EP3828357A1 - Mauerstein mit mehreckigem dämmmaterialkörper und verfahren zur herstellung eines mauersteins - Google Patents

Mauerstein mit mehreckigem dämmmaterialkörper und verfahren zur herstellung eines mauersteins Download PDF

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EP3828357A1
EP3828357A1 EP19212032.7A EP19212032A EP3828357A1 EP 3828357 A1 EP3828357 A1 EP 3828357A1 EP 19212032 A EP19212032 A EP 19212032A EP 3828357 A1 EP3828357 A1 EP 3828357A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brick
insulating material
cavities
foam
filling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19212032.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Krechting
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KLB Klimaleichtblock GmbH
Original Assignee
KLB Klimaleichtblock GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KLB Klimaleichtblock GmbH filed Critical KLB Klimaleichtblock GmbH
Priority to EP19212032.7A priority Critical patent/EP3828357A1/de
Publication of EP3828357A1 publication Critical patent/EP3828357A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C1/00—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings
    • E04C1/40—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings built-up from parts of different materials, e.g. composed of layers of different materials or stones with filling material or with insulating inserts
    • E04C1/41—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings built-up from parts of different materials, e.g. composed of layers of different materials or stones with filling material or with insulating inserts composed of insulating material and load-bearing concrete, stone or stone-like material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2/04—Walls having neither cavities between, nor in, the solid elements
    • E04B2/06—Walls having neither cavities between, nor in, the solid elements using elements having specially-designed means for stabilising the position
    • E04B2/08—Walls having neither cavities between, nor in, the solid elements using elements having specially-designed means for stabilising the position by interlocking of projections or inserts with indentations, e.g. of tongues, grooves, dovetails

Definitions

  • the present invention relates to a brick with insulating material body and a method for producing such a brick.
  • pourable materials can be poured into the cavities and then harden depending on the type of material.
  • mineral foams offer good insulation values and such materials are, for example, in EP 0 146 529 A2 , DE 20 2011 107 411 U1 , EP 3 156 383 B1 and DE 10 2015 013 396 A1 shown.
  • other properties of the brick are also decisive in order to be used as a building material, such as sound insulation as well as stability and load-bearing strength.
  • the manufacturing effort plays a decisive role.
  • the object of the present invention is therefore to provide a brick which is easy to manufacture and has improved sound and heat insulating properties.
  • a brick according to the invention comprises a brick interior enclosed by brick outer walls, at least one of the brick outer walls being designed as a joining surface for the lateral connection to further bricks.
  • the brick further comprises at least one insulating material body arranged vertically in the brick interior, the insulating material body having a polygonal cross section, in particular with three, five or more cross-sectional corners.
  • the polygonal structure of the insulating material body improves the acoustical properties of the brick and thus the wall that is built from these bricks, since the longitudinal sound conduction is reduced.
  • the side lengths differ of the cross-section by a factor of approximately 0.5 to 1.
  • honeycomb shape that is to say an octagonal cross-section
  • the lateral connection of two bricks can be done by simply lining them up or additionally using mortar or other materials that promote adhesion.
  • the connection can be detachable.
  • the insulating material body preferably comprises a foam-like insulating material.
  • a foam-like insulating material for example, mineral foams, as shown in the prior art cited above, can be used.
  • Foam-like insulating material is light and has particularly good heat and sound insulating properties.
  • the brick comprises one or more vertically arranged cavities, which each have a polygonal cross section, in particular with three, five or more cross-sectional corners, and are each filled with a correspondingly shaped insulating material body. Due to the vertical arrangement, it is possible to leave the cavity open on its upper and / or lower base, so that insulating material can be introduced through one of these openings.
  • the polygonal design of the cavity or the brick walls forming it further improves the effect of reduced longitudinal sound conduction, since the structure has a stiffening effect and the wall is therefore less prone to resonance effects.
  • the side lengths of the cross-section differ by a factor of approx. 0.5 to 1.
  • honeycomb shape that is to say an octagonal cross-section, has proven particularly advantageous for the shape of the cavities.
  • the insulating material body preferably comprises a foam-like insulating material which can be poured into a cavity in the brick in a pourable, in particular liquid or semi-liquid, state. In this way, the corners are well filled and the insulating material can then dry or harden, whereby it can also remain elastic.
  • pourable granules in particular mineral granules, can also be filled into the brick as insulating material.
  • the granulate can be made at least partially from mineral fibers such as glass or rock wool, or from perlites.
  • a binding agent such as water glass, can be added to stabilize the granulate.
  • the filling of cavities in the brick with pourable materials is particularly simple, quick and can be carried out simultaneously with a corresponding nozzle arrangement of a filling system for many cavities.
  • Such insulating material is particularly suitable for filling out polygonal structures without having to be laboriously pre-cut and then inserted.
  • the multiple cavities have the same internal volume. It takes the same time to fill all cavities with pourable material. This makes it possible to enable a particularly efficient and possibly automated production process, which can also include, for example, filling the cavities with mineral foam, since the mixing and filling of mineral foam cannot be easily interrupted, but should always remain in flux. In particular, the simultaneous filling of the cavities of several structurally identical bricks is possible.
  • the multiple cavities viewed in cross section, have different edge lengths and / or different arrangements of edges of the same length.
  • all cavities can be adapted to different requirements.
  • the position in the brick, in the middle or on the edge, and the available space can be taken into account.
  • the thickness of the central webs between the cavities can be controlled in order to optimize the stability of the brick, but the polygonal shape with the advantages described above is retained.
  • the joining surface has an open receptacle in which a cutting, in particular a cutting made of elastically deformable insulating material, can be introduced.
  • the cutting can partially protrude from the brick and be in contact with the neighboring brick of the wall.
  • the heat and sound insulation is also guaranteed at the butt joints of the bricks.
  • the open receptacle has an undercut.
  • the open receptacle can, for example, have a dovetail shape, with the wider part pointing into the interior of the brick. With a corresponding shape of the cutting it is secured against falling out. In this way, the brick can be completely manufactured before the wall is transported and built.
  • a cover is arranged on the top of the brick, which covers the one or more vertically arranged insulating material bodies.
  • the cover can be formed in one piece with the brick. The result is a closed bed joint and an application of mortar is possible.
  • the brick can be filled with insulating material be rotated or are already upside down from a previous production step, so that the cover is arranged at the bottom. In this way, the insulation material can be filled in without sticking to the support surface.
  • the stone outer walls comprise a mineral material and / or concrete. This ensures sufficient strength.
  • the insulating material that flows during filling then hardens or dries out in the cavity, although it can remain elastic.
  • This formation of a volume-stable foam material can be set in motion by mixing two or more components shortly before filling. After hardening, the brick can also be turned upside down, with the insulating material remaining in the cavity. The filled bricks can then be transported to a construction site and processed there.
  • the several vertically arranged cavities are expediently filled with the same volume of foam-like insulating material. This enables cavities to be filled at the same time, for which the same time is required for each cavity, so that an equally rapid flow of material can take place in all hose lines and nozzles. This avoids interruptions in the flow of material in the lines, so that the material always remains in a workable state, especially if chemical processes for curing have already been started.
  • a brick is provided with a cover on its upper side that closes the vertical hollow space or spaces, and the provision of the brick includes its underside facing upwards.
  • This provision can be done upside down either by turning the brick, or the brick was already manufactured in this orientation in the previous production step, for example the casting of the brick.
  • the insulation material can be filled into a cavity closed at the bottom, without sticking to the support surface. After drying, the stone can be turned again so that when a wall is built, the cover located on top forms a closed bed joint for the application of mortar.
  • a filling amount of the foam-like insulating material when filling the cavity or cavities is controlled by a dwell time of the brick under a filling system, the foam-like insulating material flowing continuously from the filling system.
  • interrupting the flow of material in the feed line would change the technical properties of the foam.
  • a prefabricated cutting made of insulating material in particular a cutting made of elastically deformable insulating material, is preferably introduced into a receptacle formed on a lateral joining surface of the brick. In this way, insulation is also ensured at the butt joint of two bricks when the bricks are placed next to one another and they clamp the cuttings between them and / or the cuttings are also pushed into the receptacles of the adjacent brick.
  • the cuttings can be introduced into the first brick in the production plant and the complete brick with all insulation materials can then be brought to the construction site.
  • the foam-like insulating material is at least partially in the liquid state during filling and changes to the foam-like state after or during filling. This enables the cavities in the brick to be filled quickly, as the higher material density means that the insulation material can be transported more quickly through the supply lines. In the brick, the insulation material can continue to foam and harden. For example, the density of the foam can be reduced by half.
  • Figure 1 shows a bottom view of a first embodiment of a brick 1, which, enclosed by brick outer walls 2, has five cavities 3 in, in the bottom view or in cross section shown here, an octagonal honeycomb shape in the brick interior 4.
  • Two of the stone outer walls 2 are designed as lateral joining surfaces 7 and have receptacles 5.
  • a body of insulating material 9 is shown in each of the central and side cavities 3.
  • the Figures 1 to 3 Not shown in all cavities 3 insulation material body 9.
  • the insulating material bodies 9 adapt to their shape and thus have eight cross-sectional corners 12.
  • the cavities 3 have side surfaces or, seen in cross section, edges 11 a, b, c, which in this example have different edge lengths L a , L b , L c .
  • the middle cavity 3 again has different dimensions compared to the four further outwardly arranged cavities 3.
  • all edge lengths L a , L b , L c of a cavity 3 can also be the same and all cavities 3 can have the same dimensions.
  • it is advantageous for the filling process if, despite the different dimensions of the side surfaces 11 a, b, c, all of the cavities 3 have the same volume.
  • a cutting 13 made of insulating material is introduced in the left side receptacle 5.
  • the cutting 13 comes into contact with an adjacent brick 1 or a cutting present there when building a wall, so that the butt joint of the two bricks 1 is sealed.
  • a cutting 13 it is also possible, when assembling a wall, for a cutting 13 to be additionally received in the lateral receptacles 5 of the adjoining joining surface 7 of the adjacent brick 1.
  • Lateral elevations 15 and depressions 17 can be provided for aligning the bricks 1 with one another.
  • the Cavities 3, the insulating material bodies 9, the lateral receptacles 5 and the cuttings 13 expediently extend from the underside 19 shown here to the top of the brick 1, but can each extend only over part of the height of the brick 1.
  • Figure 2 shows a bottom view of a second embodiment of a brick 1 with five cavities 3 and a receptacle 5 each in the lateral joining surfaces 7, the receptacles 5 having an undercut 21.
  • the undercut 21 has a dovetail shape.
  • a cutting 13 which is cut accordingly, can be inserted in the vertical direction and the cutting 13 is prevented from falling out to the side, even when the brick 1 is moved.
  • other forms of an undercut 21 are also expedient, which are wider in the direction of the brick interior 4 than on the outside of the opening 5.
  • Figure 3 shows a bottom view of a third embodiment of a brick 1 with eight cavities 3, two in a middle row and three each in an outer row.
  • the two cavities 3 of the middle row have a longer side surface 11 a (here edge shown in the transverse direction) and a shorter side surface 11 c (here edge shown in the longitudinal direction) than the corresponding side surfaces 11 a, b of the cavities 3 of the outer rows on.
  • the side surfaces 11 a, b, c of a cavity 3 can each be different from those of another cavity 3, but the volume of the cavities 3 can advantageously be the same.
  • Figure 4 shows a perspective side view of a brick 1 of a fourth embodiment.
  • the brick 1 is shown rotated with its underside 19 upwards.
  • a cover 25, which closes the cavities 3, is arranged on its upper side 23.
  • the other properties of the brick 1, that is to say, for example, the number, size, shape and arrangement of the cavities 3 can correspond to those of the embodiments described above or also differ from them.
  • the cover 25 can be manufactured in one piece with the rest of the brick 1, for example by casting from a concrete-like material.
  • the lateral receptacle 5 and the lateral elevation 15 and recess 17 can extend over the entire height of the brick 1 or can be shorter.
  • Insulating material in a partially liquid or pourable state can be filled into the cavities 3 at the same time by means of lines 27 of a filling system 29. After the insulation material has solidified in the cavities 3, the brick 1 can be rotated so that the cover 25 is at the top and forms a support for the application of mortar for the construction of a wall.
  • a method for producing a brick 1 is described in more detail below with reference to the figures.
  • the brick 1 is placed under the filling system 29 so that the lines 27 are arranged above one or more vertical cavities 3, depending on the design of the brick 1. It makes sense to place several bricks 1 next to one another, for example in three rows with 4 bricks each. Then the brick or bricks 1 are filled with foam-like insulating material by means of the filling system 29.
  • all cavities 3 have the same volume, so that the same time is required for filling and the material properties of the insulating material are the same everywhere or make the same changes over time.
  • the brick 1 is designed with a cover 25 on its upper side 23, it is provided with its lower side 19 facing upward before filling, as in FIG Figure 4 shown.
  • This upside-down arrangement of the brick 1 results either from a previous production step, for example the casting of the brick 1 in this orientation, or the brick 1 can be rotated accordingly.
  • the insulating material can be filled into the open cavities 3.
  • the brick 1 can be rotated so that its top 23 with the cover 25 is at the top.
  • the brick 1 can be placed on a pallet and delivered and is already in the correct orientation as it is processed by a bricklayer.
  • the foam-like insulating material preferably flows continuously out of the filling system 29 and the filling quantity of the insulating material is controlled via the length of time the brick 1 remains under the filling system 29.
  • a cutting of insulating material is preferably introduced into the lateral receptacle 5 of the joining surface 7 before, during or after the cavities 3 are filled.
  • the foam-like insulating material is at least partially in the liquid state during filling and can thus be transported through the lines 27 of the filling system 29. Even during filling or afterwards in the cavity 3, the insulating material changes to the completely foam-like state or dries and at least partially hardens, but can remain elastic in the process.
  • the cavities 3 can also be other than the polygonal shapes shown, for example one have a twelve-sided shape. It is also possible here for different shapes of cavities 3, in particular polygons with a different number of cross-sectional corners 14, to be present within a brick 1. Other shapes, for example a circular cylinder shape, can also be present in addition.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Mauerstein (1) mit einem von Steinaußenwänden (2) umschlossenen Mauersteininneren (4), wobei von den Steinaußenwänden (2) mindestens eine als Fügefläche (7) zur seitlichen Verbindung mit weiteren Mauersteinen (1) ausgebildet ist. Der Mauerstein (1) umfasst des Weiteren mindestens einen im Mauersteininneren (4) vertikal angeordneten Dämmmaterialkörper (9), wobei der Dämmmaterialkörper (9) einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere mit drei, fünf oder mehr Querschnittsecken (12), aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mauerstein mit Dämmmaterialkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mauersteins.
  • Es ist aus der EP 2 014 843 A2 und EP 2 236 685 B1 bekannt, Mauersteine mit Hohlräumen auszubilden, wobei in die Hohlräume Stecklinge aus Dämmmaterial eingebracht werden, um die Wärmedämmung des Mauersteins zu erhöhen. Die Stecklinge sind dafür zumeist aus einem wenigstens teilweise elastischen Material, wie PU-Schaum oder Mineralwolle, vorgefertigt und werden reibschlüssig in jeweils einen Hohlraum eingeschoben. Um die Wärmedämmung des Mauerwerks, welches aus den Mauersteinen gebildet wird, weiter zu erhöhen, werden auch an den seitlichen Fügeflächen des Mauersteins offene Aufnahmen vorgesehen, in welche Stecklinge aus vorgeformtem Dämmmaterial eingesteckt werden.
  • Des Weiteren können schüttfähige Materialien in die Hohlräume eingefüllt werden und je nach Art des Materials anschließend aushärten. Insbesondere bieten mineralische Schäume gute Dämmwerte und derartige Materialien sind beispielsweise in EP 0 146 529 A2 , DE 20 2011 107 411 U1 , EP 3 156 383 B1 und DE 10 2015 013 396 A1 gezeigt. Aufgrund stets steigender Anforderungen an die Wärmedämmung von Mauerwerk ist es nötig, einfach zu fertigende Mauersteine mit hohem Wärmedämmwert zu entwickeln. Jedoch sind auch andere Eigenschaften des Mauersteins entscheidend um als Baustoff eingesetzt zu werden, wie zum Beispiel die Schalldämmung sowie die Stabilität und Tragfestigkeit. Außerdem spielt der Fertigungsaufwand eine entscheidende Rolle.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen einfach zu fertigenden Mauerstein mit verbesserten schall- und wärmedämmenden Eigenschaften bereitzustellen.
  • Ein erfindungsgemäßer Mauerstein umfasst ein von Steinaußenwänden umschlossenes Mauersteininneres, wobei von den Steinaußenwänden mindestens eine als Fügefläche zur seitlichen Verbindung mit weiteren Mauersteinen ausgebildet ist. Der Mauerstein umfasst des Weiteren mindestens einen im Mauersteininneren vertikal angeordneten Dämmmaterialkörper, wobei der Dämmmaterialkörper einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere mit drei, fünf oder mehr Querschnittsecken, aufweist. Die mehreckige Struktur des Dämmmaterialkörpers verbessert die schalltechnischen Eigenschaften des Mauersteins und damit der Wand, die aus diesen Steinen errichtet wird, da die Schalllängsleitung verringert wird. Idealerweise unterscheiden sich die Seitenlängen des Querschnitts um einen Faktor von ca. 0,5 bis 1. Insbesondere hat sich eine sogenannte Wabenform, also ein achteckiger Querschnitt, hierfür als besonders vorteilhaft erwiesen. Die seitliche Verbindung zweier Mauersteine kann durch bloßes Aneinanderreihen oder zusätzlich mittels Mörtel, oder anderen Haftung vermittelnden Materialien, erfolgen. Die Verbindung kann lösbar sein.
  • Vorzugsweise umfasst der Dämmmaterialkörper ein schaumartiges Dämmmaterial. Beispielsweise können mineralische Schäume, wie im oben zitierten Stand der Technik dargestellt, Verwendung finden. Schaumartiges Dämmmaterial ist leicht und weist besonders gute wärme- und schalldämmende Eigenschaften auf.
  • Idealerweise umfasst der Mauerstein einen oder mehrere vertikal angeordnete Hohlräume, welche jeweils einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere mit drei, fünf oder mehr Querschnittsecken, aufweisen und jeweils mit einem entsprechend geformten Dämmmaterialkörper befüllt sind. Aufgrund der vertikalen Anordnung ist es möglich, den Hohlraum an seiner oberen und/oder unteren Grundfläche offen zu belassen, so dass Dämmmaterial über eine dieser Öffnungen eingebracht werden kann. Die mehreckige Ausbildung des Hohlraums bzw. der ihn bildenden Mauersteinwände verbessert den Effekt einer verringerten Schalllängsleitung weiter, da die Struktur aussteifend wirkt und die Wand daher weniger zu Resonanzeffekten neigt. Idealerweise unterscheiden sich die Seitenlängen des Querschnitts um einen Faktor von ca. 0,5 bis 1. Werden mehrere Hohlräume vorgesehen, so wird einerseits Gewicht reduziert und andererseits die Wärme- und Schalldämmung weiter erhöht. Gleichzeitig wird jedoch die Stabilität des Mauersteins beibehalten oder sogar erhöht. Für die Form der Hohlräume hat sich insbesondere auch eine Wabenform, also ein achteckiger Querschnitt als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Bevorzugt umfasst der Dämmmaterialkörper ein schaumartiges Dämmmaterial, welches in schüttfähigem, insbesondere flüssigem oder halbflüssigem, Zustand in einen Hohlraum des Mauersteins einfüllbar ist. Damit werden die Ecken gut ausgefüllt und anschließend kann das Dämmmaterial trocknen bzw. auszuhärten, wobei es auch elastisch bleiben kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch schüttfähiges Granulat, insbesondere mineralisches Granulat, als Dämmmaterial in den Mauerstein verfüllt werden. Das Granulat kann zumindest teilweise aus Mineralfasern wie Glas- oder Steinwolle, oder aus Perliten gefertigt sein. Zusätzlich kann zur Stabilisierung des Granulats ein Bindemittel, wie zum Beispiel Wasserglas, beigemischt sein. Das Verfüllen von Hohlräumen des Mauersteins mit schüttfähigen Materialien ist besonders einfach, schnell und kann mit entsprechender Düsenanordnung einer Befüllungsanlage für viele Hohlräume gleichzeitig erfolgen. Derartiges Dämmmaterial ist besonders geeignet mehreckige Strukturen auszufüllen ohne aufwändig vorgeschnitten und anschließend eingesteckt werden zu müssen.
  • In einer vorteilhaften Variante weisen die mehreren Hohlräume ein gleiches Innenvolumen auf. So benötigt die Befüllung aller Hohlräume mit schüttfähigem Material die gleiche Zeit. Damit ist es möglich einen besonders effizienten und gegebenenfalls automatisierten Produktionsprozess, welcher auch beispielsweise das Befüllen der Hohlräume mit mineralischem Schaum umfassen kann, zu ermöglichen, da die Anmischung und Verfüllung von mineralischem Schaum nicht ohne weiteres unterbrochen werden kann, sondern stets im Fluss bleiben sollte. Insbesondere ist so das gleichzeitige Befüllen der Hohlräume mehrerer baugleicher Mauersteine möglich.
  • In einer bevorzugten Variante weisen die mehreren Hohlräume im Querschnitt betrachtet unterschiedliche Kantenlängen und/oder unterschiedliche Anordnungen von Kanten gleicher Länge aufweisen. So können auch wenn beispielsweise alle Hohlräume im Querschnitt in achteckiger Wabenform gebildet sind, diese an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. So kann zum Beispiel die Position im Mauerstein, mittig oder am Rand, und der zur Verfügung stehende Platz berücksichtigt werden. Gleichzeitig kann so die Dicke der Mittelstege zwischen den Hohlräumen gesteuert werden um die Stabilität des Mauersteins zu optimieren, wobei jedoch die mehreckige Form mit den oben beschriebenen Vorteilen beibehalten wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Variante weist die Fügefläche eine offene Aufnahme auf, in welcher ein Steckling, insbesondere ein Steckling aus elastisch verformbarem Dämmmaterial, einbringbar ist. Der Steckling kann aus dem Mauerstein teilweise herausstehen und mit dem benachbarten Mauerstein der Wand in Kontakt stehen. Somit ist die Wärme- und Schalldämmung auch an den Stoßfugen der Mauersteine gewährleistet. Zudem ist es jedoch auch möglich, die seitliche Aufnahme ohne einen Steckling zu belassen, da die entstehende Luftsäule in dem Spalt, der durch die Aufnahme gebildet wird wenn zwei Mauersteine aneinander angeordnet werden, ebenfalls einen Wärmestrom unterbindet.
  • Idealerweise weist die offene Aufnahme einen Hinterschnitt auf. Die offene Aufnahme kann beispielsweise eine Schwalbenschwanzform haben, wobei der breitere Teil ins Mauersteininnere weist. Mit einer entsprechenden Form des Stecklings ist dieser gegen ein Herausfallen gesichert. So kann der Mauerstein bereits vor dem Transport und dem Bauen der Wand komplett gefertigt werden.
  • Vorzugsweise ist an der Oberseite des Mauersteins ein Deckel angeordnet, welcher den einen oder die mehreren vertikal angeordneten Dämmmaterialkörper abdeckt. Der Deckel kann einstückig mit dem Mauerstein ausgebildet sein. Es ergibt sich eine geschlossene Lagerfuge und ein Auftrag von Mörtel ist möglich. Außerdem kann der Mauerstein vor dem Befüllen mit Dämmmaterial gedreht werden bzw. bereits aus einem vorangegangenen Produktionsschritt kopfüber vorliegen, so dass der Deckel unten angeordnet ist. So kann das Dämmmaterial eingefüllt werden ohne mit der Auflagefläche zu verkleben.
  • Idealerweise umfassen die Steinaußenwände einen mineralischen Werkstoff und/oder Beton. So wird eine ausreichende Festigkeit gewährleistet.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Mauersteins, insbesondere eines Mauersteins nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, umfasst folgende Verfahrensschritte:
    • Bereitstellen eines Mauersteins, welcher einen oder mehrere in einem Mauersteininneren vertikal angeordnete Hohlräume mit einem mehreckigen Querschnitt, insbesondere mit drei, fünf oder mehr Querschnittsecken, aufweist, und
    • Befüllen des oder der Hohlräume mit einem schaumartigen Dämmmaterial.
  • Das beim Befüllen fließfähige Dämmmaterial härtet bzw. trocknet anschließend in dem Hohlraum aus, wobei es jedoch elastisch bleiben kann. Diese Bildung eines volumenbeständigen Schaummaterials kann durch eine Vermischung von zwei oder mehreren Komponenten kurz vor dem Einfüllen in Gang gesetzt werden. Nach dem Aushärten kann der Mauerstein auch kopfüber gedreht werden, wobei das Dämmmaterial in dem Hohlraum verbleibt. Die befüllten Mauersteine können dann zu einer Baustelle transportiert und dort verarbeitet werden.
  • Zweckmäßig werden die mehreren vertikal angeordneten Hohlräume mit gleichem Volumen an schaumartigen Dämmmaterial befüllt. Dies ermöglicht das gleichzeitige Befüllen von Hohlräumen, wofür für jeden Hohlraum die gleiche Zeit benötigt wird, so dass in allen Schlauchleitungen und Düsen ein gleich schneller Durchfluss von Material stattfinden kann. So werden Unterbrechungen im Materialfluss in den Leitungen vermieden, wodurch das Material stets in einem verarbeitbaren Zustand bleibt, insbesondere wenn bereits chemische Prozesse zum Aushärten in Gang gesetzt wurden.
  • In einer vorteilhaften Variante wird ein Mauerstein mit an seiner Oberseite einem den oder die vertikalen Hohlräume verschließenden Deckel bereitgestellt, und das Bereitstellen des Mauersteins umfasst dass seine Unterseite nach oben weist. Dieses Bereitstellen kopfüber kann entweder durch Drehen des Mauersteins erfolgen, oder der Mauerstein wurde bereits im vorangegangenen Produktionsschritt, beispielsweise dem Guss des Mauersteins, in dieser Orientierung gefertigt. So kann das Dämmmaterial in einen unten verschlossenen Hohlraum eingefüllt werden, ohne mit der Auflagefläche zu verkleben. Nach dem Trocknen kann der Stein wieder gedreht werden, so dass beim Bau einer Wand der sich dann oben befindliche Deckel eine geschlossene Lagerfuge zum Auftrag von Mörtel bildet.
  • Bevorzugt wird eine Füllmenge des schaumartigen Dämmmaterials beim Befüllen des oder der Hohlräume durch eine Verweildauer des Mauersteins unter einer Befüllungsanlage gesteuert, wobei das schaumartige Dämmmaterial kontinuierlich aus der Befüllungsanlage fließt. So bildet sich auch bei rasch aushärtenden Schäumen kein erstarrendes Material in der Befüllungsanlage. Bei mineralischen Schäumen, wie sie im zitierten Stand der Technik beschrieben sind, würde das Unterbrechen des Materialflusses in der Zuführleitung die technischen Eigenschaften des Schaums verändern.
  • Vorzugsweise wird ein vorgefertigter Steckling aus Dämmmaterial, insbesondere ein Steckling aus elastisch verformbarem Dämmmaterial, in eine an einer seitlichen Fügefläche des Mauersteins ausgebildete Aufnahme eingebracht. So wird auch an der Stoßfuge zweier Mauersteine eine Dämmung sichergestellt, wenn die Steine aneinander platziert werden und diese den Steckling zwischenklemmen und/oder der Steckling auch in die Aufnahmen des benachbarten Mauersteins eingeschoben wird. Das Einbringen des Stecklings in den ersten Mauerstein kann im Fertigungswerk geschehen und der komplette Mauerstein mit allen Dämmmaterialien dann zur Baustelle verbracht werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Variante liegt das schaumartige Dämmmaterial während des Befüllens zumindest teilweise in flüssigem Aggregatszustand vor und geht nach oder während des Befüllens in den schaumartigen Zustand über. Dies ermöglicht ein rasches Befüllen der Hohlräume des Mauersteins da aufgrund der höheren Materialdichte das Dämmmaterial schneller durch die Zuführleitungen transportiert werden kann. Im Mauerstein kann das Dämmmaterial weiter aufschäumen und aushärten. Dabei kann sich beispielsweise die Dichte des Schaumes um die Hälfte verringern.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen
    • Figur 1:
    eine Untersicht einer ersten Ausführungsform eines Mauersteins mit fünf Hohlräumen in Wabenform und Aufnahmen in den seitlichen Fügeflächen,
    Figur 2:
    eine Untersicht einer zweiten Ausführungsform eines Mauersteins mit fünf Hohlräumen und Aufnahmen mit Hinterschnitt in den seitlichen Fügeflächen,
    Figur 3:
    eine Untersicht einer dritten Ausführungsform eines Mauersteins mit acht Hohlräumen,
    Figur 4:
    eine perspektivische Seitenansicht eines Mauersteins einer vierten Ausführungsform mit Deckel sowie eine Befüllungsanlage.
  • Einander entsprechende Komponenten sind in den Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Figur 1 zeigt eine Untersicht einer ersten Ausführungsform eines Mauersteins 1, der umschlossen von Steinaußenwänden 2 fünf Hohlräume 3 in, in der hier dargestellten Untersicht bzw. im Querschnitt, achteckiger Wabenform im Mauersteininneren 4 aufweist. Zwei der Steinaußenwände 2 sind als seitliche Fügeflächen 7 ausgebildet und weisen Aufnahmen 5 auf. In dem mittleren und einem seitlichen Hohlraum 3 ist jeweils ein Dämmmaterialkörper 9 gezeigt. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren 1 bis 3 nicht in allen Hohlräumen 3 Dämmmaterialkörper 9 dargestellt. Die Dämmmaterialkörper 9 passen sich beim Befüllen der Hohlräume 3 deren Form an und weisen somit acht Querschnittsecken 12 auf.
  • Die Hohlräume 3 weisen Seitenflächen bzw., im Querschnitt gesehen, Kanten 11 a, b, c auf, welche in diesem Beispiel unterschiedliche Kantenlängen La, Lb, Lc haben. Zudem hat der mittlere Hohlraum 3 wiederum unterschiedliche Abmessungen im Vergleich zu den vier weiter außen angeordneten Hohlräumen 3. Ebenso können jedoch auch alle Kantenlängen La, Lb, Lc eines Hohlraums 3 gleich sein und es können alle Hohlräume 3 die gleichen Abmessungen aufweisen. Wie oben bereits erwähnt, ist es für den Befüllungsvorgang vorteilhaft, wenn trotz unterschiedlicher Abmessungen der Seitenflächen 11 a, b, c alle Hohlräume 3 das gleiche Volumen aufweisen.
  • In der linken seitlichen Aufnahme 5 ist ein Steckling 13 aus Dämmmaterial eingebracht. Der Steckling 13 kommt beim Anordnen des Mauersteins 1 beim Aufbau einer Wand mit einem benachbarten Mauerstein 1 oder einem dort vorhandenen Steckling in Kontakt, so dass die Stoßfuge der beiden Mauersteine 1 abgedichtet ist. Möglich ist es auch, dass beim Zusammensetzen einer Wand ein Steckling 13 in die seitliche Aufnahmen 5 der angrenzenden Fügefläche 7 des benachbarten Mauersteins 1 zusätzlich aufgenommen wird. Zudem ist es jedoch auch möglich, die linke und/oder rechte seitliche Aufnahme 5 ohne einen Steckling 13 zu belassen, da die entstehende Luftsäule in dem Spalt, der durch die Aufnahme 5 gebildet wird wenn zwei Mauersteine 1 aneinander angeordnet werden, ebenfalls einen Wärmestrom unterbindet. Zum Ausrichten der Mauersteine 1 zueinander können seitliche Erhebungen 15 und Vertiefungen 17 vorgesehen sein. Die Hohlräume 3, die Dämmmaterialkörper 9, die seitlichen Aufnahmen 5 und die Stecklinge 13 reichen zweckmäßig von der hier dargestellten Unterseite 19 bis zur Oberseite des Mauersteins 1, können sich jedoch jeweils auch nur über einen Teil der Höhe des Mauersteins 1 erstrecken.
  • Figur 2 zeigt eine Untersicht einer zweiten Ausführungsform eines Mauersteins 1 mit fünf Hohlräumen 3 und jeweils einer Aufnahme 5 in den seitlichen Fügeflächen 7, wobei die Aufnahmen 5 über einen Hinterschnitt 21 verfügen. In dieser Ausführungsform weist der Hinterschnitt 21 eine Schwalbenschwanzform auf. Durch diese Formgebung kann ein Steckling 13, welcher entsprechend geschnitten ist, in vertikaler Richtung eingeschoben werden und es wird ein seitliches Herausfallen des Stecklings 13, auch beim Bewegen des Mauersteins 1, verhindert. Neben der gezeigten sind auch andere Formen eines Hinterschnitts 21 zweckdienlich, welche in Richtung des Mauersteininneren 4 breiter als an der Außenseite der Öffnung 5 sind.
  • Figur 3 zeigt eine Untersicht einer dritten Ausführungsform eines Mauersteins 1 mit acht Hohlräumen 3, wobei zwei in einer mittleren Reihe und jeweils drei in einer äußeren Reihe angeordnet sind. Die zwei Hohlräume 3 der mittleren Reihe weisen eine im Querschnitt gesehen längere Seitenfläche 11 a (hier Kante dargestellt in Querrichtung) und eine kürzere Seitenfläche 11 c (hier Kante dargestellt in Längsrichtung) als die entsprechenden Seitenflächen 11 a, b der Hohlräume 3 der äußeren Reihen auf. Auch bei dieser Ausführungsform können die Seitenflächen 11 a, b, c eines Hohlraums 3 jeweils unterschiedlich zu denen eines anderen Hohlraums 3 sein, jedoch das Volumen der Hohlräume 3 kann vorteilhafterweise gleich sein.
  • Figur 4 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Mauersteins 1 einer vierten Ausführungsform. Der Mauerstein 1 ist mit seiner Unterseite 19 nach oben gedreht dargestellt. An seiner Oberseite 23 ist ein Deckel 25 angeordnet, welcher die Hohlräume 3 verschließt. Die übrigen Eigenschaften des Mauersteins 1, also beispielsweise Anzahl, Größe, Form und Anordnung der Hohlräume 3 können denen der voran beschriebenen Ausführungsformen entsprechen oder auch von diesen abweichen. Der Deckel 25 kann einstückig mit dem restlichen Mauerstein 1 gefertigt sein, beispielsweise durch Guss aus einem betonartigen Material. Die seitliche Aufnahme 5 sowie die seitliche Erhebung 15 und Vertiefung 17 können sich über die gesamte Höhe des Mauersteins 1 erstrecken oder auch kürzer sein. Dämmmaterial in teilweise flüssigem oder schüttfähigem Zustand kann mittels Leitungen 27 einer Befüllungsanlage 29 gleichzeitig in die Hohlräume 3 eingefüllt werden. Nach dem Erstarren des Dämmmaterials in den Hohlräumen 3 kann der Mauerstein 1 gedreht werden, so dass der Deckel 25 oben ist und für den Bau einer Wand eine Auflage zum Auftragen von Mörtel bildet.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Mauersteins 1 anhand der Figuren näher beschrieben. Der Mauerstein 1 wird unter der Befüllungsanlage 29 platziert, so dass die Leitungen 27 über dem, je nach Gestaltung des Mauersteins 1, einen oder mehreren vertikalen Hohlräumen 3 angeordnet sind. Sinnvollerweise werden gleich mehrere Mauersteine 1 nebeneinander platziert, beispielsweise in drei Reihen mit jeweils 4 Steinen. Anschließend werden der oder die Mauersteine 1 mittels der Befüllungsanlage 29 mit schaumartigem Dämmmaterial befüllt.
  • Idealerweise weisen alle Hohlräume 3 ein gleiches Volumen auf, so dass für das Befüllen dieselbe Zeit benötigt wird und die Materialeigenschaften des Dämmmaterials überall gleich sind bzw. die gleichen Änderungen über die Zeit vollziehen.
  • Ist der Mauerstein 1 mit einem Deckel 25 an seiner Oberseite 23 ausgebildet, so wird er vor dem Befüllen mit seiner Unterseite 19 nach oben weisend bereitgestellt, wie in Figur 4 gezeigt. Diese kopfüber Anordnung des Mauersteins 1 resultiert entweder bereits aus einem vorangegangenen Produktionsschritt, beispielsweise dem Gießen des Mauersteins 1 in dieser Orientierung, oder der Mauerstein 1 kann entsprechend gedreht werden. So kann das Dämmmaterial in die offenen Hohlräume 3 eingefüllt werden. Ist das Dämmmaterial ausgehärtet, kann der Mauerstein 1 gedreht werden, so dass seine Oberseite 23 mit dem Deckel 25 oben ist. So kann der Mauerstein 1 auf eine Palette gesetzt und ausgeliefert werden und befindet sich dabei bereits in der richtigen Orientierung, wie er von einem Maurer verarbeitet wird.
  • Vorzugsweise fließt das schaumartige Dämmmaterial kontinuierlich aus der Befüllungsanlage 29 und die Füllmenge des Dämmmaterials wird über die Verweildauer des Mauersteins 1 unter der Befüllungsanlage 29 gesteuert.
  • Bevorzugt wird vor, während oder nach dem Befüllen der Hohlräume 3 ein Steckling aus Dämmmaterial in die seitliche Aufnahme 5 der Fügefläche 7 eingebracht.
  • Idealerweise liegt das schaumartige Dämmmaterial während des Befüllens zumindest teilweise in flüssigem Aggregatszustand vor und kann so durch die Leitungen 27 der Befüllungsanlage 29 transportiert werden. Noch während des Befüllens oder danach in dem Hohlraum 3 geht das Dämmmaterial in den vollständig schaumartigen Zustand über bzw. trocknet und härtet zumindest teilweise aus, kann dabei jedoch elastisch bleiben.
  • Ausgehend von den oben dargestellten Ausführungsformen eines Mauersteins 1 und eines Verfahrens zur Herstellung eines Mauersteins 1 sind vielerlei Variationen derselben möglich. So können die Hohlräume 3 auch andere als die gezeigten mehreckigen Formen, beispielsweise eine zwölfeckige Form aufweisen. Dabei ist es auch möglich, dass innerhalb eines Mauersteins 1 unterschiedliche Formen von Hohlräumen 3, insbesondere Vielecke mit einer unterschiedlichen Anzahl an Querschnittsecken 14, vorhanden sind. Ebenso können andere Formen, beispielsweise eine Kreiszylinderform, zusätzlich vorhanden sein.

Claims (15)

  1. Mauerstein (1) mit einem von Steinaußenwänden (2) umschlossenen Mauersteininneren (4), wobei von den Steinaußenwänden (2) mindestens eine als Fügefläche (7) zur seitlichen Verbindung mit weiteren Mauersteinen (1) ausgebildet ist, und der Mauerstein (1) des Weiteren mindestens einen im Mauersteininneren (4) vertikal angeordneten Dämmmaterialkörper (9) umfasst, wobei der Mauerstein (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass der Dämmmaterialkörper (9) einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere mit drei, fünf oder mehr Querschnittsecken (12), aufweist.
  2. Mauerstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmmaterialkörper (9) ein schaumartiges Dämmmaterial umfasst.
  3. Mauerstein nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere vertikal angeordnete Hohlräume (3), welche jeweils einen mehreckigen Querschnitt, insbesondere mit drei, fünf oder mehr Querschnittsecken (14), aufweisen und jeweils mit einem entsprechend geformten Dämmmaterialkörper (9) befüllt sind.
  4. Mauerstein nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass die mehreren Hohlräume (3) ein gleiches Innenvolumen aufweisen.
  5. Mauerstein nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass die mehreren Hohlräume (3) im Querschnitt betrachtet unterschiedliche Kantenlängen (La, Lb, Lc) und/oder unterschiedliche Anordnungen von Kanten (11 a, b, c) gleicher Länge aufweisen.
  6. Mauerstein nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügefläche eine offene Aufnahme (5) aufweist, in welcher ein Steckling (13), insbesondere ein Steckling (13) aus elastisch verformbarem Dämmmaterial, einbringbar ist.
  7. Mauerstein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Aufnahme (5) einen Hinterschnitt (21) aufweist.
  8. Mauerstein nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dessen Oberseite (23) ein Deckel (25) angeordnet ist, welcher den einen oder die mehreren vertikal angeordneten Dämmmaterialkörper (9) abdeckt.
  9. Mauerstein nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinaußenwände (2) einen mineralischen Werkstoff und/oder Beton umfassen.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Mauersteins (1), insbesondere eines Mauersteins (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend folgende Verfahrensschritte:
    Bereitstellen eines Mauersteins (1), welcher einen oder mehrere in einem Mauersteininneren (4) vertikal angeordnete Hohlräume (3) mit einem mehreckigen Querschnitt, insbesondere mit drei, fünf oder mehr Querschnittsecken (14), aufweist, und
    Befüllen des oder der Hohlräume (3) mit einem schaumartigen Dämmmaterial.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die mehreren vertikal angeordneten Hohlräume (3) mit gleichem Volumen an schaumartigen Dämmmaterial befüllt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mauerstein (1) mit an seiner Oberseite (23) einem den oder die vertikalen Hohlräume (3) verschließenden Deckel (25) bereitgestellt wird, und das Bereitstellen des Mauersteins (1) umfasst, dass seine Unterseite (19) nach oben weist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Füllmenge des schaumartigen Dämmmaterials beim Befüllen des oder der Hohlräume (3) durch eine Verweildauer des Mauersteins (1) unter einer Befüllungsanlage (29) gesteuert wird, wobei das schaumartige Dämmmaterial kontinuierlich aus der Befüllungsanlage (29) fließt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgefertigter Steckling (13) aus Dämmmaterial, insbesondere ein Steckling (13) aus elastisch verformbarem Dämmmaterial, in eine an einer seitlichen Fügefläche (7) des Mauersteins (1) ausgebildete Aufnahme (5) eingebracht wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das schaumartige Dämmmaterial während des Befüllens zumindest teilweise in flüssigem Aggregatszustand vorliegt und nach oder während des Befüllens in den schaumartigen Zustand übergeht.
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