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Dokumentenidentifikation DE102005048636A1 12.04.2007
Titel Ziegelprodukte mit Abschirmeigenschaften gegen elektromagnetische Strahlung und Verfahren zu deren Herstellung
Anmelder Lucke, Ralph, Dr., 83714 Miesbach, DE
Erfinder Lucke, Ralph, Dr., 83714 Miesbach, DE
DE-Anmeldedatum 11.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048636
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse E04C 1/40(2006.01)A, F, I, 20051011, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E04B 1/92(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   E04D 1/16(2006.01)A, L, I, 20051011, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Ziegelprodukt, bestehend aus einer Funktionsschicht, die zumindest teilweise die Oberfläche eines Ziegelscherbens bedeckt, wobei die Funktionsschicht mit dem Ziegelscherben durch Sintern verbunden ist und die Funktionsschicht eine gebrannte Engobe mit guter Schirmdämpfung gegenüber elektromagnetischen Feldern ist. Die gebrannte Engobe kann bevorzugt Teilchen eines Ferritpulvers enthalten. Das Ziegelprodukt besitzt die bekannten ziegeltypischen mechanischen und thermischen Eigenschaften und kann bauseitig mit bekannten Verfahren verarbeitet werden.

Beschreibung[de]

Der Schutz von Räumen innerhalb von Gebäuden vor elektromagnetischen Feldern, wie sie beispielsweise durch Hochspannungsleitungen, drahtlose Kommunikation, Richtfunkstrecken, hochfrequente Positionierungssysteme und andere elektrotechnische Anwendungen entstehen, erlangt immer größere Bedeutung. Dabei spielt, je nach den örtlichen Gegebenheiten und den Erfordernissen, die Abschirmung des Dach-, Decken-, Wand- oder Bodenbereichs der Gebäude oder mehrerer dieser Bereiche gleichzeitig, eine zentrale Rolle.

Aus der Offenlegungsschrift DE 35 39 509 A1 ist eine EMI-Abschirmzusammensetzung bekannt, die in einer Verbundfolie realisiert wird, die aus einer kontinuierlichen Matrix aus einem synthetischen Harzmaterial besteht, in die als Füllstoff leitende oder halbleitende Teilchen, etwa aus Graphit, Stahl, Nickel oder metallisiertem Glas, eingebracht sind.

In der Offenlegungsschrift DE 2 132 378 wird für eine Glättungsdrossel ein Verbundmaterial vorgeschlagen, das aus Eisenteilchen besteht, die mit einem Zementgemisch vergossen werden.

Bekannte Abschirmungen werden nach dem Errichten eines Gebäudes an Dächern, Decken, Wänden und/oder Böden in weiteren Arbeitsschritten angebracht. Es ist wünschenswert, den Arbeitsaufwand zum Erreichen einer effektiven Abschirmung von Gebäuden oder einzelnen Räumen vor elektromagnetischen Feldern zu verringern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ziegelprodukt anzugeben, das neben den von Baustoffen bekannten, beispielsweise mechanischen und thermischen Eigenschaften, zusätzlich Schirmdämpfungs-Eigenschaften gegenüber elektromagnetischen Feldern besitzt und das mit den bekannten Verfahren zur Fertigung von Ziegelprodukten herstellbar ist; darüber hinaus soll die bauseitige Verarbeitung dieser Ziegelprodukte mit den bekannten Verfahren möglich sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der keramische Scherben, aus dem etwa Dachziegel, Klinker, Decken- oder Bodenplatten bestehen, mit einer flüssigen Suspension, auch Engobe genannt, beschichtet wird. Die flüssige Suspension enthält zur Erzielung der Schirmdämpfungs-Eigenschaften gegenüber elektromagnetischen Feldern elektrisch leitende und/oder halbleitende Teilchen eines Pulvers sowie gegebenenfalls Stabilisatoren, um eine gute Verarbeitbarkeit zu realisieren. Die Teilchen bestehen vorzugsweise aus Ferrit, da Ferrit als keramisches Material besonders gut mit den Herstellungsverfahren von Ziegelprodukten kompatibel ist. Unter den Ferritmaterialien sind besonders bevorzugt Mangan-Zink- und Nickel-Zink-Ferrit. Durch eine Sinterung wird der Ziegelscherben mit der gebrannten Engobe, die als Funktionsschicht mit guten Schirmdämpfungs-Eigenschaften gegenüber elektromagnetischen Feldern wirkt, fest und dauerhaft verbunden. Dadurch werden die speziell für Ziegelprodukte geforderten Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich der Witterungs- und Frostbeständigkeit eingehalten. Am bauseitigen Verarbeitungsverhalten der Ziegelprodukte gegenüber bekannten Ziegelprodukten ändert sich nichts. Bevorzugt sind Schichtdicken der gebrannten Engobe zwischen 0,1 und 6 mm; besonders bevorzugt sind Schichtdicken zwischen 0,5 und 2 mm. Kleinere Schichtdicken der gebrannten Engobe führen zu einer zu geringen Schirmdämpfung, größere Schichtdicken zu einem nicht ausreichenden Verbund zwischen Engobe und Ziegelscherben nach der Sinterung.

Die Suspension enthält bevorzugt zwischen 50 und 99 Gew-% der oben beschriebenen Pulverteilchen, mehr bevorzugt zwischen 85 und 95 Gew-% der oben beschriebenen Pulverteilchen. Kleinere Gewichtsanteile des Pulvers führen zu einer unzureichenden Schirmdämpfung, größere Anteile zu einer unzureichenden Verarbeitbarkeit der Suspension.

Abbildungen

zeigt einen Dachziegel in seiner Draufsicht.

zeigt einen Dachziegel im Längsschnitt mit der erfindungsgemäßen Engobe beschichtet.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung ohne sie zu beschränken.

Ausführungsbeispiel

Ein keramischer Dachziegel 1 wird vor seinem Brand mit einer flüssigen Suspension (Engobe 2), bestehend aus einem Pulver, einer Flüssigkeit und gegebenenfalls Stabilisatoren, auf seiner Außenseite beschichtet. Dabei ist das Pulver ein Nickel-Zink-Ferritpulver. Über die Schichtdicke der aufgebrachten Engobe, die Konzentration des Ferritpulvers in der Suspension und die Teilchengröße im Pulver und deren Größenverteilung lässt sich die Schirmdämpfung auf ein gewünschtes Maß einstellen. Der Anteil des Pulvers am Gesamtfeststoff in der Suspension beträgt 90 Gew-%. Nach dem Beschichten wird die Engobe sorgfältig getrocknet, um Rissbildung bzw. ein Ablösen von der Ziegeloberfläche zu vermeiden. Nachfolgend wird der getrocknete Werkstoffverbund gesintert, so dass Dachbeläge mit ziegeltypischen mechanischen und thermischen Eigenschaften sowie zusätzlich mit guten Schirmdämpfungs-Eigenschaften gegen elektromagnetische Felder entstehen. Alternativ kann die Beschichtung auch nach einem ersten Brand der Dachziegel erfolgen, wobei dann ein zweiter Brand zum Aufsintern der Funktionsschicht, also der Engobe, mit elektromagnetischer Schirmdämpfung notwendig wird. Auch eine Beschichtung auf mehreren oder allen Seiten des Dachziegel-Scherbens ist möglich zur weiteren Verbesserung der Schirmdämpfungs-Eigenschaften. Die bauseitige Verarbeitung der so erhaltenen Dachziegel unterscheidet sich nicht von der konventioneller Dachziegel-Produkte.


Anspruch[de]
Ziegelprodukt bestehend aus einem Ziegelscherben sowie einer Funktionsschicht, die zumindest teilweise die Oberfläche des Ziegelscherbens bedeckt, dadurch gekenn zeichnet, dass die Funktionsschicht mit dem Ziegelscherben durch Sintern verbunden ist und die Funktionsschicht eine gebrannte Engobe mit guter Schirmdämpfung gegenüber elektromagnetischen Feldern ist. Ziegelprodukt gemäß Anspruch 1, wobei die gebrannte Engobe elektrisch leitende und/oder halbleitende Teilchen eines Pulvers enthält. Ziegelprodukt gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Engobe Teilchen eines Ferritpulvers enthält. Ziegelprodukt gemäß Anspruch 3, wobei das Ferritpulver Pulverteilchen aus Mangan-Zink-Ferrit enthält. Ziegelprodukt gemäß Anspruch 3, wobei das Ferritpulver Pulverteilchen aus Nickel-Zink-Ferrit enthält. Ziegelprodukt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schichtdicke der Engobe nach dem Sintern zwischen 0,1 und 6 mm beträgt. Ziegelprodukt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schichtdicke der Engobe nach dem Sintern zwischen 0,5 und 2 mm beträgt. Verfahren zur Herstellung eines Ziegelprodukts, das die folgenden Schritte umfasst:

(A) Bereitstellen einer Engobe die zumindest eine Flüssigkeit und ein Pulver aus leitenden und/oder halbleitenden Teilchen umfasst,

(B) Aufbringen der Engobe auf zumindest einen Teil der Oberfläche eines Ziegelscherbens,

(C) Sintern des mit der Engobe versehenen Ziegelscherbens.
Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die Engobe Ferritpulver enthält. Verwendung eines Ziegelprodukts gemäß einem der Ansprüche 1–7 oder eines nach dem Verfahren gemäß der Ansprüche 8 oder 9 erhaltenen Ziegelprodukts zur Abschirmung eines Gebäudes oder von Teilen eines Gebäudes oder anderen abgegrenzten Raumbereichen gegenüber elektromagnetischen Feldern.






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