DE2339531B2

DE2339531B2 - Von einem naturstein oder einem kunststein abgeformte matrize aus elastischem werkstoff zur herstellung von kunststeinen

Info

Publication number: DE2339531B2
Application number: DE19732339531
Authority: DE
Inventors: Otto 8000 München; Moser Karl Salzburg Berkmüller (Österreich)
Original assignee: Berkmüller, Otto, 8000 München
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1976-02-19
Also published as: ATA628074A; FR2239326A1; AT328355B; DE2339531A1; BE818274A; CH587110A5; FR2239326B1

Description

Die Erfindung betrifft eine von einem Naturstein oder von einem Kunststein mit gegebenenfalls Hinterschneidungei aufweisender Oberflächenstruktur abgeformte Matrize aus elastischem Werkstoff zur Herstellung von Kunststeinen.

Derartige Matrizen sind bekannt und dienen zur Herstellung von meist aus Beton bestehenden Kunststeinen mit einer Oberflächenstruktur, die naturgetreu derjenigen des entsprechenden Natursteines, z. B. Travertin, oder auch einer frei gewählten Oberflächenstruktur entspricht. Neben dem Umstand, daß bei derartigen Matrizen ohne Trennmittel gearbeitet werden kann, besteht eine weitere vorteilhafte Eigenschaft darin, daß auch Oberflächenstrukturen mit teilweise erheb- ^ lieh hinterschnittenen Vertiefungen abgeformt bzw. auf den Kunststein übertragen werden können, da die erhabenen Stellen der Oberflächenstruktur der Matrize sich bei deren Abziehen von der Vorlage oder deren Duplikat unter elastischer Verformung aus den entsprechenden Vertiefungen herausziehen lassen.

Ein gewisser Mangel derartiger Matrizen besteht indessen in ihren ungewöhnlich großen, temperaturab-531

hängigen Maßänderungen. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es aber undenkbar, die Herstellung von Kunststeinen bei stets gleichbleibender Umgebungstemperatur vorzunehmen. Demgemäß führen die Temperaturschwan.kungpn zwischen Sommer und Winter von beispielsweise^C und mehr zu Absnessungsanderungen in der Größenordnung von 0,25 bis 1%, während andererseits die Fertigungsmaschinen für die Kunststeinabformung eine genau konstante Matrizengröße verlangen. Bereits ein geringfügiger Spalt zwischen den Matrizenrändern und dem Formrahmen führt nämlich dazu, daß Betonschlamm zwischen die Rückseite bzw. Unterseite der Matrize und deren Auflage, meist eine lose Blechplatte, gelangt und daß beim Rütteln zum Verdichten beispielsweise des Betons ein Membranpumpeneffekt auftritt, der zu Lufteinschlüssen zwischen der Unterseite der Matrize und der Auflage führt; beide Erscheinungen bewirken ein entsprechendes Aufbeulen der Matrize, se daß es in der Strukturseite des abgeformten Kunststeines zu Mulden kommt, was entweder Qualitätsminderung oder Ausschuß bedeutet. Im übrigen führt der Spalt zwischen den Matrizenrändern und dem Formrahmen wegen der Elastizität des Matrizenwerkstoffes auch dazu, daß sich die Kanten des abgeformten Natursteines nur unscharf und unsauber ausbilden.

Eine Vermeidung dieser Mängel dadurch, daß die Matrize nicht mehr im Formrahmen eingelegt, sondern der Formrahmen auf die Matrize aufgesetzt wird, ist nicht möglich. Die Oberflächenstruktur der Matrize läßt nämlich den Formrahmen nicht plan aufliegen, so daß zwischen diesem und der Matrize Betonschlamm hindurchfließt und darunterliegende Teile verschmutzt. Zugleich werden die Kanten des Kunststeines unsauber. Auch ein Egalisieren der Oberflächenstruktur schafft hier keine Abhilfe, da infolge der temperaturabhängigen Abmessungsänderungen ein bei niedrigen Temperaturen abgeformter Kunststein an den Rändern kein Strukturbild mehr zeigt, während bei Abformung bei höherer Temperatur der Formrahmen dennoch auf einem Teil der unregelmäßigen Oberflächenstruktur aufliegt. Außerdem hat das Aufsetzen des Formrahmens auf die Matrize wegen der Elastizität der letzteren den Nachteil einer unzureichenden gegenseitigen Fixierung dieser beiden Werkzeugteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Matrize der einleitend angegebenen Art zu schaffen, deren temperaturabhängigen Abmessungsänderungen an diejenigen der übrigen Formteile angeglichen sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Matrize mit ihrer der Strukturoberfläche abgewandten Seite mit einer versteifenden, ihre temperaturabhängigen Abmessungsänderungen begrenzenden, biegsamen Platte dauerhaft verbunden ist.

Durch diese Ausbildung der Matrize ergibt sich eine Reihe wesentlicher Vorteile. Die Matrize hat saubere, scharfe Ränder, wie sie beim Kaltzuschnitt elastischen Werkstoffes praktisch nicht erreichbar sind. Die Matrize kann in eng tolerierten Fertigungsmaschinen verwendet werden; ihre Ränder liegen temperaturunabhängifc stets an den Seitenflächen des Formrahmens an, so daß ein Durchlaufen des Betonschlamms auf die Unterseite der Matrize verhindert wird. Die Versteifung der Matrize durch die Platte verhindert außerdem Lufteinschließungen auf der Matrizenunterseite. Der abgeformte Kunststein ist demnach frei von Mulden und besitzt saubere, scharfe Kanten. Die Produktion von Ausschußware wird vermieden.

Die mit der Matrize fest verbundene Platte macht außerdem die Verwendung einer gesonderten Blechoder Holzunterlage für die Matrize bei der Herstellung von Kunststeinen, die bisher notwendig waren, um den noch nicht verfestigten Kunststein, z. B. aus Beton, aus der Fertigungsmaschine herausnehmen zu können, überflüssig.

Die Versteifung der Matrize durch die Platte ermöglicht außerdem die Herstellung von Kunststeinen im Durchstoßverfahren mit den mit hohem Druck arbei- >o tenden Serienfertigungsanlagen der Betonsteinindustrie, während bisher in Spezialmaschinen mit niedrigem Druck gearbeitet werden mußte, da anderenfalls die glatten Oberflächenteile teilweise zerstört wurden.

Schließlich erhöht die Platte die Lebensdauer einer Matrize ganz beträchtlich und ermöglicht zugleich die Herstellung von Oberflächen mit sehr starker, bis zu mehreren Zentimetern tiefer Struktur mit gegebenenfalls erheblich hinterschnittenen Vertiefungen, da die Platte für eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte beim Trennen der Matrize von dem Kunststein sorgt, während es bisher zum Abreißen von ütrukturteilen, zum Einreißen der Matrize oder zumindest zu Überdehnungen kommen konnte, wodurch die Matrize unbrauchbar wird. Wegen der gleichmäßigen Kräfteverteilung beim Trennen der Matrize von dem Kunststein oder bei deren Herstellung von dem Naturstein kann im übrigen auch elastischer Matrizenwerkstoff eingespart werden, der bisher lediglich zur Erhöhung der Reißfestigkeit im Überschuß verwendet wurde.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Matrize kann die Platte aus Blech bestehen.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Platte auch aus einem Kunststoff bestehen, was den Vorteil hat, daß durch geeignete Auswahl aus den zahlreichen Kunststoffwerkstoffen der für den jeweiligen Anwendungsfall günstigste Kompromiß zwischen Abmessungsbeständigkeit, Druckfestigkeit und Steifigkeit bzw. Elastizität geschlossen werden kann.

Aus Gründen der Gewichtsersparnis kann die Platte Durchbrechungen aufweisen. Außerdem kann dadurch die Biegsamkeit der Platte beeinflußt werden.

Eine für die Abformung von Kunststeinen mit besonders starker Oberflächenstruktur vorteilhafte AusführungbiOrm der Matrize nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus. daß die Platte aus mehreren Schichten, gegebenenfalls unterschiedlicher Werkstoffe, besteht. Dieser mehrschichtige Aufbau ermöglicht es nämlich, unter Beibehaltung der für die Trennung der Matrize von dem Kunststein erforderlichen Elastizität die Druckfestigkeit und die Zugfestigkeit zu erreichen, die bei einer mehrere Zentimeter dicken Matrize erforderlich ist, weil einerseits sehr tief strukturierte Oberflächen nur mit entsprechend hohem Druck abgeformt werden können und andererseits dementsprechend hohe Kräfte zur Trennung von Kunststein und Matrize aufgewandt werden müss:n.

Die Platte kann mit der der Strukturoberfläche der Matrize abgewandten Seite verklebt sein; je nach Art der für die Platte einerseits und für die Matrize andererseits verwendeten Werkstoffe kann es aber auch von Vorteil sein, die Platte auf die der Strukturoberfläche der Matrize abgewandten Seite bereits bei der Matrizenherstellung aufzuvulkanisieren oder aufzuschweißen.

Im Bedarfsfall kann db Zugfestigkeit der Matrize noch dadurch gesteigert werden, daß die Platte eine Gewebearmierung enthält. Diese kann beispielsweise aus Glasfasermatten bestehen. Auch Jute- oder Nylongewebe od. dgl. kommen ein- oder mehrlagig parallel oder gekreuzt in Betracht. Bei mehrschichtigem Aufbau der Platte kann die Armierung zwischen den Schichten vorgesehen werden oder in eine oder mehrere Schichten eingebettet werden.

In der Zeichnung ist die Matrize nach der Erfindung an Hand beispielsweise gewählter Ausführungsformen schematisch veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Matrize nach der Erfindung,

F i g. 2 eine perspektivische Schnittdarsteiiung einer Matrize nach der Erfindung vor der Trennung von dem Naturstein oder dem Kunststein, dessen oberfläche abgeformt werden soll, und

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform der Matrize im Schnitt.

Die in F i g. 1 im Schnitt dargestellte Matrize besteht aus einem elastischen, vorzugsweise heiß vulkanisierten Werkstoff 1 und weist eine Oberflächenstruktur mit noppenartigen, unregelmäßig geformten und teilweise hinterschnittenen Vorsprüngen 2 auf, die das Negativ der Oberflächenstruktur des abgeformten Natursteines oder Kunststeines darstellt. Mit der der Strukturoberfläche der Matrize abgewandten Seite ist über eine Klebstoffschicht 3 eine versteifende Platte 4, z. B. aus Stahl- oder Federstahlblech, dauerhaft verbunden.

Gemäß Fig.2 wird die Matrize dadurch erhalten, daß auf den abzuformenden Natur- oder Kunststein 5 ein Matrizenwerkstoff aufgebracht und dann die Platte 4 aufgelegt wird. Sodann wird ein Formrahmen 6, 6a aufgepreßt, der dafür sorgt, daß der zunächst noch flüssige Matrizenwerkstoff 1 in sämtliche Vertiefungen der Oberfläche des Steines gelangt, und der zugleich sicherstellt, daß die Matrize das gewünschte Format mit sauberen, glatten Rändern erhält. Nach dem Vulkanisieren, das bei etwa 150⁰C stattfindet, wird der Formrahmen 6, 6a abgenommen und die Matrize, vorzugsweise beginnend an einer Schmalseite, von dem Naturstein oder dem Kunststein abgezogen.

Die Matrize in der Ausführungsform nach F i g. 3 ist an ihrer der Strukturoberfläche abgewandten Seite mit einer aus zwei Schichten 5a und 5b bestehenden Platte durch Vulkanisieren verbunden, wobei die Schicht 5b eine Armierung 5c, beispielsweise aus Polyesterfäden, enthält. Die Schichten 5a und 56 sind beide ausreichend biegsam, um ein Abziehen der Matrize von dem aus Beton bestehenden Kunststein 7 zu gestatten, das zweckmäßig von einer Schmalseite her beginnend vorgenommen wird. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Schichten der Platte aufeinander sowie auf die Matrize aufvulkanisiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 23

1. Von einem Naturstein oder einem Kunststein mit gegebenenfalls Hinterschneidungen aufweisen- ^; der Oberflächenstruktur abgeformte Matrize aus elastischem Werkstoff zur Herstellung von Kunststeinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize mit ihrer der Strukturoberfläche abgewandten Seite mit einer versteifenden, ihre temperaturabhängigen Abmessungsänderungen begrenzenden, biegsamen Platte (4) dauerhaft verbunden ist.

2. Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) aus Blech besteht. '5

3. Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) aus einem Kunststoff besteht.

4. Matrize- nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) Durchbre- ^zo chungen aufweist.

5. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) aus mehreren Schichten, gegebenenfalls unterschiedlicher Werkstoffe, besteht.

6. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) mit der der Strukturoberfläche der Matrize abgewandten Seite verklebt ist.

7. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) auf die der Strukturoberfläche der Matrize abgewandten Seite aufvulkanisiert oder aufgeschweißt ist.

8. Matrize nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die PIaUe (4) eine Gewebearmierung enthält.

9. Matrize nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebearmierung aus Glasfasermatten besteht.

10. Matrize nach Anspruch 8, dadurch gekenn- *° zeichnet, daß die Gewebearmierung aus jute- oder Nylongewebe od. dgl. besteht.