-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Feuerfeststeinen, insbesondere Schamottesteinen, sowie entsprechend bearbeitete Feuerfeststeine.
-
Als Feuerfeststeine oder Schamottesteine werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gesteinsähnliche, künstlich hergestellte, feuerfeste Materialien bezeichnet. Die Herstellung dieser Steine erfolgt in einem Gieß- oder Pressverfahren. Ausgangsmaterial ist in der Regel Ton, welcher sowohl als Rohton als auch in Form von so genannter Schamottekörnung (gebrannter, gekörnter Ton) in an sich bekannter Weise verarbeitet wird. Dabei entstehen Feuerfeststeine in vorgegebenen Standardabmessungen, in der Regel in quaderförmigen oder kreisförmigen Platten. Anwendung finden Feuerfeststeine der beschriebenen Art beispielsweise in Kachelöfen, Kaminen oder industriellen Feuerungsanlagen. Auch als Pizzasteine oder Wärmespeichermasse in Elektrogebäudeheizungen werden solche „Steine“ eingesetzt.
-
Derart hergestellte Feuerfest- oder Schamottesteine weisen eine hohe Festigkeit und Sprödigkeit auf. Das Bearbeiten solcher Steine, z. B. zum Erhalten spezieller Abmessungen, erfolgt daher in der Regel durch Schneiden, mittels geeigneter, z. B. diamantbesetzter Schneidblätter, und bei hohen Drehzahlen. Auf diese Weise lassen sich jedoch keine natürlich wirkenden, bruchrauhen Oberflächen erhalten, sondern lediglich glatte Schnittflächen.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteilen Rechnung zu tragen.
-
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Bearbeiten von Feuerfeststeinen, insbesondere Schamottesteinen, zum Erhalten einer bruchrauhen Oberfläche, umfasst die folgenden Schritte:
Es wird in einem ersten Schritt ein zu bearbeitender Feuerfeststein, beispielsweise gemäß einem quaderförmigen Standardformat, bereitgestellt.
-
Dieser Feuerfeststein wird dann in einem nachfolgenden Schritt entlang einer vorgegebenen Bruchkante gebrochen.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Feuerfeststeine oder Schamottesteine mittels einer geeigneten Brecheinrichtung in einer nachfolgend exemplarisch noch genauer angegebenen Weise kontrolliert und entlang vorgegebener Bruchkanten gebrochen werden können. Auf diese Weise können bruchrauhe Oberflächen der gewünschten Art auf einfache Weise erhalten werden.
-
Der Schritt des Brechens des Feuerfeststeins kann dabei folgende Teilschritte umfassen:
Der zu bearbeitende Feuerfeststein wird in einem ersten Teilschritt in eine Brecheinrichtung eingebracht, vorzugsweise eingespannt. Die Brecheinrichtung umfasst zumindest eine Spalteinrichtung. Als Spalteinrichtung kann dabei beispielsweise ein Spalteisen verwendet werden.
-
Danach wird in einem zweiten Teilschritt mittels der zumindest einen Spalteinrichtung entlang der Bruchkante Druck auf den zu bearbeitenden Feuerfeststein ausgeübt. Die Spalteinrichtung, d. h. eine mit dem zu bearbeitenden Feuerfeststein in Kontakt kommende Kante der Spalteinrichtung, kann dabei die Bruchkante zumindest teilweise vorgegeben.
-
Der Druck auf den Feuerfeststein kann dabei kontinuierlich oder stufenweise so lange erhöht werden, bis der Feuerfeststein entlang der Bruchkante bricht.
-
Als Brecheinrichtung wird vorzugsweise eine hydraulische Presse verwendet. Alternative Brecheinrichtungen, welche eingerichtet sind, über die zumindest eine Spalteinrichtung in kontrollierter Weise Druck auf den Feuerfeststein auszuüben, sind gleichfalls einsetzbar.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Brecheinrichtung zwei sich gegenüberliegende Spalteinrichtungen, zwischen welchen der Feuerfeststein eingebracht oder eingespannt wird. Beide Spalteinrichtungen können als Spalteisen ausgebildet sein.
-
Die beiden sich gegenüberliegenden Spalteinrichtungen können einen zwischen den Spalteinrichtungen liegenden Bereich des eingespannten Feuerfeststeins als die Bruchkante vorgeben. Vorzugsweise umfassen die Spalteinrichtungen dazu jeweils eine sich länglich erstreckende Schneide, die eine geradlinige Bruchkante vorgibt. Der Bereich des Feuerfeststeins, mit dem die Spalteinrichtungen dann im Schritt des Brechens mit dem Feuerfeststein jeweils in Kontakt kommen, definiert dann die Bruchkante, entlang der der Feuerfeststein bei zunehmendem Druck gebrochen wird.
-
Vorzugsweise wird mittels der zumindest einen Spalteinrichtung entlang der gesamten Bruchkante gleichmäßig Druck auf den Feuerfeststein ausgeübt. Es ist aber auch möglich, entlang der vorgegebenen Bruchkante lediglich punktuell Druck auf den Feuerfeststein auszuüben. Auf diese Weise kann die Geometrie der entstehenden Bruchkante beeinflusst werden.
-
Es versteht sich, dass der Schritt des Brechens mehrfach mit Bezug auf verschiedene vorgegebene Bruchkanten durchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann ein Feuerfeststein erhalten werden, der mehrere bruchrauhe Oberflächen aufweist.
-
Ein Feuerfeststein, insbesondere ein Schamottestein, mit zumindest einer bruchrauhen Oberfläche, wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren der vorstehend beschriebenen Art hergestellt. Die zumindest eine bruchrauhe Oberfläche umfasst dann Erhebungen und/oder Vertiefungen im Bereich von bis zu 10 mm. Die Maße der Erhebungen und Vertiefungen hängen dabei wesentlich vom verwendeten Ausgangsmaterial ab.
-
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden exemplarisch mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen
-
1A und 1B ausschnittweise eine bevorzugte Ausführungsform einer Brecheinrichtung im Querschnitt und in perspektivischer Ansicht;
-
2 einen mittels der Brecheinrichtung aus 1A, 1B erfindungsgemäß gebrochenen Feuerfeststein in Frontansicht; und
-
3 schematisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bearbeiten von Feuerfeststeinen zum Erhalten einer bruchrauhen Oberfläche.
-
In den 1A und 1B ist eine Brecheinrichtung 10 im Querschnitt und in perspektivischer Ansicht gezeigt, welche zum Durchführen eines Verfahrens zum Bearbeiten von Feuerfeststeinen 20 zum Erhalten einer bruchrauhen Oberfläche verwendet werden kann. Schritte eines solchen Verfahrens sind in 3 schematisch angegeben.
-
Die Brecheinrichtung 10 kann beispielsweise als hydraulische Presse ausgebildet sein, und umfasst eine erste Spalteinrichtung 12a und eine zweite Spalteinrichtung 12b, welche im gezeigten Beispiel jeweils als Spalteisen 12a, 12b ausgebildet sind. Ein zu bearbeitender Feuerfest- oder Schamottestein 20, der in einem ersten Schritt S1 gemäß einer quaderförmigen Standardabmessung bereitgestellt wird, kann mittels der Brecheinrichtung 10 in einem zweiten Schritt S2 in nachstehend beschriebener Weise entlang einer vorgegebenen Bruchkante 22 gebrochen werden.
-
Dazu wird der Feuerfeststein 20 in einem ersten Teilschritt TS2.1 in die Brecheinrichtung 10 eingebracht, beispielsweise durch Auflegen auf eine Auflage 14 und Einspannen zwischen die beiden sich gegenüberliegenden Spalteisen 12a, 12b.
-
Der Bereich des Feuerfeststeins 20, welcher zwischen den beiden Spalteinrichtungen 12a, 12b angeordnet ist, wird dadurch als Bruchkante 22 vorgegeben.
-
Die Spalteisen 12a, 12b umfassen jeweils eine sich linear erstreckende Schneide 13a, 13b, welche entlang der gesamten Länge der Bruchkante 22 mit dem Feuerfeststein 20 in Kontakt kommt, wenn der Feuerfeststein 20 zwischen den Spalteinrichtungen 12a, 12b eingespannt wird.
-
Um den Feuerfeststein 20 entlang der Bruchkante 20 zu brechen, wird in einem zweiten Teilschritt TS2.2 in der Brecheinrichtung 10 mittels der Spalteinrichtung 12a vertikal Druck auf den Feuerfeststein 20 ausgeübt, wie dies in den 1A, 1B durch den vertikalen Pfeil angedeutet wird. Es versteht sich, dass der Druck alternativ oder zusätzlich auch durch die untere Spalteinrichtung 12b ausgeübt werden könnte.
-
Der Druck auf den Feuerfeststein 20 wird dabei solange stufenweise oder kontinuierlich erhöht, bis der Feuerfeststein 20 entlang der Bruchkante 22 bricht.
-
Das Ergebnis des Verfahrens ist schematisch in Frontansicht in 2 gezeigt. Der Feuerfeststein 20 aus 1 ist in zwei Teile 20a und 20b zerbrochen, welche jeweils entlang der Bruchkante 22 nun eine bruchrauhe Oberfläche 24a, 24b aufweisen. Es versteht sich, dass das Verfahren mit den einzelnen Teilen 20a, 20b wiederholt werden kann, sodass Bruchstücke erhalten werden, welche eine Mehrzahl von bruchrauhen Oberflächen aufweisen.
-
Durch den Bruch entsteht eine zerklüftete, rauhe Oberfläche 24a, 24b mit Erhöhungen/ Vertiefungen von ca. –10 mm bis +10 mm. Die Feuerfeststeine 20 können einseitig oder mehrseitig gebrochen werden. Auch die Fertigung von schmalen Riemchen ist möglich.
-
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der gebrochenen Feuerfeststeine 20 ist die Herstellung von Garten-Grillkaminen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Brecheinrichtung
- 12a, 12b
- Spalteinrichtung
- 20
- Feuerfeststein
- 22
- Bruchkante
- 24a
- Oberfläche
- S1
- Bereitstellen
- S2
- Schritt des Brechens
- TS2.1
- Einbringen des Feuerfeststeins
- TS2.2
- Ausüben von Druck
