DE10118613A1 - Kunststein aus gebrochenen Natursteinen und damit Polyurethanbindung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststein, der plattenförmig ist und der zusammengesetzt ist aus körnigem Gut, das aus gebrochenen Natursteinen gewonnen ist und das mittels eines Polyurethanklebers gebunden ist. Der Kunststein ist in einer Form hergestellt. Er hat eine oberflächliche Schicht (26), die aus feineren Körnern mit Polyurethankleber zusammengesetzt ist als der darunter befindliche Anteil des Kunststeins und weist durchgehende Poren auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststein, der vorzugsweise für einen Bodenbelag, hier zum Beispiel für Aussenbereiche und Nassbereiche geeig­ net ist, und auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kunststeins.

Aus der DE 39 09 169 A1 ist ein wasserdurchlässiges, naturfarbenes Pflas­ terelement in Form von Platten, Pflastersteinen, Verbundsteinen und der­ gleichen bekannt, das zur Pflasterung von Gehwegen, Spazierwegen usw. verwendet werden kann. Es weist eine Schicht auf, die eine Mischung aus zerkleinerten Natursteinpartikeln und einem Harturethan- Kunstharzbindemittel aufweist.

Aus der DE 196 05 990 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Bodenbe­ lags, insbesondere Wegebelags, sowie ein Bodenbelag bekannt, der schicht­ förmig aufgebaut ist. Die obere Schicht wird hergestellt aus einem körnigen Gut, das aus einem gebrochenen Naturstein gewonnen ist und das durch Polyurethan gebunden ist. Diese Schicht hat nach dem Aushärten durchge­ hende Poren.

Bei diesen vorbekannten Bodenbelägen wird eine hohe Durchlässigkeit für Wasser in der oberen Schicht erreicht. Dies rührt daher, dass die obere Schicht einen grossen Anteil an Poren hat, die durchgehend sind. Dadurch wird auch eine starke Zufuhr an Wasser problemlos verkraftet, die Oberflä­ che der oberen Schicht bleibt nach Wasserzufuhr zwar feucht, es sammelt sich aber niemals Wasser auf der Oberfläche. Dadurch wird vermieden, dass Menschen ausrutschen können. Die Oberfläche hat zudem eine körnige Struktur, sie ist also nicht glatt.

Schliesslich ist aus der WO95/00568 ein Isocyanat/Polyol-Reaktionsharz bekannt, das für offenporige Formteile für den Baustoffbereich eingesetzt werden kann. Die Formteile basieren auf einem duromeren Polyurethan als Bindemittel für feinkörniges Material. Sie zeichnen sich durch ein Porenvo­ lumen von 30-50 Volumenprozent und eine hohe Wasserdurchlässigkeit aus, wobei das Wasser nach einer Kontaktzeit von 7 Tagen nicht oder nicht nen­ nenswert verändert wird. Die Formteile haben vorzugsweise geometrische Abmessungen von bekannten Bauplatten oder Bausteinen aus massivem o­ der porösem Material. Sie werden insbesondere zum Pflastern von Wegen und Plätzen verwendet, um Regenwasser an Ort und Stelle versickern zu lassen. Es wird ein zweikomponentiges Polyurethan benutzt.

Nachteilig bei den vorbekannten Kunststeinen ist die Ableitung von Wasser über längere Zeit. Insbesondere bei Verlegung der Kunststeine im Freien ist nicht zu vermeiden, dass Schmutz aller Art, beispielsweise Staub, Sand usw. auf den Kunststein einwirkt. Dieser Schmutz lagert sich beim Wasserdurch­ fluss ab. Es besteht die Gefahr, dass dadurch auf Dauer die Poren verstop­ fen. Zudem kann das Porenvolumen nicht immer so eingestellt werden, dass ein gleichmäßiger Abfluss von Wasser durch den Querschnitt des Kunst­ steins erreicht wird.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die bekann­ ten Kunststeine und das Verfahren zu ihrer Herstellung dahingehend weiter zu entwickeln, dass ein Wasserdurchfluss durch die Kunststeine verbessert wird, wobei eine Ablagerung von Schmutz im Kunststein den Durchfluss möglichst wenig beeinflussen soll und zudem Ablagerung von Schmutz kon­ trollierter erfolgt und deshalb abgelagerter Schmutz einfacher beseitigt wer­ den kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kunststein der a) plattenförmig ist, der b) zusammen gesetzt ist aus körnigem Gut, das aus gebrochenen Natur­ steinen gewonnen ist und das mittels eines Polyurethanklebers gebunden ist und der c) in einer Form hergestellt ist, der d) eine oberflächliche Schicht, die aus feineren Körnern mit Polyurethankleber zusammengesetzt ist als der darunter befindliche Anteil des Kunststeins, und der e) durchgehende Poren aufweist.

Weiterhin wird die Aufgabe gelöst Verfahren zum Herstellen eines Kunst­ steins, das folgende Schritte aufweist:

• a) es wird eine Form vorbereitet,
• b) in die Form wird zunächst eine Schicht, z. B. die aus den feineren Kör­ nern und Polyurethan bestehende oberflächliche Schicht, eingegeben und diese ausgeglichen,
• c) es wird gewartet, bis diese eine Schicht soweit ausgehärtet ist, dass ihre Körner durch das nun nachfolgende Aufbringen einer weiteren Schicht nicht mehr bewegt werden können und
• d) es wird eine weitere Schicht aus Körnern und Polyurethanbindemittel aufgebracht.

Die oberflächliche Schicht hat auf Grund ihrer Herstellung aus feineren Körnern kleinere Poren als der darunter befindliche Anteil des Kunststeins. Dadurch wird erreicht, dass sich Schmutz, der die Poren der oberflächlichen Schicht nicht passieren kann, an der Oberfläche sammelt. Dieser Schmutz kann sehr einfach entfernt werden, beispielsweise durch Abspritzen. Feine­ rer Schmutz, der die Poren der oberflächlichen Schicht passiert, wird auf keinen Fall in der darunter befindlichen Schicht festgehalten, weil dort die Poren deutlich grösser sind, also eine freiere Passsage möglich ist. Die Ge­ fahr, dass der Kunststein, insbesondere der unter der oberflächlichen Schicht befindliche Anteil des Kunststeins, durch Schmutz zugesetzt wird, ist dadurch insgesamt gering.

Zusätzlich wird das Durchflussverhalten verbessert. Einmal in die ober­ flächliche Schicht eingedrungenes Wasser wird auf jeden Fall rasch abgelei­ tet, da die Poren und auch das Porenvolumen der darunter befindlichen An­ teile des Kunststeins ein rasches Ableiten ermöglichen. Dadurch bleibt der Kunststein in seinem unteren Bereich weitgehend trocken. Ein Wasserstau wird vermieden. Es wird auch die Ableitung in eine darunter befindliche Schicht, beispielsweise eine speziell zubereitete Unterlage oder aber auch normaler Boden, vereinfacht. Insoweit hat der unter der Oberflächenschicht befindliche Anteil des Kunststeins eine hohes Speichervolumen, das sich bei einem Stau günstig bemerkbar macht und ein Ableiten von Wasser in unter dem Kunststein befindliche Schichten verbessert.

Im Gegensatz zum Stand der Technik muss beim Kunststein nach der Erfin­ dung oben und unten klar unterschieden werden. Der Kunststein nach der Erfindung muss immer so eingebaut werden, dass die oberflächliche Schicht auch tatsächlich oben ist. Hier hilft es, wenn der Kunststein eine entspre­ chende Markierung hat. Günstig ist auch, wen die oberflächliche Schicht ei­ ne andere Färbung hat als der darunter befindliche Anteil. Auf diese Weise lässt sich die Oberfläche klar vom Unterteil des Kunststeins unterscheiden.

Für die Bindung des körnigen Gutes aus gebrochenen Natursteinen hat sich ein einkomponentiger Polyurethankleber als günstig erwiesen. Insbesondere günstig ist ein Prepolymer, wie es im Markt unter der geschützten Marke Stobicoll R374 erhältlich ist mit dem Aktivator Stobiblend Z962.00 (ge­ schützte Marke).

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird nicht frisch in frisch gearbeitet, vielmehr wird die zunächst in die Form gegebene erste Schicht solange in Ruhe gelassen, bis sie ausreichend aushärten konnte, dass die nun folgende Zugabe der nächsten Schicht nicht dazu führt, dass die Körner der ersten Schicht wieder bewegt werden. Zwar scheint es prinzipiell günstiger zu sein, unmittelbar nach Einbringen der ersten Schicht gleich die zweite Schicht in die Form einzubringen, weil dadurch einerseits Zeit gespart wird und ande­ rerseits die Verklebung der beiden Schichten inniger sein wird, die zeitauf­ wendigere Lösung nach dem erfindungsgemässen Verfahren hat aber den Vorteil, dass die Poren der beiden benachbarten Schichten jeweils bis zur Berührungsfläche konstant bleiben und nicht in der Berührungsfläche ver­ schmieren. Dadurch ist die Gefahr, dass in der Berührungsfläche der beiden Schichten möglicherweise engere Poren vorliegen, als in den Schichten selbst, sehr gering. Insgesamt wird durch das erfindungsgemässe Verfahren ein deutlich besserer Wasserdurchfluss durch den gesamten Kunststein er­ halten, als er bei einem Arbeiten ohne zwischenzeitliches Zuwarten, bis ein gewisses Aushärten stattfindet, festzustellen ist.

Die Reihenfolge des Einbringens der Schichten ist grundsätzlich beliebig. Der Kunststein ist aus mindestens zwei Schichten unterschiedlicher Kör­ nung zusammengesetzt, er kann auch aus drei oder mehr Schichten beste­ hen. Dabei ist stets die Körnung so gewählt, dass sie von oben nach unten ansteigt. Es werden also die Poren von oben nach unten zunehmend grösser, niemals kleiner. Beginnt man nun mit der unteren bzw. untersten Lage, so kann es beim Aufbringen der nächsten Lage geschehen, dass deren Steine in die Poren der untersten Lage eindringen. Wenn ein gewisses Aushärten be­ reits eingetreten ist, wird dies aber vermieden.

Arbeitet man umgekehrt, beginnt also unten in der Form mit der oberflächli­ chen Lage, so ist zwar nicht die Gefahr gegeben, dass die nächste einge­ brachte Lage die Poren füllt oder verstopft, die nächste Lage könnte aber die Körner der oberflächlichen Lage soweit verschieben, dass insgesamt eine ge­ ringere Durchlässigkeit im Bereich der Berührungsfläche beider Lagen vor­ liegt als in den einzelnen Lagen selbst. Durch das erfindungsgemässe Ver­ fahren wird eine derartige, ungewollte Vermischung benachbarter Schichten vermieden.

Besonders entscheidend ist, dass das körnige Gut aus gebrochenen Natur­ steinen eine Mindestkörnung aufweist. Körner unter 0,2 mm sollten nicht verwendet werden und werden in bevorzugter Ausbildung auch nicht ver­ wendet. Dadurch ist sichergestellt, dass die Poren zwischen den Körnern nicht durch staubförmige Partikel des körnigen Gutes beeinträchtigt oder gar verstopft werden können.

Es ist daher zu bevorzugen, dass die Mindestkörnung ausreichend hoch liegt. In bevorzugter Ausführung liegt sie bei 0,6 mm, insbesondere bei 1 mm. Bei einer derartigen unteren Grenze der Körnung des benutzen körni­ gen Gutes ist sichergestellt, dass sich ein ausreichendes Porenvolumen mit ausreichend grossen Poren einstellt. Dabei ist das Maß der Mindestkörnung im Kornband der oberflächlichen Schicht vorzugsweise geringer als im Korn­ band der darunter befindlichen Schichten.

Für die oberflächliche Schicht eignen sich insbesondere plättchenförmige Körner. Beim Einbringen in die Form legen sie sich bevorzugt flach, finden sich also parallel zur Oberfläche des Kunststeins ein. Die Porengeometrie, die sich dadurch einstellt, ist für das Ableiten von Schmutzpartikeln günstig.

Durch die Verwendung gebrochener Natursteine hat der Kunststein eine Farbe, die im Bereich der Farben der Natursteine liegt. Vorzugsweise können die Natursteinpartikel aber auch angefärbt werden, so das beliebige Farb­ gestaltungen erreichbar sind.

Vorzugsweise werden Polyurethankleber verwendet, die auch nach dem Ab­ binden flexibel bleiben. Dies ist für einkomponentige Polyurethankleber gut erreichbar. Auf diese Weise haben die Kunststeine zwar eine hohe Festigkeit und sind steif, sie können aber insbesondere bei starker Benetzung sich ü­ ber Stunden verformen, sie passen sich dadurch dem Untergrund an, auf dem sie aufliegen. Auf diese Weise werden Unebenheiten ausgeglichen.

Die Kunststeine eignen sich für beliebige Verwendung. Sie eignen sich für Gehwege, weniger belastete Fahrwege aber auch für Gehflächen in Schwimmbädern, auf Terrassen und Balkonen. Sie können als Blumentöp­ fen geformt sein, sie können in Urinalen eingesetzt werden, um Zigaretten­ kippen und der gleichen fernzuhalten. Sie können weiterhin als Böden in Tierställen eingesetzt werden, z. B. in Pferdeboxen. Hierbei ist es vorteilhaft, die Platten auf einem tragendem Gitterwerk anzuordnen, das hohes Ableit­ vermögen und Durchlässigkeit für Wasser hat. Derartige Tierställe lassen sich bequem reinigen, die Tiere stehen im Trockenen und Urin läuft ab.

Sie eignen sich überall da, wo man einerseits eine schnelle Ableitung von Wasser wünscht, andererseits aber vermeiden möchte, dass auch Schmutz und dergleichen mit abgeleitet wird. Sie wirken insoweit wie eine Filter, das Schmutz und Wasser voneinander trennt.

Für die Anmelderin werden mit gleichem Anmeldetag zwei (und nur zwei) Patentanmeldungen durchgeführt. Die weitere Patentanmeldung, die die Be­ zeichnung "Kunststeine aus gebrochenen Natursteinen und mit Polyu­ rethanbindung" trägt und einen Kunststein mit einem Rahmen lehrt, wird hiermit bezüglich ihres gesamten Offenbarungsgehaltes in die vorliegende Anmeldung einbezogen. Alle Merkmale dieser gleichtägigen Anmeldung sol­ len also auch für die vorliegende Anmeldung verfügbar sein und berücksich­ tigt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus allen übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die ihre Bezugnahme auf die Be­ zeichnung näher erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine teilweise schnittbildliche Darstellung eines Kunstseins nach der Erfindung, der auf eine elastische Lage aufgelegt ist,

Fig. 2 eine schnittbildliche, perspektivische Darstellung einer Form, in der sich ein Kunststein nach der Erfindung befindet, zur Erläuterung des Ver­ fahrens zur Herstellung des Kunststeins,

Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung ähnlich Fig. 1, die zusätzlich per­ spektivisch ist, einer anderen Ausführung des Kunststeins,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Form für die Herstellung der Kunststeine und als Bestandteil dieser,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Form gemäß Fig. 4, gezeigt ist ein Ausschnitt, Ansicht von unten,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Teilstücks eines Einsatzes oder Untersatzes und

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung wie Fig. 6, jedoch zusätzlich mit ei­ nem Rahmen und zwei Verbindern.

Die Kunststeine bestehen aus Körnern, die aus mineralischem Material ge­ wonnen sind, und die durch einen PU-Binder verbunden sind. Die Körnung liegt im Bereich von 0,2 bis 1.6 mm. Typische Körner sind gemahlenes Gra­ nit, Basalt, Porphyr, Marmor usw.. PU-Binder liegt in einem Anteil von etwa 7 Gewichtsprozent vor, die Steinkörner haben einen Anteil von etwa 93 Ge­ wichtsprozent. Es wird das bereits erwähnte einkomponentige Polyurethan­ material STOBICOLL R374 verwendet. Polyurethan eignet sich weil es relativ witterungsunempfindlich, insbesondere temperaturbeständig und wasserbe­ ständig ist.

Bevorzugt sind die Körner aus Naturstein angefärbt. Sie können aber auch ihre Naturfarbe haben. Für das Anfärben werden vorzugsweise UV­ beständige Farben verwendet. Als günstig haben sich mineralische Farben erwiesen.

Die Kunststeine haben die Form einer Platte. In der gezeigten Ausführung von Fig. 1 haben sie eine quadratische, ebene Oberfläche, die auch als obere Hauptfläche 20 bezeichnet wird. Sie haben umlaufende Schmalflächen und eine untere Hauptfläche 24, die die Unterfläche bildet.

Der Kunststein ist zumindest zweischichtig aufgebaut. Dadurch wird er­ reicht, dass die zwischen den Körnern bzw. Natursteinen vorhandenen Poren nicht verstopft werden. Es soll erreicht werden, dass Schmutz entweder o­ berhalb der Oberfläche 20 liegen bleibt oder aber den gesamten Kunststein durchtritt.

Die Herstellung der Kunststeine erfolgt in einer Form. Sie ist entweder eine verlorene Form und bleibt dann mit dem Kunststein verbunden, oder sie ist eine Form, aus der der Kunststein entnommen wird, sobald er ausreichend abgebunden hat.

Der Kunststein nach Fig. 1 hat eine oberflächliche Schicht 26, die hier aus Körnern erstellt ist, das nur kleinere Poren zwischen sich frei lässt. Hierzu kann ein mehr oder weniger plättchenförmiges Material verwendet werden. Es wird zusammen mit seinem PU-Bindemittel vermischt, in eine Form ein­ gestreut und bildet eine erste, feine Schicht. Alternativ kann ein feinkörniges Material verwendet werden, es kann auch Füllvolumen sein. Nach Abbinden der oberflächlichen Schicht 26 wird eine gröbere Körnung zusammen mit PU-Bindemittel eingegeben. Dadurch wird eine zweite Schicht 28 gebildet. Sie hat deutlich grössere Poren als die oberflächliche Schicht 26. Die Poren sind offen.

Die fertigen Formsteine können geschnitten werden, beispielsweise mit einer Diamantsäge. Sie lassen sich wie normale Steinplatten behandeln und verle­ gen.

Fig. 1 zeigt die Verlegung eines Kunststeins unmittelbar auf einer Gummi­ matte 30. Diese kann ebenfalls aus Körnern, in diesem Fall Gummikörnern, und PU-Bindemittel hergestellt sein. Entscheidend ist, dass die Gummimatte 30 eine hohe Durchlässigkeit für Wasser hat. Die Durchlässigkeit sollte hö­ her sein als diejenige der zweiten Schicht 28, die ja wiederum höher ist als diejenige der oberflächlichen Schicht 26.

Das Gewicht einer Platte eines Kunststeins mit Abmessungen 50 × 50 cm und einer Dicke von 28 mm beträgt etwa 10,5 kg. Schon aufgrund des relativ grossen Gewichtes liegen die Kunststeine sicher auf einer Unterlage, in Fig. 1 ist es die Gummimatte 30, auf.

Die Kunststeine können auch auf einen nicht völlig ebenen Untergrund ver­ legt werden. Werden sie beispielsweise auf einer kleinen, wenige mm hohen Bodenwelle verlegt, so gleichen sich die Steine über sehr viele Stunden der Form der Bodenwelle an. Ein anfänglich kippelnder oder wackelnder Stein gleicht sich nach längerer Zeit dem Untergrund an und wackelt nicht mehr. Die Oberfläche der Kunststeine bleibt stets griffig und wird nicht rutschig. Wasser steht niemals auf der Oberfläche. Die bis zur Oberfläche poröse Struktur sichert eine rutschfreien Halt für Schuhe und Füße.

Die Kunststeine eignen sich für Terrassen, Balkone, begehbare Dächer, Gartenwege. Es ist möglich, einen Ring um einen Baum mit Hilfe der Kunst­ steine zu legen. Er kann unmittelbar auf dem planierten Boden, also Erde, gelegt werden. Durch die Kunststeine hindurch ist eine ausreichende Was­ serversorgung des Baumes sichergestellt.

Die Herstellung eines Kunststeins wird nun anhand der Fig. 2 erläutert. Ge­ zeigt ist eine einstückige Form 32, die auf einer ebenen Unterlage 34 auf­ liegt. Letztere schliesst die Form nach unten ab. Die Form ist einstückig aus einem Kunststoff, beispielsweise PVC oder Polypropylen, hergestellt. Sie lässt sich wie steifer Karton biegen. Sie begrenzt vollständig die Schmalflächen des Kunststeins und geht mit diesen eine dauerhafte Verbindung ein. Von der Unterlage 34 wird der Formstein abgenommen, sobald er ausreichend abgebunden hat.

Wie Fig. 2 zeigt, besteht die Form im wesentlichen aus einem Rahmen, der etwa 20 bis 40 mm hoch ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist er 28 mm hoch. Seine Wandstärke ist relativ gering, sie liegt bei 1 bis 2 mm.

Damit sich die Seitenwände der Form beim Einbringen der Körner und Poly­ urethan-Mischung nicht nach aussen ausbeulen bzw. ausbiegen können, werden sie durch eine äussere, die Seitenwände stützende Aussenform ge­ stützt. Diese Ausssenform kommt selbst nicht mit den Körnern oder dem Polyurethan in Kontakt. Sie hat praktisch die Form des Rahmens, ist ge­ ringfügig grösser als dieser, so dass der Rahmen hineinpasst, und ist we­ sentlich steifer als der Rahmen.

Die Form 32 ist oben offen. Der Rahmen hat vier Seitenwände 32, die etwa 50 cm lang sind und die angegebene Höhe haben. Von ihnen springt nach innen ein kleiner Steg 38 vor. Er endet in einer Höhe von 5 mm oberhalb der Unterlage 34. Bis zu diesem Niveau ist die Form bereits mit einer oberfläch­ lichen Schicht 26 aus feineren Körnern und Polyurethankleber angefüllt. Der Steg 38 dient dabei als Niveau, bis zu dem der Rahmen ausgefüllt und ober­ flächlich geglättet wird.

Nach dem Einfüllen der oberflächlichen Schicht 26 in die Form 32 wird so­ lange gewartet, bis die oberflächliche Schicht ausreichend ausgehärtet ist. Sie ist dann ausreichend ausgehärtet, wenn man mit einem Finger oder ei­ nem dünnen Hölzchen nicht mehr die Körner verschieben kann. Auf diese Weise ist sicher gestellt, dass beim Eingeben einer zweiten Schicht 28 das bereits eingestellte Gefüge der oberflächlichen Schicht 26 erhalten bleibt. Ausgehend von der Situation, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, wird nach Aus­ härten der oberflächlichen Schicht 26 eine zweite Schicht 28 eingebracht. Sie etwa 23 mm dick. Sie hat gröbere Körnung als die oberflächliche Schicht. Die oberflächliche Schicht 26 hat beispielsweise eine Körnung von 0,6 bis 1,6 mm, während die zweite Schicht 28 eine Körnung von 1 bis 6 mm auf­ weiset. Es wird vorzugsweise das selbe PU-Bindemittel für die beiden Schichten 26, 28 verwendet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Aussenflächen der Seitenwände 36 leicht nach innen geneigt. Der Aussenwinkel, der in Fig. 2 eingezeichnet ist, nämlich zwischen der unteren Hauptfläche 24 und einer Oberfläche der Seitenwand, liegt bei etwas mehr als 90 Grad, beispielsweise 92 Grad. Da­ durch ist einerseits das Entformen der Form 32 selbst aus einem Formhohl­ raum, in dem die Form 32 hergestellt wird, vereinfacht. Andererseits ist si­ chergestellt, dass die Kunststeine zusammen mit ihrer Form 32 fugenlos an­ einander gesetzt werden können, auch dann, wenn der Untergrund für die Verlegung leicht konvex gekrümmt ist. Zwei nebeneinander befindliche Kunststeine können durchaus einen Winkel von bis zu vier Grad einschlies­ sen.

Beim Einfüllen der zweiten Schicht 28 in die Form 32 wird die Form bis zu ihrem Rand gefüllt und oberflächlich glatt gestrichen. Sobald die Schichten 26, 28 ausreichend abgebunden haben, kann der Kunststein von der Un­ terlage 34 entfernt werden. Die Unterlage 34 hat vorzugsweise eine sehr glatte Oberfläche. Dadurch ist auch spätere Oberseite, also die obere Haupt­ fläche 20, des Kunststeins entsprechend glatt.

Die Form 32, die im wesentlichen einen Rahmen darstellt, bleibt innig mit dem Kunststein verbunden. Sie verleiht dem Kunststein eine Reihe von Vor­ zügen: die Ecken werden robuster; ein Abkrümeln oder Abstossen an den E­ cken während des Transportes, beim Handhaben usw. wird vermieden. Die Kunststeine haben konstante Abmessungen hinsichtlich ihrer Länge, Breite und Höhe. Aufgrund der Form ist es möglich, die Kunststeine formschlüssig miteinander zu verbinden, hierauf wird später noch eingegangen. Dieser Formschluss sichert den Zusammenhalt einer grösseren Fläche an verlegten Kunststeinen. Ein Austausch eines fehlerhaften oder defekten Steines ist einfach möglich. Aufgrund der passgenauen Fertigung gibt es keine Pass­ probleme beim nachträglichen Einsetzen eines Steines. Die Rahmen steifen die Kunststeine mechanisch aus. Die Herstellung des Kunststeins wird deutlich vereinfacht. Es werden keine wiederverwendbaren Formen benötigt, die gereinigt werden müssten. Lediglich eine Unterlage ist notwendig, die a­ ber einfach gereinigt werden kann.

Es ist aber durchaus auch möglich, den Rahmen später zu entfernen. Hierzu muss man nur darauf achten, dass er sich nicht mit dem Kunststein verbin­ det.

Fig. 3 zeigt eine Ausbildung des Kunststeins ähnlich Fig. 1. Dieser besteht nun aus drei Schichten 26, 28 und 40. Die Schichten haben unterschiedli­ che Färbung. Entscheidend ist, dass die oberflächliche Schicht 26 sich farb­ lich von den anderen Schichten unterscheidet, um einfach beim Verlegen die Oberfläche 20 erkennen zu können. Notwendig ist ein Farbunterschied der Schichten allerdings nicht.

Wie Fig. 3 zeigt, besteht der Formstein aus einer oberflächlichen Schicht 26 von etwa 5 mm Dicke, die als erste, unterste Schicht in einer Form erstellt wurde. Sie besteht aus Steinen einer Körnung 0,5 bis 1 mm, die PU- gebunden sind. Die zweite Schicht 28 ist etwa 23 mm dick. Zwischen ihr und der oberflächlichen Schicht 26 befindet sich eine netzförmige Armierung 42 aus reissfestem, nicht dehnbarem Kunststoffmaterial, das mit dem Polyu­ rethan eine starke Verklebung eingeht. Die Armierung 42 hat sehr weite, of­ fenen Maschen, sodass sie die Porenstruktur praktisch nicht beeinträchtigt. Verwendet werden können Glasfasermatten, weiterhin Matten aus PU- oder PVC. Die Matten haben die Struktur eines Netzes. Die Netzöffnungen sind mindestens 100 mal so gross wie der Durchmesser der Netzfäden. Die Figur zeigt ein Beispiel für ein Netz, das rechts aus einer Schnittfläche hinausragt.

Auf die Armierung 42, die auf die oberflächliche Schicht 26 aufgelegt ist, wird nach ausreichendem Aushärten der oberflächlichen Schicht 26 die zweite Schicht 28 aufgebracht. Sie hat eine Körnung von 1 bis 4 mm. Sie ist mit demselben PU gebunden wie die oberflächliche Schicht 26.

Es wird nun wiederum eine Armierung 42 entsprechend der ersten Armie­ rung aufgelegt. Vorzugsweise erfolgt dies frisch in die gerade glatt gestriche­ ne Schicht 28. Die Armierung 42 kann aber auch erst nach Aushärten der jeweiligen Schicht aufgelegt werden. Auf diese zweite Armierung wird nun eine dritte Schicht 40 mit einer Körnung 2 bis 8 mm aufgebracht, ebenfalls PU-gebunden. Sie hat eine Dicke von etwa 12 mm. Dadurch hat der Ge­ samtstein Dicke von etwa 40 mm. Durch die Armierung 42 wird ein Brechen des Steines bei unglücklicher Belastung oder bei schlechtem Untergrund weitgehend verhindert.

Fig. 4 zeigt perspektivisch eine Form, wie sie bereits aus Fig. 2 in ähnlicher Weise ersichtlich ist. Zusätzlich zu Fig. 2 hat die einstückige Form 32 Ta­ schen 44, die einen etwa zylindrischen Hohlraum 46 freilassen, der von der unteren Hauptfläche 24 zugänglich ist, wie Fig. 5 zeigt. Die Taschen 44 sind im Wesentlichen Zylindermäntel, die oben, zur oberen Hauptfläche 20 hin, abgeschlossen sind und einige mm beispielsweise 5 bis 8 mm unterhalb der Oberkante der Form 32 enden. Die Oberkante der Form liegt nach Fertig­ stellung des Kunststeins in der oberen Hauptfläche 20.

Die Taschen 44 sind an der Seitenwand offen. Hier ist ein Schlitz 28 in der Seitenwand 36 vorgesehen, der von der Unterkante der Form 32 beginnt und sich praktisch über die gesamte Höhe der Tasche 44 bis zu ihrer oberen, ab­ schliessenden Wand erstreckt. Der Schlitz 48 ist deutlich weniger breit als der Durchmesser des Hohlraums 46.

Die Taschen 44 sind in geeignetem Abstand von einer Ecke der Form über die Länge einer Seitenwand 36 verteilt. In die Hohlräume 46 und Schlitze 48 können Verbinder 50 eingesetzt werden. Sie bestehen aus zwei nahezu zy­ lindrischen, im wesentlichen kegelstumpfförmigen Haltekörpern 52 und ei­ nem diese beiden Haltekörper verbindenden Zwischensteg 54. Der Zwi­ schensteg ist in seinen Abmessungen so ausgebildet, dass er in den Schlitz 48 passt, und diesen ausfüllt, wie Fig. 7 zeigt. Es wird jeweils ein Haltekör­ per in einem Hohlraum 46 aufgenommen, wie man aus Fig. 7 ersehen kann. Es steht dann ein Teil des Zwischensteges 54 und der zweite Haltekörper 52 des Verbinders 50 nach aussen vor. Dort kann ein weiterer Rahmen eines Kunststeins angesetzt werden, der an gleicher Stelle eine Tasche 44 auf­ weist. Die Taschen 44 sind so versetzt angeordnet, dass die Kunststeine in der jeweils gewünschten Verlegeweise aneinandergesetzt werden können. Wenn sich die Schlitze 48 beispielsweise in einem Abstand von 25% der Länge einer Seitenwand 36 von der Ecke befinden, ist eine Verlegung im Versatz und auch eine Verlegung mit Kreuzfugen möglich.

Die Form 32 nach den Fig. 4, 5 und 7 hat einen umlaufenden Steg 38. Von diesem springen Stützteile 56 vor, die einen zylindrischen Mittelkörper haben, der über einen schmalen Steg mit der benachbarten Seitenwand 36 verbunden ist. Auch diese Stützteile 56 enden unterhalb der Ebene der obe­ ren Hauptfläche 20. Sie dienen der passgenauen Aufnahme eines Einsatzes 58, wie er in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Dieser Einsatz ist wie der Rahmen ebenfalls einstückig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Er kann aber auch aus Metall oder einem anderen Material gefertigt sein. Er bildet eine Vielzahl von kleinen, quadratischen Zellen aus. Seine eine Oberfläche liegt dabei in einer Ebene und hat dabei im Wesentlichen Gitterstruktur, seine andere Oberfläche wird zusätzlich durch eine Vielzahl von Ausnehmungen 60 strukturiert. Diese bilden Durchlässe, wenn der Einsatz 58 mit der be­ sagten Fläche auf einem Untergrund aufliegt. Insgesamt hat der Einsatz 58 also ein sehr hohes Durchlassvermögen für Wasser quer zu seiner Hauptflä­ che. Aufgrund der Ausnehmungen 60 hat er auch ein grosses Querleitver­ mögen, dies auch dann, wenn seine andere Oberfläche auf einer ebenen, wasserdichten Fläche aufliegt.

Der Einsatz 58 kann unterhalb eines Kunststeins angeordnet werden, wie dies in Fig. 1 für die Gummimatte 30 dargestellt wurde. Beispielsweise bei Pferdeställen ist es günstig, zunächst erst eine Lage aus den Einsätzen 58 auf einen Boden, beispielsweise Betonboden, zu legen und darauf Kunststei­ ne aufzulegen. Dadurch wird jede Flüssigkeit die einmal die Kunststeine passiert hat, rasch im Bereich der Einsätze 58 abgeführt.

Die Einsätze 58 können aber auch in die Form 32 eingesetzt werden, bevor diese mit der Mischung aus Körnern und PU-Kleber in wenigstens zwei Schichten 26, 28 angefüllt wird. Der Einsatz 58 hat geschlitzte Ringbereiche 63, die die Stützteile 56 umgreifen, siehe Fig. 7. Dadurch steift der Einsatz 58 die Form aus und bildet eine Armierung. Die Randbereiche des Einsatzes liegen auf dem Steg 38 auf.

Claims (10)

1. Kunststein der a) plattenförmig ist, der b) zusammen gesetzt ist aus kör­ nigem Gut, das aus gebrochenen Natursteinen gewonnen ist und das mittels eines Polyurethanklebers gebunden ist, der c) in einer Form her­ gestellt ist, der d) eine oberflächliche Schicht (26), die aus feineren Kör­ nern mit Polyurethankleber zusammengesetzt ist als der darunter befind­ liche Anteil des Kunststeins, und der e) durchgehende Poren aufweist.

2. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Natur­ steine eine Körnung von 1-6 mm aufweisen und angefärbt sind.

3. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gebro­ chenen Natursteine eine Körnung zwischen 0,6 und 1,6 mm aufweisen.

4. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus 87 bis 96 Gewichtsprozent Körnern aus Natursteinen und 13 bis 4 Ge­ wichtsprozent an Polyurethanklebern erstellt ist.

5. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein Poren­ volumen bei maximal 30%, typischerweise bei 15% liegt.

6. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oberflächli­ che Schicht (26) eine Körnung von 0,2-1,8 mm aufweist und dass die darunter befindliche Schicht (28) eine Körnung von 1-4 mm aufweist.

7. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner mindestens eine Abmessung von 0,2 mm, vorzugsweise mindestens 0,5 mm und insbesondere mindestens 0,8 mm haben.

8. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Rahmen hat, der Seitenflächen (36) des Kunststeins bedeckt und mit die­ sen Seitenflächen (36) dauerhaft verbunden ist.

9. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine in­ nenliegende Armierung (42) aufweist.

10. Verfahren zum Herstellen eines Kunststeins nach einem der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte ausgeführt werden

• a) es wird eine Form vorbereitet,
• b) in die Form wird zunächst eine Schicht, z. B. die aus den feineren Körnern und Polyurethan bestehende, oberflächliche Schicht (26), einge­ geben und diese ausgeglichen,
• c) es wird gewartet, bis diese eine Schicht (26) soweit ausgehärtet ist, dass ihre Körner durch das nun nachfolgende Aufbringen einer weiteren Schicht (28) nicht mehr bewegt werden können und
• d) es wird eine weitere Schicht (40) aus Körnern und Polyurethanbin­ demitteln aufgebracht.