Hagenah, Gerhard (Walter-Bertelsmann-Weg 25 Worpswede, D-27726, DE)
| 1. | Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Betonsteinen durch unregelmäßiges Abtragen von Bruchstücken im Bereich von Kanten und Ecken, dadurch gekennzeichnet, daB eine Gruppe von Betonsteinen (10)Steingruppe (15)auf einer Unterlage so positioniert ist, daß obere KantenQuerkanten (11), Längs kanten (12)und Ecken mindestens zeitweilig freiliegen bzw. versetzt zu jeweils benachbarten Betonsteinen (10) über diese hinwegragen und daß Bearbeitungskörper (17) über die so angeordnete Steingruppe (15) zum Bearbeiten der vorstehenden Kanten und Ecken hinwegbewegt werden. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonsteine (10) innerhalb der Steingruppe (15) schuppen artig bzw. sägezahnförmig versetzt zueinander angeordnet sind, vorzugsweise mit wechselnder Relativstellung. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonsteine (10) bzw. die Steingruppe (15) in einer geneigten Ebene mit vorzugsweise wechselnder Neigungsrichtung liegen und daß die Bearbeitungskörper (17) unter Eigengewicht in rollender bzw. gleitender Bewegung über die Betonsteine (10) hinwegbewegt werden. |
| 4. | Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonsteine (10) bzw. die Steingruppe (15) durch Wechsel der Neigung der Unter lage, insbesondere einer Tischplatte (14) infolge Eigengewicht in unterschiedliche schuppenartige bzw. sägezahnförmige Rela tivstellungen bewegbar sind, derart, daß abwechselnd (alle) KantenQuerkanten (11) und Längskanten (12)in eine bear beitungsgerechte Position gelangen. |
| 5. | Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonsteine (10) innerhalb der Steingruppe (15) in einer für Lagerung und/oder Transport und/oder für die Verlegung innerhalb einer Pflasterdecke entsprechenden Relativstellung positioniert und nach Durchfüh rung der Bearbeitung der Kanten und Ecken ohne Veränderung der Relativstellung zueinander abtransportiert und vorzugsweise maschinell verlegt werden. |
| 6. | Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß Betonsteine (10) nach dem Aushärten des Betons, insbesondere nach einer Behandlung in Trockenkammern von etwa 24 h, der mechanischen Behandlung unterworfen und danach zum vollständigen Abbinden gelagert werden, vorzugsweise in Stapeln aus mehreren Steinlagen (24) übereinander. |
| 7. | Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Betonsteinen (10) durch unregelmäßiges Abtragen bzw. Abschlagen von Bruch stücken im Bereich von Kanten und Ecken, gekennzeichnet durch eine Unterlage, insbesondere Tischplatte (14) zur Positionie rung einer Steingruppe (15) aus mehreren nebeneinander liegen den Betonsteinen (10), wobei die Betonsteine (10) der Stein gruppe (15) in einer der Höhe nach versetzten, insbesondere schuppenartigen bzw. sägezahnförmigen Relativstellung positio niert sind und daB zur mechanischen Bearbeitung Bearbeitungs körper (15) über die Oberseite der Steingruppe (15) hinweg bewegbar ist. |
| 8. | Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite der Tischplatte (15) jedem Betonstein (10) zugeordnete, vorzugsweise feststehende Erhöhungen bzw. Stütz stege (21) angeordnet sind, auf denen die Betonsteine (10) jeweils außermittig positioniert sind zur Bildung einer säge zahnförmigen Oberfläche der Steingruppe (15). |
| 9. | Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich net, daB die Tischplatte (14) eines Bearbeitungstisches (13) ringsherum von einer Randeinfassung (16) umgeben ist, wobei die Steingruppe (15) innerhalb der Randeinfassung (16) positioniert ist, vorzugsweise derart, daß die Betonsteine (10) der Stein gruppe (15) bei Neigung der Tischplatte (14) in die eine oder andere Richtung relativ zu den feststehenden Stützstegen (21) in unterschiedliche Schrägstellungen bewegbar sind. |
| 10. | Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungstisch (13) bzw. die Tischplatte (14) für die Bewegung der Bearbei tungskörper (17) kippbar ist zur Schaffung einer Neigung der Tischplatte (14) und der Steingruppe (15), wobei vorzugsweise die Tischplatte (14) mit verschiedenen Neigungsrichtungen kipp bar ist. |
| 11. | Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steingruppe (15) auf der Tischplatte (14) aus mehreren Fertigungseinheiten von Betonsteinen (10) zusammengesetzt ist, nämlich aus mehreren je einem Unterlagsbrett (25) einer Steinformmaschine (23) entspre chenden Steinlage (24). |
| 12. | Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Betonsteine (10) auf Unterlagsbrettern (25) im Anschluß an eine Aushärtung in Trockenkammern (28) unmittelbar vom Unterlagsbrett (25) abschiebbar und auf den Bearbeitungstisch (13) förderbar sind. |
| 13. | Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der (kippbare) Bearbei tungstisch (13) vorzugsweise ringsherum von einer Auffang vorrichtung für die Bearbeitungskörper (17) umgeben ist, nämlich von einem im Querschnitt etwa Uoder Vförmigen Auffangkorb (20). |
Betonsteine, insbesondere Beton-Pflastersteine, werden vielfach einer mechanischen Behandlung ausgesetzt, bei der Kanten und Ecken der Betonsteine unregelmäßig abgeschlagen werden. Die Betonsteine sollen dadurch das äußere Erscheinungsbild eines (künstlich) gealterten Steins erhalten.
Das bisher in der Praxis angewendete Verfahren zum künstlichen Altern von Betonsteinen besteht darin, daß die fertigen, abge- bundenen und durch entsprechende Lagerung vollständig ausgehär- teten Betonsteine durch eine drehende Trommel hindurchbewegt werden. Innerhalb der Trommel werden dabei Ecken und Kanten unregelmäßig abgeschlagen, und zwar durch wechselseitige mecha- nische Bearbeitung der Steine, aber auch durch Auftreffen auf die Trommelwand (sogenanntes Trommeln von Betonsteinen).
Das Verfahren des Trommels ist mit erheblicher Lärm-und Staubentwicklung verbunden. Des weiteren ist nachteilig, daß die bearbeiteten Betonsteine als Schüttgut anfallen, nämlich in ungeordneter Formation die Trommel verlassen. Dadurch ist die Weiterverarbeitung der Betonsteine erschwert, insbesondere bei einer maschinellen Verlegung der Betonsteine für die Erstellung von Pflasterdecken. Die ungeordneten Steine müssen dabei von Hand bei entsprechendem Aufwand zur Bildung von Formationen gelegt und gestapelt werden, um verlegegerecht an die Baustelle transportiert werden zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Bearbeiten der Pflastersteine zu verbessern, dahingehend, daß mit geringerer Lärm-und Staub-
belästigung verarbeitungsfähige Einheiten aus Betonsteinen zur Verfügung stehen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe der Betonsteine- Steingruppe-auf einer Unterlage so positioniert ist, daß obere Kanten und Ecken mindestens zeitweilig freiliegen bzw. versetzt zu jeweils benachbarten Betonsteinen über diese hinwegragen und daß Bearbeitungskörper über die so angeordnete Gruppe von Betonsteinen zum mechanischen Bearbeiten der vorste- henden Kanten und Ecken hinwegbewegt werden.
Erfindungsgemäß befinden sich die Betonsteine während der Bear- beitung in Ruhe, jedoch in einer solchen Relativstellung zuein- ander, daß Kanten und Ecken als nach oben gerichtete Überstände freiliegen, so daß über die Oberseite der Steingruppe hinweg- bewegte Bearbeitungskörper die betreffenden Kanten und Ecken unregelmäßig abtragen können.
Vorzugsweise ist die Steingruppe in einer geneigten Ebene posi- tioniert, wobei die Bearbeitungskörper unter Eigengewicht rollend bzw. gleitend über die schuppenartig versetzten Beton- steine hinwegbewegt werden. Die Unterlage für die Steingruppe, insbesondere ein Bearbeitungstisch, ist bewegbar, so daß die Betonsteine in verschiedenen Relativstellungen schuppenartig positioniert werden können zum Bearbeiten aller Kanten im Bereich einer Oberseite der Betonsteine.
Die in dieser Weise behandelte Steingruppe besteht aus Beton- steinen, die in einer für die Lagerung und/oder den Transport und/oder die maschinelle Verlegung als Pflastersteine erforder- lichen Relativstellung positioniert sind. Eine Steingruppe kann so aus einer Transport-und Verlegeeinheit oder aus mehreren nebeneinander positionierten Einheiten bestehen.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die mechani- sche Bearbeitung der Betonsteine in den Fertigungsprozeß derselben integriert. Die Betonsteine werden nach dem Abbinden im Bereich von Trockenkammern unmittelbar der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung zugeführt. Eine
zwischenzeitliche Lagerung zum vollständigen Aushärten entfällt.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Betonsteinen im schematischen Grundriß, Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht bzw. in einem Querschnitt in einer Schrägstellung, Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in einer anderen Stellung, Fig. 4 einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 einen Ausschnitt der Fig. 3, ebenfalls in vergrößer- tem Maßstab, Fig. 6 eine Fertigungsanlage für Betonsteine mit Einrich- tung zur mechanischen Bearbeitung in schematischem Grundriß.
In den Zeichnungen wird die Behandlung von Betonsteinen 10 gezeigt. Es handelt sich dabei um quaderförmige Betonformlinge, die als Pflastersteine eingesetzt werden sollen, also zur Bildung einer Erdreichabdeckung. Die Betonsteine 10 können für die Behandlung beliebige Gestalt aufweisen, also auch mit Vorsprüngen und Vertiefungen versehen sein, um einen horizonta- len oder vertikalen Verbund zu erzielen.
Die Betonsteine 10 werden mechanisch bearbeitet, derart, daß eine künstliche, scheinbare Alterung erzeugt wird. In erster Linie werden zu diesem Zweck Kanten und Ecken der Betonsteine 10 durch unregelmäßiges Abschlagen von Material (Beton) behan- delt. Diese Bearbeitung wird so ausgeführt, daß alle Beton-
steine unterschiedlich gestaltet sind, also hinsichtlich der Bruchstellen keine Übereinstimmung aufweisen.
Eine Besonderheit besteht darin, daß bei dem dargestellten Behandlungsverfahren die Betonsteine 10 lediglich im Bereich einer Oberseite mechanisch bearbeitet werden. Es werden also lediglich obere Querkanten 11 und Längskanten 12 durch mechani- sche Organe mit unregelmäßigem Materialabtrag versehen. Bei einer Pflasterdecke aus so behandelten Betonsteinen 10 befinden sich diese mit Bruchstellen versehenen Querkanten 11 und Längs- kanten 12 ebenfalls an der (sichtbaren) Oberseite der Pflaster- decke. Die unteren, im Erdreich liegenden Bereiche und Kanten der Betonsteine 10 bleiben demnach unbehandelt, so daB beispielsweise auch an aufrechten Seitenflächen angebrachte Abstandhalter nicht beeinträchtigt werden.
Für die Behandlung der Betonsteine 10 werden diese auf einer Unterlage positioniert, und zwar in einer Formation, die der Anordnung der Betonsteine 10 im Bereich der Pflasterdecke entspricht. Zweckmäßigerweise entspricht diese Anordnung der Betonsteine 10 auch derjenigen in einem Stapel aus Betonsteinen 10. Die Betonsteine 10 zum Herstellen von Pflasterdecken werden üblicherweise auf Paletten in Lagen gestapelt. Die Anordnung der Betonsteine 10 innerhalb einer Lage entspricht derjenigen bei der mechanischen Bearbeitung. Zweckmäßigerweise ist je eine Lage eines Stapels aus Betonsteinen 10 eine Verlegeeinheit, also eine Gruppe von Betonsteinen 10, die als Einheit mit einem Gerät maschinell verlegt wird.
In dieser Formation sind die Betonsteine 10 auf einem Bearbei- tungstisch 13 angeordnet. Dieser ist mit einer Tischplatte 14 ausgerüstet als Auflage für eine Gruppe von Betonsteinen 10, nämlich für eine Steingruppe 15. Die Tischplatte 14 ist ein im wesentlichen ebenes Tragorgan mit einer ringsherum laufenden Randeinfassung 16 für die Betonsteine 10 bzw. die Steingruppe 15. Die Tischplatte 14 bzw. die durch die Randeinfassung 16 definierte Auflagerfläche ist so bemessen, daß die Betonsteine 10 der Steingruppe 15 als Einheit innerhalb der Randeinfassung 16 auf der Tischplatte 14 verschiebbar ist.
Zur Behandlung der Betonsteine 10 im beschriebenen Sinne werden Bearbeitungskörper 17 über die (freie) Oberseite der Beton- steine 10 auf der Tischplatte 14 hinwegbewegt. Eine ausrei- chende Anzahl von derartigen Steinkörpern 17 wird hin-und hergehend gegebenenfalls mehrfach über die Oberseite der Beton- steine 10 ungeführt hinwegbewegt, wobei die Bearbeitungskörper 17 eine rollende bzw. gleitende Bewegung ausführen, teilweise unter kurzzeitigem Abheben von der Oberseite der Betonsteine 10.
Die Bearbeitungskörper 17 können aus unterschiedlichen Materia- lien bestehen, jedoch aus einem härterem Material als Beton.
Als Beispiel können die Bearbeitungskörper 17 aus Granit gebildet sein, also Granitsteine sein mit Ecken und Kanten.
Alternativ können die Bearbeitungskörper 17 auch aus Metall bestehen. Unterschiedliche Arten von Bearbeitungskörpern 17 können gemeinsam eingesetzt werden, um entsprechende Bearbei- tungseffekte zu erzielen.
Die Menge der Bearbeitungskörper 17 wird unter Nutzung des Eigengewichts über die Oberseite der Betonsteine 10 hinwegge- leitet. Zu diesem Zweck wird die Steingruppe 15 in eine geneigte Position gebracht, und zwar durch entsprechende Kipp- bewegung der Tischplatte 14. Zweckmäßigerweise ist diese im Arbeitstakt mit unterschiedlichen Neigungen kippbar. Die maxi- male Neigung der Tischplatte 10 bzw. der Steingruppe 15 kann 40° oder bis zu 45° betragen. In dieser Entneigung wird die Gesamtheit der Bearbeitungskörper 17 von der einen Seite der Steingruppe 15 über diese hinweg zur anderen Seite bewegt. Die entsprechende Kippbewegung der Tischplatte 14 wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Druckmittelzylin- dern 18,19 ausgeführt. Die Kippbewegung kann sich dabei in mehreren Richtungen vollziehen, also in Längsrichtung und Quer- richtung zum Bearbeitungstisch 13.
Das Material zur Bearbeitung der Betonsteine 10, also die Bear- beitungskörper 17, werden jeweils mehrfach benutzt, sind also Teil der Bearbeitungsvorrichtung. Zu diesem Zweck ist der Bear- beitungstisch 13 ringsherum von einem Auffangkorb 20 umgeben.
Es handelt sich dabei um U-bzw. ähnlich geformte Auffangteile,
die am Rand des Bearbeitungstisches 13 bzw. an der Randein- fassung 16 befestigt sind. Der jeweils in der Schrägstellung der Tischplatte 14 untere Teil des Auffangkorbs 20 sammelt die Bearbeitungskörper 17 ein, wenn diese über die Steingruppe 15 hinwegbewegt worden sind. Durch Bewegen in die andere Kippstel- lung werden dann die Bearbeitungskörper 17 erneut über die Steingruppe 15 hinwegbewegt und von dem Teil des Auffangkorbs 20 auf der Gegenseite aufgefangen.
Für eine wirksame Bearbeitung der Betonsteine 10 befinden sich diese in einer besonderen Relativstellung während der Bearbei- tung, also wenn die Bearbeitungskörper 17 über die Betonsteine 10 hinwegbewegt werden. Die Betonsteine 10 sind dabei in einer versetzten Position zueinander angeordnet, derart, daß minde- stens ein Teil der (oberen) Kanten, nämlich Querkanten 11 und Längskanten 12, über benachbarte Betonsteine 10 hinwegragen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Betonsteine 10 schuppenartig bzw. sägezahnförmig zueinander versetzt.
Dadurch ragen jeweils Querkanten 11 deutlich über die Oberflä- che des benachbarten Betonsteins 10 hinweg (Fig. 4 und 5).
Dadurch bilden diese Bereiche der Betonsteine 10 Widerstände bzw. Erhöhungen gegenüber den über die Steingruppe 15 hinweg- bewegten Bearbeitungskörper 17. Es werden dadurch unregelmäßig Bereiche aus den Kanten herausgeschlagen.
Um alle oberen ringsherumlaufenden Kanten, nämlich Querkanten 11 und Längskanten 12, in diesem Sinne zu bearbeiten, muß die Relativstellung der Betonsteine 10 verändert werden. Dies kann durch bewegliche Organe erfolgen, die die Betonsteine 10 in wechselnde Positionen anheben oder absenken. Bei dem vorliegen- den Ausführungsbeispiel gelangen die Betonsteine 10 selbsttätig in versetzte Bearbeitungsstellungen. Zu diesem Zweck sind auf der Oberseite der Tischplatte 14 Stützorgane für die Beton- steine angeordnet, nämlich Stützstege 21. Diese sind im vorlie- genden Falle feststehend angeordnet, und zwar derart, daß jeder Betonstein 10 außermittig und damit schräg auf einem Stützsteg 21 aufliegt. Wenn die Tischplatte 14 in eine andere, gegensätz- liche Schrägstellung gekippt wird, gleiten die Betonsteine mit ihrer Unterseite auf den Stützstegen 21 entlang in eine andere, entgegengesetzte Schrägstellung, so dan die beispielsweise in
Fig. 4 tieferliegenden Querkanten 11 in eine erhöhte, über den benachbarten Betonstein 10 hinwegragende Position gelangen. Die Stützorgane können so ausgebildet und angeordnet sein, daß entsprechende Schrägstellungen bei quergerichteten Kippbewegun- gen des Bearbeitungstisches 13 erreicht werden.
Die Betonsteine 10 sind bei dem vorliegenden Beispiel in Stein- reihen 22 innerhalb der Steingruppe 15 angeordnet. Die Stütz- stege 21 sind so angeordnet, daB jeweils eine komplette Stein- reihe 22 in der in Fig. 4 und 5 dargestellten Weise positio- niert wird.
Die beschriebene Behandlungsvorrichtung bzw. der Behandlungs- prozeß kann vorteilhafterweise in den Prozeß der Fertigung von Betonsteinen 10 integriert werden. Fig. 6 zeigt in schemati- schem Grundriß eine Steinfertigungsanlage. Diese besteht aus einer Steinformmaschine 23. In deren Bereich wird jeweils eine Lage von Betonsteinen 10, also eine Steinlage 24, auf einem Unterlagsbrett 25 gefertigt. Die frisch gefertigten Betonsteine 10, also die Steinlage 24, wird auf diesem Unterlagsbrett 25 in den Bereich einer Hubleiter 26 gefördert. Diese stapelt die Unterlagsbretter 25 mit jeweils einer Steinlage 24 übereinan- der. Eine Einheit aus mehreren Unterlagsbrettern 25 wird sodann durch einen Gabel-Hubwagen 27 übernommen und an eine von mehre- ren Trockenkammern 28 übergeben. In deren Bereich härtet der Beton unter Einwirkung von Wärme aus. Die Betonsteine 10 blei- ben während einer Dauer von etwa 24 h in den Trockenkammern 28.
Danach entnimmt der Gabel-Hubwagen 27 die abgebundenen Beton- steine 10-auf den Unterlagsbrettern 25-aus den Trockenkam- mern 28. Im Bereich einer Senkleiter 29 werden die Unterlags- bretter 25 mit je einer Steinlage 24 wieder vereinzelt und in Richtung auf einen Abstapler 30 gefördert. Dieser nimmt die abgebundenen Betonsteine 10 bzw. die Steinlage 24 vom Unter- lagsbrett 25. Die Betonsteine werden über einen Förderer 31 einem Lagerplatz zum vollständigen Aushärten über einen Zeit- raum von 8 bis 10 Tagen zugeführt. Die entleerten Unterlags- bretter 25 werden der Steinformmaschine 23 wieder zugeführt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die über 24 h ausgehärteten Betonsteine 10 nicht unmittelbar zum Lagerplatz
gefördert, sondern über einen Vorstapler 32 von den Unterlags- brettern 25 abgenommen. Durch einen Querförderer 33 werden die Betonsteine 10, nämlich die Steinlagen 24, der Bearbeitungs- station zugeführt, also dem Bearbeitungstisch 13. Die Abmessun- gen sind dabei so gewählt, daß mehrere Steinlagen 24 zusammen eine Steingruppe 15 auf dem Bearbeitungstisch 13 bilden. Die fertigbehandelten Betonsteine 10 werden zweckmäßigerweise in Teilgruppen-entsprechend einer Steinlage 24-von dem Bear- beitungstisch 13 wieder abgeschoben auf einen Abförderer 34.
Dieser transportiert die Betonsteine 10 zum Aushärten auf einen Lagerplatz. Die beschriebene Bearbeitung der Betonsteine 10 zur Erzeugung einer künstlichen Alterung wird demnach vor dem voll- ständigen Abbinden des Betons, nämlich nach einem Aushärtungs- prozeß von etwa 24 h, vorgenommen. Die Übergabe der Steinlagen 24 an den Bearbeitungstisch 13 und das Abschieben der bearbei- teten Betonsteine 10 kann zweckmäßigerweise so erfolgen, daß die ankommenden, zu behandelnden Betonsteine 10 bzw. Steinlagen 24 die bereits Bearbeiteten von der Tischplatte 14 abschieben auf den Abförderer 34.
Bezugszeichenliste 10 Betonstein 11 Querkante 12 Längskante 13 Bearbeitungstisch 14 Tischplatte 15 Steingruppe 16 Randeinfassung 17 Bearbeitungskörper 18 Druckmittelzylinder 19 Druckmittelzylinder 20 Auffangkorb 21 Stützsteg 22 Steinreihe 23 Steinformmaschine 24 Steinlage 25 Unterlagsbrett 26 Hubleiter 27 Gabel-Hubwagen 28 Trockenkammer 29 Senkleiter 30 Abstapler 31 Förderer 32 Vorstapler 33 Querförderer 34 Abförderer
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