DE4432421A1 - Strukturierte Höhlensteine aus künstlichem Steinmaterial und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft stark strukturierte Höhlensteine aus künstlichem Steinmaterial, die vielseitig zur Dekora­ tion und als Ökosteine verwendet werden können, und ein Verfahren zur Herstellung derselben.

Bisher bekannte Dekorations-, Pflanz- oder Ökosteine sind entweder Natursteine mit meist wenigen oder nur kleinen Höhlungen oder Kunststeine mit von Hand eingedrückten oder geformten Höhlungen oder Vertiefungen (z. B. Aquari­ engrotten). Diese Steine sehen entsprechend plump aus, da vielfältige innere Strukturen fehlen. Außerdem wie­ derholen sich bestimmte monotone Formen. Als Pflanzsteine für alpine Pflanzen sind überhaupt keine Kunststeine be­ kannt.

Aufgabe der Erfindung war es deshalb, stark strukturierte Höhlensteine bereitzustellen, die für vielfältige Dekora­ tionszwecke, als Pflanzsteine und als Ökosteine einsetz­ bar sind und ein Verfahren zur Herstellung zu entwickeln, mit dem Höhlensteine jeder gewünschten Strukturierung hergestellt werden können, deren Höhlen nicht als "technisch geformt" empfunden werden, die wie naturge­ schaffene Steine aussehen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Herstellung von strukturierten Höhlensteinen aus künstli­ chem Steinmaterial gelöst, in dem man aus wasserhaltigen Erden oder Sanden mittels Kunststofformen oder -folien Kerne beliebiger Formen und Abmessungen herstellt, diese technisch tiefgefriert, die Kerne aus Erde oder Sand mit einem noch flüssigen Steinmaterial oder die Kerne aus Sand auch mit einer plastischen Tonmasse umgießt bzw. die Kerne mit Hilfe des flüssigen Steinmaterials oder der plastischen Tonmasse untereinander verbindet und umgießt, danach bei Temperaturen über 0°C die Kerne auftauen und das Steinmaterial aushärten bzw. die Tonmasse trocknen läßt, danach die Sande aus den Hohlräumen entfernt und im Fall der Tonmasse die Höhlensteine einem nachfolgenden Brennprozeß unterzieht.

Sollen mit diesem Verfahren Pflanzsteine hergestellt wer­ den, so wird zweckmäßigerweise als Kernformmasse belie­ bige auf dem Markt käuflich zu erwerbende Blumenerde oder in der Natur vorkommende Erde zum Pflanzen verwendet, die in der Regel wasserhaltig ist und sich zum Formen der Kerne und zum Tiefgefrieren dieser eignet. Die Blumenerde verbleibt nach dem Aushärten des Steinmaterials im Stein und dient als Pflanzensubstrat. Die Blumenerde zum Formen der Kerne sollte ungedüngt sein, um den Verfestigungspro­ zeß des Steinmaterials nicht zu behindern.

Ein nachträgliches Einbringen der Erde in mit Hilfe von Sandkernen hergestellte Höhlensteine ist selbstverständ­ lich auch möglich. Sollen die Höhlen eines erfindungsge­ mäß hergestellten Steines nachträglich mit Pflanzerde ge­ füllt werden, so kann vorteilhafterweise der gesamte Stein in eine Erdaufschwemmung (gedämpfte, unkrautfreie Erde) getaucht und die Höhlungen mit Erde gefüllt werden.

Soll nach dem Aushärten des Steinmaterials das Kernmate­ rial aus dem Stein entfernt werden, so werden zum Formen der Kerne vorzugsweise wasserhaltige Sande verwendet. Der Wassergehalt der Sande muß ebenfalls ausreichend sein zum Formen der Kerne und zum Tiefgefrieren dieser, in der Regel beträgt er nicht mehr als 10 Gewichtsprozent. Es eignen sich beliebige Sande. Vorzugsweise werden solche mit einer Korngröße zwischen 0,06 mm bis 2 mm verwendet. Besonders geeignet ist Quarzsand, der gegebenenfalls feinkörnig oder gemahlen sein kann. Nach dem Aushärten des Steinmaterials läßt sich der Sand sehr gut aus den Hohlräumen entfernen bzw. rieselt bei dem entsprechendem Trocknungsgrad aus.

Wenn - besonders bei größeren Steinen - die Höhlen mit dem Steinmaterial umschlossen sein sollten und der Sand nicht ausrieseln kann, so können Bohrungen notwendig wer­ den. Auf diese Weise lassen sich z. B. mit Hilfe eines normalen Steinbohrers die Höhlen miteinander verbinden. Dieses Durchbohren der Steine, auch der mit Erde gefüll­ ten, hat außerdem den Vorteil einer guten Wasserführung im gesamten Stein. Höhle ist mit Höhle verbunden und bei Bepflanzung des Steines können die Wurzeln der Pflanzen den gesamten Stein durchziehen.

Gemäß der Erfindung ist als künstliches Steinmaterial je­ des Material geeignet, das an der Luft über 0°C steinar­ tig erhärtet und nach dem Aushärten wasserbeständig ist. Vorzugsweise wird ein Gemisch aus Zement und Zu­ schlagstoffen oder ein Gemisch aus Zement und Bindemit­ tel, vorzugsweise Fertigmörtel, und gegebenenfalls Ze­ mentfarben eingesetzt. Als Zuschlagstoffe können Sand, Kies, Schotter, Torf, Lavasplit, Klebe- oder Spachtel­ masse verwendet werden. Das Verhältnis zwischen Zement und Zuschlagstoffen beträgt je nach Zuschlagstoff zwi­ schen 1 : 1 bis 1 : 4. Das Verhältnis von Zement zu Mörtel beträgt zwischen 1 : 5 bis 1 : 4.

Gewünschtenfalls werden Zementfarben wie Eisenoxid, Man­ gan, Kobalt, Chromoxid oder Chromoxidhydrat zugegeben, um den Stein farbig zu gestalten. Der Zusatz an Zementfarbe wird je nach gewünschter Farbintensität dosiert.

Das Gemisch aus Zuschlagstoff und Zement oder Zement und Mörtel, und gegebenenfalls Zementfarbe, wird mit Wasser zu einem gießbaren Brei angerührt und die tiefgefrorenen Kerne mit dem flüssigen Steinmaterial umgossen bzw. mit Hilfe des flüssigen Steinmaterials beliebig untereinander verbunden und umgossen. Danach läßt man bei Temperaturen über 0°C, vorzugsweise bei Zimmertemperatur, die Kerne auftauen und das Steinmaterial an der Luft aushärten bzw. trocknen.

Eine weitere Möglichkeit des erfindungsgemäßen Herstel­ lungsverfahrens beeinhaltet das Umgießen der Kerne mit einer plastischen Tonmasse (nach der Einteilung gemäß Feuchtigkeitsgehalt sogenannter "breiiger Ton"), die vorzugsweise aus Bindeton besteht, dem Schamottemehl zu­ gesetzt wurde. Das Verhältnis von Bindeton zu Schamotte­ mehl beträgt ca. von 1 : 1 bis 1 : 2. Nach dem Trocknen die­ ser Steine und der Entfernung des Kernmaterials werden sie einem Brennprozeß bei ca. 1450°C unterzogen, wonach eine stabile Schamottestruktur erhalten wird. Durch Einsatz verschiedenfarbiger Tone oder durch übliche Bei­ mischungen sind auch hier farbliche Gestaltungen möglich. Ein Vorteil dieser Steine aus Ton ist, daß das Material selbst von empfindlichen Tieren wie Fischen auch ohne Wässern sofort vertragen wird.

Die Formgebung der Kerne kann in wiederverwendbaren Kunststofformen oder -folien erfolgen, vorzugsweise in Polyethylenformen oder -folien. Die Kerne werden in die­ sen Formen oder Folien eingefroren. Bei Verwendung dieses Materials gibt es kein Anfrieren und die Formen und Fo­ lien behalten auch bei -20°C ihre Elastizität. Sie zer­ brechen oder zerreißen auch bei mechanischer Belastung im Kühlzustand nicht. Vor dem Umgießen der Kerne werden diese aus den Formen und Folien gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können zum einen Kerne jeglicher Formen hergestellt werden und zum anderen auch die äußere Struktur der Steinmasse beliebig gestal­ tet werden. Wird zum Beispiel die Steinmasse in einem zusammengerafften, faltigen Leinentuch zum Aushärten ge­ bracht, so entsteht auch eine zerklüftete Außenstruktur.

Die Höhlensteine lassen sich auch mit herkömmlichen Be­ tonsägeverfahren zerteilen. Der dekorative Effekt der inneren Strukturen wird in diesen Elementen besonders gut sichtbar.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten strukturierten Höhlensteine besitzen eine große struktu­ relle Vielfalt, so daß sie sich für Dekorzwecke, aber auch für ökologische Zwecke eignen. Sie werden zum Bei­ spiel als Terrariensteine, Aquariensteine, Pflanzsteine, Bonsaipflanzsteine, Brunnensteine, Gartendekorationsstei­ ne, Wasserfälle, Dekosteine für Minigärten und zerteilt als Dekorationsplatten für Wände verwendet. Aber auch als Ökosteine in Aquarien oder fließenden Gewässern lassen sie sich einsetzen, so zum Beispiel als Leichplatz, Versteck oder Ruhezone. Die Verträglichkeit des ausgehär­ teten Steinmaterials für Tiere ist gut und kann ggf. durch Wässern noch verbessert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit die Herstel­ lung von strukturierten Höhlensteinen und Struktursteinen bis hin zu Tuffsteinstrukturen. Entscheidend dabei sind die Größe, Anzahl und die Formgebung der Kerne. Es lassen sich verschiedene Größen, Mengen und Formen mischen. Die Kerne können kugelförmig, zerklüftet, länglich, stangen­ förmig, plattenförmig u.ä. sein. Es lassen sich kompli­ zierte Gebilde durch Kombination der verschiedenen Kerne gestalten. Beim Aushärtungsprozeß der Steinmasse tritt auch bei einem hohen prozentualen Anteil von Kernen keine Rißbildung im Stein auf.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt auch darin, daß durch die Form der Kerne der Höhlenverlauf im Stein vorbestimmt werden kann. So können zum Beispiel auch Wasserführungen im Stein festgelegt werden. Die er­ zeugten Höhlen werden in ihrer Strukturierung nicht als "technisch geformt" empfunden, die Steine sehen sehr na­ türlich aus.

Gegenstand der Erfindung sind auch die strukturierten Höhlensteine aus künstlichem Steinmaterial selbst.

Nachfolgend soll die Erfindung durch Ausführungsbeispiele näher erläutert werden, ohne sie darauf einzuschränken.

Ausführungsbeispiele 1. Herstellung eines erfindungsgemäßen Höhlensteines aus Zement und Sand

Ein Teil Zement und drei Teile Sand werden gemischt und mit Wasser zu einem gießbaren Brei angerührt. In ein zweites Gefäß, das mit einem großen, über den Rand des Gefäßes reichenden Tuch ausgekleidet ist, werden abwechselnd die tiefgefrorenen Kerne aus Sand und die breiige Steinmasse gegeben. Um eine unregelmäßige Außenform des Steins zu erreichen, werden zwischen Tuch und Gefäßwand Gegenstände (z. B. Steine) einge­ schoben, solange die Steinmasse noch nicht erhärtet ist. Nach dem Aushärten werden die Höhlungen geöffnet und die Kerne entfernt.

2. Herstellung eines erfindungsgemäßen Höhlensteines aus Mörtel und Zement

Fünf Teile vorgefertigter Mörtel (enthält bereits ei­ nen Teil Zement) und ein Teil Zement werden gemischt, mit Wasser zu einem gießbaren Brei angerührt und gemäß Beispiel 1 zu einem stark strukturierten Höhlenstein verarbeitet.

3. Herstellung eines erfindungsgemäßen Höhlensteines aus Sand, Zement und Torf

Zwei Teile Zement, drei Teile Sand und zwei Teile feingesiebter Torf werden gemischt, mit Wasser zu einem gießbaren Brei angerührt und gemäß Beispiel 1 verarbeitet.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von strukturierten Höhlen­ steinen aus künstlichem Steinmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man aus wasserhaltigen Erden oder Sanden mittels Kunststofformen oder -folien Kerne beliebiger Formen und Abmessungen herstellt, diese technisch tiefge­ friert, die Kerne aus Erde oder Sand mit einem noch flüssigen Steinmaterial oder die Kerne aus Sand auch mit einer plastischen Tonmasse umgießt bzw. die Kerne mit Hilfe des flüssigen Steinmaterials oder der plastischen Tonmasse untereinander verbindet und um­ gießt, danach bei Temperaturen über 0°C die Kerne auftauen und das Steinmaterial aushärten bzw. die Tonmasse trocknen läßt, danach die Sande aus den Hohlräumen entfernt und im Fall der Tonmasse die Höh­ lensteine einem nachfolgenden Brennprozeß unterzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als künstliches Steinmaterial Material Verwendung findet, das nach Wasseraufnahme an der Luft steinar­ tig erhärtet und nach dem Aushärten wasserbeständig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als künstliches Steinmaterial ein Gemisch aus Ze­ ment, Zuschlagstoffen und gegebenenfalls Zementfarben eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Zement zu Zuschlagstoffen von 1 : 1 bis 1 : 4 beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoffe Sand, Kies, Schotter, Torf, Lavasplit, Klebe- oder Spachtelmasse eingesetzt wer­ den.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als künstliches Steinmaterial ein Gemisch aus Ze­ ment, Bindemittel und gegebenenfalls Zementfarben eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Mörtel eingesetzt wird und das Verhältnis von Zement zu Mörtel zwischen 1 : 5 und 1 : 4 beträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zementfarben Eisenoxid, Mangan, Kobalt, Chromoxid oder Chromoxidhydrat eingesetzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tonmasse ein Gemisch aus Bindeton und Schamottemehl im Verhältnis von 1 : 1 bis 1 : 2 einge­ setzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Erden Blumenerden eingesetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Sande solche mit Korngrößen zwischen 0,06 mm bis 2 mm eingesetzt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Quarzsand eingesetzt wird.

13. Strukturierte Höhlensteine aus künstlichem Steinmate­ rial, dadurch gekennzeichnet, daß sie hergestellt werden, indem man aus wasserhal­ tigen Erden oder Sanden mittels Kunststofformen oder -folien Kerne beliebiger Formen und Abmessungen her­ stellt, diese technisch tiefgefriert, die Kerne aus Erde oder Sand mit einem noch flüssigen Steinmaterial oder die Kerne aus Sand auch mit einer plastischen Tonmasse umgießt oder die Kerne mit Hilfe des flüs­ sigen Steinmaterials bzw. der plastischen Tonmasse untereinander verbindet und umgießt, danach bei Tem­ peraturen über 0°C die Kerne auftauen und das Steinmaterial aushärten bzw. die Tonmasse trocknen läßt, danach die Sande aus den Hohlräumen entfernt und im Fall der Tonmasse die Höhlensteine einem nach­ folgenden Brennprozeß unterzieht.