DE3621276C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zum künstlichen Altern von Betonsteinen durch schla­ gende Einwirkung auf die Steinoberflächen und Stein­ kanten. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Ver­ fahrens.

Frischgefertigte, abgetrocknete Betonsteine, insbe­ sondere Betonpflastersteine werden häufig einer Nach­ behandlung unterworfen, im Verlauf welcher die Ober­ flächen angeschlagen und die Kanten gebrochen werden, um auf diese Weise den Betonsteinen ihr künstliches Aussehen zu nehmen und ihr Erscheinungsbild an natür­ liche Steine anzupassen. Zur Herbeiführung dieser "Alterung" der Betonsteine werden sie in größerer An­ zahl in eine Drehtrommel eingebracht und dort "gerum­ pelt", wobei sich die Oberflächen und Kanten der Steine gegenseitig abschlagen und die so behandelten Steine in einem "gealterten" Zustand die Trommel verlassen (vgl. DE-OS 29 22 393).

Bei der Behandlung der Betonsteine in einer Drehtrommel werden Oberflächen und Kanten bearbeitet, die, z.B. bei Verwendung der be­ handelten Steine in einem Pflaster, gar nicht sicht­ bar sind. Insoweit wird eine unnötige Energie- und Zeitverschwendung betrieben. Weiterhin ist es erfor­ derlich, die behandelten und die Drehtrommel ver­ lassenden Betonsteine zum Versand in regelmäßiger Anordnung auf eine Palette aufzubringen, was einen unangemessen hohen Arbeits- und Zeitaufwand erfordert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum künstlichen Altern von Betonsteinen der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem nur die tatsächlich in Erscheinung tretenden Oberflächen und Kanten bearbeitet werden und die Steine nach Ab­ schluß der Behandlung leicht auf eine Palette in regelmäßiger Anordnung aufgesetzt werden können. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Die Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Betonsteine einlagig in regel­ mäßiger Anordnung auf eine tafelförmige Unterlage auf­ gebracht werden und daß anschließend die Oberfläche und die an diesen freiliegenden Kanten oder im wesentlichen nur die Kanten der Betonsteine mittels eines vibrierenden Klopf- oder Schlagwerkzeuges unregelmäßig angeschlagen werden. Bei einer zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist an einem Vorrichtungsgestell ein mehrere Klopf- oder Schlagwerkzeuge tragender Rahmen angeordnet, der über der tafelförmigen Unterlage mit den Betonsteinen hin- und herbeweglich ist.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum künstlichen Altern von Beton­ steinen;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1;

Fig. 4a bis 4f verschiedene Verfahrensstufen bei der künstlichen Alterung von Beton­ steinen mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 und

Fig. 5 ein Schlagwerkzeug in schaubild­ licher Ansicht.

Auf der Zeichnung ist eine Vorschubeinrichtung 1 in Gestalt eines Endlos-Kettenförderers dargestellt, der Teil einer Betonstein-Fertigungsanlage ist und auf der Trockenseite dieser Anlage frisch gefertigte, abgetrocknete Betonsteine 2 in Förderrichtung B unter ein Vorrichtungsgestell 3 verbringt. Die Betonsteine 2 liegen dabei auf tafelförmigen Unterlagen 4, beispiels­ weise Fertigungsbrettern aus Holz, die auf den Ketten der Vorschubeinrichtung 1 aufliegen. Wie aus Fig. 1 und 3 hervorgeht, sind die Betonsteine 2 in regel­ mäßigen Reihen in einer Lage mit gegenseitigen Ab­ ständen auf der Unterlage 4 angeordnet. Diese regel­ mäßige Anordnung ergibt sich automatisch beim Aus­ formen der Steine aus einer Steinfertigungsmaschine.

Das Vorrichtungsgestell 3, welches die Vorschubein­ richtung 1 überspannt, weist, von Ständern 5 abge­ stützt, zwei quer zur Vorschubrichtung B verlaufende Schienen 6 auf, auf denen mittels Rollen 7 ein Wagen 8 ebenfalls quer zur Vorschubrichtung B verschieblich ist. Der Wagen 8 ist durch einen Elektromotor 9 hin- und hergehend angetrieben.

An nach unten vom Wagen 8 starr abstehenden Schienen 11 ist ein Schlitten 12 mittels Rollen 13 vertikal ver­ schieblich gelagert, der von einem Arbeitszylinder 14 auf- und abbeweglich ist. Am Schlitten 12 ist mittels eines Gestänges 15 ein Rahmen 16 einstellbar abge­ stützt, welcher später noch zu beschreibende, nach unten wirkende Klopf- oder Schlagwerkzeuge 17 trägt.

Im Vorrichtungsgestell 3 und unter der Vorschubein­ richtung 1 ist eine Hubeinrichtung 21 vorgesehen, die vertikale Gleitführungen 22 und einen Arbeitszylinder 23 umfaßt. Die Hubeinrichtung 21 greift von unten her an einer von der kontinuierlich angetriebenen Vorschubeinrichtung 1 zugeführten Unterlage 4 an und hebt die mit den Steinen 2 beladene Unterlage 4 von der weiterlaufenden Vorschubeinrichtung 1 ab, so daß sich die mit den Steinen 2 beladene Unterlage 4 nun­ mehr im Vorrichtungsgestell 3 und im Verschiebebe­ reich des Wagens 8 befindet.

Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind seitlich am Vor­ richtungsgestell 3 zwei Arbeitszylinder 24 an Kon­ solen 25 angeordnet, deren Kolbenstangen mit in (nicht dargestellten) horizontalen Gleitführungen verschieb­ lichen Backen 26, 27 verbunden sind. Die Backen 26, 27 können bei Betätigung der Arbeitszylinder 24 an die Seitenflanken der äußeren, parallel zur Vorschubrich­ tung angeordneten Steine 2 angelegt werden, so daß diese Steine quer zur Vorschubrichtung auf der Unter­ lage 4 zusammengeschoben und ausgerichtet werden können, wobei sich die Steine 2 eng aneinander anlegen und zwischen ihnen keine Zwischenräume mehr vorhanden sind.

In gekrümmten Führungsschienen 31, 32, die beidseits am Vorrichtungsgestell 3 befestigt sind, sind weitere Backen 33, 34 gleitverschieblich angeordnet, und zwar derart, daß sie an die Seitenflanken der äußeren, quer zur Vorschubrichtung B angeordneten Steine 2 anlegbar sind, wenn diese von der Hubeinrichtung 21 angehoben sind. Die Backen 33, 34 dienen dem gleichen Zweck wie die Backen 26, 27: Sie schieben die Steine 2 zusammen, so daß sie ohne Zwischenraum aneinander anliegen. Wenn die Backen 33, 34 in die aus Fig. 1 ersichtliche, obere Lage zurückgezogen sind, kann die mit Steinen 2 beladene Unterlage 4, sobald sie von der Hubeinrich­ tung 21 wieder auf die Vorschubeinrichtung 1 abge­ senkt ist, zusammen mit letzterer (in Fig. 1 nach rechts) weiterlaufen. Zum Verschieben der in bzw. entgegen der Vorschubrichtung sowie nach oben bzw. unten beweglichen Backen 33, 34 sind am Vorrichtungs­ gestell 3 an Konsolen 35, 36 Arbeitszylinder 37 bzw. 38 angeordnet, die über ein Gestänge 39 bzw. 41 aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern 42, 43 an den Backen 33 bzw. 34 angreifen. Die Glieder 42 sind jeweils um gestellfeste Achsen 44 drehbar.

Jeweils ein Gestänge 39, 41 ist, in Vorschubrichtung B gesehen, an der linken bzw. rechten Seite des Vorrich­ tungsgestells 3 angeordnet, wobei jeweils zwei Gestänge durch Stangen 45 (Fig. 2), an denen die Arbeitszylinder 37, 38 angreifen, miteinander verbunden sind. Auf diese Weise können dann, wenn die Backen 33, 34 in ihre obere, in Fig. 1 dargestellte Lage zurückgezogen sind, mit Steinen 2 beladene Unterlage in das Vorrichtungsgestell ein- bzw. aus diesem wieder auslaufen, ohne dabei von den Backen 33, 34 behindert zu werden.

Die bereits erwähnten Klopf- oder Schlagwerkzeuge 17 sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, zueinander ver­ setzt, d.h. auf Lücke stehend, an­ geordnet. Bei diesen Schlagwerkzeugen 17 handelt es sich um an sich bekannte, druckluftbetätigte Werkzeuge. Sie umfassen jeweils, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, einen Zylinder 51 und einen darin axial verschieblich geführten Schlagkolben 52. Der Schlagkolben 52 weist an seiner Unterseite ein mit Schlagkanten 53 versehenes Klopfteil 54, z.B. aus Hartmetall, auf. Über einen Nippel 55, der in den Zylinder 51 mündet, kann ein der Druck­ luftzufuhr dienender Schlauch angeschlossen werden.

Der Zylinder 51 enthält in bekannter Weise eine Ventil­ anordnung, die dafür sorgt, daß bei Drucklufteinleitung die auf einem Widerlager abgestützten Schlagkolben 52 eine vibrierende und somit klopfende oder schlagende Bewegung erfahren, mit welcher dieses Widerlager ober­ flächlich bearbeitet werden kann.

Die Schlagwerkzeuge 17 können mit einer Schlagzahl von 1000 bis 2000/min und einem Betriebsdruck zwischen 5 und 10 bar angetrieben werden.

Die Fig. 1 zeigt eine Hauptleitung 56, die der Druck­ luftzufuhr zu den Schlagwerkzeugen 17 dient. Wie aus Fig. 4a bis 4f hervorgeht, ist am Rahmen 16 ein Vier­ kantrohr 57 befestigt, welches (in nicht dargestellter Weise) mit der Hauptleitung 56 verbunden ist. Vom Vier­ kantrohr 57 stehen starr Rohre 58 ab, welche die ein­ zelnen Schlagwerkzeuge 17 tragen und zugleich der Druckluftzufuhr zu diesen dienen.

Wie weiterhin aus Fig. 4a bis 4f hervorgeht, tragen die Backen 26 und 27 an ihrer Oberseite einen harten, jedoch elastischen Belag 59 aus Kunststoff, auf den die freien Stirnenden der Schlagkolben 52 aufsetzbar sind.

Mit der beschriebenen Vorrichtung wird in folgender Weise gearbeitet: Zu Beginn ist der die Schlagwerkzeuge 17 bewegende Wagen 8 auf einer, z.B. der linken Seite, des Vorrichtungsgestells 3 abgestellt, wobei die Schlag­ kolben 52 auf dem Kunststoffbelag 59 des Backens 27 aufruhen (Fig. 4a). Die Vorschubeinrichtung 1 hat eine mit Betonsteinen 2 beladene Unterlage 4 unter das Vor­ richtungsgestell 3 zugeführt, die nunmehr von der Hub­ einrichtung 21 von den Ketten der Vorschubeinrichtung 1 abgehoben und vorübergehend stationär im Wirkungsbe­ reich der Backen 26, 27, 33, 34 sowie der Schlagwerk­ zeuge 17 gehalten wird.

Nunmehr werden (Fig. 4b) die Backen 26, 27, 33, 34 an die außenliegenden Seitenflanken der Betonsteine 2 herangeführt und gegen diese gepreßt, so daß sich die einzelnen Steine 2 in und quer zur Vorschubrichtung eng zusammenschieben. Gleichzeitig wird der Wagen 8 vorgeschoben, so daß die auf dem Kunststoffbelag 59 des Backens 26 aufsitzenden Schlagwerkzeuge 17 mitgenommen werden. Nunmehr wird die Druckluftzufuhr zur Hauptleitung 56 (über nicht darge­ stellte Ventilmittel) eingeschaltet, so daß die zunächst noch auf dem Kunststoffbelag 59 abgestützten Arbeits­ kolben 52 ihre auf- und abvibrierende Arbeitsbewegung aufnehmen. Die Höhenlage der Schlagwerkzeuge 17 mit Be­ zug auf die Oberflächen der Steine 2 (und der Backen 26, 27, 33, 34) kann durch Verschiebung des Schlittens 12 entsprechend eingestellt werden.

Gleichzeitig mit oder kurz nach der Aufnahme der Arbeits­ bewegung der Schlagwerkzeuge 17 beginnt der vom Motor 9 angetriebene Wagen 8, die Schlagwerkzeuge 17 über die Oberflächen der Steine 2 hinwegzuführen, so daß deren freie Oberflächen und obenliegenden Kanten von den Schlagkolben unregelmäßig angeschlagen werden (Fig. 4c). Der Rahmen 16 und die beiden Reihen der Schlagwerkzeuge 17 (Fig. 1 und 2) sind in ihrer Länge jeweils so be­ messen, daß die Schlagwerkzeuge 17 bei einem Arbeits­ gang die gesamte Breite der Steinanordnung überstreichen. Dadurch, daß die Schlagwerkzeuge (vgl. Fig. 3) auf Lücke stehen, erfolgt eine gleichmäßige, geschlossene Bearbeitung der Steinoberfläche.

Wenn (Fig. 4d) die Schlagwerkzeuge 17 über die gesamte Oberfläche der Steine 2 hinweggelaufen sind und diese bearbeitet ist, werden die Schlagwerkzeuge 17 auf dem Kunststoffbelag 59 des gegenüberliegenden Backens 26 unter Abschaltung des den Wagen 8 antreibenden Motors 9 abgesetzt. Die Druckluftzufuhr wird abgestellt. Durch das Aufsetzen der Schlagkolben 52 auf den Kunststoff­ belag 59 der Backen 26, 27 zu Beginn und bei Beendigung der Schlagbearbeitung wird erreicht, daß die Kolben ihre vibrierende Bewegung aufnehmen und beibehalten, auch wenn sie sich noch nicht oder nicht mehr über der Stein­ oberfläche befinden. Hierdurch ist insbesondere auch eine Bearbeitung der jeweils außenliegenden Steinober­ kanten gewährleistet.

Nach Beendigung der Schlagbearbeitung der Steinober­ flächen werden durch entsprechende Betätigung des Ar­ beitszylinders 24 und des Wagens 8 der Backen 26 und die Schlagwerkzeuge 17 von den Steinen 2 und der sie tragenden Unterlage 4 weggeschoben (Fig. 4e). Durch Absenken der Hubeinrichtung 21 wird die Unterlage 4 mit den fertig bearbeiteten Steinen 2 wieder auf die Vor­ schubeinrichtung 1 abgesetzt und von dieser weiter befördert.

Hierauf gelangt die nächste Charge der zu behandelnden Betonsteine unter das Vorrichtungsgestell 3. Die Steine werden durch entsprechende Betätigung der Backen 26, 27, 33, 34 zusammengeschoben (Fig. 4f). Hierauf wird der Wagen 8 in entgegengesetzter Richtung angetrieben, so daß sich die Schlagwerkzeuge 17 wieder in ihre Ausgangs­ lage gemäß Fig. 4a zurückbewegen und dabei die Ober­ fläche der Steine 2 der gewünschten Klopf- und Schlag­ bearbeitung unterziehen. Bei diesem Bearbeitungsvorgang sind selbstverständlich wiederum die Unterlage 4 und die von ihr getragenen Steine 2 vorübergehend von der Vorschubeinrichtung 1 abgehoben.

Anschließend wiederholen sich die Arbeitsvorgänge in der beschriebenen Weise.

Das beschriebene Verfahren kann mit Vorteil im Kreis­ lauf einer Steinfertigungsstraße angewandt werden, ohne die beispielsweise einen Tag alten, abgetrockneten Steine von ihren Fertigungsbrettern (Unterlagen 4) ab­ nehmen und umsetzen zu müssen. Das Verfahren läßt sich bei beliebig geformten Betonsteinen und Betonfertig­ teilen anwenden. Aufgrund der ständig weiterlaufenden und Charge nach Charge heranführenden Vorschubein­ richtung 1 sowie der chargenweise hin- und hergehenden Bewegung der Schlagwerkzeuge 17 lassen sich mit dem be­ schriebenen Verfahren und der beschriebenen Vorrichtung beträchtliche Ausstoßmengen erzielen.

Gegenüber einer Alterung von Betonsteinen in einer Drehtrommel wird der Vorteil erreicht, daß lediglich die obenliegenden und sichtbaren Oberflächen und Kanten der Steine bearbeitet zu werden brauchen. Die Steine behalten während der Bearbeitung ihre regel­ mäßige Anordnung auf der Unterlage bei, so daß sie an­ schließend rasch auf einer Palette aufgestapelt werden können.

Durch entsprechende Anordnung der Schlagwerkzeuge 17 am Rahmen 16 und durch entsprechende Bewegung des Rahmens 16 relativ zu den Steinen 2 ist es auch mög­ lich, lediglich die Kanten der Steine abzuschlagen, die Steinoberflächen aber im wesentlichen unbearbeitet zu lassen.

Claims (8)

1. Verfahren zum künstlichen Altern von Betonsteinen durch schlagende Einwirkung auf die Steinober­ flächen und Steinkanten, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonsteine einlagig in regelmäßiger Anord­ nung auf eine tafelförmige Unterlage aufgebracht werden und daß anschließend die Oberflächen und die an diesen freiliegenden Kanten oder im wesentlichen nur die Kanten der Betonsteine mittels eines vibrierenden Klopf- oder Schlagwerkzeuges unregelmäßig ange­ schlagen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonsteine während des Anschlagens seit­ lich festgehalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Klopf- oder Schlagwerkzeug über die Ober­ fläche der stationär gehaltenen Betonsteine hinweg­ geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei chargenweiser Bearbeitung aufeinanderfol­ gender, mit Betonsteinen beladener Unterlagen das Klopf- oder Schlagwerkzeug von Charge zu Charge abwechselnd in der einen und in der entgegengesetzten Richtung über die Steinoberflächen hinweggeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Vorrichtungsgestell (3) ein mehrere Klopf- oder Schlagwerkzeuge (17) tragender Rahmen (16) angeordnet ist, der über der tafelförmigen Unterlage (4) mit den Betonsteinen (2) hin- und herbeweglich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Vorrichtungsgestell (3) verschiebliche Backen (26, 27; 33, 34) angeordnet sind, die zum Zusammen­ schieben und Festhalten der Betonsteine (2) an die jeweils äußeren Steinseiten anlegbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine kontinuierlich angetriebene Vorschubein­ richtung (1) zum Zuführen der mit Betonsteinen (2) beladenen Unterlagen (4) und durch eine Hubeinrich­ tung (21) zum Abheben der Unterlagen von der Vor­ schubeinrichtung während der Schlagbearbeitung der Betonsteine.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseiten der Backen (26, 27) mit einem Kunststoffbelag (59) versehen sind, auf den die Klopf- oder Schlagwerkzeuge (17) zu Beginn und bei Beendigung der Schlagbearbeitung aufsetzbar sind.