DE19944672C2 - Wärmedämm-Mauerstein - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die wärmedämmenden Eigenschaften eines aus der EP 02 14 650 A2 bekannten Mauersteins dadurch zu verbessern, daß die Anzahl der Übergangsstellen des Wärmeflusses ins­ bes. der tragenden Wandungen (26), der äußeren und inne­ ren Querstege (5) und (12) soweit wie möglich minimiert werden.

Hierbei gilt es die Bruchfestigkeit des Steines zu gewähr­ leisten und dabei die Aspekte des "handlings" und der Her­ stellung zu berücksichtigen.

Da die Möglichkeiten einer Reduzierung des Wärme­ durchgangs durch geschickte Anordnung sowohl tragfähi­ ger als auch stark wärmedämmender Lochbildstrukturen be­ grenzt sind, stellt sich die Aufgabe andere Möglichkeiten zu finden.

Strukturwechsel mit dem Ziel einer Verbesserung der Wärmedämmung sind bisher nur in ringartiger Anordnung an den Außen- und Stoßfugenflächen des Steines sowie in zur Mittelachse symmetrischer Anordnung wie z. B. der Planziegel SR 14 der Fa. Bellenberg bekannt.

Die Aufgabe wurde erfinderisch dadurch gelöst, daß ein über den Querschnitt von innen (1) nach außen (3) unsym­ metrischer Aufbau, unterteilt in einen wärmedämmenden je­ doch primär hinsichtlich seiner tragenden Funktion opti­ mierten Bereich (2) und einen nichttragenden hochwärme­ dämmenden Bereich (4), erfolgt. Die vorgesehene Anord­ nung des tragenden Bereichs (2) auf der Innenseite (1) einer Außenmauer begegnet der statischen Erkenntnis der stärke­ ren Belastung der Innenkante (1) einer Wand auf Grund der zu berücksichtigenden Deckendurchbiegung (vgl. auch DIN 1053 Teil 2).

Das in der Offenlegungsschrift DE 33 38 130 A1 be­ schriebene Bauelement stellt keine Anleitung für die vorlie­ gende Erfindung dar, da die Aufgabe Lüftungskanäle mit ei­ nem Stein zu verbinden eine einfache Kombination dar­ stellt, während durch den Gedanken der vorliegenden Erfin­ dung der Stein in seiner Gesamtheit hinsichtlich seiner Ei­ genschaften optimiert wird.

Der in der Offenlegungsschrift DE 38 43 963 A1 be­ schriebene Hochlochziegel stellt ebenfalls keine Anleitung für die vorliegende Erfindung dar, da die Aufgabe des o. a. Hochlochziegels primär die Reduzierung des Schalldurch­ gangs ist und dies durch einen Bereich höherer Dichte er­ reicht wird, was bei der vorliegenden Erfindung kein Merk­ mal darstellt.

Da es von alters her Anschlagziegel gibt und diese Bauart gerade für Fenster- und Türleibungen bei Niedrigenergie­ häusern zunehmende Bedeutung bekommt (Vermeidung von Kältebrücke) ist es erforderlich, einen Mauerstein her­ zustellen, der durch einen einzigen handwerklichen Vorgang eine entsprechende Form erhält. Durch den erfindungsge­ genständlichen Rückversatz (7) der äußeren Querstege (5), die die beiden Strukturen (2 und 3) verbinden, kann mittels eines einzigen Sägeschnittes (6) bis zum durch den Rück­ versatz (7) gebildeten Spalt, ein Anschlagstein einfach her­ gestellt werden.

Wichtig ist weiterhin die auf beiden Stoßfugenseiten des Steines ebene Leibungsfläche des Anschlagteiles (8).

Die in dem Demande de Brevet Europeen EP Q 825 306 A1 in Fig. 1 dargestellte Ziegelform, kann zwar auch zu­ rechtgesägt werden, jedoch ist er als Anschlagstein ungeeig­ net, da die außenseitige Fläche zu starke Versprünge auf­ weist, um als Leibungsfläche zu dienen. Insofern kann diese europäische Patentanmeldung auch nicht als Vorbild für die beantragte Anmeldung gelten.

Der Aufbau einer inneren tragenden und wärmedämmen­ den Struktur aus vollständig über den Querschnitt des Be­ reichs (2) durchgehend sich wiederholenden parallelen Zick-Zack-Lamellen (9) die an den Knickpunkten (10 und 11) wechselseitig mit der nächstinnenseitigen Lamelle und nächstaußenseitigen Lamelle über Querstege (12) verbun­ den sind, stellt eine Verbesserung der bekannten Strukturen, z. B. der Zick-Zack-Lochung des Planziegels mit Stoßfu­ genverzahnung der Fa. Röben Tonbaustoffe GmbH, 14827 Reetz (vgl. Zulassungsbescheid v. 3.11.93) dar, durch die Anordnung der erfindungsgegenständlichen versetzten Querstege.

Durch die Aufteilung der Kräfte (Abb. 1/31) der Querstege (12) parallelogrammartig (Abb. 1/32) in die gezackten Längslamellen (10) werden dort Biegebean­ spruchungen infolge der durch die normale vertikale Druck­ beanspruchung des Steines induzierten Querzugkraft (31) vermieden, die bei langen, zu den Außenflächen des Steines (1 und 3) parallelen Längsstegen anderer Steine abträglich sind.

Im Gegensatz zur sog. Rhombuslochung z. B. des Ziegel­ steines Typ Thermopor P der Fa. Ziegel-Kontor Ulm GmbH, Olgastr. 94, 89073 Ulm ist die erfindungsgegenständliche Lochung platzsparender, wodurch mehr Material-Luft- Wechsel innerhalb der Steintiefe untergebracht werden kön­ nen.

Die in der Offenlegungsschrift DE 32 39 633 A1 darge­ stellte Zick-Zack-Lochung umfaßt lediglich eine einzige Zick-Zack-Lamellen-Reihe, die mit jeweils anders geform­ ten und anders verbundenen Lamellen benachbart sind. Der statische Effekt der erfindungsgegenständlichen parallelen Wiederholung der Zick-Zack-Lamellen besteht in der Wei­ terleitung der auftretenden Querzugkräfte (31) als Sta­ blängskräfte (32) von innen nach außen, ohne daß es zu nen­ nenswerten Biegespannungen kommt.

Beim Lochbild der DE 32 39 633 A1 ist dieser wichtige statische Vorteil nicht gegeben, da die materielle Verbin­ dung der Waben gegenüber der kritischen Querzugkraft nur über Biegung der schrägen, alle in die gleiche Richtung ori­ entierten Verbindungslamellen aufgenommen werden kann.

Da diese einreihige Zick-Zack-Struktur kaum statische Bedeutung hat und auch die dargestellte Wabenstruktur au­ ßer dem o. a. Zusammenhalt durch Biegung auch nicht das Tragverhalten einer Wabenstruktur aufweist, kann die im wesentlichen nur graphische Wirkung nicht Vorbild für den erfindungsgegenständlichen Mauerstein mit seiner spezifi­ schen Aufgabenteilung der einzelnen Bereiche sein.

Auch wenn der Fachmann das Lochbild aus der DE 32 39 633 A1 Fig. 1 und die Ausführungsform nach Fig. 2a auf einen Stein entsprechend der DE 33 38 130 A1 überträgt, bekommt er einen bei Querzugkräften völlig an­ ders reagierenden Stein, dessen Wabenverbindungen stark überdimensioniert werden müssen, um diese Kräfte über Biegung aufzunehmen, was die ebenfalls geforderte wärme­ dämmende Eigenschaft des Bereichs (2) erheblich reduzie­ ren würde und technisch etwas gänzlich anderes darstellt.

Dem Ziel durch möglichst lange Längslöcher (15) den Wärmedurchgang zu minimieren, steht die Festigkeit der harten Steinstruktur aber auch insbes. des noch feuchtem Tonmaterials bei der Ziegelherstellung entgegen.

Da versetzte Langlöcher diese technologischen Dimensi­ onsgrenzen haben, liefert die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, die Flanken dieser Langlöcher an mehreren Stellen (17) zu unterstützen, womit die Langlöcher (15) selbst verlängert werden können.

Die Flankenunterstützung geschieht durch steifere Trag­ strukturen, wie einer fachwerksartigen Kombination aus Quer-, Längs- und Diagonalstegen (17) oder einer vieren­ deelartigen Kombination aus Längsstegen und Querstielen (Abb. 2/19), die beidseits jeweils abwechselnd zu den auf diese Weise verlängerten Langlöchern angeordnet sind.

Wie Versuche und Berechnungen gezeigt haben, übertra­ gen bei einem Stein-Lochbild mit versetzten Längslöchern nicht nur die materiellen Stege die Wärme, sondern auch be­ sonders die Einbindungsstellen der Stege in die Längsloch­ flanken (16) auf das zumeist symmetrisch gelegene Gegen­ über infolge Konvektion und Strahlung. Die Aufgabe, diese Übertragung zu reduzieren, wurde erfindungsgemäß durch Anordnung eines Längs-Versatzes (24) dieser Einbindungs­ stellen gelöst, der jedoch mindestens die Größenordnung der Länge der Querstege (23) aufweisen sollte.

Zur weiteren Reduzierung des Wärmedurchgangs werden die tragenden Wandungen (26, 27) des innenseitigen Be­ reichs (2) des Steines mäanderförmig verlängert. Hierdurch ergibt sich außerdem eine Verbesserung der tragenden Struktur des Bereichs (2) infolge einer Erhöhung der Steifig­ keit der Wandungen.

Zur Verbesserung der Stoßfestigkeit der in der o. a. Mäan­ derschleife befindlichen mit Längslamellen gefüllten Struk­ tur, werden die an den Stoßfugenflächen des Steines befind­ lichen Lamellenenden (29) mit einem randbildenden Quer­ steg (30) zusammengefaßt.

Claims (6)

1. Mauerstein mit senkrechten Lochungen für Außenwände zur Erzielung eines möglichst geringen Wärmedurchgangs, mit einer auf der Innenseite der zu errichtenden Außenwand liegenden tragenden und wärmedämmenden Struktur (2) und einer auf der Außenseite liegenden nichttragenden und hochwärmedämmenden Struktur (4), dadurch gekennzeichnet, daß
die tragende Struktur (2) über ihren gesamten Querschnitt durchgehend sich wiederholende untereinander parallele und in Richtung der Außenwand angeordnete Zick-Zack-Lamellen (9) aufweist, die an den Knickpunkten (10, 11) wechselseitig mit der nächstinnenseitigen Lamelle bzw. mit der nächstaußenseitigen Lamelle über Querstege (12) verbunden sind, und
die nichttragende Struktur (4) parallel zu der Außenwand verlaufende unterschiedlich lange Langlöcher aufweist, deren Enden gegenüber den Enden der Langlöcher der benachbarten Lochzeile (21) versetzt sind und die Flanken (16) der sehr langen Langlöcher (15) an mehr als einer Stelle (17) gestützt werden.

2. Mauerstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (16) der sehr langen Langlöcher (15) durch Fachwerksdiagonalstreben (18) oder Querstege (19) gestützt werden.

3. Mauerstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Langlöcher gegenüber den Enden der Langlöcher der übernächst benachbarten Lochzeile (21) um mindestens die jeweilige Quersteglänge (23) versetzt sind.

4. Mauerstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärken aller Lamellen (9) sowie der Querstege (12) bei gleicher Struktur von innen nach außen kontinuierlich oder schrittweise abnehmen.

5. Mauerstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßfugenflächen (8) der nichttragenden Struktur (4) ebenflächig ausgebildet sind, und die äußeren Querstege (5), die die beiden Strukturen (2 und 4) verbinden, einen Rückversatz (7) derart aufweisen, daß mittels eines einzigen Sägeschnittes (6) bis zu dem durch den Rückversatz (7) gebildeten Spalt ein Tür- oder Fensteranschlag gebildet werden kann.

6. Mauerstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßfugenflächen der tragenden Struktur (2) mit Nuten und Federn bei vergrößerter Wandstärke ausgebildet sind, wobei die Tiefe der Nuten größer ist als die Höhe der Federn und der beim Aneinanderstoßen benachbarter Mauersteine sich ergebende Zwischenraum zwischen Nut und zugeordneter Feder durch vom Nutgrund (27) ausgehende Lamellen ausgefüllt ist und die Enden zumindest zweier benachbarter Lamellen (29) durch einen Quersteg (30) verbunden sind.