Besonders
häufig
werden frisch gefertigte, abgebundene Betonsteine, insbesondere
Betonpflastersteine, einer derartigen Nachbehandlung unterworfen,
im Verlauf welcher die Oberflächen und/oder
die Kanten angeschlagen bzw. gebrochen werden, um auf diese Weise
das Erscheinungsbild an natürliche
Steine anzupassen. Hierzu werden die Betonsteine in größerer Anzahl
in eine Drehtrommel eingebracht und dort "gerumpelt", wobei sich die Oberflächen und
Kanten der Steine gegenseitig anschlagen und die so behandelten
Steine in einem "gealterten" Zustand die Trommel
verlassen. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 29 22 393 bekannt.
Bei
der Behandlung der Betonsteine in einer Drehtrommel werden auch
Oberflächen
und Kanten bearbeitet, die, z.B. bei Verwendung der gealterten Steine,
in einem Pflaster gar nicht sichtbar sind. Insoweit wird eine unnötige Energie-
und Zeitverschwendung betrieben. Weiterhin ist es erforderlich,
die behandelten und die Drehtrommel verlassenden Betonsteine zum
Versand in regelmäßiger Anordnung
auf eine Palette aufzubringen, was einen unangemessenen hohen Arbeits-
und Zeitaufwand erfordert.
Aus
dem Stand der Technik sind zur Sortierung der Steine Sortieranlagen
bekannt, die die Steine entsprechend ausrichten und palettenförmig anordnen.
Derartige Sortieranlagen verursachen hohe Anschaffungs- und Betriebskosten
und weisen darüber
hinaus einen entsprechenden Platzbedarf auf.
Aus
der
DE 36 21 276 C2 ist
ein Verfahren bekannt, bei dem Betonsteine einlagig in regelmäßiger Anordnung
auf eine tafelförmige
Unterlage aufgebracht werden. Anschließend werden die freiliegende
Oberfläche
und die angrenzenden freiliegenden Kanten oder im wesentlichen nur
die Kanten der Betonsteine mittels einer vibrierenden Klopf- oder Schlageinrichtung
unregelmäßig angeschlagen.
Durch
dieses Verfahren kann auf eine nachfolgende Sortiereinrichtung verzichtet
werden, da die Produktionslage nicht verändert wird. Die Schlagwerkzeuge
der Schlageinrichtung sind an einem beweglichen Wagen angeordnet,
der diese über
die Oberflächen
der Steine hinweg führt,
sodass die freien Oberflächen
und die oben liegenden Kanten der Steine von den Schlagwerkzeugen
unregelmäßig angeschlagen
werden.
Von
Nachteil bei diesem Verfahren ist jedoch, dass die derart gealterten
Steine künstlich
bearbeitet und nicht natürlich
gealtert aussehen. Ein idealer Kantenbruch der Steine, wie er durch
das Rumpeln der Steine in einer Drehtrommel entsteht, ergibt sich
durch die Anwendung des Verfahrens der gattungsgemäßen Schrift
nicht.
Aus
der
EP 0 860 258 B2 ist
eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei dem die Steine in
einer oder zwei Lagen, vorzugsweise in ihrer Produktionslage, zwischen
zwei Elementen, vorzugsweise Platten, angeordnet werden. Dabei steht
die untere Platte, auf der die Betonsteine aufliegen, in Wirkverbindung
mit einer Vibrationseinrichtung. Durch die Vibrationseinrichtung
werden die Steine in Bewegung gebracht, sodass sich diese zwischen
den Platten hin- und herbewegen. Dabei schlagen sich die Steine sowohl
gegenseitig als auch an der oberen und der unteren Platte an, wodurch
die Kanten an der Oberseite und Unterseite gebrochen werden. Außerdem werden
die Ober- sowie die Unterseiten der Steine durch die jeweils zugeordneten
Platten angeschlagen. Die vertikalen Seitenkanten der Betonsteine
sowie die Seitenflächen
werden durch die jeweils angrenzenden Betonsteine gebrochen bzw.
angeschlagen.
In
Versuchen hat sich herausgestellt, dass der Kantenbruch um so schlechter
wird, je größer der zu
alternde Stein ist. Dies resultiert daraus, dass der Anschlagwinkel
umso flacher wird desto größer der zwischen
den Platten angebrachte Stein ist. Aus dem flachen Anschlagwinkel
resultiert ein ungünstiger Bruch
der Kanten.
Analog
zu dem Alterungsverfahren mittels der Drehtrommel besteht der Nachteil,
dass Flächen und
Kanten der Steine bearbeitet werden, die möglicherweise gar nicht sichtbar
sind, wodurch eine unnötige
Energie- und Zeitverschwendung betrieben wird. Darüber hinaus
ist die notwendige Bearbeitungszeit, insbesondere bei ab gebundenen
Betonsteinen, hoch und der Kantenbruch nicht ideal.
Aus
dem allgemeinen Stand der Technik ist ein von der Baustoffwerke
Gebhart & Söhne GmbH & Co. KG verwendetes
Alterungsverfahren bekannt, bei dem die Steine auf eine Unterlage
aufgebracht werden. Anschließend
werden auf die zu bearbeitenden Oberflächen der Steine im wesentlichen
frei bewegliche Schlagkörper
aufgebracht werden. Die Steine und die Schlagkörper werden durch eine vibrierende
Bewegung der Unterlage zueinander derart in Bewegung gebracht, dass
die Schlagkörper
auf die Oberfläche
und die angrenzenden, freiliegenden Kanten der Steine schlagend
einwirken. Daraus ergibt sich eine schnelle und effektive Alterung
der Oberfläche
der Steine und der daran angrenzenden freiliegenden Kanten. Die
Stärke
der Bewegung der Steine und der Schlagkörper ist bedingt durch die
Vibration sowie die Anzahl der Schlagkörper und deren Gewicht. Die
Schlagkörper
werden von der Oberfläche
der Steine, auf der diese aufliegen, nach oben abgestoßen. Bedingt
durch die Schwerkraft fallen die Schlagkörper anschließend wieder
auf die Oberfläche
der Steine zurück
und schlagen mit diesen zusammen bzw. wirken auf diese "alternd" ein. Die Steine
werden durch das zufällige
Hochschleudern der Schlagkörper
und das ebenfalls zufällige
Zurückfallen
der Schlagkörper
unregelmäßig angeschlagen. Dadurch
entsteht eine Optik, die der eines natürlich gealterten Steines entspricht.
In
einer Ausführungsform
dieses Alterungsverfahrens ist vorgesehen, dass die Steine in ihrer Produktionslage
gealtert werden. Die Steine können dabei
einlagig auf die vorzugsweise tafelförmige Unterlage aufgebracht
werden. Daraufhin werden die Schlagkörper auf die Oberfläche der
Steine aufgelegt, wobei die Unterlage anschließend oder bereits vor dem Auflegen
der Schlagkörper
in Vibration versetzt wird. Die Alterung einer gesamten Produktionslage
von Steinen kann somit zeit- und energiesparend durchgeführt werden.
Das Ergebnis entspricht dabei wenigstens dem Ergebnis von in einer
Trommel gealterten Steinen.
Eine
anschließende
Sortierung der Steine ist bei dem Verfahren der Baustoffwerke Gebhart & Söhne GmbH & Co. KG nicht
notwendig.
In
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Unterlage, auf welche die Steine aufgelegt werden,
mit einer Umrandung versehen ist, durch die die aufgebrachten Steine
in ihrer seitlichen Bewegung begrenzt werden. Vorgesehen ist dabei,
dass die Umrandung die Steine mit Spiel umgibt, so dass die Steine
zueinander einen Abstand einnehmen können, der ein Einwirken der
Schlagkörper
zwischen zwei angrenzenden Kanten der Steine und/oder eines Steines
und der Umrandung ermöglicht.
Vorgesehen ist dabei, dass die Umrandung die Oberfläche der
Steine in vertikaler Richtung überragt, so
dass eine seitliche Begrenzung für
die Schlagkörper
ausgebildet wird. Die seitliche Begrenzung beschränkt dabei
die Bewegung der Schlagkörper
im wesentlichen auf die Oberfläche
der Steine. Nach der Bearbeitung ist vorgesehen, die Schlagkörper wieder von
der Oberfläche
der Steine zu entfernen.
Eine
Ausbildung der Schlagkörper
ist gemäß dem Verfahren
der Baustoffwerke Gebhart & Söhne GmbH & Co. KG aus Hartmetall,
Metall oder Stahl vorgesehen, wobei die Schlagkörper magnetisch von der Oberfläche der
Steine abgehoben werden sollen. Hierzu ist vorgesehen, oberhalb
der Oberfläche
der Steine einen Magnet anzuordnen. Der Abstand des Magnets von
der Oberfläche
der Steine wird dabei derart gewählt,
dass die Schlagkörper
den Magnet während
der Bearbeitung der Oberfläche
der Steine nicht berühren.
In
Versuchen hat sich herausgestellt, dass sich während der Alterung der Steine,
d.h. während die
Schlagkörper
auf die Oberfläche
der Steine einwirken, eine dichte Staubwolke bildet, die ein Bedienen
der Vorrichtung erheblich erschwert. Darüber hinaus entstehen durch
die schlagende Einwirkung Bruchstücke sowohl auf der Oberseite
der Steine als auch zwischen den Steinen. Ein Zusammenschieben der
Steine, um diese anschließend
auf eine Palette aufzubringen und dort zu stapeln, wird durch die Bruchstücke erschwert.
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum künstlichen Altern
von Steinen zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile des Standes
der Technik löst,
insbesondere verhindert, dass der Alterungsprozess bzw. ein Weitertransport
der Steine durch Staubwolken und Bruchstücke erschwert wird.
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe auch durch Anspruch 20 gelöst.
Durch
die erfindungsgemäß Lösung werden die
durch die schlagende Einwirkung mittels der Schlagkörper entstehenden
Bruchstücke
sowie der entstehende Staub unmittelbar bzw. während des Alterungsprozesses
abgesaugt. Dadurch wird eine Behinderung der Bedienperson bzw. eine
Belastung der Umgebung mit Gesteinsstaub vermieden. Des weiteren
wird weitgehend verhindert, dass zwischen die Steine Bruchstücke eindringen
oder Bruchstücke
auf den Steinen zu liegen kommen und somit eine Weiterbearbeitung
bzw. ein Weitertransport der Steine behindert wird.
Dadurch,
dass die Absaugeinrichtung einen die Oberfläche der zu bearbeitenden Steine
wenigstens annähernd umfassenden
Saugbereich aufweist, ist gewährleistet,
dass der entstehende Staub weitgehend abgesaugt wird.
Von
Vorteil ist es, wenn der Saugbereich eine Grundfläche aufweist,
welche wenigstens der horizontalen Ausdehnung der im Verbund auf
der Unterlage angeordneten Steine entspricht, wobei Seitenwände ausgebildet
sind, welche geeignet sind, die im Verbund angeordneten Steine seitlich
zu fassen.
Somit
ist der Saugbereich in etwa schachtelförmig ausgebildet, wobei die
offene Seitenfläche
des schachtelförmigen
Saugbereichs der Oberfläche
der Steine zugewandt ist und vorzugsweise die Seitenwände die
im Verbund angeordneten Steine seitlich umfassen.
Der
Saugbereich stellt somit, wenn die Seitenwände die im Verbund angeordneten
Steine seitlich umschließen,
einen annähernd
geschlossenen Raum dar. Der durch die Bearbeitung der Steine entstehende
Staub und dergleichen wird somit im wesentlichen auf diesen geschlossenen
Raum beschränkt.
Dies hat sowohl bezüglich
der Absaugung als auch für
die gesamte Arbeitsumgebung und die bedienende Person deutliche
Vorteile. In Versuchen hat sich hierbei ein überraschend gutes Ergebnis
herausgestellt.
Von
Vorteil ist es, wenn die Grundfläche durch
die Unterseite eines zur Ablage und/oder Entnahme der Schlagkörper vorgesehenen
Magneten gebildet ist. Die Seitenwände können dabei vorzugsweise rahmenförmig angeordnet
und direkt oder mittels weiterer Elemente mit der Unterseite des
Magneten verbunden sein. Eine Ausbildung des Saugbereichs mit einer
Grundfläche,
welche die Unterseite des Magneten darstellt und einer rahmenförmigen Anordnung
der Seitenwände
an der Unterseite des Magneten hat sich als besonders geeignet herausgestellt.
Vorgesehen sein kann dabei, dass der Magnet und somit auch der Saugbereich
mittels einer Führungseinrichtung
bzw. einer Hubeinrichtung (beispielsweise einer Hydraulikeinrichtung
oder dergleichen) an die Oberfläche
der Steine herangeführt wird.
Somit kann die gleiche Führungseinrichtung, die
zum Abheben und/oder Auflegen der Schlagkörper auf die Oberfläche vorgesehen
ist, gleichzeitig dafür
verwendet werden, den Saugbereich der Absaugeinrichtung so zu positionieren,
dass der beim Altern der Steine entstehende Staub und die Bruchstücke zuverlässig abgesaugt
werden können.
In einfacher Weise können
die Seitenwände
eine Höhe aufweisen,
welche gewährleistet,
dass die Schlagkörper
während
des Alterungsprozesses die Unterseite des Magneten nicht kontaktieren.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Seitenwände während des Alterungsprozesses
wenigstens einen oberen Bereich der Steine umschließen, jedoch
der Abstand zwischen der Oberfläche
der Steine und der Unterseite des Magneten so groß ist, dass
die Schlagkörper
die Unterseite des Magnets während
des Alterungsprozesses nicht berühren
können.
Auch
wenn sich ein seitliches Umschließen des oberen Bereichs der
Steine durch die Seitenwände
des Saugbereiches als vorteilhaft herausgestellt hat, ist dies jedoch
nicht zwangsläufig
notwendig. Die Unterkante der Seitenwände kann während des Alterungsprozesses
auch oberhalb der Oberkante der Steine positioniert sein, so dass
der Alterungsprozess gegebenenfalls beobachtet werden kann. Der Abstand
zwischen der Oberfläche
der Steine und der Unterkante der Seitenwände sollte dabei jedoch nicht größer sein
als der Durchmesser der Schlagkörper, damit
verhindert wird, dass die Schlagkörper durch den Spalt entweichen.
In diesem Fall ist zur Begrenzung der seitlichen bzw. horizontalen
Bewegung der Steine eine zusätzliche
Umrandung auf der Unterlage, welche die Steine umgibt bzw. umfasst,
vorteilhaft.
In
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Absaugeinrichtung
einen zweiten Saugbereich aufweist, welchen die Steine nach der Alterungsstation,
in der die Steine durch die schlagende Einwirkung der Schlagkörper gealtert
werden, durchlaufen. Die Steine können somit nach Beendigung
des eigentlichen Alterungsprozesses unmittelbar aus der Alterungsstation
entfernt werden. Eventuell noch vorhandene Staubreste, Bruchstücke oder Gesteinsbrocken
können
anschließend
durch den zweiten Saugbereich der Absaugeinrichtung abgesaugt werden.
Dies hat sich hinsicht lich einer schnellen und effizienten Bearbeitung
der Steine als vorteilhaft herausgestellt.
Von
Vorteil ist es dabei, wenn die Unterlage als Förderband ausgebildet ist und
der zweite Saugbereich in Förderrichtung
nach der Alterungsstation angeordnet ist. Vorzugsweise überspannt
der zweite Saugbereich die Steine quer zur Durchlaufrichtung. Dadurch
wird sichergestellt, dass alle Steine den zweiten Saugbereich durchlaufen.
Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der zweite Saugbereich mit
Abstreifgliedern, vorzugsweise Bürsten,
Borsten oder dergleichen, versehen ist, welche die Bruchstücke, den
Staub oder dergleichen von der Oberseite der Steine abstreifen.
Dies vereinfacht das Stapeln der Produktionslagen von Steinen auf
Paletten oder dergleichen und verbessert die Absaugung durch den
zweiten Saugbereich der Absaugeinrichtung.
In
einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen,
dass die Absaugeinrichtung eine Schalteinrichtung aufweist, welche
eine Saugeinheit der Absaugeinrichtung mit dem ersten Saugbereich
und/oder dem zweiten Saugbereich verbindet. Vorzugsweise ist dabei
vorgesehen, dass die Saugeinheit mit konstanter Leistung arbeitet
und die Schalteinrichtung entweder den ersten Saugbereich oder den
zweiten Saugbereich mit der Saugeinheit verbindet. Somit wird entweder
dem ersten Saugbereich oder dem zweiten Saugbe reich die volle Saugleistung
zugeführt.
Ablauftechnisch ist es einfach zu realisieren, dass nicht beide
Saugbereiche gleichzeitig absaugen müssen. In vorteilhafter Weise ist
somit lediglich eine Saugeinheit notwendig, die mit konstanter Leistung
arbeiten kann und je nach Bedarf mit dem entsprechenden Saugbereich
verbunden wird.
In
alternativen Ausführungsformen
können selbstverständlich auch
mehr als zwei Saugbereiche vorgesehen sein.
Alternativ
dazu, dass die Unterlage als Förderband
ausgebildet ist, welche die Steine der Alterungsstation bzw. den
Saugbereichen zuführt,
kann die Unterlage auch als Platte ausgebildet sein, die durch eine
Fördereinrichtung
verschiebbar ist. Die Steine liegen somit auf einer Platte auf,
die angetrieben durch eine entsprechende Fördereinrichtung, wozu aus dem
allgemeinen Stand der Technik eine Vielzahl von Lösungen nahegelegt
sind, der Alterungsstation bzw. den Saugeinrichtungen zugeführt wird.
Alternativ
dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Unterlage als stationäre, d.h.
nicht relativ zu der Alterungsstation und zu den Saugeinrichtungen bewegbare
Platte, vorzugsweise aus Metall ausgebildet ist. Die Steine können dabei
auf die Platte aufgebracht und zu der Platte in Förderrichtung
verschoben werden.
Vorteilhaft
ist dabei, wenn die Steine aneinandergereiht angeordnet sind, sodass
die neu zugeführten
Steine die bereits auf der Platte befindlichen Steine relativ zu
der Platte in Förderrichtung
verschieben. Die Steine werden somit aneinandergereiht durch die
Alterungsstation bzw. die Saugbereiche durchgeschoben. In einer
Ausführungsform
kann dabei vorgesehen sein, dass die Platte der mit der Vibrationseinrichtung
verbundene Vibrationstisch ist. Dies stellt eine besonders kostengünstige Lösung dar.
In
einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Absaugeinrichtung
nach der schlagenden Einwirkung der Schlagkörper Staub und/oder Bruchstücke absaugt,
wobei die Absaugeinrichtung einen die Oberfläche der zu bearbeitenden Steine wenigstens
annähernd
umfassenden Saugbereich aufweist.
In
Versuchen hat sich zwar herausgestellt, dass ein Absaugen während der
schlagenden Einwirkung insbesondere im Hinblick auf eine kurze Taktzeit
besonders effektiv ist, prinzipiell ist es jedoch auch möglich, erst
nachdem die schlagende Einwirkung auf die Steine beendet wurde,
Staub und/oder Bruchstücke
abzusaugen. Der Aufbau einer derartigen Absaugeinrichtung kann dabei
mit dem bereits beschriebenen Aufbau identisch sein.
In
einer alternativen Ausgestaltung kann ferner eine Absaugeinrichtung
vorgesehen sein, welcher die Steine nach der schlagenden Einwirkung durch
die Schlagkörper
zugeführt
werden, wobei die Absaugeinrichtung Steine und/oder Bruchstücke absaugt
und die Steine quer bzw. schräg
zur Durchlaufrichtung überspannt.
Dadurch kann die Funktion Absaugung von der Funktion Alterung räumlich getrennt werden.
Die Absaugeinrichtung kann dabei dem bereits beschriebenen zweiten
Saugbereich entsprechen, ohne dass ein erster Saugbereich vorgesehen ist,
welcher eine Absaugung während
der schlagenden Einwirkung der Schlagkörper auf die Steine durchführt.
Durch
die räumliche
Trennung ist es möglich, Staub
und/oder Bruchstücke
nach der schlagenden Einwirkung abzusaugen, ohne dass zwangsläufig eine
Verlängerung
der Taktzeit eintritt. Bei einer diskontinuierlichen Förderung
der Steine kann dabei vorgesehen sein, dass die Steine, nachdem
diese durch die Schlagkörper
gealtert wurden, eine Position weitertransportiert und der Absaugeinrichtung
zugeführt
werden. Gleichzeitig kann eine neue Lage von Steinen in den eigentlichen
Alterungsbereich eingebracht werden. Während die neu eingebrachte Lage
von Steinen durch die Schlagkörper
gealtert wird, können
Staub und/oder Bruchstücke
von der bereits gealterten Lage von Steinen durch die Absaugeinrichtung
abgesaugt werden. Somit wird ein Taktzeitverlust durch die nachgeordnete
Absaugeinrichtung vermieden.
Bei
einer kontinuierlichen Förderung
der Steine kann ebenfalls eine Verlängerung der Taktzeit durch
die nachgeordnete Absaugung vermieden werden. Bei einer kontinuierlichen
Förderung
der Steine können
die Schlagkörper
durch entsprechende Begrenzungen innerhalb einer bestimmte Fläche gehalten
werden, wobei die Steine unterhalb der Begrenzungen durchgefördert werden.
Nach dem Durchlaufen dieser Fläche
bzw. des Alterungsbereichs werden die Steine unterhalb der Absaugeinrichtung durchgefördert.
Bei
Lösungen,
bei denen auf eine Absaugung während
des eigentlichen Alterungsprozesses verzichtet wird, kann vorgesehen
sein, dass der Alterungsbereich durch eine Abdeckhaube wenigstens teilweise
abgedeckt wird, um ein Ausdringen von Staub während des Alterungsprozesses
zu reduzieren.
In
Versuchen hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt,
wenn die Steine während
der Absaugung in Vibration versetzt werden. Der durch die schlagende
Einwirkung der Schlagkörper
angefallene Staub wird durch eine Vibration der Steine aufgewirbelt
und kann somit durch die Absaugeinrichtung vorzugsweise durch einen
horizontalen Luftstrom vorteilhaft erfasst werden. Der Einsatz einer
Vibrationseinrichtung, um die Steine in Bewegung zu setzen, hat
sich dabei als besonders geeignet herausgestellt, wobei in konstruktiv vorteilhafter
Weise die Vibrationseinrichtung, die bereits vorhanden ist, um die
Steine und die Schlagkörper
zueinander in Bewegung zu setzen, verwendet werden kann.
In
Versuchen hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Lösung, bei
der bereits während
der Alterung und gegebenenfalls anschließend abgesaugt wird, besonders
vorteilhaft ist. Die Lösungen,
bei denen ein Absaugen nach der schlagenden Einwirkung erfolgt,
führen
jedoch – gegebenenfalls mit
höherem
konstruktiven Aufwand und höherer Taktzeit – ebenfalls
zu funktionsfähigen
Vorrichtungen.
Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung prinzipmäßig dargestellt.
Es
zeigt:
1 eine
Draufsicht auf eine Produktionslage von Steinen während des
Alterungsprozesses;
2 eine
Seitenansicht auf eine Produktionslage von Steinen, die auf eine
Unterlage aufgebracht sind, mit einer darüber angeordneten Absaugeinrichtung,
welche mit einem Magneten verbunden ist;
3 eine
Darstellung gemäß 2,
wobei die Absaugeinrichtung zur Durchführung des Absaugprozesses abgesenkt
ist und einen oberen Bereich der Steine umschließt;
4 eine
Ansicht von unten auf den Magneten und den durch die Unterseite
des Magneten sowie die Seitenwände
gebildeten Saugbereich der Absaugeinrichtung gemäß Pfeilrichtung IV der 2;
5 eine
Ausschnittsdarstellung des Saugbereiches, des Magneten, der Schlagkörper und
der zu alternden Steine während
der Durchführung
des Alterungsprozesses;
6 eine
Darstellung der Absaugeinrichtung mit zwei Saugbereichen, wobei
die Unterlage, auf der die Steine aufliegen, als Förderband
ausgebildet ist und die Steine mittels des Förderbandes von dem ersten Saugbereich
zu dem zweiten Saugbereich transportiert werden;
7 eine
Darstellung einer alternativen Absaugeinrichtung, welche die Steine
nach der schlagenden Einwirkung durch die Schlagkörper durchlaufen;
und
8 eine
alternative Ausgestaltung der Absaugeinrichtung mit einer rotierenden
Bürste.
Erfindungsgemäß können beliebige
Steine, beispielsweise Belagselemente, Fassadenelemente, Kalksandsteine,
Betonsteine, Ziegel bzw. Ziegelklinker oder Natursteine unabhängig von
ihrer Materialbeschaffenheit gealtert werden. Nachfolgend wird anhand
des Ausführungsbeispiels
die Alterung von Steinen 1, die als Betonstein ausgebildet
sind, dargelegt. Die Erfindung ist hierauf jedoch selbstverständlich nicht
beschränkt.
Die
Herstellung von Betonsteinen 1, insbesondere von Betonpflastersteinen,
ist hinlänglich
bekannt, weshalb hierauf nachfolgend nicht näher eingegangen wird. Die Betonsteine 1 verlassen
die Produktionsanlage im allgemeinen in einer Produktionslage, d.h.
in einer Anordnung, bei der einlagig nebeneinander eine Vielzahl
von Betonsteinen 1 angeordnet sind. Eine derartige Produktionslage
ist beispielhaft in den 1 bis 3 dargestellt.
Wie
aus 1 ersichtlich ist, werden die Betonsteine 1 einlagig
auf eine Unterlage 2 aufgebracht. Die Betonsteine 1 sind
dabei derart angeordnet, dass jeweils die zu bearbeitenden Kanten 1b bzw.
die zu bearbeitende Oberfläche 1a (=
in der Regel die spätere
Sichtseite) des Steines 1 oben liegt.
1 zeigt
eine Mehrzahl von Schlagkörpern 3,
welche auf der Oberfläche 1a der
Steine 1 aufgebracht bzw. aufgelegt sind. Die Schlagkörper 3 sind
gegenüber
der Oberfläche 1a frei
beweglich. Die Schlagkörper 3 sind
ebenfalls zueinander frei beweglich. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
dass die Schlagkörper 3 aus
Hartmetall, Metall oder Stahl gebildet sind. Die Form der Schlagkörper 3 kann
beliebig gewählt
werden, wobei es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, die Schlagkörper 3 kugelförmig, ringförmig, mehreckig
oder zylindrisch auszubilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Schlagkörper 3 kugelförmig ausgebildet.
Um
die Schlagkörper 3 auf
die Oberfläche 1a der
Steine 1 abzulegen und wieder von dieser zu entfernen,
ist ein Magnet 4 vorgesehen. Durch ein entsprechendes Magnetisieren
bzw. Entmagnetisieren des Magneten 4 werden die Schlagkörper 3 entweder von
dem Magneten 4 angezogen oder fallen (aufgrund der Schwerkraft)
von diesem in Richtung auf die Oberfläche 1a der Steine 1 ab.
Nachdem
die Schlagkörper 3 auf
der Oberfläche 1a der
Steine 1 aufliegen, beginnt der Vibrations- bzw. der eigentliche
Alterungsprozess. 2 zeigt eine Positionierung
einer Lage von Steinen 1 vor Beginn des Alterungsprozesses.
In einer alternativen Ausführungsform
kann dabei auch vorgesehen sein, dass der Vibrationsprozess bereits
läuft,
während
die Schlagkörper 3 aufgebracht
werden. 1 zeigt eine mögliche Darstellung
bzw. Anordnung der Steine 1 während dem Alterungsprozess,
d.h. während
der Vibration der Unterlage 2. Zur Erzeugung der Vibration
können
Vibrationseinrichtungen 5, wie dies beispielsweise in den 2, 3 oder 6 dargestellt
ist, eingesetzt werden. Die Vibrationseinrichtungen 5 können beispielsweise
als Unwuchtgeneratoren ausgebildet sein. Durch die Vibrationseinrichtung 5 werden
die Steine 1 und die Schlagkörper 3 zueinander
derart in Bewegung gesetzt, dass die Schlagkörper 3 auf die Oberfläche 1a und
die freiliegenden Kanten 1b der Steine 1 einwirken.
Die Schlagkörper 3 werden
durch die vibrierende Bewegung der Unterlage 2 von der
Oberfläche 1a der
Steine 1 abgestoßen
um anschließend
wieder auf die Oberfläche 1a bzw.
die Kanten 1b zurückzufallen.
Der
während
des Alterungsprozesses, d.h. während
des Einwirkens der Schlagkörper 3 auf
die Steine 1, entstehende Staub und die Gesteinsbrocken
werden erfindungsgemäß durch
eine Absaugeinrichtung 6 abgesaugt. Die Absaugeinrichtung 6 weist
einen die Oberfläche 1a der
zu bearbeitenden Steine 1 wenigstens annähernd umfassenden
Saugbereich 7 auf. Im Ausführungsbeispiel ist eine Produktionslage
von Steinen 1 auf der Unterlage 2 angeordnet.
Der Saugbereich 7 umfasst dabei die Oberfläche der
gesamten Produktionslage von Steinen 1. Im allgemeinen
werden die in einer Produktionslage angeordneten Steine 1 auf
die Unterlage 2 aufgelegt, be vor die Vibrationseinrichtungen 5 die
Vibrationen einleiten. Die Steine 1 grenzen dabei dicht
aneinander, im allgemeinen in der Art, wie die Steine 1 produziert
wurden. Erst durch die eingeleitete Vibration wandern die Steine 1 auseinander,
so dass sich das in 1 dargestellte Bild ergibt.
Im Ausführungsbeispiel
ist dabei vorgesehen, dass der Saugbereich 7 eine Grundfläche 8 aufweist,
welche annähernd
der horizontalen Ausdehnung der im Verbund auf der Unterlage 2 angeordneten
Steine 1 auch dann entspricht, wenn die Steine 1 aufgrund
der Vibrationen einen definierten Abstand zueinander eingenommen haben.
Dabei sind Seitenwände 9 ausgebildet,
welche geeignet sind, die im Verbund angeordneten Steine 1 seitlich
zu umfassen.
Die
Grundfläche 8 des
Saugbereichs 7 ist im Ausführungsbeispiel durch die Unterseite
des zur Ablage und/oder Entnahme der Schlagkörper 3 vorgesehenen
Magneten 4 gebildet. Wie sich aus 3 ergibt,
umschließen
die Seitenwände 9 des
Saugbereichs 7 während
des Alterungsprozesses wenigstens einen oberen Bereich der Steine 1.
Die Seitenwände 9 sind
dabei als Begrenzungseinrichtung für die Schlagkörper 3 ausgebildet.
Die seitliche bzw. horizontale Bewegung der Schlagkörper 3 wird
somit im wesentlichen auf die Oberfläche 1a der Steine 1 beschränkt.
Die
Seitenwände 9 dienen
im Ausführungsbeispiel
auch dazu, die seitliche bzw. horizontale Bewegung der Steine 1 zu
begrenzen. Die Seitenwände 9 umfassen
dabei eine gesamte Produktionslage von Steinen 1. Die von
den Seitenwänden 9 umschlossen Fläche ist
dabei größer als
die Fläche,
die die Steine 1 einnehmen, wenn diese aneinandergrenzend
angeordnet sind. Somit haben die Steine 1 – bedingt durch
eine vibrierende Bewegung der Unterlage 2 – die Möglichkeit,
einen Abstand zueinander einzunehmen. Dies ist in 1 dargestellt. 1 zeigt
dabei aus Übersichtlichkeitsgründen die
Seitenwände 9 nicht,
die während
des Alterungsprozesses gemäß 3 den
oberen Bereich der Steine 1 sowie die Schlagkörper 3 umschließen.
Die
Seitenwände 9 ermöglichen,
dass die Steine 1 einen Abstand zueinander einnehmen können, der
ein Einwirken der Schlagkörper 3 auf
zwei angrenzende Kanten 1b zweier Steine 1 und/oder
eines Steines 1 und einer Seitenwand 9 ermöglicht, ohne
dass die Schlagkörper 3 in
die entstandenen Zwischenräume
vollständig
eindringen können.
Wie
sich aus 5 in Zusammenschau mit 3 ergibt,
bilden die Unterseite 8 des Magneten 4, die Seitenwände 9 und
die Oberseite 1a der zu bearbeitenden Steine 1 während des
Alterungsprozesses einen wenigstens annähernd geschlossenen Raum 10 aus.
Innerhalb des geschlossenen Raumes 10 bewegen sich die
Schlagkörper 3 zur
Bearbeitung der Steine 1. Die Seitenwände 9 weisen eine
Höhe auf, welche
gewährleistet,
dass die Schlagkörper 3 während des
Alterungsprozesses die Unterseite 8 des Magneten 4 nicht
kontaktieren.
Wie
aus 4 ersichtlich ist, sind die Seitenwände 9 rahmenförmig ausgebildet
bzw. miteinander verbunden. Die Seitenwände 9 sind mit der
Unterseite 8 des Magneten 4 im Ausführungsbeispiel
direkt verbunden. Hierfür
sind aus dem allgemeinen Stand der Technik eine Vielzahl von Lösungen nahegelegt. Die
Unterseite 8 und die Seitenwände 9 sind (gemeinsam
betrachtet) schalen-, schachtel- oder topfförmig ausgebildet.
Die
Absaugeinrichtung 6 weist im Ausführungsbeispiel mehrere Saugrohre 11 auf,
welche in den Saugbereich 7 münden. Im Ausführungsbeispiel entspricht
der Saugbereich 7 gemäß 3 und 5 dem
geschlossenen Raum 10, so dass der bei der Bearbeitung
der Steine 1 anfallende Staub und die Bruchstücke effektiv
abgesaugt werden können. Ein
Ausdringen von Staub aus dem geschlossenen Raum 10 wird
weitgehend vermieden, darüber
hinaus wird die Saugleistung nicht durch unnötiges Ansaugen von "sauberer" Umgebungsluft vermindert.
Wie
aus 4 ersichtlich ist, sind die Seitenwände 9 mit
Luftschlitzen 9a bzw. Öffnungen
versehen, durch die Luft in den Saugbereich 7 einströmen kann.
Somit wird einerseits ein Unterdruck in dem Saugbereich 7 vermieden,
andererseits ergibt sich, wie sich in Versuchen herausgestellt hat,
durch die Anordnung der Saugrohre 11 und der Luftschlitze 9a ein
vorteilhafter und starker Luftstrom, durch welchen Staub und Bruchstücke effektiv
abgesaugt werden können.
Nach
der Bearbeitung der Oberfläche 1a und/oder
der Kanten 1b der Steine 1 (gemäß 3 und 5)
werden die Schlagkörper 3 magnetisch von
der Oberfläche 1a abgehoben.
Hierzu ist der Magnet 4 und somit auch der durch die Unterseite 8 und die
Steinwände 9 gebildete
Saugbereich 7 mit einer beweglichen Führungseinrichtung 12 verbunden,
die den Magneten 4 absenken und anheben kann. Zur Ausgestaltung
der Führungseinrichtung 12 sind
aus dem allgemeinen Stand der Technik eine Vielzahl von Lösungen nahegelegt.
4 zeigt
den aus der Unterseite 8 und den Seitenwänden 9 gebildeten
Saugbereich 7 sowie den Magneten 4 von einer unterseitigen
Ansicht. Die Schlagkörper 3 befinden
sich dabei an der Unterseite 8 des Magneten 4 und
werden von diesem angezogen. Um den eigentlichen Alterungsprozess
zu beginnen, wird der Saugbereich 7 gemeinsam mit dem Magneten 4 durch
die Führungseinrichtung 12 soweit abgesenkt,
bis die Seitenwände 9 einen
oberen Bereich der Steine 1 umschließen. Dies ist in 3 dargestellt.
Nach Erreichen dieser Position, die im Schnitt auch in 5 dargestellt
ist, kann der Alterungsprozess beginnen. Bedingt durch die Vibrationseinrichtungen 5 werden
die Schlagkörper 3 in Bewegung
gesetzt und nach oben gestoßen,
so dass diese anschließend
aufgrund der Schwerkraft unter schlagender Einwirkung wieder auf
die Oberfläche 1a oder
die Kanten 1b der Steine 1 zurückfallen. Die Steine 1 bewegen
sich aufgrund der Vibration seitlich bzw. horizontal, so dass sich
die in 1 dargestellte Position einstellt.
Nach
Beendigung des Alterungsprozesses werden die Schlagkörper 3 wieder
von dem Magneten 4 angezogen bzw. aufgenommen, um an der
Unterseite 8 des Magneten 4 anzuhaften. In der
Folge wird der Magnet 4 und somit auch der durch die Unterseite 8 und
die Seitenwände 9 gebildete
Saugbereich 7 wieder angehoben. Die gealterte Produktionslage
von Steinen 1 kann entfernt und eine neue Produktionslage
zugeführt
werden. Somit wird wieder die in 2 dargestellte
Ausgangsposition hergestellt.
Die
Unterlage 2 ist im Ausführungsbeispiel als
Förderband
ausgebildet. Zwischen der als Förderband
ausgebildeten Unterlage 2 und den Vibrationseinrichtungen 5 ist
ein Vibrationstisch 5a oder eine Vibrationsunterlage angeordnet.
Wie
aus 6 ersichtlich ist, weist die Absaugeinrichtung 6 einen
zweiten Saugbereich 13 auf, welchen die Steine 1 nach
der Alterungsstation, in welcher die Steine 1 durch die
schlagende Einwirkung durch die Schlagkörper 3 gealtert werden, durchlaufen.
Der zwei te Saugbereich 13 ist in Förderrichtung nach der Alterungsstation
und somit auch nach dem ersten Saugbereich 7 angeordnet.
Der zweite Saugbereich 13 überspannt die Steine 1 quer zur
Durchlaufrichtung bzw. zur Förderrichtung
des Förderbandes 2.
Der zweite Saugbereich 13 ist mit Abstreifgliedern 14 versehen,
welche Staub, Bruchstücke
und dergleichen von der Oberfläche
der Steine 1 abstreifen. Hierbei kann es sich beispielsweise um
Staub und Bruchstücke
handeln, welche nicht von dem ersten Saugbereich 7 erfasst
wurden bzw. sich erst anschließend
von den Steinen 1, beispielsweise bedingt durch den Weitertransport,
gelöst
haben. Die Abstreifglieder 14 sind im Ausführungsbeispiel
als eng aneinandergrenzend angeordnete Bürsten ausgebildet. In den zweiten
Saugbereich 13 münden
mehrere Saugrohre 15.
Wie
aus 6 des weiteren ersichtlich ist, weist die Absaugeinrichtung 6 eine
Schalteinrichtung 16 auf, welche eine Saugeinheit 17 der
Absaugeinrichtung 6 entweder mit dem ersten Saugbereich 7 oder
mit dem zweiten Saugbereich 13 verbindet. Die Saugeinheit 17 arbeitet
im Ausführungsbeispiel
mit konstanter Leistung, wobei durch die Schalteinrichtung 16 gesteuert
wird, aus welchem Saugbereich 7, 13 abgesaugt
wird. Die Schalteinrichtung 16 kann beispielsweise einen
Pneumatikzylinder zur Schaltung aufweisen.
6 zeigt
eine Produktionslage von Steinen 1 während diese aus der Alterungsstation
bzw. dem ersten Saugbereich 7 transportiert werden. Die in
Förderrichtung
vorne liegenden Steine 1 einer Produktionslage durchlaufen
dabei bereits den zweiten Saugbereich 13, während die
in Förderrichtung
hinten liegenden Steine 1 den Saugbereich 7 noch
nicht vollständig
verlassen haben. Selbstverständlich
können
der Saugbereich 7 und der Saugbereich 13 auch so
weit räumlich
voneinander getrennt sein, dass die in Förderrichtung vorne liegenden
Steine 1 einer Produktionslage den Saugbereich 13 erst
erreichen, wenn auch die in Förderrichtung
hinten liegenden Steine 1 den ersten Saugbereich 7 bereits
verlassen haben. Im Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung 16 den ersten
Saugbereich 7 bereits abgeschaltet, d.h. den Zugang zu
den Saugrohren 11 verschlossen hat, wenn die in Förderrichtung
vorne liegenden Steine 1 einer Produktionslage dem zweiten
Saugbereich 13 zugeführt
werden.
Der
Magnet 4 und die Saugeinheit 17 können in
herkömmlicher
Art und Weise ausgebildet sein.
Die
vorstehend im Ausführungsbeispiel
beschriebene Absaugeinrichtung 6 kann auch derart betrieben
werden, dass die Absaugung erst nach der schlagenden Einwirkung
der Schlagkörper 3 Staub und/oder
Bruchstücke
absaugt. Hierzu sind gemäß den 1 bis 6 des
Aus führungsbeispiels
konstruktiv ansonsten keine Änderungen
notwendig.
7 zeigt
eine zu den 1 bis 6 alternative
Ausführungsform
der Erfindung, wobei eine Absaugeinrichtung 6 vorgesehen
ist, welche die Steine 1 nach der schlagenden Einwirkung
durch die Schlagkörper 3 durchlaufen,
wobei die Absaugeinrichtung 6 Staub und/oder Bruchstücke absaugt.
Die Absaugeinrichtung 6 überspannt die Steine 1 quer zur
Durchlaufrichtung. Gemäß 7 werden
die Steine 1 kontinuierlich in Förderrichtung bewegt. Die Unterlage 2 ist
dabei als Förderband
ausgebildet. Alternativ dazu sind aus dem allgemeinen Stand der Technik
auch andere konstruktive Maßnahmen – insbesondere
Maßnahmen,
die bereits bezüglich
den 1 bis 6 beschrieben wurden – bekannt,
um die Steine 1 in Förderrichtung
zu befördern.
Die
Steine 1 durchlaufen zuerst einen Bereich, in dem die Schlagkörper 3 angeordnet
sind. Dabei sind seitliche Begrenzungen 18 vorgesehen, die
die seitliche bzw. horizontale Bewegung der Schlagkörper 3 auf
einen definierten Bereich beschränken.
Die Steine 1 laufen unterhalb der seitlichen Begrenzungen 18 durch
und werden während des
Durchlaufs in der bereits beschriebenen Weise gealtert. Die seitlichen
Begrenzungen 18 sind gemäß 7 prinzipmäßig als
Rahmen dargestellt. Nachdem die Steine 1 den Bereich mit
den Schlagkörpern 3 durchlaufen
haben, werden diese der Absaugeinrich tung 6 zugeführt bzw.
laufen kontinuierlich unter der Absaugeinrichtung 6 durch.
Dabei werden die Steine 1 durch die Vibrationseinrichtung 5 in
Bewegung gesetzt bzw. in Bewegung gehalten, so dass der abzusaugende
Staub und die Bruchstücke
aufgewirbelt werden und einfacher durch die Absaugeinrichtung 6 erfasst
werden können.
Die
Absaugeinrichtung 6 gemäß der Ausführungsform
nach 7 kann in beliebiger Art und Weise ausgestaltet
sein. Die Absaugeinrichtung 6 kann dabei analog zu der
Absaugeinrichtung 6 gemäß den 1 bis 6 aufgebaut
sein, beispielsweise einen Saugbereich 7 aufweisen. Der
Saugbereich der Absaugeinrichtung 6 gemäß der 7 kann jedoch auch
gemäß dem Saugbereich 13 der 1 bis 6 gestaltet
sein. Insbesondere kann der Saugbereich der Absaugeinrichtung 6 gemäß der Ausführungsform
der 7 auch mit Abstreifgliedern, vorzugsweise Bürsten, versehen
sein, welche Staub, Bruchstücke
und dergleichen von der Oberfläche 1a der
Steine 1 abstreifen.
Die
Ausführungsform
gemäß 7 ermöglicht einen
kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Bei einem diskontinuierlichen Betrieb kann vorgesehen sein, dass
die Absaugeinrichtung 6, analog zu der Ausführungsform
gemäß den 1 bis 6,
einen Saugbereich aufweist, der absenkbar ist.
Die
Absaugeinrichtung 6 gemäß der Ausführungsform
nach 7 braucht, insbesondere wenn ein kontinuierlicher
Betrieb vorgesehen ist, nicht an die Gesamtfläche einer Produktionslage von
Steinen angepasst werden, da die Steine 1 ohnehin lagenunabhängig zugeführt werden
können.
Die Abmessungen des Saugbereichs der Absaugeinrichtung 6 gemäß 7 kann
sich in vorteilhafter Weise an der gewünschten Saugleistung orientieren.
Die
bezüglich
der Ausführungsform
gemäß den 1 bis 6 beschriebenen
Merkmale können,
soweit dem nichts entgegensteht, auch bei der Ausführungsform
gemäß 7 realisiert
werden.
7 zeigt
eine Abdeckhaube 19, welche geeignet ist, den Bereich,
in dem die Schlagkörper 3 auf
die Oberfläche 1a der
Steine 1 alternd einwirken, wenigstens teilweise abzudecken,
so dass ein Austreten von Staub reduziert wird.
8 zeigt
eine Ausgestaltung der Absaugeinrichtung 6, bei der eine
rotierende Bürste 20 eingesetzt
wird. Die rotierende Bürste
ist dabei als Bürstenwalze 20 ausgebildet
und dreht sich entgegen der Durchlaufrichtung der Steine 1.
Auf der Oberfläche 1a der
Steine 1 verbliebener Staub und dergleichen wird somit
abgebürstet
und einem Saugbereich 13 zugeführt. Im Ausführungsbeispiel
ist der Saugbereich 13 zwischen den Ab streifgliedern 14 beispielsweise
einer Bürstenleiste
angeordnet, wobei der Saugbereich 13 vorzugsweise an die
Bürstenleiste 14 angrenzt.
Die Bürstenleiste 14 dient
somit als Begrenzung für
den von der Bürstenwalze 20 aufgewirbelten
bzw. abgestreiften Staub.
Gemäß der in 8 dargestellten
Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Steine 1 unterhalb der Bürstenleiste 14 durchlaufen
und von dieser nur grobe Gesteinsbrocken zurückgehalten werden. Vorzugsweise
weisen die Bürstenelemente
der Bürstenleiste 14 dabei
einen geringen Abstand zur Oberfläche 1a der Steine 1 auf
.
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 8 kann in
allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt
werden, z.B. anstelle des Saugbereichs 13 der Ausführungsform
gemäß 6 oder dem
Saugbereich 7 der Ausführungsform
gemäß 7.