DE69117230T2

DE69117230T2 - Verfahren zur Herstellung von gemusterten geformten Gegenständen

Info

Publication number: DE69117230T2
Application number: DE69117230T
Authority: DE
Inventors: Mituhiro Onuki; Hiroshi Uchida; Hideo Watanabe
Original assignee: CCA Inc
Current assignee: CCA Inc
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1991-08-23
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2011-08-24
Also published as: EP0473383A3; CA2050069A1; ATE134329T1; ES2082933T3; KR0182768B1; EP0473383A2; KR920004106A; CN1060430A; DE69117230D1; EP0473383B1; BR9103742A; US5376321A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gemusterten, geformten Gegenständen, die geformte Gegenstände aus Beton und geformte Gegenstände aus Betonstein umfassen, wie beispielsweise Pflastersteine und dergleichen, die für die Oberflächengestaltung von Gehwegen und Straßen eingesetzt werden, und Wand-, Decken- und Fußbodenplatten, die für Bauzwecke eingesetzt werden, sowie geformte keramische Gegenstände, wie beispielsweise Gehwegfliesen, Wandfliesen, Porzellanwaren, Sinterstein-, Glas-, flammfeste Materialien und weitere Baustoffe.
Das konventionelle Verfahren für das Anordnen eines Musters auf einer aus Pflastersteinen bestehenden Gehwegfläche, das beispielsweise einen Fußgängerüberweg, eine Haltestellenmarkierung oder eine andere derartige Verkehrsleitmarkierung anzeigt, umfaßte entweder das Aufbringen einer Farbe auf die Oberfläche in der Form des gewünschten Musters oder das Einarbeiten eines anderen Materials in der gewünschten Form des Musters in die Oberfläche. Andererseits wurde die Bemusterung keramischer Materialoberflächen konventionell ausschließlich durch Musterabziehbilder, ein Aufdrucken oder Einarbeiten vorgenommen.
Da die Muster, die auf die Oberfläche von Pflastersteinen aufgemalt sind, einem Abrieb durch die Schuhe der Fußgänger und/oder die Reifen der Fahrzeuge und dergleichen ausgesetzt sind, werden sie schnell abgenutzt und müssen in häufigen Abständen bei beträchtlichen Kosten in Form von Arbeit und Material erneuert werden. Wo das Muster durch ein Einarbeiten hergestellt wird, ist die Arbeit selbst beschwerlich und sehr kostspielig.
Das AT-B-389851 und das AU-B-73377/74 offenbaren jeweils Verfahren zur Herstellung von gemusterten Gegenständen aus Beton, indem eine Schablone in einer Form angeordnet und die Schablone mit einem ersten Material und der Bereich zwischen der Schablone und der Form mit einem zweiten Material gefüllt wird, und indem die Schablone danach so herausgehoben wird, daß das erste und das zweite Material fließen, so daß sie einander berühren. Die so hergestellten Gegenstände sind in der Lage, ihre Muster beizubehalten, selbst wenn sie einem Oberflächenabrieb ausgesetzt sind.
Das BE-A-391297 offenbart ein gleiches Verfahren, bei dem die Materialien in Schablonen angeordnet werden, und der fertige Gegenstand dadurch hergestellt wird, daß eine Betontragschicht vor der Verfestigung hinzugefügt wird.
Die Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik führen das Musterschichtmaterial entweder in nasser Form, wodurch die Schärfe des fertigen Musters eingeschränkt wird, oder in der trockenen Form zu, was zu potentiell ungleichmäßigen Eigenschaften zwischen dem Tragschicht- und Musterschichtmaterial führt. Es ist ein Ziel dieser Erfindung, die Gleichmäßigkeit des Flüssigkeitsgehaltes des im trockenen Zustand zugeführten Musterschichtmaterials zu fördern.
Das wird dadurch erreicht, daß der gleichmäßige Flüssigkeitsgehalt im Musterschichtmaterial begünstigt wird, und daß das Entgasen des Materials gefördert wird, so daß sich verbesserte Festigkeitseigenschaften im fertigen Gegenstand ergeben.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten, geformten Gegenstandes vorgelegt, das die folgenden Schritte umfaßt: Bereitstellen einer Hauptform; Abgrenzen einer Musterform im Inneren dieser, indem eine Hilfsform in der Hauptform angeordnet wird; Füllen der Musterform mit dem trockenen Musterschichtmaterial; Füllen des nicht gemusterten Raumes in der Hauptform mit dem Tragschichtmaterial; und danach Herausnehmen der Hilfsform aus der Hauptform, so daß das Musterschichtmaterial mit dem Tragschichtmaterial in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß eine flüssigkeitsabsorbierende, flüssigkeitsdurchlässige oder luftdurchlässige Matte zu den Materialien benachbart angeordnet wird, die in die Musterform gefüllt wurden.
Der Gegenstand kann danach verfestigt werden, wodurch das fertige Erzeugnis gebildet wird. Das Vorhandensein einer Matte sichert die Gleichmäßigkeit des Wassers, des Gleitmittels/Bindemittels oder des Lösungsmittels, je nach Verwendung, ebenso wie sie die Entgasung während des Pressens begünstigt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auf diese Weise ein Muster mit großer Schärfe bewirken, während gesichert wird, daß die optimale Festigkeit über die Grenzen des Musters hinweg beibehalten wird.
Das kann bewirkt werden, indem das Musterschichtmaterial in trockener Form zugeführt wird, wodurch eine bessere Schärfe des Musters erzeugt wird, und indem eine flüssigkeitsabsorbierende, flüssigkeitsdurchlässige oder luftdurchlässige Matte eingeschlossen wird, um die Festigkeit des Gegenstandes zu optimieren.
Bei einigen Ausführungen kann das Musterschichtmaterial und das Tragschichtmaterial hauptsächlich aus Zement und/oder Harz bestehen; diese Materialien können in die Musterform gefüllt werden und sich zu einer zusammenhängenden Masse infolge ihres Wasser-/Lösungsmittelgehaltes verfestigen, um einen gemusterten, geformten Gegenstand aus Beton herzustellen.
Alternativ können das Musterschichtmaterial und das Tragschichtmaterial hauptsächlich aus Zuschlagstoff bestehen, und es kann bewirkt werden, daß sie sich zu einer zusammenhängendenen Masse durch Verwendung eines Härtungsmittels verfestigen, um einen gemusterten, geformten Gegenstand aus Betonstein herzustellen.
Bei einem noch weiteren Auspekt der Erfindung können das Musterschichtmaterial und das Tragschichtmaterial hauptsächlich aus sinterfähigem Material bestehen; das sinterfähige Material kann gesintert werden, um einen gemusterßen, geformten Gegenstand aus keramischem Material zu erhalten.
Da die Musterschicht des gemusterten, geformten Gegenstandes, der entsprechend dem Verfahren dieser Erfindung hergestellt wird, mit einer gewünschten Dicke hergestellt werden kann, kommt es zu keiner Abnutzung des Musters oder dazu, daß es unansehnlich glatt wird, wenn die Oberfläche des geformten Gegenstandes einem Abrieb oder einer Beschmutzung ausgesetzt wird. Außerdem wird, wie vorangehend erklärt wird, die Musterform dadurch gebildet, daß eine Hilfsform in einer Hauptform angeordnet wird, und es wird daher möglich, hochfeste, kompliziert gemusterte, geformte Gegenstände mit Leichtigkeit herzustellen.
Die vorangehend angeführten und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sichtbar. Der Deutlichkeit halber wird die Matte in den Figuren 1-11 und 14-25 nicht gezeigt.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführung eines gemusterten, geformten Gegenstandes (zusammen mit drei gleichen Gegenständen), der entsprechend dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführung eines gemusterten, geformten Gegenstandes (zusammen mit drei gleichen Gegenständen), der entsprechend dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 3 eine Draufsicht einer Hauptform und einer Hilfsform für die Herstellung der geformten Gegenstände der Ausführungen, die in den Figuren 1 und 2 gezeigt werden,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Hilfsform aus Fig. 3,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführung eines gemusterten, geformten Gegenstandes, der entsprechend dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 6 eine Draufsicht der Hauptform und der Hilfsform, die für die Herstellung des geformten Gegenstandes aus Fig. 5 verwendet werden,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Hilfsform aus Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittdarstellung, die die Methode zeigt, nach der der geformte Gegenstand aus Fig. 1 hergestellt wird,
Fig. 9 eine Schnittdarstellung, die ein Beispiel für die Methode zeigt, nach der der geformte Gegenstand aus Fig. 2 hergestellt werden kann,
Fig. 10 eine Schnittdarstellung, die ein weiteres Beispiel für die Methode zeigt, nach der der geformte Gegenstand aus Fig. 2 hergestellt werden kann,
Fig. 11 eine Schnittdarstellung, die die Methode zeigt, nach der der geformte Gegenstand aus Fig. 5 hergestellt wird,
Fig. 12 eine Schnittdarstellung eines Beispiels für die Methode, nach der ein geformter Gegenstand bei Benutzung einer Form hergestellt werden kann, auf deren Boden eine dicke Matte vorhanden ist,
Fig. 13 eine Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels für die Methode, nach der ein geformter Gegenstand bei Benutzung einer Form hergestellt werden kann, auf deren Boden eine dicke Matte vorhanden ist,
Fig 14 eine Schnittdarstellung, die ein Beispiel für die Methode zeigt, nach der ein geformter Gegenstand bei Benutzung einer Form hergestellt werden kann, auf deren Boden eine Tafel vorhanden ist, die mit aufrechtstehenden Stiften versehen ist,
Fig. 15 eine Schnittdarstellung, die ein Beispiel für die Methode zeigt, nach der ein geformter Gegenstand bei Benutzung einer Form hergestellt werden kann, auf deren Boden eine Tafel vorhanden ist, die mit Haaren versehen ist,
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer Form für die Herstellung eines zylindrischen geformten Gegenstandes entsprechend der Erfindung, die in dem Zustand gezeigt wird, in dem sie mit dem Musterschichtmaterial und dem Tragschichtmaterial gefüllt ist,
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht, die das Material zeigt, das in die Hauptform aus Fig. 16 gefüllt wurde, nachdem sie eingesetzt wurde,
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen, geformten Gegenstandes, der durch Zusammenrollen der erstarrten Materialien zusammen mit der Form gebildet wird,
Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen, geformten Gegenstandes, der entsprechend einer weiteren Ausführung der Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen, geformten Gegenstandes, der entsprechend einer weiteren Ausführung der Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen, geformten Gegenstandes, der entsprechend der Methode aus Fig. 20 hergestellt wurde,
Fig. 22 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Verfahrensweise entsprechend der Erfindung für die Herstellung eines geformten Gegenstandes mit einem nach unten aufgeweiteten Profil,
Fig. 23 eine Schnittdarstellung, die die Methode zeigt, nach der der geformte Gegenstand aus Fig. 22 hergestellt wird,
Fig. 24 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Verfahrensweise entsprechend der Erfindung für die Herstellung eines dachziegelartig geformten Gegenstandes, und
Fig. 25 eine Schnittdarstellung, die die Methode zeigt, nach der der geformte Gegenstand aus Fig. 24 hergestellt wird.
Die Figuren 1, 2 und bzw. 5 zeigen gemusterte, geformte Gegenstände, die entsprechend der ersten, zweiten und dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden. Die Figuren 1 und 2 zeigen Beispiele, bei denen vier geformte Gegenstände passend zusammengesetzt werden, um eine Verkehrsleitmarkierung herzustellen, und Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem ein einzelner geformter Gegenstand hergestellt wird, der ein Muster aufweist.
Der geformte Gegenstand aus Fig. 1 wird aus eine Musterschicht 2 und einer Tragschicht 3 gebildet, die eine gleiche Dicke aufweisen. Die Musterschicht 2 wird an spezifischen Abschnitten der Oberfläche des geformten Gegenstandes freigelegt. Wie später ausführlicher erklärt wird, wird dieser geformte Gegenstand hergestellt, indem eine Hilfsform 5, die innerhalb einer Hauptform 4 angeordnet ist (Figuren 3 und 4), mit einem Mustermaterial der vorgeschriebenen Dicke gefüllt wird, und indem ein Formhohlraum, der sich außerhalb der Hilfsform befindet, mit einem Tragschichtmaterial der gleichen Dicke gefüllt wird. Im Falle des geformten Gegenstandes aus Fig. 2 wird die Musterschicht 2 an einem spezifischen Abschnitt auf der Vorderfläche des geformten Gegenstandes freigelegt, während die Hinterfläche des geformten Gegenstandes nur aus der Tragschicht 3 gebildet wird. Genau genommen, der Abschnitt der Tragschicht 3, der sich unterhalb der Musterschicht 2 befindet, ist relativ dünn, während deren Abschnitt, der ebenfalls an der Vorderfläche freigelegt wird, dick ist. Wie später ausführlicher erklärt wird, wird der geformte Gegenstand aus Fig. 2 hergestellt, indem eine Hilfsform, die innerhalb einer Hauptform angeordnet ist, mit dem Mustermaterial von vorgeschriebener Dicke gefüllt wird, und indem der gesamte verbleibende Raum innerhalb der Hauptform (einschließlich des Formhohlraumes außerhalb der Hilfsform) mit dem Tragschichtmaterial gefüllt wird.
Beim geformten Gegenstand aus Fig. 5 wird die Musterschicht 2 über die gesamte Vorderfläche freigelegt, und die Hinterfläche wird aus der Tragschicht 3 gebildet, die nicht an der Vorderfläche freigelegt wird. Wie später ausführlicher erklärt wird, wird dieser geformte Gegenstand hergestellt, indem sowohl eine Hilfsform, die innerhalb einer Hauptform angeordnet ist, als auch der Abschnitt außerhalb der Hilfsform mit dem Mustermaterial der gleichen vorgeschriebenen Dicke gefüllt werden, und indem der gesamte verbleibende Raum innerhalb der Hauptform mit dem Tragschichtmaterial gefüllt wird. (Die Reihenfolge der Füllarbeitsgänge für das Mustermaterial und das Tragschichtmaterial kann bei der Herstellung aller geformten Gegenstände entsprechend dieser Erfindung frei gewählt werden.)
Die geformten Gegenstände, deren Musterschichten 2 auf ihren gesamten oder teilweisen Vorderflächen freigelegt sind, wie in den Figuren 1, 2 und 5 gezeigt wird, werden hergestellt, indem eine Hilfsform 5, die für das beabsichtigte Muster geeignet ist, innerhalb einer Hauptform 4 angeordnet wird, und indem die Abschnitte der so gebildeten Musterform entsprechend der Musterschicht 2 mit dem trockenen Mustermaterial und die Abschnitte entsprechend der Tragschicht 3 mit dem Tragschichtmaterial gefüllt werden. Fig. 4 zeigt eine Hilfsform 4, die für die Herstellung der geformten Gegenstände aus den Figuren 1 und 2 benutzt wird; Fig. 3 zeigt eine Draufsicht dieser Hilfsform, die innerhalb einer Hauptform angeordnet ist; Fig. 7 zeigt die Hilfsform 5, die bei der Herstellung des geformten Gegenstandes aus Fig. 5 verwendet wird; und Fig. 6 zeigt eine Draufsicht dieser Hilfsform, die innerhalb einer Hauptform angeordnet wird.
Im Fall der Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Beton ist das Mustermaterial, das in den vorgegebenen Abschnitt des Formhohlraumes der Musterform, die durch die Hauptform 4 und die Hilfsform 5 gebildet wird, eingefüllt wird, Zementpulver, Harz oder eine Mischung davon und kann außerdem mindestens einen Pigmentfarbstoff und feine Zuschlagstoffe umfassen. Obgleich das Material nach dem Trocknen eine gewisse Feuchtigkeit absorbiert haben kann, wird es nicht mit Wasser gemischt und befindet sich in einem Zustand, in dem es leicht zu einer Pulverisierung vor dem Einfüllen kommen kann. Andererseits besteht das Betontragschichtmaterial hauptsächlich aus Zementpulver, Harz oder eine Mischung davon und kann außerdem feine Zuschlagstoffe umfassen. Im fertigen Zustand ist es erforderlich, daß es eine Abweichung vom Mustermaterial hinsichtlich Farbe, Glanz, Struktur und dergleichen auweist, und für diesen Zweck kann es, wenn erforderlich, einen Pigmentfarbstoff und entweder einen groben Zuschlagstoff oder Fasern, die unter verschiedenen einsetzbaren Faserarten ausgewählt werden, oder beide enthalten. Bei dem Material kann es sich um ein Material handeln, das nach dem Trocknen eine gewisse Feuchtigkeit absorbiert hat, das aber nicht mit Wasser gemischt wird, und das sich in einem Zustand befindet, in dem es leicht zu einer Pulverisierung vor dem Einfüllen kommen kann. Alternativ kann es in der Form eines Zementrohschlammes vorliegen, der durch Mischen mit Wasser erhalten wird. Zusätzlich zu den vorangehend angeführten Komponenten können außerdem sowohl in das Mustermaterial als auch in das Tragschichtmaterial, wenn es für notwendig gehalten wird, eine oder mehrere Substanzen eingemischt werden, die zerkleinerten oder pulverisierten Granit, Marmor, keramische Substanzen, Schlacke, sehr kleine lichtreflektierende Teilchen und dergleichen umfassen. Sie können ebenfalls eine oder mehrere Substanzen enthalten, die Erstarrungs- und Aushärtungsbeschleuniger, ein Feuchtigkeitssperrmittel, ein Treibmittel und dergleichen umfassen. Die vorangehend erwähnten verschiedenen Arten von einsetzbaren Fasern umfassen die Metallfasern, Kohlefasern, synthetischen Fasern, Glasfasern und dergleichen.
Das Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Beton bei Verwendung des vorangehend erwähnten Mustermaterials und Tragschichtmaterials wird jetzt erklärt. Die Hilfsform 5 kann aus Blech, Kunststoff, Gummi, Holz, Papier, Faservlies oder einem anderen derartigen wasserunlöslichen Material hergestellt werden. Um deren Herausnehmen aus der Hauptform zu ermöglichen, ist die Hilfsform 5 so konstruiert, daß sie sich nicht nur an der Oberseite sondern auch am Boden öffnet.
Für die Herstellung des geformten Gegenstandes, der in Fig. 1 gezeigt wird, wird ein trockenes, rotes Mustermaterial 9R in den unterteilten T-förmigen Formhohlraum 5a innerhalb der Hilfsform 5, die im Inneren der Hauptform 4 angeordnet ist, ein trockenes, blaues Mustermaterial 9B in die aus zwei Sektoren gebildeten Formhohlräume 5b und ein trockenes oder nasses Tragschichtmaterial 10 in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 gefüllt. Wie in Fig. 8 gezeigt wird, werden alle Materialien bis zur gleichen Dicke eingefüllt. Sie können in jeder gewünschten Reihenfolge eingefüllt werden. Nach Abschluß des Einfüllens des Materials wird die Hilfsform aus der Hauptform herausgenommen. Wenn ein trockenes Tragschichtmaterial eingefüllt wurde, wurde danach allen Abschnitten im Inneren der Hauptform Wasser in einer solchen Menge zugeführt, daß ein vorgeschriebenes Verhältnis des Wassers zur gesamten Menge an Zement oder Harz, die im Tragschichtmaterial 10 und in den Mustermaterialien 9R und 9B enthalten sind, erhalten wird. Dieses Wasser dient dazu, daß sich die Mustermaterialien 9R und 9B und das Tragschichtmaterial 10 zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand verfestigen. Wenn ein nasses Tragschichtmaterial eingefüllt wurde, wird die gleiche Wirkung infolge des darin enthaltenen Wassers erhalten, ohne daß weiteres Wasser zugeführt wird. Nachdem sich die Materialien verfestigt haben, wird die Hauptform 4 herausgenommen.
Wie in Fig. 9 gezeigt wird, werden für die Herstellung des geformten Gegenstandes, der in Fig. 2 gezeigt wird, die trockenen Mustermaterialien 9R und 9B in die Formhohlräume 5a und 5b der Hilfsform 5 bis zu einer Dicke eingefüllt, die geringer ist als die gesamte Dicke des herzustellenden geformten Gegenstandes, wonach ein trockenes oder nasses Tragschichtmaterial 10 bis zu einer vorgeschriebenen Dicke sowohl in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 als auch oben auf die Mustermaterialien 9R und 9B eingefüllt wird. Die Hilfsform 5 wird danach herausgenommen, und, wenn ein trockenes Tragschichtmaterial eingesetzt wurde, wird Wasser allen Materialien zugeführt, damit sie sich zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand verfestigen können, der danach aus der Form herausgenommen wird. Wenn ein nasses Tragschichtmaterial eingesetzt wurde, wird die gleiche Wirkung infolge des darin enthaltenen Wassers erhalten, ohne daß zusätzliches Wasser zugeführt wird. Wie in Fig. 10 gezeigt wird, wird alternativ eine dünne Schicht des Tragschichtmaterials 10 zuerst durchgängig in die Musterform eingefüllt, danach werden die Mustermaterialien 9R und 9B bis zu einer vorgeschriebenen Dicke in die Formhohlräume 5a und 5b der Hilfsform eingefüllt, und schließlich wird das Tragschichtmaterial 10 bis zu einer vorgeschriebenen Dicke in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform eingefüllt. Danach wird die Hilfsform herausgenommen, und es wird bewirkt, daß sich alle Materialien zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand verfestigen, indem Wasser in dem Fall zugegeben wird, daß ein trockenes Tragschichtmaterial eingesetzt wird, oder, wenn ein nasses Tragschichtmaterial eingesetzt wird, infolge des darin vorhandenen Wassergehaltes.
Wie in Fig. 11 gezeigt wird, wird für die Herstellung des in Fig. 5 gezeigten geformten Gegenstandes ein trockenes, weißes Mustermaterial 9W für die Darstellung eines schneebedeckten Berggipfels in einen Formhohlraum 5c, der in der Hilfsform 5 gebildet wird, ein trockenes, braunes Mustermaterial 9Br für die Darstellung der Seite eines Berges in einen Formhohlraum 5d, ein trockenes, blaues Mustermaterial für die Darstellung des Meeres in einen Formhohlraum 5e und ein trockenes, himmelblaues Mustermaterial 9S für die Darstellung des Himmels in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt. Diese Materialien werden alle bis zu einer Dicke eingefüllt, die geringer ist als die des herzustellenden fertigen geformten Gegenstandes. Als nächstes wird ein trockenes oder nasses Tragschichtmaterial 10 durchgängig in das Innere der Musterform in solch einer Menge gefüllt, daß der fertige geformte Gegenstand mit der gewünschten Dicke erhalten wird. Alternativ können das nasse oder trockene Tragschicht material 10 zuerst durchgängig in das Innere der Musterform und die trockenen Mustermaterialien 9W, 9Br, 9B und 9S danach in die Hohlräume 5c, 5d und 5e innerhalb der Hilfsform 5 und in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt werden. Die Hilfsform wird danach aus der Hauptform herausgenommen. Wenn ein trockenes Tragschichtmaterial eingesetzt wurde, wird Wasser in einer vorgeschriebenen Menge der Form durchgängig zugeführt, damit sich die Materialien zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand verfestigen. Wenn ein nasses Tragschichtmaterial eingesetzt wurde, wird die gleiche Wirkung infolge des darin enthaltenen Wassers ohne Zuführung von zusätzlichem Wasser erreicht.
Die Festigkeit des geformten Gegenstandes, der mittels des vorangegangenen Verfahrens erhalten wird, kann durch Anordnen eines Verstärkungsmaterials in der Musterform vor dem Einfüllen der Materialien in diese erhöht werden. Das Verstärkungsmaterial, das für diesen Zweck einsetzbar ist, umfaßt Fasern und Fäden aus Metall und anderen Materialien, Stabstahl, Leistengitter, dehnbares Metall und verschiedene Arten von Seilen und Drähten. Es ist außerdem möglich, zuerst das Tragschichtmaterial (oder die Mustermaterialien) einzufüllen, wobei eines oder mehrere der vorangehend erwähnten Verstärkungsmaerialien über das eingefüllte Material gelegt wird, und danach die Mustermaterialien (oder das Tragschichtmaterial) oben auf das vorher eingefüllte Material, auf das das Verstärkungsmaterial gelegt wurde, einzufüllen. Das hilft dabei, ein Verschieben zwischen den oberen und den unteren Schichten des eingefüllten Materials zu verhindern und ebenfalls die Bindung zwischen der Musterschicht und der Tragschicht zu verstärken.
Bei jedem der vorangehend erwähnten Herstellungsverfahren ist es möglich) wenn erst einmal alle Mustermaterialien eingefüllt wurden, die Hilfsform aus der Hauptform entweder vor oder nach dem Einfüllen des Tragschichtmaterials 10 herauszunehmen, insoweit wie das Herausnehmen der Hilfsform in einem Stadium vorgenommen wird, in dem es nicht die Qualität des zu bildenden Musters verschlechtern wird. Beispielsweise wird im Fall der Fig. 8, da sich das Muster zersetzen wird, wenn die Hilfsform unmittelbar nach dem Einfüllen der Mustermaterialien 9R, 9B herausgenommen wird, das Herausnehmen durchgeführt, nachdem das Tragschichtmaterial 10 in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform eingefüllt wurde. Im Fall der Fig. 9 kann die Hilfsform 5 herausgenommen werden, nachdem die Mustermaterialien 9R und 9B sowie das Tragschichtmaterial 10 alle bis zur gleichen Dicke eingefüllt wurden, oder sie kann alternativ herausgenommen werden, nachdem außerdem das Tragschichtmaterial oben auf die anfangs eingefüllten Materialien eingefüllt wurde. Im Fall der Fig. 10 wird die Hilfsform herausgenommen, nachdem die Mustermaterialien 9R und 9B und das gesamte Tragschichtmaterial 10 eingefüllt wurden, während sie im Fall der Fig. 11 entweder herausgenommen werden kann, nachdem die gesamten Mustermaterialien 9S, 9W, 9Br und 9B eingefüllt wurden, oder nachdem außerdem das Tragschichtmaterial 10 oben auf diese Materialien eingefüllt wurde. Wenn die Hilfsform herausgenommen wird, fallen die Materialien, die durch die Trennwände 5, der Hilfsform 5 (wobei es sich um die Mustermaterialien auf beiden Seiten oder ein Mustermaterial auf einer Seite und das Tragschichtmaterial auf der anderen handeln kann) getrennt werden, in die Räume hinein, die durch das Herausnehmen der Hilfsform entstehen, und füllen diese auf. Zum Zeitpunkt des Herausnehmens der Hilfsform bevorzugt man, daß die Hilfsform oder die Hauptform oder beide durch Verwendung eines Vibrators oder Anwendung von Ultraschallwellen in Schwingung versetzt werden, da das den Vorgang des Herabfallens der Materialien reguliert und somit das Auffüllen der Räume begünstigt, die durch das Herausziehen der Trennwände der Hilfsform gebildet werden. Aus dem gleichen Zweck bevorzugt man während des Verfestigens der Materialien nach dem Herausnehmen der Hilfsform, daß diese alle einem Druck in einer Presse unterworfen werden.
Wie an früherer Stelle erklärt wurde, wird in dem Fall, wo ein trockenes Tragschichtmaterial eingesetzt wird, Wasser in geeigneter Weise allen Abschnitten des Inneren der Hauptform in solch einer Menge zugeführt, daß das vorgeschriebene Verhältnis des Wassers mit Bezugnahme auf die Gesamtmenge des Zementes oder des Harzes erhalten wird, die im Tragschichtmaterial und den Mustermaterialien enthalten sind. In diesem Zusammenhang ist es möglich, die Menge des Wassers spezifischen Bereichen vor anderen Bereichen zuzuführen, damit die Bewegung zwischen den verschiedenen Materialbereichen besser reguliert wird. Andererseits, wo ein nasses Tragschichtmaterial eingesetzt wird, muß der Wassergehalt des Tragschichtmaterials 10 vorher angesichts der Wassermenge, die sowohl durch dieses selbst als auch durch die Mustermaterialien benötigt wird, reguliert werden, da das Befeuchten der Mustermaterialien hauptsächlich infolge des Wassergehaltes des Tragschichtmaterials realisiert wird. Wo der Wassergehalt des Tragschichtmaterials 10 für ein geeignetes Befeuchten der Mustermaterialien unzureichend ist, kann natürlich diesen Materialien zusätzliches Wasser zugegeben werden.
Wenn es auch ausreicht, daß die Tiefe (Höhe) der Hilfsform 5 der Dicke der darin einzufüllenden Mustermaterialien entspricht, ist es im allgemeinen zweckmäßiger, daß die Hilfsform 5 hoch genug ausgeführt wird, um über die obere Fläche der Hauptform 4 herauszuragen, wie in den Zeichnungen gezeigt wird, da sie dadurch leichter herausgenommen werden kann.
In den vorangegangenen Ausführungen wurde dargelegt, daß die Hilfsform 5 aus einem Material hergestellt wird, das in Wasser nicht löslich ist. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, eine Hilfsform zu verwenden, die aus Wafer oder einem anderen wasserlöslichen Material besteht. In diesem Fall löst sich die Form 5 an Ort und Stelle innerhalb der Hauptform 4 auf und muß daher nicht am Boden offen sein. Das Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Beton bei Benutzung einer wasserlöslichen Hilfsform ist im wesentlichen das gleiche wie das bei den vorangehend erwähnten Ausführungen, bei denen eine unlösliche Hilfsform eingesetzt wurde, wobei der einzige Unterschied der ist, daß die Hilfsform nicht aus der Hauptform herausgenommen werden muß, da sich die Hilfsform durch das zugeführte Wasser oder das im Material enthaltende Wasser auflöst, so daß die Materialien, die durch die Trennwände der Hilfsform 5 (wobei es sich dabei um die Mustermaterialien auf beiden Seiten oder ein Mustermaterial auf einer Seite und das Tragschichtmaterial auf der anderen Seite handeln kann) getrennt wurden, in die Räume fallen, die durch die Auflösung der Hilfsform entstehen, und diese auffüllen. Für das Begünstigen dieses Vorganges des Herabfallens können die Materialien einer Schwingung und/oder einem Druck ausgesetzt werden.
Wenn es gewünscht wird, daß sich die Hilfsform in einem frühen Stadium auflöst, kann das bewirkt werden, indem das Wasser den Mustermaterialien unmittelbar nach Abschluß des Einfüllens dieser Materialien zugeführt, und danach das Tragschichtmaterial eingefüllt wird. In diesem Fall, wenn ein trockenes Tragschichtmaterial eingesetzt wird, wird die Menge des zugeführten Wassers nach der Füllung geringer sein als es anderweitig der Fall wäre. Wenn ein nasses Tragschichtmaterial eingesetzt wird, wird dessen Wassergehalt gleichermaßen reduziert. Wenn es gewünscht wird, ein nasses Tragschichtmaterial vor den Mustermaterialien einzufüllen, wird eine Hilfsform aus einem wasserlöslichen Material verwendet, die eine relativ lange Zeit bis zur Auflösung erfordert, weil anderenfalls die Hilfsform dazu neigt, sich vor Abschluß des Einfüllens des Mustermaterials aufzulösen.
Da sich die Hilfsform innerhalb der Hauptform auflöst und nicht herausgenommen werden muß, bevorzugt man eine Tiefe (Höhe), die der Dicke der darin einzufüllenden Mustermaterialien entspricht. Genau genommen, es besteht nicht die Notwendigkeit, daß sie über die obere Fläche der Hauptform herausragt.
Bei jedem der vorangehend erwähnten Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Beton können die Materialien mit einer höheren Dichte und feiner verdichtet eingefüllt werden, indem die Musterform auf einem Tischvibrator angeordnet und einer Schwingung während des Einfüllens sowohl der Mustermaterialien als auch des Tragschichtmaterials ausgesetzt wird.
Fig. 12 zeigt einen Fall, in dem eine dicke, zusammendrückbare Matte 6 aus Faservlies oder dergleichen auf den Boden der Hauptform 4 gelegt und die Hilfsform 5 oben auf der Matte 6 angeordnet wird. Ein Treibmittel wird einem oder mehreren der trockenen Mustermaterialien 9R und 9B, die in die Hilfsform 5 eingefüllt werden, und dem Tragschichtmaterial, das in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt wird, zugesetzt (beim veranschaulichten Beispiel wurde das Treibmittel den Mustermaterialien 9R und 9B zugesetzt). Während des Verfestigens wird das Material (die Materialien), das das Treibmittel enthält, quellen und die Matte 6 niederdrücken. Im Ergebnis dessen kommt es dazu, daß die Musterschicht oder die Tragschicht des fertigen geformten Gegenstandes über das allgemeine Niveau der Oberfläche des geformten Gegenstandes hinauswächst, wodurch das Muster ein dreidimensionales Aussehen erhält. Während die Hauptform 4 im veranschaulichten Beispiel an der Oberseite offen ist, kann ein deutlicherer dreidimensionaler Effekt durch Abdecken der Oberseite der Hauptform 4 mit einem schweren Deckel, um zu sichern, daß das Quellen der Materialien hauptsächlich in der Richtung der Matte 6 auftreten wird, bewirkt werden.
In allen Fällen wird eine Matte 6 aus einem wasserabsorbierenden Material eingesetzt, und die Matte absorbiert jegliches überschüssige Wasser und funktioniert so, daß gesichert wird, daß der Wassergehalt der verschiedenen Materialien gleichmäßig gehalten wird, wodurch die Festigkeitseigenschaften des geformten Gegenstandes verbessert werden.
Während das Erzeugnis, das in der Art und Weise der Figuren 12 und 13 hergestellt wird, dem der Ausführung aus Fig. 8 gleicht, ist es ebenfalls möglich, die gleichen Verfahren anzuwenden, um Erzeugnisse zu erhalten, die denen gleichen, die in der Art und Weise der Figuren 9 und 11 hergestellt wurden, die aber Muster mit einem dreidimensionalen Aussehen aufweisen. Da im Falle der Fig. 10 die Mustermaterialien oben auf das vorher eingefüllte Tragschichtmaterial 10 eingefüllt werden, ist es andererseits möglich, daß die Musterschicht über das allgemeine Niveau der Oberfläche des geformten Gegenstandes hinauswächst, selbst ohne die Benutzung einer dicken Matte, beispielsweise, indem ein Treibmittel in die Mustermaterialien eingemischt wird. In diesem Fall können ebenfalls die Festigkeitseigenschaften des geformten Gegenstandes verbessert werden, indem eine wasserabsorbierende Matte auf den Boden der Hauptform vor dem Einsetzen der Hilfsform gelegt wird.
Die Erfindung kann nicht nur zur Herstellung eines blockartigen, gemusterten, geformten Gegenstandes angewandt werden, wie er im vorangegangenen Text beschrieben wird, sondern ebenfalls bei einer Methode für das Dekorieren der Oberfläche einer vorhandenen Betonfläche, indem ein gemusterter, geformter Gegenstand aus Beton damit verbunden wird. Diese Methode wird jetzt erklärt.
Genau gesagt, eine Musterform, die in der Weise aufgebaut ist, wie es beispielsweise in Fig. 3 oder 6 angeführt wird, indem eine Matte 6 in einer bodenlosen Hauptform 4 angebracht wird, wird auf der zu dekorierenden Betonfläche angeordnet. In einer Weise, die der in den vorangehend beschriebenen Ausführungen gleicht, werden das trockene Betonmustermaterial und das Tragschichtmaterial in die vorgeschriebenen Formhohlräume der Musterform eingefüllt. Die Musterform wird danach von der Betonfläche entfernt, und den Materialien wird Wasser in einer derartigen Menge zugeführt, daß ein vorgeschriebenes Verhältnis von Wasser zur gesamten Menge an Zement oder Harz, die in den Mustermaterialien und dem Tragschichtmaterial enthalten ist, erhalten wird. Dieses Wasser dient dazu, daß sich die Materialien verfestigen und mit der Betonfläche zu einer Einheit verbinden.
Es genügt, daß die Musterform von der Betonfläche jedesmal dann entfernt wird, nachdem Wasser den eingefüllten Materialien zugeführt wurde, aber bevor sich die Materialien verfestigt haben. Es ist natürlich möglich, nur die Hilfsform 5 herauszunehmen. Wenn die Hilfsform 5 aus Wafer oder einem anderen derartigen wasserlöslichen Material hergestellt wird, wird sie nach und nach durch das zugeführte Wasser aufgelöst, wodurch es nicht mehr erforderlich ist, diese herauszunehmen.
In dem Fall, wo eine vorhandene vertikale Wandfläche aus Beton dekoriert werden soll, werden die Betonmustermaterialien und das Betontragschichtmaterial zuerst in eine Musterform eingefüllt, die am Boden geschlossen ist. Eine geeignete Menge an Wasser wird danach den Materialien zugeführt, nachdem teilweise nicht geformt wurde, wenn das erforderlich sein sollte, wonach die Materialien gegen die Wandfläche gepreßt werden, entweder im eingefüllten Zustand in der Musterform oder nachdem sie aus der Musterform herausgenommen wurden, und in diesem Zustand durch eine geeignete Einrichtung gehalten werden, bis sich die Materialien verfestigt haben und zu einer Einheit mit der Wandfläche verbunden wurden.
Das Entfernen der Musterform von der Wandfläche kann alternativ durchgeführt werden, nachdem das Wasser den Materialien zugeführt wurde, die in die Formhohlkörper eingefüllt wurden, aber in einem Stadium vor dem Verfestigen der Materialien. Es ist natürlich möglich, nur die Hilfsform 5 herauszunehmen. Wenn die Hilfsform aus Wafer oder einem anderen derartigen wasserlöslichen Material hergestellt wird, wird sie nach und nach durch das zugeführte Wasser aufgelöst, wodurch es nicht erforderlich ist, diese herauszunehmen. Abgesehen von dem Fall, wo die Hauptform 4 in die Aussparungen in der vorhandenen Wandfläche eingepaßt wird, muß das Binden des gemusterten, geformten Gegenstandes aus Beton an die Wandfläche durch Festhalten der Hauptform 4 an Ort und Stelle, bis sich die Betonmaterialien verfestigt haben, vorgenommen werden. Diese Methode liefert eine einfache Möglichkeit für das Dekorieren von zylindrischen, welligen und anderen nicht ebenen Flächen.
Wo der geformte Gegenstand aus einem keramischen Material bestehen soll, kann das trockene Mustermaterial beispielsweise aus einer oder mehreren Substanzen bestehen, die Ton, Gesteinsteilchen, Steingranulate, Glasteuchen und Glasgranulate umfassen, wobei ein Pigmentfarbstoff oder ein Farbstoff zugegeben wird oder nicht. Das Wort "Teilchen", wie es hierin verwendet wird, wird als Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als einigen Millimetern definiert und das Wort "Granulat" mit einem Durchmesser im Bereich von einigen Millimetern bis zu etwa 10 Millimeter. Das Material kann ein Material sein, das nach dem Trocknen etwas Wasser absorbiert hat oder dem ein Gleitmittel/Bindemittel zugegeben wurde, das aber nicht mit Wasser oder dem Gleitmittel/Bindemittel gemischt wird und das sich in einem Zustand befindet, in dem es leicht zu einer Pulverisierung kommen kann. Das Tragschichtmaterial kann beispielsweise aus einer oder mehreren Substanzen bestehen, die Ton, Gesteinsteilchen, Steingranulate, Glasteilchen und Glasgranulate umfassen, wobei ein Pigmentfarbstoff oder ein Farbstoff zugegeben wird oder nicht. Im fertigen Zustand ist es erforderlich, daß es vom Mustermaterial hinsichtlich Farbe, Glanz, Struktur und dergleichen abweicht. Bei dem Material kann es sich um ein Material handeln, das nach dem Trocknen eine gewisse Feuchtigkeit absorbiert hat oder dem ein Gleitmittel/Bindemittel zugegeben wurde, das aber nicht mit Wasser oder dem Gleitmittel/Bindemittel gemischt wird und das sich in einem Zustand befindet, in dem es leicht zu einer Pulverisierung vor dem Einfüllen kommen kann. Alternativ kann es als nasses Material vorliegen, das durch Mischen mit Wasser oder dem Gleitmittel erhalten wird. Zusätzlich zu den vorangehend erwähnten Komponenten kann sowohl dem Mustermaterial als auch dem Tragschichtmaterial, wenn es für erforderlich gehalten wird, außerdem ein granuliertes oder pulveriges keramisches Material, ein granuliertes oder pulveriges Metall oder andere Materialien zugemischt werden, und sie können ebenfalls ein oder mehrere Gleitmittel, Bindemittel und andere Zusatzstoffe enthalten.
Die Hilfsform 5, die in Verbindung mit den vorangehend erwähnten Muster- und Tragschichtmaterialien verwendet wird, kann aus einem keramischen, Gummi-, Holz-, Papier-, Faservlies- oder einem anderen Material bestehen, das in Wasser oder anderen Lösungsmitteln nicht löslich ist, und das nicht nur an der Oberseite offen ist, sondern ebenfalls am Boden, um das Herausnehmen aus der Hauptform zu ermöglichen.
Für die Herstellung des Roherzeugnisses für den geformten Gegenstand, der in Fig. 1 gezeigt wird, wird ein trockenes Mustermaterial 9R, das beim Sintern rot wird, in den unterteilten T-förmigen Formhohlraum 5a innerhalb der Hilfsform 5, die im Inneren der Hauptform 4 angeordnet ist, ein trockenes Mustermaterial 9B, das beim Sintern blau wird, in die in zwei Sektoren ausgebildeten Formhohlräume 5b und ein trockenes oder nasses Tragschichtmaterial 10 in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt. Wie in Fig. 8 gezeigt wird, werden alle Materialien bis zur gleichen Dicke eingefüllt. Sie können in jeder gewünschten Reihenfolge eingefüllt werden. Nach Abschluß des Füllens mit dem Material wird die Hilfsform aus der Hauptform heraugenommen.
Bei der vorliegenden Ausführung kann ein geformter Gegenstand aus Keramik mit einer durchsichtigen Musterschicht erhalten werden, indem Mustermaterialien eingesetzt werden, die beim Sintern durchsichtig werden.
Wie in Fig. 9 gezeigt wird, werden für die Herstellung des Roherzeugnisses für den in Fig. 2 gezeigten geformten Gegenstand trockene Mustermaterialien 9R und 9B in die Formhohlräume 5a und 5b der Hilfsform 5 bis zu einer Dicke eingefüllt, die geringer ist als die gesamte Dicke des Roherzeugnisses für den geformten Gegenstand, wonach ein Tragschichtmaterial 10 bis zu einer vorgeschriebenen Dicke sowohl in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 als auch oben auf die Mustermaterialien 9R und 9B eingefüllt wird. Die Hilfsform 5 wird danach herausgenommen. Alternativ wird, wie in Fig. 10 gezeigt wird, zuerst eine dünne Schicht des Tragschichtmaterials 10 durchgängig in die Musterform eingefüllt, danach werden die Mustermaterialien 9R und 9B bis zu einer vorgeschriebenen Dicke in die Formhohlräume 5a und 5b der Hilfsform eingefüllt, und schließlich wird das Tragschichtmaterial 10 bis zu einer vorgeschriebenen Dicke in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform eingefüllt. Danach wird die Hilfsform heraugenommen.
Wie in Fig. 11 gezeigt wird, werden für die Herstellung des Roherzeugnisses für den in Fig. 5 gezeigten geformten Gegenstand ein trockenes Mustermaterial 9W, das beim Sintern weiß wird und daher für die Darstellung eines schneebedeckten Berggipfels geeignet ist, in einen Formhohlraum 5c, der in der Hilfsform 5 gebildet wird, ein trockenes Mustermaterial 9Br, das beim Sintern braun wird und daher für die Darstellung der Seite des Berges geeignet ist, in einen Formhohlraum 5d, ein trockenes Mustermaterial 9B, das beim Sintern blau wird und daher für die Darstellung des Meeres geeignet ist, in einen Formhohlraum 5e und ein trockenes Mustermaterial 9S, das beim Sintern himmelblau wird und daher für die Darstellung des Himmels geeignet ist, in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt. Diese Materialien werden alle bis zu einer Dicke eingefüllt, die geringer ist als die des Roherzeugnisses für den geformten Gegenstand. Als nächstes wird ein trockenes oder nasses Tragschichtmaterial 10 durchgängig in das Innere der Musterform in solch ein Menge eingefüllt, daß ein Roherzeugnis der gewünschten Dicke erhalten wird. Alternativ kann das Tragschichtmaterial 10 zuerst durchgängig in das Innere der Musterform eingefüllt werden, und die trockenen Mustermaterialien 9W, 9Br, 9B und 9S können danach in die Hohlräume 5c, 5d und 5e innerhalb der Hilfsform 5 und den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt werden. Die Hilfsform wird danach aus der Hauptform herausgenommen.
Bei jedem der vorangehend erwähnten Verfahren zur Herstellung, wenn erst einmal alle Mustermaterialien eingefüllt wurden, ist es möglich, die Hilfsform aus der Hauptform entweder vor oder nach dem Einfüllen des Tragschichtmaterials 10 herauszunehmen, insoweit wie das Herausnehmen der Hilfsform in einem Stadium durchgeführt wird, in dem es nicht die Qualität des hergestellten Musters verschlechtern wird. Im Falle der Fig. 8 wird beispielsweise, da sich das Muster zersetzen wird, wenn die Hilfsform unmittelbar nach dem Einfüllen der Mustermaterialien 9R, 9B herausgenommen wird, das Herausnehmen nach dem Einfüllen des Tragschichtmaterials 10 in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform erfolgen. Im Falle der Fig. 9 kann die Hilfsform 5 herausgenommen werden, nachdem die Mustermaterialien 9R und 9B sowie das Tragschichtmaterial 10 alle bis zur gleichen Dicke eingefüllt wurden, oder sie kann alternativ herausgenommen werden, nachdem außerdem das Tragschichtmaterial oben auf die anfangs eingefüllten Materialien eingefüllt wurde. Im Falle der Fig. 10 wird die Hilfsform herausgenommen, nachdem die Mustermaterialien 9R und 9B sowie das gesamte Tragschichtmaterial 10 eingefüllt wurden, während sie im Falle der Fig. 11 entweder nach dem Einfüllen aller Mustermaterialien 9S, 9W, 9Br und 9B oder außerdem nach dem Einfüllen des Tragschichtmaterials 10 oben auf diese Materialien herausgenommen werden kann. Wenn die Hilfsform heraugenommen wird, fallen die Materialien, die durch die Trennwände 5, der Hilfsform 5 getrennt werden (bei denen es sich um die Mustermaterialien auf beiden Seiten oder ein Mustermaterial auf einer Seite und das Tragschichtmaterial auf der anderen handeln kann), in die Räume hinein, die durch das Herausnehmen der Hilfsform entstehen, und füllen diese auf. Zum Zeitpunkt des Herausnehmens der Hilfsform bevorzugt man, daß die Hilfsform oder die Hauptform oder beide durch Verwendung eines Vibrators oder Anwendung von Ultraschallwellen in Schwingungen versetzt werden, da das den Vorgang des Hineinfallens der Materialien reguliert und somit das Füllen der Räume begünstigt, die durch Herausziehen der Trennwände der Hilfsform gebildet werden. Für den gleichen Zweck bevorzugt man, daß während des Verfestigens der Materialien nach dem Herausnehmen der Hilfsform alle einem Druck in einer Presse ausgesetzt werden.
In dem Fall, wo ein trockenes Tragschichtmaterial verwendet wird, wird Wasser oder ein Gleitmittel/Bindemittel in geeigneter Weise allen Abschnitten des Inneren der Hauptform in solch einer Menge zugeführt, daß ein Wassergehalt oder ein Gehalt an Gleitmittel/ Bindemittel erhalten wird, wie er für das Formen des Roherzeugnisses in der Presse erforderlich ist. Für das Regulieren der Bewegung zwischen den verschiedenen Materialien oder andere derartige Zwecke kann Wasser oder ein Gleitmittel/Bindemittel spezifischen Bereichen früher als anderen Bereichen zugeführt werden.
In dem Fall, wo ein nasses Tragschichtmaterial eingesetzt wird, wenn dessen Gehalt an Wasser oder Gleitmittel/Bindemittel höher ist als erforderlich, wird das überschüssige Wasser oder Gleitmittel/Bindemittel dem trockenen Mustermaterial zugeführt. Wo der Gehalt des Tragschichtmaterials 10 und des Mustermaterials an Wasser oder Gleitmittel/Bindemittel unzureichend ist, kann natürlich diesen Materialien zusätzliches Wasser oder Gleitmittel/Bindemittel zugegeben werden.
Wenn die Hilfsform 5 herausgenommen wurde und das Mustermaterial und das Tragschichtmaterial den Gehalt an Wasser oder Gleitmittel/Bindemittel aufweisen, der für das Druckformen erforderlich ist, werden zwei Arten von Materialien in der Hauptform gepreßt, um ein Roherzeugnis für den geformten Gegenstand aus keramischem Material zu erhalten. Das Roherzeugnis wird danach aus der Hauptform herausgenommen und auf eine Temperatur erwärmt, die für das Sintern zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand aus keramischen Material erforderlich ist. Vor dem Sintern kann der Gehalt an Wasser oder Gleitmittel/Bindemittel des Roherzeugnisses reguliert werden, und/oder es kann eine Glasur darauf aufgebracht werden.
Wo ein Hilfsform 5 eingesetzt wird, die aus Wafer oder einem anderen wasserlöslichen oder in einem Lösungsmittel löslichen Material besteht, wird diese aufgelöst. Da sie nicht herausgenommen werden muß, muß sie daher nicht sowohl oben als auch unten offen sein, sondern sie kann am Boden geschlossen sein.
Das Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus keramischem Material in der Ausführung, die in den Figuren 1, 2 oder 5 gezeigt wird, wobei eine Hilfsform eingesetzt wird, die aus Wafer oder einem anderen wasserlöslichen oder in einem Lösungsmittel löslichen Material besteht, ist im wesentlichen das gleiche wie das bei den vorangehend angeführten Ausführungen, bei denen eine unlösliche Hilfsform eingesetzt wird, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß die Hilfsform nicht aus der Hauptform herausgenommen werden muß, da die Hilfsform durch das in den Materialien enthaltende Wasser oder das Gleitmittel/Bindemittel aufgelöst wird, so daß die Materialien, die durch die Trennwände der Hilfsform 5 getrennt werden (wobei es sich um die Mustermaterialien auf beiden Seiten oder ein Mustermaterial auf einer Seite und das Tragschichtmaterial auf der anderen handeln kann), in die Räume fallen, die durch die Auflösung der Hilfsform entstehen, und diese auffüllen. Um den Vorgang des Hineinfallens zu begünstigen, können diese Materialien einer Schwingung und/oder einem Druck ausgesetzt werden.
Wenn es gewünscht wird, daß sich die Hilfsform in einem frühzeitigen Stadium auflöst, kann das bewirkt werden, indem Wasser oder das Gleitmittel/Bindemittel den Mustermaterialien unmittelbar nach Abschluß des Einfüllens dieser Materialien zugeführt wird, und indem danach das Tragschichtmaterial eingefüllt wird. In diesem Fall wird, wenn ein trockenes Tragschichtmaterial verwendet wird, die zugeführte Menge des Wassers oder Gleitmittels/Bindemittels nach der Füllung geringer sein als es ansonsten der Fall wäre. Wenn ein nasses Tragschichtmaterial verwendet wird, wird dessen Gehalt an Wasser oder Gleitmittel/Bindemittel gleichermaßen reduziert. Wenn es wünschenswert ist, ein nasses Tragschichtmaterial vor den Mustermaterialien einzufüllen, wird eine Hilfsform aus einem in Wasser oder dem Gleitmittel/Bindemittel löslichen Material eingesetzt, das eine relativ lange Zeit bis zur Auflösung in Anspruch nimmt, weil anderenfalls die Hilfsform dazu neigt, sich vor Abschluß des Einfüllens des Mustermaterials aufzulösen.
Da sich die Hiltsform innerhalb der Hauptform auflöst und nicht herausgenommen werden muß, bevorzugt man, daß sie eine Tiefe (Höhe) aufweist, die der Dicke der darin einzufüllenden Mustermaterialien entspricht. Genau genommen, es besteht keine Notwendigkeit, daß sie über die obere Fläche der Hauptform herausragt.
Bei den vorangehend erwähnten Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus keramischem Material können die Materialien mit höherer Dichte und feiner verdichtet eingefüllt werden, indem die Musterform auf einem Tischvibrator angeordnet und einer Schwingung während des Einfüllens sowohl der Mustermaterialien als auch des Tragschichtmaterials unterworfen wird. Fig. 12 zeigt eine dicke, zusammendrückbare Matte 6 aus Faservlies oder dergleichen, wobei die Matte auf den Boden der Hauptform 4 gelegt und die Hilfsform 5 darauf oben angeordnet wird. Die Matte absorbiert das überschüssige Wasser und Gleitmittel/Bindemittel und funktioniert so, daß gesichert wird, daß der Gehalt der verschiedenen Materialien an Wasser und Gleitmittel/Bindemittel gleichmäßig gehalten wird, wodurch das Entgasen der Materialien während des Pressens gefördert wird, wodurch das Formen und die Formgebungseigenschaften des Roherzeugnisses wiederum verbessert werden.
Wo der geformte Gegenstand aus Betonstein hergestellt werden soll, kann der als trockenes Mustermaterial eingesetzte Zuschlagstoff beispielsweise aus einer oder mehreren Substanzen bestehen, die Kies, Gesteinsstücke, keramisches Material, Glas, Kunststoff, Holz, Metall und andere derartige Stücke umfassen, wobei ein Pigmentfarbstoff eingesetzt wird oder nicht. Das Material kann ein Material sein, das etwas Wasser absorbiert hat, oder dem ein Lösungsmittel zugesetzt wurde, das aber nicht mit Wasser oder dem Lösungsmittel gemischt wird und sich in einem Zustand befindet, in dem es leicht zu einer Pulverisierung und Zuführung zu den Formhohlräumen kommen kann.
Der als Tragschichtmaterial eingesetzte Zuschlagstoff kann beispielsweise aus einer oder mehreren der Substanzen bestehen, die Kies, Gesteinsstücke, keramisches Material, Glas und Kunststoff umfassen, wobei ein Pigmentfarbstoff zugesetzt wird oder nicht. Im fertigen Zustand ist es erforderlich, daß es vom Mustermaterial hinsichtlich Farbe, Glanz, Struktur und dergleichen abweicht.
Als Material für das Bewirken der Verfestigung des Mustermaterials und des Tragschichtmaterials, die in die Musterform eingefüllt wurden, kann eine gemischte Kombination von Zementpulver und Wasser, Zementpulver, Harz und Wasser oder Harz und Wasser oder Lösungsmittel eingesetzt werden. Außerdem kann jede dieser Kombinationen weiterhin in Mischung ein Pulver einer oder mehrerer der Substanzen einschließen, die Gestein, keramisches Material, Glas und Kunststoff umfassen. Wenn erforderlich, kann das Material außerdem mit irgendeinem der verschiedenen Pulver, Granulate oder Fasern und/oder jedem der unterschiedlichen Zuschlagstoffe gemischt werden.
Die vorangehend erwähnten Pulver und Granulate umfassen Pulver und Granulate aus Schlacke, Flugasche, feinen lichtreflektierenden Teilchen oder anderen Substanzen. Die einsetzbaren Fasern umfassen Metallfasern, Kohlefasern, synthetische Fasern, Glasfasern und dergleichen. Die verwendbaren Zusatzstoffe umfassen Mittel für das Bewirken einer Schrumpfbeständigkeit, Erstarrungsund Abbindemittel, Verzögerungsmittel, Feuchtigkeitssperrmittel, Treißmittel, Wasserreduziermittel, Mittel für das Bewirken einer Fließfähigkeit und dergleichen.
Wenn es für die Verbesserung des Adhäsionsvermögens des Abbindematerials mit dem Musterzuschlagstoff und dem Tragschichtzuschlagstoff erforderlich ist, können diese Materialien mit Wasser, Lösungsmittel oder einem Mittel zur Oberflächenbehandlung bespritzt oder in diesen getaucht werden.
Für eine Verwendung als Musterzuschlagstoff und Tragschichtzuschlagstoff für die Herstellung eines Betonsteinblockes wird ein roter Musterzuschlagstoff 9R in den unterteilten T-förmigen Formhohlraum 5a innerhalb der Hilfsform 5, die im Inneren der Hauptform 4 angeordnet ist, ein blauer Musterzuschlagstoff 9B in die aus zwei Sektoren gebildeten Formhohlräume 5b und ein Tragschichtzuschlagstoff 10 in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt. Wie in Fig. 8 gezeigt wird, werden diese Materialien alle bis zur gleichen Dicke eingefüllt. Sie können in jeder gewünschten Reihenfolge eingefüllt werden. Nach Abschluß des Einfüllens des Materials wird die Hilfsform aus der Hauptform herausgenommen, und ein Abbindematerial wird in die Hohlräume innerhalb der entsprechenden Zuschlagstoffe eingefüllt, um deren Verfestigung zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand zu bewirken. Nachdem sich die Materialien verfestigt haben, wird der zusammenhängende geformte Gegenstand aus der Hauptform 4 herausgenommen.
Wie in Fig. 9 gezeigt wird, werden für die Herstellung des in Fig. 2 gezeigten Blockes die Musterzuschlagstoffe 9R und 9B in die Formhohlräume 5a und 5b der Hilfsform 5 bis zu einer Dicke eingefüllt, die geringer ist als die gesamte Dicke des fertigen Blockes, wonach ein Tragschichtzuschlagstoff 10 bis zu einer vorgeschriebenen Dicke sowohl in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 als auch oben auf die Musterzuschlagstoffe 9R und 9B eingefüllt wird. Die Hilfsform 5 wird danach herausgenommen, und ein Abbindematerial wird in die Hohlräume innerhalb der entsprechenden Zuschlagstoffe eingefüllt, um deren Verfestigung zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand zu bewirken. Alternativ wird, wie in Fig. 10 gezeigt wird, eine dünne Schicht des Tragschichtzuschlagstoffes 10 zuerst durchgängig in die Musterform eingefüllt, danach werden die Musterzuschlagstoffe 9R und 9B bis zu einer vorgeschriebenen Dicke in die Formhohlräume 5a und 5b der Hilfsform eingefüllt, und schließlich wird der Tragschichtzuschlagstoff 10 bis zu einer vorgeschriebenen Dicke in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform eingefüllt. Danach wird die Hilfsform herausgenommen, und es wird ein Abbindematerial in die Hohlräume innerhalb der entsprechenden Zuschlagstoffe eingefüllt, um deren Verfestigung zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand zu bewirken.
Wie in Fig. 11 gezeigt wird, werden für die Herstellung des in Fig. 5 gezeigten Blockes ein weißer Musterzuschlagstoff 9W für die Darstellung des schneebedeckten Berggipfels in einen Formhohlraum 5c, der in der Hilfsform 5 gebildet wird, ein brauner Musterzuschlagstoff 9Br für die Darstellung der Seite des Berges in einen Formhohlraum 5d, ein blauer Musterzuschlagstoff 9B für die Darstellung des Meeres in einen Formhohlraum 5e und ein himmelblauer Musterzuschlagstoff 9S für die Darstellung des Himmels in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt. Diese Zuschlagstoffe werden alle bis zu einer Dicke eingefüllt, die geringer ist als die des herzustellenden fertigen geformten Gegenstandes. Als nächstes wird der Tragschichtzuschlagstoff 10 durchgängig in das Innere der Musterform in solch einer Menge eingefüllt, daß ein fertiger geformter Gegenstand der gewünschten Dicke erhalten wird. Alternativ kann der Tragschichtzuschlagstoff 10 zuerst durchgängig in das Innere der Musterform eingefüllt werden, und die Musterzuschlagstoffe 9W, 9Br, 9B und 9S werden danach in die Hohlräume 5c, 5d und 5e innerhalb der Hilfsform 5 und des Formhohlraumes außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt. Die Hilfsform wird danach aus der Hauptform herausgenommen, und ein Abbindematerial wird in die Hohlräume innerhalb der entsprechenden Zuschlagstoffe gefüllt, um deren Verfestigung zu einem zusammenhängenden geformten Gegenstand zu bewirken.
Bei jedem der vorangehend erwähnten Verfahren zur Herstellung ist es möglich, wenn erst einmal alle Musterzuschlagstoffe eingefüllt wurden, die Hilfsform aus der Hauptform entweder vor oder nach dem Einfüllen des Tragschichtzuschlagstoffes 10 herauszunehmen, insoweit wie das Herausnehmen der Hilfsform in einem Stadium durchgeführt wird, in dem es nicht die Qualität des zu bildenden Musters verschlechtern wird. Im Fall der Fig. 8 wird beispielsweise, da sich das Muster zersetzen wird, wenn die Hilfsform unmittelbar nach dem Einfüllen der Musterzuschlagstoffe 9R, 9B herausgenommen wird, das Herausnehmen nach dem Einfüllen des Tragschichtzuschlagstoffes 10 in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform durchgeführt. Im Fall der Fig. 9 kann die Hilfsform 5 herausgenommen werden, nachdem die Musterzuschlagstoffe 9R und 9B sowie der Tragschichtzuschlagstoff 10 alle bis zur gleichen Dicke eingefüllt wurden, oder sie kann alternativ dazu herausgenommen werden, nachdem außerdem der Tragschichtzuschlagstoff oben auf die anfangs eingefüllten Zuschlagstoffe eingefüllt wurde. Im Fall der Fig. 10 wird die Hilfsform herausgenommen, nachdem die Musterzuschlagstoffe 9R und 9B sowie der gesamte Tragschichtzuschlagstoff 10 eingefüllt wurden, während sie im Fall der Fig. 11 herausgenommen werden kann, entweder nachdem alle Musterzuschlagstoffe 9S, 9W, 9Br und 9B eingefüllt wurden, oder nachdem auaßerdem der Tragschichtzuschlagstoff 10 oben auf diese Zuschlagstoffe eingefüllt wurde. Wenn die Hilfsform herausgenommen wird, fallen die Zuschlagstoffe, die durch die Trennwände 5, der Hilfsform 5 getrennt werden (wobei es sich um die Musterzuschlagstoffe auf beiden Seiten oder einen Musterzuschlagstoff auf einer Seite und den Tragschichtzuschlagstoff auf der anderen handeln kann), in die Räume hinein, die durch das Herausnehmen der Hilfsform entstehen, und füllen diese auf. Zum Zeitpunkt des Herausnehmens der Hilfsform bevorzugt man, die Hilfsform oder die Hauptform oder beide durch Verwendung eines Vibrators oder Anwendung von Ultraschallwellen in Schwingungen zu versetzen, da das den Vorgang des Hineinfallens der Zuschlagstoffe reguliert und daher das Füllen der Räume begünstigt, die durch das Herausziehen der Trennwände der Hilfsform gebildet werden. Für den gleichen Zweck bevorzugt man während des Verfestigens der Zuschlagstoffe nach dem Herausnehmen der Hilfsform, daß alle einem Druck in einer Presse ausgesetzt werden.
Das Einfüllen des Abbindematerials durchgängig in die Hohlräume der Zuschlagstoffe kann durch ein Füllen unter Vakuum durchgeführt werden. Außerdem ist es möglich, die Menge des Abbindematerials spezifischen Bereichen vor anderen Bereichen zuzuführen, so daß die Bewegung zwischen den verschiedenen Materialbereichen besser reguliert wird. Ebenfalls ist es in Abhängigkeit vom Fließvermögen des Abbindematerials möglich, einen Tragschichtzuschlagstoff zu verwenden, der mit dem Abbindematerial im voraus eingefüllt wurde. Während es ausreicht, daß die Tiefe (Höhe) der Hilfsform 5 der Dicke der darin einzufüllenden Musterzuschlagstoffe entspricht, ist es im allgemeinen zweckmäßiger, daß die Hilfsform 5 mit einer Höhe hergestellt wird, die ausreicht, um über die obere Fläche der Hauptform 4 herauszuragen, wie in den Zeichnungen gezeigt wird, da das das Herausnehmen dieser leichter macht.
Beim Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Betonstein, wie es vorangehend dargelegt wird, wurde die Hilfsform so beschrieben, daß sie aus einem unlöslichen Material hergestellt wurde. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, eine Hilfsform zu verwenden, die aus Wafer oder einem anderen wasserlöslichen oder in einem Lösungsmittel löslichen Material besteht. In diesem Fall wird die Hilfsform durch das Abbindematerial aufgelöst und kann daher am Boden geschlossen sein.
Da sich die Hilfsform auflöst, nachdem die Muster- und Tragschichtzuschlagstoffe eingefüllt wurden, muß sie nicht herausgenommen werden. Abgesehen von diesem Unterschied ist das Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes bei Verwendung einer löslichen Hilfsform im wesentlichen das gleiche wie das bei der vorangehend erwähnten Ausführung, bei der eine unlösliche Hilfsform verwendet wird. Wenn sich die Hilfsform auflöst, fallen die Zuschlagstoffe, die durch die Trennwände der Hilfsform getrennt werden (wobei es sich um die Musterzuschlagstoffe auf beiden Seiten oder einen Musterzuschlagstoff auf einer Seite und den Tragschichtzuschlagstoff auf der anderen handeln kann), in die Räume hinein, die durch die Auflösung der Hilfsform entstehen, und füllen diese auf. Für die Begünstigung dieses Vorganges des Hineinfallens können die Materialien einer Schwingung und/oder einem Druck ausgesetzt werden.
Wenn es gewünscht wird, daß sich die Hilfsform in einem frühzeitigen Stadium auflöst, kann das realisiert werden, indem das Abbindematerial den Musterzuschlagstoffen unmittelbar nach Abschluß des Einfüllens dieser Zuschlagstoffe zugeführt wird, und indem danach der Tragschichtzuschlagstoff eingefüllt wird. In diesem Fall wird die Menge des anschließend eingefüllten Abbindematerials verringert. Wenn es gewünscht wird, einen Tragschichtzuschlagstoff einzufüllen, der vorher mit dem Abbindematerial vor den Musterzuschlagstoffen eingefüllt wurde, wird eine Hilfsform aus einem löslichen Material verwendet, die eine relativ lange Zeit bis zur Auflösung benötigt, weil anderenfalls die Hilfsform dazu neigt, sich aufzulösen, bevor das Einfüllen der Musterzuschlagstoffe abgeschlossen ist.
Da sich die Hilfsform innerhalb der Hauptform auflöst und nicht herausgenommen werden muß, bevorzugt man eine Tiefe (Höhe), die der Dicke der darin einzufüllenden Mustermaterialien entspricht. Genau genommen, es besteht keine Notwendigkeit, daß sie über die obere Fläche der Hauptform herausragt
Beim vorangehend erwähnten Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Betonstein können die Zuschlagstoffe mit einer höheren Dichte und feiner verdichtet eingefüllt werden, indem die Musterform auf einem Tischvibrator angeordnet und einer Schwingung während des Einfüllens sowohl der Musterzuschlagstoffe als auch des Tragschichtzuschlagstoffes ausgesetzt werden. Fig. 12 zeigt einen Fall, bei dem eine dicke, zusammendrückbare Matte 6 aus Faservlies oder dergleichen auf den Boden der Hauptform 4 gelegt und die Hilfsform 5 oben auf der Matte 6 angeordnet wird. Ein Treibmittel wird einem oder mehreren der trockenen Musterzuschlagstoffe 9R und 9B, die in die Hilfsform 5 eingefüllt werden, und dem Tragschichtzuschlagstoff zugegeben, der in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt wird (im gezeigten Beispiel wurde das Treibmittel den Musterzuschlagstoffen 9R und 9B zugegeben). Während des Verfestigens quillt der Zuschlagstoff (die Zuschlagstoffe), der das Treibmittel enthält, und drückt die Matte 6 nieder. Im Ergebnis dessen kommt es dazu, daß die Musterschicht oder die Tragschicht des fertigen geformten Gegenstandes über das allgemeine Niveau der Oberfläche des geformten Gegenstandes hinauswächst, wodurch das Muster ein dreidimensionales Aussehen erhält. Während die Hauptform 4 im gezeigten Beispiel oben offen ist, kann ein deutlicherer dreidimensionaler Effekt erhalten werden, wenn die Oberseite der Hauptform 4 mit einem schweren Deckel abgedeckt wird, wodurch gesichert wird, daß das Quellen der Materialien hauptsächlich in der Richtung der Matte 6 erfolgen wird. In allen Fällen wird eine Matte 6 aus einem wasser- oder ölabsorbierenden Material verwendet, und die Matte absorbiert jegliches überschüssige Wasser oder Lösungsmittel und funktioniert so, daß gesichert wird, daß der Wassergehalt der verschiedenen Materialien gleichmäßig gehalten wird, wodurch die Festigkeitseigenschaften des geformten Gegenstandes verbessert werden.
Während der geformte Gegenstand aus Betonstein, der entsprechend der Verfahrensweise aus den Figuren 12 und 13 hergestellt wird, dem der Ausführung aus Fig. 8 gleich ist, ist es ebenfalls möglich, das gleiche Verfahren anzuwenden, um geformte Gegenstände zu erhalten, die denen gleichen, die entsprechend den Figuren 9 und 11 hergestellt werden. Andererseits ist es im Fall der Fig. 10 möglich, da die Musterzuschlagstoffe 9R und 9B oben auf den vorher eingefüllten Tragschichtzuschlagstoff 10 eingefüllt werden, daß bewirkt wird, daß die Musterschicht über das allgemeine Niveau der Oberfläche des geformten Gegenstandes hinauswächst, selbst ohne Verwendung einer dicken Matte, indem beispielsweise ein Treibmittel in das Abbindematerial eingemischt wird, das in die Hohlräume in den Musterzuschlagstoffen eingefüllt werden soll. In diesem Fall können ebenfalls die Festigkeitseigenschaften des geformten Gegenstandes verbessert werden, indem eine wasser- oder ölabsorbierende Matte auf den Boden der Hauptform vor dem Einsetzen der Hilfsform gelegt wird.
Bei jedem der vorangehend einzeln erklärten Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus Beton, keramischem Material oder Betonstein ist es vorteilhaft, wie in den Figuren 14 und 15 gezeigt wird, auf den Boden der Hauptform 4 eine Platte oder Tafel, die die Stifte oder Vorsprünge 7' aufweist, oder eine Tafel 8 zu legen, die implantierte, aufgerichtete oder befestigte Haare, Flor oder Schlaufen 8ß aufweist, und die Hilfsform 5 oben auf dieser Platte oder Tafel anzuordnen. Dann werden sie, wenn die Mustermaterialien 9R, 9B und das Tragschichtmaterial 10 in die entsprechenden Formhohlräume eingefüllt sind, durch die Stifte oder Vorsprünge 7' oder die Haare, den Flor oder die Schlaufen 8' an Ort und Stelle gehalten. Im Ergebnis dessen wird verhindert, daß sie sich unter dem Einfluß der Schwingung oder dergleichen verschieben, bis sie sich vollständig verfestigt haben, wodurch scharfe Abgrenzungen zwischen den verschiedenen Mustermaterialien und zwischen den Mustermaterialien 9R und 9B und dem Tragschichtmaterial 10 gesichert werden.
Die Notwendigkeit des Herausnehmens der Tafel oder Platte mit den Stiften, Vorsprüngen, Haaren, dem Flor oder den Schlaufen kann eliminiert werden, indem die gesamte Tafel oder Platte, die die daraus hervorragenden Elemente umfaßt, aus einem löslichen Material hergestellt wird, das sich bis zu dem Zeitpunkt auflösen wird, zu dem sich die verschiedenen Materialien verfestigt haben. Ob eine lösliche oder eine unlösliche Tafel oder Platte verwendet wird, wird angesichts des Grades entschieden, in dem die Materialien zurückgehalten werden müssen.
Ein Verfahren für die Anwendung einer Musterform aus einem verformbaren Material für die Herstellung von gemusterten, geformten Gegenständen mit einer nicht blockartigen Konfiguration wird jetzt mit Bezugnahme auf die Figuren 16 bis 25 erklärt.
Die Figuren 16 bis 18 zeigen eine Ausführung für die Herstellung eines zylindrischen, geformten Gegenstandes. Die Hauptform 4 wird aus einem verformbaren peripheren Rahmen 11 aus Naturkautschuk, synthetischem Kautschuk, Kunststoff oder dergleichen und einer aufrollbaren Bodentafel 12 aus Blech, Kunststoff, Papier, Faservlies, einem Gewirke oder Gewebe, einer Gummitafel oder dergleichen hergestellt. Der periphere Rahmen 11 wird auf der Bodentafel 12 angeordnet, und eine Hilfsform 5 wird in einer vorgeschriebenen Position innerhalb der Fläche angeordnet, die durch den peripheren Rahmen 11 umgeben wird. Die trockenen Mustermaterialien 9R und 9B werden in die Hilfsform und ein Tragschichtmaterial 10 in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform 5 eingefüllt (Fig. 16). Nachdem die zwei Arten von Materialien in einen verformbaren Zustand infolge ihrer Erstarrung, usw. gebracht wurden, wird der Bereich innerhalb des peripheren Rahmens 11 mit einer aufrollbaren Hilfstafel 13, die der Bodentafel 12 gleicht, abgedeckt (Fig. 17). Die zwei Arten von Materialien innerhalb des Bereiches, der durch den peripheren Rahmen 11 umgeben ist, werden zusammen mit dem peripheren Rahmen schichtartig zwischen der Bodentafel 12 und der Hilfstafel 13 aufgerollt (Fig. 18). Die zwei Arten von Materialien werden im aufgerollten Zustand gehalten, bis sie fest geworden sind, wodurch ein zylindrischer geformter Gegenstand erhalten wird, der eine Musterschicht 2 aufweist, die in einer gewünschten Position freigelegt ist. (Wenn keramische Materialien eingesetzt werden, wird ein Roherzeugnis erhalten, das danach zum fertigen gemusterten, geformten Gegenstand gesintert wird.)
Bei dem in Fig. 19 gezeigten Beispiel werden die Mustermaterialien und die Tragschichtmaterialien in der gleichen Weise wie im Fall der Fig. 16 eingefüllt. Nachdem sie infolge ihrer Erstarrung, usw. in einen verformbaren Zustand gebracht wurden, werden sie um eine Form 14 herum gewickelt, die auf die Innenform des herzustellenden zylindrischen geformten Gegenstandes (zylindrisch im Fall eines zylindrischen geformten Gegenstandes) abgestimmt ist, und sie werden im umwickelten Zustand gehalten, bis sie sich zu einem zylindrischen geformten Gegenstand verfestigt haben. In diesem Fall kann, da die Oberflächen der Mustermaterialien 9R und 9B und des Tragschichtmaterials 10, die auf der oberen Seite innerhalb des peripheren Rahmens 11 freigelegt sind, mit der äußeren Fläche der Form 14 in Berührung gehalten werden, die Hilfstafel 13 weggelassen werden. Die Verwendung einer polygonalen Form 14 ermöglicht die Herstellung eines zylindrischen geformten Gegenstandes mit einer polygonalen Schnittkonfiguration.
Bei dem in den Figuren 18 und 19 veranschaulichten Verfahren des Umwickelns oder Aufrollens entsteht ein Formhohlraum an der Berührungsstelle zwischen den gegenüberliegenden Rändern des Tragschichtmaterials, wenn die gegenüberliegenden Enden des peripheren Rahmens 11 in Berührung kommen. Eine Möglichkeit, mit diesem Problem fertig zu werden, ist das geringfügige Überlappen der gegenüberliegenden Ränder des peripheren Rahmens 11, um somit eine Doppelschicht des Tragschichtmaterials an der Berührungsstelle zu bilden. Eine weitere Möglichkeit ist das Wegschneiden der gegenüberliegenden Ränder des peripheren Rahmens 11, so daß die auf diese Weise gegenüberliegenden freigelegten Ränder des Tragschichtmaterials in eine angrenzende Beziehung gebracht werden können, um die Bildung eines Raumes an der Berührungsstelle zu verhindern.
In der gleichen Weise ist es außerdem möglich, einen zylindrischen geformten Gegenstand herzustellen, indem die Mustermaterialien 9R und 9B und das Tragschichtmaterial 10 in die Musterform 4 in der in Fig. 16 gezeigten Weise eingefüllt werden; der periphere Rahmen 11 herausgenommen wird, wie in Fig. 20 gezeigt wird, nachdem die eingefüllten Materialien infolge ihrer Erstarrung, usw. in einen verformbaren Zustand gebracht wurden; diese zusammen mit der Bodentafel 12 auf eine Form 15 gewickelt werden, die auf die Innenform des herzustellenden zylindrischen geformten Gegenstandes abgestimmt ist und an beiden Enden einen Flansch 15' aufweist; und die zwei Arten des Materials im aufgerollten Zustand verbleiben, bis sie verfestigt sind (Fig. 21). Wie im Fall der Fig. 19, ist die Innenlänge des peripheren Rahmens 11 natürlich gleich dem äußeren Umfang der Form 15, und dessen Breite entspricht dem Abstand zwischen den Flanschen 15'. Es ist wiederum möglich, die Verwendung einer Hilfstafel 13 wegzulassen, und es ist möglich, einen zylindrischen geformten Gegenstand mit einer polygonalen Schnittkonfiguration durch Verwendung einer polygonalen Form 15 herzustellen.
Während die vorangegangene Beschreibung die Herstellung eines zylindrischen geformten Gegenstandes betrifft, ist es ebenfalls durch eine teilweise oder vollständige Verformung der Musterform möglich, geformte Gegenstände mit einer nicht zylindrischen Konfiguration herzustellen.
Beispielsweise kann ein geformter Gegenstand mit einer nach unten aufgeweiteten Konfiguration hergestellt werden, indem die Mustermaterialien 9R und 9B und das Tragschichtmaterial 10 in die Musterform in der in Fig. 16 gezeigten Weise eingefüllt werden; das Resultat auf einer unteren Form 18 angeordnet wird, deren obere Fläche mit einer Aussparung 16 gebildet wird, die mit dem Gel 17 gefüllt wird, wie in Fig. 22 gezeigt wird; von oben mit einer oberen Form 20, die einen Vorsprung 19 aufweist, der eine Ergänzung zur Aussparung 16 darstellt (Fig. 23), gepreßt wird, wodurch bewirkt wird, daß die obere Fläche durch den Vorsprung 19 niedergedrückt und die untere Fläche in die Aussparung 16 gedrückt wird. In diesem Fall muß der periphere Rahmen nicht verformbar sein, da der einzige Teil der Musterform, der verformt wird, ein Teil der Bodentafel 12 ist. Der Zweck des Gels 17 in der Aussparung 16 ist, den Abschnitt der Bodentafel 12, der sich über der Aussparung 16 befindet, bis zu dem Zeitpunkt flach zu halten, zu dem der Druck durch die obere Form 20 angewendet wird. Mit dem Beginn der Anwendung des Druckes durch die obere Form 20 wird bewirkt, daß das Gel aus dem oberen Rand der Aussparung 16 herum im Ergebnis des Eindringens in die Aussparung 16 der Bodentafel und das darauf liegenden Materials überläuft. Alternativ kann die untere Form 18 aus Ton oder einem anderen verformbaren Material hergestellt werden. In diesem Fall muß kein Gel 17 verwendet werden, da die verformbare untere Form durch den Druck der oberen Form so niedergedrückt wird, daß die Aussparung 16 gebildet wird.
Außerdem kann ein dachziegelartig geformter Gegenstand hergestellt werden, indem die Mustermaterialien 9R und 9B und das Tragschichtmaterial 10 in die Musterform in der in Fig. 16 gezeigten Weise eingefüllt werden; das Resultat auf einer unteren Form 21, die eine ansteigende und abfallende obere Fläche aufweist, wie in Fig. 24 gezeigt wird, angeordnet wird; von oben mit einer flachen elastischen Platte 22 gepreßt wird (Fig. 25), wodurch bewirkt wird, daß die Musterform und beide Arten von darin enthaltenen Materialien in Übereinstimmung mit der Kontur der unteren Form 21 verformt werden. Während es möglich ist, die Hauptform 4 aus dem vorangehend erwähnten peripheren Rahmen 11 und einer Bodentalfel 12, die auf dessen Boden aufgelegt wird, zu bilden, ist es in diesem Fall auch möglich, eine Hauptform 4 zu verwenden, die am Boden geschlossen ausgeführt ist, indem der periphere Rahmen 11 mit einem verformbaren Boden versehen wird.
Bei der Herstellung, die die Verformung eines Teils oder der gesamten Hauptform in der vorangehend erwähnten Weise einschließt, wenn die Hilfsform verformbar ist, kann sie, selbst wenn sie unlöslich ist, nach der Verformung der Hauptform herausgenommen werden. Wenn jedoch die Hilfsform sowohl unlöslich als auch nicht verformbar ist, muß sie vor der Verformung der Hauptform herausgenommen werden. Andererseits, wenn die Hilfsform wasserlöslich ist, genügt es, die Hauptform zu verformen, nachdem die Auflösung der Hilfsform begonnen hat.
Bei der Beschreibung der Ausführungen entsprechend den Figuren 8, 9 und 10 wurde dargelegt, daß trockene Mustermaterialien 9R und 9B in die Hilfsform eingefüllt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es ist alternativ möglich, die Herstellung eines geformten Gegenstandes durchzuführen, indem trockenes Mustermaterial in nur einige der Formhohlräume innerhalb der Hilfsform und trockenes oder nasses Tragschichtmaterial in die restlichen Abschnitte der Musterform eingefüllt wird.
Außerdem muß das Einfüllen der Muster- und Tragschichtmaterialien nicht manuell durchgeführt werden, sondern kann mittels eines Roboters erfolgen, wodurch es möglich wird, die Materialien sogar in einem feinen punktartigen Muster einzufüllen.
Außerdem ist es möglich, eine Presse zu verwenden, um einen Druck auf das Mustermaterial (die Mustermaterialien) und das Tragschichtmaterial anzuwenden, während sie sich in der Musterform verfestigen, und es kann ebenfalls ein Vibrator eingesetzt oder Ultraschallwellen angewendet werden, um eine der beiden oder sowohl die Hauptform als auch die Hilfsform während des Einfüllens des Materials oder des Herausnehmens des Erzeugnisses in Schwingungen zu versetzen.
Die Verwendung einer wasser- oder ölabsorbierenden Matte in allen Fällen in der in den Figuren 12 und 13 gezeigten Weise ist dahingehend vorteilhaft, daß die Matte das überschüssige Wasser, Gleitmittel/Bindemittel und Lösungsmittel aus den Abschnitten absorbiert, die eine überschüssige Menge dieser Substanzen enthalten, und diese den Abschnitten zuführt, bei denen ein Mangel an diesen vorhanden ist, wodurch ein gleichmäßiger Gehalt an Wasser, Gleitmittel/Bindemittel und Lösungsmittel durchgängig im geformten Gegenstand gesichert und ebenfalls das Verhältnis des Oberflächenwassers (Lösungsmittel) zum Zement (Harz) verringert wird, um somit die Entgasung zum Zeitpunkt des Pressens zu begünstigen. Das Ergebnis ist ein Erzeugnis mit besserer Leistung.
Wie im vorangegangenen Text erklärt wird, ermöglicht die Erfindung die leichte Herstellung eines gemusterten, geformten Gegenstandes aus Beton, keramischem Material oder Betonstein, bei dem eine Musterschicht über einem Teil oder die gesamte Oberfläche freigelegt ist. Da das Muster bis zu einer beträchtlichen Tiefe unterhalb der Oberfläche des geformten Gegenstandes ausgebildet ist, kommt es zu keiner Abnutzung oder dazu, daß es unansehnlich wird, selbst wenn das Material von der Oberfläche des geformten Gegenstandes durch ein Abreiben entfernt wird. Die Erfindung ermöglicht außerdem die Herstellung eines dicken, geformten Gegenstandes, der danach in eine Anzahl von dünnen, geformten Gegenständen mit dem gleichen Muster scheibenartig zerschnitten werden kann.
Da die Musterschicht durch Einfüllen des trockenen Mustermaterials in die Hilfsform, die innerhalb der Hauptform angeordnet ist, und/oder in den Formhohlraum außerhalb der Hilfsform gebildet wird, können die Materialien dicht eingefüllt werden, ohne daß unerwünschte Hohlräume zurückbleiben. Außerdem fallen die Muster- und Tragschichtmaterialien in die Räume, die durch das Herausnehmen oder die Auflösung der Hilfsform gebildet werden, hinein und füllen diese auf, so daß die Grenzen zwischen der Musterschicht und der Tragschicht deutlich abgegrenzt sind, und das Muster als Ganzes sehr scharf ausgeprägt ist. Andererseits ist es ebenfalls möglich, die Materialien entweder an den Grenzen zwischen ihnen oder in ihrer Gesamtheit (beispielsweise durch Umrühren) durcheinanderzubringen, nachdem das Mustermaterial und das Tragschichtmaterial in die Musterform eingefüllt wurden, und die Hilfsform herausgenommen wurde. Indem das erfolgt, wird die Herstellung von geformten Gegenständen ermöglicht, die Marmor und anderen Arten von Naturstein ähneln. Außerdem ist es durch ein geeignetes Auswählen der Korngröße und des Füllverhältnisses eines jeden eingefülltenmusterschichtmaterials möglich, eine poröse und wasserdurchlässige Musterschicht zu erhalten; durch geeignetes Auswählen der Korngröße und des Füllverhältnisses eines jeden eingefüllten Tragschichtmaterials möglich, eine poröse und wasserdurchlässige Tragschicht zu erhalten; und durch ein geeignetes Auswählen der Korngröße und des Füllverhältnisses der beiden Arten von Materialien möglich, einen porösen und wasserdurchlässigen geformten Gegenstand zu erhalten.
Außerdem kann, wenn ein Mustermaterial unbeabsichtigt an die falsche Stelle eingefüllt werden sollte, der Fehler ohne weiteres abgestellt werden, da das Mustermaterial zum Zeitpunkt des Einfüllens in die Musterform trocken ist und daher mit Hilfe einer Staubsaugervorrichtung abgesaugt und entfernt werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen (1) in einer Hauptform (4), das aufweist: das Anordnen einer Hilfsform (5) in der Hauptform, um eine Musterform abzugrenzen,

a) das Füllen der Musterform mit dem trockenen Musterschichtmaterial (2),

b) das Füllen des verbleibenden Raumes in der Hauptform mit dem Tragschichtmaterial (3),

c) das Entfernen der Hilfsform (5) aus der Hauptform (4), und danach

d) das Verfestigen des Musterschichtmaterials und des Tragschichtmaterials, um das fertige Erzeugnis zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Matte (6) angrenzend an die Materialien angeordnet ist, die in die Musterform gefüllt werden, wobei die Matte (6) flüssigkeitsabsorbierend, flüssigkeitsdurchlässig oder luftdurchlässig ist, um somit einen gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt des Materials, das in die Musterform gefüllt wurde, zu begünstigen, und um eine Entgasung zu fördern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (6) zwischen der Hauptform und der Hilfsform angeordnet ist.

3. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsform (4) angrenzend an eine Tafel oder Platte (7,8), die Vorsprünge aufweist, die sich in das Innere der Musterform hinein erstrecken, angeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Vorsprüngen um Stifte, implantierte, aufgerichtete oder befestigte Haare, Flor und Schlaufen handeln kann.

5. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (1) aus Beton hergestellt wird, und daß das Musterschichtmaterial (2) mindestens eine der folgenden Substanzen aufweist: Zementpulver und Harz.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterschichtmaterial (2) außerdem mindestens eine der folgenden Substanzen aufweist: Pigmentfarbstoffe und feine Zuschlagstoffe.

7. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragschichtmaterial (3) mindestens eine der folgenden Substanzen umfaßt: Zementpulver und Harz.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragschichtmaterial (3) außerdem mindestens eine der folgenden Substanzen umfaßt: feine Zuschlagstoffe, Pigmentfarbstoff, groben Zuschlagstoff und Fasern.

9. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterschichtmaterial (2) und/oder das Tragschichtmaterial (3) mindestens eine der folgenden Substanzen enthalten: zerkleinerten oder pulverisierten Granit, Marmor, keramisches Material, Schlacke und kleine lichtreflektierende Teilchen.

10. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterschichtmaterial (2) und/oder das Tragschichtmaterial (3) mindestens eine der folgenden Substanzen enthalten: einen Erstarrungsbeschleuniger und einen Aushärtungsbeschleuniger und ein Feuchtigkeitssperrmittel.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragschichtmaterial (3) in einem im wesentlichen trockenen Zustand geliefert wird, und daß das Wasser der Hauptform zugegeben wird, um die Verfestigung hervorzurufen.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragschichtmaterial (3) Wasser umfaßt und als ein Betonrohschlamm geliefert wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsform (5) durch ein Auflösen in Wasser an Ort und Stelle entfernt wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand aus Beton mit einer Betonfläche verbunden ist, bevor das vollständige Abbinden stattgefunden hat.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (1) aus Betonstein hergestellt wird, und daß das Tragschichtmaterial (3) und das Musterschichtmaterial (2) mit einem Abbindemittel abgebunden werden.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (1) eine Keramik ist, und daß der Gegenstand verfestigt wird, indem die folgenden Schritte ausgeführt werden: Anwendung von Druck auf den Gegenstand, um ein Roherzeugnis zu bilden; Entfernen des Roherzeugnisses aus der Hauptform (4) und Sintern des Roherzeugnisses, um ein fertiges Erzeugnis zu bilden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterschichtmaterial (2) und das Tragschichtmaterial (3) jeweils mindestens eine der folgenden Substanzen aufweisen: Ton, Gesteinsteilchen, Steingranulate, Glasteilchen, Glasgranulate, keramische Teilchen oder Granulate, Glanzteilchen.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterschichtmaterial (2) und/oder das Tragschichtmaterial (3) außerdem mindestens eine der folgenden Substanzen enthalten: Pigmentfarbstoffe und Farbstoffe.

19. Verfahren nach Anspruch 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in Gegenwart von Wasser oder einem schmierstoffbindenden Mittel angewandt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsform (5) durch ein Auflösen in Wasser oder dem schmierstoffbindenden Mittel entfernt wird.

21. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptform (4) mit dem Musterschichtmaterial (2) und dem Tragschichtmaterial (3) über eine Schablone gefüllt wird, die eine Öffnung in der Form aufweist, die dem zu bildenden Muster entspricht.

22. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Hauptform (4) oder der Hilfsform (5) aus einem verformbaren Material hergestellt ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Material mindestens Naturkautschuk, synthetischer Kautschuk oder Kunststoff ist.

24. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte zusammendrückbar ist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Musterschichtmaterial (2) und/oder das Tragschichtmaterial (3) ein Treibmittel umfaßt, wodurch während des Abbindens das Aufblasen eine Einkerbung der Matte bewirkt, so daß ein Reliefeffekt auf der Oberfläche des Gegenstandes gebildet wird.

26. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hauptform vor oder während des Einfüllens des Schichtmaterials (2,3) ein Verstärkungsmaterial angeordnet wird.

27. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Ultraschall oder eine Schwingung der Hauptform vor, während oder nach dem Entfernen der Hilfsform angewandt werden.