AT500731A1 - Hochlochziegel, verfahren zur herstellung und mundstück - Google Patents

Description

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I ···· ·* • · · · · · · ··· ·· • · · ···#··· · · · • « · ·· ··· ·· ··· ·· · ··· ·· - 1 -

Die Erfindung betrifft einen Hochlochziegel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei bekannten derartigen Hochlochziegeln sind die einzelnen Löcher durch Stege voneinander getrennt, die über die Höhe 5 des Ziegels eine im Wesentlichen konstante Stärke aufweisen.

Bei derartigen Ziegeln ergibt sich jedoch das Problem, dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass im Hinblick auf die Schallübertragung Resonanzerscheinungen auftreten können. Es werden immer höhere Anforderungen an die Schalldämmung von 10 Mauern gestellt, wobei gleichzeitig eine hohe Druckfestigkeit und Wärmedämmung gefordert wird. Diese Forderungen schließen einander teilweise aus. So wären zur Verbesserung der Wärmedämmung möglichst geringe Stegstärken wünschenswert, doch dadurch sinkt die Druckfestigkeit. Für eine verbesserte 15 Schalldämmung wären wiederum möglichst kurze, dicke Stege günstig.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Ziegel der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen der sich durch ein hohes Maß an Schalldämmung und/oder Wärmedäm-20 mung bei gleichzeitiger hoher Druckfestigkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Hochlochziegel der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird verhindert, dass 25 sich Resonanzerscheinungen ergeben können, da sich eben für Stege mit sich ändernden Wandstärken bzw. Durchbrüchen keine ausgeprägten Resonanzen ergeben. Durch die sich ändernden Wandstärken ergibt sich ein höherer Wärmedurchgangswiderstand für einen solchen Ziegel. Dabei kann die durchschnittliche 30 Wandstärke relativ dick gehalten werden, sodass eine relativ hohe Druckfestigkeit erreicht werden kann.

Besonders zweckmäßig ist es, die Merkmale des Anspruches 2 vorzusehen. Durch diese Ausbildung eines Hochlochziegels wird • · · ·· · ··«· ·· ······· · · · • · · · ······ ·· • · · ······· ·· · ··· ·· · · · ·· ··« ♦ · · M« · ♦ - 2 - eine hohe Schall- und Wärmedämmung bei relativ hoher Druckfestigkeit sichergestellt, wenn man von üblichen silikati-schen Massen ausgeht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Ziegels vorzuschlagen.

Ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3 werden daher die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 vorgeschlagen.

Durch das Drehen der abströmseitigen Endbereiche der von unterschiedlichen Drehlagen ausgehenden Kerne beim Extrudieren der plastischen silikatischen Masse ergeben sich Stege zwischen den einzelnen Löchern mit Schraubungsflächen als Lochränder, die nicht parallel zueinander verlaufen. Dadurch ergeben sich in Richtung der Achsen der Löcher gesehen ständig ändernde Wandstärken. Dies ist zur Schalldämmung äußerst vorteilhaft.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Mundstück für eine Schneckenpresse od. dgl. zur Herstellung eines Hochlochziegels nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzuschlagen.

Ausgehend von einem Mundstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4 werden daher die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 4 vorgeschlagen.

Durch die drehbare Halterung der einen unrunden Querschnitt aufweisenden Kerne, die zweckmäßigerweise mit einer verschleißfesten Oberfläche versehen und z.B. hartverchromt oder mit Hartmetall bestückt sind, ist es einfach möglich, diese während des Extrudierens in Drehung zu versetzen und auf diese Weise gewissermaßen verdrallt verlaufende Schraubflächen in die Stege zwischen den einzelnen Löchern einzuarbeiten .

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 ist auf einfache Weise sichergestellt, dass zwischen den durch die drehbaren und die • · · · • · · Μ f 0000000 · # * • · ·· ······ ·· 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 000 00 0 000 00 - 3 - feststehenden Kerne ausgebildeten Kanälen in Längsrichtung an einigen Stellen Durchbrüche in den Stegen hergestellt werden.

Durch die Merkmale des Anspruches 6 ist auf einfache Weise sichergestellt, dass die Kerne während des Extrudierens in 5 Drehung versetzt werden, da die silikatische Masse durch die Schraubfläche an der Mantelfläche des Kernes abgelenkt werden würde und aufgrund der Reaktion den Kern in Drehung versetzt.

Dabei ist es vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 6 vorzusehen . 10 Durch diese Maßnahmen ergibt sich ein hohes Maß an Sicherheit, dass die Kerne durch die zu extrudierende Masse in Drehung versetzt werden und dadurch eine Änderung der Wanddicke der Stege zwischen den einzelnen Löchern in Richtung der Achsen der Löcher bewirken. 15 Durch die Merkmale des Anspruches 8 ist ebenfalls sichergestellt, dass die Kerne durch die zu extrudierende Masse in Drehung versetzt werden. Dabei können die Kerne relativ kurz ausgebildet werden.

Durch die Merkmale des Anspruches 9 ergibt sich der Vor-20 teil, dass sich bei der Dicke der Stege zwischen den einzelnen Löchern ein relativ hoher Gradient der Dickenänderung ergibt .

Durch die Maßnahmen gemäß dem Anspruch 10 ergibt sich der Vorteil, dass sich während des Extrudierens das extrudierte 25 Material auch quer zur Extrusionsrichtung verdichtet, wodurch die Druckfestigkeit des Hochlochziegels ansteigt. Durch das Drehen des sich gegen das Abströmende hin vergrößernden Kerns wird ein Druck quer zur Extrusionsrichtung auf das extrudierte Material aufgebaut und dieses daher in dieser Richtung 30 verdichtet. Weiters werden die Fasern der silikatischen Masse quer zur Extrusionsrichtung ausgerichtet, was sich günstig auf die Wärmedämmeigenschaften des Hochlochziegels auswirkt. ···· * ·

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Durch die Merkmale des Anspruches 11 ergibt sich ebenfalls ein Verdichtungseffekt quer zur Extrusionsrichtung, wobei die Verdichtung quer zur Extrusionsrichtung an jenen Stellen verstärkt auftritt, an denen die Wandstärke geringer ist. Da-5 durch ergibt sich eine im Wesentlichen gleich bleibende Druckfestigkeit der Stege trotz Schwankungen in den Wanddicken .

Durch die Merkmale der Anspruches 12 ergeben sich Stege zwischen den einzelnen Löchern, deren Dicke mit einem hohen 10 Gradienten in Richtung der Achsen der Löcher schwankt, wodurch sich besondere Vorteile im Hinblick auf die Schalldämmung ergeben.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: 15 Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ziegel,

Fig. 2 schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Ziegel,

Fig. 3 schematisch ein Werkzeug zur Herstellung eines Zie-20 gels nach der Fig. 1 oder 2,

Fig. 4 eine Kernstange mit einem Kern,

Fig. 5 und 6 zwei verschiedene selbstantreibbare Kerne,

Fig. 7 bis 9 verschiedene angetriebene Kerne und

Fig. 10 eine teilweise Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes 25 Mundstück.

Die Fig. 1 zeigt einen Hochlochziegel 10, der aus einer erhärtenden silikatischen Masse durch Extrudieren hergestellt ist. Dieser Ziegel 10 weist eine Reihe von Löchern 11 auf, die von einer Stirnseite zur zweiten Stirnseite durchgehen 30 und zwischen denen Stege 15 verbleiben.

Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, bei der es sich jedoch aus Gründen der Einfachheit nur um eine schematische Darstellung und nicht um einen Schnitt durch den in der Fig. 1 dar- ···· ··

« · ♦ » · · # ♦ ♦ • ··· · · · · · ······· · ι · I · · · · ·· · ··· Μ - 5 - gestellten Ziegel 10 handelt, sind in die Stege 15 des Ziegels 10 Schraubflächen 12, 13, 14 eingearbeitet, die bei der dargestellten Ausführungsform unterschiedliche Steigungswinkel aufweisen.

Aus diesen Gründen ergibt sich ein in Richtung der parallel zueinander verlaufenden Achsen 16 der Löcher 11 eine sich ändernde Dicke der Stege 15.

Gemäß Fig. 3 umfasst eine Schneckenpresse 1 eine Pressplatte 2 mit einer rechteckigen Austrittsöffnung, wobei die Pressplatte 2 ein Gestell 3 eines Mundstückes 8 trägt. Das Gestell 3 ist als gitterförmig durchbrochener rechteckiger Rahmen ausgebildet. Im Gestell 3 sind über die gesamte Stirnfläche in Abständen Kernstangen 4 eingeschraubt bzw. eingeschweißt, die abströmseitig jeweils einen Kern 5 tragen. Zusammen mit einer konischen Führung 6 bestimmt dieses Mundstück einen Querschnitt für einen Hochlochziegel 10, wie er in Fig. 1 in Draufsicht dargestellt ist.

Prinzipiell sind Querschnitte der Kerne 5 mit beliebiger Kontur möglich. Bevorzugt werden regelmäßige polygone Figuren, die zwischen ihren Eckpunkten über konkave oder konvexe Verbindungslinien verfügen und die vorzugsweise in ihrem Mittelpunkt drehbar gelagert sind. Es kann auch ein kreisförmiger Querschnitt des Kernes 5 gewählt werden, jedoch muss in diesem Fall der Kern 5 zur Ausbildung von schwankenden Breiten der Stege 15 exzentrisch gelagert werden. Besonders günstig wirken sich Kerne 5 auf den Schallschutz aus, die eine Polygonform mit ungleichmäßiger Winkelteilung aufweisen.

Die Fig. 4 zeigt eine Kernstange 4 mit einem an ihrem ab-strömseitigen Ende angebrachten Kern 5, bei dem es sich um einen selbstantreibenden Kern 5 handelt, der drehbar an der Kernstange 4 gehalten ist. Dazu ist eine das zuströmseitige Ende des Kernes 5 abdeckende Schutzkappe 20 vorgesehen. Gesichert ist der Kern 5 mit einer Gleitscheibe 21 und einer Hut- • ·« « ···« ·· ·· » I t · · · • · ·····# ·♦ • ······· · · · • · · · · · ··· M · ··· ·· • * • ♦ • · • · • · • · - 6 - mutter 23, wobei ein entsprechendes Spiel vorgesehen ist, um ein leichtes Drehen des Kernes 5 auf der Kernstange 4 zu ermöglichen .

Der Kern 5 weist einen sich gegen sein abströmseitiges Ende 5 zu vergrößernden Querschnitt auf und ist an seiner Mantelfläche mit mehreren gedrallt verlaufenden Schraubflächen 24 versehen, deren Steigungswinkel zweckmäßigerweise etwa zwischen 5 und 45° beträgt. Diese Schraubflächen 24 bewirken, dass während des Extrudierens die zu extrudierende silikatische 10 Masse den Kern 5 in Drehung versetzt. Dadurch werden in die Stege 15 zwischen den Löchern 11 Schraubflächen 12, 13, 14 eingearbeitet, die wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, im Ziegel 10 auch unterschiedliche Steigungswinkel aufweisen können . 15 Die Fig. 5 und 6 zeigen ähnliche Kerne 5, 5', deren gedrallte Schraubflächen 24 in einander entgegengesetzten Richtungen ansteigen. Solche Kerne 5, 5' sind zur Ausbildung besonders starker Wandstärkenänderungen zweckmäßigerweise an nebeneinander angeordneten Kernstangen 4 angebracht. 20 Die Fig. 7 zeigt einen Kern 51 mit im Wesentlichen parallel verlaufenden Rippen 25, wobei sich der Kern 51 gegen sein abströmseitiges Ende erweitert.

Auf diesem Kern 51 wird an seinem Zuströmende ein nicht dargestellter Antriebskörper drehfest angeordnet. Der An-25 triebskörper ist mit zumindest einer, vorzugsweise aber mindestens zwei einen Winkel mit den Achsen der Kernstangen 4 einschließenden Antriebsfläche versehen. Dabei ist der Winkel den die Antriebsfläche mit den Kernstangen 4 einschließen kleiner als der Komplementärwinkel des Reibungswinkels der 30 Werkstoffpaarung, um eine Selbsthemmung zu vermeiden und eine Drehung des Antriebskörpers aufgrund der zu extrudierenden Masse sicherzustellen. Die Antriebsflächen der Antriebskörper können durch in die Mantelflächen der Antriebskörper eingear- • · · · · · • · · • · · · · · • · · · ··· ·· ·#····· ·· · • · · · · ·« # ♦·· ·· ·· · • · ·· • · · • · · • · · ·· «·« - 7 - beitete Schraubflächen, ähnlich jenen der Kerne 5, 5' gebildet sein. Es ist aber auch möglich den Antriebskörper ähnlich einem Propeller auszubilden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen weitere Ausführungsformen von Ker-5 nen 52 und 53, wobei diese ebenfalls mit Rippen 25 versehen sind, die keine Steigung aufweisen. Dabei erfordern auch diese Kerne 52, 53 eine drehfeste Verbindung mit einem Antriebskörper.

Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt einer Ausführungsform eines 10 erfindungsgemäßen Mundstücks 8, wobei hier abwechselnd feststehende Kerne 7 neben drehbaren Kernen 5 angeordnet sind. Damit die als Kanäle ausgebildeten Löcher 11 und die Stege 15 im Hochlochziegelprofil gerade orientiert sind und gleichmäßig verlaufen, müssen die Kerne 5, 7 auf ihren Kernstangen 15 4 genau parallel ausgerichtet sein. Es sei erwähnt, dass die

Kerne 7 in der Praxis nicht bloß Rechteckquerschnitt haben, sondern auch andere Querschnittsformen möglich sind, die vor dem Montieren auf den Kernstangen 4 entsprechend ausgerichtet werden müssen. Die drehbaren Kerne 5 schließen unmittelbar an 20 die feststehenden Kerne 7 an. Wenn beim Extrudieren die Arme der drehbaren Kerne 5 mit den Schmalseiten der feststehenden Kernen 7 fluchten sind auch die anderen beiden Arme normal zu den Längsseiten benachbarter feststehender Kerne 7 ausgerichtet und das silikatische Material wird so verdrängt, dass für 25 kurze Zeit kein Material zwischen den Kernen 5, 7 passieren kann. Im extrudierten Ziegel 10 ergeben sich dadurch im Bereich der Stege 15 Durchbrüche zwischen von den feststehenden Kernen 7 und den rotierenden Kernen 5 ausgebildeten Löchern 11. Diese Durchbrüche verlaufen in einer Ebene normal zu den 30 Lochachsen 16 und verbinden Löcher 11 miteinander. Sobald die Kernen 7 weiterdrehen und die Arme der drehbaren Kerne 5 nicht mehr mit den Schmalseiten der feststehenden Kernen 7 fluchten gelangt wieder silikatisches Material durch das ···· ·· • · · · · · ··*···· · ·· • · ·· ·*···· ·· ♦ · · #·♦·#·· · · · • · · ·· ·*· ·· ··« ·· · ··· ·· - 8 -

Mundstück 8 und es werden zwischen benachbarten Löchern 11 wieder Stege 15 mit unterschiedlicher Wandstärke ausgebildet.

Wien, am 29. Juni 2004

Claims (12)

1. Dr. Müllner Dipl.-Ing. Katschinka*ÖE6,:Paiep^hwaltskanzlei Weihburggasse 9, Postfach 159*Λ·*1(Ιΐ4 WIEN,Jöstariäuitf Telefon: ( +43 (1) 512 24 81 / Fax: a+43 (1) 513 76 81 / E-Mail: ® repatent@aon.at Konto (PSK): 1480 708 BLZ 60000 BIC: OPSKATWW IBAN: AT19 6000 0000 0148 07081 480 708 15/Se 41296 Zipfinger Mechatronik GmbH A-3363 Amstetten-Neufurth(AT) PATENTANSPRÜCHE: 1. Hochlochziegel (10) mit einer Vielzahl von durchgehenden, parallel zueinander verlaufenden Hochlöchern (11), die durch Stege (15) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Stege (15) zwischen 5 zwei benachbarten Hochlöchern (11) in Richtung der pa rallel zueinander verlaufenden Achsen (16) der Hochlöchern (11) schwankt und gegebenenfalls Durchbrüche quer zu den Achsen (16) vorhanden sind.
2. 2. Hochlochziegel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 10 net, dass die Stärke der Stege (15) zwischen zwei be nachbarten Hochlöchern (11) in Richtung der Lochachsen (16) zwischen 0 und 15 mm Wanddicke schwankt.
3. 3. Verfahren zur Herstellung von Hochlochziegel gemäß Anspruch 1 oder 2 durch Extrudieren einer erhärtenden 15 plastischen silikatischen Masse durch einen Quer schnitt, in den zur Herstellung der Hochlöcher (11) Kernstangen (4) hineinragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernstangen (4) im Bereich ihrer freien Enden drehbare Kerne (5, 5', 51, 52, 53) mit unrundem Quer-20 schnitt mit beliebiger Kontur und/oder eine zur Dreh achse exzentrische Lagerung aufweisen und während der Extrusion der silikatischen Masse zur Bildung eines gedrallten Loches (11) gedreht werden.
4. 4. Mundstück für eine Schneckenpresse oder dergleichen zur 25 Herstellung von Hochlochziegeln nach dem Verfahren ge mäß Anspruch 3, welches Mundstück (8) mit einem an der • ΦΦΦ ·· Μ Φ I« · • t Φ φ Φ « t • ♦ Φ Φ «ΦΦΦ·« φ Φ • Φ I « * « Φ Φ Φ φ · φ · • * · Φ φ · · « • · ·Φ· ΦΦ Φ · · ♦ #· - 2 - Austrittsöffnung einer Pressplatte (2) befestigbaren Gestell (3) versehen ist, welches in Pressrichtung orientierte Kernstangen (4) hält, an deren freien Enden Kerne (5, 5', 51, 52, 53) austauschbar gehalten sind, 5 wobei zwischen den Kernen (5, 5', 51, 52, 53) Freiräume vorgesehen sind, die den Querschnitt bzw. das Lochbild der Hochlochziegel (10) bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Kerne (5, 5', 51, 52, 53) drehbar an den Kernstangen (4) gehalten sind und in 10 mindestens einer Querschnittsebene senkrecht zu deren Drehachse einen unrunden Querschnitt mit beliebiger Kontur und/oder eine zur Drehachse exzentrische Lagerung aufweisen.
5. 5. Mundstück gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 15 dass die drehenden Kerne (5, 5') zwischen feststehenden Kernen (7) vorgesehen sind und je nach Drehlage einen Steg oder Durchbruch zu den von den feststehenden Kernen (7) gebildeten Kanälen hersteilen.
6. 6. Mundstück gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich- 20 net, dass die Kerne (5, 5') an ihrer Mantelfläche min destens eine gedrallten Schraubfläche (24) aufweisen, wobei der Steigungswinkel dieser Schraubfläche (24) über dem Selbsthemmungswinkel der Werkstoffpaarung liegt.
7. 7. Mundstück gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gedrallten Schraubflächen (24) der Kerne (5, 5') einen Steigungswinkel von 5 bis 45° aufweisen.
8. 8. Mundstück gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch 30 gekennzeichnet, dass an dem Kern (51, 52, 53) an seinem Zuströmende drehfest ein Antriebskörper angeordnet ist, der mindestens eine gegenüber der Richtung des Extrusionsstroms einen Winkel aufweisende Antriebsfläche auf- ψ t· 4 44 4 #444 44 #4 44 44# 4 4# 4 4 44 444444 4· 4 4 4 4444444 44 4 444 44 444 4# 44« 44 4 444 44 - 3 - weist, wobei der Winkel kleiner als der Komplememtär-winkel des Reibungswinkels der Werkstoffpaarung ist. 5
9. 9. Mundstück gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einander benachbarte Kerne (5, 5') in einander entgegengesetzten Richtungen drehen.
10. 10. Mundstück gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Kerne (5, 5', 51, 52, 53) gegen das Abströmende zu vergrößert. 10
11. 11. Mundstück gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (51) exzentrisch gehalten sind.
12. 12. Mundstück gemäß einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Schraubflächen (24) einander benachbarter Kerne (5, 5') oder der Winkel der Antriebsflächen der Antriebskörper einander benachbarter Kerne (51, 52, 53) unterschiedlich ist. Wien, am 29. Juni 2004 15