-
Die Erfindung betrifft ein Formteil, insbesondere unter Verwendung von Natursteinen.
-
Stand der Technik
-
Bekannt sind Formteilausbildungen unter Verwendung körniger Natursteine.
-
Die
DE 43 20 118 C2 offenbart offenporige Formteile für den Baustoffbereich, die auf der Basis eines duromeren Polyurethans als Bindemittel für ein körniges Material hergestellt werden, wobei weitere Harze und Katalysatoren zugemischt werden, und dann ein Reaktivharz mit dem körnigen Material vermischt wird. Das Reaktivharz umfasst dabei bis zu 50% Füllstoff und das körnige Material bis zu 10% an Körnern mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm. Diese Formteile werden dort eingesetzt, wo offenporige Formteile erforderlich sind und Wasser versickern soll, beispielsweise für Gehwegplatten, Beläge für Terrassen, atmungsaktive Mauersteine usw.
-
Die
DE 10 2004 040 380 A1 offenbart Formteile aus körnigen Natursteinen, insbesondere gebrochenen oder ungebrochenen Gesteinskörpern, wobei die körnigen Natursteine mit Polyurethanharz oder Epoxydharz umhüllt und untereinander an ihren Kontaktstellen durch das Polyurethanharz oder Epoxidharz verbunden sind. Zur Erzielung von Farb- und Dekorationseffekten kann das Polyurethanharz oder Epoxydharz eingefärbt oder mit Partikeln oder Fasern versehen sein. Die Partikel oder Fasern können aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen oder einen hohen Glanzgrad aufweisen, so dass bei entsprechendem Lichteinfall ein Glitzereffekt entsteht.
-
Die
DE 199 44 593 A1 offenbart Bauelemente zum Belegen von festen und losen Flächen, insbesondere der Bindung von Quarz- und anderen Naturgesteinen mit eingefärbtem Bindemittel. Die Bauelemente werden zumindest teilweise aus einem mit Reaktionsharz gebundenen, eingefärbten Quarz (Coloritquarz) hergestellt. Dabei wird das ungefärbte Naturgestein mit gefärbtem Bindemittel umhüllt. Das Naturgestein weist eine Korngröße von 0,1 mm bis 8 mm auf.
-
Die
DE 197 01 420 A1 offenbart einen wasserdurchlässigen Außenbelag, bestehend aus kunststoffumhüllten Quarzfeinkieskörnern bzw. -gries. Die Quarzfeinkieskörnern werden Epoxyd- oder PU-Harz in Verbindung mit einem Farbzusatz unter der Ausbildung von großen Zwischenräumen zur Behebung des Problems der Entwässerung verbunden. Hierbei ist die verwendete Harz/Härterkombination so beschaffen, dass eine restlose Umhüllung des einzelnen Quarzkornes mit dem gefärbten Bindemittel erfolgt. Es werden Korngrößen von 1 bis 3 mm, bzw. 2 bis 4 mm verwendet.
-
Die Offenlegungsschrift
DE 23 44 071 A offenbart eine Splittbeschichtung von Asbestzementfassadenplatten. Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Fassadenplatten mit Asbestzementgrundplatten beschrieben. Hierbei wird eine enge Korngrößenfraktion von 1,8 bis 2,5 mm oder 1 bis 2 mm eingesetzt und eine Umhüllung mit Kunststoff oder Wasserglas vorgenommen werden.
-
Die Patentschrift
DD 72 732 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von farbigem Kies. Beschrieben wird hierbei die Herstellung von farbigem Kies mit einer Fluatlösung aus Fluat, Wasser und dem gewünschten Farbton aus Silikatfarbe. Dies erfolgt durch Fluatieren, sowie der Trocknung und Bewegung der Kiesel in der Farblösung.
-
Nachteilig an den bekannten Formteilausbildungen ist, dass für dekorative Anordnungen bzw. Ausbildungen von Steinanordnungen die großflächige Verwendung von gefärbten Harzen nicht geeignet ist, da das gefärbte Harz die ungefärbten Steine gleichmäßig umfasst und somit ein einheitliches Erscheinungsbild der gesamten Fläche erzeugt. Eine individuelle grafische Gestaltung von Klein- oder Großflächen aus Steinen wird auf diese Weise nicht ermöglicht.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Formteilausbildung zur Verfügung zu stellen, die eine Anordnung von Formteilen mit Steinen zu Zeichen, Mustern, Grafiken o.dgl. ermöglicht.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Es wird eine Ausbildung von Formteilen offenbart, die eine Anordnung gefärbter Steine, insbesondere Natursteine, zu Zeichen, Mustern, Grafiken o.dgl., umfasst.
-
Das Formteil umfasst die genannten Steine, wobei die Steine durch ein Verbindungsmittel miteinander verbunden ausgebildet sind und wobei die Steine eine durch ein Lackierverfahren erzielte Färbung aufweisen, wobei die mit dem Verbindungsmittel verbundenen Steine in einer Gießform angeordnet sind, wobei der Durchmesser der Steine 3 bis 5 cm beträgt und wobei das Formteil in einer Umgebungsmatrix angeordnet ist, und dass die Umgebungsmatrix aus Gabionensteinen einer Gabionenwand ausgebildet ist oder dass das Formteil an einem Drahtkorb der Gabionenwand angeordnet ist.
-
Dabei werden die Natursteine, insbesondere Sedimentgesteine wie Kalksteine, beispielsweise Muschelkalk oder jurassische Kalksteine, eingefärbt. Dies erfolgt erfindungsgemäß mit einem Lacküberzug. Der Lack kann dabei als Wasser- oder Acryllack ausgebildet sein. Der Lack kann beispielsweise auch fluoreszierende oder reflektierende Partikel aufweisen. Die Natursteine können eine durch Bruch erzeugte Form aufweisen oder vorab bearbeitet, insbesondere gerundet oder gemugelt werden, um eine kieselförmige rundliche Form zu erhalten. Spitze Vorsprünge können so bei Bedarf geglättet werden. Es können dabei, wenn gewünscht, nahezu gleich große Natursteine erzeugt werden, die einen Durchmesser von wenigen mm bis zu einigen, insbesondere ca. 3 bis 4 cm, aufweisen. Die Lackierung kann jedoch für Natursteine jeglicher Größe eingesetzt werden.
-
Zur Lackierung der Natursteine kann ein Tauchbecken zum Einsatz kommen. Es wird ein Lacküberzug ausgebildet und/oder es erfolgt ein Eindringen der Farbe in die Oberfläche der Natursteine, so dass die Farbwirkung noch einige µm bis zu wenigen mm innerhalb des Natursteins erzielt wird. Dies ist dann von Relevanz, wenn beim Endprodukt eines die Steine des Endprodukts umgebenden Verbindungsmittels herausragenden Teils des Natursteins ein Eckchen absplittert. So bleibt der komplette Farbeindruck des Natursteinkiesels erhalten. Zur Trocknung des Lacks kann ein Infrarotstrahler eingesetzt werden. Der Lack ist UV-beständig und aus ökologischen und gesundheitlichen Gründen vorzugsweise schadstoffarm bzw. -frei ausgebildet. Es können alle gewünschten Farbtöne nach RAL lackiert werden.
-
Die Natursteine werden zur Ausbildung eines Formteils in einer Gießform, insbesondere aus Metall, einem insbesondere witterungsbeständigen Kunststoff, Edelstahl oder auch Karton, Holz o.dgl., angeordnet. Die Metall- oder Edelstahl-Gießformen sind dabei beispielsweise gefräst ausgebildet. Anschließend werden die in der Gießform angeordneten Natursteine mit einem Verbindungsmittel, insbesondere mit einem flüssigen, viskosen Material, beispielsweise Gießharz, übergossen. Das Gießharz kann abgebunden werden und/oder härtet aus. Das Gießharz ist für den Außenbereich witterungsbeständig ausgebildet. Die Steine können aus dem Gießharz herausragen. Sie selbst sind durch den sie umgebenden Lacküberzug witterungsbeständig geschützt. Als Verbindungsmittel können auch Kunststoffe, insbesondere klare Kunststoffe, eingesetzt werden.
-
Gießharz allgemein ist ein Kunstharz, das flüssig zum Endprodukt verarbeitet wird und erstarrt. Das Kunstharz umfasst Reaktionsharze, d.h. flüssige oder verflüssigbare Harze, die für sich allein oder mit Reaktionsmitteln, z.B. Härter und/oder Beschleuniger, ohne Abspaltung flüchtiger Komponenten durch Polymerisation oder Polyaddition aushärten.
-
Das noch flüssige Harz wird in die Gießform gegossen. Durch das Eingießen und zumindest teilweise Umhüllen der Natursteine sind diese zumindest partiell gegen Feuchtigkeit, Staub, Fremdkörper, Wasser usw. geschützt. Das Eingießen der Natursteine dient der Fixierung der Natursteine untereinander, der Erhöhung der mechanischen Stabilität sowie der Vibrations- und Schockfestigkeit. Die Erstarrung des Gießharzes erfolgt durch eine chemische Vernetzungsreaktion und bildet einen sogenannten Duroplast aus, ist also irreversibel.
-
Die beiden üblicherweise vorhandenen Bestandteile des Gießharzes, nämlich das Harz und der Härter, werden in einem bestimmten stöchiometrischen Verhältnis zu einer flüssigen Masse vermischt und reagieren dann zu einem Feststoff. Die Vernetzungsreaktion wird durch Wärme, Ultraviolettstrahlung oder auch Feuchtigkeit eingeleitet bzw. beschleunigt. Als Härter und somit Initiatoren der Polymerisation dienen z.B. Peroxide. Entsprechend der chemischen Beschaffenheit der Komponenten unterscheidet man bei den Gießharzen beispielsweise zwischen:
- - Polyesterharz, ungesättigtes Polyesterharz
- - Melamin-Formaldehyd-Harz
- - Polyurethanharz
- - Epoxidharz
- - Silikonharz
- - Vinylesterharz
- - Phenolharz, Phenol-Formaldehyd-Harz
- - Harnstoffharz
- - Acrylharz.
-
Ungesättigte Polyesterharze können als zusätzliche Komponenten u.a. copolymerisierbare Monomere (Stoyol, Vinyltoluol, Methylmethacrylat u.a.) als Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel, bifunktionelle Monomere (z.B. Divinylbenzol, Diallylphthalat) als Vernetzer bzw. Katalysatoren zur Unterstützung der Vernetzungsreaktion sowie Beschleuniger enthalten.
-
Zusätzlich können Haftvermittler hinzugefügt werden. Des Weiteren sind Füllstoffe, z.B. feinkörnige mineralische Stoffe, insbesondere Quarzmehl, Sand, Kreide, einsetzbar. Weiterhin können Verstärkungsstoffe, insbesondere Fasern auf anorganischer oder organischer Basis, Glas- oder Textilkurzfasern, eingesetzt werden, die die mechanische Festigkeit erhöhen. Das Gießharz kann durch Pigmente farbig ausgebildet sein.
-
Der Verguss des Gießharzes in die Gießformen kann maschinell oder manuell erfolgen. Das Gießharz darf nicht zu schnell in die Gießform gegossen werden, da sich sonst die Gefahr von Lufteinschlüssen erhöht. Die Gießform kann von unten her befüllt werden, so dass das Harz in der Gießform langsam aufsteigt und die Luft nach oben entweicht. Das zu vergießende Teil, bzw. die Gießform muss vor dem Verguss gegebenenfalls auch auf Verarbeitungstemperatur gebracht werden.
-
Die Härtung von ungesättigten Polyesterharzen erfolgt bei Raumtemperatur oder in der Wärme. Nach der Aushärtung des Gießharzes kann die gegossene Form in der Gießform verbleiben und beispielsweise in einer Gabionenwand innerhalb eines die Gabionensteine haltenden Gitters angeordnet werden, so dass in der Gabionenwand ein Muster, ein Logo, Buchstaben, eine Werbebotschaft o.dgl. ausgebildet ist. Die umgebenden Gabionensteine können ebenfalls gefärbt ausgebildet sein. Die Gießform, beispielsweise die Edelstahlvariante, ist dabei je nach Anordnung in einer Umgebungsmatrix sichtbar oder nicht sichtbar. Die Rückseite des Formteils wird innerhalb der Gabionenwand entweder verfüllt oder das Formteil ist von beiden Seiten der Gabionenwand sichtbar. Wenn die Gabionenwand tiefer ausgebildet ist als das Formteil, können zwei Formteile hintereinander angeordnet werden, so dass z.B. das Logo an der Vorder- und an der Rückseite erscheint.
-
Als „Gabione“ bezeichnet man einen mit Steinen, den „Gabionensteinen“, gefüllten Drahtkorb. Die Gabione wird in der Landschaftsarchitektur, im Wasserbau sowie im Straßen- und Wegebau zum Aufbau von Wällen, zur Errichtung von Sicht- oder Lärmschutzanlagen, zur Böschungsbefestigung und als Stützmauer eingesetzt. Als Abfangelemente an Hängen dienen Gabionen der Aufnahme des horizontalen Erddruckes. Sie werden auch als Alternative zu Fertigteilen oder festen Mauern aus Steinen oder Beton verwendet.
-
Bei den Gesteinsfüllungen unterscheidet man zwischen Schüttkörben und Mauersteinkörben. Die Schüttkörbe sind komplett mit frostsicheren und ausreichend druckfesten Steinen (Schotter) befüllt. Häufigste Steinsorten sind Granit, Basalt, Quarzit, Dolomit und Kalkstein. Zum erfindungsgemäßen Einfärben werden insbesondere Kalksteine, in der Ausbildung als Muschelkalk oder Jurakalkstein, verwendet. Sandstein ist weniger geeignet, da durch die gröbere Körnung der aufzubringende Lack schlecht haftet. Die Mauersteinkörbe können an den Sichtseiten mit Mauersteinen oder Platten verblendet werden; der Rest dieser Gabionen wird ebenfalls mit Schotter befüllt. Somit können die erfindungsgemäßen Module bzw. Einsätze mit den gefärbten, mit dem Verbindungsmittel umgossenen Gabionensteinen werbewirksam, klein- oder großflächig in derartige Gabionenwände eingefügt werden, wobei das Gesamtgefüge erhalten bleibt.
-
In einem Ausführungsbeispiel kann die Gießform als Negativform, beispielsweise wenn sie aus einem Kartonmaterial ausgebildet ist, sich im Laufe der Zeit zersetzen, so dass der positive Kern der Gießform übrig bleibt und ein graphisches Element innerhalb einer Umgebungsmatrix, insbesondere der Gabionensteine der Gabionenwand oder innerhalb einer Rasen-, Stein- oder Kieselfläche, ausbildet.
In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das graphische Element, beispielsweise ein Logo, durch Einhängen in die Metallhaken oder das Metallgitter der Gabionenwand an dieser angeordnet werden.
-
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist dieses graphische Element als eine begeh- und/oder befahrbare Einlage beispielsweise eines Fußweges, eines Platzes, eines Fußbodens eines Gebäudes oder einer Fahrbahn ausgebildet. Ggf. kann das graphische Element zusätzlich mit einer Glasauflage abgedeckt sein.
-
Für besonders aufwändige oder filigrane graphische Strukturen kann eine Fräsung erfolgen. Dabei werden die gefärbten Steine insbesondere in eine witterungsbeständige Kunststoffform eingebracht, das Gießharz eingegossen und feine Strukturen anschließend in die Oberfläche gefräst. Dazu können kleine Natursteine eingesetzt werden, die ein mosaikartiges Aussehen aufweisen. Das Harz bzw. der eingesetzte klare Kunststoff ist dabei farblos ausgebildet.
-
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind einzelne graphische Elemente als Module vorgefertigt in der jeweiligen Gießform, zum Einsetzen in eine umgebende Matrix ausgebildet. Dies können insbesondere Ziffern, Buchstaben o.dgl. sein, so dass für eine Werbebotschaft, Hausnummer, für Firmennamen usw. einzelne Module miteinander kombinierbar sind. Des Weiteren können individuelle graphische Elemente, z.B. Logos, für jeden Nutzer hergestellt und in eine Umgebungsmatrix eingesetzt werden.
-
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Formteile hat dabei den Vorteil, dass eine haltbare, optisch ansprechende, individuelle Anordnung von graphischen Ausbildungen von Natursteinanordnungen innerhalb einer Umgebungsmatrix ermöglicht wird.
-
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.
