DE3702515C2 - Verfahren zur Herstellung von Pflaster- und Randsteinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pflaster- und Randsteinen mittels Spaltmaschinen. Bisher sind Verfahren bekanntgeworden, bei denen Pflastersteine in Spaltmaschinen durch manuelles Einlegen und Spalten von unregelmäßig geformten Rohplatten aus Naturstein erzeugt werden. Diese unregelmäßig geformten Rohplatten werden mit einfachen Werkzeugen wie Keillochhammer und Bohrmaschine durch Abspalten von großen Blöcken gewonnen.

Geeignete Spaltmaschinen in Ein- oder Zweisäulenbauweise werden in der Gebrauchsmuster DE 81 23 777 U1, in der Offenlegungsschrift DE 31 19 693 A1 und in der Offenlegungsschrift DE-OS 21 53 925 beschrieben.

Die durch Spalten von Naturstein-Rohblöcken erzeugten Pflastersteine sind ebenso wie die Rohblöcke selbst in ihren Abmessungen und Formen infolge der inhomogenen, gewachsenen Struktur des Natursteinmaterials sehr uneinheitlich. Dies drückt sich in den Normen aus, die für Güteklasse I Abweichungen von 20% zulassen (Kleinpflaster nach DIN 18 502 mit einer Kantenlänge von 8-10 cm).

Während manche Natursteinarten sich mit Spaltmaschinen überhaupt nicht spalten lassen, sondern nur durch erfahrene Facharbeiter per Hand, so fällt auch bei der am häufigsten verwendeten Gesteinsart Granit ein Ausschuß bzw. Abfall von 10% bis 40% an.

Trotz der Nachteile der arbeitsintensiven Herstellung, der mühsamen Verlegung durch Facharbeiter und der unebenen Oberfläche im verlegten Zustand hat der Naturpflasterstein insbesondere aus Granit infolge seiner Haltbarkeit, seiner lebendigen Struktur in Form und Farbe des Einzelsteines und der verlegten Fläche und vor allem durch seine Tradition bei Städtebauern und Privatbauherren immer noch seine Anhänger.

Bekannte Verfahren, die durch Sägen mit Kreis- oder Gattersägen hergestellte maßhaltige Naturstein-Rohplatten zur Verarbeitung in Spaltmaschinen verwenden, dienen der Erzeugung von Pflastersteinen oder Bodenplatten, bei denen es auf eine ebene (gesägte) Oberfläche bei gleichzeitig vier bruchrauhen Begrenzungskanten ankommt. Dieses Material gestattet es, die gesamte verlegte Fläche ebener auszuführen, ein Vorteil, der in zunehmendem Maße vor allem bei minderen Qualitäten von Natursteinpflaster vermißt wird. Deshalb wird der höhere Preis für das Sägen in Kauf genommen.

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Randsteinen (auch Leisten- oder Bordsteine genannt), bei denen Naturstein, vornehmlich Granit, verwendet wird, werden die einzelnen Leisten durch eine Vielzahl von Keilen manuell von einem größeren Block hoher Qualität abgespalten. Bemühungen, diesen Abspaltvorgang zum Beispiel auch durch Einsatz von Spaltmaschinen zu erleichtern, haben nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt, da das Risiko, daß ein ca. 1 m langer Randstein infolge der großen, äußeren Druck- bzw. Spaltkräfte in der Mitte durchbricht oder windschief abspaltet, zu groß ist.

Bei den Verfahren, bei denen zur Herstellung von Pflastersteinen und Randsteinen Beton verwendet wird, werden diese in ihrer endgültigen äußeren Form, Oberfläche und Farbe in den bekannten vollautomatischen Formmaschinen hergestellt.

Verfahren, bei denen Betonmaterial gespalten wird, dienen zum Zurechtschneiden an sich fertiger Pflastersteine und Bodenplatten aus Beton mit kleinen transportablen Spaltvorrichtungen für die Baustelle, wie sie zum Beispiel in der Offenlegungsschrift DE 34 18 302 A1 beschrieben werden. Bei anderen Verfahren, bei denen größere Blöcke gespalten werden, handelt es sich um doppelte Hohlblocksteine, die längs einer vorgeprägten Linie gespalten werden, so daß zwei Mauersteine mit je einer bruchrauhen Oberfläche und dem typischen Aussehen gespaltenen Betons entstehen.

Nach den bekannten Verfahren ist es nicht möglich, Pflaster- und Randsteine aus Naturstein oder mit natursteingleichem Aussehen bzw. Eigenschaften vollautomatisch in Dauerbetrieb herzustellen. Während bei der gesägten Naturstein-Rohplatte das Spaltergebnis durch die innere, sich ständig ändernde Struktur des Natursteines in Frage gestellt wird, kommt bei der per Hand hergestellten Rohplatte die ungleichmäßige Oberfläche und beim Randstein die Länge und das ungünstige Verhältnis von Breite zur Höhe erschwerend dazu.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe Pflaster- und Mauersteine mit naturgleichem Aussehen vollautomatisch herzustellen sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles von Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausgehend von der Beobachtung, daß in der Möbelindustrie das Naturprodukt "Holz" für die automatisierte Bearbeitung nur bedingt geeignet ist und deshalb vor seiner Verarbeitung zu Spänen zerkleinert wird, welche wiederum zu maßhaltigen und homogenen Platten verklebt werden, wurde die Überlegung angestellt, ob dieses Verfahren nicht auch für die Herstellung von Steinen mit gespaltener Oberfläche in Frage kommt.

Die Spaltbarkeit eines Natursteinmaterials in mehr als einer Ebene wird bestimmt durch den Verlauf des Kristallgitters im Block und die Festigkeit in den einzelnen Gitterebenen. Wenn nur eine oder überhaupt keine Ebene ausgeprägt ist, verringert sich die Spaltbarkeit mit Höhe der Druckfestigkeit und der Zunahme der Abmessungen.

Um die Spaltbarkeit eines Blockes so zu verbessern, daß auch vollautomatisch gespalten werden kann, muß man große Kristallgitterstrukturen verkleinern und die Festigkeit des Blockes herabsetzen. Beides erreicht man wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben durch Brechen des Materials und anschließendes Verpressen unter Zugabe eines Binders, wobei das Aussehen der Bruchfläche von der Wahl und Zusammenstellung der verwendeten Steinsorten abhängt.

Außerdem werden die mechanischen Eigenschaften bezüglich Druckfestigkeit, Abriebsfestigkeit, Frostfestigkeit und Tausalzfestigkeit durch die Wahl der Natursteinsorten, wie Hart- oder Weichgestein, die Korngrößen, Zusätzen wie Zement- oder Kunststoffbinder und die Freiheit von Poren beliebig vorausbestimmt, wodurch dieses Material in seinen physikalischen Werten dem üblichen Beton überlegen ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 wird durch die Variation der Mischungsbestandteile und Einfärbung des Binders von Platte zu Platte das Aussehen des Endproduktes beliebig beeinflußt. Auch läßt sich ein lebhaft-buntes Bild der fertigen Steine erzeugen. Durch die Möglichkeit der Verwendung von billigem Abfallmaterial aus der Granitindustrie, das in Hunderttausenden von Tonnen zur Verfügung steht als Hauptbestandteil und dem Beimengen von kräftig gefärbten Steingranulaten und Binder lassen sich Gesteinsarten imitieren, die sonst über große Entfernungen aus anderen Ländern herantransportiert werden müssen.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 3 wird verhindert, daß der Pflasterstein durch den Gebrauch glatt und vor allem bei Nässe rutschig wird, und gewährleistet, daß er wie ein Schleifstein immer seine Rauhigkeit behält.

Anspruch 4 bringt den Vorteil, daß Natursteinsorten Verwendung finden können, die bislang einer Verarbeitung in der genannten Art nicht zugänglich waren.

Durch die Ausbildung des Verfahrens in Anspruch 5 ergibt sich die Möglichkeit, die restlose Verwertung des Rohblockes dadurch sicherzustellen, daß der Kern des Blockes zu Pflastersteinen mit bis zu 6 bruchrauhen Oberflächen und die Außenflächen (Schwarten) zu flachen Bossensteinen verarbeitet werden.

Die erzielbare Maßhaltigkeit der Pflastersteine macht diese analog dem Verbundpflaster auch für die mechanisierte Art der Verlegung geeignet.

Die Ausbildung des Verfahrens in Anspruch 6 ermöglicht es, daß aufgrund des fehlenden Ganges im Rohblock der Spaltschnitt vollautomatisch in beliebiger Richtung und Ebene geführt werden kann, so daß sich Steine in dreieckiger oder beliebiger Form, mit trapezförmiger Oberfläche oder konischem Querschnitt herstellen lassen. Würfel mit variierenden Kantenlängen kommen Natursteinwürfeln im Aussehen am nächsten.

Das Verfahren gemäß Anspruch 7 läßt die Herstellung dünner Platten oder Randsteine zu, deren eine Oberkante in einem nachfolgenden automatischen Bossier-Vorgang abgeschrägt werden. Das hat den Vorteil, daß man vollautomatisch Randsteine mit abgeschrägter Oberkante herstellen kann. Vollautomatisch lassen sich zur Zeit nur Randsteine aus Beton fertigen.

Mehrere Kanten bossiert man vorzugsweise bei Mauer- und Bossensteinen gemäß Anspruch 5.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert.

Dargestellt ist hier eine einfache Spaltanlage für Rohplatten aus gepreßtem Natursteingranulat in Seitenansicht (Fig. 1) und Draufsicht (Fig. 2).

Die gepreßten und ausgehärteten Rohplatten 1 werden teil- oder vollautomatisch über das Transportband 2 der hier in Zweisäulenausführung dargestellten Spaltmaschine 3 zugeführt. Nach entsprechender Positionisierung mittels hier nicht dargestellter Anschläge und Sensoren werden die Platten zwischen einem feststehenden Untermesser 4 und einem beweglichen Obermesser 5, das durch einen vertikalen Arbeitszylinder 6 bewegt wird, durchgespalten. Bei großen Blockabmessungen kommen gleichzeitig noch zwei weitere, hier verdeckt dargestellte Seitenmesser zum Einsatz, die von den horizontalen Arbeitszylindern 7 und 8 bewegt werden. Mit Drucköl versorgt werden die Spaltzylinder von einem Hydraulikaggregat 9. Nach dem Spalten werden die entstandenen Riegel 10 im einfachsten Fall auf einen Tisch 11 geschoben, um von dort mit einem Hebegerät 12 einem eventuell nachfolgendem Spaltvorgang zugeführt zu werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der dargestellten Anlage besteht der Tisch 11 aus einer weiteren Fördereinrichtung, die die Riegel 10 entsprechend wendet und automatisch einer nachgeschalteten analogen Spalteinrichtung zuführt, in der die fertigen Pflastersteine anfallen. In gleicher Weise werden Randsteine hergestellt, wobei lediglich die Spaltabmessungen entsprechend variiert werden.

Eine übergeordnete Ablaufsteuerung 13 übernimmt die Koordination der einzelnen Bewegungsabläufe und stellt die Verbindung zu weiteren vor- und nachgeschalteten Transporteinrichtungen her.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Pflaster- und Randsteinen unter Verwendung von Rohplatten gleichbleibender Abmessungen, die mit den bekannten, mit mechanisierter Materialzu- und -abfuhr versehenen Steinspaltmaschinen (3) gespalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß im teil- oder vollautomatischen Spaltverfahren Rohplatten (1) verwendet werden, die aus gebrochenem Naturstein bestehen, der unter Hinzufügung von Bindematerial zu einem homogenen Block verpreßt wurde, wobei zur Erzielung von beliebigem, darunter auch naturgleichem Aussehen in der durch Spaltung erzielten Bruchfläche Natursteingranulate verschiedener Sorten und verschiedener Korngrößen verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungsbestandteile und Einfärbungen des Binders für jede Rohrplatte (1) laufend variiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer Rohplatte (1) aus weichem Natursteingranulat sehr harte Körnchen wie Hartstein oder Karbide zugesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bisher nicht oder nur sehr schwer mit den bekannten Spaltmaschinen spaltbare Natursteinsorten verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohplatten (1) so gespalten werden, daß aus dem Inneren Pflastersteine mit sechs bruchrauhen Oberflächen und aus den Randplatten dünne Mauerverblender oder Mauersteine hergestellt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltschnitt an einem bestimmten Punkt der Spaltfolge so geführt wird, daß Steine mit trapezförmiger oder dreieckiger Oberfläche, konischem Querschnitt oder variierenden Kantenlängen entstehen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß schmale Platten gespalten werden, deren eine Oberkante oder mehrere Außenkanten in einem nachfolgenden automatischen Bossier-Vorgang abgeschrägt werden.