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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen,
insbesondere von Betonsteinen, Ziegelklinkern und Natursteinen nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung betrifft auch
ein Verfahren zum künstlichen Altern
von Steinen nach dem Oberbegriff von Anspruch 43.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung
zum Altern ist aus der
DE
20 2004 020 206.9 bekannt.
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Steine,
beispielsweise Belagselemente, Fassadenelemente, Kalksandsteine,
Betonsteine, Ziegel bzw. Ziegelklinker, Natursteine und dergleichen,
werden, unabhängig
von ihrer Materialbeschaffenheit, häufig einer Nachbehandlung unterworfen,
um dadurch ihr künstliches
Aussehen zu verlieren.
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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.
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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.
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Aus
dem Stand der Technik sind zur Sortierung der Steine Sortieranlagen
bekannt, die die Steine entspre chend ausrichten und palettenförmig anordnen.
Derartige Sortieranlagen verursachen hohe Anschaffungs- und Betriebskosten
und weisen darüber
hinaus einen entsprechenden Platzbedarf auf.
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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.
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Durch
dieses Verfahren kann auf eine nachfolgende Sortiereinrichtung verzichtet
werden, da die Produktionslage nicht verändert wird. Vor der Bearbeitung
durch die Klopf- oder Schlageinrichtungen werden die Steine auf
der tafelförmigen
Unterlage zusammengeschoben und ausgerichtet, sodass die Steine
eng aneinander anliegen und zwischen ihnen keine Zwischenräume mehr
vorhanden sind. 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
angeschlagen werden.
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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.
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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.
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In
Versuchen hat sich herausgestellt, dass der Kantenbruch um so schlechter
wird, je größer der zu
alternde Stein ist. Dies resultiert daraus, dass der Anschlag winkel
umso flacher wird desto größer der zwischen
den Platten angebrachte Stein ist. Aus dem flachen Anschlagwinkel
resultiert ein ungünstiger Bruch
der Kanten.
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Analog
zu dem Alterungsverfahren mittels der Drehtrommel besteht dabei
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 abgebundenen
Betonsteinen, hoch und der Kantenbruch nicht ideal.
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Aus
der gattungsgemäßen Schrift,
der
DE 20 2004 020 206.9 ist
eine Vorrichtung zum künstlichen Altern
von Steinen bekannt, bei der die Steine – vorzugsweise in ihrer Produktionslage – auf eine
Unterlage aufgelegt werden, so dass die zu bearbeitenden Oberflächen und
die angrenzenden Kanten der Steine frei liegen. Anschließend werden
mittels einem Magneten frei bewegliche Schlagkörper (aus Metall) auf die zu
bearbeitende Oberfläche
aufgebracht. Mittels einer Vibrationseinrichtung wird die Unterlage, auf
der die Steine aufliegen, in Vibration versetzt. Somit werden die
Steine und die Schlagkörper
zueinander derart in Bewegung gebracht, dass die Schlagkörper auf
die Oberflächen
und die freiliegenden Kanten der Steine einwirken.
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Die
aus der
DE 20 2004 020
206.9 bekannte Vorrichtung ermöglicht eine schnelle und effektive
Alterung der Oberseite der Steine und der daran angrenzenden, frei
liegenden Kanten. Die Schlagkörper treffen
zufällig
auf die Oberflächen
der Steine und schlagen diese somit unregelmäßig an, so dass eine Optik
entsteht, die der eines natürlich
gealterten Steines entspricht.
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Nach
dem Alterungsprozess werden die metallischen Schlagkörper wieder
durch den Magneten – indem
dieser den Steinen angenähert
wird – von der
Oberfläche
der Steine abgehoben. Die Steinlage kann entfernt und eine neue
Steinlage zugeführt
werden. Von Nachteil ist, dass der einzusetzende Magnet hohe Kosten
verursacht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch das
Ablegen und Wiederaufnehmen der Schlagkörper durch den Magneten entsprechende
Nebenzeiten entstehen, die zu längeren Taktzeiten
führen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aus
der gattungsgemäßen Schrift
bekannte Vorrichtung zum künstlichen
Altern von Steinen zu verbessern, insbesondere eine Vorrichtung
und ein Verfahren zu entwickeln, welches eine besonders kostengünstige und
schnelle Alterung von Steinen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Vorrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch
das Verfahren gemäß Anspruch
43 gelöst.
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Dadurch,
dass die Schlagkörper
beweglich befestigt sind, diese Befestigung jedoch eine Bewegung
der Schlagkörper
innerhalb eines definierten Bereichs der Oberfläche der Steine zulässt, wird
einerseits erreicht, dass die Oberflächen bzw. die angrenzenden
Kanten der Steine weiterhin unregelmäßig angeschlagen werden und
somit eine Optik entsteht, die der eines natürlich gealterten Steines entspricht,
andererseits kann auf einen Magneten zum Ablegen und Wiederaufnehmen
der Schlagkörper von
der Oberfläche
verzichtet werden. Durch die Einleitung von Vibrationen, beispielsweise
verursacht durch einen Vibrationstisch, der unterhalb der Steine angeordnet
ist, werden die Steine und die Schlagkörper, in der Art wie dies in
der gattungsgemäßen Schrift
beschrieben ist, zueinander in Bewegung gebracht, so dass die Schlagkörper auf
die Oberflächen und
die angrenzenden Kanten der Steine einwirken.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht mehrere
Varianten der Ablage bzw. der Entnahme der Schlagkörper von
den Oberflächen
der Steine und somit mehrere Möglichkeiten,
auf einen bisher notwendigen Magneten zu verzichten. In einer Ausführungsform
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Halterungseinrichtung,
an der die Schlagkörper
beweglich befestigt sind, eine Hubbewegung durchführen kann,
um somit die Schlagkörper
von der Oberfläche
der Steine abheben bzw. dieser zuführen zu können. Das Abheben der Schlagkörper von
einer gealterten Lage von Steinen und das Wiederauflegen der Schlagkörper auf
eine neue zu alternden Lage von Steinen lässt sich auf diese Weise schnell
durchführen,
so dass kurze Taktzeiten eingehalten werden können. Die Nebenzeiten werden,
verglichen zum bisherigen Stand der Technik, deutlich verringert.
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Ein
besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht, wie der Erfinder
erkannt hat, darin, dass auf ein Abheben und Wiederauflegen der Schlagkörper vollständig verzichtet
werden kann. Die bewegliche Befestigung bzw. Aufhängung der Schlagkörper ermöglicht nämlich, die
erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einer Fördereinrichtung,
beispielsweise in Form einer Schubstange oder eines Förderbandes,
auszubilden, welche die zu alternden Steine fortlaufend bzw. kontinuierlich
oder diskontinuierlich unterhalb der beweglich befestigten Schlagkörper durchschiebt.
Unter einer kontinuierlichen Alterung ist auch ein Intervall zu
verstehen, bei dem die Steine mit kurzen Unterbrechungen von z.
B. 5 Sekunden unterhalb der Schlagkörper durchgeschoben werden.
Die Schlagkörper – in üblicher
Weise angeregt durch die eingeleiteten Vibrationen – wirken
dabei alternd auf die Steine ein. Durch die bewegliche und flexible
Befestigung wird, wie bereits beschrieben, einerseits ein ungleichmäßiges Anschlagen der Steine
sichergestellt, andererseits wird verhindert, dass die Schlagkörper mit
den Steinen mitwandern können.
Die Schlagkörper
altern jeweils die Steine, die sich innerhalb des ihnen zur Verfügung stehenden
definierten Bereichs befinden.
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Der
definierte Bereich kann beispielsweise in Abhängigkeit der Anzahl der Schlagkörper, der
Anzahl von Steinen und der Durchlaufgeschwindigkeit gewählt werden.
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Es
hat sich dabei herausgestellt, dass bereits ein relativ kleiner
Bereich, innerhalb dessen die Schlagkörper auf der Oberfläche der
Steine beweglich sind, ausreichend ist. Dies vermeidet, dass die Schlagkörper (aufgrund
zu großer
Beweglichkeit) in den Zwischenraum zwischen zwei Steinen eindringen
können
und sich dort möglicherweise
verklemmen.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass die Schlagkörper
an einer quer zur Vorschubrichtung angeordneten Halterungseinrichtung
sowohl in Vorschubrichtung als auch quer dazu ungleichmäßig bzw.
unregelmäßig angeordnet
sind, so dass Regelmäßigkeiten
bei der Alterung der Steine vermieden werden.
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Erfindungsgemäß kann ferner
vorgesehen sein, dass die Schlagkörper in mehreren Reihen quer zur
Vorschubrichtung der Steine derart angeordnet sind, dass die Rei hen
von Schlagkörpern
jeweils die durchgeförderten
Steine überspannen.
Der Alterungseffekt kann dabei durch die Anzahl der Reihen von Schlagkörpern, unterhalb
derer die Steine unter schlagender Einwirkung der Schlagkörper durchlaufen
müssen,
variiert werden. Des weiteren wird die Stärke der Alterung durch die
Durchlaufgeschwindigkeit bestimmt, sowie die eingeleiteten Vibrationen.
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Durch
die Wahl einer geeigneten Anzahl von Reihen mit Schlagkörpern kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einfacher Weise in den laufenden Produktionsprozess von Steinen
integriert werden, ohne dass dies zu einer Taktzeitreduzierung führt. Die
Steine können
die gattungsgemäße Vorrichtung mit
der gewünschten
Geschwindigkeit durchlaufen, wobei durch die Anzahl der Reihen von
Schlagkörpern
der gewünschte
Alterungseffekt erzielt wird. Vorzugsweise können die Schlagkörper einer
Reihe jeweils versetzt zu einer vor- oder nachgeordneten Reihe von
Schlagkörpern
angeordnet sein, so dass die Oberflächen der Steine gleichmäßig bearbeitet werden
können.
Prinzipiell soll zwar ein ungleichmäßig gealtertes Bild entstehen,
dies ergibt sich jedoch automatisch durch die bewegliche Befestigung
der Schlagkörper.
Eine systembedingte (dauerhafte) Häufung der Anschläge der Steine
innerhalb eines bestimmten Bereichs wird durch die versetzte Anordnung
zuverlässig
vermieden. Vorgesehen kann diesbezüglich auch sein, dass der Abstand
zwischen den Reihen unterschiedlich ist.
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Bei
der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung mit einer kontinuierlich
arbeitenden Fördereinrichtung
ist es ausreichend, wenn wenigstens die Schlagkörper einer Reihe derart angeordnet
sind, dass deren definierte Bereiche die Gesamtbreite der unterhalb
der Schlagkörper
durchlaufenden Steine umfassen.
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Prinzipiell
kann bereits eine Reihe von Schlagkörpern bzw. wenige Reihen von
Schlagkörpern
ausreichend sein, um die Steine zu altern. Dies ergibt jedoch, wie
sich in der Praxis herausgestellt hat, kein optimales Alterungsbild
und bedingt darüber hinaus,
dass die Durchlaufgeschwindigkeit relativ gering ist.
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In
einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung, bei der keine kontinuierlich
arbeitende Fördereinrichtung
vorgesehen ist, kann vorgesehen sein, dass die Schlagkörper derart
befestigt sind, dass die definierten Bereiche der einzelnen Schlagkörper gemeinsam
wenigstens die gesamte Oberfläche – vorzugsweise
der lagenweise zugeführten
Steine – umfassen.
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Bei
der diskontinuierlichen Alterung ist vorgesehen, dass die Steine
dem Bereich, in dem diese gealtert werden, lageweise bzw. als Einheit
zugeführt und
in einem Arbeitsgang gealtert werden, d.h. die Steine werden erst
weitertransportiert, wenn die Alterung beendet ist.
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In
einer Abwandlung der diskontinuierlichen Alterung können auch
mehrere Alterungsstationen vorgesehen sein, denen die Steine nacheinander
zugeführt
werden, wobei die Steine, nachdem diese alle Alterungsstationen
durchlaufen haben, in der gewünschten
Weise gealtert sind.
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Im
Unterschied zu der diskontinuierlichen Alterung ist bei der kontinuierlichen
Alterung vorgesehen, dass die Steine permanent in Vorschubrichtung transportiert
werden, also nicht eine Lage oder Einheit von Steinen gezielt der
oder den Alterungsstationen zugeführt wird, sondern es sich um
einen fortlaufenden Prozess handelt. Dies ist auch durch einen intervallmäßigen Vorschub
der Steine möglich.
Der Vibrationsprozess muss hierzu nicht unterbrochen werden. Die
Steine werden dabei für
eine relativ kurze Zeitperiode, z.B. 5 Sekunden, auf ihrer Position
belassen (kein Vorschub) und anschließend ein Stück weitertransportiert. In
Versuchen hat dies ein vorteilhaftes Alterungsbild ohne eine systembedingte
Häufung
ergeben.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass sich die definierten Bereiche der Schlagkörper überlappen.
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Der
durch die bewegliche Befestigung vorgegebene Bewegungsraum, den
die Schlagkörper
haben, soll vorzugsweise derart gewählt sein, dass die Schlagkörper nicht
in den sich möglicherweise
zwischen zwei Steinen bildenden Zwischenraum eindringen können. Erfindungsgemäß ist dabei
vorgesehen, dass die Schlagkörper
im Ruhezustand, dass heißt
wenn keine Vibrationen auf die Steine und die Schlagkörper einwirken,
auf den Steinen aufliegen.
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Es
ist jedoch auch möglich,
dass die Schlagkörper
mit Abstand oberhalb der Steine angeordnet sind. Die Steine können somit
verkratzfrei unterhalb der Schlagkörper durchtransportiert werden.
Ein Abstand zwischen den Steinen und den Schlagkörpern ist insbesondere bei
dickeren Steinen problemlos möglich,
da diese mit einer hohen Amplitude gealtert werden können und
somit entsprechend hochgestoßen
werden. Wie sich gezeigt hat, verstärkt ein Abstand die Alterung
der Steinkanten und vermindert die Alterung der Steinoberfläche, was
je nach Anwendungsfall bzw. gewünschtem
Erscheinungsbild vorteilhaft sein kann.
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Im
Hinblick auf eine besonders effektive Alterung ist es jedoch sinnvoll,
wenn die Schlagkörper auf
der Oberfläche
aufliegen und somit nicht erst ein Abstand überwunden werden muss (Verlust
von Schlagenergie). Insbesondere bei der Alterung von dünnen Steinen,
welche aufgrund der Gefahr, dass diese durch die Vibrati on gedreht
werden, nur mit geringer Amplitude gealtert werden, ist ein Kontakt
der Schlagkörper
mit der Oberfläche
der Steine auch im Ruhezustand sinnvoll.
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Vorgesehen
sein kann, dass der definierte Bereich, innerhalb dessen sich die
Schlagkörper
auf der Oberfläche
der Steine bewegen können,
einer Bewegung bzw. Auslenkung derselben von 5–40 mm, vorzugsweise 10 mm,
in alle Richtungen entspricht. Unter der Annahme, dass die Schlagkörper kugelförmig sind
und einen Durchmesser von 40 mm aufweisen, würde dies einen kreisförmigen definierten
Bereich mit einem Durchmesser von vorzugsweise 60 mm ergeben. Der
Umfang bzw. der horizontale Querschnitt der Schlagkörper wird
somit zur Abbildung des definierten Bereichs um 10 mm horizontal in
alle Richtungen gestreckt.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Befestigung der Schlagkörper derart erfolgt, dass diese
eine Hubbewegung, resultierend aus den eingeleiteten Vibrationen,
weitgehend unbeschränkt
durchführen
können.
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In
einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen,
dass die Halterungseinrichtung, an der die Schlagkörper befestigt
sind, oberhalb der Steine angeordnet ist. Die Halterungseinrichtung
kann dabei eine sich planparallel zu der Oberfläche der Steine erstreckende
Ebene bzw. ein Muster aus Halterungselementen, beispielsweise gebildet
durch eine Mehrzahl quer zur Durchlaufrichtung der Steine verlaufender
Halterungsreihen, darstellen. Die Befestigung der Schlagkörper an
den Halterungselementen kann über
Befestigungsglieder erfolgen, welche beispielsweise als Ketten,
Seile, Stangen oder Profilelementen unterschiedlicher Gestaltung
ausgebildet sein können.
Die Befestigungsglieder können
in vielfältiger
Art und Weise ausgestaltet sein, sollen dabei vorzugsweise sicherstellen, dass
sich die Schlagkörper
innerhalb des definierten Bereichs möglichst unbeschränkt bewegen
können, andererseits
die Schlagkörper
ohne großen
Energieverlust die Hubbewegung durchführen können.
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Vorzugsweise
sind die Schlagkörper
jeweils einzeln an den Halterungselementen befestigt.
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Bei
einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer kontinuierlich
arbeitenden Fördereinrichtung
kann vorgesehen sein, dass in dem Bereich, den die Steine unter
schlagender Einwirkung der Schlagkörper durchlaufen, Mittel vorgesehen
sind, welche wenigstens einen Teilbereich eines Steines anheben,
so dass der angehobene Teilbereich des Steines in Richtung der Schlagkörper herausragt
und einer stärkeren
Einwirkung durch die Schlagkörper
ausgesetzt ist. Die Mittel können
beispielsweise als Erhöhungen
ausgebildet sein, über welche
die Unterseite der Steine aufgrund der Vorschubbewegung (resultierend
aus der Fördereinrichtung)
geschoben werden. Die Erhöhungen können vorzugsweise
rampenförmig
ausgebildet sein, so dass der Stein wenigstens mit einem Teilbereich
die Rampe emporfährt
und anschließend
wieder herunterfällt
bzw. diese wieder herunterfährt.
Somit wird in Vorschubrichtung betrachtet zuerst der vordere Bereich
des Steines angehoben und somit einer stärkeren Einwirkung durch die
Schlagkörper
ausgesetzt, während
anschließend
der mittlere und zuletzt der hintere Bereich des Steines in Richtung
der Schlagkörper
herausragt.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass die Erhöhungen
derart angeordnet sind, dass die Steine mit ihrer Unterseite außermittig über die Erhöhungen geschoben
werden, wodurch jeweils eine Seite des Steins (in Durchlaufrichtung
betrachtet) einer verstärkten
Alterung unterworfen ist. Vorgesehen ist dabei, dass jeder Stein
an jeder Seite mindestens einmal angehoben wird. Um die Reibung zwischen
der Erhöhung
und der Unterseite des Steines zu reduzieren, kann vorgesehen sein,
dass die Erhöhungen
Rollen aufweisen oder als Rollen ausgebildet sind. Dadurch, dass
die Steine jedoch ohnehin durch die Vibrationsbewegung in diesem
Bereich fortlaufend angehoben werden, ist die Reibung zwischen der
Erhöhung
und der Steinunterseite ohnehin nicht hoch.
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Die
Mittel zum Anheben der Steine können auch
so ausgebildet sein, wie dies in der US 2002/0145224 A1 beschrieben
ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren
Unteransprüchen.
Nachfolgend sind anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
prinzipmäßig dargestellt.
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Es
zeigt:
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1 eine
Draufsicht auf ein Produktionslage von Steinen, die auf einer Unterlage
aufgebracht sind und mittels einer Fördereinrichtung in einen Alterungsbereich
eingebracht werden, ohne eine Darstellung der Schlagkörper;
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2 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wobei die Schlagkörper über Befestigungselemente
reihenförmig
quer zur Durchschubrichtung der Steine angeordnet sind;
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3 eine
Ansicht gemäß Pfeilrichtung
III der 2;
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4 eine
Detailansicht der Schlagkörper, welche über kettenförmige Befestigungselementen
in schienenförmigen
Aufnahmen eingehängt
sind;
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5 eine
alternative Ausgestaltung der Befestigungselemente mit einem Innenraum,
der das Halterungselement umfasst;
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6 eine
Detaildarstellung eines Befestigungselementes gemäß 5 mit
einem Schlagkörper;
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7 eine
Detaildarstellung eines mit einem Gewicht außermittig beschwerten Befestigungselement;
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8 eine
perspektivische Darstellung einer Fördereinrichtung, welche sich
in besonderer Weise zur Beförderung
einer Lage von Steinen eignet, wobei die Steine mittels einer Schubstange,
die an einem Kettenförderer
angebracht ist, über
eine Unterlage geschoben werden;
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9 eine
prinzipmäßige Seitenansicht
einer Fördereinrichtung
gemäß 8;
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10 eine
perspektivische Darstellung einer Fördereinrichtung, wobei ein
Kettenförderer
mit wenigstens einer Schubstange und einer Begrenzungsstange vorgesehen
ist und zwischen der Schubstange und der Begrenzungsstange eine
Matte angebracht ist, auf der die Steine aufliegen und über die
Unterlage gezogen werden;
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11 eine
prinzipmäßige Seitenansicht
einer Fördereinrichtung
gemäß 10;
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12 eine
prinzipmäßige Seitenansicht
einer Fördereinrichtung
mit einem Kettenförderer
mit wenigstens einer Schubstange, wobei zusätzlich ein Band- oder Gurtförderer vorgesehen
ist, auf welchem die Steine aufliegen; und
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13 eine
prinzipmäßige Seitenansicht
einer Fördereinrichtung
gemäß 9 mit
einer Ausgestaltung der Schubstange und der Begrenzungsstange die
sich besonders für
die Alterung von im Querschnitt trapezförmigen bzw. in ihrer Lage unstabilen Steinen
handelt.
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Erfindungsgemäß können beliebige
Steine, beispielsweise Belagselemente, Fassadenelemente, Kalksandsteine,
Betonsteine, Ziegel bzw. Ziegelklinker oder Natursteine unabhängig von
ihrer Materialbeschaffenheit gealtert werden. Nachfolgend wird anhand
der Ausführungsbeispiele
die Alterung von Steinen 1, die als Betonstein ausgebildet
sind, dargelegt. Die Erfindung ist hierauf jedoch selbstverständlich nicht
beschränkt.
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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 1 dargestellt.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, werden die Betonsteine 1 einlagig
in regelmäßiger Anordnung
auf eine Unterlage 2 aufgebracht. Die Betonsteine 1 sind dabei
derart angeordnet, dass jeweils die zu bearbeitende Kante 1b bzw.
die zu bearbeitende Oberfläche 1a (=
in der Regel die spätere
Sichtseite) des Steines 1 oben liegt.
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Hinsichtlich
des allgemeinen Prinzips der Alterung mit frei beweglichen Schlagkörpern
3,
wie diese aus den
2 bis
7 ersichtlich
sind, wird auf die
DE 20
2004 020 206.9 verwiesen.
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Wie
aus den 2 bis 6 ersichtlich
ist, erfolgt die Bearbeitung der Oberflächen 1a und der an
die Oberflächen 1a angrenzenden
Kanten 1b der Steine 1 durch Schlagkörper 3,
die innerhalb eines definierten Bereichs 4 der Oberfläche 1a der
Steine 1 im wesentlichen frei beweglich sind. Die Schlagkörper 3 sind hierzu
beweglich an einer Halterungseinrichtung 5 befestigt bzw.
angeordnet oder aufgehängt.
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Wie
insbesondere aus den
2 und
3 ersichtlich
ist, ist eine Vibrationseinrichtung
6 vorgesehen, um die
Steine
1 und die Schlagkörper
3 zueinander
derart in Bewegung zu setzen, dass die Schlagkörper
3 auf die Oberflächen
1a und
die freiliegenden Kanten
1b der Steine
1 einwirken.
Die Vibrationseinrichtung
6, die beispielsweise aus mehreren Unwuchtgeneratoren
bestehen kann, überträgt die Vibrationsbewegung
auf die Unterlage
2 und wirkt von dort auf die Steine
1 sowie
die Schlagkörper
3. Die
Unterlage
2 kann dabei auch die Oberseite der Vibrationseinrichtung
6,
beispielsweise einen Vibrationstisch, darstellen. Die Unterlage
2 kann
jedoch auch ein Förderband
darstellen, auf dem die Steine
1 aufgelegt sind. Bezüglich vorteilhafter
Ausgestaltungen hierzu sowie der Einleitung der Vibrationsbewegung
wird auf die
DE 20 2004
020 206.9 verwiesen.
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Wie
aus den Figuren ersichtlicht ist, sind die Schlagkörper 3 sowohl – innerhalb
des definierten Bereichs 4 – zu der Oberfläche 1a frei
beweglich als auch zueinander. Die Schlagkörper 3 können aus
jedem beliebigen Material hergestellt sein. Im Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass die Schlagkörper 3 aus
Hartmetall, Metall oder Stahl gebildet sind. Die Form der Schlagkörper 3 kann
ebenfalls beliebig gewählt
werden, wobei es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, die Schlagkörper 3 kugelförmig, ringförmig, mehreckig,
zylindrisch oder scheibenförmig
auszubilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schlagkörper 3 im
wesentlichen kugelförmig,
jedoch an zwei gegenüberliegenden
Seiten abgeflacht. Dies ergibt sich im Detail insbesondere aus den 4, 6 und 7.
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Wie
aus einer Zusammenschau der 2 und 3 ersichtlich
ist, erstreckt sich die Halterungseinrichtung 5 planparallel
zu den Oberflächen 1a der
Steine 1. Die Halterungseinrichtung 5 weist dabei
eine Mehrzahl von Halterungselementen 7 auf, die sich jeweils über die
gesamte Breite der zu alternden Steine 1, d.h. quer zur
Vorschubrichtung, erstrecken. Die Schlagkörper 3 sind über Befestigungsglieder 8 an
den Halterungselementen 7 angeordnet bzw. befestigt bzw.
aufgehängt.
Gemäß der in
den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform
sind die Befestigungsglieder 8 als Ketten dargestellt.
Die Ketten sind dabei als Metallketten ausgebildet. Die Halterungselemente 7 weisen,
wie sich insbesondere aus 4 ergibt,
schienenförmige
Aufnahmen 7a auf, in die die Metallketten 8 einhängbar sind.
Jeder Schlagkörper 3 ist über ein
individuelles Befestigungsglied 8 einzeln mit dem Halterungselement 7 verbunden.
Falls ein Schlagkörper 3 ausgetauscht werden
muss, ist dies somit in einfacher Weise möglich.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass die Schlagkörper 3 einer
Reihe 7 eng aneinander liegen, beispielsweise einen Abstand
von 2 bis 20 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm, aufweisen.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist ferner vorgesehen, dass sich die Halterungselemente 7 bzw.
die gesamte Halterungseinrichtung 5 während der schlagenden Einwirkung
der Schlagkörper 3 auf
die Steine 1 bewegt. Dadurch wird ein unregelmäßiges Anschlagen
der Steine 1 durch die Schlagkörper 3 unterstützt. Vorgesehen
ist dabei eine oszillierende Bewegung der Halterungselemente 7 vorzugsweise derart,
dass die Halterungselemente 7 axial hin- und herbewegt
werden. Dies lässt
sich konstruktiv mit bekannten Mitteln (z.B. einer exzentrischen
Lagerung oder einem zufallsgesteuerten Pneumatikzylinder) erreichen.
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In
den 5, 6 und 7 ist eine
zu den 2 bis 4 alternative Ausgestaltung
der Befestigungsglieder 8 dargestellt. Die Befestigungsglieder 8 weisen
dabei ein Profil auf, durch welches ein Innenraum 8a ausgebildet
ist, welcher geeignet ist, das (im Ausführungsbeispiel rohr- oder stangenförmige) Halterungselement 7 so
zu umfassen, dass das Befestigungsglied 8 relativ zu dem
Halterungselement 7 derart beweglich ist, dass der an dem
Befestigungsglied 8 angeordnete bzw. damit verbunden Schlagkörper 3 sowohl
eine Hubbewegung als auch eine Bewegung innerhalb des definier ten
Bereichs 4 ausführen
kann. Gemäß dem in
den 5, 6 und 7 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist das Befestigungsglied 8 als entsprechend gebogenes Vierkantprofil
ausgebildet. Gemäß der in 6 dargestellten
Ausführungsform
weist der definierte Bereich 4 eine elliptische Form auf.
Dies liegt daran, dass das als Vierkantprofil gestaltete Befestigungsglied 8 hauptsächlich eine
Bewegung des Schlagkörpers 3 in
Durchlaufrichtung bzw. entgegen der Durchlaufrichtung ermöglicht.
Im Unterschied dazu ermöglicht
die Ausführungsform
gemäß den 2 und 4 die
Ausbildung eines im Prinzip runden definierten Bereichs 4.
Allerdings wird sich auch in diesem Fall aufgrund der Vorschubrichtung
der Steine 1 im wesentlichen eine elliptische Form für den definierten
Bereich 4 einstellen, wenn auch diese Form weniger stark
ausgeprägt
ist.
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Gemäß der in 6 dargestellten
Ausführungsform
kann vorgesehen sein, dass die Schlagkörper 3 30 bis 200
mm, vorzugsweise 50 bis 150 mm, in Durchlaufrichtung ausgelenkt
werden können.
Ferner kann dabei vorgesehen sein, dass die nächste Reihe 7 mit
Schlagkörpern 3 einen
Abstand von der vorhergehenden Reihe 7 mit Schlagkörpern 3 aufweist,
der 10 bis 20 mm größer ist
als die maximale Auslenkung der Schlagkörper 3 im Betrieb.
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Die
Befestigungsglieder 8 weisen inklusive der Schlagkörper 3 im
Ausführungsbeispiel
eine Länge
von 200 mm auf. Als vorteilhaft hat sich allgemein eine Länge von
100 bis 400 mm herausgestellt.
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Wie
aus 5 ersichtlich, weisen die Halterungselemente 7 in
regelmäßigen Abständen Abstandsglieder 9 auf,
die eine definierte Anordnung der Befestigungsglieder 8 einer
Reihe sicherstellen sowie ein Verkanten mit anderen benachbart angeordneten
Befestigungsgliedern 8 verhindern.
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Wie
sich aus 6 ergibt, kann der Innenraum 8a der
Befestigungsglieder 8 durch einen Zwischenboden 8b unterteilt
sein, wodurch insbesondere die Hubbewegung des Schlagkörpers 3 entsprechend
begrenzt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Zwischenboden 8b variabel
einstellbar ist, wodurch die Hubbewegung – gegebenenfalls in Abhängigkeit
der zu alternden Steine 1 – verändert werden kann.
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7 zeigt
eine Anordnung der Schlagkörper 3 derart,
dass die Schlagkörper 3 im
Ruhezustand entgegen der Durchlaufrichtung ausgerichtet sind. Durch
die Bewegung der Steine 1 in Förderrichtung (siehe Pfeil)
werden die Schlagkörper 3 bzw.
die Befestigungsglieder 8 dabei senkrecht ausgerichtet (strichliniert
dargestellt). Die Ausrichtung der Schlagkörper 3 im Ruhezustand
ist derart gewählt,
dass sich im Betrieb eine senkrechte Ausrichtung einstellt. Im Ausführungsbeispiel
sind die Befestigungsglieder 8 an ihrer in Durchlaufrichtung
der Steine 1 vorne liegenden Seite durch ein zusätzliches
Gewicht 15 beschwert (dies kann auch in das Befestigungsglied
integriert sein). Das zusätzliche
Gewicht 15 kann auch am Schlagkörper 3 angebracht
sein. Durch das zusätzliche
Gewicht 15 wird erreicht, dass der Schlagkörper 3 im
Ruhezustand entgegen der Förderrichtung
geneigt ist. Eine derartige Neigung kann auch auf andere Art und
Weise erreicht werden, z.B. durch eine unsymmetrische oder disproportionale
Aufhängung
und/oder Gestaltung der Befestigungsglieder 8 bzw. der
Schlagkörper 3.
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Erfindungsgemäß kann ebenfalls
vorgesehen sein, dass wenigstens die im Einlaufbereich angeordneten
Reihen 7 von Schlagkörpern 3,
d.h. die Reihe von Schlagkörpern 3,
welche die Steine beim Einbringen in den Alterungsbereich zuerst
passieren, in Durchlaufrichtung geneigt sind (nicht dargestellt). Dies
kann konstruktiv analog zu der Neigung gegen die Durchlaufrichtung
erfolgen. Der Vorteil besteht darin, dass ein Verkannten der Steine 1 mit
den Schlagkörpern 3 vermieden
wird und die Steine 1 somit leicht zugeführt werden
können.
In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen
sein, dass alle Schlagkörper 3 in Ruhestellung
in Durchlaufrichtung geneigt sind.
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In
den Ausführungsbeispielen
ist vorgesehen, dass die Steine 1 mittels einer Fördereinrichtung 10 unterhalb
der Schlagkörper 3 durchgefördert werden,
d.h. den ei gentlichen Alterungsbereich durchlaufen. Aus dem allgemeinen
Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Fördereinrichtungen 10 bekannt.
Beispielsweise kann es sich dabei um einen Band-, Gurt- oder Kettenförderer oder
dergleichen handeln. Im Ausführungsbeispiel
ist die Fördereinrichtung
als Kettenförderer 10 mit
einer Schubstange 11 ausgebildet, welche die Steine 1 über die Unterlage 2,
d.h. im eigentlichen Alterungsbereich direkt über den Vibrationstisch schiebt.
Im Ausführungsbeispiel
ist ferner vorgesehen, dass der Kettenförderer 10 die Steine 1 kontinuierlich
unterhalb der Schlagkörper 3 durchschiebt.
Die Durchlaufgeschwindigkeit kann dabei im Zusammenhang mit der Gesamtproduktionsgeschwindigkeit
bzw. dem zu erreichenden Alterungsergebnis bestimmt werden.
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Alternativ
dazu kann auch vorgesehen sein, dass der Kettenförderer 10 die zu alternden
Steine 1, beispielsweise eine gesamte Produktionslage,
in die vorgesehene Position lediglich einschiebt und die Steine 1 während des
Alterungsprozesses nicht vorwärts
geschoben werden (diskontinuierliche Förderung). Nach Beendigung des
Alterungsprozesses, d.h. nachdem die Schlagkörper 3 ihre schlagende Einwirkung
auf die Oberflächen 1a und
die angrenzenden Kanten 1b der Steine 1 im gewünschten Maße beendet
haben, kann der Kettenförderer 10 die Steine 1 weiterbefördern und
eine neue Lage auf den frei gewordenen Platz einbringen.
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Der
Kettenförderer 10 ist
als umlaufende Fördereinrichtung
ausgebildet. Die beiden Zugketten des Kettenförderers 10 sind im
Ausführungsbeispiel außerhalb
der Vibrationseinrichtung 6 geführt und werden somit nicht
durch Vibrationen in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt.
Prinzipiell sind eine Vielzahl von konstruktiven Maßnahmen
denkbar, um zu erreichen, dass der Kettenförderer 10 keinen Vibrationen
ausgesetzt ist. Die Schubstange 11, welche zwischen den
beiden umlaufenden Ketten des Kettenförderers 10 angeordnet
ist, weist einen Abstand zu dem Vibrationstisch bzw. der Unterlage 2 auf,
der sicherstellt, dass der Vibrationstisch bzw. die Unterlage 2 nicht
in Kontakt mit der Schubstange 11 kommt. Der Abstand zwischen
der Schubstange und der Oberseite der Unterlage 2 bzw.
des Vibrationstisches muss daher größer sein als die maximale Schwingung
des Vibrationstisches bzw. der Unterlage 2 in Richtung
auf die Schubstange 11. In der Regel schwingt bzw. bewegt
sich der Vibrationstisch bzw. die Unterlage 2 nicht mehr
als maximal 4 mm in Richtung auf die Schubstange 11 zu,
so dass ein Abstand von beispielsweise 10 mm ausreicht, um sicherzustellen,
dass der Vibrationstisch bzw. die Unterlage 2 die Schubstange 11 nicht
berührt
und diese somit ruhig und ungeschlagen verlaufen kann. Der Abstand zwischen
der Schubstange 11 und der Oberseite des Vibrationstisches
bzw. der Unterlage 2 hängt
dabei von der Schwingungsbreite bzw. der Stärke der Vibration ab.
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1 zeigt
eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Schubstange 11,
die sich in besonderem Maße
für den
Einsatz bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignet. Hierbei ist vorgesehen,
dass die Schubstange 11 mit einer Mehrzahl von Lagern 16 bzw.
drehbaren Elementen, wie z.B. Rollen, versehen ist. Die Lager 16 bewirken
dabei, dass die Steine 1, wenn diese aufgrund ihrer Vibrationen
in Kontakt mit der Schubstange 11 kommen, nur minimal an
der Schubstange 11 reiben, wodurch nur wenig Bewegungsenergie
verloren geht. Erfindungsgemäß kann dabei
vorgesehen sein, dass die Lager 16 eine Breite von 5 bis
30 mm, vorzugsweise 10 mm, aufweisen und in einem Abstand von 20
bis 50 mm, vorzugsweise 30 mm, angeordnet sind. Somit ist einerseits
sichergestellt, dass die Steine 1 jeweils an mindestens
zwei Lagern 16 anliegen bzw. von diesen vorwärts geschoben
werden. Andererseits ist die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Steine 1 gleichzeitig ein
Lager 16 während
der Vibration berühren,
insbesondere mit einer gegenläufigen
Bewegung, wodurch die Funktion des Lagers 16 eingeschränkt wäre, gering.
Eine derartige Schubstange 11 kann auch unabhängig von
der erfindungsgemäßen Lösung bei anderen
Vorrichtungen eingesetzt werden, bei denen Steine 1 mittels
einer Kombination aus einer Vibrationseinrichtung und Schlagkörpern, welche
auf der Oberfläche
der Steine 1 angeordnet werden, gealtert werden.
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1 zeigt
seitliche Begrenzungen 12, die ein seitliches Entweichen
der Steine 1 während
des Vibrationsprozesses verhindern sollen. Prinzipiell können derartige
Begrenzungen 12 auch in Durchlaufrichtung vor und hinter
den Steinen 1 vorgesehen sein. Die Begrenzungen 12 können dabei
auch als Staubschutz dienen. Des weiteren kann vorgesehen sein,
dass die Halterungseinrichtung 5 eine Schutzhaube oder
dergleichen aufweist, die die zu alternde Lage von Steinen 1 umfasst,
um somit eine Ausdringen von Gesteinsstaub zu verringern.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass die Begrenzungen 12 von der Vibrationseinrichtung 6 entkoppelt
sind, also nicht vibrieren.
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Mit
konstruktiven Maßnahmen
kann in einfacher Weise erreicht werden, dass der Kettenförderer 10 die
Schubstange 11 in Durchlaufrichtung befördert, ohne dass die seitlichen
Begrenzungen 12 stören.
Die Schubstange 11 kann beispielsweise unterhalb oder oberhalb
der seitlichen Begrenzungen 12 mit dem Kettenförderer 10 verbunden
sein.
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Wie
in den 2 und 3 (lediglich prinzipmäßig) dargestellt
ist, kann der Bereich, den die Steine 1 unter der schlagenden
Einwirkung der Schlagkörper 3 durchlaufen,
Mittel 13 aufweisen, welche wenigstens einen Teilbereich
der Steine 1 anheben, so dass der angehobene Teilbereich
der Steine 1 in Richtung der Schlagkörper 3 herausragt
und einer stärkeren
Einwirkung durch die Schlagkörper ausgesetzt
ist. Im Ausführungsbeispiel
sind die Mittel 13 als rampenförmige Erhöhungen ausgebildet, welche
die Steine, wenn diese mit ihrer Unterseite die rampenförmigen Erhöhungen 13 passieren,
entsprechend anheben. Im Ausführungsbeispiel
(nicht dargestellt) ist vorgesehen, dass die Erhöhungen 13 die Steine 1 – in Durchlaufrichtung
betrachtet – außermittig
und somit seitlich anheben, wobei jeder Steine 1 an jeder
Seite wenigstens einmal angehoben wird.
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Wie
in 2 dargestellt, können die Erhöhungen 13 mit
Rollen 14 bzw. Lagern versehen sein.
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Prinzipiell
lassen sich derartige Rampen 13 auch realisieren, wenn
die Fördereinrichtung
als Bandfördereinrichtung
ausgebildet ist, wobei in diesem Fall das Band über die Erhöhungen 13 laufen muss.
Eine Ausbildung als Kettenförderer 10 mit
einer Schubstange 11 hat sich hierfür jedoch als vorteilhafter
herausgestellt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Kanten 1b der Steine 1 angehoben
werden. Die Mittel 13 können
in vielzähliger
Art und Weise, beispielsweise als Vorsprünge, als ausfahrbare Stempel
gemäß der US
2002/0145224 A1 oder dergleichen ausgebildet sein. Ebenfalls vorstellbar
ist, dass die Mittel 13 durch ei ne wellenförmige Ausgestaltung
der Unterlage 2 bzw. des Vibrationstisches gebildet sind.
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Die
Mittel
13, um die Steine
1 wenigstens in Teilbereichen
so anzuheben, dass der angehobene Teil der Steine
1 in
Richtung der Schlagkörper
3 herausragt
und einer stärkeren
Einwirkung der Schlagkörper
3 zugeführt wird,
können
auch unabhängig von
dem erfindungsgemäßen Gedanken
der beweglichen Befestigung der Schlagkörper
3 eingesetzt werden.
Beispielsweise ist auch bei der Vorrichtung gemäß der
DE 20 2004 020 206.9 ein derartiger
Einsatz möglich.
Bei jedweder Bearbeitung von Steinen von oben kann dadurch, dass
die Steine wenigstens in Teilbereichen angehoben werden, die Bearbeitung dieses
Teilbereiches intensiviert bzw. verstärkt werden. Somit lässt sich
ein gewünschtes
Alterungsergebnis in einfacher Weise erzielen.
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In
den 2, 3 und 5 sind die
Steine 1 aus Übersichtlichkeitsgründen im
nicht vibrierenden Zustand dargestellt, wobei die Schlagkörper 3 auf
den Oberflächen 1a der
Steine 1 aufliegen. Durch die Vibration schlagen sich die
Steine 1 und die Schlagkörper 3 gegenseitig
an.
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Der
in 2 und 5 dargestellte Abstand zwischen
den Steinen 1 (in Durchlaufrichtung) wird bei einer Vorwärtsbewegung
der Schubstange 11 reduziert bzw. aufgehoben.
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In
besonders vorteilhafter Weise eignet sich die erfindungsgemäße Lösung auch
zum Altern von gesplitteten bzw. gespaltenen Steinen, die im allgemeinen
eine unebene bzw. mit Erhöhungen
und Vertiefungen versehene Oberfläche aufweisen. Die Spaltfläche des
Steins 1 mit ihrer Bruchfläche ist dabei den Schlagkörpern 3 zugewandt.
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Aus
den 8 bis 12 sind drei verschiedene vorteilhafte
Fördereinrichtungen 10 ersichtlich, die
sich nicht nur für
die erfindungsgemäße Lösung, sondern
allgemein zum Befördern
einer Mehrzahl von Steinen, vorzugsweise von Steinen, welche in
einer Produktionslage angeordnet sind, eignen. Die Fördereinrichtung 10,
wie sich diese aus den nachfolgend beschriebenen Figuren ergibt,
stellt somit eine eigenständige
erfindungsgemäße Lösung zum
Befördern
von Steinen dar, wenn die Steine unter Einsatz einer Vibrationseinrichtung 6 gealtert
werden sollen.
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8 und 9 zeigen
die Fördereinrichtung 10 in
einer besonders kostengünstigen
Ausführungsform.
Die beiden Kettenstränge
des Kettenförderers
verlaufen dabei jeweils im Randbereich der Unterlage 2 und
sind derart angeordnet, dass diese von der Vibrationseinrichtung 6 nicht
bzw. nicht wesentlich in Vibration versetzt werden. Zwischen den Kettensträngen des
Kettenförderers 10 ist
die bereits beschriebene Schubstange 11 angeordnet, welche dazu
dient, die auf der Unterlage 2 aufliegenden Steine 1 in
Förderrichtung
zu bewegen. Die Schubstange 11 schiebt dabei die Steine 1 über die
Unterlage 2. Eine derartige Beförderung ergibt sich bereits
aus den 1 bis 3 und 5.
Zusätzlich
dazu ist gemäß der in 8 und 9 dargestellten
Ausführungsform
eine Begrenzungsstange 17 dargestellt, welche in Förderrichtung
vor der Schubstange 11 angeordnet ist. Zwischen der Begrenzungsstange 17 und
der Schubstange 11 wird eine zu alternde Lage von Steinen 1 aufgelegt.
Die Begrenzungsstange 17, welche analog zu der Schubstange 11 zwischen
den Kettensträngen
des Kettenförderers 10 angeordnet bzw.
mit diesen verbunden ist, soll verhindern, dass die Steine 1 nach
vorne, d. h. in Förderrichtung,
entweichen können.
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Die
Begrenzungsstange 17 könnte
prinzipiell auch als Schubstange für eine weitere Lage von Steinen
ausgebildet sein, dies hat sich jedoch nicht als vorteilhaft herausgestellt.
Wenn zwischen der Begrenzungsstange 17 und einer Schubstange 11 für eine weitere
Lage von Steinen 1 ein Abstand gelassen wird, kann die
Begrenzungsstange 17 auf unterschiedliche Längen von
Steinlagen eingestellt werden, ohne dass dies Auswirkungen auf alle
anderen Schub- und Begrenzungsstangen hat. Die Änderung der Länge zwischen
einer Schubstange 11 und einer zugehörigen Begrenzungsstange 17 zur
Aufnahme einer Steinlage wirkt sich somit nur auf den Ab stand zwischen
der Begrenzungsstange 17 und einer vorauslaufenden weiteren
Schubstange 11 aus. Es ist somit möglich, für jede Steinlage ein eigenes
Rastermaß auszuwählen und
gegebenenfalls zu verändern, ohne
dass dies Auswirkungen auf das Rastermaß anderer Einheiten (Schubstange/Begrenzungsstange)
hat. Es ist daher gemäß der in 8 und 9 dargestellten
Ausführungsform
vorgesehen, pro Steinlage eine Schubstange 11 und eine
Begrenzungsstange 17 einzusetzen.
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Sowohl
die Schubstange 11 als auch die Begrenzungsstange 17 können in
einer bevorzugten Ausgestaltung als Flacheisen oder dergleichen
ausgebildet sein.
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In
den 10 und 11 ist
eine bevorzugte Ausführungsform
der Fördereinrichtung 10 dargestellt,
die sich von der in den 8 und 9 dargestellten
Ausführungsform
dadurch unterscheidet, dass an die Begrenzungsstange 17 eine
Auflage 18 montiert bzw. befestigt ist. Die Begrenzungsstange 17 dient
somit als Zugstangen für
die Auflage 18. Die Steine liegen folglich im Unterschied
zu der in 8 und 9 dargestellten
Ausführungsform
nicht mehr während
des Alterungsprozesses auf der Unterlage 2, sondern auf
der Auflage 18 auf, welche im wesentlichen von der Begrenzungsstange 17 bzw.
dem Kettenförderer 10 über die
Unterlage 2 gezogen wird. Die Auflage 18 steht
dabei derart in Kontakt mit der Unterlage 2 bzw. der Vibrationseinrichtung 6,
dass die Auflage 18 in Vibration versetzt wird, so dass ebenfalls
die auf der Auflage 18 angeordneten Steine 1 vibrieren
bzw. hüpfen.
Die Auflage 18 ist vorzugsweise aus einem elastischen Material
ausgebildet. Besonders eignet sich hierfür eine Gummimatte 18. Die
Gummimatte 18 kann ebenfalls mit der Schubstange 11 verbunden
sein.
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Dadurch,
dass die Gummimatte 18 mit der Begrenzungsstange 17 und
gegebenenfalls der Schubstange 11 verbunden ist, bewegt
sich die Gummimatte 18 mit derselben Geschwindigkeit wie
der Kettenförderer 10.
In dem in 10 und 11 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die Gummimatte 18 im wesentlichen zwischen der Begrenzungsstange 17 und
der Schubstange 11 angeordnet. Prinzipiell kann die Gummimatte 18 auch
länger
oder kürzer sein
als der Abstand zwischen der Begrenzungsstange 17 und der
Schubstange 11.
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Die
Auflage 18 bzw. die Gummimatte hat sich als besonders bedeutsam
für ein
gutes Alterungsergebnis herausgestellt. Dies liegt daran, dass bei
einer Fördereinrichtung 10,
wie diese in 8 und 9 dargestellt
ist, der Schubdruck, den die Schubstange 11 auf die Steine 1 ausübt, immer
größer wird
je näher
die Steine 1 an der Schubstange 11 angeordnet
sind. Dabei kann es vorkommen, dass die Steine 1 derart
zusammengeschoben werden, dass die Steine 1 insbesondere
im Bereich der Schubstange 11 weniger bzw. nicht mehr hüpfen. Dieser
Effekt ist um so mehr sichtbar, je kleiner die Steine sind, weil
die Steinreihen, auf die ein geringerer Schubdruck ausgeübt wird,
also die Steinreihen, die in Förderrichtung
vorne liegen, deutlich höher hüpfen bzw.
deutlich stärker
vibrieren und somit deren Steinkanten stärker angeschlagen werden. Durch
die Auflage 18 wird dieser Effekt kompensiert, da die Auflage 18 und
somit auch die aufliegenden Steine 1 nicht geschoben, sondern
gezogen wird. Die Steine 1 werden daher nicht mehr im Bereich
der Schubstange 11 zusammengedrückt, wie dies bei der in 8 und 9 dargestellten
Ausführungsform
der Fall ist. Die Steine 1 drücken zwar trotzdem noch gegen
die Schubstange 11 – da
die Steine 1 aufgrund der Vibration bzw. des Hüpfens auf
der Auflage 18 mit geringerer Geschwindigkeit bewegt werden
als die Auflage 18 – der
durch die Schubstange 11 auf die Steine 1 wirkende
Schubdruck ist jedoch deutlich geringer und tritt nicht mehr störend auf.
Gegebenenfalls kann die gesamte Fördereinrichtung 10 leicht
geneigt werden, so dass die Steine 1 in Förderrichtung
betrachtet leicht abwärts
laufen, wodurch dem Effekt, dass diese relativ zu der Auflage 18 in Förderrichtung
nach hinten wandern, entgegengewirkt wird.
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Die
Auflage 18 bietet noch einen weiteren Vorteil gegenüber der
in 8 und 9 dargestellten Ausführungsform.
Wie sich in Versuchen herausgestellt hat, ist die Bruchgefahr bei
sehr dünnen
Steinen oder bei langen oder großflächigen Steinen relativ groß. Durch die
Auflage 18, insbesondere wenn diese aus einem elastischen
Material ausgebildet wird, reduziert sich die Bruchgefahr erheblich,
da die Steine 1 nicht mehr auf die Unterlage 2 auftreffen, welche
im Regelfall aus Stahl ausgebildet ist, sondern auf ein elastisches
Material, vorzugsweise Gummi.
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In 12 ist
eine Abwandlung der in 10 und 11 dargestellten
Ausführungsform
der Fördereinrichtung 10 dargestellt,
welche im wesentlichen dieselben Vorteile aufweist. Die Ausführungsform
gemäß 12 weist
ebenfalls einen Kettenförderer 10 sowie
eine Schubstange 11 und optional eine Begrenzungsstange 17 auf,
welche analog zu den Ausführungsformen
gemäß 8 und 9 bzw. 10 und 11 angeordnet
sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Steine 1 auf einer
Auflage 18 aufliegen, welche die Steine 1 wenigstens
annähernd mit
der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung 10 in Förderrichtung
bewegt. Die Auflage 18 ist dabei als umlaufendes Förderband
ausgebildet, welches vorzugsweise im wesentlichen aus einem elastischen Material,
beispielsweise Gummi, ausgebildet ist. Das Förderband 18 verläuft dabei
derart, dass dieses durch die Vibrationseinrichtung 6 in
Vibration versetzt wird, wodurch die aufliegenden Steine 1 hüpfen bzw. vibrieren.
Die Fördereinrichtung 10 ist
vorzugsweise derart angeordnet, dass weder die Kettenstränge noch
die Schubstange 11 bzw. die Begrenzungsstange 17 vibrieren.
Optional kann auch vorgesehen sein, dass das Förderband 18 mit einem
oder mehreren Förderband 18 mit
einem oder mehreren Begrenzungsstangen 17 oder Schubstangen 11 verbunden ist.
Der eigentliche Vorschub, mit dem die Steine 1 in Förderrichtung
durch den Alterungsbereich transportiert werden, beruht auf der
Vorschubbewegung des Förderbandes 18.
Allerdings wandern die Steine 1 aufgrund deren Vibration
(mit geringer Geschwindigkeit) relativ zu dem Förderband 18 rückwärts. Diese rückwärtige Bewegung
wird durch die Schubstange 11 entsprechend begrenzt. Der
Schubdruck, den die Schubstange 11 auf die Steine 1 ausübt, ist
dabei jedoch so gering, dass dieser die Vibration bzw. die hüpfende Bewegung
der Steine 1 nicht stört.
Die Begrenzungsstange 17 verhindert, dass die Steine 1 den
vorgesehenen Bereich nach vorne verlassen können.
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Anstelle
eines Kettenförderers 10 kann
in den Ausführungsformen
gemäß den 8 bis 12 auch
eine andere Fördereinrichtung,
welche vorzugsweise umlaufend ausgestaltet ist, eingesetzt werden.
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13 zeigt
eine Ausgestaltung der Schubstange 11 und der Begrenzungsstange 17,
die sich besonders für
die Alterung von im Querschnitt trapezförmigen bzw. allgemein in ihrer
Lage unstabilen Steinen 1 eignet. Bei derartigen Steinen 1 kann
es sich beispielsweise um gesplittete bzw. gespaltene Steine handeln,
die im Allgemeinen eine Unebene bzw. mit Erhöhungen und Vertiefungen versehene
Oberfläche aufweisen.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass sich unabhängig von der Ausführungsform
der Fördereinrichtung
(in 13 nicht dargestellt) und unabhängig davon
auf welche Art und Weise die Steine durch den Alterungsbereich transportiert
werden (8 bis 12) das
Alterungsergebnis von Steinen 1, die unstabil auf der Unterlage 2 aufliegen
dadurch verbessert werden kann, dass die Schubstange 11 und
die Begrenzungsstange 17 derart ausgebildet sind, dass
diese die Steine 1 stützen.
In der in 13 dargestellten Ausführungsform
weißt
sowohl die Schubstange 11 als auch die Begrenzungsstange 17 ein
zusätzliches
Stützelement 11a bzw. 17a auf. Alternativ
dazu können
auch mehrere Stützelemente vorgesehen
sein bzw. die Schubstange 11 und die Begrenzungsstange 17 als
solche eine Form aufweisen die geeignet ist die Steine 1 zu
stützen
und deren kippen zu vermeiden. Durch die Stützelemente 11a, 17a wird
erreicht, dass die Oberflächen 1a der
Steine 1 eine möglichst
horizontale Ebene bilden, sodass die Steinoberflächen 1a durch die
Schlagkörper 3 vorteilhaft
gealtert werden können.
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Alternativ
dazu kann auch vorgesehen sein, dass nur die Schubstange 11 oder
die Begrenzungsstange 17 Stützelemente aufweist.
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Die
beschriebene und in 13 gezeigte Ausführungsform
der Schubstange 11 und der Begrenzungsstange 17 können auf
alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden.