VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON OBERFLÄCHENSTRUKTURIERTEN BETONBAUTEILEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Betonstein-Herstellvorrichtung zur Verteilung von rieselfähigem Material, insbesondere Granulat, zur Ausbildung einer Oberflächenschicht aus derartigem Material auf einem Betonstein-Grundkörper. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Betonstein-Herstellverfahren mit einer derartigen Betonstein-Herstellvorrichtung.

[0002] In der Betonstein-Herstellvorrichtung sowie durch das Verfahren wird zumindest eine Komponente eines rieselfähigen Materials zugeführt. Die Vorrichtung umfasst ein Zuführelement, eine Verteilereinrichtung und zumindest ein Öffnungselement, so dass die Komponente auf die Oberfläche eines Betonstein-Grundkörpers flächig verteilt aufgerieselt werden kann.

[0003] Ziel der Vorrichtung und des Verfahrens ist die Herstellung eines Betonsteins mit einer zumindest zwei oder mehrfarbigen, zumeist gesprenkelten Oberfläche, die durch Einstreuen der oder verschiedenen rieselfähigen Komponente mit einer individuell wählbaren Farbgebung geschaffen werden kann.

STAND DER TECHNIK

[0004] Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtung und Verfahren bekannt, die zur Aufbringung einer Oberflächenschicht aus zumindest einer Komponente, sowie einem Gemisch aus zumindest zwei unterschiedlichen Komponenten, auf einem Betonstein-Grundkörper ausgebildet sind.

[0005] So zeigt die EP 2 910 354 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von gemusterten Oberflächenstrukturen auf Pflastersteine sowie zur Herstellung der Pflastersteine. Über einen Füllwagen, der entlang einer Führungsschiene verfahrbar gelagert ist, kann unterschiedliches Material zu den Formschablonen zur Herstellung der Pflastersteine gefördert werden. Dabei besitzt der Füllwagen eine erste Kammer, in welche Grundmaterial gelagert ist, und mindestens eine zweite Kammer, in der Material zur Aufbringung der Oberflächenstruktur gelagert ist. Über eine Zuführvorrichtung kann das Material der zweiten Kammer zu mindestens einem Lochblech gelangen. Dies erfolgt über mindestens ein bewegliches Dosierelement in Form eines Mühlrads.

[0006] Die DE 10 2014 010 259 A1 offenbart ein Herstellungsverfahren für Betonelemente. Die Betonelemente weisen mindestens eine Betonschicht auf. In eine Form wird für mindestens ein Element Beton eingefüllt. Anschließend wird der Beton mittels Vibration und/oder Stempeln verdichtet. Auf die Betonschicht wird vor dem Verdichten mittels einer Aufbringvorrichtung zumindest eine Portion eines körnigen Materials aufgebracht. Dieses kann aus eingefärbtem bzw. unterschiedlich farbigem körnigen Material bestehen. Das Material kann mittels der Aufbringvorrichtung auf die Betonschicht aufgestreut oder aufgeworfen werden, wobei die Aufbringvorrichtung zumindest eine Rieselvorrichtung, eine Schleuderscheibe oder ein Schaufelrad, aufweist. Die Aufbringvorrichtung umfasst ein Schaufelrad, das um eine Achse orthogonal zur Oberfläche der Formfertigungsunterlage rotiert, wodurch das Material flächig verteilt werden kann.

[0007] Die EP 1510 314 B1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung mehrfarbiger Betonsteine, umfassend ein Silo und einem zwischen dem Silo und einer Formschablone verfahrbaren Füllwagen. Das Silo weist zumindest zwei Kammern auf, die unterschiedliches Material in die mindestens zwei Aufnahmeräume des Füllwagens einfüllen können. Der Füllwagen wird zunächst unterhalb des Silos platziert und befüllt und anschließend zu den Formschablonen zur Herstellung der Betonsteine verfahren. Mit dem Material des ersten Aufnahmeraums wird der Betonstein beim Hinfahren befüllt. Beim Zurückfahren wird mit dem Material des zweiten Aufnahmeraums eine Oberflächenschicht aufgebracht. An den Auslässen der Aufnahmeräume kann jeweils eine Verteilerwalze angeordnet sein, sodass das Material gleichmäßig aus dem Aufnahmeraum auf der Formschablone verteilt wird. Die Verteilerwalzen verlaufen über die komplette Länge der Auslässe der Aufnahmeräume und werden dadurch über die komplette Länge mit Material bestückt

[0008] Die US 2008/079185 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von keramischen Fliesen. Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen können mit der Vorrichtung Fliesen hergestellt werden, deren Musterung nicht nur an der Oberfläche angeordnet ist, sondern sich durch die komplette Dicke der Fliese zieht. Dabei wird das Material für die Fliese in schlammartige Form zugeführt. Über eine Auffangvorrichtung wird der Schlamm einer Gießform zugeführt.

[0009] Die in der GB 360 788 A offenbarte Vorrichtung zeigt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mehr insbesondere wie zunächst ein flüssiges Material sowie festes Material aus zwei verschiedenen Zuführvorrichtungen gemischt und anschließend in eine Form eingefüllt werden.

[0010] Die US 2011/147972 A1 zeigt ein Verfahren zum Gießen von Material in eine Form. Das Verfahren hat das Ziel, die Befüllung der Form zeitoptimiert durchzuführen, d. h. mit der kürzesten möglichen Zeit. Dafür ist eine Wanne vorgesehen, die an der Unterseite eine schwenkbare Klappe aufweist. Nachdem die Wanne voll befüllt ist, wird die Klappe über das Drehgelenk schlagartig geöffnet, sodass der komplette Inhalt der Wanne auf die darunter angeordneten Formen auftreffen kann. Ziel ist es dabei, die komplette Form mit nur einer derartigen Dosis zu befüllen.

[0011] Es besteht das Problem, dass zur Ausbildung einer ebenen Oberflächenschicht mit konstanter Schichtdicke und gleichmäßiger Materialdichte das rieselfähige bzw. körnige Material aus der Vorrichtung gleichverteilt herausbefördert werden muss. Dies wird im Stand der Technik dadurch erreicht, dass Behältnisse oder Silos mit speziell ausgebildeten Öffnungsvorrichtungen für die jeweilige Anlage hergestellt und bereitgestellt werden, in welche das rieselfähige Material zunächst aus den Lagerbehältnisse umgefüllt und anschließend der Vorrichtung zugeführt werden. Dabei ist die Länge, über welche das Material letztendlich die Vorrichtung verlassen kann, abhängig von der Länge des Öffnungsbereichs bzw. der Länge des Silos, aus dem das Material der Vorrichtung zugeführt wird.

[0012] Für eine gleichzeitige Herstellung von Oberflächenschichten auf mehreren nebeneinander angeordneten Betonsteinen wäre demnach ein sehr langer Silo mit einem sehr langen Öffnungsbereich erforderlich. Demnach ist die Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Oberflächenschichten durch die Länge des Öffnungsbereichs des Silos begrenzt. Weiterhin kann bei einem geringen Füllstand eines Silos mit einem sehr langen Öffnungsbereich eine gleichverteilte Materialverteilung über die Länge des Öffnungsbereichs nicht immer sichergestellt werden.

[0013] Zudem besteht das Problem, dass beim Wechsel des Materials, d. h. beim Austausch zu einem anderweitigen Material, aus welchem die Oberflächenschicht hergestellt werden soll, der speziell für die Vorrichtung hergestellte Zuführbehälter zunächst entleert und anschließend mit dem neuen Material befüllt, oder ein zweiter Spezialbehälter mit dem neuen Material vorrätig bereits befüllt gelagert werden muss.

[0014] Auch können individuell einstellbare Mischverhältnisse unterschiedlicher Materialien nicht fein dosierbar eingestellt werden.

[0015] Die Gestaltung im Bereich der Verteilung sowie des Weitertransports des rieselfähigen Materials innerhalb der Vorrichtung bzw. bei einem derartigen Verfahren ist ausschlaggebend bei der Optimierung der Produktionszeiten von Oberflächenschichten mit konstanter Schichtdicke auf Betonsteine. Eine wesentliche Rolle spielt dabei der Arbeitsschritt von der Zuführung des rieselfähigen Materials aus einem beliebigen Lagerbehältnis bis zur flächigen Verteilung auf einer Betonsteinoberfläche.

[0016] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Betonstein-Herstellvorrichtung sowie ein Verfahren vorzuschlagen, womit ein rieselfähiges Material aus zumindest einer Komponente, bevorzugt von zwei oder mehreren, individuell im Verhältnis mischbaren Komponenten, zur Ausbildung einer Oberflächenschicht auf einem Betonstein unabhängig von der Ausbildung des Zuführbereiches, insbesondere der Länge, der Vorrichtung zugeführt werden kann, und dennoch eine zumindest linienförmige Verteilung des Materials gewährleistet wird. Somit kann die Zuführung aus jedem beliebigen Behältnis, d. h. Behältern beliebiger Form und Größe, erfolgen. Ein Umfüllvorgang in einen speziell für die Anlage dimensionierten Behälter ist nicht erforderlich. Weiterhin ist bei einer derartigen Vorrichtung die Anzahl der synchron herzustellenden Oberflächenschichten auf nebeneinander angeordneten Betonsteinen nicht durch die Länge des Zuführbereichs aus einem Lagerbehältnis begrenzt.

[0017] Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, dass die Komponente aus der das Material besteht schnell und flexibel ausgetauscht werden kann, um Oberflächen aus unterschiedlichen Komponenten hintereinander herstellen zu können, ohne lange Stillstandszeiten der Anlage in Kauf nehmen zu müssen.

[0018] Diese Aufgabe wird durch eine Betonstein-Herstellvorrichtung sowie ein Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

[0019] Gegenstand der Erfindung ist eine Betonstein-Herstellvorrichtung, zur Verteilung von rieselfähigem Material, insbesondere Granulat, zur Ausbildung einer Oberflächenschicht aus derartigem Material auf einem Betonstein-Grundkörper, wobei zumindest eine Komponente eines rieselfähigen Materials der Vorrichtung zuführbar ist und die Betonstein-Herstellvorrichtung ein Zuführelement, eine Verteilereinrichtung und zumindest ein Öffnungselement umfasst.

[0020] Es wird vorgeschlagen, dass das rieselfähige Material dem Zuführelement punktuell, d.h. Nulldimensional, zuführbar ist, wobei die Verteilereinrichtung mit dem Zuführelement verbunden ist und das rieselfähige Material anschließend über die Verteilereinrichtung auf eine linienförmige Verteilstrecke, d. h. eindimensional, gleichmäßig verteilbar ist, wobei die Verteilereinrichtung eine spiralförmige oder schneckenförmige Fördereinheit umfasst, die eine Rotationsbewegung um eine Längsachse ausüben kann, wodurch das rieselfähige Material auf der Länge der Fördereinheit als Verteilstrecke gleichverteilbar ist, und die Verteilereinrichtung mit dem mindestens einen Öffnungselement verbunden ist und das rieselfähige Material über eine Verteilstrecke gleichverteilt über das Öffnungselement herausbeförderbar und über dieses Öffnungselement auf eine Oberfläche des Betonstein-Grundkörpers zur Ausbildung einer linienförmigen Rieselstrecke auftragbar ist.

[0021] Damit wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, der aus einem, zwei oder mehreren Silos rieselfähiges Einstreugranulat an ein Zuführelement punktuell zugeführt werden kann, wobei das Granulat anschließend über eine Länge verteilt wird und zumindest eindimensional, d h. linienförmig die Vorrichtung verlassen kann. Die Zuführung aus den Silos kann beispielsweise über mindestens ein Förderband erfolgen. Über eine Verteilereinrichtung wird das Material aus dem Zuführelement auf eine linienförmige Strecke verteilt. Anschließend wird das Material über ein linienförmiges Öffnungselement aus der Vorrichtung herausbefördert und auf eine nicht ausgehärtete Oberfläche eines Betonproduktes aufgebracht, wobei die Verteilervorrichtung vorteilhaft relativ zur Oberfläche des Betonproduktes bewegt werden kann und das Material demnach flächig, d. h. zumindest zweidimensional auf der Oberfläche aufgetragen werden kann. Ebenso kann die Ebene, auf der die Betonstein-Grundkörper aufliegen, relativ zur Vorrichtung verschoben werden, sodass eine zumindest zweidimensionale Oberflächenschicht hergestellt werden kann.

[0022] Der Betonstein-Grundkörper kann hierzu mit einer noch unverfestigten, d.h. nicht vollständig abgebundenen Vorsatzschicht versehen sein, in die das rieselfähige Material eingestreut und darin eingebettet wird, oder hierfür eine noch unverfestigte Oberfläche aufweisen. Gleichwohl ist denkbar, dass das rieselfähige Material auf einem bereits abgebundenen, d.h. verfestigten Grundkörper aufgebracht und durch einen zusätzlichen Befestigungsschritt z.B. mittels eines Haftmaterials auf einen bereits verfestigten Grundkörper bestigend aufgetragen ist. Auch kann das rieselfähige Material eine Selbstklebeeigenschaft aufweisen, um auf der Oberfläche zu verfestigen.

[0023] Das rieselfähige Material bzw. Granulat ist ein körniger bis pulverförmiger, leicht schüttbarer Feststoff und kann beispielsweise ein mineralisches Granulat, insbesondere ein Gesteins- oder Sandgranulat, ein Glasgranulat oder ein Kunststoff- oder Holzgranulat sein. Es ist ebenfalls denkbar, dass das rieselfähige Material metallische oder sonstige körnige oder pulverförmige Stoffe beinhaltet oder aus diesen besteht. Bevorzugt ist das rieselfähige Material farblich gegenüber dem Betonsteinbasismaterial abgesetzt, um eine optisch gefällige Wirkung auszubilden.

[0024] Eine Anfertigung spezieller Zuführsilos bzw. Zuführbehältnisse mit sehr langen Öffnungsbereichen ist demnach nicht erforderlich. An eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann rieselfähiges Material aus zumindest einer Komponente aus beliebigen Behältnissen punktuell z.B. über ein Förderband zugeführt werden, wobei dennoch eine gleichverteilte linienförmige Verteilung des Materials beim Austritt aus der Vorrichtung sichergestellt ist. Das Material kann beispielsweise direkt über eine Art Trichter, zumindest ein Förderband oder Ähnliches aus dem Vorratsbehälter dem Zuführelement zugeführt werden. Ebenso kann das Zuführelement in Trichterform oder in Form eines Hohlzylinders oder in einer Kombination davon ausgebildet sein, wobei der Öffnungsquerschnitt des Zuführelements in Bezug zur Länge der Verteilereinrichtung eine geringen Durchmesser bzw. ein geringes längstes Querschnittsmaß aufweist. Dadurch kann eine punktuelle Zuführung des Materials sichergestellt werden. Nachdem das rieselfähige Material dem Zuführelement zugeführt wurde, wird vorteilhafterweise zunächst die Verteilereinrichtung komplett mit dem Material befüllt. Anschließend kann das Öffnungselement geöffnet werden und das Material gleichverteilt das linienförmige Öffnungselement verlassen. Bei einem Wechsel des Materials wird vorteilhafterweise solange das Öffnungselement verschlossen gehalten, bis das neue Material bzw. das neue Mischungsverhältnis über die komplette Länge in der Verteilereinrichtung verteilt ist, d. h. die Verteilereinrichtung voll ausfüllt.

[0025] Die Verteilereinrichtung umfasst weiterhin eine spiralförmige oder schneckenförmige Fördereinheit, die eine Rotationsbewegung um eine Längsachse L1 ausüben kann, wodurch das rieselfähige Material auf der Länge der Fördereinheit als Verteilstrecke gleichverteilbar ist. Die Spirale bzw. Förderschnecke ist vorteilhaft über die komplette Länge der Verteilereinrichtung angeordnet. Die Rotationsachse verläuft vorteilhafterweise parallel zum Öffnungselement. Weiterhin weist die Spirale bzw. Förderschnecke vorteilhaft über die komplette Länge die gleiche Bauart auf. Somit kann eine gleichmäßige Verteilung des Materials über die komplette Länge der Verteilereinrichtung sichergestellt werden. Das Zuführelement ist bevorzugt an einem Ende der Spirale bzw. Förderschnecke angeordnet, sodass das Material direkt an einem Ende der Fördereinheit zugeführt wird.

[0026] Die Vorrichtung zur Portionierung des rieselfähigen Materials umfasst eine Portioniereinrichtung. Damit wird sichergestellt, dass das Material beim Verlassen durch das Öffnungselement nicht in undefinierbarer Menge auf eine Betonsteinoberfläche auftrifft und eine Oberflächenschicht mit ungleicher Schichtdicke erzeugt wird. Durch eine Portionierung des Materials kann die Materialmenge, die aus der Vorrichtung herausbefördert werden soll, festgelegt werden.

[0027] Weiterhin umfasst die Portioniereinrichtung eine Stachelwalze mit Trennelementen, wobei die Stachelwalze eine Rotationsbewegung um eine Längsachse L2 ausüben kann und das rieselfähige Material zwischen den Trennelementen lagerbar ist und über ein Öffnungselement an der Unterseite der Portioniereinrichtung herausbeförderbar ist, wobei bevorzugt die Längsachse L2 der Portioniereinrichtung parallel und unterhalb der Längsachse L1 der Verteilereinrichtung ausgerichtet ist. Aus der Verteilereinrichtung wird das Material über das Öffnungselement der Stachelwalze zugeführt. Durch eine Rotation der Stachelwalze wird das Material zwischen den einzelnen Trennelementen in einzelnen Umfangsabschnitten der Stachelwalze zwischengelagert. Durch diese Rotation wird ein Umfangsseitenabschnitt von der Oberseite der Stachelwalze zu der Unterseite gefahren, wobei an der Unterseite das Material aus dem Umfangsseitenabschnitt der Stachelwalze herausfällt. Somit kann die Materialmenge, die die Vorrichtung verlässt, durch die Rotationsgeschwindigkeit der Stachelwalze und die Größe der Umfangsseitenabschnitte festgelegt werden. Vorteilhafterweise sind alle Trennelemente als ebene Flächen ausgebildet. Weiterhin sind die Trennelemente vorteilhafterweise alle in einem gleichen Abstand zu dem jeweils benachbarten Trennelement angeordnet. Die Stachelwalze wird demnach vorteilhaft in gleich große Teilabschnitt unterteilt. Dabei können beispielsweise acht Trennelemente um den Umfang der Stachelwalze angeordnet sein. Mit anderen Worten erfüllt die Förderschnecke die Aufgabe der Längsverteilung des Granulats und die Stachelwalze die kontrollierte Abgabe des Granulats auf die Oberfläche des Betonproduktes. Die Zuführung des Granulats erfolgt quasi 0-dimensional, wobei die Förderschnecke eine 1-dimensionale Verteilung vornimmt und die Drehung der Stachelwalze in Kombination mit einer Relativbewegung eine 2-dimensionale Granulatverteilung bewirkt.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform können zwei Förderbänder und ein Mischförderband umfasst sein, wobei ein gewünschtes Mischungsverhältnis aus mindestens zwei oder mehr Komponenten, insbesondere verschiedenfarbige Komponenten des rieselfähigen Materials der Vorrichtung zuführbar sein. Soll eine Oberflächenschicht aus zumindest zwei unterschiedlichen Komponenten hergestellt werden, können diese Komponenten zunächst über jeweils ein Förderband aus dem jeweiligen Vorratsbehälter herausbefördert werden und anschließend auf ein gemeinsames Mischförderband gelenkt werden. In Anhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit der jeweiligen Förderbänder mit den unterschiedlichen Materialien kann das Mischungsverhältnis der Komponenten individuell gesteuert werden. Das Material, das sich auf dem Förderband mit schnellerer Fördergeschwindigkeit befindet ist demnach mit größerem Anteil auf dem Mischförderband vorhanden als das Material, das mit einem Förderband mit geringerer Fördergeschwindigkeit zugeführt wird. Somit können individuell steuerbar die Mengenverhältnisse unterschiedlicher Komponenten eingestellt werden. Weiterhin kann über die Menge, mit der die einzelnen Komponenten den unterschiedlichen Förderbändern zugeführt werden, das Mischungsverhältnis gesteuert werden.

[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vorrichtung in mindestens einer Richtung orthogonal zur Längserstreckung des Öffnungselements über der Oberfläche des Betonstein-Grundkörpers verfahrbar sein oder eine Ebene mit den Betonstein-Grundkörpern in einer Richtung orthogonal zur Betonstein-Herstellvorrichtung verfahrbar sein, sodass das rieselfähige Material auf eine Oberfläche zur Ausbildung einer Oberflächenschicht, d. h. zumindest einer zweidimensionalen Ebene, rieselartig verteilbar ist, wobei über eine Fahrgeschwindigkeit der Betonstein-Herstellvorrichtung oder der Ebene mit den Betonstein-Grundkörpern eine Schichtdicke der Oberflächenschicht steuerbar ist. Nachdem das Material die Vorrichtung auf einer linienförmigen Rieselstrecke verlassen hat kann durch eine Bewegung der Vorrichtung oder der Ebene, auf der die Betonstein-Grundkörper angeordnet sind, relativ zur Betonsteinoberfläche bzw. relativ zur Vorrichtung aus einer eindimensionalen Verteilung des Materials eine zumindest zweidimensionale ebene Oberflächenschicht ausgebildet werden. Über die Fahrgeschwindigkeit der Vorrichtung oder der Ebene mit den Betonstein-Grundkörpern kann die Schichtdicke der Oberflächenschicht gesteuert werden.

[0030] In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Zuführelement in einem Endbereich der Verteilereinrichtung angeordnet sein, sodass das rieselfähige Material in die Verteilereinrichtung punktförmig einleitbar ist. Ist das Zuführelement in einem Endbereich der Verteilereinrichtung angeordnet, kann es sehr leicht mit einem Vorratssilo, einem Trichter oder einem Förderband erreicht werden. Die Befüllung der Vorrichtung gestaltet sich demnach als sehr einfach, flexibel und schnell. Weiterhin ist ein Wechsel zwischen der Befüllung mit unterschiedlichen Vorratssilos einfach möglich. Ebenso muss mit der Verteilereinrichtung das Material lediglich in eine Richtung verteilt werden, um über die komplette Länge der Verteilereinrichtung diese auszufüllen. Die Verteilereinrichtung verteilt demnach das rieselfähige Material von dem einen Ende der Vorrichtrung, an dem das Zuführelement angeordnet ist, bis zum gegenüber angeordneten Ende der Vorrichtung.

[0031] In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Verteilereinrichtung die gleiche Länge wie die Portioniereinrichtung aufweisen. Dabei kann das Material über die komplette Länge der Verteilereinrichtung der Portioniereinrichtung ebenso über die komplette Länge der Portioniereinrichtung zugeführt werden.

[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Öffnungselement die gleiche Länge wie die Verteilereinrichtung aufweisen. Dabei kann das Material über die komplette Länge der Verteilereinrichtung mit Hilfe des Öffnungselements der Portioniereinrichtung ebenso über die komplette Länge der Portioniereinrichtung zugeführt werden.

[0033] In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Öffnungselement die gleiche Länge wie die Portioniereinrichtung aufweisen. Dabei kann das Material über die komplette Länge des Öffnungselements ebenso über die komplette Länge der Portioniereinrichtung zugeführt werden.

[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Verteilereinrichtung als Hülle ein Hohlprofil mit rundem oder eckigen Querschnitt aufweisen, und das Öffnungselement durch einen linienförmigen Schlitz an der Unterseite des Hohlprofils ausgebildet sein, wobei der Schlitz bevorzugt über die komplette Länge der Verteilereinrichtung zur Definition der Verteilstrecke verläuft. Innerhalb eines Hohlprofils in Form eines Hohlzylinders kann die Fördereinheit ebenso mit einem runden Querschnitt ausgebildet sein und nahezu bis zur Innenoberfläche des Hohlprofils verlaufen. Eine Fördereinheit in Form einer Schnecke oder Spirale kann sehr gut an die Form des Hohlzylinders angepasst werden. Das Hohlprofil dient weiterhin als Abtrennelement, sodass das Material die Verteilereinrichtung nicht in einem Bereich außerhalb des Öffnungselements verlassen kann.

[0035] In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Portioniereinrichtung als Hülle ein Hohlprofil mit rundem Querschnitt aufweisen, und das Öffnungselement durch einen linienförmigen Schlitz an der Unterseite des Hohlprofils ausgebildet sein, wobei der Schlitz bevorzugt über die komplette Länge der Portioniereinrichtung zur Definition der Rieselstrecke verläuft. Innerhalb dieses Hohlprofils kann die Stachelwalze ebenso mit einem runden Querschnitt ausgebildet sein und mit den Trennelementen nahezu bis zur Innenoberfläche des Hohlprofils verlaufen. Eine Fördereinheit in Form einer Walze bzw. Stachelwalze kann sehr gut an die Form des Hohlzylinders angepasst werden und platzsparend in die Portioniereinrichtung eingebaut werden. Das Hohlprofil dient weiterhin als Abtrennelement, sodass das Material die Portioniereinrichtung nicht in einem Bereich außerhalb des Öffnungselements verlassen kann und zwischen den Trennelementen bis zum Auslass durch das Öffnungselement begrenzt gelagert werden kann.

[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform kann an das Zuführelement ein Förderband angeschlossen oder angekoppelt sein, wodurch die zumindest eine Komponente, insbesondere ein Mischungsverhältnis aus mindestens zwei Komponenten, zuführbar ist, wobei das Zuführelement bevorzug in Trichterform oder in Form eines Hohlzylinders oder in einer Kombination davon ausgebildet ist. Bei der Herstellung einer Oberflächenschicht aus zumindest zwei unterschiedlichen Komponenten, können diese Komponenten zunächst über jeweils ein eigenes Förderband aus dem jeweiligen Vorratsbehälter herausbefördert werden und anschließend auf ein gemeinsames Mischförderband gelenkt werden. In Anhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit der jeweiligen Förderbänder kann das Mischungsverhältnis der Komponenten auf dem Mischförderband gesteuert werden. Das Material, das sich auf dem Förderband mit schnellerer Fördergeschwindigkeit befindet ist demnach mit größerem Anteil auf dem Mischförderband vorhanden als das Material, das mit einem Förderband mit geringerer Fördergeschwindigkeit zugeführt wird. Ebenso kann das Mischungsverhältnis über die Menge, mit der die einzelnen Komponenten den unschädlichen Förderbändern zugeführt werden, gesteuert werden. Bei einer Oberflächenschicht aus beispielsweise drei oder vier unterschiedlichen Komponenten können drei oder vier einzelne Förderbänder einem Mischförderband zugeführt werden. Ebenso kann das Vermischen der einzelnen Komponenten bereits in dem Vorratsbehälter bzw. Silo erfolgen und das Gemisch direkt in das Zuführelement befüllt werden.

[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Oberfläche, welche aus dem rieselfähigen Material gebildet wird, eine Oberflächenschicht für Betonprodukte und / oder Pflastersteine ausbilden. Eine derartige Schicht dient zur Ausbildung unterschiedlicher Oberflächenstrukturen und / oder unterschiedlichen Farbgebungen, die insbesondere zur Ausbildung von Nachbildungen unterschiedlicher Materialien und / oder Verfärbungen dient.

[0038] In einer bevorzugten Ausführungsform kann zwischen dem Öffnungselement der Verteilereinrichtung und der Portioniereinrichtung ein Verbindungselement angeordnet sein, sodass das rieselfähige Material entlang der Verteilstrecke ungehindert und direkt der Portioniereinrichtung zuführbar ist, wobei insbesondere die Länge der Verteilstrecke gleich der der Rieselstrecke ist. Dadurch wird sichergestellt, dass das Material nur an gewünschter Position, d. h. durch das Öffnungselement der Portioniereinrichtung, die Vorrichtung verlassen kann und nicht zwischen der Verteilereinrichtung und der Portioniereinrichtung bereits aus der Vorrichtung austritt. Verunreinigungen der Oberflächenschicht und Gradienten in der Ausbildung der Oberflächendicke der Oberflächenschicht können dadurch vermieden werden. Das Verbindungselement kann durch zwei parallel angeordnete Bleche oder Schienen ausgebildet sein, die das Öffnungselement rechts und linke einschließen und mit der Portioniereinrichtung verbunden sind. Dabei können an dem Öffnungselement, das als Schlitz ausgebildet sein kann, ebenso Bleche oder Schienen angeordnet sein, die demnach innerhalb und bevorzugt parallel zu den Blechen oder Schienen des Verbindungselements angeordnet sind. Dabei hat das Verbindungselement bevorzugt die gleiche Länge wie das Öffnungselement. Die Portioniereinrichtung ist demnach bevorzugt geschlitzt zwischen den beiden Blechen ausgebildet, die das Verbindungselement ausbilden.

[0039] Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Betonstein-Herstellverfahren zur Aufbringung einer Oberflächenschicht aus rieselfähigem Material unter Verwendung einer zuvor benannten Vorrichtung.

[0040] Es wird vorgeschlagen, dass:

• das rieselfähige Material mit zumindest einer Komponente, insbesondere einem Mischungsverhältnis aus zumindest zwei oder mehreren Komponenten, dem Zuführelement punktuell, d.nulldimensional, zugeführt wird,
• wobei das rieselfähige Material über eine Verteilereinrichtung auf einer linienförmigen Verteilstrecke, d.h. zumindest eindimensional, verteilt wird, wobei die Verteilereinrichtung eine spiralförmige oder schneckenförmige Fördereinheit umfasst, womit das rieselfähige Material auf einer Verteilstrecke, die der Länge der Fördereinheit entspricht, zumindest eindimensional, d.h. linienförmig, verteilt wird,
• eine Portioniereinrichtung umfasst ist, die in Form einer Stachelwalze mit Trennelementen ausgebildet ist, wobei das rieselfähige Material in einzelne Portionen aufgeteilt wird, die durch die Trennelemente und eine Rotation der Stachelwalze voneinander getrennt werden, und das rieselfähige Material über ein Öffnungselement entlang einer linienförmigen Rieselstrecke aus der Portioniereinrichtung durch relatives Verfahren über einer Oberfläche oder durch eine Oberfläche des Betonstein-Grundkörpers zumindest zweidimensional, d.h. flächig aufgetragen wird,
• das rieselfähige Material über das Öffnungselement aus der Verteilereinrichtung entlang einer Verteilstrecke austritt, und zumindest eindimensional auf einer Oberfläche aufgetragen wird,
• durch Verfahren der Vorrichtung in einer Richtung orthogonal zu dem Öffnungselement und relativ zu einer Oberfläche, oder durch Verfahren der Ebene, auf der zumindest ein Betonstein-Grundkörper platziert ist, relativ zur Vorrichtung, das rieselfähige Material flächig auf der Oberfläche des Betonstein-Grundkörpers verteilt wird.

[0041] Damit wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit welchem aus einem, zwei oder mehreren Silos über beispielsweise ein Förderband rieselfähiges Einstreugranulat an ein Zuführelement punktuell zugeführt wird und anschließend über eine Länge verteilt wird und zumindest eindimensional, d h. linienförmig zur Ausbildung einer Oberflächenschicht herausbefördert wird. Eine Anfertigung spezieller Zuführsilos bzw. Zuführbehältnisse mit sehr langen Öffnungsbereichen bzw. speziell ausgebildeten Öffnungsbereichen ist demnach nicht erforderlich. Das Verfahren erlaubt, rieselfähiges Material aus zumindest einer Komponente aus beliebigen Behältnissen punktuell einem Zuführelement zuzuführen, wobei dennoch eine gleichverteilte linienförmige Verteilung des Materials zur Ausbildung einer Oberflächenschicht für Betonsteine hergestellt werden kann.

[0042] Die Verteilereinrichtung umfasst eine spiralförmige oder schneckenförmige Fördereinheit, womit das rieselfähige Material auf einer Verteilstrecke, die der Länge der Fördereinheit entspricht, zumindest eindimensional, d.h. linienförmig, verteilt wird. Mit der Spirale bzw. Förderschnecke wird das Material vorteilhaft über die komplette Länge der Verteilereinrichtung verteilt. Somit kann eine gleichmäßige Verteilung des Materials über die komplette Länge der Verteilereinrichtung sichergestellt werden. Wenn das Zuführelement an einem Ende der Spirale bzw. Förderschnecke angeordnet ist, kann durch die Spirale bzw. Förderschnecke das Material direkt an einem Ende der Fördereinheit zugeführt und über die komplette Länge der Verteilereinrichtung verteilt werden. Bevorzugt wird die Verteilereinrichtung zunächst komplett mit rieselfähigem Material befüllt. Anschließend wird das Öffnungselement freigegeben und das Material kann aus der Verteilereinrichtung hinausbefördert werden.

[0043] Die Vorrichtung weist eine Portioniereinrichtung, die in Form einer Stachelwalze mit Trennelementen ausgebildet ist, wobei das rieselfähige Material in einzelne Portionen aufgeteilt wird, die durch die Trennelemente und eine Rotation der Stachelwalze voneinander getrennt werden, und das rieselfähige Material über ein Öffnungselement entlang einer linienförmigen Rieselstrecke aus der Portioniereinrichtung durch relatives Verfahren über einer Oberfläche oder durch eine Oberfläche des Betonstein-Grundkörpers zumindest zweidimensional, d.h. flächig, herausbefördert und aufgetragen wird. So wird sichergestellt, dass das Material beim Verlassen der Verteilereinrichtung durch das Öffnungselement nicht in undefinierbarer Menge auf eine Betonsteinoberfläche auftrifft und eine Oberflächenschicht mit ungleicher Schichtdicke erzeugt wird. Durch eine Portionierung des Materials kann die Materialmenge, die aus der Vorrichtung herausbefördert werden soll, festgelegt werden. Durch eine Rotation der Stachelwalze wird das Material zwischen den einzelnen Trennelementen in einzelnen Umfangsabschnitten der Stachelwalze zwischengelagert. Über die Rotationsgeschwindigkeit der Stachelwalze kann die Materialmenge bestimmt werden, die auf die Oberfläche auftrifft.

ZEICHNUNGEN

[0044] Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

[0045] Es zeigt:

Fig. 1

eine Seitenansicht einer Betonstein-Herstellvorrichtung in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2

eine transparente Darstellung eines Querschnittes durch eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung;

Fig. 3

eine isometrische Darstellung einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung;

Fig. 4

eine Unteransicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung;

Fig. 5

einen Längsschnittes durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung;

Fig. 6

eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung mit angekoppeltem Förderband;

Fig. 7

eine Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung mit angekoppeltem Förderband;

[0046] In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.

[0047] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Betonstein-Herstellvorrichtung 10 in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die Betonstein-Herstellvorrichtung 10 umfasst eine Verteilereinrichtung 14 und eine Portioniereinrichtung 18, wobei die Verteilereinrichtung 14 oberhalb der Portioniereinrichtung 18 angeordnet ist und beide die gleiche Länge aufweisen. Beide sind über ein Öffnungselement 16 und ein Verbindungselement 36 miteinander verbunden, sodass das rieselfähige Material (nicht dargestellt) nicht zwischen der Verteilereinrichtung 14 und der Portioniereinrichtung 18 entweichen kann. Das Öffnungselement 16 weißt die Verteilstrecke L auf. Am in der Darstellung linken Ende 26 der Verteilereinrichtung 14 ist ein Zuführelement 12 in Form eines Hohlzylinders angeordnet. Die Verteilereinrichtung 14 und die Portioniereinrichtung 18 sind als Hohlprofile 30, 32 ausgebildet und werden über eine Tragkonstruktion 52 platziert gehalten.

[0048] In Fig. 2 ist eine transparente Darstellung eines Querschnittes C-C aus Fig. 1 dargestellt. Innerhalb der Verteilereinrichtung 14 ist eine spiralförmige Fördereinheit 22 angeordnet. Das Zuführelement 12 ist im Endbereich der Fördereinheit 22 angeordnet, sodass das rieselfähige Material direkt an einem Ende die Fördereinheit erreicht und lediglich in eine Richtung (in der Darstellung nach rechts) befördert werden muss. Mittig an der Unterseite der Verteilereinrichtung 14 ist das Öffnungselement 16 in Form zweier Bleche 17 angeordnet. Die Bleche 37 des Verbindungselements 36 umschließen die Bleche 17 des Öffnungselements 16 und sind parallel zueinander angeordnet. Dabei sind die Bleche 37 des Verbindungselements 36 mittig an der Portioniereinrichtung 18 angebracht, wobei das Hohlprofil 32 der Portioniereinrichtung 18 zwischen diesen beiden Blechen 37 geschlitzt ausgeführt ist. So kann das rieselfähige Material (nicht dargestellt) von der Verteilereinrichtung 14 in die Portioniereinrichtung 18 gelangen. Die Portioniereinrichtung 18 weist im Innern eine Stachelwalze 24 auf. Entlang der Umfangsfläche der Stachelwalze 24 sind mehrere Trennelemente 38 angeordnet die jeweils gleichbeabstandet entlang des Umfangs angeordnet sind. Zwischen diesen Trennelementen 38 werden dadurch einzelne Teilbereiche definiert, in denen eine bestimmte Menge an rieselfähigem Material portioniert gelagert werden kann. Mittig an der Unterseite der Portioniereinrichtung 18 ist das Hohlprofil 32 ebenfalls geschlitzt ausgeführt, wodurch ein weiteres Öffnungselement 20 definiert wird. Dabei sind ebenso Bleche 21 entlang des Schlitzes derart platziert, dass das rieselfähige Material geführt die Portioniereinrichtung 18 verlassen kann. Durch ein weiteres Führungselement an der Unterseite der Betonstein-Herstellvorrichtung 10 kann das Material ebenso entlang der Strecke des Öffnungselements 20 geführt werden und kontrolliert die Betonstein-Herstellvorrichtung 10 verlassen.

[0049] Eine isometrische Darstellung einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung zeigt Fig. 3. Diese umfasst eine Verteilereinrichtung 14 und eine Portioniereinrichtung 18, wobei die Verteilereinrichtung 14 oberhalb der Portioniereinrichtung 18 angeordnet ist, beide die gleiche Länge aufweisen und parallel zueinander verlaufen. Die Verteilereinrichtung 14 und die Portioniereinrichtung 18 sind als Hohlprofile 30, 32 ausgebildet und weisen einen zylinderförmigen Querschnitt auf. Dabei können beide Hohlprofile 30, 32 die gleichen Abmessungen aufweisen. Das Zuführelement 12 ist vergleichbar zu Fig. 1 am in der Darstellung linken Ende 26 der Verteilereinrichtung 14 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist das Zuführelement 12 als Holzylinder ausgebildet. Es könnte ebenso eine Trichterform darstellen und sich in Richtung oberem Bildrand im Durchmesser vergrößern. Die einzelnen Elemente werden über eine Tragkonstruktion 52 aneinander fixiert.

[0050] Eine Unteransicht der Ausführungsform aus Fig. 3 zeigt Fig. 4. Auf der Unterseite weist das Öffnungselement 20 einen Öffnungsschlitz mit Stegen, die zur mechanischen Versteifung des Schlitzes dienen, auf, der über die komplette Länge verläuft. In dieser Ansicht wird deutlich, dass die Verteilereinrichtung 14 direkt oberhalb der Portioniereinrichtung 18 angeordnet ist, so dass das rieselfähige Material über die Verteilstrecke L aus der Verteileinrichtung 14 in die Portioniereinrichtung 18 überführt wird und durch die Portioniereinrichtung 18 in dosierbaren Portionen über den Öffnungsschlitz ausgebracht werden kann.

[0051] Einen Längsschnitt A-A der Ausführungsform aus den Figs. 3 und 4 zeigt Fig. 5. Die Schnittebene verläuft mittig durch die schneckenförmige Fördereinheit 22 und verdeutlicht, dass das Zuführelement 16 direkt an einem axialen Ende der Fördereinheit 22 angeordnet ist, sodass das rieselfähige Material in einer Richtung und über die komplette Länge der Fördereinheit 22 transportiert werden kann. Weiterhin verläuft die Schnittebene A-A durch das Öffnungselement 16, sodass ein Blech 17 des Öffnungselements 16 sowie ein Blech 37 des Verbindungselements 36 sichtbar wird. Im Bereich der Portioniereinrichtung 18 verläuft die Schnittebene A- A durch ein Trennelement 38 der Stachelwalze 24. Das Trennelement 24 ist mit einer konstanten Höhe über die komplette Länge der Stachelwalze 24 angeordnet.

[0052] In den Figs. 6 und 7 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betonstein-Herstellvorrichtung 10 mit angekoppeltem Förderband 50 dargestellt. In dieser Ausführungsform werden zwei, beispielsweise verschiedenfarbige Komponenten A und B von rieselfähigen Material 40 über die beiden Förderbänder 50a und 50b einem Mischförderband 50 zugeführt. Auf diesem Mischförderband 50 liegt das rieselfähige Material 40, beispielsweise Granulat 42, in einem gewünschten Mischungsverhältnis 48 der Komponenten A und B vor. Das Mischungsverhältnis 48 kann beispielsweise über die Fahrgeschwindigkeiten der beiden Förderbänder 50a und 50b, oder über die Menge der Materialzufuhr der Zuführtrichter 54 aus den einzelnen Vorratsbehältern (nicht dargestellt) gesteuert werden. Über das Mischförderband 50 wird das rieselfähige Material 40 bzw. Granulat 42 der Betonstein-Herstellvorrichtung 10 über das Zuführelement 12 punktuell zugeführt. Anschließend kann mit der Vorrichtung 10 eine linienförmige Verteilung auf eine Verteilerstrecke L und schließlich auf eine Rieselstrecke R erfolgen. Durch eine Relativbewegung zwischen der Vorrichtung 10 und der Ebene mit den Betonstein-Grundkörpern 44 kann aus dieser linienförmigen Verteilung eine zweidimensionale ebene Verteilung in Form einer Oberflächenschicht 34 auf der Oberfläche 28 der Betonstein-Grundkörper 44 erreicht werden. Die Betonstein-Grundkörper 44 sind dabei nebeneinander und hintereinander auf einer Ebene platziert, sodass mehrere Grundkörper 4 gleichzeitig mit einer Oberflächenschicht 34 versehen werden können. Die Relativbewegung kann entweder durch eine Bewegung der Vorrichtung 10 oder durch eine Bewegung der Ebene mit den Betonstein- Grundkörpern 44 erreicht werden.

[0053] Fig. 7 zeigt eine Draufsicht der Darstellung aus Fig. 6. Es wäre ebenso denkbar, mehrere Teilförderbänder 50a und 50b an das Mischförderband 50 anzuschließen, sodass eine Mischung aus mehr als zwei Komponenten A und B hergestellt werden kann. Dabei ist die Länge der Teilförderbänder 50a und 50b sowie des Mischförderbands 50 beliebig wählbar und könnte ebenso gekrümmt bzw. mit einer Kurve ausgebildet sein.

Bezugszeichenliste

[0054] 

10

Betonstein-Herstellvorrichtung

12

Zuführelement

14

Verteilereinrichtung

16

Öffnungselement der Verteilereinrichtung

17

Blech des Öffnungselements

18

Portioniereinrichtung

20

Öffnungselement der Portioniereinrichtung

21

Blech des Öffnungselements

22

spiralförmige oder schneckenförmige Fördereinheit

24

Stachelwalze

26

Endbereich

28

Oberfläche

30

Hohlprofil

32

Hohlprofil

34

Oberflächenschicht

36

Verbindungselement

37

Blech des Verbindungselements

38

Trennelement

40

rieselfähiges Material

42

Granulat

44

Betonstein-Grundkörper

48

Mischungsverhältnis

50

Mischförderband

50a

Förderband

50b

Förderband

52

Tragkonstruktion

54

Zuführtrichter

L

Verteilstrecke

R

Rieselstrecke

A, B

Komponente

Ansprüche

1. Betonstein-Herstellvorrichtung (10), zur Verteilung von rieselfähigem Material (40), insbesondere Granulat (42), zur Ausbildung einer Oberflächenschicht (34) aus derartigem Material auf einem Betonstein-Grundkörper (44), wobei zumindest eine Komponente (A) eines rieselfähigen Materials (40) der Vorrichtung (10) zuführbar ist, umfassend ein Zuführelement (12), eine Verteilereinrichtung (14) und zumindest ein Öffnungselement (16), wobei die Vorrichtung (10) zur Portionierung des rieselfähigen Materials (40) eine Portioniereinrichtung (18) umfasst, welche eine Stachelwalze (24) mit Trennelementen (38) umfasst, wobei die Stachelwalze (24) eine Rotationsbewegung um eine Längsachse (L2) ausüben kann und das rieselfähige Material (40) zwischen den Trennelementen (38) lagerbar ist und über ein Öffnungselement (20) an der Unterseite der Portioniereinrichtung (18) herausbeförderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das rieselfähige Material (40) dem Zuführelement (12) punktuell, d.h. Nulldimensional, zuführbar ist, wobei die Verteilereinrichtung (14) mit dem Zuführelement (12) verbunden ist und das rieselfähige Material (40) anschließend über die Verteilereinrichtung (14) auf eine linienförmige Verteilstrecke (L), d. h. eindimensional, gleichmäßig verteilbar ist, wobei die Verteilereinrichtung (14) eine spiralförmige oder schneckenförmige Fördereinheit (22) umfasst, die eine Rotationsbewegung um eine Längsachse (L1) ausüben kann, wodurch das rieselfähige Material (40) auf der Länge der Fördereinheit (22) als Verteilstrecke (L) gleichverteilbar ist, und die Verteilereinrichtung (14) mit dem mindestens einen Öffnungselement (16) verbunden ist und das rieselfähige Material (40) über eine Verteilstrecke (L) gleichverteilt über das Öffnungselement (16) herausbeförderbar und über dieses Öffnungselement (16) auf eine Oberfläche (28) des Betonstein-Grundkörpers (44) zur Ausbildung einer linienförmigen Rieselstrecke (R) auftragbar ist, wobei bevorzugt die Längsachse (L2) der Portioniereinrichtung (18) parallel und unterhalb der Längsachse (L1) der Verteilereinrichtung (14) ausgerichtet ist.

2. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Förderbänder und ein Mischförderband umfasst sind, wobei ein gewünschtes Mischungsverhältnis aus mindestens zwei oder mehr Komponenten (A, B), insbesondere verschiedenfarbige Komponenten (A, B) des rieselfähigen Materials (40) der Vorrichtung (10) zuführbar ist.

3. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das die Vorrichtung (10) in mindestens einer Richtung orthogonal zur Längserstreckung des Öffnungselements (16) über der Oberfläche des Betonstein-Grundkörpers (44) verfahrbar ist oder eine Ebene mit den Betonstein-Grundkörpern (44) in einer Richtung orthogonal zur Betonstein-Herstellvorrichtung (10) verfahrbar ist, sodass das rieselfähige Material (40) auf eine Oberfläche (28) zur Ausbildung einer Oberflächenschicht (34), d. h. zumindest einer zweidimensionalen Ebene, rieselartig verteilbar ist, wobei über eine Fahrgeschwindigkeit der Betonstein-Herstellvorrichtung (10) oder der Ebene mit den Betonstein-Grundkörpern (44) eine Schichtdicke der Oberflächenschicht (34) steuerbar ist.

4. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführelement (12) in einem Endbereich (26) der Verteilereinrichtung (14) angeordnet ist, sodass das rieselfähige Material (40) in die Verteilereinrichtung (14) punktförmig einleitbar ist.

5. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinrichtung (14) die gleiche Länge wie die Portioniereinrichtung (18) aufweist.

6. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnungselement (16) die gleiche Länge wie die Verteilereinrichtung (14) aufweist.

7. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnungselement (20) die gleiche Länge wie die Portioniereinrichtung (18) aufweist.

8. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinrichtung (14) als Hülle ein Hohlprofil (30) mit rundem oder eckigen Querschnitt aufweist, und das Öffnungselement (16) durch einen linienförmigen Schlitz an der Unterseite des Hohlprofils (30) ausgebildet wird, wobei der Schlitz bevorzugt über die komplette Länge der Verteilereinrichtung (14) zur Definition der Verteilstrecke (L) verläuft.

9. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Portioniereinrichtung (18) als Hülle ein Hohlprofil (32) mit rundem Querschnitt aufweist, und das Öffnungselement (20) durch einen linienförmigen Schlitz an der Unterseite des Hohlprofils (32) ausgebildet wird, wobei der Schlitz bevorzugt über die komplette Länge der Portioniereinrichtung (18) zur Definition der Rieselstrecke (R) verläuft.

10. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an das Zuführelement (12) ein Förderband angeschlossen oder angekoppelt ist, wodurch zumindest eine Komponente (A), insbesondere ein Mischungsverhältnis aus mindestens zwei Komponenten (A, B), zuführbar ist, wobei das Zuführelement (12) bevorzug in Trichterform oder in Form eines Hohlzylinders oder in einer Kombination davon ausgebildet ist.

11. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche, welche aus dem rieselfähigen Material (40) gebildet wird, eine Oberflächenschicht (34) für Betonprodukte und / oder Pflastersteine ausbildet.

12. Betonstein-Herstellvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Öffnungselement (16) der Verteilereinrichtung (14) und der Portioniereinrichtung (18) ein Verbindungselement (36) angeordnet ist, sodass das rieselfähige Material (40) entlang der Verteilstrecke (L) ungehindert und direkt der Portioniereinrichtung (18) zuführbar ist, wobei insbesondere die Länge der Verteilstrecke (L) gleich der der Rieselstrecke (R) ist.

13. Betonstein-Herstellverfahren zur Aufbringung einer Oberflächenschicht (34) aus rieselfähigem Material (40) mit einer Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:

- das rieselfähige Material (40) mit zumindest einer Komponente (A), insbesondere einem Mischungsverhältnis aus zumindest zwei oder mehreren Komponenten (A, B), dem Zuführelement (12) punktuell, d. h. nulldimensional, zugeführt wird,

- wobei das rieselfähige Material (40) über eine Verteilereinrichtung (14) auf einer linienförmigen Verteilstrecke (L), d. h. zumindest eindimensional, verteilt wird, wobei die Verteilereinrichtung (14) eine spiralförmige oder schneckenförmige Fördereinheit (22) umfasst, womit das rieselfähige Material (40) auf einer Verteilstrecke (L), die der Länge der Fördereinheit (22) entspricht, zumindest eindimensional, d. h. linienförmig, verteilt wird,

- eine Portioniereinrichtung (18) umfasst ist, die in Form einer Stachelwalze (24) mit Trennelementen (38) ausgebildet ist, wobei das rieselfähige Material (40) in einzelne Portionen aufgeteilt wird, die durch die Trennelemente (38) und eine Rotation der Stachelwalze (24) voneinander getrennt werden, und das rieselfähige Material (40) über ein Öffnungselement (20) entlang einer linienförmigen Rieselstrecke (R) aus der Portioniereinrichtung (18) durch relatives Verfahren über einer Oberfläche (28) oder durch eine Oberfläche (28) des Betonstein-Grundkörpers (44) zumindest zweidimensional, d. h. flächig aufgetragen wird,

- das rieselfähige Material (40) über das Öffnungselement (16) aus der Verteilereinrichtung (14) entlang einer Verteilstrecke (L) austritt, und zumindest eindimensional auf einer Oberfläche (28) aufgetragen wird,

- durch Verfahren der Vorrichtung (10) in einer Richtung orthogonal zu dem Öffnungselement (16) und relativ zu einer Oberfläche (28), oder durch Verfahren der Ebene, auf der zumindest ein Betonstein-Grundkörper (44), insbesondere eine Mehrzahl von Betonstein-Grundkörpern (44), platziert ist, relativ zur Vorrichtung (10), das rieselfähige Material (40) flächig auf der Oberfläche (28) des Betonstein-Grundkörpers (44) verteilt wird.

Claims

1. Concrete block manufacturing device (10) for distributing pourable material (40), in particular granulate (42), to form a surface layer (34) of such material on a concrete block basic element (44), at least one component (A) of a pourable material (40) being feedable to the device (10), comprising a feeder element (12), a distribution device (14) and at least one opening element (16); the device (10) for portioning the pourable material (40) comprising a portioning device (18) which comprises a spiked roller (24) having separating elements (38); the spiked roller (24) being able to perform a rotational movement about a longitudinal axis (L2) and the pourable material (40) being reposable between the separating elements (38) and dischargeable via an opening element (20) on the underside of the portioning device (18), characterized in that the pourable material (40) is feedable to the feeder element (12) at one point, i.e. zero-dimensionally, the distribution device (14) being connected to the feeder element (12) and the pourable material (40) then being distributable evenly via the distribution device (14) over a linear distribution course (L), i.e. one-dimensionally; the distribution device (14) comprising a spiral or helical conveying unit (22) which can perform a rotational movement about a longitudinal axis (L1), whereby the pourable material (40) is evenly distributable over the length of the conveying unit (22) as the distribution course (L), and the distribution device (14) is connected to the at least one opening element (16) and the pourable material (40) is evenly dischargeable via the opening element (16) over a distribution course (L) and applicable via this opening element (16) to a surface (28) of the concrete block basic element (44) to form a linear pouring course (R), the longitudinal axis (L2) of the portioning device (18) being aligned preferably parallel to and underneath the longitudinal axis (L1) of the distribution device (14).

2. Concrete block manufacturing device (10) according to claim 1, characterized in that two conveyor belts and one mixing conveyor belt are comprised, a desired mixing ratio of at least two or more components (A, B), in particular different-coloured components (A, B), of the pourable material (40) being feedable to the device (10).

3. Concrete block manufacturing device (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the device (10) is movable in at least one direction orthogonal to the longitudinal extent of the opening element (16) over the surface of the concrete block basic element (44) or a plane with the concrete block basic elements (44) is movable in a direction orthogonal to the concrete block manufacturing device (10) such that the pourable material (40) is distributable in a pouring manner onto a surface (28) to form a surface layer (34), i.e. at least one two-dimensional plane, a layer thickness of the surface layer (34) being controllable by a movement speed of the concrete block manufacturing device (10) or of the plane with the concrete block basic elements (44).

4. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the feeder element (12) is arranged in an end area (26) of the distribution device (14) such that the pourable material (40) can be introduced into the distribution device (14) at one point.

5. Concrete block manufacturing device (10) according to claim 1, characterized in that the distribution device (14) has the same length as the portioning device (18).

6. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the opening element (16) has the same length as the distribution device (14).

7. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the opening element (20) has the same length as the portioning device (18).

8. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the distribution device (14) has as an envelope a hollow section (30) of round or angular cross-section, and the opening element (16) is formed by a linear slit on the underside of the hollow section (30), the slit preferably extending over the full length of the distribution device (14) to define the distribution course (L).

9. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the portioning device (18) has as an envelope a hollow section (32) of round cross-section, and the opening element (20) is formed by a linear slit on the underside of the hollow section (32), the slit preferably extending over the full length of the portioning device (18) to define the pouring course (R).

10. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a conveyor belt is connected or linked to the feeder element (12), whereby at least one component (A), in particular a mixing ratio of at least two components (A, B), is feedable, the feeder element (12) being designed preferably in the form of a funnel or in the form of a hollow cylinder or in a combination thereof.

11. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the surface formed from the pourable material (40) forms a surface layer (34) for concrete products and / or paving blocks.

12. Concrete block manufacturing device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a connecting element (36) is arranged between the opening element (16) of the distribution device (14) and the portioning device (18) such that the pourable material (40) is feedable along the distribution course (L) in unobstructed manner and directly to the portioning device (18), the length of the distribution course (L) being in particular equal to that of the pouring course (R).

13. Concrete block manufacturing method for applying a surface layer (34) of pourable material (40) using a device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that:

- the pourable material (40) with at least one component (A), in particular a mixing ratio of at least two or more components (A, B), is fed to the feeder element (12) at one point, i.e. zero-dimensionally,

- the pourable material (40) being distributed by a distribution device (14) over a linear distribution course (L), i.e. at least one-dimensionally, the distribution device (14) comprising a spiral or helical conveying unit (22) with which the pourable material (40) is distributed over a distribution course (L) corresponding to the length of the conveying unit (22) at least one-dimensionally, i.e. linearly,

- a portioning device (18) is comprised which is designed in the form of a spiked roller (24) having separating elements (38), the pourable material (40) being split up into individual portions separated from one another by the separating elements (38) and a rotation of the spiked roller (24), and the pourable material (40) is applied at least two-dimensionally, i.e. over an area, from the portioning device (18) via an opening element (20) along a linear pouring course (R) by relative movement over a surface (28) or by a surface (28) of the concrete block basic element (44),

- the pourable material (40) exits the distribution device (14) via the opening element (16) along a distribution course (L), and is applied at least one-dimensionally on a surface (28),

- by movement of the device (10) in a direction orthogonal to the opening element (16) and relative to a surface (28), or by movement relative to the device (10) of the plane on which at least one concrete block basic element (44), in particular a plurality of concrete block basic elements (44), is placed, the pourable material (40) is distributed two-dimensionally over the surface (28) of the concrete block basic element (44).

Revendications

1. Dispositif de fabrication de parpaings (10), pour la distribution de matériau coulant (40), notamment de granulés (42), pour former une couche superficielle (34) constituée de ce type de matériau sur un corps de base en parpaing (44), sachant qu'au moins un composant (A) d'un matériau coulant (40) peut être acheminé au dispositif (10), comprenant un élément d'alimentation (12), un dispositif distributeur (14) et au moins un élément d'ouverture (16), sachant que le dispositif (10) pour portionner le matériau coulant (40) comprend un dispositif de portionnement (18) qui comprend un cylindre denté (24) avec éléments séparateurs (38), sachant que le cylindre denté (24) peut exercer un mouvement de rotation autour d'un axe longitudinal (L2) et que le matériau coulant (40) est logeable entre les éléments séparateurs (38) et évacuable via un élément d'ouverture (20) sur la face inférieure du dispositif de portionnement (18), caractérisé en ce que le matériau coulant (40) peut être amené ponctuellement, c.-à-d. à zéro dimension, à l'élément d'alimentation (12), sachant que le dispositif de distribution (14) est relié au dispositif d'alimentation (12) et que le matériau coulant (40) est distribuable ensuite uniformément via le dispositif de distribution (14) sur une trajectoire de distribution de forme linéaire (L), c.-à-d. à une dimension, sachant que le dispositif de distribution (14) comprend une unité de convoyage (22) de forme spiroïdale ou hélicoïdale qui peut exercer un mouvement de rotation autour d'un axe longitudinal (L1), si bien que le matériau coulant (40) peut être réparti uniformément sur la longueur de l'unité de convoyage (22) comme trajectoire de distribution (L), et que le dispositif de distribution (14) est relié audit au moins un élément d'ouverture (16) et que le matériau coulant (40) est évacuable via une trajectoire de répartition (L), réparti uniformément via l'élément d'ouverture (16) et applicable via cet élément d'ouverture (16) sur une surface (28) du corps de base en parpaing (44) pour former une trajectoire de ruissellement (R) de forme linéaire, sachant que de préférence l'axe longitudinal (L2) du dispositif de portionnement (18) est orienté parallèlement et en dessous de l'axe longitudinal (L1) du dispositif de distribution (14).

2. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux convoyeurs à bande et un convoyeur-mélangeur sont compris, sachant qu'un rapport de mélange souhaité d'au moins deux composants ou plus (A, B), notamment de composants (A, B) de différentes couleurs du matériau coulant (40) peut être amené au dispositif (10).

3. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif (10) est déplaçable dans au moins une direction orthogonalement à l'extension longitudinale de l'élément d'ouverture (16) au-dessus de la surface du corps de base en parpaing (44) ou qu'un plan avec les corps de base en parpaing (44) est déplaçable dans une direction orthogonalement au dispositif de fabrication de parpaings (10) de sorte que le matériau coulant (40) est distribuable sous forme de ruissellement sur une surface (28) pour former une couche superficielle (34), c.-à-d. au moins un plan bidimensionnel, sachant qu'une épaisseur de la surface superficielle (34) peut être commandée par le biais d'une vitesse de déplacement du dispositif de fabrication de parpaings (10) ou du plan avec les corps de base en parpaing (44).

4. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'alimentation (12) est disposé dans une zone terminale (26) du dispositif de distribution (14) de sorte que le matériau coulant (40) peut être introduit ponctuellement dans le dispositif de distribution (14).

5. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de distribution (14) présente la même longueur que le dispositif de portionnement (18).

6. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'ouverture (16) présente la même longueur que le dispositif de distribution (14).

7. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'ouverture (20) présente la même longueur que le dispositif de portionnement (18).

8. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de distribution (14) présente comme enveloppe un profilé creux (30) à section ronde ou carrée, et que l'élément d'ouverture (16) est constitué par une fente de forme linéaire sur la face inférieure du profilé creux (30), sachant que la fente s'étend de préférence sur toute la longueur du dispositif de distribution (14) pour définir la trajectoire de distribution (L).

9. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de portionnement (18) présente comme enveloppe un profilé creux (32) à section ronde, et que l'élément d'ouverture (20) est constitué par une fente de forme linéaire sur la face inférieure du profilé creux (32), sachant que la fente s'étend de préférence sur toute la longueur du dispositif de portionnement (18) pour définir la trajectoire de ruissellement (R).

10. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un convoyeur à bande est raccordé ou accouplé à l'élément d'alimentation (12), si bien que peut être amené au moins un composant (A), notamment un rapport de mélange d'au moins deux composants (A, B), sachant que l'élément d'alimentation (12) est conçu de préférence sous forme d'entonnoir ou d'un cylindre creux ou d'une combinaison des deux.

11. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface constituée du matériau coulant (40) forme une couche superficielle (34) pour des produits en béton et/ou des pavés.

12. Dispositif de fabrication de parpaings (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de liaison (36) est disposé entre l'élément d'ouverture (16) du dispositif de distribution (14) et le dispositif de portionnement (18) de sorte que le matériau coulant (40) peut être amené sans obstacle et directement le long de la trajectoire de distribution (L) jusqu'au dispositif de portionnement (18), sachant que la longueur de la trajectoire de distribution (L) est égale à celle de la trajectoire de ruissellement (R).

13. Dispositif de fabrication de parpaings pour appliquer une couche superficielle (34) constituée de matériau coulant (40) avec un dispositif (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que :

- le matériau coulant (40) avec au moins un composant (A), notamment un rapport de mélange d'au moins deux composants ou plus (A, B) est amené ponctuellement, c.-à-d. à zéro dimension, à l'élément d'alimentation (12),

- sachant que le matériau coulant (40) est distribué via un dispositif de distribution (14) sur une trajectoire de distribution (L) de forme linéaire, c.-à-d. à au moins une dimension, sachant que le dispositif de distribution (14) comprend une unité de convoyage (22) de forme spiroïdale ou hélicoïdale avec laquelle le matériau coulant (40) est distribué au moins à une dimension, c.-à-d. sous forme linéaire, sur une trajectoire de distribution (L) qui correspond à la longueur de l'unité de convoyage (22),

- un dispositif de portionnement (18) est compris qui est conçu sous forme de cylindre denté (24) avec des éléments séparateurs (38), sachant que le matériau coulant (40) est distribué en portions individuelles qui sont séparées les unes des autres par les éléments séparateurs (38) et une rotation du cylindre denté (24), et que le matériau coulant (40) est appliqué au moins à deux dimensions, c.-à-d. en nappe, via un élément d'ouverture (20) le long d'une trajectoire de ruissellement (R) de forme linéaire, hors du dispositif de portionnement (18), par déplacement relatif au-dessus d'une surface (28) ou par une surface (28) du corps de base en parpaing (44),

- le matériau coulant (40) s'écoule via l'élément d'ouverture (16) hors du dispositif de distribution (14) le long d'une trajectoire de distribution (L), et est appliqué au moins à une dimension sur une surface (28),

- par déplacement du dispositif (10) dans une direction orthogonalement à l'élément d'ouverture (16) et relativement à une surface (28) ou par déplacement du plan, sur lequel est placé ledit au moins un corps de base en parpaing (44), notamment une pluralité de corps de base en parpaing (44), relativement au dispositif (10), le matériau coulant (40) est distribué en nappe sur la surface (28) du corps de base en parpaing (44).

Zeichnung