DE102011101836B4 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit einer Sandsteinoberfläche - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit einer Sandsteinoberfläche durch Beschichtungen mit Sand, Sandstein und/oder Sedimentgestein/poröses Gestein und einer anschließenden Versiegelung der Oberfläche des Formkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass a) auf dem zu beschichtendem Flächenteil der Oberfläche des Grundkörpers mit dem ausgelösten Abbindevorgang für die Haftung mindestens einer der Beschichtungen zugleich auch die Aufrauhung der Oberfläche bewirkt wird, b) der Auftrag des Beschichtungsmaterials auf die für die Gestaltung als Sandsteinoberfläche vorgesehene jeweilige Fläche durch Schwenk- und/oder Schüttelbewegungen des Grundkörpers in einem abgeschlossenen Behältnis durchgeführt, c) je nach zu erzielendem Erscheinungsbild der Oberfläche des Körpers auf die Materialbeschichtung der jeweiligen Teilfläche/Vollfläche der Oberfläche abwechselnd weitere Haft- und Sandbeschichtungen bis zur Erreichung der jeweiligen Oberflächenstruktur aufgebracht und dazwischen erfolgende Trocknungen bei 50°C durchgeführt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit einer Sandsteinoberfläche durch Beschichtungen mit Sand, Sandstein und/oder sandähnlichen Materialien in und an Objekten, Gegenständen und Figuren. Insbesondere dient das Verfahren zur Gestaltung der Oberflächen mit optischen und morphologischen Eigenschaften des natürlichen Sandsteins. Bekannt sind Verfahren zur Herstellung von nachgestalteten Gegenständen und Körpern wie beispielsweise der nach der DE 10 2006 027 053 A1 beschriebene Kunststeinformkörper. Bei diesem Kunststeinformkörper wird die Oberflächengestaltung einem ausgewählten Naturstein oder einer Holzmaserung angepasst. Dazu wird einem Grundkörper aus einer gießfähigen beschichtungsfähigen Masse mittels einer Lackier-, Mal-, oder Tauchtechnik oder einer Pulverbeschichtung eine naturstein- oder holzmaserungsähnliche Oberfläche verliehen. Dadurch kann der Kunststeinformkörper kostengünstig mit einer hohen mechanischen Festigkeit hergestellt werden. Die Oberflächen erhalten dabei das Aussehen eines Natursteins oder die Maserung einer bestimmten Holzart. Der fertige Kunststeinformkörper besitzt tritt- und abriebfeste Eigenschaften und ist witterungs- und frostbeständig. Nachteilig an dem Kunststeinformkörper und seiner Herstellung ist jedoch der erforderliche zumindest teilweise ausgehärtete Zustand des Grundkörpers und das für den Grundkörper erforderliche Harzmaterial. Durch die vorausgehende Herstellung des Grundkörpers durch Aushärtung des aus Harz bestehenden Materials wird der Herstellungsvorgang zeitaufwändig. Ebenso ist eine universell gestaltbare durch den Herstellungsprozess beinflussbare Formung der Oberfläche nur beschränkt möglich. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines mit geringem Aufwand durchführbaren Verfahrens zur Herstellung von Sandsteinoberflächen, das durch beinflussbare Parameter des Herstellungsverfahrens universelle Gestaltungen der Oberflächen ermöglicht. Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Verfahren entsprechend den beschreibenden Merkmalen nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 9 gekennzeichnet. Zwecks Erreichung einer möglichst detaillierten vorlagengetreuen Oberflächengestaltung wird das Beschichtungsmaterial in Form von Sand, Sandstein und/oder sandähnliche Materialien vorgewaschen. Unbeabsichtigte Verklebungen von Kleinst- und Staubpartikeln werden dadurch vermieden. Um vorteilhaft störende Geruchsentwicklungen (Ausgasungen) bei der Aufbringung der Haftbeschichtung zu vermeiden, werden dazu Kaltleim, Klebstoffe, Bindemittel, Acryllacke o. ä. aufgetragen und der damit verbundene physikalische Abbindeprozess (Trocknung) genutzt. Eine vorteilhafte Gestaltung des Verfahrens mit einer Verkürzung der Herstellungszeit wird durch die Aufbringung von Zwei-Komponenten-Glasuren als Haftschicht erreicht. Mit der damit verbundenen chemischen Reaktion (Trocknung) erfolgt gleichzeitig ein Anlösen der zu behandelnden Oberfläche und dadurch eine Haftung an dieser. Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
• Als Grundmaterial für die Herstellung der Formkörper kommen Kunststoffrohlinge im Form von Styroporkörper, Objekte aus Naturmaterialien oder Objekte aus mineralischen Materialien zur Anwendung. Die Form dieser Grundkörper kann dabei beliebig gewählt werden. Ebenso können diese Grundkörper auch als Hohlkörper ausgebildet sein. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen als Beschichtungsmaterialien Sand, zermahlener Sandstein (Sedimentgestein/poröses Gestein) sowie sandähnliche Materialien zum Einsatz. Für unterschiedliche Gestaltungen der Oberfläche des Formkörpers werden unterschiedliche Körnungen (Quarzgrößen) des Beschichtungsmaterials genutzt. Um eine detailgetreue Wiedergabe der durch den Formkörper dargestellten Objekte zu erreichen, werden die Beschichtungsmaterialien vorgewaschen. Auftretende Verklebungen von Kleinst- und Staubpartikeln werden so vermieden. Um jedoch bestimmte optische Effekte gezielt zu erreichen, kann auch die Zulassung der Verklebungen an vorgegebenen Flächen dienen. Bei dem folgenden Verfahrensschritt wird als Vorbereitung der Beschichtungsvorgänge das Anrauhen der Oberfläche des Grundkörpers vorgenommen. Durch diese Maßnahme soll dem möglichen Ablösen der Beschichtungen vorgebeugt werden. Nach der erfolgten Anrauhung wird die Haftschicht auf die Oberfläche aufgebracht. Dazu werden beispielsweise Kaltleim oder andere Leimarten, Bindemittel, Acryllacke o. ä. aufgetragen. Im Anschluss daran erfolgt als weiterer Verfahrensschritt die Aufbringung der ersten Sandschicht. Dabei wird der Grundkörper solange in Sand geschwenkt bzw. geschüttelt, bis die zu beschichtende Oberfläche mit der Sandschicht bedeckt ist. Durch den physikalischen Abbindeprozess während der Trocknung des Leimes entsteht keine störende Geruchsentwicklung. Danach erfolgt in einem weiteren Schritt die Trocknung der ersten Sandschicht. Die Trocknungsdauer wird durch Zuführung von Wärme verkürzt. Für eine optimale Verkürzung der Trocknung erweist sich eine Trocknungstemperatur von ca. 50°C.
• Eine weitere Form der Verfahrensgestaltung besteht in der Zusammenfassung der Verfahrensschritte ”Anrauhen der Oberfläche” und erste ”Besandung der Oberfläche” durch die Anwendung von beispielsweise Zwei-Komponenten-Glasuren. Mit dem Auftragen der Glasur auf den Grundkörper erfolgt durch die dabei stattfindende chemische Reaktion (Abbindevorgang) ein Anlösen (Aufrauhen) der Oberfläche und bildet ebenso die Haftungsgrundlage für die Besandung. Diese Verfahrensvariante verkürzt den Herstellungsprozess, ist aber von Geruchsentwicklungen (Ausgasungen) begleitet. Insofern ist diese Variante insbesondere für serienmäßige Produktionsabläufe unter Einbeziehung von Abzugseinrichtungen in die Produktionsanlage geeignet.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auf einfache Weise und mit geringem Aufwand die Wiedergaben von Objekten, Gegenständen und Figuren als Sandsteinimmitat gestaltet werden. Dabei weisen die hergestellten Produkte die Oberflächeneigenschaften und optischen Erscheinungen des natürlichen Sandsteins auf. Durch das Herstellungsverfahren erhalten die Sandsteinimmitate ein geringes Gewicht und weisen eine originalgetreue Wiedergabe der zu immitierenden Vorlage auf. Mit den durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbaren Feinheiten bei der Oberflächengestaltung sind auch komplizierte Sandsteinimmitate mit einer originalgetreuen Wiedergabe herstellbar. Dies geschieht durch Anpassung der Verfahrensschritte an den jeweils zu erzielenden Feinheitsgrad der Wiedergabe. Je nach Anzahl der vorgenommenen Beschichtungen, der Anzahl der Schleifvorgänge, der Quarzgröße des Beschichtungsmaterials, der Beschichtungsdicken und der unterschiedlichen farblichen Auswahl des Beschichtungsmaterials können unterschiedliche Feinheiten und Darstellungsformen bei der Oberflächengestaltung erreicht werden. Insbesondere bei der Herstellung reliefartiger Wiedergaben erweisen sich Mehrfachbeschichtungen, die auf unterschiedlichen Teilflächen aufgebracht werden, als vorteilhaft.
• Bei der Ausbildung des mit einer Sandsteinoberfläche zu versehenden Grundkörpers als Hohlkörper wird auf dessen Oberfläche und Innenfläche Beschichtungsmaterial aufgetragen. In den Innenraum kann ein weiteres darzustellendes mit einer gleichartigen Sandsteinoberfläche versehenes Objekt angeordnet werden. Zwecks Erzielung einer guten Sichtbarkeit dieser im Innenraum angeordneten besandeten Objekte können in der Wandung des Hohlkörpers optische Zerstreuungslinssen oder im Innenraum elektrische Lichtquellen eingebracht werden. Als Stromversorgung können neben konventionellen Netzversorgungen, Akku- bzw. Batterieanordnungen auch auf der Oberfläche des Grundkörpers angeordnete Solarzellenfolien dienen. Durch die von den Lichtquellen erzeugten Lichteffekte besteht die Möglichkeit die an den Originalen vorgenommenen Anstrahlungen (z. B. an Gebäuden) nachzubilden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit einer Sandsteinoberfläche durch Beschichtungen mit Sand, Sandstein und/oder Sedimentgestein/poröses Gestein und einer anschließenden Versiegelung der Oberfläche des Formkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass a) auf dem zu beschichtendem Flächenteil der Oberfläche des Grundkörpers mit dem ausgelösten Abbindevorgang für die Haftung mindestens einer der Beschichtungen zugleich auch die Aufrauhung der Oberfläche bewirkt wird, b) der Auftrag des Beschichtungsmaterials auf die für die Gestaltung als Sandsteinoberfläche vorgesehene jeweilige Fläche durch Schwenk- und/oder Schüttelbewegungen des Grundkörpers in einem abgeschlossenen Behältnis durchgeführt, c) je nach zu erzielendem Erscheinungsbild der Oberfläche des Körpers auf die Materialbeschichtung der jeweiligen Teilfläche/Vollfläche der Oberfläche abwechselnd weitere Haft- und Sandbeschichtungen bis zur Erreichung der jeweiligen Oberflächenstruktur aufgebracht und dazwischen erfolgende Trocknungen bei 50°C durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sandmaterial und/oder die sandähnlichen Materialien zwecks Vermeidung von Verklebungen der Materialpartikel vor dem jeweiligen Abbindevorgang vorgewaschen werden.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung der Haftbeschichtung durch chemische Reaktionen (irreversibler Vorgang) von aufgetragenen Zwei-Komponenten-Glasuren erfolgt.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragung der jeweiligen Beschichtungen zwecks reliefförmiger Oberflächengestaltungen durch Auftragung von mindestens zwei farblich unterschiedlichen Sandschichten erfolgt.
5. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragung der jeweiligen Beschichtungen durch Auftragung von Sandmaterialien unterschiedlicher Quarzgröße erfolgt.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungsdicke der jeweiligen Beschichtung je nach dem zu erzielenden Erscheinungsbild der Körperoberfläche unterschiedlich erzeugt wird.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragung der Beschichtungsmaterialien bei jedem Beschichtungsvorgang für die jeweilig vorgegebene Teilfläche/Vollfläche der Oberfläche erfolgt.
8. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auftragung der jeweiligen Beschichtungen mindestens eine der beschichteten Oberflächen durch einen Schleifvorgang behandelt wird.
9. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb und/oder auf mindestens einer der Beschichtungen originalgetreue Teildarstellungen des nachzubildenden Objektes eingebracht werden.