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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von
Pflastersteinen, insbesondere von Natur-Pflastersteinen, nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
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Üblicherweise
sind z.B. in der Bundesrepublik Deutschland die Straßen und/oder
Plätze
von historischen Städten
bzw. Altstadtkernen größtenteils mit
Granit- bzw. Kalksteinpflaster belegt. Durch den im Laufe der Zeit
erfolgten Verkehrabrieb werden die entsprechenden Pflastersteine
ebenflächig
abgenutzt. Ferner erhalten Sie eine glatte Oberfläche, so dass
sie recht lauffreundlich sind. Die mangelnde Qualität des noch
zur Verfügung
stehenden Pflasters, wie auch die stark nachlassende Handwerkskunst
der heutigen Akkordpflasterer sind die Ursache dafür, dass
die alten Pflastersteine gegen Kunststeine (z.B. Betonsteine) ausgetauscht
werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Natur-Pflasterstein
zu schaffen, der ein antikes Aussehen besitzt und kostengünstig herstellbar
ist. Außerdem
sollen durch die Erfindung ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung
solcher Pflastersteine bereitgestellt werden.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Der
wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass nach ihm Natur-Pflastersteine mit einem antiken Äußeren herstellbar
sind, die eine typische glatt abgefahrene, zu den Seitenflanken
hin leicht abfallende Oberfläche besitzen
und bei denen zudem die Oberflächenkanten
allseitig maschinell nach gebrochen sind, so dass die Bruchoptik
voll zur Geltung kommt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht
darin, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Natur-Pflastersteine
mit einem antiken Äußeren in
den jeweiligen unterschiedlichen speziellen Größen herstellbar sind.
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Vorteilhafterweise
besitzen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Natur-Pflastersteine einen nach allen Seiten umlaufenden Abstandshalter,
der nach dem Verlegen nicht erkennbar ist, da er im mittleren oder
unteren Bereich der Pflastersteine angeordnet ist. Der Vorteil solcher Abstandshalter
besteht darin, dass sie die gesamten Schubkräfte des Verkehrs aufnehmen,
so dass die oberseitige Fuge zwischen benachbarten Pflastersteinen
nur noch eine optische Funktion besitzt. Da die die Abstandshalter
aufweisenden Natur-Pflastersteine
an Ihrer Auflagefläche
größer als
an Ihrer Kopf-Nutzseite
sind, liegen sie wegen der Abstandshalter an allen Seitenflanken „knirsch" an den benachbarten
Steinen an, so dass ein Verschieben der Steine unmöglich ist.
Ebenso kann ein in die Fugen zwischen benachbarten Pflastersteinen
eingebrachtes Fugenmaterial nicht nach unten abwandern. Wegen der
speziellen Ausgestaltung der Fugen einer besonderen Ausgestaltung
der Pflastersteine wird weitgehend verhindert, dass das in die Fugen
eingebrachte Material nach oben aus den Fugen austritt. Ferner sind
die die Abstandshalter aufweisenden Pflastersteine kalibriert und
somit auf ein vorher abgezogenes Pflasterbett einfach wie Betonsteine
zu verlegen, wobei ein ganz wesentlicher Vorteil darin besteht,
dass die Oberflächen
der verlegten Pflastersteine nicht von tatsächlichen alten und gebrauchten Steinen
zu unterscheiden sind. Auf diese Weise wird dafür Sorge getragen, dass die
charakteristischen Erscheinungsformen von Stadtbildern und Plätzen weitgehend
erhalten bleiben.
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Im
Folgenden werden die Erfindungen und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang
mit den Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 in
schematischer Darstellung eine Ansicht von oben auf eine Anlage
zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
wobei diese Anlage bevorzugt fünf
Stationen zur Bearbeitung der Pflastersteine aufweist;
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2 einen
Schnitt durch die Magazineinrichtung zur Zuführung einzelner Reihen von
Pflastersteinen auf eine Transporteinrichtung, von der die Pflastersteine
reihenweise zu den einzelnen Bearbeitungsstationen geführt werden;
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3 eine
Darstellung zur Erläuterung
einer ersten Bearbeitungsstation, in der die oberseitigen Kanten
der Pflastersteine mit der Hilfe von rotierenden Schlagwerkzeugen
abgebrochen werden;
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4 eine
Darstellung zur Erläuterung
einer zweiten Bearbeitungsstation, in der in den Pflastersteinen
mit der Hilfe von Fräswerkzeugen
die seitlichen Abstandshalter hergestellt werden;
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5 eine
Darstellung zur Erläuterung
der Funktion einer dritten Bearbeitungsstation, in der zumindest
die seitlichen Oberflächenbereiche
der Pflastersteine mit der Hilfe von speziellen Fräswerkzeugen
abgerundet werden;
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6 eine
Darstellung zur Erläuterung
einer vierten bzw. fünften
Bearbeitungsstation, in der die Oberfläche der Pflastersteine mit
der Hilfe von rotierenden Bürsten
grob bzw. fein nachbearbeitet werden;
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7 bis 10 Weiterbildungen
der Erfindung.
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Gemäß 1 wird
das erfindungsgemäße Verfahren
bevorzugt auf einer Anlage ausgeführt, die im wesentlichen ein
Magazin 1, aus der Reihen von Pflastersteinen 10 einer
Transporteinrichtung 12 zuführbar sind, ein Förderband 3,
durch das die der Transporteinrichtung 12 zugeführten Reihen
von Pflastersteinen 10 einzelnen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen
A, B, C, D und E zur Bearbeitung insbesondere der einen Längskanten
der Pflastersteine 10 zuführbar sind, eine Wendeeinrichtung 71,
mit deren Hilfe die in den genannten Bearbeitungsstationen A bis
E bearbeiteten Pflastersteine 10 jeweils um einen Winkel
von 90° drehbar
sind, und eine Transportvorrichtung 20 umfasst, mit deren
Hilfe die jeweils um den Winkel von 90° gedrehten Pflastersteine 10 wieder
in einer Reihe anordenbar und zu der Transporteinrichtung 12 zur
Bearbeitung der anderen Längskanten
der Pflastersteine 10 zuführbar sind.
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In
der Magazineinrichtung 1 sind die zu bearbeitenden Pflastersteine 10 vorzugsweise
im Verbund angeordnet, wobei in der Pfeilrichtung P1 jeweils eine
Reihe von Pflastersteinen 10, z.B. über ein schräg abfallendes
Rollenband 11, auf die Transporteinrichtung 12 geschoben
wird. Die Transporteinrichtung 12 weist vorzugsweise ebenfalls
die Form eines Rollenbandes auf. Sie kann jedoch auch ein an sich
bekanntes Förderband
herkömmlicher
Bauart sein. Die aus den Pflastersteinen 10 bestehende
Reihe wird von Mitnehmern 31 einer Fördereinrichtung, vorzugsweise
eines Förderbandes 3,
ergriffen, das seitlich neben der Transporteinrichtung 12 angeordnet
ist. Das Förderband 3 dreht
sich in der Richtung der Pfeile P2, um die Reihen der Pflastersteine 10 aufeinanderfolgend
zu den Arbeitsstationen A, B, C, D und E zu transportieren, die
entlang der Transporteinrichtung 12 angeordnet sind.
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Die
Transporteinrichtung 12 kann zur Anpassung an unterschiedliche
Pflastersteinhöhen
höhenverstellbar
ausgebildet sein (siehe Pfeil P10 in 2). Ein
Vorteil besteht dabei darin, dass dann ein entsprechendes Einstellen
der Werkzeuge der einzelnen Bearbeitungsstationen A bis E entfallen
kann.
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An
der dem Förderband 3 gegenüberliegenden
Seite der Transporteinrichtung 12 befindet sich ein balkenförmiges Führungsteil 5,
das quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung 12 in
der Richtung des Pfeils P3 bewegbar ist. Das Förderband 3 und das
Führungsteil 5 sind
parallel zur Transporteinrichtung 12 derart angeordnet,
dass die einzelnen Pflastersteine 10 zwischen ihnen gegen eine
Bewegung quer zur Transportrichtung der Transporteinrichtung 12 gesichert
in der Transportrichtung gefördert
werden.
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Vorzugsweise
befindet sich am Anfang des Führungsteiles 5 ein
sich von außen
schräg
zur Transporteinrichtung 12 hin verengendes Führungsende 51,
mit dessen Hilfe die einzelnen Pflastersteine 10 der aus
dem Magazin 1 auf die Transporteinrichtung 12 geförderten
Pflastersteinreihen in den Raum zwischen die Führungseinrichtung 5 und
das Förderband 3 hineinbefördert und
quer zur Förderrichtung
zueinander ausgerichtet werden. An der Stelle des beschriebenen
Führungsendes 51 und des
quer zur Transportrichtung beweglichen Führungsteiles 5 kann
auch eine Tasteinrichtung vorgesehen sein, die den Abstand zwischen
dem Führungsteil 5 und
dem Förderband 3 automatisch
in Abhängigkeit
von der Breite der auf der Transporteinrichtung 3 zugeführten Pflastersteine 10 beispielsweise
photoelektronisch (z.B. mit Photozellen) erfasst und einstellt.
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In
einer ersten Bearbeitungsstation A werden gemäß 3 die einen
oberen Längskanten
der einzelnen Pflastersteine 10 der Pflastersteinreihen vorzugsweise
mit der Hilfe von Werkzeugen 8, bei denen es sich gemäß 3 vorzugsweise
um um eine Achse 82 rotierende Schlagwerkzeuge 81 handelt,
gebrochen. Auf diese Weise entstehen die bei antiken Pflastersteinen üblichen
unregelmäßigen Kanten.
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Gemäß 4 können wahlweise
in einer weiteren Bearbeitungsstation B die oberen Endbereiche der
Pflastersteine 10 mit der Hilfe von um eine Achse 94 rotierenden
Fräswerkzeugen 9 entlang
der einen Längskanten
der Pflastersteine 10 entfernt werden, so dass die Pflastersteine 10 im
oberen Endbereich eine kleinere Breite B1 aufweisen als im unteren
Bereich, in dem sie die Breite B2 besitzen. Die Vorteile dieser
Ausgestaltung der Pflastersteine 10 wird später noch
näher erläutert werden.
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Wenn
die Pflastersteine 10 durch beide Bearbeitungsstationen
A und B bearbeitet werden, ist es vorteilhaft, die Pflastersteine 10 zunächst in
der Bearbeitungsstation B und danach in der Bearbeitungsstation
A zu bearbeiten, wobei die Bearbeitungsstation B vor der Bearbeitungsstation
A angeordnet ist.
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In
einer nachfolgenden Bearbeitungsstation C werden die Oberflächen der
Pflastersteine 10 vorzugsweise mit der Hilfe von ausgehöhlten bzw.
konkaven Fräswerkzeugen 6 derart
bearbeitet, dass sie zumindest im Außenbereich bogenförmig nach
unten verlaufen, d.h. also gewölbt
sind, wie dies tatsächlich bei
Antik-Pflastersteinen der Fall ist. Hierzu werden gemäß 5 die
konkaven Fräswerkzeuge 6,
die sich jeweils um eine Horizontalachse 61 drehen, von oben
her in Richtung der Pfeile P5 an die Pflastersteine heranbewegt,
wobei vorteilhafter Weise jeder Längskante eines Pflastersteines 10 ein
eigenes Fräswerkzeug 6 zugeordnet
ist. Da sich gemäß 1 das
Führungsteil 3,
an der ein Fräswerkzeug 6 befestigt
ist, in Richtung des Pfeils P3, wenn quer zur Transportrichtung
P6 der Transporteinrichtung 12 größere Pflastersteine 10 bearbeitet werden,
nach außen
oder nach innen bewegt, wenn quer zur Transportrichtung P6 kleinere
Pflastersteine 10 bearbeitet werden, erfolgt vorteilhafter
Weise eine automatische Anpassung der Anlage an unterschiedliche
Steinbreiten B2. An der Stelle der erläuterten Fräswerkzeuge 6 können auch übliche Teller- oder Topfschleifer
verwendet werden, um an den Pflastersteinen 10 das erläuterte bogenförmige Oberflächenprofil
zu erzeugen. Auch kann das bogenförmige Oberflächenprofil in
mehreren Arbeitsgängen
erzeugt werden.
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In
den nachfolgenden Bearbeitungsstationen D und E befinden sich oberhalb
der Pflastersteine 10 Bearbeitungsbürsten 2 bzw. 4,
mit denen die in der Bearbeitungsstation C erzeugte Oberflächen der Pflastersteine 10 nachbearbeitet
werden, wobei die um die Achsen 41 bzw. 21 drehbaren
Bürsten 4 bzw. 2 so
ausgestaltet sind, dass zunächst
in der Bearbeitungsstation D eine Grobbearbeitung und danach in der
Bearbeitungsstation E eine Feinbearbeitung der Oberflächen der
Pflastersteine 10 erfolgt.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die beschriebene Reihenfolge der einzelnen
Bearbeitungsstationen A bis E je nach Anforderung beliebig verändert werden
kann. Auch können
wahlweise einzelne Bearbeitungsstationen weggelassen oder es können zusätzliche
Bearbeitungsstationen hinzugefügt
werden.
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Gemäß der 7 können alternativ
zu den entsprechend der 3 verwendeten Schlagwerkzeugen 81 zum
Brechen der oberen Längskanten
der Pflastersteine 10 um von oben in der Richtung P7 an die
Längskanten
der Pflastersteine 10 schräg annäherbare Meißelwerkzeuge 82 bzw.
sogenannte Stockhammer verwendet werden.
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Gemäß 1 werden
die in den Stationen A bis E bearbeiteten Pflastersteine 10 einer
Endstation 7 zugeführt,
in der die einzelnen Pflastersteine 10 in der Wendeeinrichtung 71 jeweils
um 90° gedreht
und danach in Pfeilrichtung P4 einer Transportvorrichtung 20 zugeführt werden,
die aus den einzelnen gedrehten Pflastersteinen 10 wieder
Pflastersteinreihen herstellt und diese in einer nicht näher dargestellten
Weise wieder der Transporteinrichtung 12 zuführt, so dass
nachfolgend die Operationen der Bearbeitungsstationen A bis E an
den um 90° gedrehten
Pflastersteinen 10 ausgeführt werden. Insbesondere werden die
in Bezug beim ersten Durchgang bearbeiteten einen Längskanten
nun die um 90° gedrehten
anderen Längskanten
in der beschriebenen Weise bearbeitet.
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Gemäß den 8 und 9 ist
es denkbar, die Pflastersteine 10 in der Bearbeitungsstation
B insbesondere mit den dargestellten Fräswerkzeugen 92 so
zu bearbeiten, dass die an den Längskanten entstehenden
Vertiefungen bzw. Ausfräsungen
von der Oberfläche
der Pflastersteine 10 jeweils schräg nach innen verlaufen, so
dass zwischen zwei benachbarten Pflastersteinen 10 gemäß 9 eine nach
unten breiter werdende Fuge 93 entsteht. Dadurch wird verhindert,
dass sich in der Fuge 93 enthaltenes Fugenmaterial nach
oben "arbeitet" und aus der Fuge 93 austritt.
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Die
benachbarten Pflastersteine 10 liegen gemäß 9 unterhalb
der Fugen 93 mit zwei Seitenflächen 95 flächig aneinander
an, so dass im verlegten Pflaster verhindert wird, dass die Pflastersteine 10 bei
Belastungen gegeneinander verdreht werden und sich verschieben.
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Bei
den in der beschriebenen Weise bearbeiteten Pflastersteinen 10 handelt
es sich vorzugsweise um Natursteine, wie Granit- oder Kalkstein-Pflastersteine. Es ist
jedoch auch denkbar Kunststeine, wie Betonsteine, in der beschriebenen
Weise zu bearbeiten und zu gestalten.
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Schließlich zeigt
die 10 eine besonders preisgünstige Variante der vorliegenden
Anlage, bei der eine relativ aufwändige Drehung der einzelnen Pflastersteine 10 sowie
eine Rückführung derselben zur
Transporteinrichtung 12 gemäß 1 nicht
erforderlich sind. Einzelheiten der 10, die
bereits im Zusammenhang mit anderen Figuren erläutert wurden, sind in der entsprechenden
Weise bezeichnet. Die Pflastersteine 10 werden wieder reihenweise, z.B.
aus der Magazineinrichtung 1, der Transporteinrichtung 12 zugeführt und
von dieser zu den einzelnen Stationen befördert. Beispielsweise werden
in der schematisch dargestellten Bearbeitungsstationen A die Längskanten
bearbeitet, in der Bearbeitungsstation B die Fugen 93 hergestellt
und in der Bearbeitungsstation C die Außenbereiche der Oberflächen der
Pflastersteine 10 abgerundet. Am Ende der Förderlinie
werden die einzelnen Pflastersteine 10 von der Transporteinrichtung 12 auf
eine weitere entsprechende Transporteinrichtung 12' befördert, die
unter einem Winkel von 90° zur
Transporteinrichtung 12 verläuft. An dieser weiteren Transporteinrichtung
sind weitere Bearbeitungsstationen A', B' und
C' angeordnet, die
im wesentlichen den Bearbeitungsstationen A, B und C entsprechen.
Da jedoch die Transporteinrichtungen 12 und 12' gegeneinander um
90° gedreht
sind, werden durch die Bearbeitungsstationen A, B und C bzw. A', B' und C' die um 90° versetzen
einen bzw. anderen Längskanten
der Pflastersteine 10 bearbeitet.