DE10217548A1

DE10217548A1 - Vorrichtung und Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel

Info

Publication number: DE10217548A1
Application number: DE2002117548
Authority: DE
Inventors: Stefan Geyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-13

Abstract

Das technische Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, betrifft eine Vorrichtung und Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in Kissenform in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel. DOLLAR A Die Vorrichtung und Maschine schneidet dazu Mineralwollekissen aus Mineralwollemeterware ab, presst sie zwischen zwei blechförmigen Körpern zusammen und schiebt sie im zusammengepressten Zustand in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel ein. Die zwei blechförmigen Körper werden danach nacheinander aus dem Hohlraum entfernt, sodass das Mineralwollekissen im Hohlraum zurückbleibt und durch seine Eigenspannung rutschfest sitzt.

Description

Vorrichtung und Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel.
Das technische Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, betrifft eine Vorrichtung und Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in die Hohlräume stranggepresster Lochziegeln.
Nach dem Stand der Technik ist eine Vielzahl stranggepresster Lochziegeln mit Wärmeleitfähigkeiten bis hinunter zu 0,12 W/(mK) bekannt und auf dem Markt. Im Laufe der Jahre wurde das Lochsystem der Ziegel immer feiner und dadurch die Wärmedämmung immer besser. Dabei wurde aber ungewollt die Druckfestigkeit der Ziegel immer geringer. Benötigt man eine hohe Druckfestigkeit bei hervorragender Wärmedämmung, benötigt man automatisch auch einen zweimaterialigen Ziegel.
Ein zweimaterialiger Ziegel ist ein Ziegel, der aus 2 Materialien, dem Ziegelscherben und einem Wärmeisolationsmaterial, besteht.
Der Ziegelscherben gewährleistet dabei die Druckfestigkeit und das Wämieisolationsmaterial in den Hohlräumen zwischen den Ziegelstegen hauptsächlich die Wärmedämmung.
Die meisten Menschen glauben, dass Luft selbst das beste Wärmeisolationsmaterial ist. Das ist prinzipiell auch richtig, allerdings gilt es nur für feinste Lufthohlräume wie zum Beispiel in Schäumen oder zwischen feinen Fasern. Werden die Hohlräume größer, wie zum Beispiel in Lochziegeln, wird die Wärme einfach als Infrarotstrahlung durch die Luft des Hohlraumes übertragen. Dieser Mechanismus der Wärmeübertragung durch Infrarotstrahlung durch die Luft der Hohlräume macht bei üblichen Lochziegeln ein Drittel bis die Hälfte des Gesamtwärmeüberganges durch den Ziegel aus. Außerdem tritt in den großen Ziegelhohlräumen auch eine gewisse Luftströmung auf, die ebenfalls Wärme überträgt.
Es macht deshalb prinzipiell gewaltigen Sinn, die Hohlräume in Lochziegeln mit Wärmeisolationsmaterial zu füllen, weil man damit den Wärmedurchgang durch die Lochziegelwand in etwa halbieren kann.
Der weltweit erste zweimaterialige Lochziegel wurde Anfang 2002 durch die Firma Schlagmann Baustoffwerke, Tann, Bayern auf den Markt gebracht.
Bei diesem zweimaterialigen Ziegel sind die 14 Hohlräume des stranggepressten Lochziegels mit wasserabweisendem Perlit gefüllt. Bei diesem zweimaterialigen Ziegel, dem "Poroton-T9", wird erstmals die für einen Ziegel sensationell niedrige Wärmeleitfähigkeit von 0,09 W/(mK) erreicht.
Betrachtet man alle für eine Ziegelhohlraumfüllung in Frage kommenden Dämmstoffe, und misst man sie an den gleichen Kriterien, wie den ungefüllten Lochziegel, so bleiben nicht viele Dämmstoffe übrig:
Polystyrolschaum, Polyurethanschaum, Polyethylenschaum, Kork, Holzwolle, Schafwolle, Stroh, Heu, Schilf, Flachs, Hanf, Altpapier, Alttextilien u. ä. sind als organische Stoffe generell brennbar und scheiden damit automatisch aus.
Schaumglas, Kieselgur, Vermiculit, Perlit und Mineralwolle (d. h. Glas- und Steinwolle) sind generell nicht brennbar und deshalb potentielle Kandidaten.
Schaumglas hat bedingt durch das Herstellungsverfahren den Nachteil eines ungewöhnlich hohen Preises und außerdem ist es nicht wasserdampfdurchlässig.
Vermiculite können bedingt durch ihre Struktur nicht wasserabweisend ausgerüstet werden. Die wasserabweisende Ausrüstung ist für die Dämmstoffe im Ziegel aber zwingend notwendig.
So bleiben nur hydrophobierte Kieselgur, hydrophobierter Perlit und hydrophobierte Mineralwolle (d. h. Glas- und Steinwolle) als Kanditaten für die Ziegelhohlraumfüllung übrig. Die Wärmedämmeigenschaften dieser drei Stoffe werden in der folgenden Tabelle aufgezeigt:
Aus dieser Tabelle erkennt man, dass hydrophobierte Mineralwolle der wirksamste der drei verbleibenden Dämmstoff ist. Am klarsten erkennt man das an der Dichte, die sich analog zu Wärmeleitfähigkeit verhält. Sinkt die Dichte, sinkt auch die Wärmeleitfähigkeit.
Damit ist dargelegt, dass ein mineralwollegefüllter Ziegel bei völlig gleicher Lochgeometrie, völlig gleicher Lochanordnung und völlig gleicher Ziegelscherbendichte, d. h. gleicher Druckfestigkeit (die Dämmung, egal ob Perlit, Kieselgur oder Mineralwolle, ändert nichts an der Druckfestigkeit), einem mit Perlit oder gar Kieselgur gefülltem Ziegel automatisch überlegen ist.
Hinzu kommt noch, dass hydrophobierte Mineralwolle volumenbezogen wesentlich preiswerter als hydrophobierter Perlit ist und dass Mineralwolle eine breitere und damit kriesenunanfälligere Rohstoffbasis als Perlit hat.
Außerdem benötigt man für die Mineralwollefixierung im Ziegel im Gegensatz zum Perlit kein Bindemittel. Die Mineralwolle sitzt schon durch ihre Eigenspannung hervorragend rutschfest im Ziegel.
Auch die Argumente "ökologisch", "natürlich", "gesundheitlich unbedenklich" und "recyclingfähig", die bei Perlitfüllung aufgeführt werden, sind bei genauer Betrachtung haltlos:
Es ist ökologisch sinnvoller, Altglas aus Deutschland in Deutschland zu Mineralwolle zu verarbeiten als Altglas aus Deutschland in Deutschland zu deponieren, dafür aber in Griechenland Perlit abzubauen, dabei Naturlandschaft zu zerstören und durch den langen Transportweg von Griechenland nach Deutschland viel Erdöl in Form von Kraftstoffen zu vergeuden.
Sowohl Perlit wie auch Altglas werden vom Menschen auf über 1000°C erhitzt und dabei aufgeschmolzen und aufgebläht (Perlit) oder aufgeschmolzen und verblasen oder verschleudert (Mineralwolle). Beide Stoffe werden durch die Aktivität des Menschen verändert, und beide Stoffe sind deshalb je nach persönlicher Einstellung- entweder unnatürlich (denn so, wie sie verwendet werden, kommen sie in der Natur nicht vor) oder natürlich (denn schließlich ist der Mensch selbst ein Stück Natur, und alles was er macht, kann deshalb auch nur natürlich sein). Auf alle Fälle ist es falsch, zu sagen, Perlit ist natürlich und Mineralwolle ist unnatürlich.
Die gesundheitliche Unbedenklichkeit der Mineralwolle ist erwiesen, und der durch Analogiedenken zu Asbeststaub entstandene Verdacht auf Gesundheitsgefahren durch Mineralwollestaub wurde in den vergangenen Jahren gründlich geprüft und ausgeräumt. Mineralwollefasern sind ein amorphes Material, welches sich im menschlichen Gewebe schnell auflöst und dadurch unschädlich wird. Asbeststaub dagegen ist ein kristallines Material, welches sich im menschlichen Gewebe nicht auflöst, außerdem spezielle Adsobtionseigenschaften besitzt und vor allem in Verbindung mit Rauchern das Risiko an Lungenkrebs zu erkranken erhöht.
Wie intensive Studien aus den USA der 40iger, 50iger und 60iger Jahre an Isolieren (der damaligen Hauptberufsgruppe mit Asbestumgang) ergaben, verhält sich das relative Risiko an Lungenkrebs zu erkranken in etwa wie folgt:
Nichtraucher und kein Asbestarbeiter = × 1
Nichtraucher und Asbestarbeiter = × 2
Starker Raucher und kein Asbestarbeiter = × 10
Starker Raucher und Asbestarbeiter = × 20
Man sieht, dass starkes Rauchen ohne Asbestumgang ca. 5 mal gefährlicher als starker Asbestumgang ohne Rauchen ist. Dieser Befund steht im Gegensatz zur gesellschaftlichen Wahrnehmung, wo die Gefahr des Rauchens eher unterbewertet und die des Asbestumganges eher überbewertet wird. Das ist aber nicht verwunderlich, da sowohl die Tabakindustrie wie auch die Asbestsanierung wichtige Geschäftszweige sind. Würde beides entsprechend ihrer tatsächlichen Gefahr eingeschätzt, wäre es für beide Branchen ein wirtschaftlicher Verlust.
Ein mit Mineralwollekissen gefüllter Ziegel ist voll recyclingfähig. Er hat sogar den Vorteil, dass die leichte, nicht am Ziegelscherben klebende Mineralwolle gut und vollständig vom festen Ziegelscherbenbruch abgetrennt (abgesiebt und abgesaugt) werden kann, womit man besser als beim perlitgefüllten Ziegel zwei scharfe, gut getrennte Fraktionen erhält. Der sehr feste Ziegelscherbenbruch ohne weiche Bestanteile ist ein wertvolles Material, da er im Gegensatz zum perlitgefüllten Ziegelbruch nur stabiles Material enthält.
Der einzige Nachteil des mineralwollegefüllten Ziegels ist der, dass ein solcher zweimaterialiger Ziegel schwer herzustellen ist. Es ist nicht trivial, Mineralwolle effektiv und definiert in Ziegelhohlräume einzubringen.
Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung und Maschine zum effektiven und definierten Einbringen von Mineralwolle in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel, um die gewaltigen wirschaftlichen Vorteile dieses zweimaterialigen Ziegels ausnützen zu können.
Dieses Ziel wird durch die im Ausführungsbeispiel beschriebene Vorrichtung und Maschine erreicht.

Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung und Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel wird vorzugsweise in eine automatische Straße zur Herstellung von Ziegeln integriert und unmittelbar nach dem Ziegelplanschliff vor der Ziegelverpackung plaziert.
Die Ziegel werden liegend der Vorrichtung und Maschine zugeführt. Gesteuert durch automatische Bilderkennung nach dem Stand der Technik füllt die Vorrichtung und Maschine selbsttätig nacheinander die je 12 gleichen Ziegelhohlräume jedes zugeführten Ziegels mit Mineralwolle.
Die Mineralwolle wird der Vorrichtung und Maschine in Rollenform zugeführt. Die einzelne Mineralwollenrolle hat dabei eine Höhe, die der Ziegellochhöhe von 250 mm entspricht. Den Ablauf der Arbeitsschritte des automatischen Einbringens der Mineralwollekissen in den einzelnen Ziegelhohlraum zeigt die Zeichnung.
Der dargestellte Ziegelhohlraum hat die Maße 250 mm Höhe, 100 mm Breite und 40 mm Dicke. (Dargestellt ist nur die Ziegelhohlraumhöhe und die Ziegelhohlraumdicke.)
In einem ersten Arbeitsschritt (1) wird hydrophobierte Mineralwolle mit 50 mm ungepresster Dicke von einer Rolle mit 250 mm Rollenbreite seitlich zwischen zwei blechförmige Körper A und B eingebracht und entsprechend der tiefe der blechförmigen Körper, deren Tiefe gleichzeitig der Ziegelhohlraumbreite (100 mm) entspricht, abgeschnitten.
In einem zweiten Arbeitsschritt (2) wird die hydrophobierte Mineralwolle auf etwa 25 mm Dicke durch Absenken des Körpers A zusammengedrückt.
In einem dritten Arbeitsschritt (3) werden Körper A und B gleichzeitig in den Ziegelhohlraum eingefahren.
In einem vierten Arbeitsschritt (4) wird Körper A aus dem Ziegelhohlraum ausgefahren. Dabei entspannt sich das Mineralwollekissen und legt sich an die obere Wand des Ziegelhohlraumes. Das Hindernis auf Körper B verhindert, dass das Mineralwollekissen mit aus dem Hohlraum heraus bewegt wird.
In einem fünften Arbeitsschritt (5) wird Körper B aus dem Ziegelhohlraum ausgefahren. Dabei entspannt sich das Mineralwollekissen weiter und legt sich an die untere Wand des Ziegelhohlraumes. Der Kontakt des Mineralwollekissens mit der oberen Wand des Ziegelhohlraumes verhindert, dass das Mineralwollekissen mit aus dem Hohlraum heraus bewegt wird.
Nach diesen fünf Schritten nehmen die beiden Körper A und B wieder ihre Ausgangslage ein und alles geht wieder neu los; 12 mal pro Ziegel für 12 Löcher pro Ziegel usw. usw.. Um ohne Hilfsmaske für die zwei blechförmige Körper A und B arbeiten zu können, müssen die beiden Körper sehr dünn und dabei aber sehr fest sein, sodass sie aus Titan gefertigt sind. Die Maschine arbeitet mit der üblichen Schrittmotortechnik mit Rechnersteuerung und Bilderkennung.
Die Aufgabe des Menschen bei der arbeitenden Vorrichtung und Maschine besteht lediglich in der Überwachung des vollautomatischen Ablaufes und der Versorgung der Vorrichtung und Maschine mit ständig neuen Mineralwollerollen einschließlich deren Anfangseinfädelung.

Claims

1. Vorrichtung und Maschine dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung und Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel dient.

2. Vorrichtung und Maschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung und Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in Kissenform in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel dient.

3. Vorrichtung und Maschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung und Maschine Mineralwollekissen aus Mineralwollemeterware abschneidet, zwischen zwei blechförmigen Körpern zusammenpresst, im zusammengepresstem Zustand in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel einschiebt und dass die zwei blechförmigen Körper sich nacheinander aus dem Hohlraum entfernen, sodass das Mineralwollekissen im Hohlraum zurückbleibt, und durch seine Eigenspannung rutschfest sitzt.