DE69325912T2

DE69325912T2 - Verbund mauerwerksblock

Info

Publication number: DE69325912T2
Application number: DE69325912T
Authority: DE
Inventors: Dick Sievert; Michael Woolford
Original assignee: Anchor Wall Systems Inc
Current assignee: Anchor Wall Systems Inc
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2013-10-06
Also published as: US5711129A; CA2146345A1; MX9306226A; NO951310L; NO309108B1; ES2135493T3; EP0664845A1; IL107199A; AU647368B3; DK0664845T3; NZ257237A; SG46457A1; DE69325912D1; AU5353494A; RU2119993C1; US7384215B2; AU6987898A; US6113318A; FI951605A0; US20040028484A1

Description

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Betonmauerwerkblöcke. Spezifischer ausgedrückt bezieht sich die Erfindung auf Betonmauerwerkblöcke, die der Errichtung verschiedener Stützkonstruktionen dienen.

Hintergrund der Erfindung

Erdabstützung, Schutz von natürlichen und künstlichen Konstruktionen und gesteigerte Landnutzung sind nur einige Gründe, die hinter dem Einsatz von landschaftsgärtnerischen Konstruktionen stehen.
Beispielsweise wird die Bodenerhaltung an einer Hanglage häufig durch Sammlung des Laubwerks auf dieser Fläche bewerkstelligt. Die Wurzelsysteme von Bäumen, Büschen, Gras und anderen natürlich vorkommenden Pflanzen helfen, den Boden gegen die Kräfte von Wind und Wasser an seiner Stelle zu halten. Wenn ein Vertrauen auf natürliche Mechanismen nicht möglich oder nicht praktizierbar ist, wird häufig auf den Einsatz von künstlichen Mechanismen, wie z. B. Böschungsmauern, zurückgegriffen.
Bei der Errichtung von Böschungsmauern können in Abhängigkeit von der gegebenen Anwendung zahlreiche unterschiedliche Materialien verwendet werden. Liegt der Zweck einer Böschungsmauer in der Unterstützung der Errichtung einer Straße, ist möglicherweise eine Stahlwand oder eine Beton- und Stahlwand geeignet.
Liegt der Zweck der Böschungsmauer jedoch in der Pflege und Erhaltung des Wohn- oder Wirtschaftsgebäude umgebenden Bodens, kann ein Material verwendet werden, das zum architektonischen Stil des Bauwerks paßt, wie z. B. Holzbalken oder Betonblöcke.
Unter all diesen Materialien hat der Betonblock für den Einsatz bei der Errichtung von Böschungsmauern und ähnlichem weitverbreitete Akzeptanz und Beliebtheit gefunden. Für diese Zwecke verwendete Blöcke umfassen unter anderem jene von Forsberg unter U. S. -Patent Nr. 4,802,320 und Entwurf 296,007 enthüllten.
Zuvor wurden die Blöcke für einen rückwärtigen Versatz entworfen, in einem Winkel, um dem Druck des Bodens hinter der Mauer entgegenzuwirken, Rückwärtiger Versatz entspricht der allgemeinen Auffassung nach der Strecke, die sich eine Schicht der Mauer über die vordere Fläche der nächsthöhergelegenen Schicht derselben Mauer hinaus erstreckt. Bei Blöcken gleicher Ausmaße kann der rückwärtige Versatz auch als die Strecke betrachtet werden, die sich die hintere Fläche einer höheren Schicht von Blöcken im Verhältnis zur hinteren Fläche einer tieferliegenden Schicht der Mauer weiter nach hinten erstreckt.
Häufig existiert bei der Entwicklung von Konstruktionen wie z. B. Straßen, Widerlagern und Brücken die Notwendigkeit, ein Maximum an nutzbarem Land zur Verfügung zu stellen und Grundstücksgrenzen eindeutig zu definieren. Eine solche Definition ist häufig beim Einsatz eines Verbundmauerwerkblocks, der zu einer Mauer mit rückwärtigem Versatz führt, unmöglich. Beispielsweise überschreitet eine Mauer, die artbedingt rückwärtig versetzt ist, eine Grundstücksgrenze und kann außerdem eine Maximierung des nutzbaren Landes auf dem höhergelegenen oder niedriger liegenden Grundstück ausschließen. Folglich ist eine im wesentlichen vertikale Mauer geeigneter und wünschenswerter.
In solchen Fällen werden die vertikalen Mauern jedoch im allgemeinen durch den Einsatz von wohlbekannten Mechanismen, wie z. B. durch Absteckpfähle, verlorene Köpfe, Zugbänder oder andere Verankerungsmechanismen, an ihrem Platz gehalten, um das vertikale Profil der Mauer zu erhalten. Neben ihrem komplexen Aufbau sind Verankerungsmechanismen wie z. B. ein System aus Absteckpfählen häufig von nur einem Strang oder Abschnitt der Haltekette abhängig, die im Falle eines Bruchs die gesamte strukturelle Festigkeit (Gefügebeständigkeit) der Mauer beeinträchtigt. Die Abhängigkeit von solchen komplexen Einbauten läßt den normalen Eigenheimbesitzer häufig vom Einsatz eines Böschungsmauersystems Abstand nehmen. Auch professionelle Landschaftsarchitekten vermeiden möglicherweise komplexe Böschungsmauersysteme, da der mit der Errichtung dieser Systeme verbundene Zeit- und Kostenaufwand bei den Preisen, zu deren die Dienstleistungen der Landschaftsarchitektur verkauft werden, nicht tragbar ist.
Weiterhin werden Stützkonstruktionen häufig in Gebieten für wünschenswert erachtet, die eine vertikale Mauer erfordern, die aber nicht für ein oder mehrere Verankerungssysteme oder -mechanismen geeignet sind. Beispielsweise ist es bei der Errichtung einer an ein Gebäude oder eine andere Konstruktion angrenzenden Böschungsmauer möglicherweise nicht möglich, Verankerungsmechanismen, wie z. B. ein Matrixnetz, verlorene Köpfe oder Zugbänder, ausreichend weit in der abgeböschten Erde vorzusehen, um die Mauer tatsächlich zu unterstützen. Ohne einen Haltemechanismus, wie z. B. ein Matrixnetz, Zugband oder einen verlorenen Kopf, bieten viele Blöcke möglicherweise nicht die hohe Masse pro Oberflächenquadratmeter, die für einen Einsatz in Stützkonstruktionen, die ein im wesentlichen vertikales Profil aufweisen, erforderlich ist.
Auch Herstellungsverfahren können Hindernisse für Konstruktionen von adäquater Festigkeit und Stärke darstellen. Blöcke, die keine komplizierten Systeme aus Absteckpfählen oder andere sekundäre Halte- und Ausfluchtungsmittel erfordern und trotzdem für die Errichtung von Konstruktionen von optimaler Stärke geeignet sind, sind häufig schwer zu beschaffen. Zwei Beispiele von Blockfertigungssystemen werden in dem allgemein Woolford et al. zugeschriebenen US-Patent Nr. 5062610 und Woolford, US-Patentanmeldung Serien-Nr. 07/828031; : eingereicht am 30. Januar 1992, enthüllt, auf die hiermit Bezug genommen wird. In beiden Systemen entstehen, ohne Notwendigkeit anderer sekundärer Systemen wie z. B. Absteckpfählen und ähnlichem, durch fortschrittlichen Entwurf und ebensolche Ingenieurskunst Blöcke von optimaler Stärke und dadurch wiederum Konstruktionen von optimaler Stärke. Das Patent von Woolford et al. enthüllt eine Gußform, die durch variierende Füllmengen für eine einheitliche Beaufschlagung mit Druck in der gesamten Füllung sorgt. Die Anmeldung von Woolford enthüllt ein Mittel zum Formen von Blockeigenschaften durch Anwendung von Wärme auf verschiedene Teile der Füllung.
US 5044834 enthüllt einen Mauerwerkblock mit einer vorderen Fläche, hinteren Fläche, oberen Fläche und unteren Fläche, sowie einer ersten und einer zweiten Seite, von denen jede eine Ausnehmung aufweist. Im Körper des Blocks vorgesehene durchgehende Bohrungen werden zur Aufnahme von Z-förmigen Stiften verwendet, die zu ähnlichen Bohrungen in den Blöcken in angrenzenden Schichten passen. Die Bohrungsstellungen und die Verbindungsstifte sind beim Einsatz fest miteinander verbunden.
Wie zu ersehen ist, wird ein Verbundmauerwerkblock benötigt, der stapelbar ist, um Mauern mit hoher struktureller Festigkeit ohne den Einsatz von komplexen Systemen aus Absteckpfählen und Verbindungssystemen und ohne die Notwendigkeit von Sicherungsmechanismen, wie z. B. Absteckpfähle oder Zugbänder, herzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verbundmauerwerkblock ohne Stifte vorgesehen, der eine hohe Masseneinheit pro Quadratmeter auf der vorderen Fläche aufweist. Der Block umfaßt eine vorderen Fläche, eine hintere Fläche, eine obere Fläche und eine untere Fläche sowie eine erste und zweite Seite, wobei die erste Seite eine erste Ausnehmung aufweist, die sich von der oberen Fläche des Blocks zu der unteren Fläche des Blocks erstreckt, und die zweite Seite eine zweite Ausnehmung aufweist, die sich von der oberen Fläche des Blocks zu der unteren Fläche des Blocks erstreckt, wobei der Block einen oder mehrere Vorsprünge an der oberen und/oder der unteren Blockfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Vorsprünge zur Verriegelung mit der ersten oder zweiten Ausnehmung eines in einer benachbarten Schicht positionierten Blocks konfiguriert sind, wobei die Ausnehmung(en) größer ist (sind) als der Vorsprung (die Vorsprünge), damit sich der Vorsprung bezüglich der Ausnehmung, mit der er verriegelt ist, drehen kann.
Im Einsatz kann der Block so gestaltet werden, daß er resultierend aus der hohen Masse je Quadratmeter der vorderen Fläche vertikale oder rückwärtig versetzte Mauern ohne Absteckpfähle oder andere Sicherungsmechanismen bildet.
Entsprechend eines zusätzlichen Aspekts der Erfindung können resultierend aus den Blöcken der Erfindung Konstruktionen vorgesehen werden.
Entsprechend eines weiteren Aspekts der Erfindung gibt es eine Gußform und Verwendungsmethode, aus denen der Block der Erfindung resultiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Abb. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Blocks in Übereinstimmung mit der Erfindung.
Abb. 2 ist eine plane Seitenansicht des Blocks aus Abb. 1.
Abb. 3 ist eine Draufsicht auf den Block aus Abb. 1.
Abb. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des Blocks in Übereinstimmung mit der Erfindung.
Abb. 5 ist eine plane Seitenansicht des Blocks aus Abb. 4.
Abb. 6 ist eine Draufsicht auf den Block aus Abb 4.
Abb. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Stützkonstruktion, die mit einer Ausführungsform des Verbundmauerwerkblocks der Erfindung errichtet wird.
Abb. 8 ist eine Schnittansicht der in Abb. 7 gezeigten Mauer und zeigt eine vertikale, entlang der Linien 8-8 aufgenommene Mauer.
Abb. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Blocks in Übereinstimmung mit der Erfindung.
Abb. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen weiteren alternativen Ausführungsform des Blocks in Übereinstimmung mit der Erfindung.
Abb. 11 ist eine Draufsicht auf den in Abb. 10 dargestellten Block.
Abb. 12 ist eine Schnittansicht einer Stützkonstruktion, die mit den in Abb. 9 und 10 dargestellten Blöcken errichtet wird.
Abb. 13 ist eine Draufsicht auf einen Block in Übereinstimmung mit einem bevorzugten alternativen Aspekt der Erfindung.
Abb. 14 ist eine Draufsicht auf einen Block in Übereinstimmung mit einem weiteren bevorzugten alternativen Aspekt der Erfindung.
Abb. 15 ist eine plane Seitenansicht des in Abb. 13 gezeigten Blocks.
Abb. 16 ist eine vergrößerte plane Seitenansicht des in Abb. 15 gezeigten Blocks und zeigt im Detail Aspekte des Vorsprungs 26.
Abb. 17A ist eine perspektivische Explosionsansicht des Ausschalschuhs und des Kopfsatzes der Erfindung.
Abb. 17B ist eine perspektivische Ansicht der Formanordnung der Erfindung.
Abb. 18 ist eine schematische Darstellung des Formverfahrens der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Hinwendung auf die Abbildungen, in denen durch mehrere Abbildungen hindurch gleiche Teile mit gleichen Zahlen bezeichnet sind, zeigt Abb. 1 einen Verbundmauerwerkblock. Der Block umfaßt im allgemeinen eine vordere Fläche 12 und eine hintere Fläche 18, neben denen jeweils eine erste und eine zweite Seitenfläche 14 und 16 liegen, sowie eine obere Fläche 10 und eine untere Fläche 8, von deren jede angrenzend an die vordere Fläche 12, hintere Fläche 18 und erste Seitenfläche 14 und zweite Seitenfläche 16 liegt. Jede der Seitenflächen hat eine Ausnehmung, 22A und 22B, die von der oberen Fläche 10 des Blocks bis zur unteren Fläche 8 des Blocks reicht. Die obere Fläche 10 des Blocks kann weiterhin einen oder mehrere Vorsprünge 26 umfassen. Jeder Vorsprung ist vorzugsweise an eine Ausnehmung 22A oder 22B angrenzend auf der oberen Fläche 10 des Blocks angebracht.
Die hintere Fläche 18 des Blocks umfaßt im allgemeinen jeweils einen ersten und einen zweiten Schenkel, 24A und 24B, Der erste Schenkel 24A erstreckt sich von der hinteren Fläche 18 bis über die Ebene der ersten Seite 14 des Blocks hinaus. Der zweite Schenkel 24B erstreckt sich von der hinteren Fläche 18:bis über die Ebene der zweiten Seite 16 des Blocks hinaus.

Verbundmauerwerkblock

Der Verbundmauerwerkblock der Erfindung umfaßt im allgemeinen einen Blockkörper. Der Blockkörper 5 hat die Funktion, ohne den Einsatz von sekundären Mechanismen, wie z. B. Absteckpfählen, verlorenen Köpfen, Netzen und ähnlichem, Erde zurückzuhalten. Vorzugsweise verfügt der Blockkörper über eine Stützkonstruktion, die manuell von Arbeitern positioniert werden kann und gleichzeitig eine hohe relative Masse pro Quadratmeter auf der vorderen Fläche in der Mauer bietet. Zu diesem Zweck umfaßt der Block im allgemeinen einen sechsflächigen Artikel.
Die offensichtlichste Fläche des Blocks ist im allgemeinen die vordere Fläche 12, die die Funktion hat, der Stützkonstruktion ein schmückendes oder dekoratives Aussehen zu verleihen, Abb. 1-3. Die vordere Fläche des Blocks kann flach, rauh, gespalten, konvex, konkav oder radial sein. Die vordere Fläche kann mit jeder beliebigen Anzahl von Mustern versehen werden. Zwei bevorzugte vordere Flächen sind in Abb. 1- 3 und 4-6 zu sehen. Zusätzlich sind zwei alternative Ausführungsformen des Blocks der Erfindung in Abb. 9-11 zu sehen. Der Block der Erfindung kann eine flache oder plane vordere Fläche oder eine aufgerauhte vordere Fläche 12 umfassen, die durch Abspaltung eines Anteils des Materials von der Front des Blocks geschaffen wird, Abb. 1-3. Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Block eine gespaltene oder facettierte vordere Fläche umfassen, wobei er drei Seiten hat, Abb. 4-6.
Der Block der Erfindung umfaßt im allgemeinen weiterhin zwei Seitenflächen 14 und 16, Abb. 1·-6. Diese Seitenflächen tragen zur Definition der Blockgestalt sowie zur gestapelten Ausrichtung des Blocks bei. Im allgemeinen kann der Block der Erfindung Seitenflächen umfassen, die jede Anzahl von Formen annehmen, einschließlich flachen oder planen Seitenflächen, gewinkelten Seitenflächen oder gekrümmten Seitenflächen. Die Seitenflächen können weiterhin gekerbt, gerillt oder andersartig gemustert sein, um jedes beliebige Mittel zur weiteren Ausrichtung oder Sicherung des Blocks während der Einpassung aufzunehmen.
Ein bevorzugter Entwurf für die Seitenflächen ist in Abb. 1-6 zu sehen. Wie zu sehen ist, sind die Seitenflächen 14 und 16 gewinkelt, so daß sie einen Block definieren, der an der vorderen Fläche 12 eine größere Breite als an der hinteren Fläche 18 aufweist. Im allgemeinen kann sich der Winkel der Seitenflächen (siehe Abb. 3 und 6) im Verhältnis zur hinteren Fläche, dargestellt durch alpha-Grade, zwischen ca. 70º und 90º bewegen, wobei ein Winkel von ca. 75º bis 85º bevorzugt wird.
Die Seitenflächen können weiterhin Ausnehmungen 22A und 22B für die Verwendung als Aufnahme für andere Mittel, die die Blöcke während, der Einpassung sichern und ausrichten, umfassen. Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung können die Ausnehmungen von der oberen Fläche 10 des Blocks bis zur unteren Fläche 8 des Blocks reichen. Weiterhin können diese Ausnehmungen quer zur Höhe des Blocks gewinkelt werden, um eine Konstruktion zu ergeben, die schrittweise über die Höhe der Mauer rückwärtig versetzt ist. Beim Zusammenfügen mit Vorsprüngen 26 können die Ausnehmungen auch gewinkelt werden, um eine Stützmauer zu ergeben, die im wesentlichen vertikal ist.
Der Winkel und die Größe der Ausnehmungen kann in Übereinstimmung mit der Erfindung variiert werden. Der an die untere Fläche 8 des Blocks angrenzende Bereich der Ausnehmung sollte annähernd gleich groß oder nur geringfügig größer sein als Vorsprung 26, mit dem er zusammengefügt wird. Der an die obere Fläche 10 des Blocks angrenzende Bereich der Ausnehmungen ist vorzugsweise größer als der Vorsprung 26, und zwar um einen Faktor von 5% oder mehr und vorzugsweise ca. 1% bis 2% oder mehr. Das ermöglicht adäquate Bewegung beim Ineinandersetzen der Blöcke in jeder beliebigen Konstruktion und ermöglicht Blöcken von höheren folgenden Schichten, in der Stützkonstruktion geringfügig rückwärtig versetzt zu werden. Weiterhin kann durch Variierung der Größe und Stellung der Ausnehmung bezüglich Vorsprung 26 der rückwärtige Versatz der Mauer variiert werden. Weiterhin kann durch Variierung der Stellung des Vorsprungs innerhalb einer Ausnehmung von größerer relativer Größe der rückwärtige Versatz einer Stützkonstruktion in der Konstruktion variiert werden. Beispielsweise kann in der Mauer durch möglichst weites Vorziehen der Blöcke ein rückwärtiger Versatz von ca. 3 mm (1/8 Zoll) erreicht werden. Durch möglichst weites Zurückschieben der Blöcke kann ein rückwärtiger Versatz von bis zu 19 mm (3/4 Zoll) erreicht werden. Hier ist die Rückwärts- und Vorwärtsbewegung wieder die Bewegung von Vorsprung 26 innerhalb der Abgrenzungen der Ausnehmungen 22A und 22B.
Im allgemeinen funktionieren die obere Fläche 10 und die untere Fläche 8 des Blocks ähnlich wie die Seitenflächen des Blocks. Die obere Fläche 10 und die untere Fläche 8 des Blocks dienen der Definierung der Struktur des Blocks sowie der Unterstützung bei der ausgerichteten Positionierung des Blocks in jeder beliebigen gegebenen Stützkonstruktion. Zu diesem Zweck sind die obere Fläche und die untere Fläche des Blocks im allgemeinen flache oder planare Flächen.
Vorzugsweise umfaßt, wie in Abb. 1-6 zu sehen ist, entweder die obere Fläche oder die untere Fläche einen Vorsprung 26. Der Vorsprung funktioniert im Zusammenspiel mit den Seitenwandausnehmungen 22A und 22B, um die Blöcke an ihrem Platz zu sichern, wenn sie in Reihe oder zusammen an einer Stützkonstruktion positioniert werden, indem die Vorsprünge 26 innerhalb der gegebenen Ausnehmungen ausgerichtet werden. Während die Vorsprünge jede Anzahl von Formen annehmen können, haben sie vorzugsweise eine Nieren- oder Hundeknochenform. Wie in Abb. 1-6 sowie in Abb. 9-11 zu sehen ist, kann der Vorsprung zwei kreisförmige oder längliche Abschnitte umfassen, die in ihrer Mitte durch einen engeren Abschnitt gleicher Höhe verbunden sind. Der mittlere enge Anteil im Vorsprung 26 (Abb. 1-6) erlaubt die Schwenkung der Blöcke, um durch ausgerichtetes Setzen und die relative Drehung des Vorsprungs 26 innerhalb und bezüglich jeder beliebigen Ausnehmung 22A oder 22B des Blocks nach innen gewölbte und nach außen gewölbte Mauern zu bilden. Die größere Oberfläche des Hundeknochens gibt diesem Vorsprung wiederum natürlicherweise größere Stärke gegen Kräfte, die anderenfalls Bewegung unter den einzelnen Mauerblöcken oder Bruch dieses Blockelements verursachen könnten.
Im allgemeinen können die Vorsprünge geformte Knötchen oder Stangen mit einer Höhe im Bereich zwischen ca. 10 mm (3/8 Zoll) und 19 mm (3/4 Zoll) und vorzugsweise zwischen ca. 13 mm (1/2 Zoll) und 15 mm (5/8 Zoll) umfassen. Die Breite oder der Durchmesser der Vorsprünge kann sich zwischen ca. 25 mm (1 Zoll) und 75 mm (3 Zoll) und vorzugsweise zwischen ca. 37 mm (1-1/2 Zoll) und 62 mm (2-1/2 Zoll) bewegen. Beim Transport können die Vorsprünge durch Stapeln der Blöcke auf umgekehrte Art geschützt werden, wodurch die Vorsprünge innerhalb der Öffnung 30 liegen.
Im allgemeinen können die Vorsprünge 26 und Ausnehmungen 22A und 22B mit jeder beliebigen Anzahl von anderen Mitteln benutzt werden, deren Funktion die Unterstützung der Sicherung der Stützmauer gegen Schüttung ist. Solche Vorrichtungen umfassen Zugbänder, verlorene Köpfe sowie Stegmatrizen wie z. B. GEOGRIDTM, erhältlich von Mirafi Corp., oder GEOMETTM, erhältlich von Amoco.
Die hintere Fläche 18 des Blocks hat im allgemeinen die Funktion, die Form des Blocks zu definieren, indem sie den Block als ein Element jeder beliebigen Stützkonstruktion ausrichtet sowie Erde oder Schüttung zurückhält. Zu diesem Zweck kann die hintere Fläche des Blocks jede beliebige Form annehmen, die mit diesen Funktionen vereinbar ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der hinteren Fläche des Blocks ist in Abb. 1-6 zu sehen. In Übereinstimmung mit der Erfindung kann die hintere Fläche vorzugsweise planar sein und Flächen 28A und 28B haben, die sich über die Seitenflächen des Blocks hinaus erstrecken. Um die Transportfähigkeit zu erhöhen und den Umgang mit dem Block zu erleichtern, kann der Block mit jeder beliebigen Anzahl von Öffnungen gegossen werden, einschließlich mittlerer Öffnung 30. Diese mittlere Öffnung 30 im Block ermöglicht eine Reduzierung des Gewichts während des Gießens. Weiterhin erlauben diese Öffnungen eine Füllung des Blocks mit Erde oder einem anderen Produkt wie z. B. Stein, Kies, Fels und ähnlichem, was eine Erhöhung der effektiven Masse des Blocks pro Quadratmeter der vorderen Fläche ermöglicht. Öffnungen können auch im vorderen Anteil des Blocks geformt werden, wie an den Öffnungen 34 und 36 zu sehen ist. Zusätzliche Füllung kann in Öffnungen 30, 34 und 36 sowie in die Öffnungen, die zwischen den Flächen 28A und 28B und angrenzenden Seitenwänden 14 bzw. 16 geformt werden, eingeführt werden.
Bei der Verwendung wird eine Serie von Blöcken vorzugsweise aneinander angrenzend plaziert, so daß sie eine Serie von füllbaren Hohlräumen formen. Jeder Block hat vorzugsweise einen mittleren Hohlraum 30 zum Füllen sowie einen zweiten Hohlraum, der zwischen zwei beliebigen, angrenzend plazierten Blöcken geformt wird. Dieser zweite Hohlraum ist durch gegenüberliegende Seitenwände 14 und 16 und durch angrenzend positionierte hintere Flächen 28A und 28B geformt. Dieser zweite Hohlraum, der in der Stützkonstruktion durch die zwei angrenzenden Blöcke geformt wird, hält Füllung und steigert die Masse oder tatsächliche Dichte pro Quadratmeter der vorderen Fläche jeder beliebigen Blockkonstruktion.
Im allgemeinen kann ein ungefüllter Block zwischen ca. 559 und 752 kg/m² (115 bis 155 Pfund), vorzugsweise zwischen ca. 559 und 613 kg/m² (115 bis 125 Pfund pro Quadratfuß), der vorderen Fäche wiegen. Einmal gefüllt, variiert die Masse des Blocks in Abhängigkeit. von der verwendeten Füllung, vorzugsweise behält der Block jedoch eine Masse von ca. 785 bis 882 kg/m² (160 bis 180 Pfund), vorzugsweise 806 bis 860 kg/m² (165 bis 175 Pfund pro Quadratfuß), der vorderen Fläche, wenn Felsfüllung wie z. B. Kies oder Straßenbett Klasse 5 verwendet wird.
Zwei alternative bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in Abb. 9-11 zu sehen. Erstens, wie in Abb. 9 zu sehen, ist ein Block abgebildet, der Hohlräume 34 und 36 zur Aufnahme von Füllung hat. Weiterhin hat dieser Block an den Seiten Ausnehmungen 22A und 22B und einen Vorsprung für zusammenpassendes Stapeln mit den in Abb. 1-6 oder Abb. 10-11 gezeigten Blöcken. Konsistent mit den anderen Ausführungsformen des Blocks, die hier enthüllt werden, erlaubt dieser Block Finishing-Mauern, die Sockelschichten aus größeren, schwereren Blöcken haben, mit Blöcken in der höheren oder der höchsten Schicht, die kleiner, leichter und einfacher zu stapeln sind. Wenn auch nicht erforderlich, kann der in Abb. 1-6 und 10-11 gezeigte Block in seinen Abmessungen von der vorderen Fläche zur hinteren Fläche größer sein als der in Abb. 9 gezeigte Block, wodurch die Errichtung einer Konstruktion, wie sie in Abb. 12 gezeigt ist, ermöglicht wird. Weiterhin erlaubt die Verwendung des hundeknochenförmigen Vorsprungs 26 ein Festhalten dieser Blöcke, indem sie ineinandergreifen, wobei die Blöcke unterer Schichten eine Mauer von hoher struktureller Festigkeit formen (siehe Abb. 12).
Die in Abb. 9 gezeigten Blöcke können zwischen ca. 27 und 45 kg (60 bis 100 Pfund), vorzugsweise zwischen ca. 34 und 43 kg (75 bis 95 Pfund) und ganz besonders bevorzugt zwischen ca. 36 und 41 kg (80 bis 90 Pfund), wiegen, wobei die Masse des gefüllten Blocks zwischen ca. 41 und 59 kg (90 bis 130 Pfund), vorzugsweise zwischen ca. 43 und 57 kg (95 bis 125 Pfund) und ganz besonders bevorzugt zwischen ca. 48 und 52 kg (105 bis 115 Pfund), pro 0,093 Quadratmeter (Quadratfuß) der vorderen Fläche variiert, wobei Felsfüllung wie z. B. Kies oder Straßenbett Klasse 5 verwendet wird.
Eine andere alternative Ausführungsform des Blocks der Erfindung ist in Abb. 10 und 11 zu sehen. Wie zu sehen ist, hat der in Abb. 10 und 11 dargestellte Block jeweils einen gewinkelten ersten und zweiten Schenkel 24A und 24B sowie gewinkelte Abschnitte 18, 18A und 18B der hinteren Fläche.
Die daraus resultierenden hinteren Flächen 28A und 28B (Abb. 11) haben einen reduzierten Winkel Alpha, der die strukturelle Festigkeit der Mauer durch Steigerung der Widerstandsfähigkeit der Mauer gegen Wegplatzen steigert. Die gewinkelten hinteren Flächen 28A und 28B bilden eine natürliche statische Kraft, die dem durch den Ruhewinkel der Aufschüttung ausgeübten Druck auf jede beliebige Stützkonstruktion widersteht. Die gewinkelten hinteren Flächen 28A und 28B können in der zwischen angrenzenden Blöcken plazierten Aufschüttung verankert werden. Jede Kraft, die versucht, diesen Block vorwärts zu bewegen, begegnet auch dem Widerstand, der von den vorwärts gewinkelten hinteren Schenkeln, die sich in die angrenzend plazierte Schüttung oder, falls es sich um die Sockelschicht handelt, in den Boden unter der Mauer bewegen, ausgeht.
Die Verwendung von gewinkelten hinteren Mauern erleichtert auch die Fertigung der Blöcke der Erfindung. Spezifisch helfen die gewinkelten hinteren Seiten 28A und 28B bei dem Transport der Blöcke, wenn sie einmal zusammengepreßt und geformt worden sind und sie zur Nachbehandlungseinrichtung transportiert werden. Im allgemeinen kann die Nähe der Blöcke zueinander auf der Transportanlage zu physischem Kontakt führen. Falls dieser Kontakt bei hoher Geschwindigkeit auftritt, können die Blöcke physisch beschädigt werden. Weiterhin kann die Verwendung einer Transportanlage, die beim Transportvorgang Kurven folgt, natürlicherweise zu Kontakt zwischen Blöcken und zu Beschädigung führen. Die Winkelung der Schenkel 24A und. 24B der hinteren Seite erlaubt einfacheren und vielseitigeren Transport auf der Transportanlage und stärkt die Schenkel der hinteren Seite.
Winkelung der hinteren Flächen des Blocks hilft auch bei der Formung einer Zelle, wenn zwei Blöcke aneinander angrenzend in derselben Ebene plaziert werden. Diese Zelle kann verwendet werden, um jede Zusammenstellung von Füllung einschließlich Kies, Sand oder sogar Beton zu enthalten. Der Entwurf des Blocks der Erfindung erlaubt die Zickzack- oder versetzte Positionierung von Blöcken beim Erbauen einer Stützmauerkonstruktion. Die innere Öffnung 30 der in Abb. 1-6 und 10-11 dargestellten Blöcke kann in Verbindung mit den Zellen verwendet werden, die durch die angrenzenden Blöcke gebildet werden, um ein Netzwerk von Kanälen für die Absetzung von Schüttung zu bilden. Spezifisch kann mit den versetzt plazierten Blöcken von einer Schicht zur nächsten die Öffnung 30 eines Blocks der zweiten Schicht über einer Zelle plaziert werden, die durch zwei in der ersten Schicht aneinander angrenzende Blöcke gebildet wird. Somit ist Öffnung 30 des Blocks in der zweiten Schicht nach einer Zelle in der nächstniedrigeren Schicht ausgerichtet, und diese Zelle kann durch Einführung von Kies, Sand etc. in die Öffnung des Blocks in der zweiten Schicht gefüllt werden. Das Hinzufügen weiterer Schichten erlaubt die Formung einer Reihe von vertikalen Kanälen durch die Stützkonstruktion (siehe Abb. 7).
Von der Achse, die durch die hintere Wand 18 gebildet wird, können die hinteren Schenkel 24A und 24B in Richtung der vorderen Fläche des Blocks in einem Bereich zwischen ca. 5 Grad und 20 Grad, vorzugsweise zwischen ca. 7 Grad und 15 Grad und ganz besonders bevorzugt zwischen ca. 10 Grad und 12 Grad gewinkelt werden. Der Winkel Beta kann sich im allgemeinen zwischen ca. 60 und 80 Grad, vorzugsweise zwischen ca. 60 und 75 Grad und ganz besonders bevorzugt zwischen 65 und 70 Grad bewegen. Weiterhin kann dieser Block (Abb. 10 und 11) im Gewicht von ca. 45 bis 68 kg (100 bis 150 Pfund), vorzugsweise von ca. 50 bis 64 kg (110 bis 140 Pfund) und ganz besonders bevorzugt ca. 52 bis 57 kg (115 bis 125 Pfund) variieren, wobei die Masse des gefüllten Blocks bei Verwendung von Felsschüttung wie z. B. Kies oder Straßenbett Klasse 5 zwischen ca.. 95 und 120 kg (210 bis 265 Pfund), vorzugsweise zwischen ca. 100 und 116 kg (220 bis 255 Pfund) und ganz besonders bevorzugt zwischen ca. 102 und 109 kg (225 bis 240 Pfund) pro 0,093 Quadratmeter (Quadratfuß) der vorderen Fläche variiert.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. 13-16 zu sehen. Wir haben entdeckt, daß sich bei der Errichtung von Konstruktionen wie den in Abb. 7 und 8 sowie Abb. 12 zu sehenden (z. B. einer Stützmauer) einige Probleme in Abhängigkeit von den Abmessungen des Blocks, Länge und Höhe der Konstruktion, Umweltbedingungen einschließlich der Art der hinter der Mauer verwendeten Schüttung sowie der Umwelt, in die die Mauer plaziert wird, einschließlich Landschaftsgeographie, Wetter etc., ergeben können. Zusätzlich können sich in Abhängigkeit vom verwendeten Fertigungsprozeß des Blocks bestimmte Probleme mit den Abmessungen des Blocks sowie mit den verschiedenen Vorsprüngen, Öffnungen und damit verbundenen Eigenschaften des Blocks ergeben.
Spezifisch wird die Konstruktion bei der Errichtung einer Landschaftskonstruktion wie der in Abb. 8 gezeigten im allgemeinen in jeweils einer Schicht zusammengefügt, während die geeignete Schüttung hinter der Mauer plaziert wird. Bei Fertigstellung tendiert der Druck auf die Mauer dazu, Blöcke jeder folgenden höheren Schicht nach außen in Richtung der Mauervorderseite zu drängen. Das Ineinandergreifen der Vorsprünge 26 und Ausnehmungen 22A und 22B widersteht im allgemeinen der Bewegung zwischen den Blöcken jeder beliebigen zwei gegebenen Schichten.
Wir haben herausgefunden, daß die strukturelle Festigkeit einer Verbundmauerwerkblock-Konstruktion im allgemeinen vom Reibungskoeffizienten zwischen den Blöcken angrenzender Schichten, der Auflagefläche der in der Konstruktion verwendeten Blöcke sowie der Art des Vorsprungs 26 herrührt. Im allgemeinen hat der Vorsprung die Funktion, den Block, an dem er plaziert ist, oder die Blöcke der nächsten angrenzenden Schicht durch Ineinandergreifen mit den Ausnehmungen 22A und 22B zu sichern. Durch Verwendung eines Vorsprungs mit Seitenwänden variierender Winkel wird die Tendenz der Blöcke, aufgrund der physikalischen Beanspruchung nach vorn aus der Mauer heraus zu drängen, wesentlich reduziert: Weiterhin haben wir auch herausgefunden, daß durch die Verwendung eines Vorsprungs mit Seitenwänden variierender Winkel die Fertigung rationalisiert und die Effizienz gesteigert werden kann.
Wie in Abb. 13 und 14 zu sehen ist, ähneln die Verbundmauerwerkblöcke in Übereinstimmung mit diesem Aspekt der Erfindung im allgemeinen den in Abb. 9-11 gezeigten. Diese Blöcke umfassen Öffnungen 30 und 35 sowie eine vordere Fläche 12, die facettiert (siehe 12A und 12B in Abb. 13) oder nicht facettiert (siehe Abb. 14) sein kann. Diese Blöcke haben Ausnehmungen 22A und 22B sowie einen Vorsprung 26, der einen Anteil der oberen Fläche 10 des Blocks überspannen und an die Ausnehmungen 22A und 22B stoßen kann.
Im allgemeinen kann der Vorsprung, wie in Abb. 13 und 14 zu sehen ist, vier Seiten haben. Der Winkel an jeder dieser vier Seiten kann in Übereinstimmung mit der Erfindung variieren, um für eine sicherere Plazierung der Blöcke sowie einfachere Bearbeitung zu sorgen. Seite 26A, dargestellt durch Länge A, kann im allgemeinen angrenzend an Öffnung 35 vorgefunden werden. Die Vorsprungsseite 26B, die die Länge B überspannt, kann allgemein neben Öffnung 30 vorgefunden werden. Die Seiten 26C wiederum überspannen im allgemeinen Länge C und können angrenzend an die Ausnehmungen 22A und 22B vorgefunden werden.
Mit dem Verständnis, daß der Block der Erfindung in jeder beliebigen Anzahl von strukturellen Konfigurationen verwendet werden kann, ist in Abb. 15 in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Aspekt der Erfindung eine zusätzliche Ansicht des Vorsprungs der Erfindung zu sehen. Wie zu sehen ist, hat Vorsprung 26 im allgemeinen sichtbare drei Seitenwände, 26A und 26B anstoßend an 26C, in dieser Ansicht. In diesem Fall ist die Seitenwand 26B des Vorsprungs 26 eine Position in Richtung der Blockrückseite 18 und so gewinkelt, daß sie für einen adäquaten Stopp- oder Aufnahmemechanismus sorgt, der alle Blöcke, die direkt angrenzend an sie plaziert sind, daran zu hindern, sich vorwärts zu bewegen, wenn sie in ineinandergreifender Form gestapelt werden, d. h. indem der Vorsprung eines Blocks mit den Ausnehmungen eines direkt angrenzenden zweiten Blocks ineinandergreift.
Weiterhin kann durch Änderung der Neigung der Vorsprungsfläche 26A, derart, daß der Winkel zwischen der oberen Fläche 10 des Blocks und Vorsprungsfläche 26A (oder weg von der Vertikalen) verkleinert wird, der Vorsprung während des Blockgießens leichter geformt werden. Die Reduzierung des Winkels von Fläche 26A von der Vertikalen erlaubt die Applizierung und Freigabe des erwärmten Ausschalschuhs, derart, daß das Potential für innerhalb der Vertiefung des erwärmten Ausschalschuhs verbleibende Füllung verringert wird (siehe 79 in Abb. 17A). Hier kann die Positionierung der Vorsprungsflächen 26A und 26B wieder davon abhängen, wie der Block zu verwenden ist, wobei Vorsprungsfläche 26B positioniert ist, um der Vorwärtsbewegung nachfolgender Schichten von Blöcken zu widerstehen, und Fläche 26A positioniert ist, um die Fertigung des Blocks zu vereinfachen, ohne jedoch die strukturelle Festigkeit beispielsweise der daraus resultierenden Mauer zu beeinträchtigen.
Der Vorsprung 26 kann vorzugsweise auch den Anteil der oberen Fläche 10 des Blocks zwischen Ausnehmung 22A und 22B überspannen. In diesem Fall legen die Vorsprungsflächen 26C eine Distanz C zurück, wie in Abb. 13 und 14 zu sehen ist. Hier können die Seitenwände 26C des Vorsprungs 26 wieder jeden Winkel in Beziehung zur Vertikalen umfassen, der der einfachen Fertigung und der strukturellen Festigkeit jeder aus den Blöcken der Erfindung errichteten Konstruktion zugute kommt.
Die Ausdehnung des Vorsprungs 26 über die obere Fläche 10 eines Anteils des Blocks kann auch der Fertigung zugute kommen. Im allgemeinen wird die Gußform beim Gießen des Blocks der Erfindung mit einer Verbundmischung bis zum beabsichtigten Volumen gefüllt. Der erwärmte Ausschalschuh senkt sich dann auf die Füllung, preßt die Füllung zusammen und formt den Block der Erfindung. Gleichzeitig formt der erwärmte Ausschalschuh Vorsprung 26 durch komplementäre Musterbildung in Vertiefung 79 in der Unterseite des erwärmten Ausschalschuhs (siehe Abb. 17A), um Vorsprung 26 zu formen.
Durch Ausdehnen des Vorsprungs 26 von Ausnehmung 22A bis zu Ausnehmung 22B wird an der Außenkante des erwärmten Ausschalschuhs eine Öffnung auf jeder Seite des Schuhs gebildet, die die Breite des Schuhs überspannt. Wenn unabsichtlich Füllung in der Vertiefung 79, die zur Formung des Vorsprungs 26 verwendet wird, zurückbleibt, kann sie effizient durch automatische Mittel wie z. B. einen Besen, Abkratzer und ähnliches entfernt werden. Die Freilegung der Vertiefung 79 zur Außenkante des Erwärmten Ausschalschuhs erlaubt, einen Besen über die Unterseite der erwärmten Ausschalschuhplatte zu führen, um jede Füllung, die sich in diesem Bereich unbemerkt abgelagert hat, zu entfernen.
In Übereinstimmung mit einem bevorzugteren Modus der Erfindung zeigt Abb. 16 eine vergrößerte Querschnittsansicht von Vorsprung 26. Wie in Abb. 16 zu sehen ist, hat die Vorsprungsfläche 26B im allgemeinen einen Winkel Delta in Beziehung zur Vertikalen, wie durch Achse x-x' gezeigt. Um den größten Widerstand gegen Verschiebung eines Blocks auf einer angrenzenden Schicht zu bieten, bewegt sich Winkel Delta im allgemeinen zwischen ca. 0-10 Grad von der Vertikalen, vorzugsweise ca. 2-7 Grad von der Vertikalen und ganz besonders bevorzugt ca. 5 Grad von der Vertikalen.
Weiterhin hat die Vorsprungsfläche 26A zur Vereinfachung der Fertigung im allgemeinen einen Winkel Theta, der einfache Fertigung erlaubt und verhindert, daß Füllung an der Unterseite des erwärmten Abstreifschuhs haften bleibt.
Im allgemeinen kann der Winkel Theta zwischen 10 und 25 Grad von der Vertikalen, vorzugsweise zwischen ca. 15 und 22 Grad von der Vertikalen und ganz besonders bevorzugt bei ca. 20 Grad von der Vertikalen, wie sie durch die Achse z-z' in Abb. 16 dargestellt ist, liegen.
Hier kann die Schwenkung der Vorsprungsflächen 26A und 26B in der allgemeinen Landschaftskonstruktion wieder, wie ein Sachkundiger beim Leben dieser Anmeldung erkennen wird, in Abhängigkeit von der Struktur des Blocks in der Art, in der der Block verwendet wird, variieren. Im allgemeinen wird die Fläche 26B vorzugsweise verwendet, um Blöcke angrenzender Schichten an ihrem Platz und gegen die Vorwärtsbewegung, die aus dem physischen Druck resultiert, der von der hinter der Konstruktion abgeladenen Schüttung herrührt, zu halten. Weiterhin wird die Vorsprungsfläche 26A im allgemeinen in einem nicht haltenden Bereich des Vorsprungs so plaziert, daß Umgang und Fertigung vereinfacht werden. Wie früher angemerkt, kann sich der Winkel der Vorsprungsfläche 26C zwischen der Vertikalen und jenen Grenzen, die für Vorsprungsfläche 26A vorgebracht wurden, bewegen. Im allgemeinen sollte der Winkel der Vorsprungsfläche 26C angepaßt werden, um die strukturelle Festigkeit des Blocks zu bewahren, den Blöcken angrenzender Schichten maximale Widerstandskraft zu verleihen und einfache Fertigung zu ermöglichen.
Bei der Verwendung kann Vorsprung 26 sich von Ausnehmung 22A bis Ausnehmung 22B über einen Anteil der oberen Fläche des Blocks spannen. Im allgemeinen und in Übereinstimmung mit diesem Aspekt der Erfindung hat der Vorsprung, wie in Abb. 13-16 zu sehen ist, eine Höhe, die sich zwischen 6 und 19 mm (ein viertel bis drei viertel Zoll) und vorzugsweise zwischen ca. 10 und 12 mm (drei achtel bis ein halb Zoll) bewegt. Die Gesamtbreite des Vorsprungs von Fläche 26A bis 26B liegt im allgemeinen zwischen ca. 25 und 100 mm (1-4 Zoll), vorzugsweise zwischen ca. 50 und 75 mm (2-3 Zoll) und ganz besonders bevorzugt bei ca. 63 mm (2 1/2 Zoll), zwischen Vorsprungsfläche 26A und 26B. Auch hier wird ein Sachkundiger nach dem Lesen dieser Spezifikation erkennen, wie diese Bereiche geändert oder anderweitig verändert werden können, aber immer noch im Umfang der Erfindung verbleiben.
Während alle hier dargestellten Blöcke in variierenden Massen hergestellt werden können, gibt die folgende Tabelle allgemeine Richtlinien über die Größe.
1 Zoll entspricht ca. 25,4 mm. TABELLE 1
*Block bei seiner größten Abmessung auf einer Achse senkrecht zur vorderen Fläche.

Block-Konstruktionen

Der Verbundmauerwerkblock 5 der Erfindung kann zum Erbauen jeder beliebigen Anzahl von Landschaftskonstruktionen verwendet werden. Beispiele von Konstruktionen, die mit dem Block der vorliegenden Erfindung errichtet werden können, sind in Abb. 7-8 zu sehen. Wie in Abb. 7 zu sehen ist, kann der Verbundcüauerwerkblock der Erfindung zum Erbauen einer Stützmauer 10 verwendet werden, wobei einzelne Schichten oder Reihen von Blöcken zur Errichtung einer Mauer bis zu einer beliebigen Höhe verwendet werden.
Im allgemeinen kann die Errichtung einer Konstruktion wie z. B. einer Stützmauer 10 unternommen werden, indem zuerst ein Grabenbereich unterhalb der Ebene des Bodens, in der die erste Schicht von Blöcken abgelegt werden soll, definiert wird. Nach der Definierung wird der Graben teilweise aufgefüllt und gestampft oder abgeflacht. Die erste Schicht von Blöcken wird dann in den Graben gelegt. Nachfolgende Schichten von Blöcken werden dann oben auf die vorhergehenden Schichten gestapelt, während die Mauer gleichzeitig mit Erde hinterfüllt wird.
Die Blöcke der vorliegenden Erfindung ermöglichen auch die Herstellung von schlangenlinienförmig gekrümmten Mauern. Die Blöcke können in einem Winkel relativ zueinander angebracht werden, so daß ein schlangenlinienförmiges Muster geschaffen wird, das konvexe und konkave Flächen aufweist. Falls die gewünschte Konstruktion nach innen gekrümmt sein soll, können erfindungsgemäße Blöcke in einer zueinander benachbarten Position angeordnet werden, indem entweder die Fläche 28A oder 28B an einem oder beiden Blöcken verkleinert wird. Eine solche Verkleinerung kann ergänzt werden, indem der Schenkel 24A oder 24B mit einem Meißel an der Einkerbung 19 abgeschlagen wird, siehe Abb. 1 und 4. Die Einkerbung 19 ist vorzugsweise an der hinteren Fläche 18 des Blocks angeordnet, um die Verkürzung des entsprechenden Schenkels der hinteren Fläche (24A oder 24B) zu ermöglichen, während ein ausreichender potentieller offener Bereich zur Füllung zwischen den Blöcken beibehalten wird. Aus Verbundmauerwerkblöcken hergestellte Konstruktionen werden im gemeinschaftlich übertragenen US-Patent Nr. 5062610 offenbart, welches hierin durch Bezugnahme mit enthalten ist.
Obwohl die Blöcke für eine Verwendung ohne Stützvorrichtüngen konstruiert sind, kann eine Tragmatrix verwendet werden, um die Blöcke in der Erdschüttung hinter der Mauer zu verankern. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Blocks besteht darin, daß trotz des Fehlens von Absteckpfählen die Verwindung, die durch die Blockvorsprünge 26 erzeugt wird, wenn sie mit den Ausnehmungen 22A oder 22B zusammengepaßt werden, die Matrix verankert wird, wenn sie zwischen zwei benachbarten Blöcken aus verschiedenen Schichten zusammengepreßt wird.
Ferner ermöglicht die komplementäre Gestaltung der erfindungsgemäßen Blöcke die Verwendung solcher Blöcke 40, wie sie in den Abb. 1-6 und 10-11 dargestellt sind, zusammen mit Blöcken 42, welche eine geringere Länge aufweisen, beim Bau von Stützmauerkonstruktionen (Abb. 12). Zugbänder, verlorene Köpfe und Stegmatrizen können sämtlich verwendet werden, um die Stützmauerkonstruktion 46 an ihrem Platz zu sichern. Der im allgemeinen hohe Druck in kg pro Quadratmeter der Vorderfläche der hier dargestellten Blöcke ermöglicht es, solche Blöcke wie die in den Abb. 1-6 und 10-11 dargestellten in den unteren Schichten zusammen mit Blöcken wie den in Abb. 9 dargestellten in den oberen Schichten zu verwenden. Andererseits ermöglicht die Gestaltung sämtlicher hier offenbarter Blöcke die Verwendung von Haltemitteln, wie etwa geometrischen Matrizen (d. h. Steganordnungen), verlorenen Köpfen und Zugbändern ohne Absteckpfähle. Solche Sicherungsmittel können bei der Verankerung der kleineren Blöcke an ihrem Platz von Nutzen sein, wenn sie zum Beispiel zum oberen Abschnitt der Stützkonstruktion hin verwendet werden.

Die Ausschalschuh-/Gußform-Anordnung

Die Erfindung umfaßt auch einen erwärmten Ausschalschuh, eine Anordnung "erwärmter Ausschalschuh/Gußform" und ein Verfahren zum Formen von Betonmauerwerkblöcken mit der Schuh- und Gußformanordnung.
Die Ausschalschuh- und Gußformanordnung umfaßt im allgemeinen eine Ausschalschuhplatte 70, die eine Unterseite 75 und eine Oberseite 77 aufweist, Abb. 17A. Die Ausschalschuhplatte 70 kann Vertiefungen zum Formen von Details des Blocks aufweisen, wie die in 79 an der Unterseite 75 des Schuhs dargestellten (siehe auch 26 in Abb. 1 und 4). Heizelemente 78 können an der Oberseite 77 der Ausschalschuhplatte angeordnet sein.
Über den Heizelementen 78 auf der oberen Fläche der Schuhplatte ist ein Wärmeabschirmblech 80 angeordnet (in Umrissen dargestellt). Die Unterseite des Wärmeabschirmblechs ist so gestaltet, daß sie die Heizelemente 78 bedeckt. Nachdem das Wärmeabschirmblech 80 über der oberen Fläche 85 der Ausschalschuhplatte 70 angebracht worden ist, können Kabel für die Heizelemente 78 durch das Wärmeabschirmblech 80 hindurchgeführt und weiter in die Kopfanordnung hineingeführt werden.
Die Anordnung kann auch ein Abstandsstück 90 umfassen, über das die Anordnung am Kopf der Steinfertigungsmaschine 95 befestigt ist. Das Abstandsstück 90 ist in der Lage, die Ausschalschuhplatte 70 in der Steinfertigungsmaschine in einem geeigneten Abstand zu halten und den Kopf von der Wärme zu isolieren, die an der Oberfläche der Ausschalschuhplatte 70 entwickelt wird.
Die Anordnung umfaßt außerdem eine Gußform 50, die eine innere Umfangslinie aufweist, die so gestaltet ist, daß sie komplementär zur äußeren Umfangslinie der Ausschalschuhplatte 70 ist. Die Gußform weist im allgemeinen eine offene Mitte 63 auf, die von den Gußformwänden begrenzt wird. Unterhalb der Gußform ist eine Palette (nicht dargestellt) angeordnet, die verwendet wird, um die Betonfüllung in der Gußform zu halten und fertiggestellte Blöcke von der Gießmaschine abzutransportieren.
Der Ausschalschuh 70 dient als ein Träger, auf dem die Heizelemente 78 gehalten werden. Ferner hat die Ausschalschuhplatte 70 auch die Funktion, den Körper des Blocks ebenso wie Einzelheiten in den Blöcken durch Vertiefungen 79 in der unteren Fläche 75 des Ausschalschuhs zu formen. Bei der Verwendung hat der Ausschalschuh 70 die Funktion, die in der Gußform angeordnete Füllung zusammenzupressen und den Block, nachdem er geformt wurde, aus der Gußform 50 herauszudrücken oder auszuformen.
Die Ausschalschuhplatte 70 kann sehr viele Gestalten oder Formen annehmen, einschließlich Verzierungen oder bauliche Merkmale, die mit dem Block, der in der Gußform zu formen ist, vereinbar sind. Bei der Herstellung des Ausschalschuhs können sehr viele legierte Stähle verwendet werden, solange diese legierten Stähle eine ausreichende Rückfederung und Härte aufweisen, um beständig gegenüber den Schleifmitteln zu sein, die in einer Betonfüllung häufig verwendet werden. Vorzugsweise ist der Ausschalschuh 70 aus legierten Stählen hergestellt, die beständig gegenüber einer fortgesetzten Druckbeanspruchung sind und die Maschinentoleranzen aufrechterhalten, während sie außerdem Wärme von den Heizelementen durch die Platte 70 hindurch zur Füllung übertragen. Auf diese Weise wird die gesamte Wärmewirkung der Heizelemente innerhalb der Betonmischung realisiert.
Die Ausschalschuhplatte 70 ist vorzugsweise aus einem aufgekohlten Stahl hergestellt, der nach dem Schmieden weiter vergütet werden kann. Zu den bevorzugten Metallen gehören legierte Stähle, die eine Härtezahl nach Rockwell auf der C-Skala von ungefähr 60-65 aufweisen und für eine optimale Verschleißbeständigkeit und die bevorzugte Steifigkeit sorgen. Im allgemeinen gehören zu den Metallen, die ebenfalls für nützlich befunden wurden, hochwertiger Kohlenstoffstahl von 41-40 AISI (hoher Nickelgehalt, vorgehärteter Stahl), Kohlenstoffstahl 40-50 (mit Zusatz von Nickel) und ähnliches. Ein bevorzugtes Material ist Kohlenstoffstahl mit einer ASTM-Kennzahl des Gefüges von A36. Zu den bevorzugten Stählen gehören auch A513 oder A500 Rohrstahl, ASTM 42-40 (vorgehärtet auf 20 tausendstel Zoll auf der C-Skala nach Rockwell).

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Die Ausschalschuhplatte 70 kann mittels sehr vieler Verfahren, die den Fachleuten bekannt sind, geformt und an der Kopfanordnung befestigt werden, einschließlich der Muttern-, Unterlegscheiben- und Schraubenmechanismen, die den Fachleuten bekannt sind.
Eine bevorzugte Konstruktion des erwärmten Ausschalschuhs, die zur Block-Gußform komplementär ist, ist in Abb. 17A dargestellt. Der Ausschalschuh umfaßt einen ersten Abschnitt 72 und einen zweiten Abschnitt 74, wobei der erste Abschnitt 72 Vertiefungen 79 an der Unterseite 75 des Schuhs aufweist. Ein Heizelement 78 ist über der Vertiefung 79 angeordnet. Die äußere Umfangslinie des Ausschalschuhs 70 kann im allgemeinen komplementär zur inneren Kontur der Gußform 50 sein. Heizelemente 78 sind vorzugsweise angrenzend an die Vertiefung 79 an der Unterseite 75 des Schuhs angeordnet, um die Bildung desjenigen Elements der Einzelheiten zu erleichtern, das durch die Vertiefungen 79 im Ausschalschuh 70 erzeugt wird. Obwohl sie im allgemeinen mit einer Form von Vertiefung 79 dargestellt ist, kann die Ausschalschuhplatte 70 in der Lage sein, beliebig viele Muster durch Vertiefungen in der unteren Fläche 75 der Schuhplatte zu formen, in Abhängigkeit von der Art des zu formenden Blocks.
Die Erfindung kann auch ein oder mehrere Heizelemente 78 umfassen. Im allgemeinen hat das Heizelement 78 die Funktion, Strahlungsenergie zu erzeugen und zur oberen Fläche 77 des Ausschalschuhs 70 zu übertragen. Die Heizelemente sind vorzugsweise angrenzend an die Vertiefung 79 in der unteren Fläche 75 der Schuhplatte angeordnet.
Im allgemeinen können jeder Typ und jede Menge von Heizelementen 78 gemäß der Erfindung verwendet werden. Als bevorzugte Heizelemente wurden jedoch diejenigen ermittelt, die den starken Schwingungen, Schmutz und Staub standhalten, die in dieser Umgebung gewöhnlich auftreten. Bevorzugte Heizelemente sind solche, die

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sich leicht in das System einführen und aus ihm entfernen lassen. Dies ermöglicht eine einfache Wartung der Ausschalschuhanordnung ohne Sorgen wegen einer Verletzung des Bedieners infolge von Wärmeeinwirkung oder einer vollständigen Zerlegung von Gußform 50, Ausschalschuh 70, Abschirmblech 80 und Abstandsstück 90.
Das Heizelement kann eine beliebige Anzahl elektrischer Widerstandselemente umfassen, die zum Beispiel festverdrahtete, Festkörper- oder Halbleiterschaltungen oder andere sein können. Das Heizelement 78 kann im allgemeinen über Vertiefungen 79 in der unteren Fläche 75 des Ausschalschuhs angeordnet sein, Abb. 17A. Durch diese Anordnung ist das Heizelement 78 in der Lage, dem Ausschalschuh 70 in dem Bereich Wärme zuzuführen, wo sie am meisten benötigt wird, das heißt wo das Detail des Blocks (in diesem Fall der Vorsprung 26, siehe Abb. 1) in der von der Gußform gehaltenen Betonmischung geformt wird.
Das Heizelement 78 kann eine beliebige Anzahl im Handel erhältlicher Elemente umfassen. Im allgemeinen kann die von dem Heizelement abgegebene Leistung irgendwo im Bereich von 300 Watt aufwärts bis zu dem für die betreffende Anwendung erforderlichen Wert liegen. Vorzugsweise kann der Leistungsbedarf des Heizelements zwischen etwa 400 Watt und 1500 Watt liegen, besonders bevorzugt zwischen 450 Watt und 750 Watt und ganz besonders bevorzugt bei etwa 600 Watt. Mit der Leistung kann das Heizelement durch eine beliebige Anzahl von Stromquellen versorgt werden, einschließlich zum Beispiel 110-Volt-Quellen, die mit Leistungsschaltern von 20 bis 25 Ampere ausgestattet sind und es ermöglichen, die Anordnung mit normalem Haushalt-Netzstrom zu betreiben. Falls verfügbar, kann die Anordnung auch mit Stromquellen wie 220-Volt- Drehstrom-Quellen, die mit Leistungsschaltern von 50 Ampere ausgestattet sind, oder anderen Stromquellen,

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die den Fachleuten bekannt sind, betrieben werden. Der ansonsten niedrige Leistungsbedarf der Anordnung ermöglicht jedoch die Verwendung in einer beliebigen Umgebung mit minimaler Stromversorgung.
Zu den Elementen, die bei der Erfindung für nützlich befunden wurden, gehören Heizpatronen, die von der Vulcan Electric Company über solche Großhändler wie die Granger Industrial Co. aus Minnesota beziehbar sind. Bei allen diesen Elementen wurde festgestellt, daß sie eine einfache Montage und Demontage in dem erfindungsgemäßen Ausschalschuh gewährleisten, ebenso wie eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Schwingungen, Schmutz, Staub und anderen Beanspruchungen, die in einer solchen Umgebung anzutreffen sind.
Im allgemeinen können die Heizelemente durch eine feste Verdrahtung aktiviert werden, ebenso wie durch irgendeine andere Art von Stromzuführungen, die den Fachleuten bekannt sind. Falls eine feste Verdrahtung verwendet wird, können Vorkehrungen getroffen werden, um diese Verdrahtung mittels verschiedener Öffnungen 88 durch das Abschirmblech 80 und das Abstandsstück 90 zu führen. Das Heizelement 78 kann extern über eine beliebige Anzahl den Fachleuten bekannter digitaler oder analoger Mechanismen gesteuert werden, die an einem äußeren Punkt an der Steinfertigungsmaschine angeordnet sind.
Die Erwärmung der Ausschalschuhelemente 78 ermöglicht die Ausbildung von solchen Details von Blöcken wie Vertiefungen oder Vorsprüngen oder Kombinationen davon, ohne die Verunreinigung der Schuhplatte 70. Das Detail wird im wesentlichen durch Einsatzhärtung der an das Element 78 angrenzenden Betonfüllung geformt. Dies ermöglicht die Ausbildung eines Details des Blocks, das sowohl schmückend ist als auch einen höhen Grad von konstruktiver Gänzheit aufweist.

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Die Erfindung kann auch Mittel zur Befestigung des Heizelementes 78 am Ausschalschuh 70 aufweisen, wie etwa einen Heizblock. Beispiele von Befestigungsmitteln für die Heizelemente 78 sind aus der gemeinschaftlich übertragenen, nicht vorveröffentlichten US- Patentanmeldung Nr. 07/828031, die am 30. Januar 1992 eingereicht wurde, ersichtlich.
Der Ausschalschuh kann auch ein Wärmeabschirmblech 80 (in Umrissen dargestellt) umfassen, Abb. 17A, welches die Heizelemente 78 und die Gießmaschine thermisch abschirmt oder isoliert. Das Wärmeabschirmblech 80 hat außerdem die Funktion, die von den Heizelementen 78 erzeugte Wärme zurück auf den Ausschalschuh 70 zu fokussieren.
Das Wärmeabschirmblech 80 kann sehr viele Formen unterschiedlicher Größe entsprechend der Erfindung annehmen. Das Wärmeabschirmblech 80 sollte vorzugsweise die Heizelemente 78 enthalten. Zu diesem Zweck weist das Wärmeabschirmblech 80 vorzugsweise einen in seinem Volumen ausgebildeten Hohlraum auf, so daß es über den Heizelementen 78 angebracht werden kann, die auf der oberen Fläche 77 des Ausschalschuhs 70 angeordnet sind. Gleichzeitig ist das Abschirmblech 80 vorzugsweise bündig mit der oberen Fläche 77 des Ausschalschuhs angeordnet.
Vorzugsweise ist zwischen der oberen Fläche des Heizelements und der Öffnung oder dem Hohlraum im Wärmeabschirmblech 80 ein Zwischenraum vorhanden. Die Luft in diesem zusätzlichen Zwischenraum dient ebenfalls dazu, das Abstandsstück und die Gießmaschine von der durch das Heizelement 78 erzeugten Wärme zu isolieren.
Im allgemeinen kann das Wärmeabschirmblech. 80 aus einer beliebigen Metallegierung bestehen, die wärmeisolierend oder ein schlechter Leiter von thermischer Energie ist. Solche Metallegierungen wie Messing, Kupfer oder daraus bestehende Verbundwerkstoffe sind sämtlich für die Herstellung des Wärmeabschirmblechs 80 verwendbar. Ebenfalls verwendbar sind Aluminium und seine Oxide und Legierungen.
Legierungen und Oxide von Aluminium werden aufgrund der einfachen Beziehbarkeit dieser Materialien im Handel bei der Ausbildung des Wärmeabschirmblechs 80 bevorzugt. Aluminiumlegierungen mit einer ASTM-Kennzahl 6061-T6 und 6063-T52 werden im allgemeinen gegenüber reinem Aluminium bevorzugt.
Die Anordnung kann zusätzlich ein Kopf- Abstandsstück 90 umfassen, das an der Ausschalschuhplatte 70 befestigt ist, um die Kopfanordnung zu positionieren, beim Zusammendrücken zu unterstützen und an der Steinfertigungsmaschine zu befestigen.
Im allgemeinen kann das Kopf-Abstandsstück 90 sehr viele Konstruktionen aufweisen, um diesen Zweck zu unterstützen und ihm zu dienen. Das Kopf-Abstandsstück kann auch verwendet werden, um verschiedene Verdrahtungs- oder andere Elemente der Ausschalschuhanordnung aufzunehmen und unterzubringen, die sich weder auf dem Ausschalschuh 70 noch auf dem Wärmeabschirmblech 80 einfach unterbringen lassen.
Das Kopf-Abstandsstück 90 kann aus einer beliebigen Anzahl von Metallegierungen bestehen, die den umweltbedingten Beanspruchungen bei Prozessen des Gießens von Blöcken standhalten. Zu den bevorzugten Metallen gehören legierte Stähle, die eine Härtezahl nach Rockwell auf der C-Skala von ungefähr 60-65 aufweisen und für eine optimale Verschleißbeständigkeit und die bevorzugte Steifigkeit sorgen.
Im allgemeinen gehören zu den Metallen, die bei der Herstellung der Gußform des Kopf-Abstandsstücks der vorliegenden Erfindung für nützlich befunden wurden, hochwertiger Kohlenstoffstahl von 41-40 AISI (hoher Nickelgehalt, vorgehärteter Stahl), Kohlenstoffstahl 40-50 (mit Zusatz von Nickel) und ähnliches. Ein bevorzugtes Material ist Kohlenstoffstahl mit einer ASTM-Kennzahl des Gefüges von A36. Im allgemeinen kann das Kopf-Abstandsstück 90 mittels sehr vieler Mechanismen hergestellt werden, die den Fachleuten bekannt sind.
Die Anordnung kann auch eine Gußform 50 umfassen. Die Gußform hat im allgemeinen die Funktion, die Herstellung der Blöcke zu erleichtern. Dementsprechend kann die Gußform aus einem beliebigen Material bestehen, welches dem Druck standhält, der auf den durch den Kopf gefüllten Block auszuüben ist.
Vorzugsweise besteht sie aus Metall wie etwa legierten Stählen, die eine Härtezahl nach Rockwell auf der C- Skala von ungefähr 60-65 aufweisen und für eine optimale Verschleißbeständigkeit und die bevorzugte Steifigkeit sorgen.
Im allgemeinen gehören zu den anderen Metallen, die bei der Herstellung der Gußform der vorliegenden Erfindung für nützlich befunden wurden, hochwertiger Kohlenstoffstahl von 41-40 AISI (hoher Nickelgehalt, vorgehärteter Stahl), Kohlenstoffstahl 40-50 (mit Zusatz von Nickel) und ähnliches. Ein bevorzugtes Material ist Kohlenstoffstahl mit einer ASTM-Kennzahl des Gefüges von A36.
Die Gußform 50, die bei der Erfindung von Nutzen ist, kann in Abhängigkeit von der Gestalt des zu formenden Blocks sehr viele Gestalten annehmen und mit sehr vielen Mitteln hergestellt werden, die den Fachleuten bekannt sind. Im allgemeinen wird die Gußform hergestellt, indem das Stahlstangenmaterial zugeschnitten wird, der zugeschnittene Stahl zu einer Form angeordnet wird, die zu einer Form angeordneten Gußformteile einer Anfangsschweißung unterzogen werden und die Gußform wärmebehandelt wird. Die Wärmebehandlung kann im allgemeinen 4 bis 10 Stunden lang bei Temperaturen erfolgen, die zwischen Etwa 524 und 746ºC (1000ºF und etwa 1400ºF) liegen, in Abhängigkeit von dem Vermögen des Stahls, der Bearbeitung standzuhalten und sich nicht zu verwinden oder zu krümmen. Nach der Wärmebehandlung werden die Teile der Gußform dann Fertigschweißungen unterzogen. Wendet man sich den einzelnen Elementen der Gußform zu, so haben die Gußformwände im allgemeinen die Funktion entsprechend ihrer Form, indem sie dem Druck standhalten, der von der Steinfertigungsmaschine erzeugt wird. Ferner bestimmen die Wände die Höhe und die Tiefe der resultierenden Blöcke. Die Gußformwände müssen mit einer Dicke hergestellt werden, die bei einer gegebenen speziellen Zusammensetzung der Gußform den Verfahrensparametern der Blockherstellung Rechnung trägt.
Im allgemeinen umfaßt die Gußform, wie aus Abb. 17B ersichtlich ist, eine vordere Fläche 52, eine hintere Fläche 54 sowie eine erste Seitenfläche 51 und eine zweite Seitenfläche 58. Wie erwähnt, hat jede dieser Flächen die Funktion, die Füllung während des Zusammendrückens innerhalb eines eingeschlossenen Bereichs zu halten und somit die Herstellung eines Blocks zu bewirken. Dementsprechend kann jede dieser Gußformflächen eine Gestalt annehmen, die mit: dieser Funktion vereinbar ist.
Die Seitenwände der Gußform, 51 und 58, können ebenfalls eine beliebige Gestalt annehmen, die mit der Funktion der Gußform im Einklang steht. Vorzugsweise umfassen die Seitenwände jeweils eine Verlängerung 64, die beim Formen der Ausnehmungen 22A und 22B in dem erfindungsgemäßen Block, siehe Abb. 1, von Nutzen ist. Um die Ausnehmungen 22A und 22B in dem erfindungsgemäßen Block zu formen, kann die Verlängerung 64 eine Abmessung aufweisen, welche über die Tiefe der Gußform ziemlich gleichmäßig ist.
Falls jedoch Ausnehmungen 22A und 22B benötigt werden, die eine konische Gestalt aufweisen, wie in den Abb. 2 und 5 zu erkennen ist, können die Verlängerungen so geformt sein, daß sie an der Oberseite der Gußform eine Breite haben, die größer als die Breite der Verlängerung am Boden der Gußform ist. Dies hat die Ausnehmungen 22A und 22B zum Ergebnis, die in den verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Blocks zu erkennen sind, die in Abb. 1-6 sowie Abb. 9- 11 dargestellt sind, während es außerdem das Ausformen des Blocks aus der Gußform 50 während der Bearbeitung ermöglicht.
Die Gußform kann vorzugsweise auch einen oder mehrere Stützstangen 60 und Kernformen 62 umfassen. Die Stützstangen 60 halten die Kernformen 62 in ihrer Position im Inneren des Gußformhohlraums 63. Auch hier können die Stützstangen eine beliebige Gestalt, Größe oder Materialzusammensetzung aufweisen, die diese Funktionen sicherstellt.
Wie in Abb. 17B deutlicher zu erkennen ist, ist die Stützstange 60 vorzugsweise genügend lang, um die Breite der Gußform 50 zu überspannen, wobei sie sich auf die einander gegenüberliegenden Seitenwände 51 und 58 stützt. Die Stützstange 60 hat die Funktion, den Kern 62 im Inneren der zentralen Öffnung 63 der Gußform zu halten. In Übereinstimmung mit dieser Funktion ist die Stützstange 60 im allgemeinen im mittleren Bereich 63A der einander gegenüberliegenden Seitenwände 51 und 58 angeordnet. Die Kernform 62 kann auch durch eine zusätzliche Stütze 62A (in Umrissen dargestellt), die zwischen der hinteren Wand 54 der Gußform 50 und der Kernform 62 angeordnet ist, in ihrer Position gehalten werden. Die Stützstange 60 kann auch von einer Halterung 85 in ihrer Position gehalten werden, die über der äußeren Umfangslinie der Gußform 50 und um diese herum an den Rändern der Wände 51, 52, 5ß und 54 befestigt ist. Die Verwendung dieser verschiedenen Stützkonstruktionen verringert die Schwingung der Kernform während des Gießprozesses.
Wie im Umriß in Abb. 17B zu erkennen ist, wird die Kernform 62 von der Stange 60 gestützt, welche die Breite der Gußform 50 überspannt und sich dabei auf die einander gegenüberliegenden Seitenwände 51 und 58

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stützt. Die Kernformen haben eine beliebige Anzahl von Funktionen. Die Kernformen 62 bewirken, daß in dem resultierenden Verbundmauerwerkblock Hohlräume gebildet werden. Ferner erleichtern die Kernformen die Blöcke, verringern die Menge an Füllung, die zur Herstellung eines Blocks erforderlich ist, und tragen zur Tragbarkeit und einfachen Handhabung der Blöcke bei, was Transport und Anbringung der Blöcke erleichtert.
Außerdem ist die Kernform 62, wie in der in Abb. 17B gezeigten Ansicht zu erkennen ist, vorzugsweise in Einfügebereichen 60A an der Stützstange 60 befestigt. Diese Einfügebereiche 60A helfen bei der Positionierung der Kernformen. Wie zu erkennen ist, ragt die Stützstange 60 oben aus der Gußform 50 hervor.
Infolgedessen können der Ausschalschuh 70 und das Abstandsstück 90, wie zu erkennen ist, durch Öffnungen 76 bzw. 96 aufgeteilt oder gespalten sein (Abb. 17A). Die getrennten Abschnitte des Schuhs 70 und des Abstandsstücks ermöglichen ein angemessenes Zusammendrücken der Füllung ohne Behinderung durch die Stützstange 60. Die verschiedenen Abschnitte des Ausschalschuhs 70 und Abstandsstücks 90 können ihrerseits durch den Kopf 95 in ihrer Position gehalten werden.
Obwohl die erfindungsgemäße Gußform mittels sehr vieler Mittel zusammengebaut werden kann, ist eine Art und Weise die in Abb. 17B dargestellte. Vorzugsweise wird die Gußform von zwei äußeren Balken 55 und 56 in ihrer Position gehalten, von denen jeder eine innere Vertiefung 61 bzw. 67 aufweist. Wie zu erkennen ist, können Schraubenelemente 57 in die vordere Wand 52 und die hintere Wand 54 der Gußform 50 eingepaßt werden. Die seitlichen Wände 51 und 58 der Gußform können in den äußeren Balken der Gußform durch Mutternplatten 65 gehalten werden, die so bemessen sind, daß sie in die Vertiefungen 61 und 67 passen: Die Mutternplatten 65 können ihrerseits durch Schraubenmittel 53 im Inneren

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der Vertiefungen 61 der äußeren Balken gehalten werden. Auf diese Weise kann die Gußform 50 in ihrer Position gehalten werden, obwohl sie aus einer Anzahl von Teilen aufgebaut ist.

Gießen von Blöcken

Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zum Gießen oder Formen der Verbundmauerwerkblöcke gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Mauerwerkblockformanordnung, Abb. 17A und 17B. Im allgemeinen umfaßt das Verfahren zur Realisierung dieser Erfindung das Gießen des Verbundmauerwerkblockes im Block durch Füllen einer einteiligen Gußform mit Betonmischung und Gießen des Blocks durch Zusammendrücken der Betonmischung in der Gußform durch die Ausübung von Druck auf die freiliegende Betonmischung am offenen oberen Ende der einteiligen Gußform. Eine grobe Darstellung des Verfahrens ist aus dem in Abb. 18 abgebildeten Ablaufdiagramm ersichtlich.
Während des Betriebs wird die Anordnung im allgemeinen in der Blockgießmaschine auf einer entfernbaren oder verschiebbaren Palette (nicht dargestellt) angeordnet. Die Gußform 50 wird dann mit Blockmischung oder Füllung gefüllt. Die wie in Abb. 17A und 17B zusammengesetzte Gußform 50 wird angebracht, um einen Block zu formen. Nachdem diese Blöcke geformt und erhärtet sind, können sie entlang der Einkerbungen gespalten werden, die durch Ansätze 66 erzeugt werden, welche an der Innenseite von Seitenwänden der Gußform angeordnet werden können. Vor dem Zusammendrücken wird die obere Fläche der Gußform gerüttelt, damit die Füllung zusammensackt, und mit dem Eingußkasten- Einschub (nicht dargestellt) gekratzt oder gerecht, um eventuelle überschüssige Füllung zu entfernen. Die Gußform wird anschließend direkt durch den Ausschalschuh 70 mit der Kopfanordnung zusammengedrückt.

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Beim Zusammendrücken preßt der Ausschalschuh 70 die Blockfüllung in Richtung beider Enden der Gußform und in die Vertiefung des Ausschalschuhs hinein, so daß an dem geformten Block ein Vorsprung 26 erzeugt wird, siehe Abb. 1. Die Größe dieser Vertiefung kann zum Beispiel zwischen etwa 25 und 75 mm (zwischen 1 und 3 Zoll), vorzugsweise zwischen 37 und 63 mm (zwischen 1-1/2 und 2-1/2 Zoll) und ganz besonders bevorzugt zwischen 44 und 50 mm (zwischen 1-3/4 und 2 Zoll) liegen.
Gemäß der Erfindung wird diese Vertiefung 79 durch Elemente 78 erwärmt, so daß Vorsprünge 26 von minimaler Größe und unterschiedlicher Gestalt ohne die Ansammlung von Füllung auf dem Ausschalschuh 70 an der Vertiefung 79 geformt werden können. Auf diese Weise kann die Anordnung bei der automatischen Herstellung von Blöcken mit einer Maschine verwendet werden.
Blöcke können mit sehr vielen unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften entsprechend den ASTM- Standards entworfen werden, in Abhängigkeit von der eigentlichen Anwendung für den Block. Zum Beispiel kann die Füllung 75 bis 95% Zuschlagstoffe enthalten, bei denen es sich um Sand und Kies in unterschiedlichen Verhältnissen handelt, in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften, welche der fertige Block aufweisen soll. Die Füllung umfaßt im allgemeinen auch irgendeine Art von Zement in einem Anteil, der zwischen 4% und 10% liegt. Andere Bestandteile können der Füllung in verschiedenen Spurenanteilen zugegeben werden, um. Blöcke zur Verfügung zu stellen, weiche die beabsichtigten physikalischen Eigenschaften aufweisen.
Im allgemeinen können die Bestandteile der Füllung, nachdem sie festgelegt worden sind, gemischt werden, indem der Zuschlagstoff, der Sand und die Steine im Mischer vereinigt werden, gefolgt vom Zement. Nach ein bis zwieinhalb Minuten werden etwaige Betonverflüssiger, die verwendet werden sollen, zugegeben. Anschließend wird während eines Zeitraums von ein bis zwei Minuten portionsweise Wasser in die Füllung eingeleitet. Der Wasseranteil in der Mischung kann elektrisch durch Registrierung des elektrischen Widerstands der Mischung zu verschiedenen Zeiten während des Prozesses überwacht werden. Obwohl die Wassermenge von einem Füllungsansatz zum anderen variieren kann, liegt sie im allgemeinen zwischen etwa 1% und etwa 6%.
Nachdem die Gußform gefüllt, mit Mitteln wie etwa einem Eingußkasten-Einschub ausgeglichen und gerüttelt worden ist, senkt sich ein Mechanismus zum Zusammendrücken, wie etwa ein Kopf, der die erfindungsgemäße Anordnung trägt, auf die freiliegende Oberfläche der Füllung. Die Ausschalschuhanordnung 30 bewirkt, daß die Füllung innerhalb der Gußform während eines Zeitraums zusammengedrückt wird, der ausreichend ist, um ein festes, zusammenhängendes Produkt zu formen. Im allgemeinen kann die Dauer des Zusammendrückens irgendwo zwischen 0,5 und 4 Sekunden liegen, vorzugsweise bei etwa 1,5 bis 2 Sekunden. Der beim Zusammendrücken auf den Kopf ausgeübte Druck liegt zwischen etwa 6,5 und 55 MN/m² (zwischen etwa 1000 und 8000 psi) und beträgt vorzugsweise etwa 27,6 MN/m² (4000 psi).
Nach Ablauf der Zeitdauer des Zusammendrückens bewirkt der Ausschalschuh 70 zusammen mit der unter ihm befindlichen Palette, daß die Blöcke aus der Gußform 50 ausgeformt werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Blöcke geformt. Jede den Fachleuten bekannte Steinfertigungsmaschine kann entsprechend der Erfindung verwendet werden. Eine Maschine, die sich beim Herstellen von Blöcken als nützlich erwiesen hat, ist die Steinfertigungsmaschine Besser V-3/12.
Im allgemeinen kann die Gußform während des Zusammendrückens oder davor gerüttelt werden. Die Füllung wird vom Mischer zu einem Bunker transportiert, welcher dann die Gußform 50 füllt. Die Gußform wird dann 2 bis 3 Sekunden lang gerüttelt, die Zeit, die erforderlich ist, um sicherzustellen, daß sich die Füllung überall in der Gußform gleichmäßig verteilt hat. Die Blöcke werden dann durch die zusammendrückende Wirkung des Kopfes geformt. Zusätzlich kann dieses Rütteln gemeinsam mit der zusammendrückenden Wirkung des Kopfes auf die Füllung in der Gußform erfolgen. Dabei wird die Gußform während der Zeit gerüttelt, während der der Kopf auf die Füllung gedrückt wird.
Nachdem die Blöcke geformt worden sind, können sie mit beliebigen, den Fachleuten bekannten Mitteln erhärtet werden. Erhärtungsverfahren wie einfache Lufterhärtung, Autoklaverhärtung, Dampferhärtung oder Nebelerhärtung sind sämtlich nützliche Verfahren zum Erhärten des Blocks der vorliegenden Erfindung. Zur Lufterhärtung ist es einfach erforderlich, die Blöcke in eine Umgebung zu stellen, wo sie im Laufe der Zeit durch die Luft im Freien erhärtet werden. Zur Autoklaverhärtung ist es erforderlich, die Blöcke für eine bestimmte Zeitdauer in eine Druckkammer mit erhöhter Temperatur zu stellen. Der Druck in der Kammer wird dann erhöht, indem ein beständiger Nebel in der Kammer erzeugt wird. Nachdem die Erhärtung abgeschlossen ist, wird der Druck aus der Kammer abgelassen, wodurch wiederum die Feuchtigkeit aus den Blöcken entzogen wird.
Ein anderes Mittel zum Erhärten von Blöcken ist die Verwendung von Dampf. Die Temperatur in der Kammer wird über zwei bis drei Stunden langsam erhöht und anschließend während der vierten Stunde stabilisiert. Die Dampfzufuhr wird allmählich gesperrt, und die Blöcke werden zwei bis drei Stunden lang bei der letzten Endes erreichten Temperatur, im allgemeinen etwa 34 bis 79ºC (120-200ºF), belassen. Die Wärmezufuhr wird anschließend abgestellt, und man läßt die Blöcke abkühlen. In allen Fällen werden die Blöcke im allgemeinen 12 bis 24 Stunden lang liegengelassen, bevor sie gestapelt oder gelagert werden. Entscheidend für die Arbeitsgänge der Erhärtung ist ein langsamer Temperaturanstieg. Wenn die Temperatur zu schnell erhöht wird, können die Blöcke "einsatzgehärtet" werden. Eine Einsatzhärtung tritt auf, wenn die äußere Schale des Blocks fest wird und erhärtet, während der innere Bereich des Blocks nicht erhärtet und feucht bleibt. Obwohl jedes dieser Erhärtungsverfahren zum Ziel führt, ist Autoklaverhärtung das bevorzugte Verfahren.
Nachdem die Blöcke erhärtet sind, können sie gespalten werden, um beliebig viele funktionale oder ästhetische Merkmale in den Blöcken zu erzeugen. Zu den Spaltungsmitteln, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden können, gehören Handmeißel und Hammer sowie Maschinen, die den Fachleuten bekannt sind. Ansätze 66 (Abb. 9) können an der Innenseite der Seitenwände der Gußform 50 angeordnet werden, um für eine natürliche Schwachstelle oder einen Defekt zu sorgen, der die Spaltungswirkung begünstigt. Die Blöcke können auf eine Weise gespalten werden, welche eine vordere Fläche 12 liefert, die glatt oder rauh ist (Abb. 1-6 und Abb. 9- 11), eine einzige Facette (Abb. 1) oder mehrere Facetten (Abb. 4) aufweist sowie eben oder gekrümmt ist. Zum Beispiel können die Blöcke so gespalten werden, daß eine facettierte vordere Fläche geschaffen wird, wie in Abb. 4-6 durch die Flächen 12A, 12 und 12B dargestellt ist. Vorzugsweise wird das Spalten mit einer automatischen hydraulischen Spalteinrichtung zum Abschluß gebracht. Wenn die Blöcke gespalten sind, kann ihr Volumen ermittelt werden, und sie können quaderförmig gestapelt gelagert werden. GEÄNDERTES BLATT IPEA/EP

Claims

1. Verbundmauerwerkblock mit einer vorderen Fläche (12), einer hinteren Fläche (18), einer oberen Fläche (10) und einer unteren Fläche (8) sowie einer ersten und zweiten Seite (14, 16), wobei die erste Seite (14) eine erste Ausnehmung (22A) aufweist, die sich von der oberen Fläche (10) des Blocks zu der unteren Fläche (8) des Blocks erstreckt, und die zweite Seite (16) eine zweite Ausnehmung (22B) aufweist, die sich von der oberen Fläche (10) des Blocks zu der unteren Fläche (8) des Blocks erstreckt, wobei der Block einen oder mehrere Vorsprünge (26) an der oberen und/oder der unteren Blockfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Vorsprünge (26) zur Verriegelung mit der ersten oder zweiten Ausnehmung (22A, 22B) eines in einer benachbarten Schicht positionierten Blocks konfiguriert sind, wobei die Ausnehmungen (22A, 22B) größer sind als der Vorsprung (26), damit sich der Vorsprung (26) bezüglich der Ausnehmung (22A, 22B), mit der er verriegelt ist, drehen kann.

2. Block nach Anspruch 1, bei dem der Vorsprung (26) neben der ersten und/oder zweiten Ausnehmung (22A, 22B) positioniert ist.

3. Block nach Anspruch 1 oder 2, der zusätzlich einen ersten und einen zweiten Verankerungsschenkel (24A, 24B) umfaßt, wobei sich der erste Schenkel (24A) von der ersten Seite (14) des Blocks und der zweite Schenkel (24B) von der zweiten Seite (16) des Blocks erstreckt.

4. Block nach Anspruch 3, bei dem der erste und der zweite Schenkel (24A, 24B) eine vordere Fläche (28A, 28B) umfassen, wobei die vorderen Flächen (28A, 28B) der Schenkel so konfiguriert sind, daß sie sich zu der vorderen Fläche (12) des Blocks erstrecken, während sich der erste und der zweite Schenkel (28A, 28B) von dem Block weg erstrecken.

5. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vordere Fläche (12) des Blocks im wesentlichen planar ist.

6. Block nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die vordere Fläche (12) des Blocks abgeschrägt ist.

7. Block nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die vordere Fläche (12) des Blocks nach außen gekrümmt ist.

8. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Vorsprung (26) des Blocks einen ersten und einen zweiten länglichen oder kreisrunden Abschnitt umfaßt, zwischen denen ein Verbindungsabschnitt positioniert ist, welcher eine geringere Breite aufweist als der erste und der zweite längliche oder kreisrunde Abschnitt.

9. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Vorsprung (26) eine erste Seitenfläche (26B) und eine zweite Seitenfläche (26A) aufweist.

10. Block nach Anspruch 9, bei dem die zweite Seitenfläche (26A) des Vorsprungs einen Winkel aufweist, der zwischen ungefähr 10º und 25º von der Vertikalen beträgt.

11. Block nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die erste Seitenfläche (26B) des Vorsprungs einen Winkel von ca. 5º von der Vertikalen und die zweite Seite (26A) des Vorsprungs einen Winkel von ca. 20º von der Vertikalen aufweist.

12. Block nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem sich der Vorsprung (26) zwischen der ersten und der zweiten Ausnehmung (22A, 22B) befindet.

13. Stützmauerkonstruktion (46), die eine oder mehrere Schichten umfaßt, wobei eine oder mehrere Schichten einen oder mehrere Mauerwerkblöcke nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassen.

14. Konstruktion nach Anspruch 13; die mindestens eine obere und eine benachbarte untere Schicht umfaßt, wobei die Blöcke der oberen und/oder unteren Schicht Ausnehmungen (22A, 22B) umfassen, die auf den Vorsprüngen (26) der Blöcke der benachbarten Schicht angeordnet sind.

15. Konstruktion nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Stützkonstruktion (46) eine Tragmatrix umfaßt, die zwischen benachbarten Blöcken der oberen und unteren Schicht positioniert ist.

16. Konstruktion nach Anspruch 15, bei der die Tragmatrix zwischen den Blöcken der oberen und unteren Schicht positionierte Zugbänder umfaßt.

17. Konstruktion nach Anspruch 15, bei der die Tragmatrix eine zwischen den Blöcken der oberen und unteren Schicht positionierte durchgehende Steganordnung umfaßt.

18. Blockformanordnung zur Herstellung eines Verbundmauerwerkblocks mit einer vorderen Fläche (12), einer hinteren Fläche (18), einer oberen Fläche (10) und einer unteren Fläche (8) sowie einer ersten und zweiten Seite (14, 16), wobei die erste Seite (14) eine erste Ausnehmung (22A) aufweist, die sich von der oberen Fläche (10) des Blocks zu der unteren Fläche (8) des Blocks erstreckt, und die zweite Seite (16) eine zweite Ausnehmung (22B) aufweist, die sich von der oberen Fläche (10) des Blocks zu der unteren Fläche (8) des Blocks erstreckt, wobei der Block einen oder mehrere Vorsprünge (26) an der oberen (10) und/oder der unteren Blockfläche (e) aufweist, und dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die mehreren Vorsprünge (26) zur Verriegelung mit der ersten oder zweiten Ausnehmung (22A, 22B) eines in einer benachbarten Schicht positionierten Blocks konfiguriert sind, wobei die Ausnehmungen (22A, 22B) größer sind als der Vorsprung (26), damit sich der Vorsprung (26) bezüglich der Ausnehmung (22A, 22B), mit der er verriegelt ist, drehen kann, wobei die Formanordnung folgendes umfaßt:

a) eine Ausschalschuhplatte mit einer oberen und einer unteren Seite, wobei die untere Seite der Platte eine oder mehrere Vertiefungen aufweist; und

b) ein oder mehrere Heizelemente, die sich auf der oberen Seite der Platte neben den Vertiefungen befinden.