DE102020134667A1

DE102020134667A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bodenbelagselementen aus Beton sowie Bodenbelagselement aus Beton

Info

Publication number: DE102020134667A1
Application number: DE102020134667.0A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Godelmann
Original assignee: Godelmann GmbH and Co KG
Current assignee: Godelmann GmbH and Co KG
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-06-23

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Herstellen von Bodenbelagselementen (1, 1') aus Beton, insbesondere zum Herstellen von Beton-Pflastersteinen oder Betonplatten. Bei dem Verfahren wird zunächst mittels einer Pflastersteinmaschine (20) ein Betonrohblock (10) maschinell gefertigt, wobei der Betonrohblock (10) als ein zumindest eine Kernbetonschicht (2) und zumindest eine Vorsatzbetonschicht (3) aufweisender Schichtbetonblock gefertigt wird und dazu zunächst ein Kernbeton in eine bei der Pflastersteinmaschine (20) vorgesehene Grundschalungsform (21) eingefüllt und verdichtet wird. Anschließend wird ein Vorsatzbeton auf den verdichteten Kernbeton nachgefüllt und ebenfalls verdichtet und schließlich werden der Kern- und Vorsatzbeton ausgehärtet. Der Betonrohblock (10) wird in einem Rohformat gefertigt, das größer ist als ein Format der herzustellenden Bodenbelagselemente (1, 1'), wobei der Betonrohblock (10) eine Blockbreite (BB) und eine Blocklänge (BL) aufweist, die jeweils einem Vielfachen einer Breite (B) und Länge (L) der herzustellenden Bodenbelagselemente (1, 1') entspricht. Der Betonrohblock (10) wird in einer Blockdicke (BS) gefertigt, die im Wesentlichen einer Dicke (d) der herzustellenden Bodenbelagselemente (1, 1') entspricht. Bei dem Verfahren wird zur Gewinnung der Bodenbelagselemente (1, 1') aus dem vollständig ausgehärteten Betonrohblock (10) durch maschinelles Trennen mittels einer bereitgestellten Trennvorrichtung (24) eine Vielzahl separierter Bodenbelagselemente (1, 1') herausgetrennt. Dazu wird der ausgehärtete Betonrohblock (10) wenigstens entlang längs und quer verlaufender Trennlinien (11, 12) getrennt, wobei zum Trennen des Betonrohblocks (10) mittels der Trennvorrichtung (24) eine Anzahl und/oder ein Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien (11, 12) nach Bedarf eingestellt wird, um die Vielzahl der Bodenbelagselemente (1) in gewünschtem Format zu erzeugen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Bodenbelagselementen aus Beton, insbesondere Betonsteinen und/oder Betonplatten, die sich für die Erstellung eines Flächenbelags eignen sowie ferner auf ein Bodenbelagselement aus Beton.
Stand der Technik
Bodenbelagselemente aus Beton, nämlich Betonsteine zur Erstellung von Flächenbelägen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Derartige Bodenbelagselemente bzw. Betonsteine, bei denen es sich in der Regel um so genannte Formsteine aus Beton handelt, sind als Flächenbelagselemente aus Beton zu verstehen, die je nach Anwendungsart platten- oder steinartig geformt sein können und üblicherweise auch als Beton-Pflasterstein bezeichnet werden. Meist werden diese Betonsteine zur Erstellung eines Flächenbelags im Verbund verlegt, weshalb Betonsteine der genannten Art häufig auch als Verbundbetonsteine bzw. Verbundpflastersteine bezeichnet werden.
Bekannt sind hierbei auch mehrschichtig aufgebaute Betonsteine, die zumindest eine Kernschicht und eine Vorsatzschicht aufweisen, wobei die Kernschicht in der Regel aus einem Kernbeton gefertigt ist und einen Kern des Betonsteins bildet und wobei die Vorsatzschicht in der Regel aus einem Vorsatzbeton gefertigt ist und die begehbare bzw. befahrbare Oberseite des Betonsteins, nämlich dessen sichtbare Oberfläche bildet.
Die Herstellung der Betonsteine erfolgt in der Regel mit Hilfe von Schalungsformen und wird beispielsweise maschinell durchgeführt, wobei hierzu bekannt ist, die Verfahren zur Herstellung der Betonsteine in so genannten und eigens dafür vorgesehenen Pflastersteinmaschinen oder -anlagen durchzuführen. In der Regel werden die Betonsteine dabei als Einzelsteine in jeweiligen gewünschten Steinformaten mit Hilfe von jeweils entsprechenden Schalungsformen gefertigt. Hierbei erfolgt die Fertigung für gewöhnlich direkt in dem gewünschten Steinformat, welches zugleich das jeweils für die Verwendung der Betonsteine benötigte Endformat darstellt.
Beispielsweise ist aus der DE 10 2011 100 213 A1 ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem die Betonsteine unter Verwendung einer Form mit mehreren Formräumen zum jeweiligen Formen jeweils eines Betonsteins hergestellt werden, indem in jeden Formraum zunächst ein den Kern des Betonsteins bildender Kernbeton und im Anschluss daran ein die Vorsatzschicht bildender Vorsatzbeton eingebracht wird. Durch Rütteln und Pressen erfolgt eine Verdichtung des Kernbetons und des Vorsatzbetons.
Nachteilig ist jedoch bei den Herstellungsverfahren der genannten Art für jedes gewünschte Format von Betonsteinen eine eigene, spezielle Form erforderlich, so dass zur Herstellung von Betonsteinen unterschiedlichen Formats, zahlreiche verschiedene Formen vorgehalten und eingesetzt werden müssen.
Aus der DE 10 2008 033 728 A1 ist ferner auch ein Herstellungsverfahren zur Herstellung von Betonsteinen bekannt, bei dem zunächst ein als Bodenbelagelement-Rohling bezeichnetes Betonteil mit größerer Länge maschinell in einer entsprechenden Form gefertigt wird. Nach dem Aushärten wird das lange Betonteil aus der Form entnommen und manuell abgelängt, indem von dem langen Betonteil durch manuelles Teilen separate Beton-Einzelsteine abgeteilt werden.
Nachteilig an diesem Verfahren sind zur Herstellung der Beton-Einzelsteine manuelle Verfahrensschritte erforderlich, so dass die Herstellung nicht vollständig maschinell bzw. nicht automatisiert durchgeführt werden kann. Ferner können ebenso nachteilig auch bei diesem Verfahren nur Betonsteine mit verschiedenen Längen erzeugt werden. Auch hier ist es nämlich nicht möglich, Betonsteine mit verschiedenen Formaten, insbesondere bezogen auf Länge und Breite, herzustellen. Daher besteht weiterhin Bedarf an verbesserten Verfahren zur Herstellung von Betonsteinen.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Herstellung von Bodenbelagselementen bereitzustellen, das eine maschinelle und dabei zugleich flexible und schnelle Herstellung von Bodenbelagselementen unterschiedlicher Formate erlaubt und das sich insbesondere auch für die Herstellung von Bodenbelagselementen in Gestalt von Natursteinen eignet. Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Herstellung von Bodenbelagselementen gemäß Patentanspruch 1. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe eine Vorrichtung zur Herstellung von Bodenbelagselementen gemäß Patentanspruch 13 sowie ein Bodenbelagselement gemäß Patentanspruch 16 angegeben. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen von Bodenbelagselementen aus Beton zur Verfügung, insbesondere zum Herstellen von Beton-Pflastersteinen oder Betonplatten. Bei dem Verfahren wird zunächst mittels einer Pflastersteinmaschine ein Betonrohblock maschinell gefertigt, wobei der Betonrohblock als Schichtbetonblock gefertigt wird, welcher zumindest eine Kernbetonschicht und zumindest eine Vorsatzbetonschicht aufweist. Hierzu wird zunächst ein Kernbeton in eine bei der Pflastersteinmaschine vorgesehene Grundschalungsform eingefüllt und verdichtet. Anschließend wird ein Vorsatzbeton auf den verdichteten Kernbeton nachgefüllt und ebenfalls verdichtet und der Kern- und Vorsatzbeton werden schließlich ausgehärtet. Der Betonrohblock wird dabei in einem Rohformat gefertigt, das größer ist als eine Format der herzustellenden Bodenbelagselemente, wobei der Betonrohblock eine Blockbreite und eine Blocklänge aufweist, die jeweils einem Vielfachen einer Breite und Länge der herzustellenden Bodenbelagselemente entspricht. Der Betonrohblock wird ferner in einer Blockdicke gefertigt, die im Wesentlichen einer Dicke der herzustellenden Bodenbelagselemente entspricht. Bei dem Verfahren wird zur Gewinnung der Bodenbelagselemente aus dem vollständig ausgehärteten Betonrohblock durch maschinelles Trennen mittels einer bereitgestellten Trennvorrichtung eine Vielzahl separierter Bodenbelagselemente herausgetrennt. Dazu wird der ausgehärtete Betonrohblock wenigstens entlang längs und quer verlaufender Trennlinien getrennt, wobei zum Trennen des Betonrohblocks mittels der Trennvorrichtung eine Anzahl und/oder ein Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien nach Bedarf eingestellt wird, um die Vielzahl der Bodenbelagselemente in gewünschtem Format zu erzeugen.
Ganz besonders vorteilhaft wird bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren der Betonrohblock als Schichtbetonblock im Rohformat gefertigt, insbesondere in der Grundschalungsform geformt. Unter dem Formen des Betonrohblocks als Schichtbetonblock im Rohformat ist vorliegend auch zu verstehen, dass der Betonrohblock, welcher aus mindestens zwei Schichten aufgebaut ist, in der Grundschalungsform gegossen, verdichtet und ausgehärtet wird. Die Herstellung erfolgt dabei vorteilhaft maschinell in einer Pflastersteinmaschine. Eine derartige Pflastersteinmaschine kann vorliegend auch als eine Vorrichtung oder Anlage zum Fertigen von Beton-Pflastersteinen oder Betonplatten verstanden werden.
Die bei der Pflastersteinmaschine vorgesehene Grundschalungsform ist dabei als eine große, insbesondere als eine im Vergleich zu dem gewünschten Format der herzustellenden Bodenbelagselemente „übergroße“ Schalungsform oder Form zu verstehen und kann vorliegend auch als Rohform bzw. Basisform oder Universalform oder als Universal-Rohform bezeichnet werden. Der Betonrohblock wird somit erfindungsgemäß im Rohformat, nämlich ebenfalls in einer „Übergröße“ oder einem „Übermaß“ verglichen zur Größe bzw. zum Format der herzustellenden Bodenbelagselemente geformt. Das gewünschte Format bzw. Endformat der herzustellenden Bodenbelagselemente wird vorliegend auch als Nennformat oder Nenngröße bzw. Nennmaß bezeichnet.
Unter „Format der Bodenbelagselemente“ ist vorliegend zwar in erster Linie die Dimensionierung der Bodenbelagselemente hinsichtlich ihrer Länge und Breite zu verstehen und insbesondere auch die Relation von Länge zu Breite. Jedoch kann unter den Begriff „Format“ vorliegend auch die grundsätzliche geometrische Form fallen, nämlich zum Beispiel ob das Bodenbelagselement etwa im Wesentlichen quaderförmig ist oder beispielsweise im Wesentlichen die Form eines dreieckigen Prismas oder eines andersartigen vieleckigen Prismas aufweist. Das „Rohformat des Betonrohblocks“ ist im vorliegenden Sinne stets größer als das „Format der Bodenbelagselemente“ und kann hierbei ein Vielfaches des Formats der Bodenbelagselemente betragen. Gemäß dem vorliegenden Verständnis fällt darunter auch ein Betonrohblock, der zwar gegebenenfalls eine andere geometrische Form und/oder ein andres Länge-zu-Breite-Verhältnis aufweist als die herzustellenden Bodenbelagselemente, dessen Dimension aber größer ist als die herzustellenden Bodenbelagselemente.
Aufgrund der maschinellen Fertigung des Betonrohblocks im Rohformat und des anschließenden Trennens des Betonrohblocks entlang variabel einstellbarer längs und quer verlaufender Trennlinien kann bei dem vorliegenden Verfahren ganz besonders vorteilhaft auf eine Bereitstellung und einen Einsatz verschiedenartiger, unterschiedlicher Betonformen bzw. Schalungsformen verzichtet werden. Das vorliegende Verfahren ermöglicht somit vorteilhaft, dass durch Verwendung von lediglich einer einzigen Form, nämlich der Grundschalungsform, Bodenbelagselemente unterschiedlichen Formats, insbesondere unterschiedlicher Nennmaße hergestellt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt daher die Fertigung der Bodenbelagselemente, insbesondere der Beton-Pflastersteine oder Betonplatten auf vereinfachte sowie insbesondere kosten- und zeiteffizientere Weise. Schließlich kann durch das erfindungsgemäße Verfahren das Vorhalten und Bereitstellen einer Vielzahl von Betonformen unterschiedlichster Größen und Geometrien entfallen. Überdies kann auch bei einem so genannten Formatwechsel, nämlich bei einer geplanten Produktionsumstellung, ein jeweiliges, meist aufwändiges Umrüsten der Pflastersteinmaschine auf andersartige Betonformen vermieden werden, das heißt zur Herstellung von Bodenbelagselementen mit anderem Nennformat müssen keine Betonformen in der Pflastersteinmaschine ausgetauscht werden. Es versteht sich, dass darüber insgesamt die Herstellungskosten minimiert wie auch die Prozesszeiten verringert werden können.
Das Trennen des Betonrohblocks, nämlich das Heraustrennen der einzelnen, separierten Bodenbelagselemente erfolgt vorteilhaft einer der Pflastersteinmaschine zu- oder nachgeordneten Bearbeitungsstation, und zwar unter Verwendung der dort vorgesehenen Trennvorrichtung. Je nach Anwendung, zum Beispiel auch je nachdem welche Trennwerkzeuge bei der bereitgestellten Trennvorrichtung vorgesehen sind und zum Einsatz kommen, insbesondere aber auch abhängig von der durchgeführten Art der Trennung, kann der Betonrohblock beispielsweise nach seinem vollständigen Aushärten für den Trennvorgang bzw. zum Trennen oder während des Trennens aus der Grundschalungsform herausgenommen werden. Für den Trennvorgang wird der Betonrohblock vorzugsweise exakt in einer Trennposition positioniert und in dieser Positionierung beispielsweise auch gesichert. Hierfür können zum Beispiel entsprechende Positionierhilfen und/oder Halte- bzw. Sicherungselemente vorgesehen sein.
Aufgrund der Erzeugung der Bodenbelagselemente durch Trennen, nämlich durch Heraustrennen aus dem großen Betonrohblock wird vorteilhaft auch sichergestellt, dass die Bodenbelagselemente mit einer einheitlichen Dicke produziert werden können, da vorzugsweise eine Vielzahl von Bodenbelagselemente aus ein- und demselben Betonrohblock der mit einer vorgegebene Dicke hergestellt ist, herausgetrennt werden. Besondere Vorteile ergeben sich weiterhin dadurch, dass die Bodenbelagselemente durch die Herstellungsweise mittels Trennen auf einfache und kostengünstige Weise so gestaltet werden können, dass sie optisch einem Natursteinmaterial aus gebrochenen bzw. geschlagenen Steinen gleichkommen. Das vorliegende Verfahren kann daher insbesondere auch als Verfahren zur Herstellung von Beton-Pflastersteinen oder Betonplatten in Gestalt eines Natursteins verstanden werden.
Ganz besonders bevorzugt wird zum Trennen des Betonrohblocks mittels der Trennvorrichtung die Anzahl und/oder der Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien derart eingestellt, dass aus einem jeweiligen Betonrohblock eine Vielzahl von Bodenbelagselementen mit jeweils gleichem Format erzeugt wird oder dass eine Vielzahl von Bodenbelagselementen mit unterschiedlichen Formaten erzeugt wird. Es versteht sich von selbst, dass hierbei „längs und quer verlaufende Trennlinien“ nicht auf Trennlinien beschränkt sind, die im rechten Winkel oder im Wesentlichen im rechten Winkel zueinander verlaufen. Selbstverständlich können „längs und quer verlaufende Trennlinien“ im vorliegenden Verständnis auch schräg zueinander verlaufen, so dass die längs und quer verlaufenden Trennlinien verschiedene, vom rechten Winkel abweichende Winkel einschließen. Die Angabe „längs verlaufend“ bzw. „quer verlaufend“ bezieht sich dabei insbesondere auf eine Verlaufsrichtung näherungsweise in Längs- bzw. Querrichtung oder jeweils schräg dazu. Dadurch kann der Herstellungsprozess noch effizienter gestaltet werden, da auf längere Prozessunterbrechungen, wie sie für Formatwechsel bzw. für eine Produktionsumstellung erforderlich sind, verzichtet werden kann.
Ganz besondere Vorteile ergeben sich darüber, dass bei dem maschinellen Trennen des ausgehärteten Betonrohblocks zum Einstellen der Anzahl und/oder des Verlaufs der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien die Trennvorrichtung gesteuert eingestellt wird, insbesondere programmgesteuert über zumindest eine in einer Steuer- und/ Regeleinheit ausgeführten Steuerroutine.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens wird über die Einstellung der Anzahl und/oder des Verlaufs der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien ein Trennabstand vorgegeben, wobei der Trennabstand variabel und/oder fließend eingestellt werden kann. Der Trennabstand bedingt im Wesentlichen die Länge bzw. Breite der herzustellenden Bodenbelagselemente und kann vorliegend auch als Abstand zwischen den jeweiligen Trennlinien, insbesondere als Trennlinienabstand bezeichnet werden. Durch die variable und/oder fließende Einstellung dieses Abstands zwischen den Trennlinien kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass Bodenbelagselemente mit verschiedensten, unterschiedlichen, insbesondere auch beliebigen und gegebenenfalls anwendungs- oder kundenspezifischen Formaten aus dem Betonrohblock herausgetrennt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens wird vor dem maschinellen Trennen des Betonrohblocks eine maschinelle Nachbearbeitung des ausgehärteten Betonrohblocks durchgeführt. Hierbei wird mittels Materialabtragung an einer Unter- und/oder Oberseite des Betonrohblocks eine plane und ebene Betonrohblock-Platte erzeugt. Die Vielzahl der separierten Bodenbelagselemente wird schließlich aus der nachbearbeiteten, planen und ebenen Betonrohblock-Platte mittels des maschinellen Trennens herausgetrennt.
Die bevorzugte maschinelle Nachbearbeitung durch entsprechende Materialabtragung bewirkt beispielsweise, dass so genannte Schüsselungen effektiv abgetragen werden können. Derartige Schüsselungen können insbesondere beim Aushärten bzw. Abbinden des Betons verursacht werden, insbesondere, wenn Randverformungen auftreten, die dazu führen, dass sich zum Beispiel Randbereiche des Betonrohblocks beim Aushärten heben und dadurch eine konkave Wölbung der Fläche entsteht. Selbst wenn derartige Wölbungen, insbesondere Schüsselungen nur so gering sind, dass sie mit bloßem Auge kaum oder gar nicht sichtbar sind, kann jedoch der Betonrohblock durch die maschinelle Nachbearbeitung besonders vorteilhaft derart behandelt werden, dass die Betonrohblock-Platte über ihre gesamte Längs- und Quererstreckung, nämlich über ihre ganze Fläche, eine exakt vorgegebene Materialdicke, nämlich Plattendicke bzw. Blockdicke aufweist, wobei die Plattendicke oder Blockdicke über die ganze Fläche ausgesprochen präzise eingehalten ist und nur geringstmöglichen Toleranzen unterliegt. Da die Plattendicke zugleich der Dicke der Bodenbelagselemente entspricht, weisen folglich auch die Bodenbelagselemente die exakte, präzise Dicke auf.
Die Nachbearbeitung des Betonrohblocks zum Ebnen bzw. Nivellieren desselben, insbesondere zum Abtragen von Schüsselungen, kann vorliegend auch als maschinelle Kalibrierung des Betonrohblocks bezeichnet werden. Eine solche Kalibrierung wird in Fachkreisen auch als ein „Ausrichten auf eine exakte Dicke“ verstanden. Vorliegend kann hierzu beispielsweise die Unter- und/oder Oberseite des Betonrohblocks auf ein präzises Maß gefräst werden, um schließlich eine perfekte Ebenheit über die Fläche der Betonrohblock-Platte zu erzielen und um insbesondere eine einheitliche, exakte Plattendicke derart sicherzustellen, dass die Plattendicke in mittigen Bereichen und in Randbereichen geringstmöglich voneinander abweicht. Vorzugsweise kann über die maschinelle Nachbearbeitung, insbesondere Kalibrierung, erreicht werden, dass die Betonrohblock-Platte über ihre gesamte Fläche über eine exakte Ebenheit verfügt und die Plattendicke über die gesamte Erstreckung der Betonrohblock-Platte auf Millimetergenauigkeit bzw. bis auf Millimeterbruchteile, insbesondere bis auf einen zehntel Millimeter identisch ist.
In ähnlicher Weise kann die bevorzugte maschinelle Nachbearbeitung alternativ oder additiv beispielsweise auch bewirken, dass die Oberfläche, insbesondere die in einem verlegten Zustand der Bodenbelagselemente sichtbare Oberfläche, vorzugsweise also die Oberseite, behandelt, beispielsweise geschliffen wird. Die Oberflächenbehandlung kann hierbei insbesondere als ein Schleifen durchgeführt werden, um beispielsweise der Vorsatzbetonschicht ein geschliffenes oder angeschnittenes optisches Erscheinungsbild zu geben. Insbesondere kann hierbei durch die maschinelle Nachbearbeitung, beispielsweise Schleifen, eine Körnung des Vorsatzbetons der Vorsatzbetonschicht freigelegt und/oder angeschnitten werden.
Besonders bevorzugt wird die Trennvorrichtung in Form einer Spaltvorrichtung bereitgestellt, so dass das maschinelle Trennen durch Spalten erfolgt. Die längs und quer verlaufenden Trennlinien können in diesem Fall auch als Spaltlinien bezeichnet werden. Die bereitgestellte, verwendete Spaltvorrichtung umfasst dabei zumindest ein spaltendes Werkzeug bzw. Spaltwerkzeug. Das wenigstens eine Spaltwerkzeug kann hierfür beispielsweise durch ein meißelartiges oder keilartiges Werkzeug gebildet sein, und beispielsweise in Form eines Meißels, Eisenblechs oder Keils ausgebildet sein.
Durch das Spalten entstehen entlang der Spaltlinien so genannte Spaltkanten, welche schließlich die Seitenflächen der Bodenbelagselemente definieren und auch als deren Kanten oder Seitenkanten bezeichnet werden können. Die mittels Spalten aus dem Betonrohblock oder aus der nachbearbeiteten Betonrohblock-Platte separierten Bodenbelagselemente sind im Bereich ihrer Seitenflächen im Wesentlichen unregelmäßig geformt, da es aufgrund des Spaltens entlang der Spaltlinien zumindest abschnittsweise im Wesentlichen zu einem Abreißen oder Abbrechen des Betonmaterials kommt. Die durch Spalten erzeugten Kanten sind daher auch als spaltraue Kanten zu verstehen.
Vorteile ergeben sich hierbei beispielsweise auch darüber, dass sich beim Verlegen der durch Spalten erzeugten Bodenbelagselemente zu einem Flächenbelag in Folge der unregelmäßig geformten Seitenflächen ein mehr oder minder unregelmäßiger Fugenverlauf bzw. eine unregelmäßige Fugenbreite zwischen den jeweiligen benachbarten Bodenbelagselementen des Flächenbelags ergibt. Dadurch kann dem Flächenbelag nicht nur eine Natursteinoptik verliehen werden, sondern beispielsweise auch ein gealtertes bzw. antikes Erscheinungsbild. Vorteilhaft kann hierbei auch auf speziell angeformte seitliche Abstandsnasen und/oder auf sonstige Abstandshilfen, beispielsweise auch auf Abstandshilfen, die beim Verlegen der Bodenbelagselemente zu verwenden sind, verzichtet werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante des vorliegenden Verfahrens wird nach dem Spalten eine maschinelle Nachbearbeitung der durch das Spalten erzeugten spaltrauen Kanten der Bodenbelagselemente durchgeführt. Insbesondere bevorzugt können die spaltrauen Kanten der Bodenbelagselemente mittels der maschinellen Nachbearbeitung weiter gebrochen oder geglättet oder geschliffen werden. Auch diese maschinelle Nachbearbeitung der durch das Spalten bereits isolierten Bodenbelagselemente kann vorzugsweise auch in einer geeigneten, der Pflastersteinmaschine zu- oder nachgeordneten und vorzugsweise mit der Pflastersteinmaschine in Verbindung stehenden, beispielsweise integrierten Bearbeitungseinheit durchgeführt werden.
Gemäß einer alternativen, ebenso bevorzugten Ausführungsvariante wird die Trennvorrichtung in Form einer Sägevorrichtung oder in Form einer Schneidevorrichtung bereitgestellt, so dass das maschinelle Trennen durch Sägen oder Schneiden erfolgt. Die längs und quer verlaufenden Trennlinien können in diesem Fall auch als Säge- oder Schneidlinien bezeichnet werden. Die bereitgestellte, verwendete Säge- oder Schneidevorrichtung umfasst dabei zumindest ein sägendes oder schneidendes Werkzeug, insbesondere Sägewerkzeug oder Schneidwerkzeug. Das wenigstens eine Säge- oder Schneidwerkzeug kann hierfür beispielsweise messer- oder klingenartig ausgebildet sein und zum Beispiel durch ein Sägeblatt gebildet sein.
Durch das Sägen oder Schneiden entstehen entlang der Säge- oder Schneidlinien so genannte Säge- oder Schneidkanten, welche schließlich - wie oberhalb im Zusammenhang mit dem Spalten bereits beschrieben - wiederum die Seitenflächen der Bodenbelagselemente definieren und auch als deren Kanten oder Seitenkanten bezeichnet werden können. Die mittels Sägen oder Schneiden aus dem Betonrohblock oder aus der nachbearbeiteten Betonrohblock-Platte separierten Bodenbelagselemente sind im Bereich ihrer Seitenflächen im Wesentlichen regelmäßig und zum Beispiel glatt und eben geformt.
Besonders bevorzugt kann eine maschinelle Nachbearbeitung der durch das Sägen oder Schneiden erzeugten Sägekanten oder Schneidekanten der Bodenbelagselemente durchgeführt werden, wobei die Sägekanten oder Schneidekanten der Bodenbelagselemente hierbei insbesondere bevorzugt mittels der maschinellen Nachbearbeitung gebrochen werden. Durch das nachträgliche Brechen der Sägekanten oder Schneidekanten können vorteilhaft unregelmäßig geformte Seitenflächen erzeugt und in Folge dessen ein mehr oder minder unregelmäßiger Fugenverlauf bzw. eine unregelmäßige Fugenbreite zwischen den jeweiligen Bodenbelagselementen eines verlegten Flächenbelags bewirkt werden. Dadurch kann dem Flächenbelag vorteilhaft eine Natursteinoptik bzw. ein gealtertes bzw. antikes Erscheinungsbild verliehen werden. Auch kann hierbei auf speziell Abstandsnasen und/oder sonstige Abstandshilfen verzichtet werden.
Auch in diesem Fall kann die maschinelle Nachbearbeitung vorzugsweise in einer geeigneten, der Pflastersteinmaschine zu- oder nachgeordneten und vorzugsweise mit der Pflastersteinmaschine in Verbindung stehenden, beispielsweise integrierten Bearbeitungseinheit durchgeführt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Vorsatzbetonschicht des Betonrohblocks zur zumindest abschnittsweisen Erzeugung zumindest einer vorgegebenen Oberflächenstruktur in der Vorsatzbetonschicht vor dem vollständigen Aushärten mittels wenigstens einer bereitgestellten Behandlungseinrichtung behandelt. Alternativ oder additiv kann zur Oberflächengestaltung der Vorsatzbetonschicht auch vor dem vollständigen Aushärten mittels wenigstens einer bereitgestellten Aufbringeinrichtung ein Zusatzmaterial auf die Vorsatzbetonschicht aufgebracht werden.
Beispielsweise kann die Behandlung zur Erzeugung einer Oberflächenstruktur dergestalt sein, dass dem Bodenbelagselement dadurch eine insbesondere natürlich wirkende Optik verliehen wird und das Bodenbelagselement in Gestalt eines Natursteins ausgebildet und somit ein Natursteinimitat ist. Auch durch das Aufbringen von Natursteinmaterial auf bzw. in die Vorsatzbetonschicht kann eine Natursteinoptik erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Herstellen von Bodenbelagselementen, welche zumindest eine Pflastersteinmaschine mit einer Grundschalungsform für die Fertigung eines Betonrohblocks in einem Rohformat und wenigstens eine Trennvorrichtung zum maschinellen Trennen des gefertigten, ausgehärteten Betonrohblocks umfasst. Die Grundschalungsform weist dabei ein Formmaß mit einer Formbreite und einer Formlänge auf, welche jeweils ein Vielfaches einer Breite und Länge der herzustellenden Bodenbelagselemente betragen. Ferner ist die Trennvorrichtung dazu ausgebildet, den Betonrohblock wenigstens entlang längs und quer verlaufender Trennlinien zu trennen, wobei die Trennvorrichtung einstellbar ist, um eine Anzahl und/oder einen Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien einzustellen.
Besonders bevorzugt ist ferner eine mit der Trennvorrichtung kommunizierende Steuer- und/ Regeleinheit vorgesehen, wobei die Trennvorrichtung gesteuert einstellbar ist, insbesondere programmgesteuert über zumindest eine in der Steuer- und/ Regeleinheit ausgeführten Steuerroutine.
Ebenso bevorzugt ist ferner zumindest ein bei der Trennvorrichtung vorgesehenes Trennwerkzeug verfahrbar gelagert, wobei zur variablen und/oder fließenden Einstellung eines Trennabstands zwischen jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien das Trennwerkzeug stufenlos entlang eines jeweilig vorgegebenen Verfahrweges in einer Längsrichtung und in einer Querrichtung verfahrbar ist. Für die stufenlose, fließende Bewegung bzw. Einstellung des zumindest einen Trennwerkzeugs ist das Trennwerkzeug beispielsweise auch durch einen Gelenkarm, insbesondere einen Roboterarm getragen und ist dadurch mittels entsprechender Kinematik, insbesondere Roboterkinematik, derart im Raum beweglich, dass vorzugsweise jeder mögliche Punkt auf dem zu trennenden Betonrohblock angefahren werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner auch ein Bodenbelagselement aus Beton, insbesondere einen Beton-Pflasterstein oder eine Betonplatte. Das Bodenbelagselement weist zumindest einen mehrschichtigen Betonsteinkörper mit wenigstens einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht eines Untergrunds geeigneten Betonsteinunterseite und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite sowie mit wenigstens drei Seitenflächen auf. Dabei umfasst der mehrschichtige Betonsteinkörper zumindest eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht und wenigstens eine als Vorsatzbetonschicht ausgebildete zweite Betonsteinschicht. Das Bodenbelagselement zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Seitenflächen durch maschinelles Spalten erzeugte spaltraue Kanten sind oder dass die Seitenflächen durch maschinelles Sägen oder Schneiden erzeugte Säge- oder Schneidekanten sind.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Figurenliste
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

1a sehr vereinfacht und grob schematisch dargestellt eine perspektivische Ansicht eines Betonrohblocks im Rohformat;
1b sehr vereinfacht und grob schematisch dargestellt eine perspektivische Ansicht von zwei aus dem Betonrohblock herausgetrennten Bodenbelagselementen mit unterschiedlichem Format;
2a einen schematischen Längsschnitt durch den Betonrohblock der 1a,
2b einen schematischen Längsschnitt durch eines der Bodenbelagselemente der 1b,
3a in einer grob schematischen und stark vereinfachten TeilSchnittansicht einen Ausschnitt einer Pflastersteinmaschine, in einem Zustand während des Einfüllens von Vorsatzbeton in eine Grundschalungsform bei der Herstellung des Betonrohblocks;
3b in einer grob schematischen und stark vereinfachten TeilSchnittansicht einen Ausschnitt einer Pflastersteinmaschine, in einem Zustand während des Verdichtens des Betons bei der Herstellung des Betonrohblocks und
3c in einer grob schematischen und stark vereinfachten Darstellung eine Ansicht des Betonrohblocks und einer Trennvorrichtung zum Trennen des Betonrohblocks:

Wege zur Ausführung der Erfindung
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
1a zeigt anhand einer sehr vereinfachten und grob schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Betonrohblocks 10, der in einer Grundschalungsform 21 einer Pflastersteinmaschine 20 (siehe 3a, 3b) gemäß dem vorliegenden Verfahren gefertigt und in der Darstellung der 1a aus der Grundschalungsform 21 entnommen ist. Die 1b zeigt in analoger Darstellungsweise sehr vereinfacht und grob schematisch eine perspektivische Ansicht zweier Bodenbelagselemente 1, 1', die gemäß dem vorliegenden Verfahren durch Trennen des Betonrohblocks 10 aus diesem gewonnen wurden. In dem dargestellten Beispiel der 1b weisen die Bodenbelagselemente 1, 1' unterschiedliche Formate auf. Die 2a und 2b zeigen jeweils sehr vereinfacht und grob schematisch den Betonrohblock 10 bzw. das Bodenbelagselement 1 aus 1a bzw. 1b in einem Schnitt entlang der Längsrichtung.
Der Betonrohblock 10 ist als Schichtbetonblock ausgebildet und weist in dem dargestellten Beispiel der Figuren eine Kernbetonschicht 2 und eine Vorsatzbetonschicht 3 auf. Die Herstellung des als Schichtbetonblock ausgebildeten Betonrohblocks 10 wird untenstehend im Zusammenhang mit 3a bis 3c mehr im Detail beschrieben.
Der Betonrohblock 10 wird bei seiner Herstellung in einem Rohformat gefertigt, welches größer ist als ein Formats der herzustellenden Bodenbelagselemente 1, 1', so dass mehrere Bodenbelagselemente 1, 1' aus dem Betonrohblock 10 mittels Trennen herausgetrennt werden können. Der im Rohformat gefertigte Betonrohblock 10 weist dabei eine Blockbreite BB und eine Blocklänge BL auf, wobei die Blockbreite BB einem Vielfachen einer Breite B der Bodenbelagselemente 1, 1' entspricht und wobei die Blocklänge BL einem Vielfachen einer Länge L der herzustellenden Bodenbelagselemente 1, 1' entspricht. Der Betonrohblock 10 wird so gefertigt, dass eine Blockdicke BS im Wesentlichen einer Dicke d der herzustellenden Bodenbelagselemente 1, 1' entspricht, das heißt die Dicke d der Bodenbelagselemente 1, 1' und die Blockdicke BS des Betonrohblocks sind im Wesentlichen gleich
Nachdem der in der Grundschalungsform 21 der Pflastersteinmaschine 20 (siehe 3a, 3b) geformte Betonrohblock 10 vollständig ausgehärtet ist, wird dieser zur Gewinnung der Bodenbelagselemente 1, 1' einem Trennvorgang bzw. Trennprozess unterzogen, wobei durch maschinelles Trennen mittels einer bereitgestellten Trennvorrichtung 24 (siehe 3c) die mehreren Bodenbelagselemente 1, 1' bzw. die Vielzahl separierter Bodenbelagselemente 1, 1' herausgetrennt werden. Dazu wird der geformte und ausgehärtete Betonrohblock 10 wenigstens entlang längs verlaufender Trennlinien 11 sowie ebenfalls entlang quer verlaufender Trennlinien 12 getrennt, so dass nach dem Trennen die Bodenbelagselemente 1, 1' als separierte, einzelne Betonsteine bzw. als Einzelsteine, in dem gewünschten Format bzw. in gewünschten Formaten vorliegen.
Die Bodenbelagselemente 1, 1', nämlich die separierten, einzelnen Betonsteine bzw. Einzelsteine sind entsprechend ebenfalls als mehrschichtige Betonsteine ausgebildet und weisen jeweils einen mehrschichtigen, im Beispiel der 1b und 2b im Wesentlichen quaderförmigen, Betonsteinkörper 4 auf, welcher eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht 7 und wenigstens eine als Vorsatzbetonschicht ausgebildete zweite Betonsteinschicht 8 umfasst. Die erste Betonsteinschicht 7 geht dabei aus der Kernbetonschicht 2 des Betonrohblocks 10 hervor bzw. ist Teil derselben. Analog dazu geht die zweite Betonsteinschicht 8 aus der Vorsatzbetonschicht 3 des Betonrohblocks 10 hervor bzw. ist Teil derselben. Der Betonsteinkörper 4 der Bodenbelagselemente 1, 1' weist wenigstens eine zum Verlegen auf einer Bettungsschicht eines Untergrunds geeignete Betonsteinunterseite 4.1 und eine dieser gegenüberliegende Betonsteinoberseite 4.2 auf. Der mehrschichtige Betonsteinkörper 4 des gezeigten Beispiels umfasst vier Seitenflächen 5, 5', 6, 6', von denen sich jeweils zwei Seitenflächen 5, 5' und 6, 6' gegenüberliegen.
Aus 1a ist ersichtlich, dass bei dem Betonrohblock 10 durch die längs und quer verlaufenden Trennlinien 11, 12 mehrere Abschnitte 9a, 9b definiert werden, die schließlich das jeweilige Format der durch Trennen entlang der Trennlinien 11, 12 entstehenden Bodenbelagselemente 1, 1' vorgeben bzw. bestimmen. Insbesondere kann daher durch entsprechende Wahl und Einstellung der Anzahl und/oder des Verlaufs der längs und quer verlaufenden Trennlinien 11, 12 das Format der herauszutrennenden Bodenbelagselemente 1, 1' bestimmt und vorgegeben werden.
In 1a lediglich beispielhaft dargestellt wird der Betonrohblock 10 bezogen auf die Richtung seiner Blocklänge BL zweimal mittig entlang der zwei vorgesehenen Trennlinien 12 durchtrennt. Auch bezogen auf die Richtung seiner Blockbreite BB wird der Betonrohblock 10 zweimal mittig entlang der zwei vorgesehenen Trennlinien 11 durchtrennt. Zusätzlich dazu erfolgt bei dem Beispiel der 1a schließlich noch ein Abtragen eines Blockrandes und zwar durch Trennen entlang randseitiger Trennlinien 11', 12' jeweils ganz am Rand des Betonrohblocks 10. Dies dient in erster Linie dazu, dass bei den aus dem Betonrohblock 10 herausgetrennten Bodenbelagselementen 1, 1' alle vier Seitenflächen 5, 5', 6, 6' durch das Trennen erzeugt bzw. gebildet sind und daher in Form von durch Trennen erzeugte Flächen bzw. als Trennflächen oder Trennkanten ausgebildet sind.
Durch die vorbestimmte Anzahl und/oder den Verlauf der Trennlinien 11, 12 kann das Format der aus dem Betonrohblock 10 durch Trennen gewonnenen Bodenbelagselemente 1, 1' bestimmt werden, wobei im Beispiel der 1a, 1b aus ein- und demselben Betonrohblock 10 verschiedene Bodenbelagselemente 1, 1' mit unterschiedlichen Formaten erzeugt werden. Das Bodenbelagselement 1 weist ein dem Abschnitt 9a entsprechendes Format mit größerer Breite auf, wohingegen das Bodenbelagselement 1' ein dem Abschnitt 9b entsprechendes Format mit kleinerer Breite aufweist.
Es versteht sich, dass die in 1a spezifizierte Anzahl und/oder Verlauf der Trennlinien 11, 12, insbesondere das spezifizierte Trenn-Muster, nur beispielhaft dargestellt ist und auch andere Trenn-Muster möglich sind. So kann der Betonrohblock 10 zur Herstellung besonders großformatiger Bodenbelagselemente 1, 1' beispielsweise auch in jeweiliger Richtung seiner Blocklänge BL und seiner Blockbreite BB nur je einmal entlang jeweils einer längs und einer quer verlaufenden Trennlinie 11, 12 durchtrennt werden. Alternativ können abhängig vom gewünschten Format der herzustellenden Bodenbelagselemente 1, 1' selbstverständlich auch jeweils zwei, drei, vier, fünf oder noch mehr Trennlinien 11, 12 vorgesehen sein. Selbstverständlich kann sich auch die Anzahl der längs verlaufenden Trennlinien 11 von derjenigen der quer verlaufenden Trennlinien 12 unterscheiden.
Das Trennen als solches erfolgt bei der Herstellung der Bodenbelagselemente 1, 1' in Form vom Spalten oder in Form vom Sägen oder Schneiden. Die durch das Trennen erzeugten Seitenflächen 5, 5', 6, 6' sind daher im Falle eines Spaltens als Spaltflächen oder Spaltkanten bzw. als spaltraue Kanten ausgebildet. Im Falle eines Sägens oder Schneidens sind die dadurch erzeugten Seitenflächen 5, 5', 6, 6' als Sägekanten oder Schneidkanten bzw. als gesägte oder geschnittene Kanten ausgebildet.
Bei dem in 1a, 1b bzw. 2a, 2b dargestellten Beispiel sind der Betonrohblock 10 und die Bodenbelagselemente 1, 1' eher flach und im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass diese Darstellung lediglich exemplarisch ist und selbstverständlich auch steinartige, insbesondere pflastersteinartige Ausgestaltungen mit größerer Blockdicke BS bzw. Dicke d umfasst sind.
Mit Bezug auf die 3a -3c wird nunmehr das Verfahren zur Herstellung der Bodenbelagselemente 1, 1' mehr im Detail beschrieben, wobei die Figuren nur beispielhaft einzelne, ausgewählte Verfahrensschritte skizzieren. Dazu zeigen die Figuren jeweils stark vereinfacht und nur grob schematisch dargestellt Teil-Schnittansichten jeweiliger Ausschnitte der Pflastersteinmaschine 20 und zugehöriger Einheiten bzw. Vorrichtungen.
Wie oberhalb bereits erläutert wird der Betonrohblock 10 in der Pflastersteinmaschine 20 als Schichtbetonblock in einem Rohformat geformt, wobei die Pflastersteinmaschine 20 mit einer Grundschalungsform 21 ausgestattet ist. Die bei der Pflastersteinmaschine 20 vorgesehene Grundschalungsform 21 weist hierbei ein Formmaß mit einer Formbreite und einer Formlänge auf, die jeweils ein Vielfaches der Breite B und Länge L der herzustellenden Bodenbelagselemente 1, 1' betragen. Zur Fertigung des Betonrohblocks 10 wird zunächst unter Bildung der Kernbetonschicht 2 ein Kernbeton in die Grundschalungsform 21 eingefüllt und verdichtet.
Das Einfüllen des Kernbetons, welches auch als Eingießen bzw. Vergießen des Kernbetons verstanden werden kann, ist zwar in den Figuren nicht näher dargestellt, jedoch erfolgt es auf analoge Weise wie das in 3a dargestellte und weiter unten im Zusammenhang mit der Bildung der Vorsatzbetonschicht 3 beschriebene Einfüllen von Vorsatzbeton. Das Einfüllen des Kernbetons in die Grundschalungsform 21 erfolgt beispielsweise mittels einer bei der Pflastersteinmaschine 20 vorgesehenen Einfüllvorrichtung 22, über die der Kernbeton aus einem entsprechenden Vorratsbehälter entnommen und der Grundschalungsform 21 zugeführt wird, beispielsweise mithilfe geeigneter Pumpen.
Die Einfüllvorrichtung 22 umfasst vorzugsweise einen Einfüllstutzen, der in die Grundschalungsform 21 hineinreicht, so dass der Kernbeton möglichst spritzfrei und sauber eingefüllt werden kann. Die Einfüllvorrichtung 22 kann beispielsweise ein trichterartigen Füllgefäß umfassen, welches den Einfüllstutzen trägt. Das Füllgefäß und oder der Einfüllstutzen kann beispielsweise über ein flexibles Anschlussstück, zum Beispiel über einen Schlauch, an weitere Einheiten der Einfüllvorrichtung 22 verbunden und/oder insbesondere an einen Betonvorrat angeschlossen werden. Insbesondere ist der Einfüllstutzen oder die gesamte Einfüllvorrichtung 22 gegenüber der Grundschalungsform 21 bewegbar und zwar vorzugsweise höhenverstellbar sowie ferner verfahrbar, und zwar insbesondere verfahrbar sowohl in Längsrichtung, nämlich in Richtung der Formlänge wie auch in Querrichtung, nämlich in Richtung der Formbreite, so dass eine gleichmäßige Befüllung der Grundschalungsform 21 erleichtert bzw. sichergestellt werden kann.
In einem nächsten Teilschritt des Herstellungsverfahrens wird der in die Grundschalungsform 21 eingefüllte Kernbeton verdichtet, wobei die Pflastersteinmaschine 20 hierzu eine Verdichtungsvorrichtung, beispielsweise eine Presse oder einen Stempel 23 aufweist. Das Verdichten des Kernbetons geht aus den Figuren nicht explizit hervor, jedoch erfolgt es ähnlich wie in 3b dargestellt, jedoch vor dem Einfüllen des Vorsatzbetons in die Grundschalungsform 21.
In einem wiederum nächsten Teilschritt des Verfahrens, welcher in der stark vereinfachten Schnittdarstellung der 3a skizziert ist, wird auf den verdichteten Kernbeton, nämlich auf die vorbereitete Kernbetonschicht 2 ein Vorsatzbeton nachgefüllt und dadurch eine Vorsatzbetonschicht 3 gebildet. Auch dieses Einfüllen bzw. Nachfüllen des Vorsatzbetons erfolgt mittels der oberhalb bereits beschriebenen verfahrbaren Einfüllvorrichtung 22. Hierbei kann jedoch auch eine zweite Einfüllvorrichtung 22 vorgesehen sein, um eventuelle Vermischungen von Kernbeton und Vorsatzbeton zu vermeiden.
Wie in 3b skizziert ist, wird auch der Vorsatzbeton in der Vorsatzbetonschicht 3 verdichtet, und zwar wiederum mit Hilfe der Presse bzw. des Stempels 23. Schließlich werden Kern- und Vorsatzbeton in der Grundschalungsform 21 ausgehärtet, wobei dieses Aushärten im Wesentlichen einen letzten Teilschritt des Formens des Betonrohblocks 10 darstellt.
Nach dem vollständigen Aushärten wird schließlich der geformte und ausgehärtete Betonrohblock 10 mittels einer vorgesehenen Trennvorrichtung 24 maschinell getrennt, um die herzustellenden Bodenbelagselemente 1, 1' zu erzeugen. Dieser Schritt des Verfahrens ist in der 3c grob skizziert, wobei der Betonrohblock 10 im Beispiel der 3c aus der Grundschalungsform 21 entnommen ist. Der Betonrohblock 10 ist für den Trennvorgang exakt in einer vorgegebenen Trennposition positioniert, insbesondere positionsgesichert positioniert.
Zum Trennen des Betonrohblocks 10 mittels der Trennvorrichtung 24 werden Anzahl und/oder Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien 11, 12 (siehe 1a) nach Bedarf eingestellt, um die Vielzahl der Bodenbelagselemente 1, 1' in gewünschtem Format zu erzeugen. Hierfür ist die Trennvorrichtung 24 derart einstellbar, dass durch diese Einstellung bzw. Ansteuerung der Trennvorrichtung 24 auch Anzahl und/oder Verlauf der Trennlinien 11, 12 eingestellt bzw. vorgegeben oder bestimmt werden können und das Trennen schließlich entlang dieser vorgegebenen Trennlinien 11, 12 erfolgt. Die Trennvorrichtung 24 weist hierzu ein oder mehrere Trennwerkzeuge auf, die beweglich gelagert sind und relativ zu dem in Trennposition positionierten Betonrohblock 10 verfahrbar sind. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass die Trennvorrichtung 24 oder die einzelnen Trennwerkzeuge entlang eines Schienensystems in Richtung der Blocklänge BL und in Richtung der Blockbreite BB verfahrbar ist/sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass jedes Trennwerkzeug dabei über einen Gelenkarm 25, beispielsweise einen Roboterarm getragen ist und mittels einer entsprechende Kinematik, insbesondere Roboterkinematik im Raum oberhalb des in Trennposition positionierten Betonrohblocks 10 beweglich ist. Vorzugsweise ist die entsprechende Kinematik, insbesondere Roboterkinematik dergestalt, dass das jeweilige Trennwerkzeug jeden beliebigen Punkt auf der Oberfläche des Betonrohblocks 10 erreichen kann.
Die Einstellung, insbesondere Steuerung der Trennvorrichtung 24, insbesondere die Kontrolle und Steuerung der Bewegung des wenigstens einen Gelenkarms 25 für die räumliche Positionierung des(r) Trennwerkzeugs(e) erfolgt gesteuert, insbesondere programmgesteuert, wobei hierfür eine in den Figuren nicht näher spezifizierte Steuer- und/ Regeleinheit vorgesehen ist, die mit der Trennvorrichtung 24 und/oder dem Gelenkarm 25 bzw. Roboterarm in kommunizierender Verbindung steht. Die Steuerung der Einstellung erfolgt dabei vorzugsweise über zumindest eine in der Steuer- und/ Regeleinheit ausgeführte Steuerroutine.
Über die Einstellung der Anzahl und/oder des Verlaufs der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien 11, 12, nämlich über die Einstellung und Kontrolle bzw. Steuerung der Trennvorrichtung 24 bzw. der Trennwerkzeuge wird ein Trennabstand vorgegeben, der als Abstand zwischen den Trennlinien 11, 12 verstanden werden kann und letztlich das Format, nämlich die Breite B und Länge L der herzustellenden Bodenbelagselemente 1, 1' definiert. Der Trennabstand kann hierbei insbesondere variabel und/oder fließend eingestellt werden, so dass aufgrund des gesteuerten, maschinellen Trennens des Betonrohblocks 10 Bodenbelagselemente 1, 1' mit einer Vielzahl von nahezu beliebigen Formaten hergestellt werden können. Insbesondere können hierbei auch gesteuert und kontrolliert aus ein- und demselben Betonrohblock 10 auf einfache, unkomplizierte und schnelle Weise Bodenbelagselemente 1, 1' unterschiedlichen Formats herausgetrennt werden.
Für die variable, fließende Einstellung des Trennabstands ist die Trennvorrichtung 24 bzw. das Trennwerkzeug stufenlos positionierbar, beispielsweise stufenlos entlang eines jeweilig vorgegebenen Verfahrweges in einer Längsrichtung und in einer Querrichtung verfahrbar und/oder mittels der Roboterkinematik bewegbar.
In dem oberhalb beschriebenen Verfahren kann das Trennen durch Spalten erfolgen, wobei hierzu als Trennvorrichtung 24 eine Spaltvorrichtung umfassend mindestens ein Spaltwerkzeug vorgesehen ist. In diesem Fall sind die durch das Spalten erzeugten Seitenflächen 5, 5', 6, 6' der Bodenbelagselemente 1, 1' in Form von Spaltkanten, insbesondere in Form von spaltrauen Kanten ausgebildet, wodurch die Bodenbelagselemente 1, 1' ganz besonders den optischen Eindruck von geschlagenen Natursteinen erwecken. Alternativ kann das Trennen durch Sägen oder Schneiden erfolgen, wobei hierzu als Trennvorrichtung 24 eine Säge- oder Schneidevorrichtung umfassend mindestens ein Säge- oder Schneidwerkzeug vorgesehen ist. In diesem Fall sind die durch das Sägen oder Schneiden erzeugten Seitenflächen 5, 5', 6, 6' der Bodenbelagselemente 1, 1' in Form von Sägekanten oder Schneidekanten ausgebildet.
In den Figuren zwar nicht dargestellt, kann bei dem Verfahren zur Herstellung der Bodenbelagselemente 1, 1' vor dem maschinellen Trennen ein zusätzlicher Verfahrensschritt einer maschinellen Nachbearbeitung des ausgehärteten Betonrohblocks 10 durchgeführt werden. Hierzu wird beispielsweise mittels Materialabtragung an einer Unter- und/oder Oberseite des Betonrohblocks 10 zunächst eine plane und ebene Betonrohblock-Platte aus dem Betonrohblock 10 erzeugt und die Vielzahl der separierten Bodenbelagselemente 1, 1' wird aus der planen und ebenen Betonrohblock-Platte herausgetrennt.
Eine derartige Nachbehandlung kann auch als Kalibrieren bezeichnet werden, da dem Betonrohblock 10 dadurch eine gänzlich ebene Unter- und/oder Oberseite verliehen wird und dadurch die vorgegeben Blockdicke BS des Betonrohblocks 10 präzise und überaus gleichmäßig über die gesamte Ausdehnung des Betonrohblocks 10 eingehalten wird. Abweichungen und Toleranzen in der Blockdicke sind dadurch auf eine mögliches Minimum reduziert.
Bezugszeichenliste

1, 1': Bodenbelagselement
2: Kernbetonschicht
3: Vorsatzbetonschicht
4: Betonsteinkörper
4.1: Betonsteinunterseite
4.2: Betonsteinoberseite
5, 5': Seitenfläche
6, 6': Seitenfläche
7: erste Betonsteinschicht
8: zweite Betonsteinschicht
9a, 9b: Abschnitte des Betonrohblocks
10: Betonrohblock
11: längs verlaufende Trennlinien
12: quer verlaufende Trennlinien
20: Pflastersteinmaschine
21: Grundschalungsform
22: Einfüllvorrichtung
23: Presse oder Stempel
24: Trennvorrichtung
25: Gelenkarm bzw. Roboterarm
B: Breite des Bodenbelagselements
BB: Blockbreite
BL: Blocklänge
BS: Blockdicke
d: Dicke des Bodenbelagselements
L: Länge des Bodenbelagselements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011100213 A1 [0005]
DE 102008033728 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Herstellen von Bodenbelagselementen (1, 1') aus Beton, insbesondere zum Herstellen von Beton-Pflastersteinen oder Betonplatten, bei dem zunächst mittels einer Pflastersteinmaschine (20) ein Betonrohblock (10) maschinell gefertigt wird, wobei der Betonrohblock (10) als ein zumindest eine Kernbetonschicht (2) und zumindest eine Vorsatzbetonschicht (3) aufweisender Schichtbetonblock gefertigt wird und dazu zunächst ein Kernbeton in eine bei der Pflastersteinmaschine (20) vorgesehene Grundschalungsform (21) eingefüllt und verdichtet wird, wobei anschließend ein Vorsatzbeton auf den verdichteten Kernbeton nachgefüllt und ebenfalls verdichtet wird und schließlich der Kern- und Vorsatzbeton ausgehärtet werden, wobei der Betonrohblock (10) in einem Rohformat gefertigt wird, das größer ist als ein Format der herzustellenden Bodenbelagselemente (1, 1'), wobei der Betonrohblock (10) eine Blockbreite (BB) und eine Blocklänge (BL) aufweist, die jeweils einem Vielfachen einer Breite (B) und Länge (L) der herzustellenden Bodenbelagselemente (1, 1') entspricht und wobei der Betonrohblock (10) in einer Blockdicke (BS) gefertigt wird, die im Wesentlichen einer Dicke (d) der herzustellenden Bodenbelagselemente (1, 1') entspricht, wobei bei dem Verfahren zur Gewinnung der Bodenbelagselemente (1, 1') aus dem vollständig ausgehärteten Betonrohblock (10) durch maschinelles Trennen mittels einer bereitgestellten Trennvorrichtung (24) eine Vielzahl separierter Bodenbelagselemente (1, 1') herausgetrennt wird und dazu der ausgehärtete Betonrohblock (10) wenigstens entlang längs und quer verlaufender Trennlinien (11, 12) getrennt wird, wobei zum Trennen des Betonrohblocks (10) mittels der Trennvorrichtung (24) eine Anzahl und/oder ein Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien (11, 12) nach Bedarf eingestellt wird, um die Vielzahl der Bodenbelagselemente (1) in gewünschtem Format zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Trennen des Betonrohblocks (10) mittels der Trennvorrichtung (24) die Anzahl und/oder der Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien (11, 12) derart eingestellt wird, dass aus einem jeweiligen Betonrohblock (10) eine Vielzahl von Bodenbelagselementen (1) mit jeweils gleichem Format erzeugt wird oder dass eine Vielzahl von Bodenbelagselementen (1) mit unterschiedlichen Formaten erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem maschinellen Trennen des ausgehärteten Betonrohblocks (10) zum Einstellen der Anzahl und/oder des Verlaufs der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien (11, 12) die Trennvorrichtung (24) gesteuert eingestellt wird, insbesondere programmgesteuert über zumindest eine in einer Steuer- und/ Regeleinheit ausgeführten Steuerroutine.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Einstellung der Anzahl und/oder des Verlaufs der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien (11, 12) ein Trennabstand vorgegeben wird, wobei der Trennabstand variabel und/oder fließend eingestellt werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem maschinellen Trennen des Betonrohblocks (10) eine maschinelle Nachbearbeitung des ausgehärteten Betonrohblocks (10) durchgeführt wird, wobei mittels Materialabtragung an einer Unter- und/oder Oberseite des Betonrohblocks (10) eine plane und ebene Betonrohblock-Platte erzeugt wird und wobei die Vielzahl der separierten Bodenbelagselemente (1, 1') mittels des maschinellen Trennens aus der nachbearbeiteten, planen und ebenen Betonrohblock-Platte herausgetrennt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (24) in Form einer Spaltvorrichtung bereitgestellt wird und das maschinelle Trennen durch Spalten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spalten eine maschinelle Nachbearbeitung von durch das Spalten erzeugten spaltrauen Kanten der Bodenbelagselemente (1, 1') durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die spaltrauen Kanten der Bodenbelagselemente (1, 1') mittels der maschinellen Nachbearbeitung weiter gebrochen oder geglättet oder geschliffen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (24) in Form einer Sägevorrichtung oder in Form einer Schneidevorrichtung bereitgestellt wird und dass das maschinelle Trennen durch Sägen oder Schneiden erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sägen oder Schneiden eine maschinelle Nachbearbeitung von durch das Sägen oder Schneiden erzeugten Sägekanten oder Schneidekanten der Bodenbelagselemente (1, 1') durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägekanten oder Schneidekanten der Bodenbelagselemente (1, 1') mittels der maschinellen Nachbearbeitung gebrochen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzbetonschicht (3) des Betonrohblocks (10) zur zumindest abschnittsweisen Erzeugung zumindest einer vorgegebenen Oberflächenstruktur in der Vorsatzbetonschicht (3) vor dem vollständigen Aushärten mittels wenigstens einer bereitgestellten Behandlungseinrichtung behandelt wird und/oder dass zur Oberflächengestaltung der Vorsatzbetonschicht (3) vor dem vollständigen Aushärten mittels wenigstens einer bereitgestellten Aufbringeinrichtung ein Zusatzmaterial auf die Vorsatzbetonschicht (3) aufgebracht wird.
Vorrichtung zum Herstellen von Bodenbelagselementen (1, 1'), umfassend zumindest eine Pflastersteinmaschine (20) mit einer Grundschalungsform (21) für die Fertigung eines Betonrohblocks (10) in einem Rohformat, und wenigstens eine Trennvorrichtung (24) zum maschinellen Trennen des gefertigten, ausgehärteten Betonrohblocks (10), wobei die Grundschalungsform (21) ein Formmaß mit einer Formbreite und einer Formlänge aufweist, welche jeweils ein Vielfaches einer Breite (B) und Länge (L) der herzustellenden Bodenbelagselemente (1, 1') betragen, und wobei die Trennvorrichtung (24) dazu ausgebildet ist, den Betonrohblock (10) wenigstens entlang längs und quer verlaufender Trennlinien (11, 12) zu trennen und wobei die Trennvorrichtung (24) einstellbar ist, um eine Anzahl und/oder einen Verlauf der jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien (11, 12) einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine mit der Trennvorrichtung (24) kommunizierende Steuer- und/ Regeleinheit vorgesehen ist und die Trennvorrichtung (24) gesteuert einstellbar ist, insbesondere programmgesteuert über zumindest eine in der Steuer- und/ Regeleinheit ausgeführten Steuerroutine.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein bei der Trennvorrichtung (24) vorgesehenes Trennwerkzeug verfahrbar gelagert ist, wobei zur variablen und/oder fließenden Einstellung eines Trennabstands zwischen jeweiligen längs und quer verlaufenden Trennlinien (11, 12) das Trennwerkzeug stufenlos entlang eines jeweilig vorgegebenen Verfahrweges in einer Längsrichtung und in einer Querrichtung verfahrbar ist.
Bodenbelagselement (1, 1') aus Beton, insbesondere Beton-Pflasterstein oder Betonplatte, aufweisend zumindest einen mehrschichtigen Betonsteinkörper (4) mit wenigstens einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht eines Untergrunds geeigneten Betonsteinunterseite (4.1) und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite (4.2) sowie mit wenigstens drei Seitenflächen (5, 5', 6, 6'), wobei der mehrschichtige Betonsteinkörper (4) zumindest eine als Kernbetonschicht ausgebildete erste Betonsteinschicht (7) und wenigstens eine als Vorsatzbetonschicht ausgebildete zweite Betonsteinschicht (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei aneinander anschließende Seitenflächen der wenigstens drei Seitenflächen (5, 5', 6, 6') durch maschinelles Spalten erzeugte spaltraue Kanten sind oder dass zumindest zwei aneinander anschließende Seitenflächen der wenigstens drei Seitenflächen (5, 5', 6, 6') durch maschinelles Sägen oder Schneiden erzeugte Säge- oder Schneidekanten sind.
Bodenbelagselement (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass alle Seitenflächen (5, 5', 6, 6') durch maschinelles Spalten erzeugte spaltraue Kanten sind oder dass alle Seitenflächen (5, 5', 6, 6') durch maschinelles Sägen oder Schneiden erzeugte Säge- oder Schneidekanten sind.