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Auf dem Würfelsystem aufgebauter Baustein Die Erfindung betrifft einen
Baustein, der durch seine Form eine feste Verklammerung der einzelnen Steine untereinander,
und zwar sowohl: in der gleichen Steinlage als auch der einzelnen Lagen untereinander
bewirkt und dadurch die Erstellung .der verschiedensten Bauteile, wie Wände, Decken,
Pfeiler, Balken von besonderer Festigkeit auch ohne Bindemittel, ermöglicht. Andererseits
kann der Stein in kleinen Abmessungen für Baukästen zur Herstellung von Modellbauten
u. dgl. verwendet werden, die ohne zusätzliche Binde- oder Befestigungsmittel einen
festen Zusammenhalt aufweisen, aber auch sehr leicht ohne Beschädigung der Steine
wieder auseinandergenommen werden können. Es ist bereits bekannt, Bausteine auf
dem Würfelsystem aufzubauen, wobei die Bausteine zwecks gegenseitiger Verzahnung
reit den benachbarten Steinen Ansätze nach zwei Richtungen aufweisen. Ferner ist
es allgemein biekannt, Steine zur Sicherung ihrer Lage mit Vorsprüngen und Vertiefungen
zu versehen, die ineinandergreifen. Zu diesem Zweck sind unter anderem auch schon
pyramidenstumpfförmige Vorsprünge in Vorschlag gebracht worden,, welche in entsprechend
ausgebildete Nuten eingreifen.
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Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen auf dem Würfelsystem
aufgebauten Baustein, der in an sich bekannter Weise auf zwei Flächen Ansätze nach
zwei Richtungen aufweist. Die Erfindung besteht darin, daß je zwei einander auf
einer Fläche gegenüberliegende Würfelansätze nllt j,e zwei nach -dem freien Ende
offenen Keilnuten ausgerüstet sind, von denen zwei Keilnuten gegeneinander und zwei
Keilnuten nach den auf der anderen Fläche
angeordneten Würfelansätzen
zu gerichtet sind, die auf der gegeneinandergerichteten Würfelseiten pyramidenförmige
Vorsprünge aufweisen, die in die Keilnuten benachbarter Steine @einfügbar sind.
Im besonderen empfiehlt es sich, die Länge des die Würfelansätze tragenden Rechffeckers
.gleich denn Vierfachen seiner Querschnittskante zu machen. Durch die Ausgestaltung
gemäß der Erfindung wird ein, sehr festes Verklammern der Steine miteinander erreicht,
die nach zwei Richtungen hin zusätzlich in ihrer Lage gesichert sind, wodurch der
Verband dex Steine besser wird und auch Querverschiebungen der Steine gegeneinander
verhindert werden. Die Keilnuten können am geschlossenen Ende durch eine Schrägfläche
begrenzt werden, deren Neigung größer als die der Pyramidenfläche des anderen Würfelpaares
ist. Das hat die Wirkung, daß, sich die - Bausteine unter Keilwirkung der Pyramidenflächen
aneinander festklammern. Zum Abschluß und zum Ausfüllen von Zwischenräumen hat sich
eiri Halbstein als günstig erwiesen, der aus nur einer durch Querteilung in der
Mitte des Balkens gebildeten Hälfte eines Bausteines besteht und mit .dem insbesondere
Lücken im Mauerverband, die bei, der Verwendung der Vollsteine entstehen, ausgefüllt
werden können. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Bausteines ;gemäß der
Erfindung ergibt sich dadurch, daß der balkenförmige Teil geknickt ausgebildet wird
und insbesondere unter einem Knickwinkel von q.5° verläuft. Der Anschluß schräger
Wände ist hierdurch leicht möglich. Bausteine der angegebenen Formen können in an
sich bekannter Weise als Voll- oder Hohlsteine hergestellt und auch bei größeren
Formaffen in Zellen aufgeteilt werden. Der Werkstoff zur Herstellung richtet sich
nach dem Verwendungszweck. der Steine. Für Bauten kann Bims, 'Schlacke, Trümmemsplitt,
Naturstein, Tonerde, Kalk, Zement, Glas usw. verwendet werden; für Metallkonstruktionen
isst die Herstellung aus Metall möglich:. Bausteine der angegebenen Art aus Kork,
Zellstoff vid. dgl. erweisen sich für Zwecke der Schalldämpfung sehr günstig. Schließlich
können für Steine zu 'Spiel-, Unterhaltungs- und Lehrzwecken Holz oder Kunststoffe
usw. Verwendung finden. Aus den Bausteinen gemäß der Erfindung lassen sieh beliebige
Bauteile, wie Mauern, Wände, Balken, Decken, Dächer, Treppen, Säulen, Pfeiler, Türme;
Mastern, Schächte, Stollen, Kanäle, Dämme, Podeste, Mauerblenden usw., herstellen,
wobei in allen Fällen ,durch das allseitige Inenandergreifen der Steine eine große
Standsicherheit und Tätigkeit erzielt wird, die häufig die Verwendung von Bindemitteln
(Mörtel) überflüssig macht. Auch für die Verwendung unter Wasser ist der Baustein
besonders geeignet.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
und Anwendungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigen Fig. i bis Seinen Baustein
gemäß der Erfindung im Aufriß, Grundriß und Seitenriß, Fig. q. den gleichen Baustein
in, schaubildlicher Darstellung, Fig. 5 einen Halbstein gemäß der Erfindung in schaubildlicher
Darstellung, Fig. 6 eine geänderte Ausführung des Bausteines nach Fig. I bis 3 im
Glundriß, Fig. 7 bis i o eine aus den erfindungsgemäßen Bausteinen gebildete einfache
Wand, nämlich Fig. 7 eine Ansicht der Wand und Fig. 8, 9 und i o die erste, zweite
und dritte Steinlage im Grundriß, wobei die -sichtbaren Bausteine der vorhergehenden
Steinlage durch ein Doppelkreuz hezeich;net sind, Fig. II bis 14 eine Doppelwand
in entsprechenden Ansichten wie die Fig. 7 bis i o, Fig. 15 bis 19
eine dreifache Wand in Ansicht und den Grundrissen dreier aufeinanderfolgender Steinlagen
mit gemäß Fig. 7 bis i o bezeichneten Bausteinen, Fig. 2o den Grundriß einer Wandabzweigung
und eines schrägen Wandanschlusses mit gemäß Fig.7 bis i o bezeichneten Bausteinen,
Fig. 21 und 22 den Grundriß zweier Steinlagen einer Säule mit gemäß, Fig. 7 bms
i o bezeichneten Bausteinen, Fig.23 vereinigte Grundnisse einer Ecke und einer Wandkreuzung
mit gemäß Fig. 7 bis i o bezeichneten Bausteinen, Fig. 24 den Aufriß eines in einen
Mauerverband ,eingeklammerten Balkens, Fig. 25 und 26 Querschnitte nach den Linnen
25-25 und 26-26 der Fig. 2¢, Fig. 27 einen Hohlbalken in Ansicht, Fig.28 die Draufsicht
auf die untere Lage der Fig. 27, Fig. 29 und 30 Querschnitte nach den Linien
29-29 und 30-3o der Fig. 27, Fig. 31 eine Stirnansicht eines aus Bausteinen
in Diagonalsffellung bestehenden plattenförmigen Gebildes, Fig. 32 die Draufsicht
zu Fig. 3 1 und Fig.33 einen Schnitt nach der Linie 33-33 der Fig. 3 i .
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Der Baustein nach den Fig. i bis ¢, der allgemein mit i bezeichnet
ist, weist als Hauptstück einen Balken 2 von quadratischem Querschnitt auf, dessen
Länge gleich dem Vierfachen der Querschnittskante ist. An den Enden zweier aneinanderstoßender
Längsflächen 3 und q. ist je lein Würfel 5 bzw. 6, dessen Kante gleich der Querschnittskante
des Balkens 2 ist, derart aufgesetzt, daß er mit der Balkenstirnfläche bündig abschneidet.
Auf diese Weise sind an den Enden des Mittelbalkens zwei Winkelbalken 5, 6 (Fig.
3) gebildet. Die Würfel s tragen auf den einander zugekehrten Flächen je eine auf
die Würfelfläche als Grundfläche aufgesetzte flache vierseitige Pyramide 7. In den
einander zugekehrten Flächen der Würfel 6 sowie in den daran anstoßendeal, den Würfeln
5 zugewandten Flächen der Würfel 6 sind nach oben offene Keilnuten 8 bzw. 9 angebracht,
deren dreieckiger Querschnitt den Pyramiden 7 entspricht. Nach dem Balken 2 zu sind
die Keilnuten 8 durch 'Schrägflächen io und diw Keilnuten 9 .durch Schrägflächen
i i begrenzt, die zweckmäßig etwas steiler als die entsprechenden
Flächen
der Pyramiden 7 angeordnet sind. Der in Fiig. 5 dargestellte Halbstein 12 stimmt
mit der einen Hälfte des Bausteines i nach Fig. i bis 4 vollkommen überein und ist
daraus durch Teilung dieses Steines in zwei Hälften entlang der 'Schnittlinie V-V
in Fig. i gebildet. Er weist daher je einen Würfel 5 und 6 und die würfelförmige
Hälfte 13 des Balkens 2 des Bausteines i auf. Der aus der anderen Hälfte
eines Bausteines i gebildete Halbstein ist zu dem dargestellten Halbstein 12 spiegelbildlich.
Der Baustein 14 nach Fig.6 unterscheidet sich von dem Baustein i nach den Fig. i
biss 4 dadurch, daß der freie Balkenteil 15 geknickt verläuft. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel beträgt der Knickwinkel 45°. Er kann selbstverständlich auch
eine andere Größe haben.
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In den Fig. 7 bis i o ist der Aufbau einer einfachen Wand aus Bausteinen
i und Halbsteinen 12 dargestellt. Die Bausteine werden dabei in ihrer Normallage
verwendet, in der die Würfel 6 nach oben ragen, so daß die Rinnen 8 und 9 nach oben
offen sind. Auf die nach Fig. 8 nebeneinander angeordneten Bausteine 16 und Halbsteine
17 der ersten Lage werden die Bausteine 18, 19 der zweiten Lage nach
Fig. 9 so gelegt, daß die Würfel s je
zvreier benachbarter Steine der zweiten
Lage zwischen die beiden Würfel 6 eines Steines der ersten Lage zu liegen kommen,
wobei die Pyramiden 7 der Steine der zweiten Lage in die Rinnen 8 der Würfel 6 eingeschoben
werden. Dadurch sind die Steine der ersten und der zweiten Lage miteinander sowohl
im. der Längsrichtung wie in der Querrichtung fest verklammert. Die dritte Lage
aus Bausteinen 20 und Halbsteinen 2 i (Fig. i o) entspricht wiederum der ersten
Lage. An den Mauerenden sind Halbstei>ne 17, i g, 21 eingefügt, soweit rächt
zur Verbindung mit Anschlußwänden Ganzsteine erwünscht sind. Die Fig. i i biss 14
zeigen in der gleichen Weise den Aufbau einer Wand von doppelter Steindicke (Doppelwand).
Die ersten beiden Lagen der Wand (Fig, 12, 13) entsprechen den Lagen zweier Einzelwände,
wobei die Steine 22 der ersten Lage mit den Würfeln 5 gegeneinander gerichtet sind.
Als Abschluß rechts dient ein quer liegender Baustein 23. Die Bausteine 24 der zweiten
Lage liegen mit dem Rücken aneinander; am linken Ende bilden Halbsteine 25 den Abschluß.
Durch quer liegende Steine 26 sind in der dritten Lage nach Fig. 14 die beiden Einfachwände
miteinander verklammert, wodurch der Querverband gebildet ist. Zur Bildung einer
dreifachen Wand nach den Fig. 15 bis- 19 werden die ersten drei Lager
einer Einfachwand 27 entsprechend den Fig. 8, 9 und io und einer Doppelivand 28
entsprechend den Fig. 12, 13 und 14 in der aus den Fig. 16, 17 und
18 ersichtlichen Weise aus Bausteinen 16 und 22 in der ersten Lage, Bausteinen 18
und 24 in der zweiten Lage sowie. Bausteinen 2o und 26 in der dritten Lage nebeneinander
hochgeführt. In der vierten Lage (Fig. 19)
wird durch Quersteine 29 die Einfachwand
mit der Doppelwand verbunden und damit der Querverband hergestellt. In Längsrichtung
angeordnete Bausteine 3o ergänzen diese Lage. Bei Wänden größerer Stärke ist für
den ersten Querverband stets die vierte Steinlage entscheidend. So können vierfache
Wände aus zwei doppelten Wänden, fünffache Wände aus zwei doppelten und einer einfachen
Wand und sechsfache Wände aus drei Doppelwänden aufgebaut werden.
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Gemäß Fig. 2o ist an einen Mauerverband 31 eine Zwischenwand
32 unter einem Winkel von 9o° angefügt, indem in dem Verband der Hauptmauer durch
Auslassen. von Bausteinen Zwischenräume gebildet sind, in welche Bausteine 33 der
Zwischenwandeingeklammert sind. Dadurch wird eine feste Verbindung zwischen der
Wand und der Zwischenwand :erzielt. Die entstandenen Lücken sind durch Halbsteine
ausgefüllt. Die -gleiche Verbindung kann auch in mehrfacher Wandstärke ausgeführt
werden.
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In der gleichen Figur ist auch die Verwendung von Winkelbausteinen
14 nach Fig. 6 zur Erzielung einer Richtungsänderung im Winkel von 45° dargestellt.
Unter Verwendung von Bausteinen 14 können auch vieleckige, z. B. achteckige, Querschnitte
bei Säulen, Schächten oder Stollen hergestellt werden, wobei se für den Anschluß
einer Zwischenwand m einen bereits bestehenden Mauerverband eingeklammert werden
können. Weiter kann der Baustein 14 zum Übergang von der Außenmauer eines Gebäudes
zur Dachschräge dienen, die er ebenso in der horizontalen und vertikalen Ebene als
Übergang zu einem Balken verlassen kann. Die au der Außenseite des Mauerwinkels
auftretenden Spalte können mit Beton ausgefüllt werden. Bei dem Säulenquerschnitt
nach Fig. 21 in der ersten Lage sind zwei Bausteine 34 mit dem Rücken der Balken
2 aneinandergelegt, so daß sie eine H-Form bilden. Zwei weitere Steine 35 sind nach
Fg. 22 in der zweiten. Lage in der gleichen Weise, aber um 9o° gedreht in dem Zwischenraum
eingeklammert. Die dritte Steiüilage entsprioht wiederum der ersten. Eine Erweiterung
des Querschnitts- zum Rechteck oder turngrößerem Quadrat ist leicht möglich. Fig.
23 zeigt die Ausführung- einer Ecke, wobei die Bausteine 36 der -einen Wand mit
ihren Stirnflächen an die Längsflächen der Bausteine 37 der anderen Wand stoßen.
Ein derartiger Eckverband kann auch in vielfacher Wandstärke ausgebildet werden
und eignet sich in der gleichen Weisse zur Herstellung eines Dachfirstes. In der
gleichen Figur ist ein Kreuzverband 38 im Grundriß wiedergegeben, .der aus zwei.
Eckverbänden b£steiht, die sich in vertikaler Ebene um Bausteinlänge überlappen
und im Schnittpunkt eine verbundene 'Säule bilden. Dabei können :die Steine so angeordnet
werden, daß die Wände aus einer linken oder rechten Säulenseite ragen: Die gleichen
Eckanordnungen sind beirr Aufbau :eines Schachtes möglich. Der in den Fig. 24 bis
26 dargestellte Balken vom qua.dratisChenm Querschnitt besteht aus zwei Lagen von
Ganzsteinen. Die erste Lagre der m5,t 39 bezeichneten Bausteine ist so in Längsrichtung
neheneinander angeordnet, daß die Würfel 6horizontal liegen .
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und, die Würfel 5 gerichtet sind. In diese Steine 39 sind. die Bausteine
4o der zweiten Lage seitlich 2n solcher Stellung eingeschoben, daß ihre
mit
6o bezeichneten Würfel ebenfalls homizontal liegen, aber die anderen mit 5o bezeichneten
Würfel nach unten zeigen. Dadurch entsteht ein allseitig glatter Balken, der an
den Enden in der aus Fiig. 24 ersichtlichen Weise mittels eines Bausteines 39 der
ersten Lage in einen Mauerverband 41 eingeklammert werden kann, der nach oben weitengeführt
werden kann. Durch Nebeneinanderlegenmehrerer Balken können Decken gebildet werden.
Dabei können auch mehrere sich kreuzende Balkenlagen übereinander angeordnet werden.
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In den Fig. 27 bis 30 ist ein Hohlbalken dargestellt, :dessen
Dicke der von l1/2 Steinen entspricht.
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Der Hohlbalken weist zwei Lagen von Bausteinen auf. Die untere Lage
besteht aus Steinen 42, die mit den. Würfeln 5 nach oben du Länge nach aneinandergereiht
sind. In sie sind Bausteine 43 mit waagerecht liegenden Würfeln 5 eingeschoben.
Die obere Lage 44 zeigt denselben Aufbau. Sie ist um i8o° um die Längsachse gedreht
und in dieser Stellung auf die untere Logge aufgesetzt. In senkrechter Richtung
sind die beiden Lagen nicht mitder verklammert, sondern nur ineinandergeschoben,
so daß die obere Lage, falls sie mit der unteren mchtdurch Bindemittel verbunden
ist, von dieser abgehoben werden kann.
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Die Fig. 31 bis 33 zeigen. ein durch trepp:enförmvge Anordnung der
Bausteine erhaltend plattenförmiges Gebilde.
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Die Bausteine sind in Diagonalstellung, d. h. so, daß die durchgehenden
Balken 2 nach oben und die Würfelpaare 5 und 6 schräg nach unten gerichtet sind,
waagerecht neinandergeschoben. Die Lage ,der Steine zueinander ist durch die Bezugszahlen
45 und 46 für einige Steine &n den Fig. 31 bis 33 verdeutlicht.
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Die Platte kann waagerecht benutzt werden, wobei sie vorteilhaft mit
der Unterseite nach oben angeordnet wind, da sie dann gegen Durchbiegen. Widerstand
leistet, wenn ihre Endren in Längsrichtung abgestützt sind. Dann zeigen alle Würfel
nach oben. Die durch sie gebildeten Rinnen können ausgefüllt und dadurch eine glatte
Oberfläche erzielt werden. Auch ist es möglich, die Platte schräg als Treppe aufzubauen.