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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonpflastersteinen,
die in Form und Aussehen natürlichen
Pflastersteinen entsprechen, beispielsweise aus Granit, Porphyr,
Basalt oder ähnlichem.
Zur Herstellung der Druckplatten der eine Vielzahl von Steinformen
aufweisenden Vorrichtung wird die äußere Kontur und das Profil
natürlicher Pflastersteine
mittels eines optischen Verfahrens von diesen abgenommen und über die
Druckplatten auf die nicht abgebundenen Betonpflastersteinrohlinge übertragen.
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Natürliche Pflastersteine
werden unter anderem durch Spalten oder Brechen sowie gegebenenfalls
nachfolgendem Stocken aus größeren Blöcken oder
Quadern gewonnen. Die so gewonnenen natürlichen Pflastersteine weisen
aufgrund ihrer Herstellungsweise, trotz jeweils wiederkehrender
Grundform wie Quader oder Ziegel, eine individualisierte Oberfläche auf.
Infolgedessen zeigen mit natürlichen Pflastersteinen
gepflasterte Flächen,
wie Wege, Straßen
oder Plätze
ein individualisiertes Oberflächenbild.
Darüber
hinaus zeigen Pflasterverbünde
mit natürlichen
Pflastersteinen eine gute Rutschfestigkeit, aufgrund der in der
Regel vorhandenen Oberflächenrauhigkeit
der einzelnen Pflastersteine.
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Natürliche Pflastersteine
finden im Wegebau sowie bei der Herstellung befestigter Plätze seit
Jahrhunderten Verwendung. So ist häufig das Städtebild durch derartige Pflaster
geprägt.
Ein Ersatzbedarf für Renovierungen
und Ausbesserungen ist die Folge. Darüber hinaus wird auch bei der
Neuerstellung von gepflasterten Wegen oder Plätzen häufig ein Erscheinungsbild gewünscht, das
der herkömmlichen
Pflasterung mit natürlichen
Pflastersteinen entspricht. Es besteht daher eine erhebliche Nachfrage
an natürlichen
Pflastersteinen.
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Die
Herstellung von natürlichen
Pflastersteinen ist jedoch aufwendig und mit erhöhten Kosten verbunden. Es besteht
daher ein dringendes Bedürfnis
an Pflastersteinen sowie an Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Herstellung
von Pflastersteinen, die eine industrielle Massenproduktion der
genannten Pflastersteine erlauben und ein äußeres Erscheinungsbild haben,
das natürlichen
Pflastersteinen entspricht.
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In
der Vergangenheit hat es nicht an Ansätzen gefehlt, Verfahren bereitzustellen
mit denen künstliche
Pflastersteine hergestellt werden können, die dem Erscheinungsbild
natürlicher
Pflastersteine entsprechen, jedoch aus leichter handzuhabenden Werkstoffen
wie Beton bestehen.
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So
ist aus der WO/0014335 ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen
Pflastersteinen bekannt, ausgehend von einer Anzahl von 5 bis 20
natürlichen
Pflastersteinen. Dabei wird eine Negativform aus einem Metallblech
mittels Dengeln von den jeweiligen Pflastersteinen abgenommen. Die
so gewonnene Form wird als Gießform
zum Gießen
künstlicher
Pflastersteine aus Beton verwendet. Die so gewonnenen künstlichen
Pflastersteine haben jeweils die Kontur des künstlichen Modellpflastersteines,
von dem die Form abgenommen wurde. Die Abnahme der Kontur in der
offenbarten Art führt
jedoch zu einem Verlust der Details des Oberflächenprofils.
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Einen ähnlichen
Weg mit der Verwendung einer Dauerform geht die
DE 37 40 682 , wobei eine Dauerform
aus Silikon verwendet wird. Die Dauerform weist seitliche Schlitze
auf zur Vereinfachung der Entnahme der abgebundenen Betonpflastersteine.
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Gemäß der
DE 20 2004 003 160
U1 ist bereits eine künstliche
Pflasterplatte mit einer unregelmäßig profilierten Oberseite
in Art eines Natursteins bekannt. Eine auch für verschiedene Formnester zu verwendende
Stempelplatte weist eine unregelmäßige Kontur auf. Es ist auch
bekannt, eine im Bereich der Oberseite der Pflasterplatte im Übergang
zu deren aufrechten Seitenflächen
angeordnete Fase, also den Bereich der Schrägfläche der Pflasterplatte, mit einer
unregelmäßigen Oberfläche ebenfalls
in Art eines Natursteins auszubilden. Die eine profilierte Trittfläche besitzende
Pflasterplatte weist an den aufrechten Seitenflächen ansonsten eine profillose
Kontur auf. Verlegehilfen sind lediglich dort in Form üblicher
regelmäßig vorspringender Abstandshalter
angelegt. Zum Stapeln der Pflasterplatten sind keine Hilfen vorgesehen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, Pflastersteine und eine Vorrichtung
zur gleichzeitigen Herstellung einer größeren Anzahl derartiger Pflastersteine
mit wechselnder Natursteinoptik bereitzustellen, wobei die mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Maschinenanfertigung erzeugten künstlichen Pflastersteine eine
individualisierte von Natursteinen abgegriffene oder zumindest natursteinähnliche
Oberflächengestaltung
aufweisen, die der Oberflächengestaltung
natürlicher
Pflastersteine entspricht. Weitere Teilaufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es künstliche
Pflastersteine mit Natursteinoptik der zuvor genannten Art bereitzustellen,
die weiterhin Verlegehilfen aufweisen. Insbesondere soll insofern
ein problemloses Abstapeln der Steinlagen nach der Produktion möglich sein
und sollen bei der verlegten Fläche
die erforderlichen Abstände
der Steine vorgebbar sein.
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Gelöst werden
die Aufgaben nach den technischen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und
11. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
dargestellt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Vorrichtungen bereit zur Herstellung
von naturnahen, künstlichen
Pflastersteinen auf Basis von Betonpflastersteinen sowie damit hergestellte
Pflastersteine.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zur Erstellung
eines Pflasterverbundes aus künstlichen
Pflastersteinen, wobei der Pflasterverbund den Eindruck eines Verbundes
aus natürlichen Pflastersteinen
erzeugen soll, notwendig ist, allein die Oberseite, d.h. die Trittfläche des
künstlichen Pflastersteines
mit einer naturähnlichen
Profilierung zu versehen. Weiterhin ist es notwendig, um das zuvor
genannte Erscheinungsbild zu erhalten, dass die künstlichen
Pflastersteine zumindest eine obere Kontur aufweisen, die natürlichen
Pflastersteinen entspricht.
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Die
zwei in das Trittflächenprofil
eingearbeiteten Hochpunkte ermöglichen
zusammen mit einer profillos ausgebildeten Bodenfläche der
Steine der höheren
Steinlage ein einfaches und sicheres Abstapeln der mit unterschiedlichen
Profilierungen an der Oberseite ausgebildeten Steine.
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Im
Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff „Profil" die Formgestaltung
einer Fläche
des künstlichen
Pflastersteines mit Erhebungen, Vertiefungen, Rillen, Hinterschneidungen
und Ähnlichem.
Der Begriff „Kontur" bezeichnet die äußere Umrisslinie
eines künstlichen
Pflastersteines bei der Draufsicht in bestimmter Höhe des Pflastersteins. Trittfläche bezeichnet
die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch
obere Fläche
des künstlichen
Pflastersteines.
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Der
erfindungsgemäß hergestellte
Pflasterstein in Natursteinoptik weist somit eine profilierte Trittfläche auf,
sowie eine obere Konturierung bei der Draufsicht auf die Trittfläche. Sowohl
die Konturierung als auch die Profilierung sind dabei natürlichen Pflastersteinen
nachempfunden. Die Seitenflächen sowie
die Standfläche
des künstlichen
Pflastersteines sind ohne Profilierung ausführbar, wobei insbesondere die
obere Kontur der Steine über
dessen gesamte Höhe
bis zur Bodenfläche
beibehaltbar ist. Wesentlich ist, dass die Seitenflächen des
künstlichen
Pflastersteines keine Hinterschneidungen aufweisen.
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Indem
die Seitenflächen
des Pflastersteins zur Bodenfläche
jeweils in Konturen ohne Hinterschneidung verlaufen, lassen diese
sich in großer Zahl
in einer Formenmatrix mit unterschiedlichen Formen bzw. mit unterschiedlichen
Druckplattenprofilen in einfachster Weise herstellen, wobei die
Formen alle unterseitig eine Öffnung
aufweisen, die durch eine brettartige Unterlage verschließbar ist. Die
Betonsteinrohlinge lassen sich auch im unverfestigten Zustand aus
den unteren Öffnungen
durch ihre Druckplatten ausdrücken,
wobei in kurzer Zeit eine große
unterschiedliche Steinzahl produzierbar ist. Die obere Kontur des
Steines ist in den unteren Konturen zur Bodenfläche hin veränderbar, wobei der Stein gemäß Anspruch
3 an den Seitenflächen
nach außen
gezogene, sich zur Bodenfläche
verbreiternde oder auch gleichbleibende Abschnitte aufweisen kann.
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Geeigneter
Weise kann der künstliche
Pflasterstein eine Fase aufweisen, im Übergang von der Trittfläche zu der
Seitenfläche.
Dabei weist die Fase geeigneterweise ebenfalls eine Profilierung
im Sinne der Trittfläche
auf.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist wenigstens eine der Seitenflächen des künstlichen Pflastersteines seitlich
aus dem Konturverlauf plötzlich
nach außen vorspringende
Abstandshalter auf. In ihrer Höhenerstreckung
weisen die Abstandshalter einen hinreichenden Abstand von der Trittfläche auf, um
bei bestimmungsgemäßer Verlegung
bei Draufsicht auf die Trittflächen
nicht sichtbar zu sein.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist der künstliche
Pflasterstein in der Profilierung der Trittfläche wenigstens zwei, bevorzugt
drei, besonders bevorzugt vier Hochpunkte auf, die in die Profilierung eingearbeitet
sind. Die Hochpunkte sind so ausgebildet, dass sie gemeinsam in
ihrer höchsten
Erstreckung eine Ebene bilden, parallel zur profillosen Bodenfläche des
künstlichen
Pflastersteins. Durch diesen Kunstgriff sind die künstlichen
Pflastersteine zum Transport ohne Weiteres stapelbar. Weiterhin
ergibt sich hieraus der Vorteil, dass nach der Verlegung der Pflastersteine
der Pflastersteinverbund mittels Rüttelplatten oder Ähnlichem
befestigt werden kann.
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Vorzugsweise
werden gemäß Anspruch
6 einzelne der nach außen
gezogenen Abschnitte der Seitenwände
stärker
seitlich vorspringend ausgebildet als dazu seitlich benachbarte
Abschnitte, wobei diese in den seitlichen Konturenverlauf integrierte Abstandshalter
bilden.
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Diese
Bereiche sind im Regelfall auch schon an der oberen Kontur als vorspringend
zu erkennen, können
jedoch auch erst im unteren Bereich vorspringen. Sie setzen sich
jedoch nie mit einem abrupten Wechsel aus dem Konturverlauf ab und
sind daher in dieser Kontur integriert. Diese bei angrenzenden Steinen
sich ausbildenden Kontaktstellen gewährleisten ein problemloses
Abstapeln der Steinlagen und geben bei der verlegten Fläche die
erforderlichen Abstände
vor. Die optische Breite der Steinfuge ergibt sich aus der Tiefe
der verfüllten
Fuge, die durch die leicht konische Form der Silhouette bei oberflächenbündiger Fugenverfüllung eine
breite Fuge und bei von der Oberfläche zurückliegender Verfüllung eine
optisch schmalere Fuge ergibt. Durch die spezielle Anordnung der
Kontaktstellen kann sowohl ein Kreuzfugenverband als auch ein versetzter
Verband/Mauerverband verlegt werden. Auch das Verlegen von Radien
und Kreisen ist problemlos möglich.
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Zur
Herstellung der künstlichen
Pflastersteine wird von einer Form ausgegangen, die die Form und
insbesondere Konturen eines natürlichen
Pflastersteines aufweist. Geeigneterweise können Ausnehmungen für die Abstandshalter
eingearbeitet sein.
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Nach
Befüllen
der Form mit der Betonmasse wird die Profilierung der Trittfläche mittels
eines Stempels oder einer Druckplatte eingedrückt. Dabei kann die Druckplatte
so ausgearbeitet sein, dass die Fase bereits beim Stempelvorgang
ausgeprägt
wird. Nach der Ausformung des künstlichen
Pflastersteines wird die Formenmatrix mit den Formen angehoben und
der Pflastersteinrohling durch Wirkung des zuvor genannten Profilierungsstempels
nach unten ausgepresst.
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Als
besonders geeignet zeigt sich eine Formenmatrix mit eingearbeiteten
Formen, wobei Anzahl und Anordnung der Formen so gewählt ist,
dass die nach unten ausgepressten Pflastersteinrohlinge in einer
Anzahl und Anordnung zum Liegen kommen, die einer Packungslage einer
Standardtransportpalette entspricht. Dieser Kunstgriff erlaubt insbesondere
die Massenfertigung der erfindungsgemäßen künstlichen Pflastersteine. In
der zuletzt genannten Ausführungsform
ist es möglich
jeweils eine Lage künstlicher
Pflastersteine für
eine Transportpalette in einem Produktionsschritt herzustellen,
wonach diese auf einem geeigneten Transportband oder einer geeigneten
Unterlage zu liegen kommen. Nach hinreichender Verfestigungszeit
können
die Lagen anschließend
ohne weitergehendes Umpacken oder weitergehende manuelle Tätigkeit
auf eine Transportpalette verschoben werden, wobei gegebenenfalls
unter maschinellem Zusammenschieben diese eine Transportlage bilden.
In entsprechender Weise kann die nächste Transportlage aufgeschoben
werden, bis das gewünschte
Transportvolumen erreicht ist. Insbesondere kommt hierbei der Kunstgriff
der Einfügung
von Hochpunkten auf der profilierten Oberfläche der Pflastersteine zum
Tragen, wobei sämtliche
Hochpunkte aller künstlicher
Pflastersteine einer Lage eine gemeinsame Ebene bilden. Die aufliegende
nächste
Pflastersteinlage hat somit trotz der profilierten Oberflächen der
Trittseiten der Pflastersteine eine Gründungsebene, auf der sie aufliegen kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren im Weiteren erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1:
Eine erste Ausführungsform
eines künstlichen
Pflastersteins aus Beton dessen Oberflächengestaltung (äußere Kontur
und Profil der Oberfläche)
der eines natürlichen
Pflastersteins entspricht in perspektivischer Ansicht (perspektivische
Ansicht);
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2:
Den Pflasterstein gemäß 1 in
einem schematischen Querschnitt zur Verdeutlichung des Oberflächenprofils;
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3:
Eine Draufsicht auf die Trittfläche desselben
Pflastersteins unter Darstellung von jeweils zwei an jeder der vier
Seitenflächen
angelegter Abstandshalter mit einer gemeinsam gebildeten äußeren rechteckartigen
Umrisslinie;
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3A,B,C,D: Eine Draufsicht auf die Trittfläche von
Abwandlungen der Ausführungsform
des Pflastersteins nach 1-3;
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3E:
Einen Ausschnitt eines Pflastersteinverbundes von vier Pflastersteinen
mit unterschiedlichen äußeren Konturen
und Oberflächenprofilen,
unter Darstellung der anliegenden Abstandshalter und der sich ausbildenden
Fugen;
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4:
Eine schematische Darstellung einer der Betonformen und dessen Druckplatte
der zu verwendenden Vorrichtung zur Herstellung der künstlichen
Pflastersteine mit natürlicher
Oberflächengestaltung
und des dazu entsprechend dem natürlichen Steinprofil gefrästen Profils
der Druckplatten der Betonformen;
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5:
Die Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Pflastersteine
in Vorderansicht;
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6:
Eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Schnittlinie
C-C in 5, insbesondere unter Darstellung einer Unteransicht
der Matrix der Druckplatten und einer unter diesen querverschobenen
Reinigungsbürste;
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7:
Eine vorteilhafte Ausbildung der Druckplatte mit äußerem überkragenden
Rand und eingearbeitetem Fasennegativ, welches nur teilweise umlaufend
entsprechend der gebrochenen Fase eines natürlichen Pflastersteins eingearbeitet
ist;
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8:
Eine Vorrichtung mit rotierender Bürste zur Nachbearbeitung der
Oberflächen
des Pflastersteins aus Beton im abgebundenen Zustand;
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9:
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß 5;
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10:
Ein Steinpaket aus vierzig in der Oberflächengestaltung individualisierten
Pflastersteinen in ungebundenem Zustand nach dem Ausstoß aus der
Formenmatrix;
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11:
Eine weitere Ausführungsform
des künstlichen
Pflastersteins in perspektivischer Darstellung, welcher sich an
den Seitenflächen
zur Bodenfläche
hin leicht konisch verbreitert, wobei einzelne zur Bodenfläche verlaufende
Seitenabschnitte stärker
nach außen
gezogen sind und diese im Steinverbund als integrierte Abstandshalter
wirken, so dass keine zusätzliche
Anlage von äußeren Abstandshaltern
notwendig ist;
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12:
Den Pflasterstein gemäß 11 in einem
schematischen Querschnitt unter Darstellung seiner zur Bodenfläche hin
sich verbreiternden Form, wobei in dieser Richtung keine Hinterschneidung
in den Seitenflächen
angelegt ist;
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13a, 13b:
Einen Ausschnitt eines Pflastersteinverbundes aus individualisierten
Steinen gemäß 11 und 12;
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14:
Eine Draufsicht auf den Pflasterstein gemäß 11 und 12 unter
Darstellung der teilweise bereits von der Trittfläche zur
Bodenfläche
verlaufenden, nicht hinterschnittenden Seitenabschnitte, von welchen
jeweils zwei stärker
nach außen
gezogene Abschnitte als integrierte Abstandshalter an den vier Seitenflächen des
Pflastersteins wirken.
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1 zeigt
einen künstlichen
Pflasterstein mit Natursteinoptik gemäß der Erfindung in perspektivischer
Ansicht. Der künstliche
Pflasterstein 1 weist vier Seitenflächen 4 auf, die entsprechend
der Kontur 2 über
der gesamten Steinhöhe
gleich geformt sind. Die Kontur 2 ist unregelmäßig und
folgt dem Verlauf entsprechend eines natürlichen Pflastersteines. Weiterhin
zeigt die dargestellte Ausführungsform
Abstandshalter 3, die in die Seitenflächen 4 des künstlichen
Pflastersteines 1 eingearbeitet sind. In der dargestellten
Ausführungsform
weist jede Seitenfläche 4 des
künstliches
Pflastersteines 1 jeweils zwei Abstandshalter 3 auf.
Die Abstandshalter 3 können
dabei so angeordnet sein, dass sie mit den entsprechenden Abstandshaltern
weiterer künstlicher
Pflastersteine korrespondieren. Beim Verlegen der künstlichen
Pflastersteine gemäß der vorliegenden
Erfindung stoßen
dann die Abstandshalter der jeweiligen künstlichen Pflastersteine aneinander.
Durch diesen Kunstgriff wird in vorteilhafter Weise eine maschinelle Verlegung
der künstlichen
Pflastersteine ermöglicht, wobei
ein einerseits gleichmäßiges, jedoch
andererseits natürlich
wirkendes Pflasterbild erzeugt wird. Weiterhin wird durch die Verwendung
der Abstandshalter ein geeignetes und naturnahes Fugenbild erzeugt.
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Die
dargestellte Ausführungsform
weist die Fase 5 auf. Die Fase 5 folgt der Kontur 2 und
bildet einen Übergang
zu der Trittfläche 6.
In der dargestellten Ausführungsform
ist aus zeichnerischen Gründen die
Trittfläche 6 nicht
profiliert dargestellt.
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Wie
bereits ausgeführt
weisen die Abstandshalter 3 eine Höhenerstreckung auf, die nicht
bis in die Ebene der Trittfläche 6 reicht.
Geeigneterweise haben die Abstandshalter 3 eine Höhenerstreckung von
etwa der Hälfte
bis zu zwei Dritteln der Höhe
des künstlichen
Pflastersteines 1.
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2 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch einen künstlichen Pflasterstein gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der künstliche
Pflasterstein 1 weist die profilierte Trittfläche 6 auf
sowie eine plane Bodenfläche 7.
Die Seitenflächen 4 folgen
in ihrem Verlauf der Kontur 2. Die Trittfläche 6 hat
eine Profilierung 8, die einer natürlichen Profilierung entspricht.
Geeigneterweise wird als Vorlage für die natürliche Profilierung 8 ein
natürlicher
Pflasterstein verwendet. Näheres
hierzu wird nachfolgend noch erläutert.
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In
die natürliche
Profilierung 8 sind Hochpunkte 10 eingearbeitet.
Diese sind strichpunktartig dargestellt. Die Unterscheidung zwischen
natürlicher Profilierung 8 und
Hochpunkten 10 erfolgt nur zum Zwecke der Beschreibung.
Der nach der vorliegenden Erfindung gefertigte künstliche Pflasterstein weist
eine Trittfläche 6 auf,
bei der die natürliche
Profilierung 8 unter Einarbeitung der Hochpunkte 10 zu einer
Trittflächenprofilierung 9 führt, die
die Merkmale der natürlichen
Profilierung 8 und der Hochpunkte 10 in sich vereint.
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Die
Dimensionierung des künstlichen
Pflastersteines ist nicht kritisch. Sie kann in allen geeigneten
Größen erfolgen,
insbesondere handelsüblichen Größen. Eine übliche Pflastersteinhöhe beträgt zwischen
75 und 80 mm.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf die Trittfläche 6 eines
künstlichen
Pflastersteines 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Pflasterstein 1 weist eine Kontur 2 auf,
die ebenfalls von einem natürlichen Pflasterstein
abgenommen werden kann. Die dargestellte Ausführungsform weist an jeder Seitenfläche 4 zwei
Abstandshalter 3 auf. Die Abstandshalter 3 sind in
der dargestellten Ausführungsform
so angeordnet, dass die Ebenen, gebildet durch die jeweils äußersten
Punkte der Abstandshalter, nahezu ein Rechteck bilden.
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Das
Trittflächenprofil 9 ist
durch geschlängelte
Linien zeichnerisch angedeutet. In das Trittflächenprofil 9 sind
die Hochpunkte 10 eingearbeitet. Aus zeichnerischen Gründen sind
die Hochpunkte 10 als Kreise dargestellt. Die Hochpunkte 10 können jede
beliebige Form annehmen, soweit sie in ihrer Optik einem natürlichen
Verlauf eines Steinprofils entsprechen. Die dargestellte Ausführungsform
ist eine bevorzugte Ausführungsform,
bei der vier Hochpunkte 10 in das Trittflächenprofil 9 eingearbeitet sind.
Dabei befindet sich jeweils ein Hochpunkt in einem Quadranten der
Fläche
des Trittflächenprofils 9. Im
Sinne der Erfindung können
bei einer in einem Produktionsablauf gefertigten Lage der künstlichen Pflastersteine
die Hochpunkte 10 der jeweiligen einzelnen Pflastersteine
unterschiedlich angeordnet sein. Erfindungswesentlich ist dabei
alleine, dass diese jeweils auf die jeweiligen Quadranten des Trittflächenprofils 9 verteilt
sind und die Hochpunkte dieselbe Höhe aufweisen. Hieraus ergibt
sich ein ungleichmäßiges und
natürliches
Erscheinungsbild für
den späteren
Pflasterverbund, während
gleichzeitig durch sämtliche
Hochpunkte eine gemeinsame Ebene gebildet wird, die ein Abrütteln mittels
Rüttelplatte oder Ähnlichem
ermöglicht.
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3A zeigt
einen Pflasterstein in der Draufsicht auf die Trittfläche 6 nach 3,
wobei die dargestellte Ausführungsform
eine Abwandlung der Ausführungsform
nach 3 ist. In der dargestellten Ausführungsform
nach 3A sind die Abstandshalter 3 so ausgeführt, dass
die Ebenen, gebildet durch die jeweiligen äußeren Punkte der Abstandshalter, eine
Keilform bilden. Diese Ausführungsform
ist insbesondere zur Verlegung der Pflastersteine bei der Bildung
von Bögen
oder Radien geeignet. Der Radius wird dabei im Wesentlichen durch
die Geometrie der Pflastersteine bestimmt, d.h. die Ausgestaltung der
zuvor genannten Keilform. Die Ausführungsformen nach 3 und 3A zeichnen
sich insbesondere dadurch aus, dass sie aufgrund der Abstandshalter
zur maschinellen Verlegung geeignet sind.
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Die 3B, 3C sowie 3D zeigen weitere
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Pflastersteines
nach 3. Aus den zuletzt genannten Figuren ist ersichtlich,
dass die jeweiligen Pflastersteine des späteren Pflasterverbundes unterschiedliche
und individualisierte Konturen 2 sowie Trittflächenprofile 9 aufweisen.
Bei den dargestellten Ausführungsformen
zeigen die Abstandshalter 3 jeweils Ausgestaltungen im
Sinne der Ausbildung nach 3 und sind
somit insbesondere zur maschinellen Verlegung von Flächen geeignet.
Im Zusammenspiel der Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Pflastersteine
nach 3, 3B, 3C sowie 3D sowie
weiterer nicht dargestellter individualisierter Ausführungsformen
ergibt sich nach der Verlegung ein Pflasterverbund mit natürlichem
Erscheinungsbild.
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3E zeigt
einen Ausschnitt eines Pflasterverbundes, darstellend vier erfindungsgemäße Pflastersteine
mit der willkürlichen
Bezifferung 23, 24, 31 sowie 32 bei
der Flächenverlegung
mit im Wesentlichen geradem Fugenverlauf. Die Figur zeigt die vorteilhafte
Wirkung der Abstandshalter. Die Abstandshalter erlauben ein kontaktierendes
Anlegen der jeweiligen künstlichen
Pflastersteine, wobei die jeweiligen Abstandshalter kontaktieren.
In der dargestellten Ausführungsform
ist ebenfalls ersichtlich, dass auch ein fugenübergreifendes Verlegen in vereinfachter Weise
möglich
ist. Unter fugenübergreifendem
Verlegen ist dabei das um jeweils einen halben Stein versetzte Verlegen
gemeint, wodurch die Querfugen keine durchgehende Linie bilden (Mauersteinverband).
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4 zeigt
den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung künstlicher
Pflastersteine mit natursteinnaher Optik. Die Vorrichtung umfasst
die Form 11, wobei die Form 11 entsprechend der
zuvor genannten Kontur 2 ausgeformt ist. Die Form 11 liegt
auf der Unterlage 14 auf, die die Form 11 nach
unten abschließt.
Oberhalb der Form 11 ist die Druckplatte 12 angeordnet,
die eine Profilierung aufweist. Die zuletzt genannte Profilierung
wird nachfolgend Druckplattenprofil 18 genannt und stellt
das Negativ zu dem späteren
Trittflächenprofil 9 (3)
dar. In der Funktion bilden die Form 11, die Unterlage 14 sowie
die Druckplatte 12 gemeinsam die Kaverne 13, in
der der künstliche Pflasterstein
geformt wird.
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Geeigneterweise
kann das Druckplattenprofil 18 von einem natürlichen
Pflasterstein abgenommen werden. Geeignete Methoden hierzu sind
bekannte laseroptische Verfahren mit nachfolgender Fräsung der
Druckplatte 12. Entsprechendes gilt für die Form 11, bei
der die Kontur 2 des entsprechenden natürlichen Pflastersteines auf
die Form übertragen
wird. Mittels bekannter CAD-Methoden können in diesem Arbeitsschritt
die bevorzugten Ausführungsformen
verwirklicht werden, bei denen ein oder mehrere Abstandshalter 3 in
die Form 11 mit eingefräst
werden und/oder ein oder mehrere Hochpunkte 10 in das Druckplattenprofil 18 miteingefügt werden. Es
versteht sich, dass sowohl das Druckplattenprofil 18 der
Druckplatte 12 als auch die Form 11 als Negativformen
ausgeführt
sind und folglich sowohl Hochpunkte als auch Abstandshalter in Form
von Aussparungen in der Form 11 als auch dem Druckplattenprofil 18 vorzusehen
sind.
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Zur
Herstellung des künstlichen
Pflastersteines gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Form 11 auf die Unterlage 14 aufgelegt
und eine vorbestimmte Menge einer geeigneten Betonmischung in die
Kaverne 13 gefüllt.
Anschließend
wird unter Wirkung der Hydraulik 15 die Druckplatte 12 in
die Form 11 gepresst. Dabei wird die Betonmasse verdichtet und
entsprechend der Ausgestaltung der Form 11 sowie der Druckplatte 12 geformt.
Nach hinreichender Verformung und/oder bereits teilweiser Verfestigung der
Betonmasse kann die Form 11 angehoben werden, wie dies
mittels Pfeil B angezeigt ist. Unter Wirkung der Druckplatte 12 bleibt
der Pflastersteinrohling auf der Unterlage 14 liegen. Alternativ
in nicht dargestellter Ausführungsform
kann die Unterlage 14 nach unten verfahren werden, wobei
gleichzeitig der Betonrohling aus der Kaverne 13 mittels
Druckplatte 12 nach unten ausgepresst wird. Die Betonrohlinge stehen
dann zur weiteren Endbearbeitung zur Verfügung. Als Betonrohlinge werden
dabei die geformten aber noch nicht ausgehärteten künstlichen Pflastersteine verstanden.
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Die
in 4 dargestellte Einrichtung weist in bekannter
Weise die Druckplattenaufnahme 17 auf, an der die Druckplatte 12 mit
der dazugehörigen
Hydraulikeinrichtung 15 befestigt ist und an der sich diese
während
des Pressvorganges abstützt.
In der dargestellten Ausführungsform
ist zwischen der Druckplattenaufnahme 12 und der Hydraulikeinrichtung 15 das
Distanzblech 16 angeordnet. Das Distanzblech 16 findet
insbesondere Verwendung in der Ausführungsform, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung zeitgleich
eine Mehrzahl von unterschiedlichen künstlichen Pflastersteinen erzeugt.
Dies wird nachfolgend in 5 weitergehend erläutert.
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5 zeigt
eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung
künstlicher
Pflastersteine in der bevorzugten Ausführungsform zur gleichzeitigen
Herstellung mehrerer Pflastersteine. Die dargestellte Ausführungsform
umfasst eine Säulenführung 20 zur
Aufnahme der weiteren Baugruppen. Die Ausführung als Säulenführung ist nicht erfindungswesentlich.
Jede geeignete weitere Gehäuseausbildung
ist dem Fachmann ohne weiteres zugänglich. Weiterhin ist die Druckplattenaufnahme 17 ersichtlich,
unter der mehrere Hydraulikeinrichtungen 15 mit Druckplatten 12 angeordnet
sind. Geeigneterweise sind die Hydraulikeinrichtungen 15 mit
den Druckplatten 12 in Form einer Matrix angeordnet. Unterhalb
der zuletzt genannten Baugruppe befindet sich die Formenmatrix 21,
gebildet durch eine Vielzahl von Formen 11, korrespondierend
zu den jeweiligen Druckplatten 12. Geeigneterweise sind
die jeweiligen Einzelformen, angeordnet in der Formenmatrix 21 sowie
den dazugehörigen
Druckplatten 12 individualisiert. Individualisiert im Sinne der
vorliegenden Erfindung bedeutet, dass jede Einzelform 11 mit
der dazugehörigen
Druckplatte 12 einen künstlichen
Pflasterstein formt, der eine andere Profilierung sowie Kontur aufweist
als jeder andere Pflasterstein der Matrix.
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Hier
greift ein weiterer Kunstgriff der vorliegenden Erfindung. Es zeigte
sich, dass durch die zuvor genannte Individualisierung der künstlichen Pflastersteine
gemäß der vorliegenden
Erfindung jede Form der Matrix jeweils unterschiedliche Volumina aufweist.
Hieraus ergibt sich, dass bei dem Einfahren der Druckplatten 12 diese
unterschiedlich weit eingefahren werden müssen, um in jeweils allen Formen 11 bzw.
Kavernen 13 einer Formenmatrix 21 den gleichen
Pressdruck zu erzeugen. Ein gleichmäßiger Pressdruck auf alle Formen
sowie darin befindliche Betonmassen ist notwendig, um eine gleichmäßige Qualität der späteren künstlichen
Pflastersteine sicherzustellen. Mittels der in 4 beschriebenen Distanzscheibe 16,
angeordnet zwischen der jeweiligen Hydraulikeinrichtung 15 und
der gemeinsamen Druckplattenaufnahme 17 (aufnehmend sämtliche Hydraulikeinrichtungen 15 der
Druckplattenmatrix) kann der jeweilige Abstand der Hydraulikeinrichtung 15 von
der Druckplattenaufnahme 17 individuell eingestellt werden.
Hieraus ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass der Verfahrweg
jeder einzelnen Druckplatte 12 individuell angepasst und
angeglichen werden kann. Mittels Distanzscheibe 16 wird
in Abhängigkeit
des individuellen Volumens der Kaverne 13 der davon abhängige Verfahrweg
der Druckplatte 12 ausgeglichen und für sämtliche Druckeinrichtungen, gebildet
durch die Hydraulikeinrichtung 15 sowie die Druckplatte 12,
vereinheitlicht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
werden die Hydraulikzylinder über
eine gemeinsame Hydraulikleitung gespeist und somit im Sinne von
korrespondierenden Röhren
miteinander verbunden. Durch diese Maßnahme kann eine Feineinstellung
der Vereinheitlichung des Pressdruckes aller Hydraulikeinheiten 15 in
der genannten Matrix erreicht werden.
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Die
zuvor genannten Maßnahmen
ermöglichen
es, dass in sämtliche
Formen 11 der Formenmatrix 21 die jeweils gleiche
Menge an Betonmasse eingefüllt
werden kann, wobei gleichzeitig trotz der unterschiedlichen Volumina
der jeweiligen Kavernen 13 ein gleichmäßiges und qualitativ hochwertiges Produktionsergebnis
erfolgt.
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5 zeigt
weiterhin eine Reinigungsbürste 19.
Die Reinigungsbürste 19 ist
in der Zeichenebene verfahrbar. Näheres hierzu wird in 6 erläutert.
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6 ist
eine Ansicht der Vorrichtung nach 5 gemäß der Schnittlinie
C-C. Dargestellt ist eine Untenansicht der Matrix der Druckplatten 12 mit
der darunter verlaufenden Reinigungsbürste 19. Die Reinigungsbürste 19 ist
so angeordnet, dass sie unterhalb der Matrix der Druckplatten 12 querverschoben werden
kann, soweit die Druckplatten sich in ihrer Ausgangsposition befinden.
Der Verfahrweg der Reinigungsbürste 19 ist
mit dem Doppelpfeil D dargestellt. Vorzugsweise nach jedem Formungszyklus
der künstlichen
Pflastersteine werden die Druckplatten 12 mittels Reinigungsbürste 19 von
möglicherweise anhaftenden
Betonresten gereinigt.
-
7 zeigt
eine vorteilhafte Ausgestaltung der Druckplatte 12. Die
Figur zeigt eine Draufsicht auf das Druckplattenprofil 18,
d.h. der Seite, mit der die Profilierung des künstlichen Pflastersteines erfolgt. Die
Druckplatte 12 weist eine Druckplattenkontur 22 auf,
die mit der Kontur der entsprechenden Form korrespondiert. Die dargestellte
Ausführungsform
ist eine bevorzugte Ausführungsform,
wobei die Druckplatte 12 einen überkragenden Rand 23 aufweist.
Der überkragende
Rand 23 greift bei dem Druckvorgang zwischen den Betonrohling
und die Form 5 ein.
-
Auf
der Innenseite weist der überkragende Rand 23 eine
Randprofilierung 24 auf. Im Übergang von dem Druckplattenprofil 18 zu
dem überkragenden
Rand 23 kann das Fasennegativ 25 in das Gesamtprofil
der Druckplatte 12 eingearbeitet sein. Durch den Kunstgriff,
die Druckplatte 12 mit einem überkragenden Rand 23 zu
versehen, wobei der überkragende
Rand 23 weiterhin ein Randprofil 24 und/oder ein
Fasennegativ 25 aufweist, kann vorteilhafterweise eine
Profilierung und/oder Fasenbildung im oberen Bereich des künstlichen
Pflastersteines bei dem Druckvorgang gebildet werden. Der damit gestaltete
künstliche
Pflasterstein 1 weist folglich in dem Bereich, in dem er
nach der bestimmungsgemäßen Verlegung
für den
Betrachter sichtbar ist, auch im oberen Seitenbereich eine natursteinnahe
Optik aufgrund der entsprechenden Profilierung auf.
-
8 zeigt
eine optionale Nachbearbeitung der künstlichen Pflastersteine. Die
Nachbearbeitung der künstlichen
Pflastersteine erfolgt im abgebundenen Zustand des Betons auf einer
Bürstenstrasse. Dabei
wird der Pflasterstein 1 mittels eines Transportbandes 28 unter
wenigstens einer rotierenden Nachbehandlungsbürste 29 durchgefahren,
wobei unter Wirkung der Bürste
der Zementleim vollflächig und
gleichmäßig abgetragen
wird. Nach dem Abtragen des Zementleims in der Oberflächenstruktur
des künstlichen
Pflastersteines wird die Oberflächenstruktur
im Wesentlichen durch die verbliebene Kornfraktion des Natursteines,
enthalten in der Betonmasse, gebildet. Die erfindungsgemäß eingesetzten Bürsten für die Nachbearbeitung
weisen lange, elastische Borsten mit einer abrasiven Beschichtung
auf.
-
Die
Borsten haben dabei eine Länge
von 150 mm bis 220 mm. Als abrasive Beschichtung können Korund
und/oder Diamantsplitter Verwendung finden, um eine große Härte und
hohe Standfestigkeit zu erzielen.
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Weiterhin
wird die Nachbehandlungsbürste 29 erfindungsgemäß mit einer
hohen Drehzahl gefahren, im Bereich von 1500 bis 2800 U/min. Ebenfalls
ist es wesentlich, dass der maximale Abstand der rotierenden Bürste zur
behandelnden Oberfläche etwa
die halbe Borstenlänge
beträgt.
-
Aus
diesem Kunstgriff ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die einzelnen
Borsten mit hoher Geschwindigkeit und damit hoher abrasiver Kraft
auf die zu behandelnde Oberfläche
auftreffen.
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Eine
besonders geeignete Betonrezeptur für die Herstellung der erfindungsgemäßen künstlichen Pflastersteine
umfasst einen herkömmlichen
Beton mit Zuschlägen,
wobei die Zuschläge
eine Natursteinkörnung
umfassen, die beim Brechen von Natursteinen entstehen. Vorteilhafterweise
handelt es sich bei der Natursteinkörnung um eine ungesiebte ordinäre Bruchfraktion.
Geeignete Körnungen
umfassen Korngrößen von
0,01 bis 5 mm. Optional können
der Bruchssteinfraktion geeignete Natursande mit Korngrößen von
0,01 bis 0,03 mm zugesetzt werden. Die Zuschlagstoffe können in
einem Mischungsverhältnis von
350 kg bis 380 kg Zement auf 1840 kg bis 1870 kg Zuschlagstoffe
pro m3 Fertigbetonmischung zugegeben werden.
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9 zeigt
eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung zur Herstellung künstlicher
Pflastersteine gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Formenmatrix 21 mit den Einzelformen 11 sind
die jeweiligen Druckplatten 12 zugeordnet. Jede Druckplatte 12 wird
von einer Einzelhydraulik 15 angesteuert, welche die Distanzscheiben 16 als
Anschlagbegrenzung aufweisen. Die Einzelhydraulikeinrichtungen 15 sind auf
der Druckplattenaufnahme 17 angeordnet. Die einzelnen Hydraulikeinrichtungen 15 werden
durch die Hydraulikhauptspeisungseinrichtung 31 gemeinsam
angesteuert. In der dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen
Hydraulikeinrichtungen 15 durch eine gemeinsame Speiseleitung 32 nach
dem Prinzip der kommunizierenden Röhren miteinander verbunden.
Die Druckplattenaufnahme kann mit den dazugehörigen und auf ihr angeordneten
Baugruppen durch die Druckplattenhydraulikeinrichtung 33 angehoben
oder abgesenkt werden. Die kombinierten Bewegungen, bewirkt durch
die Druckplattenhydraulikeinrichtung 33 sowie die einzelnen
Hydraulikeinrichtungen 15, führen zu einer erhöhten Bewegungsgeschwindigkeit,
sowohl beim Einführen
als auch Herausfahren der Druckplatten 12.
-
10 zeigt
eine Draufsicht auf ein Steinpaket, gebildet aus vierzig unterschiedlich
individualisierten erfindungsgemäßen künstlichen
Pflastersteinen. Das Steinpaket zeigt die Lage nach dem Ausstoß aus der
Formenmatrix. Zur weiteren Bearbeitung kann das Steinpaket nachgehärtet und/oder
einer Bürstenbehandlung
unterzogen werden. Abschließend
wird das Steinpaket maschinell zusammengeschoben und bildet somit
eine Transportlage gemäß den vorherigen
Ausführungen.
-
In 11 ist
eine weitere Ausführungsform 41 des
künstlichen
Pflastersteins in perspektivischer Darstellung gezeigt. Dieser Pflasterstein
besitzt im Gegensatz zu den separaten Abstandshaltern der Pflastersteine
gemäß 1 – 3E in
den Seitenflächen
des Steines integrierte Abstandshalter. Der Pflasterstein besitzt
an seinen Seitenflächen 42,43,44,45 nach
unten zur oberen Kontur 57 vergrößerte Konturen, wobei einzelne
Seitenabschnitte 49-56 stärker nach außen gezogen
sind und diese im Steinverbund als integrierte Abstandshalter wirken, so
dass keine zusätzliche
Anlage von äußeren, plötzlich radial
vorspringenden Abstandshaltern notwendig ist.
-
Die
einzelnen stärker
nach außen
gezogenen Seitenabschnitte 49-56 gewährleisten insofern den Abstand
der Pflastersteine 41.
-
Die
seitlich stärker
nach außen
gezogenen Seitenabschnitte sind im Regenfall auch schon an der oberen
Kontur 57 im Bereich der Trittfläche 46 des Steines
als vorspringend zu erkennen, können jedoch
auch erst im unteren Bereich des Steines vorspringen.
-
Im
Gegensatz zu herkömmlichen
Abstandshaltern, wie diese bei der ersten Ausführungsform des Pflastersteins 1 verwirklicht
sind, setzen die integrierten Abstandshalter sich jedoch nie mit
einem abrupten Wechsel aus dem Konturverlauf von der Trittfläche 46 zur
Bodenfläche 47 ab
und sind daher in der Kontur der Seitenabschnitte 49-56 integriert.
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Im
Pflastersteinverbund sind gemäß 13 diese integrierten Abstandshalter an
den einzelnen Pflastersteinen 41, 41', 41'' jeweils so angeordnet, dass sie
mit entsprechenden Abstandshaltern weiterer künstlicher Pflastersteine korrespondieren.
Die sich insofern zwischen den integrierten Abstandshaltern ausbildenden
Kontaktstellen der Steine gewährleisten
ein problemloses Abstapeln der Steinlagen und geben bei der Verlegung
der Fläche
der Pflastersteine die erforderlichen Abstände vor, wobei sich Steinfugen 58, 59 bilden.
-
Die
optische Breite der Steinfugen 58, 59 ergibt sich
aus der Tiefe der verfüllten
Fuge, die durch die leicht konische Form der sich zur Bodenfläche verbreiternden
Pflastersteine bei oberflächenbündiger Fugenverlegung
eine breite Fuge und bei von der Oberfläche des Steins zurückliegender
Verfüllung eine
optisch schmalere Fuge ergibt.
-
Durch
die spezielle Anordnung der Kontaktstellen zwischen den integrierten
Abstandshaltern kann sowohl ein Kreuzfugenverband als auch ein versetzter
Verband verlegt werden.
-
Auch
das Verlegen von Radien und Kreisen ist problemlos möglich.
-
In
den Ausführungsformen
gemäß 11 – 14 weist
der künstliche
Pflasterstein 41, 41', 41'' in
der Profilierung der Trittfläche 46 wie
beim Pflasterstein 1 und dessen Abwandlungen '2',... bis '40' ebenfalls
vier Hochpunkte 60, 61, 62, 63 auf,
die in die Profilierung eingearbeitet sind. Die Hochpunkte sind
wiederum so ausgebildet, dass sie gemeinsam in ihrer höchsten Erstreckung
eine Ebene bilden, parallel zur profillosen Bodenfläche des
künstlichen Pflastersteins.
Durch diesen Kunstgriff sind die künstlichen Pflastersteine zum
Transport ohne Weiteres stapelbar. Weiterhin ergibt sich hieraus
der Vorteil, dass nach der Verlegung der Pflastersteine der Pflastersteinverbund
mittels Rüttelplatten
oder Ähnlichem befestigt
werden kann.
-
- 1
- Künstlicher
Pflasterstein
-
- Abwandlungen
davon:
- '2','3',... bis '40'
-
- 2
- Kontur
- 3
- Abstandshalter
- 4
- Seitenfläche
- 5
- Fase
- 6
- Trittfläche
- 7
- Bodenfläche
- 8
- Natürliches
Profil (Profilierung)
- 9
- Trittflächenprofil
- 10
- Hochpunkte
- 11
- Form
(Einzelform)
- 12
- Druckplatte
- 13
- Kaverne
- 14
- Unterlage
- 15
- Hydraulikeinrichtung
- 16
- Distanzscheibe
- 17
- Druckplattenaufnahme
- 18
- Druckplattenprofil
- 19
- Reinigungsbürste
- 20
- Säulenführung
- 21
- Formenmatrix
mit Einzelformen
- 22
- Druckplattenkontur
- 23
- Überkragender
Rand
- 24
- Randprofil
- 25
- Fasennegativ
- 26
-
- 27
-
- 28
- Transportband
- 29
- Nachbearbeitungsbürste
- 30
- Borste
- 31
- Hydraulikhauptspeisungseinrichtung
- 32
- Hydraulikspeiseleitung
- 33
- Druckplattenhydraulikeinrichtung
- 41
- Künstlicher
Pflasterstein (konisch)
- 41'-41''
- künstlicher
Pflasterstein (konisch mit abgeänderter
Kontur und Profil)
- 42-45
- Seitenflächen
- 46
- Trittfläche
- 47
- Bodenfläche
- 48
- an
den Seitenflächen
nach außen
aus der Kontur vorspringende
-
- Seitenabschnitte
- 49-56
- einzelne
davon stärker
nach außen
gezogene Seitenabschnitte
- 57
- obere
Kontur
- 58,
59
- Fugen
im Pflastersteinverbund
- 60-63
- Hochpunkte