EP1699609A1 - Verfahren und vorrichtung zum künstlichen altern von steinen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum künstlichen altern von steinen

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EP1699609A1
EP1699609A1 EP04790322A EP04790322A EP1699609A1 EP 1699609 A1 EP1699609 A1 EP 1699609A1 EP 04790322 A EP04790322 A EP 04790322A EP 04790322 A EP04790322 A EP 04790322A EP 1699609 A1 EP1699609 A1 EP 1699609A1
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EP
European Patent Office
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stones
impactors
edges
impactor
border
Prior art date
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Application number
EP04790322A
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English (en)
French (fr)
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EP1699609B1 (de
Inventor
Hans Gebhart
Martin Rothdach
Thomas Riedle
Hermann Sauter
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Baustoffwerke Gebhart and Soehne GmbH and Co KG
Original Assignee
Baustoffwerke Gebhart and Soehne GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/08—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for reshaping the surface, e.g. smoothing, roughening, corrugating, making screw-threads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/006—Artificial ageing of stones; Providing stones with an antique appearance
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    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/26—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by impact tools, e.g. by chisels or other tools having a cutting edge

Definitions

  • the invention relates to a process for the artificial aging of stones, in particular of concrete, brick clinker and natural stones.
  • the present invention also relates to a device for the artificial aging of stones.
  • Stones such as covering elements, facade elements, sand-lime bricks, concrete blocks, brick or brick clinker, natural stones and the like, are often subjected to a post-treatment, regardless of their material properties, thereby losing their artificial appearance.
  • sorting systems are known for sorting the stones, which align the stones accordingly and arrange them in a pallet.
  • Such sorting systems cause high acquisition and operating costs and also have a corresponding space requirement.
  • a device and a method are known in which the stones are arranged in one or two layers, preferably in their production position, between two elements, preferably plates.
  • the vibration device causes the stones to move so that they move back and forth between the plates.
  • the stones hit each other as well as on the upper and the lower plate, whereby the edges are broken at the top and bottom.
  • the top and bottom of the stones are struck by the respective associated plates.
  • the vertical side edges of the concrete blocks and the side surfaces are broken or struck by the adjoining concrete blocks.
  • edge break is the worse, the larger the aging stone. This results from the fact that the stop angle becomes flatter the larger the stone placed between the plates. The flat stop angle results in an unfavorable breakage of the edges.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a method and an apparatus for the artificial aging of stones, especially concrete blocks, brick clinker and natural stones, creating an energy and time-saving aging with a favorable edge break is possible.
  • the inventor has found that the solution according to the invention results in rapid and effective aging of the top of the bricks and the exposed edges adjacent thereto.
  • the vibrating movement of the base causes the impactors and, to a lesser extent, the stones to move.
  • the strength of the movement of the stones and the impactors is due to the vibration as well as the number of stones and impactors and their weight. In a simple way can thereby achieve that the impactors are repelled from the surface of the stones on which they rest, upwards. Due to gravity, the impactors then fall back to the surface of the stones and beat together with these or act on these "aging". The stones are struck irregularly by the random flinging of the impactors and the also accidental falling back of the impactors. This creates an appearance that corresponds to that of a naturally aged stone. As the inventor has found, the effect of the impactors on the edges of the stones is particularly effective, so that they are broken in the shortest possible time in the desired manner, thereby maintaining the aged look.
  • the stones may be advantageous if the stones a certain amount of space is provided, which allows lateral movement of the stones, so that the edges of the stones can take a distance from each other. It is not important that by this distance (due to the vibration), the edges of the stones can strike each other, but that hit the impactors particularly effective in the space or gap between two edges and thus break the edges visually advantageous , In principle, a breaking or editing of the edges is possible even without such a distance.
  • the free space available to the stones for lateral movement is less than the minimum diameter of the impactors. This prevents the impactors from entering the gap between two edges of two adjacent stones. If the impactors have a minimum diameter of, for example, 5 cm, it may be provided that the free space available to the stones as a whole for lateral movement is 4 cm.
  • the solution according to the invention is not limited to the simultaneous aging of a certain number of stones or a layer of stones.
  • the term “device or Process for the artificial aging of stones” can also be understood that only a single stone is aged according to the method or supplied to the device.
  • the device can be designed, for example, in the form of a channel, which walk through the stones individually or in one or more rows.
  • the impactors are applied to the surface of the stones at least in one region of the channel.
  • the channel can in this case be connected to a vibration device, for example with unbalance generators, which set the channel in a vibrating motion.
  • the vibrating motion is transmitted through the stones to the impactors, which are thus repelled by the surface of the stones and fall back under striking action on them.
  • the channel may laterally preferably be designed such that a lateral boundary for the stones and for the impact body is created so that both the stones and the impact body includes and are prevented from leaving the gutter.
  • the stones can be placed in any way on the gutter and removed from it. It can also be provided that the channel is provided with a conveyor belt.
  • the stones are aged in their production situation.
  • the stones can be applied in one layer in their production position on the preferably tabular pad.
  • the impactors are placed on the surface of the stones, the pad is then added or already before placing the striker in vibration.
  • the aging of an entire production of stones can thus be carried out time and energy saving.
  • the result corresponds at least to the result of stones aged in a rotary drum.
  • the pad is provided with a border, by which the applied stones are limited in their lateral movement. It is advantageous if the border surrounds the stones with play, so that the stones can take a distance from each other, which allows the action of the impactor between two adjacent edges of the stones and / or a stone and the border. It is particularly advantageous if the border projects over the surface of the stones in the vertical direction, so that a lateral boundary is formed for the impactors. The lateral boundary limits the movement of the impactors substantially on the surface of the stones.
  • the impactors can be easily removed again from the surface of the stones.
  • various technical configurations are possible.
  • the striking bodies are made of hard metal, metal or steel and the impactors are magnetically lifted off the surface after the processing of the surface and / or the edges of the stones.
  • a magnet can be arranged above the surface of the stones. The distance of the magnet from the surface of the stones may preferably be selected such that the impactors do not touch the magnet during the processing of the surface of the stones.
  • the magnet can be magnetized by applying a corresponding current. It can also be provided that the magnet is guided by means of a guide device for lifting the striker from the surface of the stones to the striker.
  • a depositing and removing device which has a stripping member which can be guided over the surface of the bricks in order to remove the striker.
  • a depositing and removing device which has a stripping member which can be guided over the surface of the bricks in order to remove the striker.
  • two opposite sides of the border can be lowered or folded away, so that the wiper inserted accordingly and the striker can be ejected.
  • the solution according to the invention makes it possible to machine the surface or the edges which form the visible side in the later, installed state of the stones or enclose them. Consequently, no energy and time is wasted on the processing of edges or surfaces that are not visible at a later use of the stones.
  • the implementation of the aging process is also possible for concrete blocks that are made relatively fresh. Such freshly made and therefore not sufficiently cured concrete blocks can not be processed by other methods or devices in general, for example, in an aging in a rotary drum, the risk of breakage of the whole stone is too high or taken a correspondingly high committee in purchasing or high additional costs for rapid setting of the stones are required.
  • the device according to the invention makes it possible in an advantageous manner that the production position can be maintained, whereby a time-consuming and costly sorting system can be omitted.
  • the pad or the border of the pad may be adapted to the various dimensions and shapes which the production plies of stones may have.
  • the pad or the border of the pad may have a circular shape, for example, if concrete paving stones are produced, which should represent a circular pavement.
  • Figure 1 is a plan view of a production layer of stones, which are applied to a substrate.
  • Figure 2 is a plan view of a production of stones, which are applied to a substrate, wherein are placed on the surface of the stones impactors.
  • Figure 3 is a view of the arrangement shown in Figure 2 in operation, wherein the stones have taken a distance to each other due to the vibration of the pad.
  • FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of Figure 3 with a representation of a magnet.
  • Figure 5 is a plan view of a production of stones after completion of the aging process, with a wiper member for removing the impactor from the surface of the stones.
  • Fig. 6 shows an alternative representation of a pad with a row-shaped arrangement of stones, are applied to the surface of the stones impactors.
  • any stones for example covering elements, facade elements, sand-lime bricks, concrete blocks, bricks or brick clinker or natural stones can be aged independently of their material properties.
  • the aging of stones 1 which are designed as a concrete block outlined.
  • the invention is of course not limited thereto.
  • the production of concrete blocks 1, in particular of concrete paving stones, is well known, • why will not be discussed in more detail below.
  • the concrete blocks 1 generally leave the production plant in a production situation, i. in an arrangement in which a plurality of concrete blocks 1 is arranged side by side in one layer. Such a production situation is shown by way of example in FIGS. 1 to 5.
  • the concrete blocks 1 are applied in one layer in a regular arrangement on a tabular base 2.
  • the pad 2 has a border 3, which surrounds the stones 1.
  • the area enclosed by the border 3 surface of the pad 2 is greater than the area occupied by the stones 1.
  • Fig. 2 shows a plurality of impactors 4, which applied to the surface la of the stones 1 or placed are.
  • the impactors 4 are freely movable relative to the surface la.
  • the impactors 4 are also freely movable relative to each other.
  • the impactors 4 can be made of any material. In the exemplary embodiment it is provided that the impact body of hard metal, metal or steel are formed.
  • the shape of the impactor 4 can also be chosen arbitrarily, it has been found to be advantageous to form the impactor 4 spherical, annular, polygonal or cylindrical. In the illustrated embodiment, the impactor 4 are spherical.
  • a storage and removal device 5 is provided in the exemplary embodiment.
  • an embodiment of the storage and removal device 5 is provided as a magnet.
  • the impactors 4 are either attracted to the magnet 5 o- fall of this in the direction of the surface la of the stones 1 from.
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment of the storage and removal device 5 with a scraper member 6, which pushes the impactor 4 after completion of the aging process, for example, by a linear movement of the surface la of the stones 1 and outputs in a collecting container 7. From this sump 7, the striker 4 can be easily transported further, so that the Impactor 4 can be applied to a newly applied to the pad 2 layer of stones 1.
  • Fig. 3 shows a possible representation of the stones 1 during the aging process, i. During the vibration of the pad 2.
  • a vibration device 8 for generating the vibration, a vibration device 8, as shown for example in Fig. 4, are used.
  • the vibration device 8 may have, for example, unbalance generators.
  • the stones 1 and the impactors 4 are set in motion in such a way that the impactors 4 act on the surface 1a and the exposed edges 1b of the stones 1.
  • the impactors 4 are repelled by the vibrating movement of the pad 2 of the surface la of the stones 1 to then fall back on the surface la or the edges lb.
  • the lateral or horizontal movement of the impactors 4 is thereby essentially limited to the surface la of the stones 1.
  • lateral boundaries 9 are provided, which comprise the impactors 4 such that the lateral or horizontal movement of the impactors 4 is essentially limited to the surface la of the stones 1.
  • Fig. 4 shows the lateral boundary 9 for the striker 4 in section.
  • the border 3 limits the lateral or horizontal movement of the applied to the pad 2 stones 1. It is envisaged that the stones 1 can take a distance from each other, the action of the Impact body 4 allows two adjacent edges lb of two stones 1 and / or a stone 1 and the border 3, without the impactor 4 can completely penetrate into the resulting spaces.
  • the border 3 can be designed in such a way that two adjoining stones or a stone 1 and the border 3 can assume a maximum distance from one another which is smaller than the minimum diameter of the impact body 4 placed on the surface 1a.
  • the lateral boundaries 9 are formed by a vertical extension of the border 3 projecting beyond the surface 1a of the bricks 1.
  • the pad 2 is thus formed cup or cup-shaped.
  • the aging process shown in FIG. 3 and FIG. 4, ie the processing time in which the impactors 4 act on the surface 1a and / or the edges 1b of the stones 1, can be, for example, 5 to 50 seconds, preferably 15 to 30 seconds.
  • the vibration of the base 2 is adjusted by means of the vibration device 8 in this way. selects that the impact body 4 are moved with a high amplitude.
  • a movable guide of the magnet 5 can be provided. so that the impactors 4 can be tightened in a particularly simple manner.
  • the magnet 5 is arranged above the stones 1 applied to the base 2.
  • the magnetic force of the magnet 5 is chosen so strong that the impactor 4 are lifted without a movement of the magnet 5 of the surface la and pulled to the magnet 5. It is envisaged that the magnetic force of the magnet 5 for depositing the stones 1 can be reduced such that the impactors 4 can fall back on the surface la of the stones 1 due to their own weight or gravity.
  • the number of impactors 4 is selected such that 30 to 90%, preferably 70%, of the surface 1a of the stones 1 are covered.
  • the pad 2 is inclined. It can also be provided that the inclination of the pad 2 is continuously changed, so that the impactor 4 and the stones 1 are additionally set in motion.
  • An inclination of the pad 2 may also be suitable for removing the impactors 4, in particular if they are spherical.
  • An inclination of the base 2 can support an embodiment of the filing and removal device 5 according to FIG. 5, when the inclination of the base 2 slopes down in the direction of the collecting container 7. In order to be able to advantageously remove the impactors 4 according to FIG.
  • the lateral boundary 9 facing the dispensing area, ie the collecting container 7 or the corresponding extension of the border 3 is removed or removed can be opened.
  • the opposite lateral boundary 9 or the corresponding vertical extension of the border 3 is removable or can be opened.
  • the pad 2 may optionally be provided with a conveyor belt for feeding and / or removing the stones 1.
  • Fig. 6 shows a channel-shaped configuration of the base 2.
  • the use of a conveyor belt 10 is provided on the stones 1 are placed.
  • the stones 10 pass through an area provided with impactors 4 area.
  • the base 2 is continuously vibrated by the vibration device 8, so that the impactors 4 are continuously pushed upwards by the surface 1a of the stones 1, and then fall down again onto the surface 1a or the edge 1b.
  • By a suitable choice of the distance between the stones performed 1 and an adapted speed of the conveyor belt 10 can be achieved in a simple manner that continuously new stones 1 are supplied, to which the struck impactors 4 impinge. An interruption of the aging process or a special storage and removal device 5 for the impact body 4 is thus not necessary.
  • the pad 2 can be inclined so that the pad 2 rises slightly in the direction of passage and.
  • an impulse which get the impactor 4 by the movement of the stones 1, counteracted.
  • the region in which the impactors 4 are arranged, for example, by a partition wall 11 at the beginning and at the end of this area are limited.
  • the partition wall 11 is preferably arranged such that the stones 1 can be transported underneath, but the distance between the partition wall 11 and the surface la of the stones 1 is not so large that in addition to the stones 1 also impactor 4 below the partition wall 11th can be transported through.
  • the partition wall 11 preferably extends in the vertical direction such that the impactors 4 can not be pushed over the partition wall 11.
  • the partition 11 can be flush with the lateral boundaries 9 and the vertical extension of the border 3 at its top.
  • the distance between the individual bricks 1 and the bricks 1 and the border 3 is selected such that the rappers 4 can work well on the edges 1b, but it is precluded that the bricks 4b Impactor 4 can completely penetrate into the gap formed by the distance.
  • a plurality of rows of bricks 1 are arranged parallel to each other and run through the region provided with the impactors 4 analogous thereto.
  • an entire production layer of bricks 1 according to FIG. 6 can also be processed.
  • whole production positions - analogously to the individual bricks 1 - are strung together in a row provided with impact bodies 4.
  • the device according to the invention is only slightly worn. In addition, short processing times are possible. A further advantage is that breaking of the stones 1 is not to be expected since the cement content of the concrete blocks can be reduced.
  • the device according to the invention or the method according to the invention are suitable for the aging of any kind of bricks and are not limited to concrete blocks 1 or a specific intended use.
  • the stones 1 in the inventive device several times, differently oriented, are inserted so that several edges lb or surfaces la are aged.
  • the impactors 4 are completely free to move. According to the invention, however, it can also be provided that the impactors 4 are substantially freely movable, ie, for example, the impactors 4 could be interconnected, so that a kind of network of impactors 4 on the surface la of the stones 1 can be applied.
  • the connection between the impactors 4 could be designed such that it allows a certain movement of the impact body 4 within the network in relation to the other impactors 4. Thus, a random impact of the impactor 4 is still ensured on the surface la within a certain space.
  • the impactors 4 are each suspended on flexible wires, ropes, chains or the like, so that the impactors 4 can be lowered onto the surface la.
  • the movement of the impactors 4 is limited only slightly by the wires or cables to which they are suspended. It can also be provided that the wires allow a movement of the impactors 4 within a certain radius, so that an accidental impact on the surface la of the stones 1 is still ensured.
  • the storage and retrieval device .5 can be used. At this the impactor 4 can be attached via the wires or ropes. By lifting the storage and removal device 5 or winding the wires, the impactors 4 - similar to cones on the bowling alley - raised and thus removed from the surface la.
  • the solution according to the invention is also suitable for the aging of split or split stones, which generally have an uneven surface or surface provided with elevations and depressions. Aging of these stones is not possible due to the uneven surface with the methods of the prior art.
  • the invention freely movable impactor 4 are also suitable for these stones to age the edges and the surface.

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Abstract

Ein Verfahren zum künstlichen Altern von Steinen, insbesondere von Betonsteinen, Ziegelklinkern und Natursteinen, sieht vor, dass die Steine (1) auf eine Unterlage (2) aufgebracht werden. Auf die zu bearbeitende Oberfläche (1a) der Steine (1) werden im wesentlichen frei beweglich Schlagkörper (4) aufgebracht. Die Steine (1) und die Schlagkörper (4) werden durch eine vibrierende Bewegung der Unterlage (2) zueinander derart in Bewegung gebracht, dass die Schlagkörper (4) auf die Oberfläche (1a) und die angrenzenden, freiliegenden Kanten (1b) der Steine einwirken.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum künstlichen Altern von Steinen, insbesondere von Betons'teinen, Ziegelklinkern und Natursteinen. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen.
Steine, beispielsweise Belagselemente, Fassadenelemente, Kalksandsteine, Betonsteine, Ziegel bzw. Ziegelklinker, Natursteine und dergleichen, werden, unabhängig von ihrer Materialbeschaffenheit, häufig einer Nachbehandlung unterworfen, um dadurch ihr künstliches Aussehen zu verlieren.
Besonders häufig werden frisch gefertigte, abgebundene Betonsteine, insbesondere Betonpflastersteine, einer derartigen Nachbehandlung unterworfen, im Verlauf welcher die Oberflächen und/oder die Kanten angeschlagen bzw. gebrochen werden, um auf diese Weise das Erscheinungsbild an natürliche Steine anzupassen. Hierzu werden die Betonsteine in größerer Anzahl in eine Drehtroirunel eingebracht und dort "gerumpelt", wobei sich die Oberflächen und Kanten der Steine gegenseitig anschlagen und die so behandelten Steine in einem "gealterten" Zustand die Trommel verlassen. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 29 22 393 bekannt.
Bei der Behandlung der Betonsteine in einer Drehtrommel werden auch Oberflächen und Kanten bearbeitet, die, z.B. bei Verwendung der gealterten Steine, in einem Pflaster gar nicht sichtbar sind. Insoweit wird eine unnötige Energie- und Zeitverschwendung betrieben. Weiterhin ist es erforderlich, die behandelten und die Drehtrommel verlassenden Betonsteine zum Versand in regelmäßiger Anordnung auf eine Palette aufzubringen, was einen unangemessenen hohen Arbeitsund Zeitaufwand erfordert.
Aus dem Stand der Technik ist ein zu der Drehtrommel alternatives Verfahren bekannt, bei der die zu alternden Steine gemeinsam mit einer Vielzahl von Schlagkörpern auf eine geneigte Rinne aufgelegt werden. Diese Rinne wird in Vibration versetzt, sodass sich die Steine gegenseitig und an den Schlagkörpern anschlagen. Dadurch erhalten die Steine eine gealterte Optik, welche annähernd dem Resultat der vorbeschriebenen Drehtrommel entspricht. Aufgrund der Neigung der Rinne wandern die zu bearbeitenden Steine als auch die Schlagkörper von einem oberen Ende zu einem unteren Ende der Rinne. Nachdem die Steine und die Schlagkörper die Rinne an deren unterem Ende verlassen haben, werden die Schlagkörper von den Steinen getrennt . Die Schlagkörper werden erneut dem oberen Ende der Rinne zugeführt, während die Steine zu einer Sortiereinrichtung weiterbefördert werden.
Aus dem Stand der Technik sind zur Sortierung der Steine Sortieranlagen bekannt, die die Steine entsprechend ausrichten und palettenförmig anordnen. Derartige Sortieranlagen verursachen hohe Anschaffungs- und Betriebskosten und weisen darüber hinaus einen entsprechenden Platzbedarf auf.
Aus der DE 36 21 276 C2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Betonsteine einlagig in regelmäßiger Anordnung auf eine ta- feiförmige Unterlage aufgebracht werden. Anschließend werden die freiliegende Oberfläche und die angrenzenden freiliegenden Kanten oder im wesentlichen nur die Kanten der Betonsteine mittels einer vibrierenden Klopf- oder Schlageinrichtung unregelmäßig angeschlagen.
Durch dieses Verfahren kann auf eine nachfolgende Sortiereinrichtung verzichtet werden, da die Produktionslage nicht verändert wird. Vor der Bearbeitung durch die Klopf- oder Schlageinrichtungen werden die Steine auf der tafelförmigen Unterlage zusammengeschoben und ausgerichtet, sodass die Steine eng aneinander anliegen und zwischen ihnen keine Zwischenräume mehr vorhanden sind. Die Schlagwerkzeuge der Schlageinrichtung sind an einem beweglichen Wagen angeordnet, der diese über die Oberflächen der Steine hinweg führt, sodass die freien Oberflächen und die oben liegenden Kanten der Steine von den Schlagwerkzeugen unregelmäßig angeschlagen werden.
Von Nachteil bei diesem Verfahren ist jedoch, dass die derart gealterten Steine künstlich bearbeitet und nicht natürlich gealtert aussehen. Ein idealer Kantenbruch der Steine, wie er durch das Rumpeln der Steine in einer Drehtrommel entsteht, ergibt sich durch die Anwendung des Verfahrens der gattungsgemäßen Schrift nicht.
Aus der EP 0 860 258 B2 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei dem die Steine in einer oder zwei Lagen, vorzugsweise in ihrer Produktionslage, zwischen zwei Elementen, vorzugsweise Platten, angeordnet werden. Dabei steht die untere Platte, auf der die Betonsteine aufliegen, in Wirkverbindung mit einer Vibrationseinrichtung. Durch die Vibrationseinrichtung werden die Steine in Bewegung gebracht, sodass sich diese zwischen den Platten hin- und herbewegen. Dabei schlagen sich die Steine sowohl gegenseitig als auch an der oberen und der unteren Platte an, wodurch die Kanten an der Oberseite und Unterseite gebrochen werden. Außerdem werden die Ober- sowie die Unterseiten der Steine durch die jeweils zugeordneten Platten angeschlagen. Die vertikalen Seitenkanten der Betonsteine sowie die Seitenflächen werden durch die jeweils angrenzenden Betonsteine gebrochen bzw. angeschlagen.
In Versuchen hat sich herausgestellt, dass der Kantenbruch um so schlechter wird, je größer der zu alternde Stein ist. Dies resultiert daraus, dass der Anschlagwinkel umso flacher wird desto größer der zwischen den Platten angebrachte Stein ist. Aus dem flachen Anschlagwinkel resultiert ein ungünstiger Bruch der Kanten.
Analog zu dem Alterungsverfahren mittels der Drehtrommel besteht dabei der Nachteil, dass Flächen und Kanten der Steine bearbeitet werden, die möglicherweise gar nicht sichtbar sind, wodurch eine unnötige Energie- und Zeitverschwendung betrieben wird. Darüber hinaus ist die notwendige Bearbei- tungszeit, insbesondere bei abgebundenen Betonsteinen, hoch und der Kantenbruch nicht ideal.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen, insbesondere von Betonsteinen, Ziegelklinkern und Natursteinen, zu schaffen, wodurch eine energie- und zeitsparende Alterung mit einem vorteilhaften Kantenbruch möglich ist.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des zu schaffenden Verfahrens durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der zu schaffenden Vorrichtung durch die Merkmale von Anspruch 12 gelöst.
In überraschender Weise hat der Erfinder herausgefunden, dass sich durch die erfindungsgemäße Lösung eine schnelle und effektive Alterung der Oberseite der Steine und der darin angrenzenden, freiliegenden Kanten ergibt. Die vibrierende Bewegung der Unterlage verursacht dabei, dass die Schlagkörper und in geringerem Maße auch die Steine in Bewegung gesetzt werden.
Die Stärke der Bewegung der Steine und der Schlagkörper ist bedingt durch die Vibration sowie die Anzahl der Steine und Schlagkörper und deren Gewicht. In einfacher Weise lässt sich dabei erreichen, dass die Schlagkörper von der Oberfläche der Steine, auf der diese aufliegen, nach oben abgestoßen werden. Bedingt durch die Schwerkraft fallen die Schlagkörper anschließend wieder auf die Oberfläche der Steine zurück und schlagen mit diesen zusammen bzw. wirken auf diese "alternd" ein. Die Steine werden durch das zufällige Hochschleudern der Schlagkörper und das ebenfalls zufällige Zurückfallen der Schlagkörper unregelmäßig angeschlagen. Dadurch entsteht eine Optik, die der eines natürlich gealterten Steines entspricht. Wie der Erfinder herausgefunden hat, ist die Einwirkung der Schlagkörper auf die Kanten der Steine besonders wirkungsvoll, sodass diese innerhalb kürzester Zeit in gewünschter Weise gebrochen werden und dadurch die gealterte Optik erhalten.
Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn den Steinen ein gewisser Freiraum zur Verfügung gestellt wird, der eine seitliche Bewegung der Steine zulässt, sodass die Kanten der Steine einen Abstand zueinander einnehmen können. Dabei kommt es nicht darauf an, dass sich durch diesen Abstand (bedingt durch die Vibration) die Kanten der Steine gegenseitig anschlagen können, sondern dass die Schlagkörper besonders effektiv in den Zwischenraum bzw. Spalt zwischen zwei Kanten einschlagen und somit die Kanten optisch vorteilhaft brechen können. Prinzipiell ist ein Brechen bzw. Bearbeiten der Kanten auch ohne einen derartigen Abstand möglich.
Von Vorteil ist es, wenn der Freiraum, der den Steinen zum seitlichen Wandern zur Verfügung steht, geringer ist als der minimale Durchmesser der Schlagkörper. Dadurch wird verhindert, dass die Schlagkörper in den Spalt zwischen zwei Kanten zweier angrenzender Steine eindringen können. Falls die Schlagkörper einen minimalen Durchmesser von beispielsweise 5 cm aufweisen, kann vorgesehen sein, dass der Freiraum, der den Steinen insgesamt zum seitlichen Wandern zur Verfügung steht, 4 cm beträgt.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf das gleichzeitige Altern einer bestimmten Anzahl von Steinen bzw. einer Lage von Steinen beschränkt. Unter dem Begriff "Vorrichtung bzw. Verfahren zum künstlichen Altern von Steinen" kann ebenfalls verstanden werden, dass nur ein einziger Stein verfahrensgemäß gealtert bzw. der Vorrichtung zugeführt wird.
Die Vorrichtung kann beispielsweise in Form einer Rinne ausgebildet sein, welche die Steine einzeln oder in einer oder mehreren Reihen durchwandern. Dabei werden die Schlagkörper zumindest in einem Bereich der Rinne auf die Oberfläche der Steine aufgebracht. Die Rinne kann dabei mit einer Vibrationseinrichtung, beispielsweise mit Unwuchtgeneratoren, in Verbindung stehen, die die Rinne in eine vibrierende Bewegung versetzen. Die vibrierende Bewegung überträgt sich dabei über die Steine auf die Schlagkörper, die somit von der Oberfläche der Steine abgestoßen werden und unter schlagender Einwirkung wieder auf diese zurückfallen. Die Rinne kann seitlich vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass eine seitliche Begrenzung für die Steine sowie für die Schlagkörper geschaffen wird, sodass sowohl die Steine als auch die Schlagkörper umfasst und an einem Verlassen der Rinne gehindert werden.
Die Steine können in beliebiger Weise auf die Rinne aufgelegt und wieder von dieser entfernt werden. Vorgesehen sein kann dabei auch, dass die Rinne mit einem Transportband versehen ist.
Von Vorteil ist es, wenn die Steine in ihrer Produktionslage gealtert werden. Die Steine können dabei einlagig in ihrer Produktionslage auf die vorzugsweise tafelförmige Unterlage aufgebracht werden. Hierzu stehen aus dem allgemeinen Stand der Technik eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung. Daraufhin werden die Schlagkörper auf die Oberfläche der Steine abgelegt, wobei die Unterlage anschließend oder bereits vor dem Auflegen der Schlagkörper in Vibration versetzt wird. Die Alterung einer gesamten Produktionslage von Steinen kann somit zeit- und energiesparend durchgeführt werden. Das Ergebnis entspricht dabei wenigstens dem Ergebnis von in einer Drehtrommel gealterten Steinen.
Eine anschließende Sortierung der Steine ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Unterlage mit einer Umrandung versehen ist, durch die die aufgebrachten Steine in ihrer seitlichen Bewegung begrenzt werden. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Umrandung die Steine mit Spiel umgibt, sodass die Steine zueinander einen Abstand einnehmen können, der ein Einwirken der Schlagkörper zwischen zwei angrenzenden Kanten der Steine und/oder eines Steines und der Umrandung ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Umrandung die Oberfläche der Steine in vertikaler Richtung überragt, sodass eine seitliche Begrenzung für die Schlagkörper ausgebildet wird. Die seitliche Begrenzung beschränkt dabei die Bewegung der Schlagkörper im wesentlichen auf die Oberfläche der Steine .
Nach der Bearbeitung können die Schlagkörper in einfacher Weise wieder von der Oberfläche der Steine entfernt werden. Hierzu sind verschiedene technische Ausgestaltungen möglich. Von Vorteil ist es, wenn die Schlagkörper aus Hartmetall, Metall oder Stahl ausgebildet sind und die Schlagkörper nach der Bearbeitung der Oberfläche und/ oder der Kanten der Steine magnetisch von der Oberfläche abgehoben werden. Hierzu kann beispielsweise oberhalb der Oberfläche der Steine ein Magnet angeordnet sein. Der Abstand des Magnets von der Oberfläche der Steine kann vorzugsweise derart gewählt werden, dass die Schlagkörper den Magneten während der Bearbeitung der Oberfläche der Steine nicht berühren. Vorzugsweise kann der Magnet durch das Anlegen eines entsprechenden Stromes magnetisiert werden. Vorgesehen sein kann dabei auch, dass der Magnet mittels einer Führungseinrichtung zum Abheben der Schlagkörper von der Oberfläche der Steine an die Schlagkörper herangeführt wird.
Alternativ oder ergänzend zu dem Magneten kann auch eine Ablage- und Entnahmeeinrichtung vorgesehen sein, die ein Abstreifglied aufweist, welches zum Entfernen der Schlagkörper über die Oberfläche der Steine führbar ist. Hierzu können beispielsweise zwei gegenüberliegende Seiten der Umrandung abgesenkt oder weggeklappt werden, damit das Abstreifglied entsprechend eingeführt und die Schlagkörper ausgeschoben werden können.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Bearbeitung der Oberfläche bzw. der Kanten, die im späteren, eingebauten Zustand der Steine die Sichtseite bilden bzw. diese umschließen. Es wird folglich keine Energie und Zeit auf die Bearbeitung von Kanten oder Oberflächen verschwendet, die bei einer späteren Verwendung der Steine gar nicht sichtbar sind. In vorteilhafter Weise ist die Durchführung des Alterungsprozesses auch bei Betonsteinen möglich, die relativ frisch gefertigt sind. Derartig frisch gefertigte und folglich noch nicht ausreichend ausgehärtete Betonsteine können mittels anderer Verfahren bzw. Vorrichtungen im allgemeinen nicht bearbeitet werden, da z.B. bei einer Alterung in einer Drehtrommel die Gefahr eines Bruchs des ganzen Steines zu hoch ist bzw. ein entsprechend hoher Ausschuss in Kauf genommen werden muss oder hohe Zusatzkosten zum schnellen Abbinden der Steine erforderlich sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass die Produktionslage aufrecht erhalten werden kann, wodurch eine zeit- und kostenaufwändige Sortieranlage entfallen kann.
Die Unterlage bzw. die Umrandung der Unterlage kann an die verschiedenen Abmessungen und Formen, die die Produktionslagen von Steinen aufweisen können, angepasst sein. Beispielsweise kann die Unterlage bzw. die Umrandung der Unterlage eine kreisförmige Form aufweisen, wenn beispielsweise Betonpflastersteine produziert werden, die ein kreisrundes Pflaster darstellen sollen.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Produktionslage von Steinen, die auf eine Unterlage aufgebracht sind;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Produktionslage von Steinen, die auf eine Unterlage aufgebracht sind, wobei auf die Oberfläche der Steine Schlagkörper aufgelegt sind;
Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Anordnung im Betrieb, wobei die Steine aufgrund der Vibration der Unterlage einen Abstand zueinander eingenommen haben;
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3 mit einer Darstellung eines Magneten;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Produktionslage von Steinen nach Beendigung des Alterungsprozesses, mit einem Abstreifglied zum Entfernen der Schlagkörper von der Oberfläche der Steine; und
Fig. 6 einen alternative Darstellung einer Unterlage mit einer reihenförmigen Anordnung von Steinen, wobei auf die Oberfläche der Steine Schlagkörper aufbracht sind.
Erfindungsgemäß können beliebige Steine, beispielsweise Belagselemente, Fassadenelemente, Kalksandsteine, Betonsteine, Ziegel bzw. Ziegelklinker oder Natursteine unabhängig von ihrer Materialbeschaffenheit gealtert werden. Nachfolgend wird anhand der Ausführungsbeispiele die Alterung von Steinen 1, die als Betonstein ausgebildet sind, dargelegt. Die Erfindung ist hierauf jedoch selbstverständlich nicht beschränkt .
Die Herstellung von Betonsteinen 1, insbesondere von Betonpflastersteinen, ist hinlänglich bekannt, • weshalb hierauf nachfolgend nicht näher eingegangen wird. Die Betonsteine 1 verlassen die Produktionsanlage im allgemeinen in einer Produktionslage, d.h. in einer Anordnung, bei der einlagig nebeneinander eine Vielzahl von Betonsteinen 1 angeordnet ist. Eine derartige Produktionslage ist beispielhaft in den Figuren 1 bis 5 dargestellt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden die Betonsteine 1 einlagig in regelmäßiger Anordnung auf eine tafelförmige Unterlage 2 aufgebracht. Die Betonsteine 1 sind dabei derart angeordnet, dass jeweils die zu bearbeitende Kante lb bzw. die zu bearbeitende Oberfläche la (= in der Regel die spätere Sichtseite) des Steines 1 oben liegt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Unterlage 2 eine Umrandung 3 auf, die die Steine 1 umgibt. Die von der Umrandung 3 umschlossene Fläche der Unterlage 2 ist dabei größer als die Fläche, die die Steine 1 einnehmen. Somit haben die Steine 1 - bedingt durch eine vibrierende Bewegung der Unterlage 2 - die Möglichkeit, einen Abstand zueinander einzunehmen. Dies ist in Fig. 3 dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine Mehrzahl von Schlagkörpern 4, welche auf der Oberfläche la der Steine 1 aufgebracht bzw. aufgelegt sind. Die Schlagkörper 4 sind gegenüber der Oberfläche la frei beweglich. Die Schlagkörper 4 sind ebenfalls zueinander frei beweglich. Die Schlagkörper 4 können aus jedem beliebigen Material hergestellt sein. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Schlagkörper aus Hartmetall, Metall o- der Stahl gebildet sind. Die Form der Schlagkörper 4 kann ebenfalls beliebig gewählt werden, wobei es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, die Schlagkörper 4 kugelförmig, ringförmig, mehreckig oder zylindrisch auszubilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schlagkörper 4 kugelförmig ausgebildet.
Um die Schlagkörper 4 auf die Oberfläche la der Steine 1 abzulegen und wieder von dieser zu entfernen, ist im Ausführungsbeispiel eine Ablage- und Entnahmeeinrichtung 5 vorgesehen. Hierfür sind verschiedene Ausgestaltungen denkbar. In Fig. 4 ist eine Ausgestaltung der Ablage- und Entnahmeeinrichtung 5 als Magnet vorgesehen. Durch ein entsprechendes Magnetisieren bzw. Entmagnetisieren des Magneten 5 werden die Schlagkörper 4 entweder von dem Magneten 5 angezogen o- der fallen von diesem in Richtung auf die Oberfläche la der Steine 1 ab.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Ablage- und Entnahmeeinrichtung 5 mit einem Abstreifglied 6, welches die Schlagkörper 4 nach Beendigung des Alterungsprozesses beispielsweise durch eine lineare Bewegung von der Oberfläche la der Steine 1 schiebt und in einen Sammelbehälter 7 ausgibt. Von diesem Sammelbehälter 7 können die Schlagkörper 4 in einfacher Weise weiter transportiert werden, sodass die Schlagkörper 4 auf eine neu auf die Unterlage 2 aufgebrachte Lage von Steinen 1 aufgebracht werden können.
Nachdem die Schlagkörper 4 gemäß Fig. 2 auf der Oberfläche la der Steine 1 aufliegen, beginnt der Vibrations- bzw. der eigentliche Alterungsprozess . In einer alternativen Ausführungsform kann dabei auch vorgesehen sein, dass der Vibrati- onsprozess bereits läuft, während die Schlagkörper 4 aufgebracht werden. Fig. 3 zeigt eine mögliche Darstellung bzw. Anordnung der Steine 1 während dem Alterungsprozess, d.h. während der Vibration der Unterlage 2. Zur Erzeugung der Vibration kann eine Vibrationseinrichtung 8, wie dies beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, eingesetzt werden. Die Vibrationseinrichtung 8 kann beispielsweise Unwuchtgeneratoren aufweisen. Durch die Vibrationseinrichtung 8 werden die Steine 1 und die Schlagkörper 4 zueinander derart in Bewegung gesetzt, dass die Schlagkörper 4 auf die Oberfläche la und die freiliegenden Kanten lb der Steine 1 einwirken. Die Schlagkörper 4 werden durch die vibrierende Bewegung der Unterlage 2 von der Oberfläche la der Steine 1 abgestoßen um anschließend wieder auf die Oberfläche la bzw. die Kanten lb zurückzufallen. Die seitliche bzw. horizontale Bewegung der Schlagkörper 4 wird dabei im wesentlichen auf die Oberfläche la der Steine 1 beschränkt. Hierzu sind seitliche Begrenzungen 9 vorgesehen, welche die Schlagkörper 4 derart umfassen, dass die seitliche bzw. horizontale Bewegung der Schlagkörper 4 im wesentlichen auf die Oberfläche la der Steine 1 beschränkt ist.
Fig. 4 zeigt die seitliche Begrenzung 9 für die Schlagkörper 4 im Schnitt. Analog zu der Begrenzung der seitlichen bzw. horizontalen Bewegung der Schlagkörper 4 begrenzt die Umrandung 3 die seitliche bzw. horizontale Bewegung der auf die Unterlage 2 aufgebrachten Steine 1. Dabei ist vorgesehen, dass die Steine 1 zueinander einen Abstand einnehmen können, der ein Einwirken der Schlagkörper 4 auf zwei angrenzende Kanten lb zweier Steine 1 und/ oder eines Steines 1 und der Umrandung 3 ermöglicht, ohne dass die Schlagkörper 4 in die entstandenen Zwischenräume vollständig eindringen können.
Die Umrandung 3 kann dabei derart ausgebildet sein, dass zwei aneinandergrenzende Steine bzw. ein Steine 1 und die Umrandung 3 maximal einen Abstand zueinander einnehmen können, der kleiner ist als der minimale Durchmesser der auf die Oberfläche la aufgelegten Schlagkörper 4.
Im Ausführungsbeispiel ist, wie beispielsweise aus Fig. 4 ersichtlich ist, vorgesehen, dass die seitlichen Begrenzungen 9 durch eine vertikale, die Oberfläche la der Steine 1, überragende Verlängerung der Umrandung 3 ausgebildet sind. Die Unterlage 2 ist somit schalen- oder topfförmig ausgebildet.
Der in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte Alterungsprozess, d.h. die Bearbeitungszeit in der die Schlagkörper 4 auf die Oberfläche la und/oder die Kanten lb der Steine 1 einwirken, kann beispielsweise 5 bis 50 Sekunden, vorzugsweise 15 bis 30 Sekunden, betragen. Vorzugsweise wird die Vibration der Unterlage 2 mittels der Vibrationseinrichtung 8 derart ge- wählt, dass die Ξchlagkörper 4 mit einer hohen Amplitude bewegt werden.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, in der vorgesehen ist, dass die Schlagkörper 4 nach der Bearbeitung der Oberfläche la und/oder der Kanten lb der Steine 1 magnetisch von der Oberfläche abgehoben werden, kann eine bewegliche Führung des Magneten 5 vorgesehen sein, sodass die Schlagkörper 4 in besonders einfacher Weise angezogen werden können. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist der Magnet 5 oberhalb der auf die Unterlage 2 aufgebrachten Steine 1 angeordnet. Alternativ zu einer beweglichen Ausführung des Magneten 5 kann auch vorgesehen sein, dass die Magnetkraft des Magneten 5 derart stark gewählt wird, dass die Schlagkörper 4 auch ohne eine Bewegung des Magneten 5 von der Oberfläche la abgehoben und an den Magneten 5 gezogen werden. Vorgesehen ist dabei, dass die Magnetkraft des Magneten 5 zum Ablegen der Steine 1 derart reduziert werden kann, dass die Schlagkörper 4 aufgrund ihres Eigengewichtes bzw. der Schwerkraft zurück auf die Oberfläche la der Steine 1 fallen können.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Anzahl der Schlagkörper 4 derart gewählt ist, dass 30 bis 90 %, vorzugsweise 70 %, der Oberfläche la der Steine 1 bedeckt sind. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Unterlage 2 geneigt ist. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Neigung der Unterlage 2 fortlaufend verändert wird, sodass die Schlagkörper 4 bzw. die Steine 1 zusätzlich in Bewegung versetzt werden. Eine Neigung der Unterlage 2 kann sich auch zur Entnahme der Schlagkörper 4, insbesondere wenn diese kugelförmig ausgebildet sind, eignen. Eine Neigung der Unterlage 2 kann dabei eine Ausgestaltung der Ablage- und Entnahmeeinrichtung 5 gemäß Fig. 5 unterstützen, wenn die Neigung der Unterlage 2 abschüssig in Richtung auf den Sammelbehälter 7 verläuft. Um die Schlagkörper 4 gemäß Fig. 5 in vorteilhafter Weise von der Oberfläche la der Steine 1 entfernen zu können, kann vorgesehen sein, dass wenigstens die dem Ausgabebereich, d.h. dem Sammelbehälter 7 zugewandte seitliche Begrenzung 9 bzw. die entsprechende Verlängerung der Umrandung 3 entfernt bzw. aufgeklappt werden kann. Um das Abstreifglied 6 möglichst einfach zuführen zu können, kann dabei auch vorgesehen sein, dass die gegenüberliegende seitliche Begrenzung 9 bzw. die entsprechende vertikale Verlängerung der Umrandung 3 entfernbar bzw. aufklappbar ist.
Die Unterlage 2 kann gegebenenfalls mit einem Transportband zum Zu- und/oder Abführen der Steine 1 versehen sein.
Fig. 6 zeigt eine rinnenförmige Ausgestaltung der Unterlage 2. Dabei ist der Einsatz eines Transportbandes 10 vorgesehen auf dem die Steine 1 aufgelegt sind. Die Steine 10 durchlaufen dabei einen mit Schlagkörpern 4 versehenen Bereich. Die Unterlage 2 wird durch die Vibrationseinrichtung 8 fortlaufend in Vibration versetzt, sodass die Schlagkörper 4 fortlaufend von der Oberfläche la der Steine 1 nach oben abgestoßen werden, um anschließend wieder auf die Oberfläche la bzw. die Kante lb herunterzufallen. Durch eine geeignete Wahl des Abstandes zwischen den durchgeführten Steinen 1 und eine angepasste Geschwindigkeit des Transportbandes 10 kann in einfacher Weise erreicht werden, dass fortlaufend neue Steine 1 zugeführt werden, auf die die in Bewegung versetzten Schlagkörper 4 auftreffen. Ein Unterbrechen des Alterungsprozesses bzw. eine spezielle Ablage- und Entnahmeeinrichtung 5 für die Schlagkörper 4 ist somit nicht notwendig.
Vorzugsweise kann die Unterlage 2 derart geneigt werden, dass die Unterlage 2 in Durchlaufrichtung leicht ansteigt und. somit einem Impuls, den die Schlagkörper 4 durch die Bewegung der Steine 1 bekommen, entgegengewirkt wird.
Der Bereich, in dem die Schlagkörper 4 angeordnet sind, kann beispielsweise durch eine Trennwand 11 am Anfang und am Ende dieses Bereiches beschränkt werden. Die Trennwand 11 ist dabei vorzugsweise derart angeordnet, dass die Steine 1 darunter hindurchtransportiert werden können, jedoch der Abstand zwischen der Trennwand 11 und der Oberfläche la der Steine 1 nicht so groß ist, dass zusätzlich zu den Steinen 1 auch Schlagkörper 4 unterhalb der Trennwand 11 hindurchtransportiert werden können. Darüber hinaus erstreckt sich die Trennwand 11 vorzugsweise derart in vertikaler Richtung, dass die Schlagkörper 4 nicht über die Trennwand 11 gestoßen werden können. Die Trennwand 11 kann dabei an ihrer Oberseite bündig mit den seitlichen Begrenzungen 9 bzw. der vertikalen Verlängerung der Umrandung 3 abschließen.
Gemäß Fig. 6 ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen den einzelnen Steinen 1 und den Steinen 1 und der Umrandung 3 derart gewählt ist, dass die Schlagkörper 4 die Kanten lb gut bearbeitet können, jedoch ausgeschlossen ist, dass die Schlagkörper 4 in den durch den Abstand gebildeten Zwischenraum vollständig eindringen können.
In einer zu Fig. 6 alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Reihen von Steinen 1 parallel zueinander angeordnet sind und den mit den Schlagkörpern 4 versehenen Bereich analog dazu durchlaufen.
Prinzipiell kann auch eine gesamte Produktionslage von Steinen 1 gemäß Fig. 6 bearbeitet werden. Vorzugsweise werden dabei ganze Produktionslagen - analog zu den einzelnen Steinen 1 - aneinandergereiht durch einen mit Schlagkörpern 4 versehenen Bereich transportiert.
Zur Alterung mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist bereits eine geringe Vibration mit einer niedrigen Frequenz ausreichend, da sich die Steine 1, wie sich in Versuchen herausgestellt hat, schnell und effektiv mit den Schlagkörper 4 bearbeiten lassen.
Darüber hinaus ist eine Bearbeitung der Steine 1 in einem relativ weichen Zustand (d.h. nach einer kurzen Trocknungszeit) möglich, da ein Brechen der Steine 1 nicht zu befürchten ist. Durch die Bearbeitung von relativ weichen Betonsteinen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung nur gering abgenutzt. Darüber hinaus sind kurze Bearbeitungszeiten möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Brechen der Steine 1 nicht zu erwarten ist, da der Zementanteil der Betonsteine reduziert werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich zur Alterung von beliebigen Steinen und ist nicht auf Betonsteine 1 bzw. einen bestimmten Einsatzzweck beschränkt. Gegebenenfalls können die Steine 1 in die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrmals, unterschiedlich ausgerichtet, eingelegt werden, sodass mehrere Kanten lb bzw. Oberflächen la gealtert werden.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Schlagkörper 4 völlig frei beweglich sind. Erfindungsgemäß kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Schlagkörper 4 im wesentlichen frei beweglich sind, d.h. beispielsweise könnten die Schlagkörper 4 untereinander verbunden sein, sodass eine Art Netz von Schlagkörpern 4 auf die Oberfläche la der Steine 1 aufbringbar ist. Die Verbindung zwischen den Schlagkörpern 4 könnte dabei derart gestaltet sein, dass diese eine bestimmte Bewegung der Schlagkörper 4 innerhalb des Netzes in Relation zu den anderen Schlagkörpern 4 ermöglicht. Somit ist weiterhin ein zufälliges Auftreffen der Schlagkörper 4 auf die Oberfläche la innerhalb eines bestimmten Freiraumes gewährleistet. Des weiteren könnte vorgesehen sein, dass die Schlagkörper 4 jeweils an flexiblen Drähten, Seilen, Ketten oder dergleichen aufgehängt sind, sodass die Schlagkörper 4 auf die Oberfläche la abgesenkt werden können. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Bewegung der Schlagkörper 4 durch die Drähte bzw. Seile, an denen diese aufgehängt sind, nur geringfügig eingeschränkt wird. Vorgesehen sein kann dabei auch, dass die Drähte eine Bewegung der Schlagkörper 4 innerhalb eines bestimmten Radius ermöglichen, sodass ein zufälliges Aufschlagen auf die Oberfläche la der Steine 1 weiterhin gewährleistet wird. Zum Entnehmen der Schlagkörper kann beispielsweise die Ablage- und Entnahmeeinrichtung .5 eingesetzt werden. An dieser können die Schlagkörper 4 über die Drähte bzw. Seile befestigt sein. Durch ein Anheben der Ablage- und Entnahmeeinrichtung 5 bzw. ein Aufwickeln der Drähte können die Schlagkörper 4 - ähnlich wie Kegel auf der Kegelbahn - angehoben und somit von der Oberfläche la entfernt werden.
Prinzipiell sind verschiedene Ausführungen denkbar, die eine im wesentlichen frei bewegliche Anordnung der Schlagkörper 4, insbesondere in Bezug auf die Oberfläche la bzw. die Kanten lb der Steine 1 ermöglicht.
In besonders vorteilhafter Weise eignet sich die erfindungsgemäße Lösung auch zum Altern von gesplitteten bzw. gespalteten Steinen, die im allgemeinen eine unebene bzw. mit Erhöhungen und Vertiefungen versehene Oberfläche aufweisen. Eine Alterung dieser Steine ist aufgrund der unebenen Oberfläche mit den Verfahren aus dem Stand der Technik nicht möglich. Die erfindungsgemäß frei beweglichen Schlagkörper 4 eignen sich jedoch auch bei diesen Steinen zum Altern der Kanten und der Oberfläche.

Claims

P ate nta n s p rüc h e
1. Verfahren zum künstlichen Altern von Steinen (1), insbesondere von Betonsteinen, Ziegelklinkern und Natursteinen, wobei die Steine (1) auf eine Unterlage (2) aufgebracht werden, wonach auf die zu bearbeitende Oberfläche
(la) der Steine (1) im wesentlichen frei bewegliche Schlagkörper (4) aufgebracht werden, wonach die Steine (1) und die Schlagkörper (4) durch eine vibrierende Bewegung der Unterlage (2) zueinander derart in Bewegung gebracht werden, dass die Schlagkörper (4) auf die Oberfläche (la) und die angrenzenden, freiliegenden Kanten (lb) der Steine (1) einwirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadu r ch ge kenn z e i chnet , dass die seitliche bzw. horizontale Bewegung der Schlagkörper (4) im wesentlichen auf die Oberfläche (la) der Steine (1) beschränkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schlagkörper (4) durch die vibrierende Bewegung der Unterlage (2) von der Oberfläche (la) der Steine (1) abgestoßen werden, um anschließend wieder auf die Oberfläche (la) zurück zu fallen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, da du r c h ge k e nn z e i chne t , dass die auf die Unterlage (2) aufgebrachten Steine (1) in ihrer seitlichen bzw. horizontalen Bewegung begrenzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a du r c h ge k e nn z e i chn e t , dass die Steine (1) zueinander einen Abstand einnehmen können, der ein Einwirken der Schlagkörper (4) auf zwei angrenzende Kanten (lb) zweier Steine (1) und/oder eine Steines (1) und der Umrandung (3) ermöglicht, ohne dass die Schlagkörper (4) in den entstandenen Zwischenraum vollständig eindringen können.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vibration der Unterlage (2) derart gewählt wird, dass die Schlagkörper (4) mit einer hohen Amplitude bewegt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a du r c h ge k e n n z e i chn e t , dass Schlagkörper (4) aus Hartmetall, Metall oder Stahl eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schlagkörper (4) nach der Bearbeitung der Oberfläche (la) und/oder der Kanten (lb) der Steine (1) von der Oberfläche (la) der Steine (1) entnommen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schlagkörper (4) nach der Bearbeitung der Oberfläche (la) und/oder der Kanten (lb) der Steine (1) magnetisch von der Oberfläche (la) abgehoben werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anzahl der Schlagkörper (4) derart gewählt ist, dass 30 bis 90 %, vorzugsweise 70 %, der Oberfläche (la) der Steine (1) bedeckt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bearbeitungszeit, in der die Schlagkörper (4) auf die Oberfläche (la) und/oder die Kanten (lb) der Steine (1) einwirken, 5 bis 50 Sekunden, vorzugsweise 15 bis 30 Sekunden, beträgt.
12. Vorrichtung zum künstlichen Altern von Steinen (1), insbesondere von Betonsteinen, Ziegelklinkern und Natursteinen, mit einer Unterlage (2), auf die die Steine (1) derart auflegbar sind, dass die zu bearbeitende Oberfläche (la) und die angrenzenden Kanten (lb) frei liegen und mit im wesentlichen frei beweglichen Schlagkörpern
(4) zum Aufbringen auf die zu bearbeitende Oberfläche (la) und die angrenzenden Kanten (lb) , und mit einer Vibrationseinrichtung (8), um die Steine (1) und die Schlagkörper (4) zueinander derart in Bewegung zu setzen, dass die Schlagkörper (4) auf die Oberfläche (la) und die freiliegenden Kanten (lb) der Steine (1) einwirken.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die auf die Oberfläche (la) der Steine (1) abgelegten Schlagkörper (4) von seitlichen Begrenzungen (9) umfasst sind, welche die seitliche bzw. horizontale Bewegung der Schlagkörper (4) im wesentlichen auf die Oberfläche (la) der Steine (1) beschränkt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Unterlage (2) mit einer Umrandung (3) versehen ist, welche die aufgebrachten Steine (1) derart umfasst, dass deren seitliche bzw. horizontale Bewegung beschränkt ist .
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die seitlichen Begrenzungen (9) für die Schlagkörper (4) durch eine vertikale, die Oberfläche (la) der Steine (1) überragende Verlängerung der Umrandung ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umrandung (3) derart ausgebildet ist, dass zwei aneinander grenzenden Steine (2) bzw. ein Stein (1) und die angrenzende Umrandung (3) maximal einen Abstand zueinander einnehmen können, der kleiner ist als der mini- male Durchmesser der auf die Oberfläche (la) aufbrachten Schlagkörper (4) .
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vibrationseinrichtung (8) eine hohe Amplitude erzeugt .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, d a du r c h g e k e nn z e i chn e t , dass die Schlagkörper (4) aus Hartmetall, Metall oder Stahl gebildet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t , dass die Schlagkörper (4) kugelförmig, ringförmig, mehreckig oder zylindrisch ausgebildet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Ablage- und Entnahmeeinrichtung (5) vorgesehen ist um die im wesentlichen frei beweglichen Schlagkörper (4) auf die Oberfläche (la) der Steine (1) aufzubringen und wieder zu entnehmen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e nn z e i c hn e t , dass die Ablage- und Entnahmeeinrichtung einen Magneten (5) aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Magnet (5) oberhalb der auf die Unterlage (2) aufgebrachten Steine (1) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ablage- und Entnahmeeinrichtung (5) ein Abstreif- glied (6) aufweist, welches zum Entfernen der Schlagkörper (4) über die Oberfläche (la) der Steine (1) führbar ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Unterlage (2) mit einem Transportband (10) zum Zu- und/oder Abführen der Steine (1) versehen ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,' dass die Unterlage (2) zur Aufnahme einer Produktionslage von Steinen (1) ausgebildet bzw. angepasst ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, d a du r ch ge ke n n z e i c hn e t , dass die Unterlage (2) rinnenförmig ausgebildet ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anzahl der Schlagkörper (4) derart ausgewählt ist, dass 30 bis 90 %, vorzugsweise 70 %, der Oberfläche der Steine (1) bedeckt ist.
EP04790322A 2003-12-29 2004-10-13 Verfahren und vorrichtung zum künstlichen altern von steinen Expired - Lifetime EP1699609B1 (de)

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