DE69019941T2

DE69019941T2 - Verfahren zum künstlichen Altern von Bausteinen.

Info

Publication number: DE69019941T2
Application number: DE69019941T
Authority: DE
Inventors: Tonny Vankeirsbilck
Original assignee: OLIVIER BOUWMATERIALEN bvba
Current assignee: OLIVIER BOUWMATERIALEN bvba
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2010-12-01
Also published as: DE69019941D1; ATE123436T1; EP0436482A2; ES2075190T3; EP0436482A3; EP0436482B1; BE1003653A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum künstlichen Altern von aus Ton hergestellten und ofengebrannten Ziegelsteinen.
Bis heute kann bei ofengebrannten Ziegelsteinen aus Ton, die für Innen- und Außenverblendungen geeignet sind, eine Klassifizierung je nach der Art der Formgebung und des Brennverfahren vorgenommen werden.
Nach den Formgebungsverfahren wird wie folgt unterschieden:
Steine, die durch Strangpressen hergestellt werden,
handgeformte Fassadensteine
und Fassadenformsteine.
Die Brennbehandlung kann in den folgenden Arten von Öfen durchgeführt werden:
Normal- oder Schutzgasöfen,
offenen Öfen,
Reiseöfen
und Reduktionsöfen.
Um die Nachfrage an Fassadensteinen zu decken, die benötigt werden, um Neubauten ein rustikales Aussehen zu verleihen oder historische oder rustikale Bauten zu restaurieren oder zu instandzusetzen, gab es bisher nur eine einzige Lösung, die darin bestand, daß aus dem Abbruch von baufälligen Bauwerken stammende Steine verwendet oder Verblendungen aus "rustikalen- oder historischen Fassadensteinen" vorgesehen wurden.
Bei den zurückgewonnenen Steinen handelt es sich um ofengebrannte Tonsteine, die beim Abbruch von Gebäuden zur Wiederverwendung geborgen werden. Sie werden vereinzelt und gereinigt. An ihnen haften im begrenzten Umfang Mörtelreste.
Sie werden bei neuen Bauwerken im rustikalen oder historischen Stil verwendet, wo im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen den einzusetzenden Steinen und bestehenden Mauerwerken keine besonderen Anforderungen gestellt werden können. Neue Fassadensteine können ebenfalls verwendet werden, wobei es jedoch offensichtlich nicht möglich ist, mit solchen neuen Steinen das Aussehen eines alten Mauerwerks zu erreichen.
Die zurückgewonnenen Steine weisen aufgrund ihrer mehrjährigen Aussetzung an Witterungseinflüsse sowie infolge der Abbrucharbeiten, der Verladung, des Transports, des Abladens und der Reinigung Scharten und unregelmäßige Formen sowie ein rauhes Aussehen auf der Verblendungsseite auf.
Sie werden häufiger als Fassadensteine in Verblendungen für alle Arten von Mauerwerkssichtflächen verwendet.
Angesichts der Tatsache, daß ähnliche Steine und Steine der gleichen Bezeichnung aus verschiedenen Ziegelöfen stammen können, ergibt sich eine auffällige Farbnuancierung, die noch durch die Reste der verwendeten verschiedenen Mörtel verstärkt wird.
Wiedergewonnene Steine sind mit den folgenden Nachteilen behaftet:
- der Schwierigkeit, eine ausreichende Menge von aus ein und derselben Abbruchpartie stammenden Steinen bereit zustellen,
- der Schwierigkeit, Steine gleicher Abmessungen und außerdem Steine zu finden, die ein gleiches äußeres Aussehen haben und einen ästhetischen Eindruck machen
- der Schwierigkeit, Steine von zur Wiederverwendung ausreichender Qualität in ausreichenden Stückzahlen zu beschaffen, und
- dem Problem, daß es unmöglich ist, im Hinblick auf die wiedergewonnenen Steine irgendeine Garantie zu über nehmen.
Bei der Herstellung von "rustikalen oder historischen" Fassadensteinen mit möglichst gleichen Abmessungen, gleichen Festigkeitseigenschaften und dem gleichen Aussehen wie die ursprünglichen oder erwünschten Fassadensteine besteht der Hauptnachteil darin, daß das Aussehen, die Form und die Farbe der neuen Steine nie den Originalsteinen entsprechen.
Aus der Druckschrift DE-A-2922393 ist ein Verfahren zur Behandlung von Bauelementen als Beläge für Wege oder überdachte Flächen bekannt, bei dem die Elemente in einer Trommel umgewälzt werden, und zwar nicht um ihnen das Aussehen von altem Mauerwerk zu verleihen, sondern um ihre Ecken und Kanten abzurunden, damit die Fußgänger nicht stolpern oder straucheln. Dieses bekannte Verfahren besteht darin, daß die Pflastersteine in einer Trommel mit glatter Wandung umgewälzt werden. Hier erfolgt eine Beschränkung auf die Abrundung der Ecken und das Abschleifen der Kanten, wobei darauf geachtet wird, daß die parallelflachen Flächen der Pflastersteine absolut eben und unbeschädigt bleiben.
Der Pflastersteinkörper erfährt keinerlei Beschädigung und hat somit kein altes oder rustikales Aussehen mehr.
Nun ist die gewünschte Zielsetzung aber dahingehend, einem alten wiedergewonnenen Stein nicht nur eine rauhe Oberfläche zu verleihen ähnlich der, wie sie sich nach mehrjähriger Aussetzung an Witterungseinflüsse ergibt, sondern auch für Scharten und eine unregelmäßige Formgebung an der Verblendungsseite des Steinkörpers zu sorgen.
Nach dem Verfahren gemäß der Druckschrift DE-A-2922343 ist diese Zielsetzung nicht zu erreichen. Nach diesem Verfahren können nicht die Abnutzungserscheinungen imitiert werden, wie sie sich beim Trennen zweiter durch Zement miteinander verbundener Steine mittels eines Meißels ergeben, und kann keine Anpassung der Schnittform an Anforderungen erfolgen, die zur Gewährleistung der Ähnlichkeit von für die Restauration von historischen Bauwerken verwendeten Steinen gestellt werden. Die vorliegende Erfindung dient dem Zweck, diesen Nachteil auszuschalten, und hat ein Verfahren zum Gegenstand, um neuen Steinen das Aussehen alter Fassadensteine zu verleihen, zu dem verschiedenen Arten von Beschädigungen, eine rauhe Oberfläche auf der Verblendungsseite sowie abgenutzte und abgerundete Seiten gehören, wie sie durch Abbrucharbeiten, Transport und Abladen, Reinigen und mehrjährige Aussetzung an Witterungseinflüsse entstehen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren:
- wird die Innenauskleidung einer drehbaren Trommel mit Hindernissen, Vorsprüngen bzw. Unebenheiten versehen,
- werden die ofengebrannten Steine in die Trommel ein gesetzt,
- wird die Trommel in Bewegung gesetzt dergestalt, daß die Steine eine bestimmte Zeit lang übereinanderstürzen und auf die Hindernisse, Vorsprünge und Oberflächen unebenheiten aufprallen,
- und werden die verschiedene Formveränderungen auf weisenden Steine an einer von der Trommel entfernten Stelle abgekippt.
Anschließend werden die Steine sowie Mörtel, Schutt bzw. Wasser in eine bewegliche Auflage gegeben und die Auflage in Bewegung gesetzt dergestalt, daß die Steine eine bestimmte Zeit lang übereinanderstürzen sowie auf die Hindernisse, Vorsprünge und Unebenheiten aufprallen, wobei anschließend die verschiedene Formveränderungen und Mörtelablagerungen aufweisenden Steine an einer von der Auflage entfernten Stelle abgekippt werden. Die nach einem solchen Verfahren behandelten Steine verlieren ihre scharfen Kanten und erlangen das Aussehen alter Steine oder ein rustikales Aussehen.
Bevorzugt kommt eine Trommel mit abnehmbaren Hindernissen zum Einsatz, deren Drehantrieb dazu führt, daß die Steine übereinanderstürzen.
Die Zugabe von Mörtel in die Trommel kann nach Behandlung der Steine in der Trommel erfolgen, bei der die Steine übereinanderstürzen, wird jedoch bevorzugt wird gleichzeitig mit der vorerwähnten Behandlung vorgenommen. Die Mörtelzugabe kann ebenfalls während des Abkippens oder nach dem Abkippen oder während der Stapelung der Steine erfolgen, wobei im letztgenannten Fall die Steine lagenweise behandelt werden.
Weitere Besonderheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
In den Zeichnungen zeigen die Figuren 1 bis 4 verschiedene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. In den Figuren ist eine als Beispiel anzusehende Vorrichtung dargestellt.
Bei den Figuren 1, 3 und 4 handelt es sich um Seitenansichten einer als Beispiel zu betrachtenden Vorrichtung, die in Figur 3 teilweise weggebrochen gezeichnet ist, während die Figur 2 eine teilweise weggebrochene Endansicht der Vorrichtung zeigt bei der eine Verschlußklappe hochgezogen ist.
Erfindungsgemäß werden die frischen ofengebrannten Steine 2 auf eine bewegliche Auflage gegeben, bei der es sich zum Beispiel um einen Bandförderer 13 handeln kann, der die Steine in einen mit Sand und Druckluft arbeitenden Strahltunnel 4 und in einen Blastunnel 22 transportiert, in dem die Sandreste mittels Druckluftstrahl entfernt werden. Sand und Steinschutt werden in Behältern 30, 31 gesammelt, die unterhalb der vorerwähnten Tunnel 4 und 22 angeordnet sind.
Danach gelangen die Steine auf eine weitere bewegliche Auflage, die zum Beispiel aus einer Trommel besteht, die drehend angetrieben wird, damit die Steine 2 eine bestimmte Zeit lang übereinanderstürzen, wobei die Steine 2 ihre scharfen Kanten verlieren und Beschädigungen erfahren, die ihnen das Aussehen alter Steine oder ein rustikales Aussehen verleihen.
Die Trommel 1 wird mit Hilfe eines Motors 3 drehend angetrieben. Dieser Motor 3 ist auf einem Wipptisch 10 befestigt, der eine bestimmte Anzahl von Halterungen 11 mit Gummirädern 12 trägt. Mehrere Gummiräder 12 sitzen auf Achsen, die entlang dieser Fläche verteilt sind dergestalt, daß die Trommel auf dem Untergestell gehalten wird. Die vorgenannten Räder 12 können um eine Achse B-B parallel zur Achse A-A drehen. Es erfolgt eine Bewegung, durch welche die Trommel 1 dreht. Die zylindrische Trommel besitzt an jedem Ende einen Ringflansch 20, der gegen die Führungsräder 27 anliegt.
Die Führungsräder 27 sind auf Achsen 23 angeordnet, die an Halterungen 21 befestigt sind. Diese Führungsräder erfüllen die Funktion von Anschlägen, um jegliche Verschiebung der Trommel 1 in einer Richtung senkrecht zur Drehbewegung der Trommel 1 zu verhindern.
Eine Anwendungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nachstehend beschrieben. So ist die Trommel 1 zum Beispiel an der Innenseite mit verschiedenen Arten von abnehmbaren Hindernissen, Unebenheiten und Vorsprüngen 5 versehen (siehe Figur 2).
Diese Unebenheiten oder Vorsprünge 5, die von der Form und von den Abmessungen her verschieden sein können, dienen dem Zweck, verschiedene Veränderungen in bezug auf Form und Abmessungen herbeizuführen oder hierauf während der Drehung der Trommel 1 relativ zur Achse A-A (Pfeil R in Figur 1) einzuwirken. Diese Trommel 1 wird durch Drehung bzw. eine ruckweise oder hin- und hergehende Bewegung angetrieben.
Die Vorsprünge 5 sind austauschbare Hindernisse, die verschiedene Formen und Abmessungen haben können, und allgemein aus Stahl hergestellt und abnehmbar montiert, so daß sie leicht entfernt und ausgewechselt werden können.
Die Trommel 1 ist mit zwei Öffnungen 6, 7 versehen, die mit Hilfe einer Klappe 8 geschlossen werden. Die Klappe 8 besteht aus einer Platte, die entlang der Schienenrille 9 verschoben werden kann. Die Klappe 8 wird angehoben, um an dieser Stelle die von einem Förderband 13 kommenden Steine in die Trommel einzuführen. Die Steine werden schließlich befeuchtet.
Nachdem die Trommel 1 langsam in Gang gesetzt wurde, um die Steine 2 auf die volle Länge der Trommel 1 zu verteilen, wird auf die Drehzahl hochgefahren, welche für die Hindernisse oder Vorsprünge 5 erforderlich ist, um die gewünschten Scharten auszubilden.
Die Art der Behandlung, die Drehzahl und die Dauer der Behandlung werden in Abhängigkeit von der jeweiligen Art von Steinen und von dem jeweils gewünschten Resultat festgelegt. Die Parameter können beispielsweise im voraus durch Versuche ermittelt oder auf der Basis von in bestimmten Abständen durchgeführten Sichtkontrollen geändert werden. Die Befehle können ebenfalls im voraus programmiert und zum Beispiel durch einen PC ausgeführt werden.
Im Verlauf einer zweiten Behandlung der Steine wird der Trommel eine Mörtelmenge in fester oder flüssiger Form zugesetzt. Durch die Drehung der Trommel 1 bleibt der Mörtel stellenweise an den Steinen 2 haften, so daß sich nach der Behandlung Steine ergeben, die das Aussehen von zurückgewonnenen Steinen mit darauf befindlichen ausgehärteten Mörtelteilchen haben.
Selbstverständlich ist eine Abstimmung der Dosierung, der Farbe und der Zusammensetzung des Mörtels möglich, um das gewünschte oder geforderte Ergebnis zu erzielen. Der an den Steinen 2 haftende Mörtel kann unter Idealbedingungen ohne Einwirkung von Witterungseinflüssen aushärten, wodurch die Qualität und die Haftung des Mörtels am Stein verbessert werden.
Die durch Sandstrahlen und das durch die Hindernisse bewirkte Abschleifen entstandene Rauhigkeit der Steine begünstigt die Haftung des Mörtels an den Steinen. Dieser Mörtel kann mit Hilfe einer Schneckenpumpe 17 und eines flexiblen Schlauchs 18 in die Trommel 1 eingeführt werden (siehe Figur 3).
Zum Transport der Granulate oder des beispielsweise vorgemischten und in einem Silo 16 zwischengelagerten Mörtels können ebenfalls die drehzahlregelbare Schneckenpumpe 17 und der flexible und ausziehbare Schlauch 18 verwendet werden, der sich in die Trommel 1 erstreckt. Um die Bewegung des Schlauchs 18 zu unterstützen, kann dieser zumindest teilweise mit einer Spindel 19 verbunden werden.
Nach erfolgter Behandlung dreht die Trommel 1 mit langsamer Drehzahl weiter. Die Trommel 1 wird in Abkippstellung mit Hilfe eines Hebers 15 geöffnet. Zu diesem Zweck ist das Untergestell 10 mit einem beweglichen Chassis 13, das mittels einer Achse 14 auf Rädern montiert ist, und mit dem Heber 15 verbunden, mit dessen Hilfe das Untergestell relativ zum Chassis 13 um die Achse 14 abgekippt werden kann (siehe Pfeil D in Figur 4), um den Austrag der Steine aus der Trommel zu erleichtern.
Dann wird die Klappe 8 geöffnet. Die Steine 2 werden aus der langsam drehenden Trommel 1 abgekippt. Die Steine fallen bevorzugt aus der Trommel auf ein verschiebbares Schrägnetz 16 oder auf einen zweiten Bandförderer 20, der die Steine 2 zum Zwischenlager transportiert.
Nachstehend seien nunmehr einige Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgezeigt.
Die hergestellten Steine besitzen alle Eigenschaften neuer Steine. Aufgrund der Tatsache, daß nur Steine 2 von sehr guter
Qualität zur Zähllinie für das Alterungsverfahren gelangen, ist die Gewähr für ein qualitativ perfektes Auswahlprodukt gegeben. Dieses Produkt war zu keiner Zeit einem natürlichen Zerfall oder über einen längeren Zeitraum hinweg Witterungseinflüssen ausgesetzt, zeichnet sich aber dennoch durch rustikale Merkmale und die Schönheit zurückgewonnener Altsteine aus.
Zur Auswahl und zur entsprechenden Behandlung des Ausgangsprodukts wird die Möglichkeit geschaffen, für Renovierungs-und Restaurationszwecke bestimmte Steine herzustellen, die einem bestehenden oder bestimmten Mauerwerk weitgehend angepaßt sind.
Die Produktion von Steinen "auf Bestellung" bietet Möglichkeiten, anhand derer der Kunde für ein Blendmauerwerk Steine von vorbestimmter Form und gewünschtem Aussehen auswählt, um einen vorher festgelegten Gesamteffekt zu erzielen. Die Möglichkeit, zwischen einer großen Anzahl von Abwandlungen von Fertigprodukten zu wählen, ergibt sich aus den folgenden Faktoren und Behandlungen, auf die beliebig Einfluß genommen werden kann:
Art der Fassadensteine:
Brennverfahren für die zu imitierenden Steine in Abhängigkeit von der jeweiligen Form;
Aussehen und Farbnuancierung:
- durch Vermischung von aus verschiedenen Brennöfen stammenden Steinen oder Steinen unterschiedlicher Farbgebung;
- durch Farbe, Zusammensetzung und Dosierung des zu zugebenden Mörtels;
- durch das etwaige Aufbringen des Mörtels; und
- durch die etwaige Strahlbehandlung der Steine; Form nach der Behandlung: Dauer und Art der Trommelbewegungen je nach Anzahl und Form der Hindernisse und Vorsprünge;
Menge: Herstellung der jeweils erforderlichen Stückzahlen.
Das Fertigprodukt kann für Innen- und Außenverblendungen und als Ersatz für zurückgewonnene Steine verwendet werden, an denen auf dem Markt große Knappheit herrscht.
Es spielt keine Rolle, welche im Handel erhältlichen oder speziell zum vorerwähnten Zweck hergestellten Fassadensteine von guter Qualität in die Zähllinie für die Alterungsbehandlung ein laufen. Die gewünschten Festigkeitseigenschaften und das gewünschte Aussehen der Steine sind ausschlaggebend für die Art und die Dauer der Behandlung.
Die Steine werden durch verschiedene Bewegungen auf optimale Weise in der Trommel vermischt, was den Vorteil hat, daß Unterschiede in der Farbgebung in der Fassadenfläche nicht mehr sichtbar werden.
Die Steine können einer vorherigen Prüfung unterzogen werden, um festzustellen, ob sie die gestellten Anforderungen zu erfüllen vermögen.
Durch den erfindungsgemäßen Alterungsprozeß wird eine neue Art von Steinen hergestellt, die ein bestehendes Programm ergänzen und zurückgewonnene Steine und handgeformte Steinimitationen oder Steine, deren Fertigung eingestellt wurde, ersetzen können.
Aufgrund der Tatsache, daß sie durch ihre Qualität einen Auswahlstein darstellen und ihnen zu einem angemessenen Preis das seitens des Verbrauchers gewünschte Aussehen verliehen werden kann, stellen diese Steine eine Erweiterung und Bereicherung der auf dem Markt befindlichen Baustoffpalette dar.

Claims

1. Verfahren zum künstlichen Altern von aus Ton hergestellten ofengebrannten Bausteinen (2), dadurch gekennzeichnet:

- daß die Innenauskleidung einer drehbaren Trommel (1) mit Hindernissen, Vorsprüngen bzw. Unebenheiten (5) versehen wird;

- daß die ofengebrannten Steine (2) in die Trommel eingesetzt werden;

- daß die Trommel in Bewegung gesetzt wird dergestalt, daß die Steine (2) eine bestimmte Zeit lang übereinanderstürzen und auf die Hindernisse, Vorsprünge und Unebenheiten (5) prallen;

- und daß die Steine (2), die verschiedene Formveränderungen aufweisen, an einer von der Trommel entfernten Stelle abgekippt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frischen Steine und Granulate oder ein Gemisch aus denselben und Wasser in eine Trommel (1) gegeben und die Trommel (1) drehend angetrieben werden, so daß die Steine (2) und die Granulate übereinanderstürzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine in Gegenwart von Mörtel bzw. Bindemittel unter Zugabe von Wasser behandelt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der drehenden Antriebsbewegung den Steinen (2) in einer drehbaren Trommel (1), in der sie übereinanderstürzen, Mörtel zugesetzt wird dergestalt, daß der Mörtel sich entlang den Kanten der Steine (2) verteilt.

5. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenauskleidung der drehbaren Trommel (1) mit abnehmbaren Hindernissen, Vorsprüngen bzw. Oberflächenunebenheiten (5) versehen wird.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mörtel bzw. Bindemittel lagenweise auf die Steine aufgetragen wird, wenn diese nach Abkippen aus der Trommel auf Paletten gestapelt werden.