DE3621277C2 - Vorrichtung zur Flammbestrahlung der Oberflächen frisch geformter Betonsteine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Flammbestrahlung der Oberflächen frisch geformter Betonsteine, die einlagig in regelmäßiger Anordnung auf einem tafelförmigen Träger angeordnet sind, mit einem Vorrichtungsgestell, mit einer Vorschubeinrichtung zum Vorschieben der mit den frisch­ geformten Steinen beladenen Träger unter das Vorrichtungs­ gestell und mit einer am Vorrichtungsgestell einstellbar gelagerten, an eine Brennstoffleitung angeschlossenen Düsenanordnung zum Erzeugen von auf die Oberfläche der Steine gerichteten Flammen.

Eine Vorrichtung dieser Art wurde in ihrem grundsätzlichen Aufbau bereits in der älteren deutschen Patentanmeldung P 35 11 841.5 vorgeschlagen. Dabei sind einzelne Düsen an einem schwenkbaren sowie auf- und abbeweglichen Gas­ verteilungsrohr angeordnet. Diese Düsenanordnung ist ortsfest. Während der Flammbestrahlung werden die auf einem Fertigungsbrett als Träger angeordneten Steine von der Vorschubeinrichtung unter den Düsen vorbeigeführt.

Es hat sich gezeigt, daß die ältere Flammbestrahlungs­ vorrichtung für eine großtechnische Arbeitsweise noch nicht geeignet ist. Die frischen, noch nicht abgebundenen, auf dem Träger (Fertigungsbrett) angeordneten Steine verlassen die Steinfertigungsmaschine in gegenseitigen Abständen, so daß die auf die Steinoberfläche gerichteten Flammen auch zwischen die Steine eindringen und die Seiten­ flächen der Steine bearbeiten können. Es hat sich gezeigt, daß dies nachteilig ist. Außerdem laufen bei der älteren Vorrichtung die die Steine tragenden Fertigungs­ bretter ungeschützt durch die Flammen hindurch und verkohlen, so daß sie nach kürzester Zeit unbrauchbar sind. Schließlich kann es je nach der zu behandelnden Steinart vorteilhaft sein, die Steinoberflächen länger oder kürzer der Flammbestrahlung auszusetzen, was dann nicht möglich ist, wenn die Steine mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit unter der die Flamme erzeugenden Düsenanordnung vorbeilaufen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den geschilderten Mängeln abzuhelfen und eine zu serienmäßiger Fertigung geeignete Flammbestrahlungsvorrichtung vorzuschlagen, die einwandfrei flammbestrahlte Steine liefert, ohne dabei die die Steine tragenden Träger zu beschädigen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

• a. ein Paar von ersten, quer zur Vorschubrichtung verschieblichen, an die Seitenflanken der äußeren, parallel zur Vorschubrichtung angeordneten Steine anlegbaren Backen zum Zusammenschieben und Ausrichten der Steine auf dem Träger;
• b. ein Paar von zweiten in bzw. entgegen der Vorschub­ richtung sowie nach oben und unten verschieblichen, an die Seitenflanken der äußeren, quer zur Vorschub­ richtung angeordneten Steine anlegbaren Backen zum Zusammenschieben und Ausrichten der Steine auf dem Träger;
• c. Ausbildung der Düsenanordnung als Brennschwert zur Erzeugung eines breiten, zusammenhängenden, auf die Oberfläche der Steine gerichteten Flammschleiers; und
• d. Mittel zum Verschieben des Brennschwerts derart, daß der aus ihm austretende Flammschleier die gesamte Oberfläche der ortsfest gehaltenen Steine überstreicht.

Die allseits um die einlagig auf dem Träger angeordneten Steine herum anlegbaren Backen schieben einerseits die Steine derart eng zusammen, daß zwischen ihnen keine Zwischenräume mehr vorhanden sind, in welche Flammen eindringen können. Andererseits schirmen die eng an die äußeren Steinreihen angepreßten Backen die Träger, auf denen die Steine angeordnet sind, gegenüber den Flammen ab. Das Brennschwert liefert einen gleichmäßigen, zusammenhängenden Flammschleier, der eine gleichförmige Oberflächenbehandlung der Steine gewährleistet. Dadurch schließlich, daß der Flammschleier über die vorübergehend ortsfest gehaltenen Steine gelenkt wird, können durch entsprechende Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit des Brennschwerts beliebige Beflammungszeiten eingestellt werden, wie sie bei verschiedenen Steinsorten erforderlich sind.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Flammbestrahlungs­ vorrichtung für Steinoberflächen;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht in Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht der Vorrichtung aus Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A und

Fig. 5 eine Einzelansicht einer Verschiebe­ einrichtung für eine Backe.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Vorschubeinrichtung 1, beispielsweise in Gestalt eines Endlos-Kettenförderers, dessen Förderrichtung durch den Pfeil V angegeben ist. Die Fördervorrichtung transportiert auf tafelförmigen Trägern 2, die gewöhnlich als tafelförmige Holzbretter ausgebildet sind, Betonsteine 3, die unmittelbar aus einer (nicht dargestellten) Stein­ fertigungsmaschine stammen. Die Steine 3 sind auf den Trägern 2, so wie sie die Form verlassen haben, in gegenseitigen Abständen angeordnet und befinden sich noch in feuchtem, nicht abgebundenem Zustand. Die Steine 3 werden von der Vorschubeinrichtung 1 unter ein Vorrichtungs­ gestell 4 transportiert.

Unter dem Vorrichtungsgestell 4 ist eine Hubeinrichtung 5 mit wenigstens einem Kolben-Zylinder-Aggregat 6 und Gleitführungen 7 angeordnet, mit dessen Hilfe die Träger 2 vorübergehend von der Vorschubeinrichtung 2 abgehoben und ortsfest gehalten werden können, während die Vorschubeinrichtung 2 zum Transport weiterer mit Steinen 3 beladener Träger 2 weiterläuft. In Fig. 2 ist der die Steine 3 tragende Träger 2 durch die Hubeinrichtung 5 von den Transportketten 8 der Vorschubeinrichtung 1 abgehoben und stationär gehalten.

Wie aus Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, sind seitlich am Vorrichtungsgestell 4 zwei Arbeitszylinder 9 an Konsolen 11 angeordnet, deren Kolbenstangen mit in (nicht dargestellten) Gleitführungen verschieblichen Backen 12, 13 verbunden sind. Die Backen 12, 13 können bei Betätigung der Arbeitszylinder 9 an die Seitenflanken der äußeren, parallel zur Vorschub­ richtung angeordneten Steine angelegt werden, so daß die Steine 3 quer zur Vorschubrichtung auf dem Träger 2 zusammengeschoben und ausgerichtet werden können, wobei sich die Steine 3 eng aneinander anlegen und zwischen ihnen keine Zwischenräume mehr vorhanden sind. Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt, schirmen dabei die Backen 12, 13 diejenigen Teile des Trägers 2, welche seitlich über die Steine 3 vorstehen, nach oben hin ab.

In gekrümmten Führungsschienen 14, 15 die beidseits am Vorrichtungsgestell befestigt sind, sind weitere Backen 16, 17 gleitverschieblich, und zwar derart, daß sie an die Seitenflanken der äußeren, quer zur Vorschubrichtung angeordneten Steine 3 anlegbar sind, wenn diese von der Hubeinrichtung 5 angehoben sind. Die Backen 16, 17 dienen dem gleichen Zweck wie die Backen 12, 13: sie schieben die Steine 3 zusammen, so daß sie ohne Zwischenraum aneinander anliegen und schirmen gleichzeitig die über die Steine vorstehenden Ränder des Trägers 2 nach oben ab. Wenn die Backen 16, 17 in die aus Fig. 1 und 5 ersichtliche, obere Lage zurückgezogen sind, kann der die Steine 3 tragende Träger, sobald er von der Hubeinrichtung 5 wieder auf die Vorschubeinrichtung 1 abgesenkt ist, zusammen mit dieser Einrichtung (in Fig. 1 nach rechts) weiterlaufen. Zum Verschieben der in bzw. entgegen der Vorschubrichtung sowie nach oben und unten beweglichen Backen 16, 17 sind am Vorrichtungsgestell an Konsolen 18, 19 Arbeitszylinder 21 bzw. 22 angeordnet, die über ein Gestänge 23 bzw. 24 aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern 25, 26 an den Backen 16 bzw. 17 angreifen. Die Glieder 25 sind jeweils um gestellfeste Achsen 27 drehbar.

Jeweils ein Gestänge 23, 24 ist, in Vorschubrichtung V gesehen, an der linken bzw. rechten Seite des Vorrichtungs­ gestells 4 angeordnet, wobei jeweils zwei Gestänge durch Stangen 28 (Fig. 3), an denen die Arbeitszylinder 21, 22 angreifen, miteinander verbunden sind (Fig. 3).

An zwei Gelenklaschen 31, 32 ist zur Erzeugung eines breiten, zusammenhängenden, auf die Oberfläche der Steine 3 gerichteten Flammschleiers ein Brennschwert 33 angeordnet, das an seiner freien, schneidenartig ausgebildeten Kante eine Vielzahl von Düsenöffnungen 34 aufweist. Das Brenn­ schwert 33 ist über (nicht dargestellte) Leitungen mit einer Quelle gasförmigen Brennstoffs, beispielsweise Azetylengas, verbunden. Das aus den Düsenöffnungen 34 austretende Gas kann in bekannter Weise über eine ständig brennende Pilotflamme entzündet werden, so daß sich an der freien Kante des Brennschwertes 3 der auf die Stein­ oberfläche gerichtete Flammschleier ausbildet, der beispielsweise eine wirksame Temperatur von etwa 3400°C erzeugen kann. Allgemein haben sich Brenntemperaturen zwischen 2000 und 4000°C als brauchbar erwiesen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, können nach Lösen zweier Knebelschrauben 35 die Gelenklaschen 31, 32 so eingestellt werden, daß der aus dem Brennschwert 33 austretende Flamm­ schleier in einem Winkel α zwischen etwa 40 und 50° auf die Oberfläche der Steine 3 auftrifft.

Das Brennschwert 33 ist über die Gelenklaschen 31, 32 an Stangen 37 eines vertikal auf- und abbeweglichen Schlittens 38 befestigt, so daß die Höhe des Brennschwerts 33 über der Steinoberfläche einstellbar ist. Der Schlitten 38 ist mit Hilfe von Rollen 39 an vertikal verlaufenden Schienen 41 verschieblich geführt. Der Auf- und Abbewegung dient ein in einem Gehäuse 42 gekapselter (auf der Zeichnung nicht sichtbarer) hydraulisch oder pneumatisch betätigter Arbeitszylinder, der berührungslos mit dem Schlitten 38 in Wirkverbindung steht, beispielweise über mit dem Kolben des Arbeitszylinders verbundene Magnetpole, die an einer am Schlitten 38 vorgesehenen Ankerplatte angreifen. Der­ artige berührungslose Ankupplungen sind an sich bekannt, so daß an dieser Stelle hierauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Die Kapselung des Arbeitszylinders im Gehäuse 42 und seine berührungslose Ankupplung an den Schlitten 38 erfolgt zum Staubschutz des Arbeitszylinders.

Die den Schlitten 38 vertikal führenden Schienen 41 und das den erwähnten Arbeitszylinder aufnehmende Gehäuse 42 sind starr mit einem Wagen 43 verbunden, der auf Schienen 44 an der Oberseite des Vorrichtungsgestelles 4 quer über die Vorschubeinrichtung 1 hin- und herverschieblich ist. Der Wagen 43 ist mit Rädern 45 auf den Schienen 44 abgestützt und kann mit Hilfe eines Elektromotors 46 hin- und hergehend angetrieben werden.

Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind an den Backen 12, 13 und 16, 17 schräg nach oben verlaufende Hitzeschilder 51 angeordnet, durch welche Teile der Vorrichtung, insbesondere auch die sie tragenden Backen und über diese vorstehende Teile der Träger 2 gegenüber den aus dem Brennschwert 33 austretenden Flammen abgeschirmt werden.

Die Backen 12, 13 und 16, 17 einschließlich der von ihnen getragenen Hitzeschilder sowie das Brennschwert 33 sind mit (nicht dargestellten) Leitungen, z. B. Schläuche, versehen, über welche Kühlwasser oder ein anderes Kühl­ medium in die Backen, die Hitzeschilder und/oder das Brennschwert eingeleitet werden kann, so daß diese Teile sich nicht überhitzen können.

Die Backen 12, 13 und 16, 17 sind austauschbar an ihren jeweiligen Antriebseinrichtungen befestigt, so daß sie in Abhängigkeit von der zu behandelnden Steingröße durch jeweils kleinere oder größere Backen ersetzt werden können.

Mit der beschriebenen Vorrichtung wird in folgender Weise gearbeitet: das Brennschwert 33 wird durch entsprechende Einstellung des Schlittens 38 in eine Höhe eingestellt, welche dem Niveau der Oberfläche der zu behandelnden Steine 3 entspricht. Gewöhnlich liegt die freie Kante des Brennschwerts 33 mit den Düsenöffnungen 34 einige Zentimeter oberhalb der Steinoberfläche. Außerdem wird mit Hilfe der Gelenklaschen 31 und der Knebelschrauben 35 der Winkel α eingestellt, mit dem der aus den Düsen­ öffnungen 34 austretende Flammschleier auf die Stein­ oberfläche auftritt. Der Winkel kann beispielsweise 45° betragen.

Auf der Vorschubeinrichtung 1 laufen mit Steinen 3 bestückte Träger 2 in Form tafelförmiger Fertigungsbretter in Vorschub­ richtung V vor. Die auf den Trägern 2 angeordneten Steine 3 stammen unmittelbar aus einer Steinfertigungsmaschine und befinden sich in nassem, noch nicht abgebundenem Zustand. Sobald ein Träger 2 mit seinen Steinen 3 etwa in der Mitte des Vorrichtungsgestells 4 angekommen ist, was durch entsprechende, z. B. berührungslose Tastmittel abgefühlt wird, hebt die Hubeinrichtung 5 den Träger 2 mit seinen Steinen 3 von der Vorschubeinrichtung 1 ab, so daß dieser nun ortsfest im Vorrichtungsgestell gehalten ist. Nunmehr werden die Backen 12, 13 und 16, 17 durch Betätigung der Arbeitszylinder 9 bzw. 21, 22 an die jeweils äußeren Steinreihen herangeführt und hierdurch die gesamte Steinanordnung so zusammengeschoben, daß die einzelnen Steine dicht gepackt nebeneinander liegen und zwischen ihnen praktisch keine Zwischenräume mehr vorhanden sind. Nunmehr wird, beispielsweise über entsprechend automatisch ausgelöste Ventilmittel die Gaszufuhr zum Brennschwert 33 eingeschaltet und über die erwähnte Pilotflamme der Flammschleier gezündet. Unmittelbar danach wird über den Motor 46 der Wagen 43 in Bewegung gesetzt, so daß der aus dem Brenn­ schwert 33 schräg nach unten austretende Flammschleier quer zur Vorschubrichtung V über die Oberfläche der Steine 3 streicht und diese hierdurch die gewünschte Oberflächenstruktur annehmen. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Flammschleier über die Oberfläche der Steine 3 bewegt, kann je nach der gewünschten Wirkung eingestellt werden. Sobald der Flammschleier die Steinoberfläche einmal überquert hat, wird die Gaszufuhr abgeschaltet und das Brennschwert 33 in seine Ausgangs­ lage zurückgeführt. (Falls erwünscht, kann das Brenn­ schwert mit dem aus ihm austretenden Flammschleier auch mehrmals über die Oberfläche der Steine 3 hinweg­ geführt werden.)

Nunmehr werden die Backen 12, 13 und 16, 17 in ihre Ausgangs­ lagen zurückgeführt, wobei die Backen 16, 17, wie Fig. 1 zeigt, nach oben weggeführt sind. Hierauf wird durch entsprechende Betätigung der Hubeinrichtung 5 der Träger 2 mit den darauf angeordneten Steinen 3 wieder auf die laufende Vorschubeinrichtung 1 abgesetzt, so daß die oberflächenbehandelten Steine 3 nunmehr aus dem Vorrichtungs­ gestell 4 herausgeführt werden und ein neuer Träger 2 mit noch unbehandelten Steinen 3 in den Bereich des Brenn­ schwertes 33 gelangt.

Bei all diesen Arbeitsvorgängen ist die Kühlung der einzelnen Maschinenteile, insbesondere der Backen 12, 13 und 16, 17 sowie des Brennschwerts 33 ständig eingeschaltet.

Die beschriebenen Arbeitsvorgänge sind in bekannter Weise automatisch gesteuert. Da die hierzu erforderlichen Mittel an sich bekannt sind, braucht auf sie hier nicht weiter eingegangen zu werden.

Bei der beschriebenen Vorrichtung wird das Brennschwert 33 mit seinem Flammschleier quer zur Vorschubrichtung V über die Oberflächen der Steine 3 hinweggeführt. Grundsätzlich könnte der Flammschleier jedoch auch parallel zur Vorschub­ richtung V über die Steinoberfläche geführt werden. Aus Platzgründen wird jedoch die Querbewegung bevorzugt.

Die beschriebene Vorrichtung läßt sich auf Betonsteine unterschiedlicher Zusammensetzung und unterschiedlicher Formen anwenden. Besonders geeignet sind für die hier beschriebene Flammbestrahlung quaderförmige Pflastersteine aus Beton. Grundsätzlich können jedoch Betonteile beliebiger Art und Form mit der hier beschriebenen Vorrichtung einer Flammbestrahlung unterworfen werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Flammbestrahlung der Oberflächen frisch geformter Betonsteine, die einlagig in regelmäßiger Anordnung auf einem tafelförmigen Träger angeordnet sind, mit einem Vorrichtungs­ gestell, mit einer Vorschubeinrichtung zum Vorschieben der mit den frisch geformten Steinen beladenen Träger unter das Vorrichtungsgestell und mit einer am Vorrichtungsgestell einstellbar gelagerten, an eine Brennstoffleitung angeschlossenen Düsenanordnung zum Erzeugen von auf die Oberfläche der Steine gerichteten Flammen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a. ein Paar von ersten, quer zur Vorschubrichtung (V) verschieblichen, an die Seitenflanken der äußeren, parallel zur Vorschubrichtung angeordneten Steine (3) anlegbaren Backen (12, 13) zum Zusammenschieben und Ausrichten der Steine auf dem Träger (2);
• b. ein Paar von zweiten, in bzw. entgegen der Vorschubrichtung (V) sowie nach oben und unten verschieblichen, an die Seitenflanken der äußeren, quer zur Vorschubrichtung angeordneten Steine (3) anlegbaren Backen (16, 17) zum Zusammenschieben und Ausrichten der Steine auf dem Träger (2);
• c. Ausbildung der Düsenanordnung (34) als Brenn­ schwert (33) zur Erzeugung eines breiten, zusammenhängenden, auf die Oberfläche der Steine (3) gerichteten Flammschleiers; und
• d. Mittel zum Verschieben des Brennschwerts (3) derart, daß der aus ihm austretende Flammschleier die gesamte Oberfläche der ortsfest gehaltenen Steine (3) überstreicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (12, 13; 16, 17) wassergekühlt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Backen (12, 13; 16, 17) Hitzeschilder (51) angeordnet sind.

4 Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (12, 13; 16, 17) zwecks Anpassung an verschiedene Steingrößen austauschbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Backen (16, 17) in einer Kurvenführung (14, 15) geführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennschwert (33) wassergekühlt ist.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Flammschleiers zwischen 2000° und 4000°C liegt.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennschwert (33) mit Azetylengas gespeist ist.

9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftreffwinkel des Flammschleiers auf die Steinoberfläche zwischen 40 und 50° einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Steine (3) tragende Träger (2) während der Flammbestrahlung durch eine Hubvorrichtung (5) von der weiterlaufenden Vorschubeinrichtung (1) abgehoben ist.