DE3333276A1

DE3333276A1 - Verfahren und vorrichtung zur impraegnierung insbesondere von natursteinen

Info

Publication number: DE3333276A1
Application number: DE19833333276
Authority: DE
Inventors: Ludwig 8831 Solnhofen Stiegler
Original assignee: Johann Stiegler KG & Co GmbH
Current assignee: Johann Stiegler KG & Co GmbH
Priority date: 1983-09-15
Filing date: 1983-09-15
Publication date: 1985-03-28
Also published as: US4620989A

Description

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Detmolder Straße 26, 4800 Bielefeld 1 _$" üiess. Az.: St 30/J

Johann Stiegler ICG GmbH & Co„, Frauenberger Weg 1

8831 Solnhofen

Verfahren und Vorrichtung zur Imprägnierung

insbesondere von Natursteinen

Es ist bekannt; saugfähige Materialien, insbesondere Natursteine mit dispergierten Stoffen, insbesondere vernetzenden Kunststoffen, zu imprägnieren= Hierbei wird die Dispersion auf die getfocimete und von Staub und Abrieb weitgehend befreite Oberfläche des Steins aufgetragen, wonach die Dispersion in die Kapillaren eindringt, wodurch der dispergierte Stoff in die Kapillaren eingelagert wird und dort a.bbindet, sobald das Dispersionsmittel sich verteilt hat oder verdunstet ist-

Dieses bekannte Verfahren wird sowohl für die Oberseiten als auch die Unterseiten von Steinplatten, die zur Aufbringung als Wand- oder Fußbodenbelag vorgesehen sind, angewendet, wobei letztese insbesondere gegen die Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Untergrund und Mörtel geschützt werden sollen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß Feuchtigkeit aus dem Untergrund und/oder Mörtel Bestandteile herauslöst, die durch die Steinplatten bis an deren Oberfläche transportiert werden und durch die ständige Verdunstung des lösenden Wassers dort angereichert werden und

selbst und/oder durch chemische Umwandlung der Mineralien des Steines Verfärbungen verursachen. Dieser Vorgang ist insbesondere deshalb sehr nachteilig, da er über Jahre anhaltend fortschreitet. Als Gegenmaßnahme werden Natursteine von der "Unterseite", d.h. wo sie mit dem Mörtel oder Kleber in Berührung kommen, mit einer wasserdichten Emulsion imprägniert. Hierzu werden z. B. Dispersionen auf Acrylharzbasis verwandt, deren Teilchen- bzw. Tröpfchengröße im Mittel geringer als die mittlere Porenweite des Steins ist.

Bei dem bekannten Verfahren besteht der Nachteil, daß zur Erreichung einer dichten Imprägnierung bzw. Isolierung entweder relativ große Mengen Dispersion aufgebracht werden müssen bzw. andernfalls keine garantiert dichte Imprägnierung entsteht, die damit nutzlos ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu offenbaren, das in einfacher Weise gestattet, eine garantiert dichte Imprägnierung bei relativ geringem Dispersionsbedarf zu erreichen.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Kapillaren mit dem Dispersionsmittel (Wasser) abgesättigt werden, danach die zu versiegelnde Oberfläche kontrolliert bis zu einer geringen Tiefe getrocknet wird und danach die Oberfläche mit Dispersion abgesättigt wird.

Durch das Verfahren wird erreicht, daß nur eine geringe Menge Dispersion von der getrockneten Zone aufgenommen wird und diese gesättigt bleibt, bis der dispergierte Stoff abgebunden hat. Eine Undefiniert geringe Konzentration in einer entsprechend tiefen Zone kann sich nicht ausbilden, da die tiefere Zone bereits mit Dispersionsmittel gesättigt ist.

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Das Verfahren kann weiterhin sehr vorteilhaft mit dem Trenn-, Schleif- und Trocknungsprozeß von Steinplatten gekoppelt werden. Da das Trennen, Schleifen oder ein Kalibrieren unter Wasserzusatz erfolgt, ist nach dem Schneideprozeß der Stein mit Wasser gesättigt« An diesen Verfahrensschritt schließt sich das dosierte Trocknen, das Entfernen des Staubes und dann das Sättigen mit Dispersion an.

Die Dispersion wird vorteilhaft durch Schwammwalzen oder Bürsten aufgetragen, da auf diese Weise₃ bei ausreichender Verweilzeit, jeweils die zur Sättigung benötigte Dispersionsmenge aufgenommen wird, wodurch die Dichtigkeit garantiert werden kann. Die Menge paßt sich dabei automatisch dem Bedarf je nach Trocknungszustand und Porösität der Oberfläche an»

Es ist ein weiterer Vorteil der Versiegelung unmittelbar im Anschluß an den Schneidvorgang, daß vor dem Verlegen der Platten ein handwerklicher Arbeitsgang und eine anschließende Trocknung entfällt. Wird dieser vor einer Verlegung notwendige Trocknungsvorgang nicht zu Ende geführt, was leicht vorkommen kann, ergibt sich unter Umständen eine schlechte Haftung des Mörtels oder Klebers, oder die Dispersion tritt in den Mörtel über, und die Dichtigkeit ist nicht gegeben.

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Das Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung für eine einseitige Beschichtung wird anhand der Figuren beispielhaft beschrieben.

Es läßt sich in abgewandelter Weise auf eine Allseitenbeschichtung und auf die Beschichtung bereits eingebauter Steinplatten entsprechend anwenden.

Fig. 1,3 zeigt eine Durchlaufimprägnieranlage; Fig. 2 zeigt ein Konzentrationsprofil.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung schließt unmittelbar an eine bekannte Trennvorrichtung 1 an, in der die Steinplatten während des Trennvorganges mit Wasser abgesättigt werden. Sofern ein Trennvorgang nicht vorgesehen ist, genügt eine Tauch- oder Sprühvorrichtung, in der der Stein 5 ausreichend lange verweilt, daß er mit dem Dispersionsmittel M abgesättigt ist.

.vlit der Förderanlage 6 wird der gesättigte Stein durch eine Trockenanlage 2 geführt, so daß die zu imprägnierende "Unterseite 51", die später den Mörtel kontaktiert, und vorzugsweise auch die Seitenflächen bis in eine vorgegebene Tiefe abtrocknen. Die Temperatur, Luftgeschwindigkeit und Trocken- bzw. Durchlaufzeit muß dabei der Art des Steines und der gewünschten Tiefe der Trockenzone in bekannter Weise angepaßt werden. Eine forcierte Trocknung mit über ein Heizregister H erhöhter Lufttemperatur und höherer Geschwindigkeit bei kürzerer Durchlaufzeit ist dabei zu bevorzugen, da so ein Nachziehen des Dispersionsmittels aus dem Inneren kaum stattfindet und eine gute Abgrenzung der Zonen 52,54 entsteht. Die nicht zu trocknende Oberfläche 55 des Steines liegt auf einer abdeckenden Unterlage z. B. dem Transportband 6 auf.

Nach der Trocknung werden die zu imprägnierenden Flächen durch eine Bestattungsvorrichtung 21 durch Bürsten und Staubsauger gereinigt, so daß die Poren völlig frei liegen»

Anschließend werden die getrockneten Flächen mit der Dispersion D abgesättigto Diese befindet sich in einem Vorratsbehälter 33, wo sie durch einen Regler auf einem bestimmten Niveau gehalten wird und von dem sie In, z„ B₀ aus der Druckereitechnik bekannter Weiss, über saugfähige Verteilerwalzen 32,31 auf die Auftragswalze 3 und von dieser auf die Oberfläche des Steins 5 übertragen wird. Für die Seitenflächen können entsprechende Auftragswalgen, Pinsel oder auch Sprühdosen vorgesehen werden» Die Verwendung von Auftrags walzen hat, im Gegensatz zur Besprühung mit umlaufender Dispersion, den Vorteil, daß stets frische Dispersion aufgetragen wird und die Oberfläche die jeweils entsprechend der vorherigen Trocknung benötigte Menge aufnimmt.

In det anschließenden Trockenanlage 4 erfolgt wiederum eine forcierte Trocknung der imprägnierten Oberflächen, so daß das Imprägniermittel in der äußeren Zone 52 abbindet und die Poren und Kapillarkanäle dicht verschließt und nicht in die tiefere Zone 54 ungleichmäßig und Undefiniert absinkt.

Eine vorteilhafte Weiterentwicidung des Verfahrens und der Vorrichtung besteht darin, daß vor und insbesondere während des Auftragens der Dispersion der Stein einem Grobvakuum oder vorzugsweise einem Unterdruck ausgesetzt wird.

Aus diesem Grund ist die Beschichtungsvorrichtung 3,31,32,33 in die Unterdruckkammer 7 eingeschlossen, in der die Saugpumpe 71 ständig einen Unterdruck aufrecht erhält. Am Ein- und Aus-

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gang befinden sich zwischen Fördereinrichtung 6 und der Vakuumkammer 7 Schleusen 72,73, die z. B. als elastische Lippendichtungen ausgebildet sind, die, dem Querschnitt der Steine angepaßt, diesen beim Passieren freigeben.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Stein dargestellt, der im unteren Bereich 54 mit Dispersionsmittel M und im oberen Bereich 52 mit Dispersion D gesättigt ist. Rechts im Bild ist ein Konzentrationsprofii cd,cm jeweils dargestellt, das bei Anwendung von Grobvakuum entsteht, da die Luft aus der Zone 52 heraustritt und die Kapillar- und Schwerkraft und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre der Luftdruck die Dispersion D bis an das Dispersionsmittel M herantreten lassen.

Wie man sieht, läßt sich das Verfahren auch bei bereits verlegten Steinplatten anwenden, indem nicht die Steine durch die Befeuchtungs-, Trocknungs- und Vakuumimprägniervorrichtung geführt werden, sondern die Vorrichtungen bzw. Prozeßmedien, wie Dispersionsmittel, Trockenluft, Vakuum und Dispersion über die Steine geleitet werden.

Dabei können die Vorrichtungen einzeln oder vorzugsweise zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein.

Weiterhin können mehrere Imprägniervorgänge bzw. Vorrichtungen für die verschiedenen Oberflächen parallel bzw. hintereinander durchgeführt bzw. angeordnet werden, wobei jeweils verschiedene Imprägnierungsmittel verwendet werden können.

Figo 3 zeigt eine Imprägniervorrichtung iit «iaer i^?ör-,iervorrichtwig 6', die aus angetriebenen, beidseitig dor Förde r richtung 2US Mitte schräg nach unten stehenden Waisen 61 besteht, 'lh einer xantenseitigen Ii"nprägnierung dient, ives-"/egen die "frockenyomchtungen 2,4 und die Auftragsvorrichtung 3 untenseitig angso&'dnei sind» In dieser Anordnung sind die Obertmger-.va'sun 31}32 entbehrlich. Die Platten 5 werden an ihren untar-^n Maaten von den Walzen 61 getragen und in Former richtung angetrieoen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Imprägnierung einer Platte 5 aus saugfähigem Material, insbesondere einer Natursteinpiatte mit einem dispergierten Stoff_s insbesondere vernetzendem Kunststoff, bei dem auf die zu imprägnierende Fläche (51) der Platte (5) eine Dispersion (D) des Stoffes aufgetragen wird und das Dispersionsmittel anschließend verdunstet, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) mit dem reinen Dispersionsmittel (M) weitgehend gesättigt wird und anschließend nur die zu imprägnierenden Flächen (51, Seitenflächen) vorzugsweise forciert bei derartiger Lufttemperatur, -geschwindigkeit und Einwirkungsdauer getrocknet werden, daß eine Zone (52) vorgegebener Tiefe, die einem geringen Bruchteil der Plattendicke entspricht_s austrocknet, und dann die Dispersion (D) vorzugsweise dosiert auf die zu imprägnierenden Flächen (51) aufgetragen und/oder -gesprüht wird und dann vorzugsweise eine forcierte Trocknung der imprägnierten Flächen (51) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsagung der Dispersion (D) im Grobvakuum oder bei Unterdruck erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigung der Platte (5) mit Dispersionsmittel (M) während eines Trenn-, Schleif- und/oder Kalibriervorganges erfolgt und zwischen der Trocknung und Auftragung der Dispersion (D) eine Reinigung von Staub erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmittel (M) Wasser ist und die Dispersion (D) Teilchen und/oder Tröpfchen auf Acrylharzbasis enthält, deren mittlerer Durchmesser kleiner als die mittlere Porenweite der Kapillaren der Platte (5) ist.

5. Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördervorrichtung (6) für die Platten (5) von einer Auftrags- oder Sprühvorrichtung (l), die vorzugsweise Bestandteil einer Trenn-, Schleif- und/oder Kalibriervorrichtung ist und bei der die Einwirkung des Dispersionsmittels (M) bis zur Sättigung der Platte (5) andauert, zu einer ersten Trockenvorrichtung (2) führt, die aus einem Gebläse mit Luftgeschwindigkeitsregelvorrichtung und vorzugsweise einem in den Luftstrom geschalteten Heizregister (H) mit einer Lufttemperaturregelvorrichtung besteht und Trockenluftführungen enthält, die auf die zu imprägnierenden Oberflächen (51) gerichtet sind, und daß die Fordervorrichtung (6) weiter zu einer Dispersionsauftragevorrichtung (3,31,32, 33) führt, die den zu imprägnierenden Flächen (51) zugeordnet Aufträger wie Sprühdosen oder Auftragswalzen (3), die über Dosiermittel (31,32) die Dispersion (D) aufnehmen und an die Flächen (51) abgeben, enthalten, und daß die Fördervorrichtung (6) vorzugsweise weiter zu einer zweiten Trockenvorrichtung (4) führt, die aus einem Gebläse besteht und vorzugsweise Trockenluftführungen enthält, die auf die mit Dispersion (D) getränkten Oberflächen (51) gerichtet sind, wobei die Trocknungsleistung dieser Vorrichtung (4) mindestens der der ersteren Trockenvorrichtung (2) entspricht.

β. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsauftragevorrichtung von einer Vakuumkammer (7) umgeben ist, die mit einer Grobvakuum- oder Unterdrucksaugvorrichtung (71) verbunden ist und an deren f£in- und Austritt der Fördereinrichtung (6) Schleusen (72,73), vorzugsweise elastische Lippendichtungen, angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dispersionsauftragevorrichtungen vorzugsweise für verschiedene Dispersionen den verschiedenen Flächen zugeordnet sind.

8„ Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion (D) aus einem Vorratsbehälter über einen Niveauregler in eine Wanne (33) geleitet wird, in die eine drehbar gelagerte Verteilerwalze (32) mit ihrer Mantelfläche eintaucht, die ihrerseits mit der Mantelfläche einer drehbar gelagerten Übertragerwalze (31) und diese wieder mit der Mantelfläche der Auftragswalze (3) in Berührung steht, und daß mindestens eine der Walzen (3,31,32) synchron mit der Förderanlage (6) angetrieben ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Trockenvorrichtung (2) eine Entstaubungsbürste und/oder -saugvorrichtung neben- und/oder nachgeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (6) ein endlos umlaufendes horizontal angeordnetes Transportband ist, auf dem die Platten (5) vorzugsweise vollflächig aufliegen und das einen in der Geschwindigkeit stetig oder in Stufen steuerbaren Antrieb besitzt.

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Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch jükennzeichnet, Λ·χΖ dio s?Ördervorrichtung (ό¹) aus zwei beidseitig L-xr ■Jörderrichtung zur glitte schräg nach unten
stehenden angetriebenen '.Valzen (6l) besteht
und die Trocken- und Auftragevorrichtung (2,3,4) untenseitig zur Fördervorrichtung (6^!) angeordnet sind.