DE4212702A1

DE4212702A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stein-Verbundplatten

Info

Publication number: DE4212702A1
Application number: DE19924212702
Authority: DE
Inventors: Gottfried Keller; Heinz Baumgartner
Original assignee: SCHWENK BAUSTOFFWERKE KG E
Current assignee: SCHWENK BAUSTOFFWERKE KG E
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1993-10-21
Also published as: EP0590121A1; WO1993020991A1; CA2111566A1

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung von Stein-Verbundplatten, die in ihrer Gebrauchslage je aus einer unteren Tragschicht aus Beton und einer oberen Natursteinplatte bestehen, wobei der Beton mit dem Naturstein innig verbunden ist.

Solche Verbundplatten werden beispielsweise dort benötigt, wo ein Bodenbelag aus Naturstein durch Fahrzeuge oder aus anderen Gründen besonders hohen Gewichtsbelastungen ausgesetzt ist. Die Beton-Tragschicht gibt dem Naturstein die erforderliche Bruchfestigkeit und ist hinsichtlich ihres Materialwerts wesentlich billiger als Naturstein.

Soweit Verbundsteine dieser Art bisher überhaupt verwendet worden sind, wurden sie in reiner Handarbeit gefertigt. Dadurch kam der Einsparungseffekt der Verwendung des preiswerteren Werkstoffs Beton praktisch nicht zum Tragen. Vielfach war auch die Verbindung Beton-Naturstein mangelhaft, was nicht selten auf unzureichende Verdichtung zurückzuführen sein dürfte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein brauchbares maschinelles Verfahren zum Herstellen solcher Verbundsteine anzugeben, wobei von Natursteinplatten mit 3 bis 5 cm Dicke und einer Fläche von z. B. 0,5 m² ausgegangen werden soll. Die Betontragschicht kann 10 bis 15 cm dick sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahrensmerkmale gelöst. Die Natursteinplatte wird danach mit ihrer Oberseite nach unten gewendet auf einen Rütteltisch verbracht und dann von einem Formrahmen abdichtend umschlossen. In dem Formrahmen wird sodann Beton eingebracht und mittels eines Stempels durch Rütteln verdichtet. Die Rüttelkräfte können in einer bei Betonstein-Formmaschinen an sich bekannten Weise aufgebracht werden, d. h. durch Rütteln der Form selbst, vorzugsweise aber durch Rüttelschwingungen des Rütteltischs und/oder durch Rütteln einer Stempel-Auflast.

Es ist bei diesem Vorgang wesentlich, daß die Natursteinplatte unten liegt, weil der Wasseranteil des Betons beim Rütteln nach unten wandert und somit die Festigkeit und Haftfähigkeit des Betons in der Verbindungsschicht besonders groß ist. Das Ausformen geschieht wie an sich bekannt durch Hochfahren des Formrahmens, wobei der Stempel seine Stellung zunächst beibehält und somit ein Abreißen der Betonschicht vom Naturstein verhindert wird.

Wenn der Formrahmen sich anfänglich über die Natursteinplatte schiebt, um diese zu umschließen und aufzunehmen, gilt es Beschädigungen der Natursteinplatte zu vermeiden. Schon ein geringer Seitenversatz oder eine Verdrehung der Platte gegenüber dem Rahmen kann zu einem harten Aufschlag und zum Bruch der Natursteinplatte führen, zumal die Formrahmen bei modernen Maschinen sehr schnell nach unten fahren. Es wird daher vorgeschlagen, daß die Natursteinplatte vor der Aufnahme im Formrahmen mittels einer Zentriervorrichtung durch Verschieben auf ihrer Unterlage örtlich und winklig genau auf die Projektion des Formrahmens ausgerichtet wird. Dazu ist die Zentriervorrichtung zunächst an die Natursteinplatte heranzubringen. Bewegliche Richtorgane der Vorrichtung rücken dann wenigstens zwei einander kreuzende Kanten der Natursteinplatte gegen entsprechende Anschlagleisten. Sodann geben die Richtorgane die Platte wieder frei und schließlich wird die ganze Zentriervorrichtung wieder in eine Ruhestellung zurückbewegt.

Eine andere Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, daß wenn der Formrahmen auf die ausgerichtete Natursteinplatte abgesenkt wird und diese umschließt, aus seiner Innenwand heraus ein Greif- und Dichtstreifen an die Seitenflächen der Natursteinplatte angedrückt wird, der nicht nur abdichtet, sondern die Natursteinplatte so festhält, daß sie mittels des Formrahmens angehoben werden kann. Somit dient der Formrahmen selbst als Transporteur, um sie auf den Rütteltisch oder eine Rütteltischauflage aufzulegen. Vorzugsweise hat der Rütteltisch eine Auflage aus einem elastischen Werkstoff, um den empfindlichen Naturstein zu schützen. Geeignet hierfür ist ein unter dem Warenzeichen Vulkollan (Bayer) im Handel befindlicher Kunststoff. Je nach dem verwendeten Maschinentyp kann auch ein Holzbrett als Rütteltischauflage vorgesehen sein, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer elastischen Schicht.

Die erwähnte Tragfunktion des Formrahmens ist darüberhinaus dann von Bedeutung, wenn bei dem verwendeten Maschinentyp keine Bretter als Fertigungsunterlage und Transportmittel vorgesehen sind. In diesem Fall wird vorgeschlagen, daß die fertige Verbundplatte nach dem Aufbringen des Betons mittels des Formrahmens erneut angehoben und sodann auf einer anderen Ablagefläche abgelegt und dabei ausgeformt wird. Eine solche auf einem Gleis fahrbare Formmaschine mit einem in der Maschine horizontal hin und herbeweglichen Rütteltisch ist für eine einfache Eingabe der Natursteinplatten und Ausgabe der Verbundplatten besonders geeignet. Sie entspricht nach ihrer Arbeitsweise einem Bodenfertiger oder fahrbaren Mehrlagenfertiger. Es wird vorgeschlagen, daß die Natursteinplatten in dem Formrahmen entsprechenden Anordnungen mit gleichen Abständen in der Spur des Formrahmens auf dem Boden ausgelegt werden, daß die Formmaschine entsprechend diesen Abständen schrittweise vorfährt und daß während jedes Halts einerseits die Natursteinplatten einer Anordnung mittels des Formrahmens aufgenommen, mit den Betonschichten versehen und als fertige Verbundplatten wieder auf dem Boden abgesetzt werden und daß andererseits die Natursteinplatten einer folgenden Anordnung mittels einer Zentriervorrichtung auf die betreffende Projektion des Formrahmens ausgerichtet werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens bedarf es, ausgehend von einer an sich bekannten Formmaschine, gewisser konstruktiver Maßnahmen, auf die noch näher eingegangen wird. Außerdem wird dieses Verfahren als Ausführungsbeispiel erläutert.

Zunächst sei jedoch die Ausbildung des Formrahmens angesprochen, die für das Funktionieren des maschinellen Herstellungsverfahrens von ausschlaggebender Bedeutung ist. Es wird vorgeschlagen, daß der Formrahmen auf seiner Innenseite im Dickenbereich der Natursteinplatte eine umlaufende Nut aufweist, in die ein elastischer Schlauch eingelegt ist, dessen Innendruck steuerbar ist.

Der Schlauch ist vorzugsweise ein geschlossener Ring, d. h. aus vier auf Gehrung geschnittenen Schlauchstücken zusammengesetzt und mit einer Anschlußleitung versehen, welche die Wand des Formrahmens an der äußeren, von der Natursteinplatte abgewandten Seite durchsetzt. Im einfachsten Fall wird ein runder Schlauch verwendet, der in einer querschnittlich rechteckigen oder quadratischen Nut liegt. Wird der Schlauch unter Druck gesetzt, so quillt er über die Nut hinaus und legt sich an der Seitenfläche der Natursteinplatte an.

Der Schlauch hat mehrere unterschiedliche Funktionen. An erster Stelle steht die Abdichtung des Formrahmens gegenüber der Natursteinplatte, die gewissermaßen den Boden eines flachen Kastens bildet, der den einzufüllenden Beton aufnimmt und das Austreten von Betonschlämme entlang der geschliffenen Seitenfläche der Natursteinplatte verhindern soll.

Sodann hat der Schlauch eine Tragfunktion. Seine Anlagekraft und Reibung an der Naturstein-Seitenfläche soll so groß sein, daß die Platte beim Anheben des Formrahmens nicht infolge ihrer Gewichts- und Trägheitskräfte herausrutscht.

Hinzu kommt eine Zentrier- und Schutzfunktion, wobei noch anzumerken ist, daß der untere Abschnitt des Formrahmens mindestens bis zu einer der Dicke der Natursteinplatte entsprechenden Höhe eine lichte Weite hat, die allseitig um einige Millimeter größer ist als die Breite der Natursteinplatte. Es ist also ringsum ein Luftspalt vorgesehen, damit die Natursteinplatte beim Rütteln nicht durch Prellberührung mit dem Formrahmen beschädigt wird. Dabei hat der Schlauch die wichtige Funktion, durch das Aufbringen gleicher Kräfte von allen Seiten den Trennspalt überall gleich breit zu halten, die Platte also innerhalb des Formrahmens zu zentrieren. Dadurch bildet er einen Schutz gegen Beschädigen der Platte.

Abgesehen davon ist eine genaue Zentrierung aber auch zur Erreichung einer sauberen Außenkontur der Verbundplatte von größter Bedeutung. Die Seitenflächen der Natursteinplatte müssen mit den Seitenflächen der Betonträgerschicht in einer Ebene liegen. Auch dies wird nur durch den Schlauch sichergestellt, denn er bildet zu Beginn des Fertigungsvorgangs die einzige körperliche Verbindung zwischen der Natursteinplatte und dem Formrahmen.

Schließlich dient der Schlauch auch dazu, die Seitenfläche der Betonschicht insbesondere an der Übergangsstelle, beim Ausformen zu glätten. Während des Rüttelns läßt es sich nicht vermeiden, daß Betonschlämme in den Hohlraum eindringt, der oberhalb des Schlauches zwischen diesem und der Schulter des Formrahmens vorhanden ist. Die hier eingedrungene Masse wird beim Hochziehen des Formrahmens abgestreift bzw. von der elastischen Schlauchlippe glättend verschmiert.

Grundsätzlich wird man die Nut im Formrahmen so hoch wie möglich setzen, um den erwähnten Hohlraum klein zu halten. Andererseits muß die Schulter des Formrahmens von der oberen Kante der Natursteinplatte einen angemessenen Abstand haben, der eine Prellberührung beim Rütteln ausschließt. Es kann auch zweckmäßig sein, an der Kante der Natursteinplatte eine Fase anzubringen, die möglichst parallel zur Schulterfläche verlaufen sollte. Als weitere Sicherheit beim anfänglichen Eintauchen der Natursteinplatte in den Formrahmen kann dieser an der Innenseite seines unteren Randes ebenfalls mit einer Fase versehen sein, die ihn trichterförmig erweitert.

Es wird vorgeschlagen, den Innendruck des Schlauches sehr sorgfältig und abgestimmt auf das Arbeitsprogramm zu steuern. Beim Einfügen der Natursteinplatte in den Formrahmen sollte der Schlauch drucklos und in die Nut zurückgezogen sein. Zum Tragen der Platte ist höchster Druck erforderlich. Beim Rütteln dürfte ein mittlerer Druck zweckmäßig sein. Möglicherweise kann eine Atembewegung des Schlauches nach dem Ausformen zu einer Selbstreinigung des vorerwähnten, mit Betonschlämme vollgesetzten Hohlraums beitragen. Je nach Ausbildung des Schlauchquerschnitts kann in bestimmten Arbeitsphasen auch ein Unterdruck von Vorteil sein, bei dem sich der Schlauch zusammenzieht.

Für den Schlauch- und Nutquerschnitt werden verschiedene Varianten vorgeschlagen. Um das Zurückziehen des Schlauches im drucklosen Zustand zu begünstigen, ist es zweckmäßig, wenn die Nut zur Nutöffnungen hin durch wulstartige Vorsprünge der Nutseitenwände verengt ist. Die Nutseitenwände können aber auch absichtlich eben gehalten sein, so daß der ebenfalls mit ebenen Flanken versehene Schlauch dazwischen gleiten kann. Um eine hohe Auflagekraft zu erreichen, kann der Schlauch zwischen den Flanken eine ebene Druckfläche aufweisen. Diese kann aber auch mit Dichtlippen oder Rillen versehen sein. In Weiterbildung dieses Gedankens kann es zweckmäßig sein, vom Querschnitt eines Schlauchs mit im wesentlichen gleichmäßiger Wandstärke ganz abzugehen und eine rechteckige Greif- und Dichtleiste mit Vollquerschnitt an diesen anzuformen. Ferner wird vorgeschlagen, daß der Schlauch rückseitig, d. h. im Innern der Nut, festgehalten ist, so daß er durch seine Elastizität oder durch die Beaufschlagung mit Unterdruck sich vollständig in die Nut zurückzieht. Diese Festlegung des Schlauches in der Nut kann ebenfalls durch eine entsprechende Gestaltung des Querschnitts bewirkt werden, beispielsweise dadurch, daß an den Schlauch rückseitig ein Wulst angeformt ist, welcher in eine entsprechend gestaltete Aufnahmenut einschnappt.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Schlauch und der Natursteinplatten-Seitenfläche eine Leiste vorgesehen ist, die aus einem anderen Werkstoff als der Schlauch besteht und von diesem nur betätigt wird. Man kann auch die Greif- und Dichtfunktionen trennen und zusätzlich zu dem Schlauch eigene bewegliche Organe zum Tragen der Natursteinplatte vorsehen.

Schließlich sind noch diejenigen konstruktiven Maßnahmen zu erwähnen, die bei Verwendung einer fahrbaren Betonformmaschine mit beweglichem Rütteltisch zur Durchführung des Herstellungsverfahrens erforderlich und hinsichtlich der beschriebenen Einzelheiten besonders zweckmäßig sind. Ein solcher Vorschlag geht dahin, die Zentriervorrichtung an der in Fahrtrichtung vorderen Seite der Formmaschine hochschwenkbar anzubauen. Die Zentriervorrichtung ist als Rahmen ausgebildet, wobei zwei Rahmenschenkel die Anschlagleisten bilden und an den übrigen Rahmenschenkeln die Richtorgane beweglich, insbesondere schwenkbar gelagert sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Natursteinplatten gleichzeitig in einen mehrkammerigen Formrahmen aufzunehmen und entsprechend zu beschichten. In diesem Fall muß dann auch die Zentriervorrichtung entsprechend mehr Anschlagleisten und Richtorgane aufweisen.

Um die Maschine in exakt gleichen Schritten vorwärtsbewegen zu können, wird vorgeschlagen, daß an wenigstens einer Fahrschiene Indexnocken angeordnet sind, an denen sich die Formmaschine während ihres Halts formschlüssig ankoppelt. Auf diese Weise ist es möglich, trotz der beträchtlichen Größe einer solchen Maschine den Fahrweg mit so geringer Toleranz festzulegen, daß der sich absenkende Formrahmen ohne Berührung und somit ohne Beschädigung über die bereitliegenden Natursteinplatten greift.

Schließlich verlangt das gewählte Arbeitsprinzip, daß die Indexnocken in einem Abstand längs des Gleises angeordnet sind, der gleich dem horizontalen Abstand der Zentriervorrichtung vom Formrahmen oder gleich einem ganzzahligen Bruchteil dieses Abstandes ist. Nur so ist es möglich, daß während der Haltephase gefertigt und zentriert werden kann. Ist der Nockenabstand gleich dem vorgenannten Bruchteil, so nimmt die Maschine eine zentrierte Natursteinplatte erst zwei oder drei Schritte später zur Fertigung auf.

Als Naturstein kommen Marmor, Granit oder andere geeignete Steine in Betracht. Die Sichtseite kann geschliffen oder naturrauh sein, wie sie sich beim Spalten der Steine ergibt. Die Seitenflächen der Natursteinplatten sind bei diesem Verfahren sehr genau z. B. mit 0,4 mm Toleranz bezüglich der vorgegebenen Abmessungen gesägt oder geschliffen, so daß die Seitenfläche auch genau rechtwinklig zur Plattenoberfläche stehen. Die mit dem Beton zu verbindende Fläche läßt man vorzugsweise rauh. Sofern erforderlich, können die zur Fertigung ausgelegten Natursteinplatten mit einem die Betonhaftung erhöhenden Mittel besprüht werden. Es ist auch möglich, wie bei anderen Betonformsteinen die aufgebrachte Tragschicht insgesamt aus unterschiedlichen Betonmischungen aufzubauen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt eines Formrahmens zur Herstellung von Verbundsteinen,

Fig. 2 das Detail A aus Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine mehrfach geschnittene Draufsicht einer Schlauchdichtung, wie sie bei dem Formrahmen nach Fig. 1 verwendet ist in einem bezüglich Fig. 2 etwas kleineren Maßstab,

Fig. 4-Fig. 7 verschiedene Varianten von Schlauchquerschnitten im Maßstab wie Fig. 2,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer fahrbaren Formmaschine mit ihrem Gleis, vorbereitend ausgelegte Natursteinplatten und fertige Verbundplatten,

Fig. 9 eine Draufsicht der Gesamtanordnung nach Fig. 8,

Fig. 10 ein Querschnitt der Zentriervorrichtung der Formmaschine nach Fig. 8 in größerem Maßstab und

Fig. 11 die Draufsicht der Zentriervorrichtung nach Fig. 10.

Da bei dem zu beschreibenden Herstellungsverfahren jeweils zwei Natursteinplatten gemeinsam behandelt werden, hat der in Fig. 1 gezeigte Formrahmen zwei Kammern. Er besteht aus vier Außenwänden 1, wobei an zwei gegenüberliegenden jeweils ein Tragflansch 2 angebracht ist. Die Kammern werden durch eine etwas dickere Trennwand 3 voneinander getrennt und nehmen je eine quadratische Natursteinplatte 4 auf, die 60 cm breit und 4 cm dick sind. Fig. 1 zeigt die Situation am Ende der Verdichtungsphase. Auf der Natursteinplatte, deren Sichtseite nach unten gewendet ist, befindet sich eine etwa 12 cm dicke Tragschicht 5 aus Beton. Die in die Formkammern passenden Stempelplatten 6, deren Auflast nicht dargestellt ist, sind, wie bei Betonformmaschinen üblich, unabhängig vom Formrahmen höhenverfahrbar.

Jede Natursteinplatte 4 ist von einem Dichtschlauch 7 umschlossen. In diesem Beispiel ist es ein einfacher, querschnittlich runder Schlauch gemäß Fig. 4, wobei Fig. 2 diesen Schlauch unter hohem Innendruck zeigt, der ihn entsprechend verformt. Gemäß Fig. 3 ist der Schlauch aus vier auf Gehrung geschnittenen und aneinander vulkanisierten Abschnitten zusammengesetzt. Ein Anschlußschlauch 8 zweigt von dem Schlauchring ab und ist an einer von der Natursteinplatte 4 abgewandten Seite durch eine der Außenwände 1 geführt (nicht dargestellt).

Die Formkammern haben in ihrem oberen Abschnitt, in welchem der Stempel 6 läuft und Beton eingefüllt und verdichtet wird, eine lichte Weite, die genau mit der Breite der Natursteinplatte 4 übereinstimmt. Beginnend ein wenig oberhalb der Natursteinplatte weitet sich die Formkammer über eine schräge Schulter 9 und bildet mit den Seitenflächen der Natursteinplatte 4 einen etwa 2,5 mm breiten Spalt 10. Der zurückgesetzte ebene Flächenabschnitt 11 am unteren Ende der Außenwand 1 geht unten in eine Schrägfläche 12 über, welche im Falle einer nicht genau gelungenen Zentrierung der Natursteinplatte deren Beschädigung beim Absenken des Formrahmens verhindern soll.

Im Bereich des zurückgesetzten Flächenabschnitts 11 weist die Außenwand 1 eine im wesentlichen rechteckige Nut 13 auf, deren obere Seitenwand mit der gemäß Fig. 2 oberen Fläche der Natursteinplatte etwa auf gleicher Höhe liegt. Die Nut ist zur Öffnung, d. h. zur Natursteinplatte hin verengt durch zwei wulstartige gewölbte Vorsprünge 14 an den Nutseitenwänden. Schließlich hat die Natursteinplatte 4 an ihren oberen Kanten eine Fase 15.

Die Natursteinplatte 4 hat somit allseitig einen Abstand gegenüber der Außenwand 1, so daß sie beim Rütteln nicht beschädigt werden kann. Die ringsum gleichmäßige Breite des Spalts 10 ist aber auch deshalb wichtig, weil die Seitenflächen der Tragschicht 5 mit den Seitenflächen der Natursteinplatte 4 eine gemeinsame Ebene bilden müssen. Auch dies bewirkt der mittels Luftdruck beaufschlagbare Schlauch 7. Er dichtet den Spalt 10 ringsum ab und drückt so fest auf die Seitenflächen der Natursteinplatte 4, daß diese beim Anheben des Formrahmens nicht nach unten heraus rutscht, und zwar auch dann nicht, wenn bereits Beton in die Formkammer eingefüllt und verdichtet ist. Dabei wird allerdings ein Teil des Betongewichts durch Reibung an den Formaußenwänden getragen. Letztendlich bewirkt der Gummischlauch beim Ausformen, daß die Betonschlämme, die beim Rütteln in die Nische zwischen der Schulter 9 und dem Schlauch 7 eingedrungen ist, nach oben geschoben und verteilt wird, so daß sich die fertige Verbundplatte mit glatten Seitenwänden darstellt. Dazu wird der Luftdruck im Schlauch 7 so weit herabgesetzt, daß der Schlauch diese Funktion einer Streichlippe erfüllen kann. Die völlige Wegnahme des Luftdrucks hat zur Folge, daß der Schlauch 7 infolge der Wülste 14 ganz in die Nut 13 zurücktritt.

Fig. 5 zeigt einen anderen Schlauchquerschnitt, der für eine Nut mit ebenen Seitenwänden gedacht ist und der dementsprechend ebene Flanken 16 und eine ebene Druckfläche 17 aufweist. An dieser sind nach Art eines Haftsaugers keilförmige Dichtlippen 18 angeformt.

Das Schlauchprofil nach Fig. 6 unterscheidet sich von dem vorhergehenden durch einen kleineren ovalen Hohlraum und durch einen nahezu rechteckigen massiven Profilabschnitt, der auch als angeformte Greif- und Dichtleiste 19 bezeichnet werden kann.

In Fig. 7 ist außer einem weiteren Schlauchprofil auch die zugehörige Nutform gezeigt. Wesentlich ist hier ein rückseitiger T-förmiger Profilansatz 20, der in eine entsprechende Ausformung des Nutbodens eingreift und somit den ansonsten runden Schlauch in der Nut festhält, die sich zur Nutöffnung hin weitet. Wird der Schlauch unter Druck gesetzt, so füllt er die Nut aus und greift auf verhältnismäßig großer Breite über diese hinaus, was strichpunktiert angedeutet ist.

In den Fig. 8 und 9 ist eine Formmaschine 21 schematisch dargestellt, die sich mit ihren Rädern 22 auf Schienen 23 fortbewegen kann. Die Bodenoberfläche zwischen den Schienen ist eine ebene Fläche, beispielsweise ein Betonglattstrich, und hält einen konstanten Abstand zur Schienenoberfläche ein. Die Maschine hat säulenförmige Vertikalführungen 24, an denen ein Stempelbär 25 und der in Fig. 1 näher gezeigte Formrahmen 26 unabhängig voneinander auf und ab bewegt werden können. Aus einem Vorratsilo 27 für die verwendete Betonmischung wird der Formrahmen mittels eines horizontal bewegbaren Füllkastens 28 befüllt. Horizontalführungen 29 ermöglichen es, einen Rütteltisch von einer Arbeitsstellung im Bereich der Vertikalführungen nach rechts in eine Ruhestellung zu bewegen, so daß der Formrahmen 26 und der Stempelbär 25 ganz nach unten gefahren werden können, so daß der Formrahmen auf dem Boden aufsteht.

Wie Fig. 8 zeigt, sind vor der sich nach rechts bewegenden Formmaschine 21 jeweils zwei Natursteinplatten 4 nebeneinander in gleichen Abständen x zwischen den Schienen 23 ausgelegt. An einer Schiene sind in den gleichen Abständen x Indexnocken 30 angebracht, die mit einer geeigneten Greifvorrichtung am Maschinengestell formschlüssig zusammenpassen und dadurch die sich schrittweise von einem Indexnocken zum anderen fortbewegende Maschine bei jedem Halt fest mit der Fahrschiene verbinden, so daß die Schrittweite mit höchster Präzision eingehalten werden kann.

Die Natursteinplatten 4 werden von Hand und mit nur ungenauen Sichthilfen abgelegt. Zur Schonung der geschliffenen Plattenoberfläche kann eine Kunststoffolie unterlegt sein. Damit der Formrahmen die Plattenpaare genau erfassen kann, müssen diese maschinell ausgerichtet werden, wozu im Beispiel eine Zentriervorrichtung 31 vorgesehen ist. Sie ist an der Frontseite der Formmaschine um eine horizontale Achse 32 nach oben schwenkbar angelenkt. Sie liegt in der hochgeschwenkten Ruhestellung an einem Anschlag 33 an.

Einzelheiten der Zentriervorrichtung zeigen die Fig. 10 und 11. Ein Rechteckrahmen 34 aus U-Profilschienen, an dem zwei Lagerarme 35 ansitzen, hat etwa die Größe zweier Natursteinplatten 4. Der von der Formmaschine 21 abgewandte Rahmenquerschenkel trägt eine nach unten stehende Anschlagleiste 36, während an zwei Querstreben eine zur ersten senkrechte Anschlagleiste 37 in Fahrtrichtung weisend befestigt ist. An der Außenseite der übrigen Rahmenschenkel sind jeweils paarig Lageraugen 38 angeordnet, die Schwenkrahmen 39 tragen. Diese Schwenkrahmen bilden mit ihren Puffern 40 und ihren pneumatischen Antriebszylindern 41 die vorerwähnten Richtorgane. Fig. 10 zeigt auf der linken Seite ein solches Richtorgan in der ausgeschwenkten Stellung.

Mit der beschriebenen Vorrichtung läuft das Fertigungsverfahren im Zusammenhang wie folgt ab: Die dargestellte Formmaschine befindet sich an einer der vorwählbaren Haltestellen in Kontakt mit einem der Indexnocken 30. In dieser Stellung befinden sich zwei Natursteinplatten 4 genau unter dem Formrahmen 26. Die beiden nächst folgenden Plattenpaare liegen ebenfalls unter der Formmaschine und sind bereits zentriert. Das nächstfolgende Plattenpaar hingegen befindet sich außerhalb der Grundfläche der Maschine aber im Einflußbereich der Zentriervorrichtung 31.

Der Formrahmen bewegt sich nach unten und umschließt die beiden Natursteinplatten. Die beiden Schläuche 7 werden jetzt unter Druck gesetzt und dann fährt der Formrahmen mit den Platten hoch. Nun wird der Rütteltisch nach links bewegt und der Formrahmen senkt sich auf diesen ab. Der Luftdruck wird kurz abgesenkt, so daß sich die Natursteinplatten der Rütteltischebene satt anpassen. Jetzt wird der Luftdruck in den Schläuchen wieder erhöht, so daß der Formrahmen abgedichtet ist und die Platten mittig in ihren Formkammern gehalten werden. Nun wird der Formrahmen durch Überfahren mit dem Füllkasten 28 mit einem Betongemisch gefüllt und dabei zwischengerüttelt. Danach senken sich die Stempel ab und die Endverdichtung mittels des Rütteltisches und der Vibratoren der Stempelauflast wird durchgeführt. Danach hebt sich der Formrahmen zusammen mit den Natursteinplatten, der verdichteten Betonfüllung und den Stempeln ein wenig an, so daß der Rütteltisch zur Seite fahren kann. Nun bewegt sich die vorgenannte Anordnung nach unten, bis der Formrahmen 26 auf dem Boden aufsteht. Es folgt das Ausformen, wozu der Luftdruck in den Schläuchen 7 ein wenig abgesenkt und zunächst nur der Formrahmen 26 hochgefahren wird. Dabei glätten die halbschlaffen Schläuche die Seitenwände der Betontragschicht. Zuletzt wird auch der Stempelbär 25 bis in die obere Ruhestellung mitgenommen.

Während oder nach diesem Formvorgang, aber während das Maschinengestell immer noch stillsteht, wird zentriert. Dazu wird die Zentriervorrichtung 31 nach unten geklappt, so daß zwei Natursteinplatten sich unter dem Rechteckrahmen 34 und grob in den Bereichen zwischen den Anschlagleisten 36 und 37 sowie den Richtorganen 39, 40 befinden. Nun werden die pneumatischen Antriebszylinder 41 der letzteren betätigt, was zur Folge hat, daß die Puffer 40 die Natursteinplatten verschieben und diese an den Anschlagleisten 36 und 37 zur Anlage bringen. Damit sind die Platten genau ausgerichtet. Die Richtorgane werden zurückgenommen und die ganze Zentriervorrichtung in ihre Ruhestellung hochgeschwenkt. Da die Schwenkachse 32 höher als die Platten liegt, bewegt sich die Anschlagleiste 36 sofort von den Platten weg, während die Puffer beim Hochschwenken der Vorrichtung die Platten nicht mehr berühren.

Nun fährt die Formmaschine um einen weiteren Schritt x vor. Der Formrahmen 26 kann jetzt ein weiteres zentriertes Plattenpaar aufnehmen. Die fertigen Verbundplatten 42 bleiben hinter der Formmaschine 21 auf dem Boden liegen. Im Beispiel beträgt der Längsabstand des Formrahmens vom Zentrierrahmen die dreifache Schrittweite x, so daß ein bestimmtes zentriertes Plattenpaar nach drei Vorwärtsschritten vom Formrahmen aufgenommen wird.

Bezugszeichenliste

1 Außenwand
2 Tragflansch
3 Trennwand
4 Natursteinplatte
5 Tragschicht
6 Stempelplatte
7 Schlauch
8 Anschlußschlauch
9 Schulter
10 Spalt
11 Flächenabschnitt
12 Schrägfläche
13 Nut
14 Vorsprung
15 Fase
16 Flanke
17 Druckfläche
18 Dichtlippe
19 Greif- und Dichtleiste
20 Profilansatz
21 Formmaschine
22 Rad
23 Schiene
24 Vertikalführung
25 Stempelbär
26 Formrahmen
27 Vorratsilo
28 Füllkasten
29 Horizontalführungen
30 Indexnocken
31 Zentriervorrichtung
32 Schwenkachse
33 Anschlag
34 Rechteckrahmen
35 Lagerarm
36 Anschlagleiste
37 Anschlagleiste
38 Lagerauge
39 Schwenkrahmen
40 Puffer
41 Antriebszylinder
42 Verbundplatte
x Schrittweite

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Stein-Verbundplatten je bestehend aus einer in Gebrauchslage unteren Tragschicht aus Beton und einer oberen Natursteinplatte, die innig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit ihrer Oberseite nach unten gewendete Natursteinplatte (4) auf einen Rütteltisch verbracht und von einem Formrahmen (26) abdichtend umschlossen wird,
daß sodann in den Formrahmen Beton (5) eingebracht und dieser mittels eines Stempels (6) durch Rütteln verdichtet wird und
daß die so auf die Natursteinplatte (4) aufgebrachte Betonschicht (5) durch Hochfahren des Formrahmens (26) ausgeformt wird, wobei der Stempel (6) seine Stellung zunächst beibehält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natursteinplatte (4) vor der Aufnahme im Formrahmen (26) mittels einer Zentriervorrichtung durch Verschieben auf ihrer Unterlage örtlich und winklig genau auf die Projektion des Formrahmens ausgerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung (31) an die Natursteinplatte (4) herangebracht wird, daß bewegliche Richtorgane (39, 40) sie mit wenigstens zwei einander kreuzenden Kanten gegen entsprechende Anschlagleisten (36, 37) drücken, daß die Richtorgane sodann die Platte wieder freigeben und daß die Zentriervorrichtung schließlich wieder in eine Ruhestellung zurückbewegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formrahmen (26) so weit abgesenkt wird, daß er die Natursteinplatte (4) umschließt, daß sodann aus der Innenwand des Formrahmens heraus ein Greif- und Dichtstreifen an die Seitenflächen der Natursteinplatte angedrückt wird, der diese im Formrahmen festhält, worauf die Natursteinplatte mit diesem angehoben und danach auf den Rütteltisch oder eine Rütteltischauflage aufgelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fertige Verbundplatte (42) nach dem Aufbringen des Betons (5) mittels des Formrahmens (26) erneut angehoben und sodann auf einer anderen Ablagefläche abgelegt und dabei ausgeformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf einem Gleis (23) fahrbare Formmaschine (21) mit einem in der Maschine horizontal hin und her beweglichen Rütteltisch verwendet wird, daß die Natursteinplatten (4) in dem Formrahmen (26) entsprechenden Anordnungen mit gleichen Abständen (x) in der Spur des Formrahmens auf dem Boden ausgelegt werden, daß die Formmaschine (21) entsprechend diesen Abständen schrittweise vorfährt und daß während jedes Halts einerseits die Natursteinplatten einer Anordnung mittels des Formrahmens (26) aufgenommen, mit den Betonschichten (5) versehen und als fertige Verbundplatten (42) wieder auf dem Boden abgesetzt werden und andererseits die Natursteinplatten (4) einer folgenden Anordnung mittels einer Zentriervorrichtung (31) auf die betreffende Projektion des Formrahmens ausgerichtet werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formrahmen (26) auf seiner Innenseite im Dickenbereich der Natursteinplatte (4) eine umlaufende Nut (13) aufweist, in die ein elastischer Schlauch (7) eingelegt ist, dessen Innendruck steuerbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (7) einen geschlossenen Ring bildet, dessen Anschlußleitung (8) die Wandung des Formrahmens durchsetzt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (13) zur Nutöffnung hin durch wulstartige Vorsprünge (14) der Nutseitenwände verengt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch ebene, an ebene Nutseitenflächenabschnitte anlegbare Flanken (16) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch eine sich zwischen den Flanken erstreckende ebene Druckfläche (17) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch eine mit Dichtlippen (18) oder Rillen versehene Druckfläche aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schlauch eine querschnittlich rechteckige Greif- und Dichtleiste (19) angeformt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch rückseitig festgehalten ist, so daß er durch seine Elastizität oder durch Beaufschlagung mit Unterdruck sich in die Nut zurückzieht (Fig. 7).

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formrahmen auf seiner Innenseite im Dickenbereich der Natursteinplatte eine umlaufende Nut aufweist und daß in den Nutabschnitten jeder Wand des Formrahmens eine senkrecht zur Wand bewegbare Leiste aus Kunststoff vorgesehen ist.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Dicke der Natursteinplatte (4) entsprechenden Innenflächenabschnitte (11) des Formrahmens (26) gegenüber der übrigen Innenfläche zurückgesetzt sind.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung (31) an der in Fahrtrichtung vorderen Seite der Formmaschine (21) hochschwenkbar angebaut ist.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung als Rahmen (34) ausgebildet ist, wobei an zwei Rahmenschenkeln die Anschlagleisten (36, 37) angeordnet sind und an den übrigen Rahmenschenkeln die Richtorgane (39, 40) beweglich gelagert sind.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Fahrschiene (23) Indexnocken (30) angeordnet sind, an denen die Formmaschine (21) während ihres jeweiligen Halts formschlüssig ankoppelt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexnocken (30) in einem Abstand (x) angeordnet sind, der gleich dem horizontalen Abstand der Zentriervorrichtung (31) vom Formrahmen (26) oder gleich einem ganzzahligen Bruchteil dieses Abstandes ist.

21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rütteltisch eine Auflage aus einem elastischen Werkstoff aufweist.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Verbindung des Betons mit der Natursteinplatte Betonfestiger, Haftmittel oder Kleber auf die Natursteinoberfläche aufgetragen oder dem Beton beigemischt werden.