Stein mit Grifftaschen sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Stein, bevorzugt aus Porenbeton, zur Errichtung von Wänden, der an seinen im Wandverbund an benachbarte Steine angrenzenden, gegenüberliegenden Stirnseiten mit den Transport von Hand erleichternden Grifftaschen versehen ist, derart, daß zum Zwecke handhabungsfreundlicherer Ausgestaltung der Grifftaschen zumindest die Breitseitenwandung der Grifftaschenausnehmungen Verdichtungen des Steinwerkstoffes aufweist. Desweiteren wird ein Verfahren zur Herstellung der Grifftaschen eines solchen Steines angegeben, wonach zunächst ein die Konturen der Seitenwandungen der Grifftaschenausnehmung aufweisendes Werkzeug in die betreffende Stirnseitenwand des Steines bis zur gewünschten Grifftaschentiefe eingeführt, worauf das Werkzeug aus seiner Einführrichtung seitlich in Richtung auf die Breitenseitenwandung der Grifftaschenausnehmung versetzt wird, bevor das Werkzeug aus dieser zurückgeführt wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Zu- und Einführeinrichtung (1) für das Werkzeug (2) in Richtung der mit der Grifftaschenausnehmung zu versehenden Stirnseite des Steines und eine an dem Werkzeug (2) zumindest breitseitig angreifende Verschwenkeinrichtung (7).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Stein zur Errichtung von Wänden, insbesondere aus Porenbeton, der an seinen im Wandverbund an benachbarte Steine angrenzenden, gegenüberliegenden Stirnseiten mit den Transport von Hand erleichternden Grifftaschen versehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Steines und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Steine der in Rede stehenden Art, insbesondere quaderförmiger Gestalt, werden zur Erleichterung der Handhabung und Verbesserung der Positionierbarkeit in der Einbaulage mit Grifftaschen versehen, die in vielfältiger Ausgestaltung bekannt sind. Dabei wird Wert auf eine ergonomisch günstige und herstellungstechnisch einfache Grifftaschenausnehmung gelegt, ohne daß bei Errichtung eines Mauerwerkes aus solchen Steinen zu hoher Verlust an Mörtel durch Einlauf in die Grifftasche und eine zu weitgehende Beeinträchtigung des Wärmedämmwertes des Mauerwerkes durch in der Länge ausladende Gestaltung der Ausnehmung auftritt.

[0003] Steine der hier im Vordergrund stehenden Materialkonsistenz, beispielsweise Porenbeton, werden im sogenannten grünen Zustand bearbeitet, d.h. sie sind ungehärtet. Insbesondere bei solchen Steinmaterialien ist die Herstellung der Grifftaschen durch ein Stechwerkzeug angezeigt, dessen Einstechkante die Wandung der zu bildenden Grifftasche schneidet, wobei ein Kern im Inneren der Ausnehmung entsteht, der von dem Ausnehmungsgrund gelöst und entfernt werden muß.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stein der eingangs genannten Art derart mit Grifftaschen zu versehen, daß dieser einfach und unter verhältnismäßig geringem maschinellen Aufwand in handhabungsfreundlicher Ausgestaltung geschaffen werden kann.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe umfaßt einen Stein, dessen Grifftaschenausnehmungen zumindest im Bereich deren Breitseitenwandung Verdichtungen des Steinwerkstoffes aufweist, und zwar bevorzugt derart, daß die Breitseitenwandung vom Außenrand der Grifftaschenausnehmung zu deren Grund hin gesehen zunehmend verdichtet ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine glattere Angriffsfläche für die in die Grifftaschen einzuführenden Hände insbesondere im Angriffsbereich der Finger erreicht, was auch bei Verwendung von Handschuhen zu deren Schonung beiträgt. Durch die Verdichtung zunehmend zum Nutgrund hin gesehen entsteht gegenüber der Ausnehmungsberandung ein für die Handhabung ebenfalls günstiger wenn auch geringer Hintergriff.

[0006] Im Rahmen der Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß derart verfahren, daß zunächst ein die Konturen der Seitenwandungen der Grifftaschenausnehmung aufweisendes Werkzeug in die betreffende Stirnseitenwand des Steines bis zur gewünschten Grifftaschentiefe eingeführt wird, worauf das Werkzeug aus seiner Einführrichtung seitlich in Richtung auf die Breitseitenwandung der Grifftaschenausnehmung versetzt wird, bevor das Werkzeug aus dieser zurückgeführt wird. Das dabei zu verwendende Werkzeug muß im Zuge des Schwenkvorganges - dieser beträgt vorzugsweise nur wenige Winkelgrade - in der Lage sein, großflächig Druck auf die Breitseitenwandung der Grifftaschenausnehmung auszuüben. Dies könnte grundsätzlich durch ein Phräswerkzeug geschehen, das um seine in Einführrichtung verlaufende Längsachse herum rotiert und zugleich einen mehr oder weniger geschlossenen Schaft aufweist, der in seiner Umlaufführung die gewünschte Seitenwandungskontur der Grifftaschenausnehmung auch während des Umlaufes beibehält und in der Lage ist, einen für die Verdichtung der Wandung der Grifftaschenausnehmung erforderlichen Druck auf diese auszuüben. Dies könnte durch eine durchgehende und soweit flexible Schaftwandung geschehen, die entsprechend der Ausnehmungskontur über entsprechende Führungen sich verformend umläuft. In bevorzugter Weise wird ein vollwandiges, hohlzylindrisches Stechwerkzeug mit der Außenquerschnittsfläche gleich der Innenquerschnittsfläche der Grifftaschenausnehmung verwendet, das nach dem Einführen in die Stirnwandung des Steines in einer Winkelebene senkrecht zur Längsmittelebene der Grifftaschenausnehmung verschwenkt wird. Von besonderer Bedeutung ist, daß durch dieses Verschwenken der beim Ausstechen der Grifftaschenkontur der dadurch mit dem Ausnehmungsgrund noch verbundene Kern abgebrochen wird und sich somit leicht aus der Ausnehmung entfernen läßt. Grundsätzlich ist denkbar, die Verschwenkbewegung nicht nur in Richtung auf die Breitseiten der Wandung sondern auch senkrecht dazu auszuführen, doch wird der beabsichtigte Erfolg bereits durch die Verschwenkung auf die Breitseiten der Ausnehmung hin erreicht, und zwar sowohl hinsichtlich der Verdichtung der Breitseitenwandung als auch hinsichtlich der Entfernung des Kerns. In bevorzugter Ausführung wird die Verschwenkbewegung jedoch in Richtung auf beide einander gegenüberliegende Breitseitenwandungen nacheinander durchgeführt, wodurch die Ausbrechwirkung des Kerns verbessert wird.

[0007] In weiterhin besonders bevorzugter Ausführung wird der Drehpunkt der Verschwenkbewegung des Werkzeugs in einen Punkt auf der in Einführrichtung verlaufenden Längsachse des unverschwenkten Werkzeuges zwischen die Außenrandebene der Ausnehmung und die Einleitzone der Verschwenkkraft gelegt, so daß die Amplitude der Verschwenkbewegung im Grund der Grifftaschenausnehmung eher Maximum erreicht. Dadurch wird sowohl die Verdichtung der Breitseitenwandung im Fingerangriffsbereich betont und vor allem die Bewegungsgröße für das Abbrechen des Kerns im Bereich des Nutgrundes maximiert, d.h. der Kern bricht praktisch in der Grundfläche der zu schaffenden Grifftaschenausnehmung ab.

[0008] Die Lösung der Aufgabe beinhaltet eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgeschilderten Verfahrens, die eine Zu- und Einführeinrichtung für das Werkzeug in Richtung der mit der Grifftaschenausnehmung zu versehenden Stirnseite sowie eine an dem Werkzeug zumindest breitseitig angreifende Verschwenkeinrichtung aufweist.

[0009] Bevorzugt weist diese Verschwenkeinrichtung einen an dem Werkzeug angreifenden Ausleger auf, an dem zwei in senkrechter Richtung zur Schwenkachse des Werkzeuges und beabstandet von dieser aus entgegengesetzten Schwenkrichtungen einwirkende Antriebseinheiten angreifen. Diese Antriebseinheiten können an einem gemeinsamen entlang einer bestimmten Strecke verfahrbaren Antriebsglied, zumindest aber von einer Antriebsquelle ausgehend betätigt sein, vorzugsweise ist jedoch in der jeweiligen Schwenkrichtung ein Anschlag vorgesehen, um den Verschwenkwinkel des Werkzeuges exakt zu begrenzen, weil ansonsten die Gefahr von Ausbrechungen im Umgebungsbereich der Grifftaschenausnehmung, insbesondere im Bereich der Berandung, auftreten könnte. Vorzugsweise sind daher die auf den Ausleger zu entgegengesetzt gerichtet betätigten Antriebseinheiten bei Einführen des Werkzeuges hinsichtlich ihrer Betätigungsglieder von dem Ausleger gleich beabstandet, wobei für den Verschwenkvorgang des Werkzeugs zunächst das eine auf den Ausleger einwirkend bei Stillstand des anderen Betätigungsgliedes als Anschlag und darauf nach Rückführung des einen das andere Betätigungsglied an dem Ausleger gegen das als Anschlag dienende eine Betätigungsglied einwirkend gesteuert sind. Besonders bevorzugt sind die Antriebseinheiten als Kolben-Zylinder-Einrichtungen ausgebildet, deren an dem Ausleger angreifende Betätigungsglieder, regelmäßig die Kolben, vorzugsweise zueinander fluchtend angeordnet sind.

[0010] Um das Werkzeug für den Einführvorgang in den Stein in unverschwenktem Zustand auszurichten, ist insbesondere eine den Ausleger in seine Neutrallage zwischen den Betätigungsgliedern der beiden Antriebseinrichtungen beaufschlagende Rückführeinrichtung vorgesehen, vorzugsweise in Gestalt zweier Federn, insbesondere Druckschraubenfedern, die etwa parallel zu den Betätigungsgliedern angeordnet sind und vorzugsweise hinsichtlich ihrer Längsachsen fluchten.

[0011] Eine solche Vorrichtung kann mehrere benachbarte Werkzeuge aufweisen, die jeweils mit Auslegern versehen sind, an denen jeweils zugeordnete Verschwenkeinrichtungen angreifen. Für diesen Fall werden die Verschwenkeinrichtungen jeweils benachbarter Werkzeuge gleichzeitig, aber mit entgegengesetzten Schwenkhüben arbeitend betätigt, um einen Ausgleich der auftretenden Kräfte herbeizuführen.

[0012] Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für die Herstellung von Grifftaschen in Steinen der in Rede stehenden Art nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1,

Eine Teil-Seitenansicht der Vorrichtung an der Stelle eines Werkzeugs und der für dessen Betätigung vorgesehenen Bauteile;

Figur 2,

Ein Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Figur 1.

[0013] Das in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsbeispiel weist eine Zu- und Einführeinrichtung 1 für das Werkzeug 2 auf, die im wesentlichen einen Rahmen 3 in Form eines Vierkant-Rohres aufweist, das in nicht dargestellter Weise vertikal versetzbar ist, um das Werkzeug 2 auf die mit der Grifftasche zu versehenden Stirnseite des zu bearbeitenden Steines zuzuführen, in dieses einzudrücken und zurückzuziehen. Auf dem Rahmen 3 sind Lagerböcke 4 befestigt, in denen Drehbolzen 5 gehalten sind, deren fluchtende Ausrichtung die Schwenkachse 5 für das Werkzeug 2 bilden. An den Drehbolzen sind freipendelnd Schwenkbacken 16 gelagert, die zwischen sich einen Werkzeugträger 6 aufnehmen und mit diesem eine Verschwenkeinheit bilden. Auf dem Werkzeugträger 6 ist in nicht näher dargestellter Weise der mit geschlossener Wandung ausgebildete Werkzeugschaft 17 auswechselbar befestigt ist, an dessen dem Werkzeugträger 6 abgewandten Schaftende die Stechschnittkante 18 des Werkzeugs 2 ausgebildet ist, welche der Wandungskontur der auszustechenden Grifftaschenausnehmung entspricht.

[0014] An dem Werkzeugträger 6 ist ein Ausleger 8 angeschlossen, der mit den Antriebseinheiten 9 und 10 und der Rückstelleinrichtung aus Schraubendruckfedern 13 und 14, die gemeinsam mit den Antriebseinheiten 9 und 10 in einer Halteeinrichtung 15 angeordnet sind, die Verschwenkeinrichtung 7 bilden, die seitlich an dem Rahmen 3 angeschlossen dessen Hubbewegung mitmacht.

[0015] Die Antriebseinheiten 9 und 10 sind als Kolben-Zylinder-Einrichtungen ausgebildet, deren Kolben Betätigungsglieder 11 und 12 bilden, die mit ihren Kolbenachsen fluchtend und in der gezeichneten Neutrallage des Werkzeugs und damit des Auslegers 8 beabstandet von diesem gehalten sind, wenn das Werkzeug in Ruhe ist oder seinen Stechvorgang durch vertikale Bewegung des Rahmens 3 ausführt. Die koaxial angeordneten Schraubendruckfedern 13 und 14, die auf einem gemeinsamen Tragbolzen 19 geführt sind, beaufschlagen den Ausleger 8 in die Neutrallage.

[0016] Nachdem die Zu- und Einführrichtung 1 durch vertikales Verfahren des Rahmens 3 das Werkzeug 2 in den nicht dargestellten Stein die Grifftaschenausnehmung hinsichtlich der Kontur ausstechend eingeführt hat, wird die Verschwenkeinrichtung 7 dadurch tätig, daß zunächst die eine Antriebseinheit 9 - Hubzylinder - durch Ausfahren ihres Betätigungsgliedes 11 - Kolbens - unter Angriff an dem Ausleger 8 diesen verschwenkt, bis er an dem in der gezeichneten Ruhestellung gehaltenen Betätigungsglied 12 - Kolben - der anderen Antriebseinheit 10 - Hubzylinder - anschlägt. Danach wird die zweite Antriebseinheit 10 - Hubzylinder - ausgesteuert, so daß deren Betätigungsglied 12 nach Durchmessen des Abstandes an dem Ausleger 8 angreift und diesen verschwenkt, bis er an dem zurückversetzten Betätigungsglied 11 - Kolben - der Antriebseinheit 10 - Hubzylinder - anschlägt. Damit wird das Werkzeug 2 aus seiner dargestellten Neutrallage um die Schwenkachse 5 in einer Schwenkebene senkrecht zu den Breitseiten 20 des Werkzeugschaftes 17 verschwenkt, so daß die beiden einander gegenüberliegenden Breitseiten der Seitenwandung der zu schaffenden Grifftaschenausnehmung des nicht dargestellten Steines druckbelastet und damit verdichtet werden, und zwar zunehmend zum Grund der Ausnehmung hin und unter Abbrechen des Kerns etwa in Ebene des Grundes der Ausnehmung. Nach Ausführung dieses in zwei aufeinander folgenden Phasen durchgeführten Schwenkvorganges kehrt im Ruhezustand der beiden Antriebseinheiten 9 und 10 der Ausleger 9 unter der Kraft der Schraubendruckfedern 13 und 14 in seine Neutrallage zurück, und die Gesamteinrichtung ist für die Durchführung eines erneuten Bearbeitungsvorganges an einem folgenden Stein bereit.

Bezugsziffernliste

[0017] 

1

Zu- und Einführeinrichtung

2

Werkzeug

3

Rahmen (Rohr)

4

Lagerböcke

5

Schwenkachse

6

Werkzeugträger

7

Verschwenkeinrichtung

8

Ausleger

9

Antriebseinheit (Kolben-Zylindereinrichtung / Hubzylinder)

10

Antriebseinheit

11

Betätigungsglied (Kolben)

12

Betätigungsglied

13

Schraubendruckfeder

14

Schraubendruckfeder

15

Halteeinrichtung

16

Schwenkbacken

17

Werkzeugschaft

18

Werkzeugstechkante

19

Tragbolzen

20

Breitseiten

Ansprüche

1. Stein zur Errichtung von Wänden, insbesondere aus Porenbeton, der an seinen im Wandverbund an benachbarte Steine angrenzenden, gegenüberliegenden Stirnseiten mit den Transport von Hand erleichternden Grifftaschen versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Breitseitenwandung der Grifftaschenausnehmungen Verdichtungen des Steinwerkstoffes aufweist.

2. Stein nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breitseitenwandung vom Außenrand der Grifftaschenausnehmung zu deren Grund hin gesehen zunehmend verdichtet ausgebildet ist.

3. Verfahren zur Herstellung der Grifftaschen eines Steines nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst ein die Konturen der Seitenwandungen der Grifftaschenausnehmung aufweisendes Werkzeug in die betreffende Stirnseitenwand des Steines bis zur gewünschten Grifftaschentiefe eingeführt wird, worauf das Werkzeug aus seiner Einführrichtung seitlich in Richtung auf die Breitseitenwandung der Grifftaschenausnehmung versetzt wird, bevor das Werkzeug aus dieser zurückgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug, insbesondere ausgebildet als vollwandiges, hohlzylindrisches Stechwerkzeug mit der Außenquerschnittsfläche gleich der Innenquerschnittsfläche der Grifftaschenausnehmung, nach dem Einführen in die Stirnwandung des Steines in einer Winkelebene senkrecht zur Längsmittelebene der Grifftaschenausnehmung verschwenkt wird, wobei der im Innenraum stehende Steinwerkstoffkern im Grund der zu schaffenden Grifftaschenausnehmung abgebrochen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehpunkt der Verschwenkbewegung des Werkzeuges in einen Punkt auf der in Einführrichtung verlaufenden Längsachse des unverschwenkten Werkzeuges zwischen die Außenrandebene und die Einleitzone der Verschwenkkraft gelegt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
gekennzeichnet durch
eine Zu- und Einführeinrichtung (1) für das Werkzeug (2) in Richtung der mit der Grifftaschenausnehmung zu versehenden Stirnseite des Steines und eine an dem Werkzeug (2) zumindest breitseitig angreifende Verschwenkeinrichtung (7).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschwenkeinrichtung (7) einen an dem Werkzeug (2) angreifenden Ausleger (8) aufweist, an dem zwei in senkrechter Richtung zur Schwenkachse (5) des Werkzeugs (2) und beabstandet von dieser aus entgegengesetzten Schwenkrichtungen einwirkende Antriebseinheiten (9, 10) angreifen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf den Ausleger (8) zu entgegengesetzt gerichtet betätigten Antriebseinheiten (9, 10) bei Einführen des Werkzeugs (2) hinsichtlich ihrer Betätigungsglieder (11, 12) von dem Ausleger (8) gleich beabstandet sind und für den Verschwenkvorgang des Werkzeugs (2) zunächst das eine (9) auf den Ausleger (8) einwirkend bei Stillstand des anderen Betätigungsgliedes (10) als Anschlag und darauf nach Rückführung des einen das andere Betätigungsglied (10) an dem Ausleger (8) gegen das als Anschlag dienende eine Betätigungsglied (9) einwirkend gesteuert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Ausleger (8) eine diesen in seine Neutrallage zwischen den Betätigungsgliedern (11, 12) der beiden Antriebseinheiten (9, 10) beaufschlagende Rückstelleinrichtung (13, 14) angreift.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinheiten als Kolben-Zylinder-Einrichtungen (9, 10) ausgebildet sind, deren an dem Ausleger (8) angreifende Betätigungsglieder (Kolben 11, 12) vorzugsweise zueinander fluchtend angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstelleinrichtung durch zwei Federn, insbesondere Druckschraubenfedern (13, 14), gebildet ist, die etwa parallel zu den Betätigungsgliedern (11, 12), vorzugsweise mit ihren Längsachsen fluchtend, angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Grifftaschenausbildung in gleichzeitig mehreren, insbesondere in Reihe angeordneten, Steinen eine entsprechende Anzahl von Werkzeugen (2) mit Auslegern (8) vorgesehen ist, deren jeweils zugeordnete Verschwenkeinrichtungen (7) hinsichtlich der jeweils benachbarten gleichzeitig mit gegenläufigen Schwenkhüben arbeitend getaktet gesteuert sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug (2) einen hohlzylindrischen Schaft (17) aufweist, dessen dem zu bearbeitenden Stein zugewandte stirnseitige Berandung als Stechschnittkante (18) die Umrißform der Grifftaschenausnehmung durchgehend nachzeichnend ausgebildet ist.

Zeichnung