AT398934B - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von blöcken aus beliebigem material und blöcke als unmittelbares erzeugnis dieses verfahrens - Google Patents
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Description
AT 398 934 B
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Blöcken aus Garnulatmaterial, beispielsweise Marmor oder Steine, und einem organischen oder anorganischen Bindemittel, beispielsweise einem Harz oder Zement, wobei das Garnulatmaterial mit dem Bindemittel unter Vakuum in einer Mischvorrichtung vermischt, anschließend einer Form zugeführt und mittels einer Presse unter gleichzeiti-5 gern Rütteln verdichtet wird. Diese Blöcke bestehen aus einem jeden beliebigen Material, z.B. Marmor, Stein und anderen Materialien unterschiedlicher Natur sowie aus einem Bindemittel, wobei die Menge dieses Bindemittels optimal gewählt wird. Die auf diese Weise gewonnenen Blöcke u.dgl. werden zu Platten oder Blöcken kleinerer Abmessung geschnitten und gelangen in erster Linie im Bauwesen zum Einsatz.
Die einschlägige, gegenwärtige Technik ergibt sich aus der italienischen Patentanmeldung 82 540/A/75 io vom 5.9.1975 sowie der ersten Zusatzanmeldung 85 564/A/77 vom 22.4.1977 und auch aus der weiteren italienischen Patentanmeldung 85 558/A/81 vom 7.5.1981.
Die ersten beiden italienischen Patentanmeldungen befassen sich mit einem Verfahren der fraglichen Art, bei welchem zur Bildung von Platten aus Granulat eines Steinmaterials und einem Bindemittel aus Harz die kombinierte Wirkung eines Druck- und Rüttelvorganges zur Anwendung gelangt. 15 Dieses Verfahren sieht die Verwendung eines steinartigen Materials vor, wobei die Stückgröße desselben kontrolliert wird und einem vergleichsweise engen Bereich (maximal 4 mm) liegt. Das Material wird der kombinierten Wirkung eines Rüttel- und Preßvorganges in einem luftleeren Raum ausgesetzt, um eine Verdichtung oder Verfestigung des Materials selbst und anschließend eine Katalyse in warmem Zustand des Harzes in geeigneten Öfen zu erhalten. 20 Nach dem Verfahren gemäß der an dritter Stelle genannten italienischen Patentanmeldung werden Blöcke beachtlicher Dimension (bis zu 305 x 125 x 80 cm) gewonnen, wobei Marmorgranulat in einer Stückgröße bis zu 200 mm verwendet wird. Dieses Material, dessen Stückgröße kontrolliert wird, wird in Anwesenheit von Luft zusammen mit einem Verbindungsmörtel in einen Formkasten eingebracht, wobei der Verbindungsmörtel aus einer geeigneten Mischvorrichtung kommt. Der auf diese Weise aufgefüllte Formka-25 sten wird in eine Formvorrichtung eingebracht, in weicher lediglich durch Rütteln eine Entgasung und Verdichtung des Materials erreicht wird, wobei der Rüttelvorgang solange fortgesetzt wird, bis der Block vollständig hergestellt ist. Der auf diese Weise gewonnene Block bleibt im allgemeinen in natürlicher Umgebung eine Zeitlang liegen oder aber er wird in Öfen zur Durchführung einer warmen Katalyse des Harzes eingeführt. so Diese beiden Verfahren weisen eine Reihe von Nachteilen auf.
Was den Nachteil der an erster Stelle genannten, bekannten Methode anbelangt, sind sehr kleine Stückgrößen (maximal 4 mm) des zu verarbeitenden Materials erforderlich, was eine Zerkleinerung und auch ein Sieben des Steinmaterials zwangsläufig nach sich zieht, wodurch die Vorbereitungszeit notwendig erhöht wird. Nachdem das Granulat sehr klein ist, ist auch eine vergleichsweise große Menge an 35 Bindemittel erforderlich, da das Verhältnis Volumen : Oberfläche klein und somit die Gesamtoberfläche zum Reschichten relativ groß ist.
Die an zweiter Stelle genannte Methode beseitigt zwar die Nachteile des an erster Stelle genannten Verfahrens, weist jedoch andere, beachtliche Nachteile auf. So erfolgen die Mischung und auch die Verdichtung im Formkasten in freier Atmosphäre, wodurch die Entstehung von Lunkern begünstigt wird, 40 welche durch einen bloßen Rüttelvorgang im Vakuum nur schwer zu beseitigen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mängel und Unzuträgiichkeiten der bekannten Methoden der fraglichen Art zu beseitigen, wobei eine Vorrichtung verwirklicht wurde, mittels welcher Blöcke beachtlicher Abmessungen (bis zu 305 x 125 x 80 cm) hergestellt werden können, wobei ein beliebiges Material mit einer Stückgröße bis zu 200 mm zusammen mit einem Materialpulver bzw. einem Granulat des gleichen 45 Materials verwendet werden können.
Um ein derartiges Ergebnis zu erhalten, mußten neue Merkmale der Vorrichtung und des Produktes berücksichtigt werden, wobei diese Merkmale von denjenigen der herkömmlichen Methoden bzw. Vorrichtungen erheblich abweichen.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mischung aus Garnulatmaterial und Bindemittel in so eine Form gefüllt wird, die sich in einer ersten Vakuumkammer befindet und daß die gefüllte Form mittels eines Karrens einer zweiten Vakuumkammer zugeführt wird, in der sich, wie an sich bekannt, die Presse befindet, wobei der Inhalt der Form ständig unter Vakuum verbleibt.
Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß Stücke vergleichsweise großer Abmessungen es praktisch unmöglich machen, sich in das Innere des Gemisches hineinzubewegen. Dies bedeutet, daß sie in einem 55 automatischen Verfahren in den Formkasten in einer Anordnung im Grundriß eingebracht werden müssen, die sie am Ende der Betriebsvorgänge haben werden. Darüber hinaus müssen sie mit Hilfe eines kräftigen Preßvorganges in vertikaler Richtung einander angenähert werden. 2
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Es ist klar, daß in dieser Phase des Betriebes zwischen den verschiedenen Elementen unterschiedlicher Stückgröße - von welcher der größte Teil beachtliche Abmessungen aufweist - erhebliche Reibungskräfte auftreten. Um derartige Kräfte annehmbar zu machen, ist es erforderlich, während des Preßvorganges eine kräftige Rüttelbewegung bis in das Innere des Gemisches einzuleiten.
Um die Gesamtheit der vom Pressenkopf mit mechanischen Rüttelvorrichtungen übertragenen, wechselseitigen Kräfte zu vergrößern und die Ausbreitung und Fortpflanzung der Rüttelbewegungen in der gesamten Masse des in Bearbeitung stehenden Gemisches sicherzustellen, ist es notwendig, daß dieses Gemisch eine ausreichende Steifheit hat.
Diese Steifheit muß durch eine größtmögliche Menge an Granulat unterschiedlicher Stückgröße sowie durch eine kleinstmögliche Menge an Bindemittel und durch das Fehlen von Lufteinschlüssen im Innern der Masse selbst gewährleistet sein.
Am Ende des Verfahrens muß der gewonnene Block frei von Lunkern, also Hohlräumen sein.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden: 1. Erhebliche Einsparung an Bindemittel 2. Verbesserte Qualität des Produktes, welches eine größere Menge an einem natürlichen Element enthält. 3. Möglichkeit der Bildung von Blöcken großer Abmessungen durch Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 4. Möglichkeit der Verwendung eines beliebigen Materials unterschiedlicher Stückgröße und Eigenschaften, wobei auf diese Weise das gesamte Produkt der Zerkleinerung verwendet wird.
Der gesamte Hersteliungsprozeß muß in einer luftfreien Umgebung durchgeführt werden, wodurch auf diese Weise jedwede Möglichkeit von Lufteinschlüssen in dem Erzeugnis ausgeschlossen ist. Diese Lufteinschlüsse oder Lunker würden nämlich die Festigkeit und auch die Qualität des Endproduktes erheblich beeinträchtigen.
Die auf diese Weise gebildeten Blöcke werden einem Aushärtungsprozeß unterworfen, der von der Art des Bindemittels abhängt. Das Bindemittel kann entweder organischer oder anorganischer Art sein.
Soweit organische Bindemittel verwendet werden, z.B. Phenolharze, Melaninharze, Urethanharze, Epoxydharze bzw. Polyesterharze ist eine Polymerisation bei Wärmeeinwirkung oder Kälteeinwirkung erforderlich, um den Molekülen des Bindemittels die Möglichkeit der Polymerisation zu geben. Anorganische Bindemittel, z.B. Zemente, erfordern lediglich eine Aushärtung bzw. Abbindung, um eine Reaktion der verschiedenen Verbindungsbestandteile untereinander zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die zur Durchführung erforderliche Vorrichtung sind nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie ll-ll der Fig. 1.
Eine Mischvorrichtung 2 stützt sich auf einen Kanal ab und ist mit diesem verbunden. Die Schaufeln dieser Mischvorrichtung 2 werden über zwei Untersetzungsgetriebe in Drehbewegung versetzt, welche in der Zeichnung nicht weiters dargestellt sind und an einen hydraulischen Motor angeschlossen sind. Während des Füllvorganges der Mischvorrichtung 2 über die Einlaßöffnung - welche in der Zeichnung mit einem Pfeil F angedeutet ist - wird in dem Kanal 9 oder Tunnel der Karren 7 eingeführt, der den Formkasten 1 transportiert. In dieser Phase ist die Tür 5 geschlossen. Nachdem das Auffüllen der Mischvorrichtung 2 mit einer bestimmten Menge Mischung aus Granulat des zu verarbeitenden Materials, Pulvers und Bindemittel beendet ist, werden die Türen 3 und 4 geschlossen. In der Mischvorrichtung 2 und in dem Kanal 9 wird mittels einer in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Vakuumpumpe ein Vakuum erzeugt.
Nachdem der Mischvorgang abgeschlossen ist, wird die Mischung über die Entleerungsöffnung der Mischvorrichtung 2 in den Formkasten 1 ausgetragen, welcher - wie in Fig. 1 angedeutet - von dem Karren 7 solange hinund herbewegt wird, bis eine homogene Verteilung des Gemisches sichergestellt ist. Gleichzeitig wird die Tür 11 geschlossen und in der Presse 6 ein Vakuum erzeugt.
In diesem Augenblick werden auch die Tür 5 und der Formkasten 1 geöffnet, welcher mittels des Karrens 7 in die Presse 6 eingeführt wird, woraufhin die Tür 5 wieder geschlossen wird. Dann wird die Tür 4 zusammen mit der Tür 3 wieder geöffnet, um das Einfuhren eines neuen Formkastens 1 zu ermöglichen und einen neuen Verfahrensgang einzuleiten.
Die in Fig. 2 dargestellte Presse 6 besteht im wesentlichen aus dem Pressenkopf 8, welcher unter der Einwirkung von pneumatischen Zylindern 12 abgesenkt werden kann. Auf diese Weise wird in der Granulatmasse eine kombinierte Durck- und Rüttelwirkung unter Vakuum, also unter Luftausschluß, erzeugt. 3
Claims (4)
- AT 398 934 B Nachdem die kombinierte Aktion des Rüttelns und des Drückens unter Vakuum einmal abgeschlossen ist, wird die Tür 11 geöffnet, so daß der von dem Karren 7 transportierte Block austritt, während unter dem in der oberen Endstellung befindlichen Pressenkopf 8 eine Wanne 13 angeordnet ist, um zu verhindern, daß Materialrestbestände - welche an dem Pressenkopf 8 haften bleiben - auf die Abstützfläche 14 fallen 5 können. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, von welcher ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt ist. Gegenstand der Erfindung ist aber auch das unmittelbare Verfahrenserzeugnis, da die Merkmale desselben gegenüber denjenigen der herkömmlichen Blöcke neu und auch erfinderisch sind. 10 Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Blöcken aus Garnulatmaterial, beispielsweise Marmor oder Steine, und einem organischen oder anorganischen Bindemittel, beispielsweise einem Harz oder Zement, wobei 15 das Garnulatmaterial mit dem Bindemittel unter Vakuum in einer Mischvorrichtung vermischt, anschließend einer Form zugeführt und mittels einer Presse unter gleichzeitigem Rütteln verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Garnulatmaterial und Bindemittel in eine Form gefüllt wird, die sich in einer ersten Vakuumkammer befindet und daß die gefüllte Form (1) mittels eines Karrens (7) einer zweiten Vakuumkammer zugeführt wird, in der sich, wie an sich bekannt, die 20 Presse (6) befindet, wobei der Inhalt der Form (1) ständig unter Vakuum verbleibt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum in der ersten Vakuumkammer und der Mischvorrichtung gleichzeitig mittels einer Vakuumpumpe erzeugt wird, nachdem das Granulatmaterial und das Bindemittel in die Mischvorrichtung (2) eingefüllt wurden. 25
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (1) mittels des Karrens (2) während des Beladens hinund herbewegt wird, wobei eine homogene Verteilung des Gemisches in der Form (1) sichergestellt ist.
- 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Mischvorrichtung, einer Presse, einer Rüttelvorrichtung, einer Form und einer Vakuumpumpe, gekennzeichnet durch zwei Vakuumkammern, durch die die Form (1) mittels eines Karrens (7) geführt wird, wobei sich in der ersten Vakuumkammer eine Einfüllvorrichtung für das Einfüllen des Mischgutes in die Form (1) und in der zweiten Vakuumkammer, wie an sich bekannt, die Presse (6) befindet. 35 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 40 45 50 4 55
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