. elektrische Kabel, Wasserversorgungsleitungen, Abwasserleitungen,
Zentralheizungsröhren u.dgl. in der Struktur einer gebauten Wand installiert werden,
wobei die Leitungen durch die Durchbruchöffnungen bzw. Öffnungen in den Bausteinen
verlaufen.
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Die Erfindung schlägt ebenso ein Verfahren zum Bauen eines Gebäudes
unter Verwendung der Bausteine nach der Erfindung vor, wobei die Bausteine mit ihren
Enden aneinanderliegend zur horizontalen Reihen angeordnet werden,wobei die Reihen
übereinander zur Bildung vertikaler Wände gelegt werden, jeder Baustein mechanisch
mit den unmittelbar über und unter ihm liegenden Bausteinen verriegelt und mit Hilfe
eines als dünne Schicht zwischen den Bausteinen aufgebrachten Klebers befestigt
wird, und wobei Versorgungsleitungen in den fertiggestellten Wänden installiert
werden, wobei die Leitungen durch die ausgerichteten, vorgeformten Öffnungen in
den Bausteinen der horizontalen Reihen hindurchgehen.
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Die Erfindung schlägt also durch Formpressen aus Tonmaterial und Brennen
hergestellte Bausteine vor, die Vorsprünge und
Ausnehmungen aufweisen,
um die Bausteine mechanisch zu verriegeln. Durchbruchöffnungen zur Wärmeisolierung
und öffnungen zum Anbringen von Versorgungsleitungen, wie z.B.
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elektrischen Kabeln und Wasserleitungen sind vorhanden, wobei die
Leitungen nach dem Aufbauen eines Gebäudes installiert werden. Manche der Bausteine
besitzen seitliche Öffnungen, die den Zugang zu den die Leitungen tragenden Durchbruchöffnungen
ermöglichen und Bedienungselemente aufnehmen können, wie z.B. elektrische Schalter
oder Steckdosen. Vertikale Durchgänge können durch manche Bausteine vorgesehen sein
für senkrecht verlaufende Versorgungsleitungen. Die Bausteine können einen Oberflächenbelag
aufweisen, der einzeln auf die Steine aufgebracht wird, z.B. eine Glasierung, und
werden vorzugsweise mit Hilfe einer dünnen Schicht eines Klebers miteinander befestigt.
Einschnappbare Abdeckblatten können einen leichten Zugang zu den Öffnungen ermöglichen,
zur Installierung und Inspektion.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Teiles einer Wand, die mit erfindungsgemäßen
Bausteinen gebaut ist; Fig. 2 die perspektivische Ansicht eines anderen Wandteils,
der mit erfindungsgemäßen Bausteinen gebaut ist; Fig. 3 eine Einzelansicht eines
Bausteines der Wand nach Fig.2.
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Die Bausteine der vorliegenden Erfindung werden jeweils durch Formpressen
aus einem gereinigten Ton unter einem Druck von 150 atm geformt und in einem Ofen
gebacken.
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Formpressen läßt es zu, daß die Abmessungen des Bausteins genau eingehalten
werden können, so daß die Größe nicht von einem Baustein zum andern variiert. Die
Bausteine werden vorzugsweise gefärbt und glasiert, in dem sie ein zweites Mal in
einem Ofen gebrannt werden, obwohl andere Oberflächenbearbeitungen, wie z.B. Farbe,
auf die einzelnen Steine aufgebracht werden können. Die Steine besitzen alle die
gleiche im allgemeinen etwa rechteckige, bzw. quaderförmige Konfiguration, jedoch
können verschiedene unterschiedliche Formen beim Bau eines Hauses verwendet werden,
wie sich aus der folgenden Beschreibung ergeben wird.
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Jeder der Bausteine 1 in Fig.2 besitzt einen Vorsprung 2 an seiner
Oberseite, der sich über die volle Länge des Bausteins 1 erstreckt, sowie eine Aussparung
3 mit komplementärer Form, die sich über die volle Länge der Unterseite erstreckt.
Wenn die Bausteine zusammengesetzt werden, um eine Wand zu bauen, verriegeln sich
die Vorsprünge und Aussparungen zwischen in senkrechter Richtung benachbarten Bausteinen
und dienen dazu, die örtliche Lage jeden Bausteins genau bezüglich seiner benachbarten
Bausteine festzuhalten. Eine dünne Schicht Klebstoff wird verwendet, um jeden Baustein
an seiner Stelle mit den unmittelbar unter ihm befindlichen Bausteinen zu befestigen,
wobei der Kleber eine Dicke von etwa einem Millimeter aufweist, so daß er die Verriegelung
der Vorsprünge und Aussparungen 2, 3 nicht verhindert, und bei der fertiggestellten
Wand die vorher auf die einzelnen Steine aufgebrachte Oberflächenbearbeitung nicht
von großen Lücken zwischen den Steinen unterbrochen wird, so daß eine glatte kontinuierliche
Bearbeitung über die ganze Maueroberfläche erreicht wird.
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Öffnungen 4, 5 erstrecken sich in Längsrichtung durch jeden
Baustein
1 und enthalten eine mittlere Öffnung 4 zur Aufnahme von Wärmeisolationsmaterial
wie z.B. Glasfaser. Die Isolierung wird in die Öffnung 4 jeden Steines getrennt
eingebracht, bevor dieser mit den anderen Steinen in der Wand zusammengesetzt wird.
Sechs weitere Durchbruchöffnungen 5, die gleichförmig drei auf jeder Seite der Öffnung
4 angeordnet sind, erstrecken sich ebenfalls in Längsrichtung durch den Baustein
1 und dienen dazu, Versorgungsleitungen, wie z.B. Wasserleitungen, elektrische Kabel
und dergl. aufzunehmen, die installiert werden können, nachdem das Gebäude gebaut
wurde. Einer der Bausteine, der in den Zeichnungen mit 1 a bezeichnet ist, ist mit
zwei Öffnungen 6, 7 in einer Seite gebildet, die sich in die Durchbruchöffnungen
5 auf dieser Seite des Steines öffnen und zur Installation der Leitungen und späterem
Zugriff zu den Leitungen dienen.
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Die seitlichen Öffnungen können mit Hilfe von Abdeckungen geschlossen
werden, die in ihrer Stellung einschnappbar sind, oder sie können Anbringungsstellen
z.B. für elektrische Schalter oder Steckdosen darstellen, die mit den durch die
Durchbruchöffnung 5 verlaufenden Kabeln verbunden sind.
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Der Baustein 1 a besitzt weiterhin Löcher 8, 9 in seiner Oberseite,
die in Längsrichtung mit den Öffnungen 6, 7 ausgerichtet sind und mit diesen in
Verbindung stehen. Die Löcher 8, 9 sollen in vertikaler Richtung mit den vertikalen
Durchgängen ausgerichtet werden, die sich zwischen den Ober- und Unterseiten der
Bausteine erstrecken, die oberhalb des Bausteins 1 a angeordnet sind,und senkrecht
verlaufende Leitungen durch die Wand aufnehmen, wie z.B.
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ein elektrisches Kabel, das von einem in der Öffnung 6 angeordneten
Schalter beispielsweise zu einer elektrischen Fassung verläuft, die weiter oben
in der Wand oder an der Decke angeordnet ist.
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Viele unterschiedliche Anordnungen von seitlichen Öffnungen und senkrechten
Durchgängen sind möglich und können von besonderem Nutzen sein unter Berücksichtigung
der Anordnung
von Versorgungsleitungen bei einem Gebäude. In manchen
Fällen können Steine seitliche öffnungen auf beiden Seiten, und sogar horizontale
Durchgänge enthalten, die sich seitlich vollständlich durch den Baustein erstrecken.
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Anstatt die Bausteine 1 in den horizontalen Reihen aneinander anstoßend
anzuordnen, können sie auch mit Hilfe von Verbindungsplatten verbunden werden, die
rechteckförmige, in entgegengesetzten Richtungen verlaufende Vorsprünge aufweisen,
die in diejenigen Durchbruchöffnungen 5 der zu verbindenden Steine einpaßbar sind,
die keine Versorgungsleitungen aufnehmen, während die Platte rechteckige Löcher
in Verlängerung der Durchbruchöffnungen 5 aufweist, die für die Versorgungsleitungen
erforderlich sind, so daß die Installation der Leitungen nicht durch die Verbindungsplatten
behindert wird. Die Verwendung von Verbindungselementen verbessert die gegenseitige
Verriegelung der Steine.
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Bei der in Fig.2 dargestellten Wand sind einige der Steine genauso
wie bei Fig.1 beschrieben, während andere im allgemeinen ähnlich sind, so daß nur
die Unterschiede beschrieben werden. Zur Bezeichnung entsprechender Teile in allen
Figuren werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Wand nach Fig.2 enthält
einige Steine 10, die drei Durchbruchöffnungen 5 auf einer Seite und eine einzige
Längsöffnung 11 an der anderen Seite aufweisen. Die Öffnung 11 ist auf der Seite
des Bausteins über dessen ganze Länge durch einen Schlitz 12 offen, siehe insbesondere
Fig.3, der in der vollständigen Wand mit Hilfe einer Abdeckplatte 13 geschlossen
wird, die an ihrer inneren Oberfläche Federklammern 14 zur Schnappbefestigung mit
den einander gegenüberliegenden, den Schlitz 12 bildenden Lippen 15 zur lösbaren
Befestigung der Abdeckplatte 13 an dem Stein aufweist.
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Einige der Abdeckplatten können mit Löchern versehen sein, z.B. zur
Befestigung von elektrischen Einrichtungen wie
Schaltern 16 und
Steckdosen 17, für Wasserversorgungsleitungen o.dgl.
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Der in Fig.3 dargestellte Baustein besitzt einen senkrechten Schlitz
18, der die öffnung 11 durchschneidet und die Anbringung senkrecht verlaufender
Abzweigleitungen ermöglicht, die mit den durch die Öffnung 11 verlaufenden Leitungen
verbunden sind. Weitere Steine 19 in Fig.2 sind den Steinen 1 ähnlich, besitzen
jedoch einen senkrecht verlaufenden Schlitz 20, der von einer Abdeckplatte 13 verschlossen
ist und senkrechte Leitungen aufnimmt. Eine Öffnung 21 mit einem großen Durchmesser
ist durch die Wand zwischen den Steinen 22 gebildet, z.B. für eine Abwasserleitung,
und ein kleiner seitlicher Durchgang ist durch einen Stein 24 für eine Wasserversorgungsleitung
25 gebildet. Viele andere unterschiedliche Formen von Bausteinen mit anderen Durchgängen
und öffnungen sind möglich.
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Beim Entwurf eines zu bauenden Hauses mit den erfindungsgemäßen Bausteinen
wird ein Architekt genau bestimmen, welcher Typ von Stein an jeder Stelle anzuordnen
ist. Die Wände werden anschließlich unter Verwendung der unter Bezugnahme auf Figur
1 beschriebenen Techniken gebaut, wonach die verschiedenen Versorgungseinrichtungen
installiert werden. Elektrische Kabel 30, 31 werden in den Öffnungen 11 einer Reihe
von Steinen installiert und führen zu der in einer Abdeckplatte 13 befestigten Steckdose
17 bzw. einem an einer anderen Platte 13 befestigten Schalter 16. Ein weiteres Kabel
33 erstreckt sich senkrecht von dem Schalter durch ausgerichtete vertikale Durchgänge
34, die in den oberhalb des Schalters 16 angeordneten Steinen 1 vorgeformt sind,
und können beispielsweise mit einer Lampenfassung verbunden werden. Wasserversorgungsleitungen
35 verlaufen längs der Öffnungen 11 einer weiteren Reihe von Steinen 10, Abzweigungsleitungen
36 können wo gewünscht angeschlossen werden, um durch die vertikalen Schlitze 20
der oberhalb
der Verbindung angeordneten Steine durchzugehen. Die
Leitungen können durch Öffnungen in den Abdeckplatten 13 austreten. Abwasserleitungen
und Zentralheizungsrohre können in gleicher Weise innerhalb der aufgebauten Wand
installiert werden. Wenn die Versorgungsleitungen installiert wurden und alle notwendigen
Verbindungen hergestellt sind, werden die Abdeckplatten 13 angebracht, um eine ebene
Wand mit einer glasierten Keramik oder einer anderen Endbearbeitung zurückzulassen,
die keine weitere Oberflächenbehandlung erfordert.
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Die Anordnung von sich mechanisch verriegelnden Steinen vereinfacht
die Bauweise von Wänden, das Vorsehen von inneren Öffnungen für die Versorgungsleitungen
vereinfacht die Installation der Versorgungsleitungen und ermöglicht einen leichten
Zugang zu diesen Leitungen zu Zwecken der Wartung, und die Herstellung von Bausteinen
mit endbearbeiteten Oberflächen vermeidet die Notwendigkeit der Oberflächenbehandlung
von gebauten Wänden. Das Ergebnis ist eine beachtliche Verringerung von Baukosten.