DE3522910A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bloecken aus beliebigem material und bloecke als unmittelbares erzeugnis dieses verfahrens - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bloecken aus beliebigem material und bloecke als unmittelbares erzeugnis dieses verfahrensInfo
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Description
mein Zeichen: 0184 Pt - 3 -
Marcello Toncelli
BASSANO DEL GRAPPA (Vicenza) Italien
Via Giovanni XXIII, 2
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken aus beliebigem Material und
Blöcke als unmittelbares Erzeugnis dieses Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken aus
beliebigem Material und Blöcke als unmittelbares Erzeugnis dieses Verfahrens. Diese Blöcke bestehen aus einem jeden beliebigen
Material, z. B. Marmor, Stein und anderen Materialien unterschiedlicher Natur sowie aus einem Bindemittel, wobei
die Menge dieses Bindemittels optimal gewählt wird. Die auf diese Weise gewonnenen Blöcke u. dgl. werden zu Platten oder
Blöcken kleinerer Abmessung geschnitten und gelangen in erster Linie im Bauwesen zum Einsatz.
Die einschlägige, gegenwärtige Technik
ergibt sich aus der italienischen Patentanmeldung 82 540/A/75
vom 5.9.1975 sowie der ersten Zusatzanmeldung 85 564/A/77 vom 22.4.1977 und auch aus der weiteren italienischen Patentanmel-
352291Q
dung 85 558/A/81 vom 7.5.1981.
Die ersten beiden italienischen Patentanmeldungen befassen sich mit einem Verfahren der fraglichen Art, bei
welchem zur Bildung von Platten aus Granulat eines Steinmaterials und einem Bindemittel aus Harz die kombinierte
Wirkung eines Druck- und Rüttelvorganges zur Anwendung gelangt .
Dieses Verfahren sieht die Verwendung eines steinartigen Materials vor, wobei die Stückgröße desselben kontrolliert
wird und in einem vergleichsweise engen Bereich (maximal 4 mm) liegt. Das Material wird der kombinierten
Wirkung eines Rüttel- und Preßvorganges in einem luftleeren Raum ausgesetzt, um eine Verdichtung oder Verfestigung des
Materials selbst und anschließend eine Katalyse in warmem Zustand des Harzes in geeigneten Öfen zu erhalten.
Nach dem Verfahren gemäß der an dritter Stelle genannten italienischen Patentanmeldung werden Blöcke beachtlicher
Dimension (bis zu 305 χ 125 χ 80 cm) gewonnen, wobei Marmorgranulat in einer Stückgröße bis zu 200 mm verwendet
wird. Dieses Material, dessen Stückgröße kontrolliert wird, wird in Anwesenheit von Luft zusammen mit einem Verbindungsmörtel
in einen Formkasten eingebracht, wobei der Verbindungsmörtel aus einer geeigneten Mischvorrichtung kommt. Der auf diese
Weise aufgefüllte Formkasten wird in eine Formvorrichtung eingebracht, in welcher lediglich durch Rütteln eine Entgasung
und Verdichtung des Materials erreicht wird, wobei der Rüttelvorgang solange fortgesetzt wird, bis der Block vollständig
hergestellt ist. Der auf diese Weise gewonnene Block bleibt im allgemeinen in natürlicher Umgebung eine Zeitlang liegen
oder aber er wird in Öfen zur Durchführung einer warmen Katalyse des Harzes eingeführt.
— 5 —
Diese beiden Verfahren weisen eine Reihe von Nachteilen auf.
Was den Nachteil der an erster Stelle genannten, bekannten
Methode anbelangt, sind sehr kleine Stückgrößen (maximal 4 mm) des zu verarbeitenden Materials erforderlich, was
eine Zerkleinerung und auch ein Sieben des Steinmaterials zwangsläufig nach sich zieht, wodurch die Vorbereitungszeit
notwendig erhöht wird. Nachdem das Granulat sehr klein ist, ist auch eine vergleichsweise große Menge an Bindemittel erforderlich,
da das Verhältnis Volumen : Oberfläche klein und somit die Gesamtoberfläche zum Beschichten relativ groß ist.
Die an zweiter Stelle genannte Methode beseitigt zwar die Nachteile des an erster Stelle genannten Verfahrens, weist
jedoch andere, beachtliche Nachteile auf. So erfolgen die Mischung und auch die Verdichtung im Formkasten in freier
Atmosphäre, wodurch die Entstehung von Lunkern begünstigt wird, welche durch einen bloßen Rüttelvorgang im Vakuum nur
schwer zu beseitigen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mängel und Unzuträglichkeiten der bekannten Methoden der fraglichen
Art zu beseitigen, wobei eine Vorrichtung verwirklicht wurde,
mittels welcher Blöcke beachtlicher Abmessungen (bis zu 305 χ
125 χ 80 cm) hergestellt werden können, wobei ein beliebiges Material mit einer Stückgröße bis zu 200 mm zusammen mit einem
Materialpulver bzw. einem Granulat des gleichen Materials verwendet werden können.
Um ein derartiges Ergebnis zu erhalten, mußten neue Merkmale der Vorrichtung und des Produktes berücksichtigt werden,
wobei diese Merkmale von denjenigen der herkömmlichen Methoden bzw. Vorrichtungen erheblich abweichen.
Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß Stücke vergleichsweise großer Abmessungen es praktisch unmöglich
machen, sich in das Innere des Gemisches hineinzubewegen. Dies bedeutet, daß sie in einem automatischen Verfahren in
den Formkasten in einer Anordnung im Grundriß eingebracht werden müssen, die sie am Ende der Betriebsvorgänge haben
werden. Darüber hinaus müssen sie mit Hilfe eines kräftigen Preßvorganges in vertikaler Richtung einander angenähert
werden .
Es ist klar, daß in dieser Phase des Betriebes zwischen den verschiedenen Elementen unterschiedlicher Stückgröße
- von welchen der größte Teil beachtliche Abmessungen aufweist - erhebliche Reibungskräfte auftreten. Um derartige
Kräfte annehmbar zu machen, ist es erforderlich, während des Preßvorganges eine kräftige Rüttelbewegung bis in das Innere
des Gemisches einzuleiten.
Um die Gesamtheit der vom Pressenkopf mit mechanischen Rüttelvorrichtungen übertragenen, wechselseitigen Kräfte
zu vergrößern und die Ausbreitung und Fortpflanzung der Rüttelbewegungen
in der gesamten Masse des in Bearbeitung stehenden Gemisches sicherzustellen, ist es notwendig, daß dieses Gemisch
eine ausreichende Steifheit hat.
Diese Steifheit muß durch eine größtmögliche Menge an Granulat unterschiedlicher Stückgröße sowie durch
eine kleinstmögliche Menge an Bindemittel und durch das Fehlen von Lufteinschlüssen im Innern der Masse selbst gewährleistet
sein.
Am Ende des Verfahrens muß der gewonnene Block frei von Lunkern, also Hohlräumen sein.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden:
1. Erhebliche Einsparung an Bindemittel.
2. Verbesserte Qualität des Produktes, welches eine größere Menge an einem natürlichen Element
enthält.
3. Möglichkeit der Bildung von Blöcken großer Abmessungen durch Verwendung des erfindungsgemässen
Verfahrens.
4. Möglichkeit der Verwendung eines beliebigen Materials unterschiedlicher Stückgröße und
Eigenschaften, wobei auf diese Weise das gesamte Produkt der Zerkleinerung verwendet wird.
Der gesamte Herstellungsprozeß muß in einer luftfreien Umgebung durchgeführt werden, wodurch auf diese Weise
jedwede Möglichkeit von Lufteinschlüssen in dem Erzeugnis ausgeschlossen ist. Diese Lufteinsehlüsse oder Lunker würden nämlich
die Festigkeit und auch die Qualität des Endproduktes erheblich beeinträchtigen.
Die auf diese Weise gebildeten Blöcke werden einem Aushärtungsprozeß unterworfen, der von der Art des Bindemittels
abhängt. Das Bindemittel kann entweder organischer oder anorganischer Art sein.
Soweit organische Bindemittel verwendet werden, z.B. Phenolharze, Melaninharze, Urethanharze, Epoxydharze bzw. Polyesterharze
ist eine Polymerisation bei Wärmeeinwirkung oder Kälteeinwirkung erforderlich, um den Molekülen des Bindemittels
die Möglichkeit der Polymerisation zu geben. Anorganische Bindemittel,
z. B. Zemente, erfordern lediglich eine Aushärtung
bzw. Abbindung, um eine Reaktion der verschiedenen Verbindungsbestandteile
untereinander zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die zur Durchführung
erforderliche Vorrichtung sind nachstehend anhand der
Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie H-II in Fig. 1.
Mit 1 (Fig. 1) ist eine Mischvorrichtung bezeichnet, welche sich auf einen Kanal 2 abstützt und mit diesem verbunden
ist. Die Schaufeln dieser Mischvorrichtung 2 werden über zwei Untersetzungsgetriebe in Drehbewegung versetzt, welche
in der Zeichnung nicht weiter dargestellt sind und an einen hydraulischen Motor angeschlossen sind.
Während des Füllvorganges der Mischvorrichtung 2 über die Einlaßöffnung - welche in der Zeichnung mit einem
Pfeil F angedeutet ist - wird in dem Kanal 9 oder Tunnel der Karren 7 eingeführt, der den Formkasten 1 transportiert. In
dieser Phase ist die Tür 5 geschlossen. Nachdem das Auffüllen der Mischvorrichtung 2 mit einer bestimmten Menge Mischung
aus Granulat des zu verarbeitenden Materials, Pulvers und Bindemittel beendet ist, werden die Türen 3 und 4 geschlossen.
In der Mischvorrichtung 2 und in dem Kanal 9 wird mittels einer in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Vakuumpumpe ein
Vakuum erzeugt.
Nachdem der Mischvorgang abgeschlossen ist, wird
die Mischung über die Entleerungsöffnung der Mischvorrichtung
2 in den Formkasten 1 ausgetragen, welcher - wie in Fig. 1 angedeutet - von dem Karren 7 solange hin- und herbewegt wird,
bis eine homogene Verteilung des Gemisches sichergestellt ist. Gleichzeitig wird die Tür 11 geschlossen und in der Presse 6
ein Vakuum erzeugt.
In diesem Augenblick werden auch die Tür 5 und der Formkasten 1 geöffnet, welcher mittels des Karrens 7 in die
Presse 6 eingeführt wird, woraufhin die Tür 5 wieder geschlossen wird. Dann wird die Tür 4 zusammen mit der Tür 3 wieder
geöffnet, um das Einführen eines neuen Formkastens zu ermöglichen und einen neuen Verfahrensgang einzuleiten.
Die in Fig. 2 dargestellte Presse 6 besteht im wesentlichen aus dem Pressenkopf 8, welcher unter der Einwirkung
von pneumatischen Zylindern 12 abgesenkt werden kann. Auf diese Weise wird in der Granulatmasse eine kombinierte
Druck- und Rüttelwirkung unter Vakuum, also unter Luftausschluß, erzeugt.
Nachdem die kombinierte Aktion des Rütteins und des Druckes unter Vakuum einmal abgeschlossen ist, wird die
Tür 11 geöffnet, so daß der von dem Karren 7 transportierte Block austritt, während unter dem in der oberen Endstellung
befindlichen Pressenkopf 8 eine Wanne 13 angeordnet ist, um zu verhindern, daß Materialrestbestände - welche an dem Pressenkopf
8 haften bleiben - auf die Abstützfläche 14 fallen können.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, von welcher ein
Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt ist.
Gegenstand der Erfindung ist aber auch das unmittelbare
Verfahrenserzeugnis, da die Merkmale desselben gegenüber denjenigen der herkömmlichen Blöcke neu und auch erfinderisch
sind.
- Leerseite -
Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHEVerfahren zur Herstellung von Blöcken aus beliebigem Material durch gleichzeitiges Rütteln und Pressen unter Vakuum, dadurch gekenn ze i c h η e t , daß ein beliebiges Material, z. B. Marmor, Steine oder ein Material anderer Art in unterschiedlichen Stückgrößen mit Materialpulver und/oder Granulat sowie mit einem Bindemittel unter Vakuum solange miteinander vermischt werden, bis eine homogene Mischung entsteht und daß das Mischungsverhältnis so gewählt wird, daß ein gleichzeitiges Pressen und Rütteln in luftfreiem Raum in einem solchen Maße möglich ist, daß ein kompakter Block entsteht, der nach einer geeigneten Aushärtezeit entsprechend dem verwendeten Bindemittel eine solche Härte und Festigkeit aufweist, daß für Bauzwecke das Schneiden in Platten oder in Blöcken kleinster Abmessungen möglich ist.
- 2. Blöcke unterschiedlicher Stückgröße nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der Blöcke aus einem Naturmaterial besteht, daß das Materialpulver und/oder Granulat unterschiedliche Stückgröße hat und diese Bestandteile mit der geringsten Menge an Bindemittel unter Vakuum miteinander verbunden sind und daß dieses Material gemischt und unter kombiniertem Rütteln und gleichzeitigem Druck derart verdichtet wird, daß einzelne, luftfreie und einwandfrei homogene Blöcke entstehen.
- 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Vakuum arbeitende Mischvorrichtung (2) zum Mischen von beliebigem Material unterschiedlicher Stückgröße in Form von Materialpulver und/oder Granulat unter Zusatz einer geringen Menge an Bindemittel vorgesehen ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem einen Formkasten transportierenden Karren, dadurch gekennzeichnet , daß der Karren (7) während des Beladens mit dem Gemisch einer wechselseitigen Bewegung unterworfen ist, um eine homogene Verteilung der Mischung zu erhalten und daß der Karren (7) während seiner Bewegung in eine Presse (6) hin- und herbewegbar ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Presse (6) mit einem Pressenkopf (8) und mit Rüttlern (10) ausgerüstet ist, welche auf eine große Fläche der Mischung einen beachtlichen spezifischen Druck sowie ein gleichzeitiges kräftiges Rütteln ausüben, die sich aufgrund der Beschaffenheit dieser Mischung bis in das Innere derselben fortpflanzen.
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