DE202010004562U1

DE202010004562U1 - Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen

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Publication number: DE202010004562U1
Application number: DE202010004562U
Authority: DE
Original assignee: SR VERMOEGENSVERWALTUNGS GmbH; Sr Vermogensverwaltungs-Gmbh
Current assignee: TOP-WERK GMBH, DE
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2020-04-02

Abstract

Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen, mit einem Stockaggregat umfassend zumindest eine Vibrationseinrichtung (2) und eine Vielzahl von durch die Vibrationseinrichtung (2) angetriebenen Schlagwerkzeugen (3) sowie mit einem Auflageelement (4) zur Aufnahme mehrerer, in einer Ebene angeordneter Steinen (5), wobei das Stockaggregat und dessen Vibrationseinrichtung (2) oberhalb des Auflageelements (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (4) schwingfähig gelagert ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
Gattungsgemäße Vorrichtungen zum Altern von Steinen sind bereits hinreichend bekannt.
Insbesondere sind Stockmaschinen bekannt, die aus einem Auflageelement zur Aufnahme einer Lage von zu bearbeitenden Steinen und aus einem darüber beabstandet angeordneten Stockaggregat bestehen, das eine Vielzahl von Schlagwerkzeugen aufweist. Das Auflageelement der bekannten Stockmaschinen ist starr als Amboss ausgebildet. Am Stockaggregats ist eine Vibrationseinrichtung angeordnet, um die gefederten Schlagwerkzeuge in Bewegung zu setzen und durch schlagendes Einwirken auf die Oberseiten und Kanten der Steine diesen ein gealtertes Aussehen zu geben. Ziel der künstlichen Alterung eines Steins ist es, dem Stein mittels maschineller Bearbeitung ein Aussehen zu verleihen, das einem durch Abnutzung gealterten Stein möglichst nahe kommt. Neben der Oberfläche der Steine sind hierbei insbesondere die Kanten der Steine entscheidend ein natürliches Erscheinungsbild des künstlich gealterten Steins.
Eine Vielzahl von aus dem Stand der Technik bekannt gewordenen Vorrichtungen haben u. a. den Nachteil, dass bei der maschinellen Bearbeitung der Steinoberflächen regelmäßige Strukturen in den Steinoberflächen entstehen, die insbesondere bei flächiger Verlegung der Steine zum Tragen kommen und als störend empfunden werden.
Ausgehend hiervon liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen anzugeben, die den aufgezeigten Nachteil des Standes der Technik vermeidet und dem jeweils künstlich gealterten Stein ein natürliches Aussehen verleiht. Die Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Die neuerungsgemäße Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen umfasst zumindest eine Vibrationseinrichtung, eine Vielzahl von durch die Vibrationseinrichtung angetriebenen Schlagwerkzeugen und zumindest ein Auflageelement zur Aufnahme mehrerer, in einer Ebene angeordneter Steine, wobei die Vibrationseinrichtung oberhalb des Auflageelements angeordnet und Teil eines die Schlagwerkzeugen aufweiseenden Stockaggregates ist. Neuerungsgemäß ist das Auflageelement schwingfähig gelagert. Durch die schwingfähige Lagerung des Auflageelements wird durch das oberseitige schlagende Einwirken der Schlagwerkzeuge das Auflageelement derart in Bewegung versetzt, dass die Steine eine im Vergleich zu einem starren Auflageelement höhere Eigenbewegung vollziehen und sich dabei unter den Schlagwerkzeugen verschieben. Dadurch wird ein unregelmäßigeres Einwirken der Schlagwerkzeuge auf die gesamte Steinoberfläche bzw. die Kanten der Steine erreicht.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Auflageelement durch Schwingelemente aus Federstahl oder aus einem Elastomer schwingfähig gelagert. Die Schwingelemente verbinden hierbei einen oberen und einen unteren Gestellteil miteinander, so dass das Auflageelement gegenüber einer Hufstellfläche schwingfähig aufgestellt ist. Dadurch kann auch bei hohen Massen des Gestells bzw. des Auflageelements und einer starken Vibrationsbelastung des Auflageelements durch das Einschlagen der Werkzeuge auf die Steine eine stabile, schwingfähige Lagerung erreicht werden.
Vorzugsweise sind der Hub und/oder die Federkonstante der Schwingelemente einstellbar, und zwar insbesondere motorisch, hydraulisch, pneumatisch oder manuell. Insbesondere erfolgt eine Einstellung der Vorspannung der Schwingelemente. Dadurch kann das Schwingverhalten des Auflageelements verändert und die Eigenfrequenz des Auflageelements an die Vibrationsfrequenz der Vibrationseinrichtung bzw. an die Frequenz der durch die Vibrationseinrichtung angetriebenen Schlagwerkzeuge angepasst werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schlagwerkzeuge an zumindest einer Rahmeneinheit angeordnet. Die Vibrationseinrichtung ist oberhalb der Rahmeneinheit angeordnet und mit der Rahmeneinheit derart verbunden, dass die an der Rahmeneinheit angeordneten Schlagwerkzeuge in einer Hubrichtung, die senkrecht zu der durch die Rahmeneinheit aufgespannten Ebene verläuft, in Schwingung versetzt werden. Hierzu sind die Schlagwerkzeuge gegenüber der Rahmeneinheit stößelartig, gefedert oder federbelastet verschiebbar.
Die von den Schlagwerkzeugen auf die Steine übertragenen Impulse übertragen sich auf das Auflageelement, so dass dieses in Schwingung versetzt wird. Abhängig von der Einstellung der Federkonstante bzw. dem Hub der Schwingelemente kann hierbei die Schwingamplitude bzw. die Eigenfrequenz variiert werden. Je nach gewählter Einstellung der Schwingelemente kann die Intensität des Mitschwingens des Auflageelements verändert werden, was zu einer veränderten Eigenbewegung und/oder Lage der Steine auf dem Auflageelement führt. Durch das hochfrequente Einwirken der Schlagkörper auf die Steine bleiben diese zwar flächig auf dem Auflageelement aufliegen, d. h. ein Aufstellen der Steine wird vermieden, jedoch vollziehen die Steine eine tänzelnde Bewegung unterhalb der Schlagkörper ohne von dem Auflageelement abzuheben, so dass diese regelmäßig auf die gesamte Steinoberfläche und die Kanten einwirken. Um ein Ausweichen der Steine aus dem Wirkbereich der Schlagelemente zu vermeiden, können seitliche Begrenzungselemente vorgesehen sein.
Vorzugsweise werden die Schwingelemente derart eingestellt, dass die Eigenfrequenz des Auflageelements gleich oder im Wesentlichen gleich der Eigenfrequenz der federnd an der Rahmeneinheit angeordneten Schlagwerkzeuge ist. Dadurch werden eine hohe Eigenbewegung der Steine unter den Schlagkörpern und eine gealterte Oberfläche ohne regelmäßige Strukturen erreicht. Jedoch kann die Eigenfrequenz des Auflageelements und die Eigenfrequenz des Schlagwerkzeugs bei Bedarf auch unterschiedlich gewählt werden.
Besonders bevorzugt ist zwischen den Schlagwerkzeugen und den Steinen ein bahnartiges Zwischenelement angeordnet, das eine schlagdämpfende Wirkung besitzt. Insbesondere ist das Zwischenelement eine Folie aus Kunststoff, die zur Aufnahme von Steinstaub ausgebildet ist. Durch diese Folie kann der unmittelbar bei dem Einwirken der Schlagwerkzeuge auf die Steine entstehende Steinstaub durch die Folie aufgenommen und damit ein Einarbeiten des Steinstaubs in die Oberfläche der Steine vermieden werden. Die Folie wird vorzugsweise periodisch nach der Bearbeitung einer oder mehrerer Steinlagen erneuert und damit der durch die Folie aufgenommene Steinstaub abtransportiert.
Die Neuerung soll nachfolgend anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einer Figur näher erläutert werden. Zudem ergeben sich Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Neuerung auch aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels und aus der Figur. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Neuerung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Neuerung keinesfalls auf das angegebene Beispiel beschränkt sein soll. Die Figur zeigt beispielhaft eine neuerungsgemäße Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen in einer schematischen Seitenansicht.
In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 eine neuerungsgemäße Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen bezeichnet. Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Auflageelement 4 zur lagenweisen Aufnahme mehrerer, in einer Ebene angeordneter Steine 5 und einer Vielzahl von oberhalb der Steine 5 angeordneten Schlagwerkzeugen 3, die durch eine Vibrationseinrichtung 2, beispielsweise einen Motor mit exzentrischen Massen, angetrieben sind. Die Steine 5 werden lagenweise mittels einer Transporteinrichtung, beispielsweise in Form eines Transportbandes oder eines Kratzbodens auf das Auflageelement 4 aufgebracht, anschließend einem Bearbeitungsschritt unterzogen und daraufhin wieder mittels der Transporteinrichtung vom Auflageelement 4 seitlich entnommen. Die durch die Vibrationseinrichtung 2 angetriebenen Schlagwerkzeuge 3 werden während des Bearbeitungsschritts derart in Bewegung gesetzt, dass sie alternd von oben auf die Steine 5 einwirken und damit den Oberseiten der Steine 5 und insbesondere deren Kanten durch Abschlagen von Steinteilen ein gealtertes Aussehen verleihen.
Gemäß dem die Neuerung tragenden Gedanken ist das Auflageelement 4 schwingfähig gelagert. Bedingt durch das schlagende Einwirken der Schlagwerkzeuge 3 auf die Steine 5 wird das Auflageelement 4 in Schwingungen versetzt, sodass für die auf dem Auflageelement 4 aufliegenden Steine 5 zusätzlich eine Bewegung relativ zu den Schlagwerkzeugen 3 erreicht wird. Die Steine bleiben hierbei unterseitig zwar im Wesentlichen auf dem Auflageelement 4 aufliegen, jedoch wird durch das Schwingen des Auflageelements 4 und die dadurch bewirkte Bewegung der Steine ein ungleichmäßiges Einschlagen der Schlagwerkzeuge 3 auf die gesamte Oberfläche der Steine 5 und insbesondere auch auf die Kanten erreicht, so dass die Bildung von regelmäßigen, spurenförmigen und optisch störenden Strukturen auf den Steinen vermieden wird.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Auflageelement 4 mittels eines Gestells 9 auf der Aufstellfläche 10 angeordnet. Das Gestell 9 ist mehrteilig bestehend aus einem oberen und unteren Gestellteil 9.1, 9.2 ausgebildet, wobei die Gestellteile 9.1, 9.2 durch Federelemente 6 miteinander verbunden sind. Die Federelemente 6 sind beispielsweise aus Federstahl oder aus einem Elastomer gebildet, sodass das auf dem Gestell 9 angeordnete Auflageelement 4 schwingfähig gegenüber der Aufstellfläche 10 gelagert ist. Die Federelemente 6 können beispielsweise Schraubenfedern, Tellerfedern oder Elastomerfedern sein.
Vorzugsweise sind der Hub und/oder die Federkonstante der Federelemente 6 einstellbar. Diese Einstellung kann beispielsweise mittels zumindest eines Motors, insbesondere eines Elektromotors, hydraulisch, pneumatisch oder auch manuell erfolgen. Durch die Einstellbarkeit der Schwingelemente 6 kann das Schwingverhalten des Auflageelements 4 und insbesondere die Eigenfrequenz dieses Auflageelements 4 verändert werden. Vorzugsweise ist die Eigenfrequenz des Auflageelements 4 unterschiedlich zur Frequenz der Vibrationseinrichtung 2 eingestellt, so dass ein Aufschwingen des Auflageelements 4 vermieden wird.
Die Schlagwerkzeuge 3 sind matrixartig in Reihen an einer Rahmeneinheit 7 angeordnet und in senkrechter Hubrichtung HR einzeln gegenüber dieser Rahmeneinheit 7 stößelartig verschiebbar. Jedem Schlagwerkzeug 3 ist wenigstens ein Federelement 3.1 zugeordnet, so dass die Schlagwerkzeuge 3 nicht frei, sondern einzeln federbelastet gegenüber der Rahmeneinheit 7 verschiebbar sind.
Der Antrieb der Schlagwerkzeuge 3 durch die Vibrationseinrichtung 2 erfolgt mittelbar über die Rahmeneinheit 7, welche ebenso wie die Schlagwerkzeuge 3 und die Vibrationseinrichtung 2 Bestandteil eines Stockaggregates ist. Hierzu steht die Vibrationseinrichtung 2 mit der Rahmeneinheit 7 in Wirkverbindung und versetzt diese in Schwingbewegung, aus der eine schwingende Hubbewegung der in Richtung der Steine 5 nach unten abstehenden gefederten Schlagwerkzeuge 3 resultiert, so dass diese stößelartig bewegt auf die Oberseiten und Kanten der Steine 5 einschlagen. Dieses schlagende Einwirken auf die Steine 5 hat zur Folge, dass das Auflageelement 4, auf dem die Steine 5 aufliegen, ebenfalls in Schwingung versetzt wird. Abhängig von der Einstellung der Schwingelemente 6 kann die Eigenfrequenz des auf dem Gestell 6 angeordneten Auflageelements 4 derart gewählt werden, dass sie gleich, im Wesentlichen gleich oder unterschiedlich zur Eigenfrequenz der federnd an der Rahmeneinheit 7 angeordneten Schlagwerkzeuge 3 ist.
Je nach gewünschtem Alterungsergebnis kann bei hoch eingestellter Federkonstante der Schwingelemente 6 erreicht werden, dass das Auflageelement 4 eine sehr gedämpfte Schwingbewegung vollzieht und damit ein Alterungsergebnis erreicht wird, das einem starr auf der Hufstellfläche angeordneten Auflageelement sehr ähnlich ist. Bei einer niedrigeren Federkonstante, insbesondere eine Federkonstante, die zu einer Eigenfrequenz gleich oder im wesentlichen gleich der Eigenfrequenz der Schlagwerkzeuge 3 führt, wird ein hohes Schwingverhalten des Auflageelements 4 und damit eine hohe Eigendynamik der Steine 5 erreicht. Diese Eigendynamik der Steine 5 führt zu einem Wandern der Steine unterhalb der Schlagwerkzeuge 5 und damit zu einem gealterten Aussehen ohne regelmäßige Oberflächenstrukturen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Schlagwerkzeugen 3 und den Steinen 5 ein bahnartiges Zwischenelement 8 angeordnet, das z. B. eine schlagdämpfende Folie ist. Dieses Zwischenelement 8 wird beispielsweise durch Abwickeln von einer Rolleneinheit 11 bzw. durch Aufwickeln von der Rolleneinheit 12 zu- und abgeführt und kann durch entsprechendes Auf- und Abwickeln jeweils nach einem oder mehreren Bearbeitungsschritten erneuert werden. Das Zwischenelement 8 ist vorzugsweise zur Aufnahme von Steinstaub und/oder kleineren Steinpartikeln ausgebildet, sodass der durch die schlagende Einwirkung der Schlagwerkzeuge 3 auf die Steine 5 entstehende Steinstaub und/oder die Steinpartikel unmittelbar von dem Zwischenelement 8 aufgenommen werden und dadurch u. a. verhindert wird, dass der Steinstaub und/oder die Steinpartikel durch das Einwirken der Schlagwerkzeuge 3 auf die Steine 5 in deren Oberfläche eingearbeitet werden.
Die Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen der Neuerung möglich sind, ohne dass hierdurch der Neuerungsgedanke verlassen wird.

1: Vorrichtung
2: Vibrationseinrichtung
3: Schlagwerkzeug
3.1: Federelement
3.2: Schlagwerkzeugkopf
4: Auflageelement
5: Stein
6: Schwingelement
7: Rahmeneinheit
8: Zwischenelement
9: Gestell
9.1: oberer Gestellteil
9.2: unterer Gestellteil
10: Hufstellfläche
11, 12: Rolleneinheit
HR: Hubrichtung

Claims

Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen, mit einem Stockaggregat umfassend zumindest eine Vibrationseinrichtung (2) und eine Vielzahl von durch die Vibrationseinrichtung (2) angetriebenen Schlagwerkzeugen (3) sowie mit einem Auflageelement (4) zur Aufnahme mehrerer, in einer Ebene angeordneter Steinen (5), wobei das Stockaggregat und dessen Vibrationseinrichtung (2) oberhalb des Auflageelements (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (4) schwingfähig gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (4) durch Schwingelemente (6) aus Federstahl oder aus einem Elastomer schwingfähig gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub und/oder die Federkonstante der Schwingelemente (6) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingelemente (6) motorisch, hydraulisch, pneumatisch oder manuell einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagwerkzeuge (3) an zumindest einer Rahmeneinheit (7) angeordnet sind und gegenüber dieser Rahmeneinheit (7) in einer senkrechten oder im Wesentlichen senkrechten Hubrichtung (HR) federbelastet bewegbar oder verschiebbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung (2) mit der zumindest einen Rahmeneinheit (7) in Wirkverbindung steht und die an der Rahmeneinheit (7) angeordneten Schlagwerkzeuge (3) in Hubrichtung (HR) in Schwingung versetzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung (2) durch schlagende Einwirkung auf die Steine (5) das Auflageelement (4) in Schwingung versetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenfrequenz des Auflageelements (4) gleich oder im Wesentlichen gleich der Eigenfrequenz der federnd an der Rahmeneinheit (7) angeordneten Schlagwerkzeuge (3) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenfrequenz des Auflageelements (4) und die Eigenfrequenz der federnd an der Rahmeneinheit (7) angeordneten Schlagwerkzeuge (3) unterschiedlich sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schlagwerkzeugen (3) und den Steinen (5) ein bahnartiges Zwischenelement (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnartige Zwischenelement (8) zur Aufnahme von Steinstaub und/oder Steinpartikeln ausgebildet ist.