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Dokumentenidentifikation DE3932573C2 15.10.1992
Titel Betondachstein mit einer aufextrudierten und/oder aufgewalzten Oberflächenbeschichtung sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
Anmelder Dachziegelwerke Nelskamp GmbH, 4235 Schermbeck, DE
Erfinder Martin, Norbert, 4224 Hünxe, DE
Vertreter Eichelbaum, L., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 4350 Recklinghausen
DE-Anmeldedatum 29.09.1989
DE-Aktenzeichen 3932573
Offenlegungstag 11.04.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.10.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.10.1992
IPC-Hauptklasse C04B 41/60
IPC-Nebenklasse C04B 28/04   E04D 3/04   B28B 3/20   B28B 15/00   B32B 13/12   B32B 3/30   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Betondachstein, bestehend aus einer Grundschicht in Form einer Mischung von hydraulischen Bindemitteln, wie Portlandzement, Sand und Wasser sowie aus einer bis zu mehreren Millimetern dicken Beschichtung auf der Basis hydraulischer Bindemittel, wobei die Beschichtung in plastischem Zustand auftragbar ist.

Betondachsteine werden deshalb mit einer Oberflächenschicht versehen, um Ausblühungen aus Calciumcarbonat - seltener aus Calciumsulfat - zu unterbinden, weil diese in aller Regel in den ersten 3 Jahren ihrer Herstellung und Aufbringung auf den Dächern auftreten. Diese Haltbarkeit von 3 Jahren wird von den üblichen bekannten Oberflächenschichten erbracht, die somit eine Teilaufgabe erfüllen. Nach 10 bis 15 Jahren ist die Oberflächenbeschichtung jedoch infolge von Bewitterungseinflüssen, wie UV-Strahlungseinwirkung, den unterschiedlichen Temperatur-Wechselbelastungen und durch korrosive Atmosphären erodiert, die an der Oberfläche zu Abtragungen und Veränderungen führen. Dadurch erhalten die Betondachsteine und damit die mit ihnen gedeckten Dächer eine unerwünschte Optik in Form einer Mikro-Waschbetonstruktur. Die Oberfläche des Betondachsteines wird rauh und bietet damit eine günstige Angriffsfläche für die Festsetzung von Mikroorganismen, wie Flechten und Algen, die sodann eine noch rascher voranschreitende Verwitterung bewirken.

Ein Betondachstein der eingangs genannten Art in Form einer Verbundbeschichtung ist aus dem DE-GM 89 11 160 bekannt. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Betondachsteines, die in der EP 03 32 737 näher beschrieben wird, ist mit dem Nachteil behaftet, daß die die Schutzfunktion ausübende Deckschicht in dem vorgenannten Gebrauchsmuster sich lediglich auf die Oberfläche der Unterschicht und auf etwa die Hälfte einer Stirnfläche des Betondachsteines beschränkt. Dies ist verfahrensmäßig sowie vorrichtungsmäßig durch die in der EP 03 32 737 in Spalte 1, Zeilen 26 und 27, genannten Vorrichtungen nach der DE-PS 22 52 047 und der DE-OS 35 22 846 bedingt. Denn durch das in der DE-PS 22 52 047 (s. Spalte 8, Zeilen 62 bis 68) offenbarte Zurichtmesser erfolgt stets auch ein Materialabschnitt. Dieser Materialabschnitt hat dann auch zur Folge, daß nicht nur ein Teil der Stirnfläche, sondern auch der Abschnittsbereich entweder durch die entfernte oder unzureichend dicke Verbundschicht den unterschiedlichen Bewitterungseinflüssen ausgesetzt ist. Damit kann in diesen Bereichen unter Kapillareinwirkung Feuchtigkeit eindringen und durch Temperaturwechselbelastungen zu Ausbrechungen und sonstigen Verwitterungserscheinungen führen, welche die Optik und die Lebensdauer eines solchen Betondachsteines empfindlich stören.

Um einem Betondachstein einerseits eine mindestens dreijährige Resistenz gegen die beschriebenen Calciumcarbonat-Ausblühungen zu verleihen und ihm andererseits möglichst lange eine günstige Optik zu erhalten, sind u. a. folgende Beschichtungen bzw. Fertigungen von Betondachsteinen bekannt:

  • a) Der Betondachstein wird mit einer dünnen Schicht in einer Dicke bis zu 120 µm gespritzt, die aus einer Kunststoffdispersion oder einem Polymer, wie einem Acrylat, Styrol-Acrylat etc., sowie aus Füllstoffen, Pigmenten, insbesondere Eisenoxidfarben, sowie Additiven besteht. Derartige Fertigungsverfahren sind u. a. in unterschiedlicher Modifikation aus der DE-OS 35 42 369, aus der DE-OS 20 20 941, aus der DE-AS 27 30 356, aus der CH-PS 5 85 161 und der AT 2 46 633 bekannt.
  • b) Auf das Betonmaterial des Betondachsteines wird eine Aufschlämmung aus Zement, Feinstsandzuschlägen, Wasser und Pigmenten als glättende, annähernd keramisch-glatte Zwischenschicht auf mineralischer Basis aufgetragen. Diese mineralische Basis wiederum kann aus Zement, Sand und Eisenoxiden bestehen. Ein derartiges Auftragsverfahren ist aus der DE-AS 22 31 205 bekannt, auch wenn sich das dort offenbarte, diskontinuierliche Verfahren allgemein auf eine Dekorationsschicht auf der Oberfläche eines Mineral-, Holz- oder Metallsubstrats und nicht ausdrücklich auf Betondachsteine bezieht.
  • c) In die Aufschlämmung gemäß b) werden gefärbte oder ungefärbte Quarzsande, Marmorsplitt oder andere Natursteinmaterialien aufgesandet. In diesem Fall spricht man von besandeten oder granulierten Betondachsteinen (s. DE-OS 18 15 973, Anspruch 3).
  • d) Schließlich ist es bekannt, das zur Herstellung von Betondachsteinen verwendete Material mit unterschiedlichen flüssigen Farben oder Farbpigmenten, zumeist auf Eisenoxidbasis, durchgehend einzufärben (s. DE-OS 35 42 369, Ansprüche 8 bis 11). Derartige Betondachsteine weisen zwar zunächst über ihre gesamte Schichtdicke die gleiche Farbe auf. Jedoch wird aufgrund der vorbeschriebenen Witterungseinflüsse die Oberfläche ausgebleicht und aufgerauht, wodurch wiederum eine günstige Angriffsfläche für Mikroorganismen geschaffen wird.


In der DE-AS 23 01 617 ist ein diskontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Schicht auf einem Substrat durch Aufsprühen oder Aufspritzen einer Mörtelmasse auf der Basis von Zement, Harz und Zuschlagstoffen und dem Aufbringen einer abschließenden Kunstharzschicht offenbart, wobei nach dem Härten oder dem Erreichen eines halbgehärteten Zustandes nach 0,5 bis 6 Stunden die konvexen Bereiche der dekorativen Schicht mit einer Rolle oder einer Kelle oder dgl. flachgedrückt werden. Dieses diskontinuierliche Verfahren ist ebensowenig auf Betondachsteine anwendbar wie das in der DE-AS 22 31 205 beschriebene, nach welchem auf einer 8 mm dicken Grundschicht eine etwa 5 mm dicke Zusatzschicht nach Ablauf von 3 Stunden auf die erste Schicht aufgebracht werden soll. Derartige diskontinuierliche Verfahren sind auf die grundsätzlich kontinuierlich arbeitenden Herstellungsverfahren für Betondachsteine mit einer Fertigungsgeschwindigkeit von mindestens 42 m/min nicht übertragbar und daher auch nicht gewerblich anwendbar.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung von Ausblühungen und Verwitterungserscheinungen einen Dachstein mit einer langlebigen Beschichtung mit einer Mindesthaltbarkeit von 25 bis 30 Jahren zu schaffen, wobei diese Beschichtung gegen die in Betracht zu ziehenden chemischen und physikalischen Einflüsse weitgehend resistent sein und ihre ursprüngliche Optik nahezu beibehalten soll.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Betondachstein bis auf die von der Bewitterungsseite abgekehrte Unterseite in sämtlichen übrigen Flächenbereichen die aufextrudierte und/oder aufgewalzte Beschichtung sowie eventuelle Zusatzschichten aufweist und daß die Beschichtung Zement, Sand mit einer Sieblinie bis zu 2 mm, zementverträgliche, polymere Verbindungen aus durch Polymerisation von ungesättigten, monomeren Verbindungen, Füllstoffe und Wasser im Verhältnis 1 : 1,2 bis 3,5 : 0,5 bis 0,05 : 0,15 bis 0,03 : 0,60 bis 0,22 sowie Farbstoffe mit Farbzuschlägen in der üblichen Zugabemenge enthält. Durch diesen Aufbau wird erstmalig ein Betondachstein in einer speziellen Verbundbeschichtung geschaffen, bei welchem die bis zu mehreren Millimetern dicke, ein zementverträgliches Polymer enthaltende Oberflächenschicht annähernd porenfrei ist und eine erhebliche chemische und physikalische Resistenz aufweist. Dabei steht dem Fachmann zur Zusammenstellung der Materialien für die Beschichtung eine Palette bekannter Komponenten zur Verfügung. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bestehen die monomeren Verbindungen aus Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylsäureester, Styrol oder Butadien und die Füllstoffe aus Mikrosilica.

Legt man die bisherigen Erfahrungswerte von aufgespritzten Oberflächenbeschichtungen mit einer Dicke bis zu 120 µm zugrunde, die immerhin 3 Jahre lang Calciumcarbonat-Ausblühungen unterbinden und eine Witterungsbeständigkeit von 10 bis 15 Jahren aufweisen, so folgt daraus für den neuen Betondachstein schon aufgrund seiner Schichtdicke eine Lebensdauer von einem Vielfachen.

Diese Haltbarkeit des erfindungsgemäßen Betondachsteines beruht nicht auf spekulativen Überlegungen, sondern hat sich in Bewitterungs-Versuchen bestätigt.

Dabei sollen unter dem Oberbegriff "Betondachstein" selbstverständlich nicht nur die herkömmlichen Dachpfannen, sondern auch Ortgang-, Firststeine, Stufensteine, Entlüftungssteine etc. verstanden werden.

Um der Beschichtung eine günstige, mechanische "Verkrallung" mit der Oberfläche des Betondachstein-Rohlings zu verleihen, ist dieser vor dem Auftrag der Beschichtung mechanisch mit einer rauhen, relativ großen Oberfläche versehen. Dabei kann die rauhe Oberfläche aus einer Vielzahl von in seiner Längsrichtung verlaufenden Riefen gebildet sein, die eine Keilform, Kreis-, Oval- oder Ellipsen-Abschnittsform aufweisen. Im letzteren Fall ist ein regelrechter Formschluß zwischen der aufextrudierten und/oder aufgewalzten Beschichtung und dem Betondachstein-Rohling möglich.

Um die aufextrudierte und/oder aufgewalzte Beschichtung auch chemisch mit dem Betondachstein-Rohling zu vereinen, wird diese durch eine entsprechende Wahl und Menge an Bindemitteln, Füllstoffen und gegebenenfalls Additiven auch hydraulisch mit der Oberfläche des Betondachsteines verbunden.

Um eventuelle durch den Extruder- oder Walzvorgang auftretende Rauhigkeiten der Oberfläche der Beschichtung zu beseitigen oder zu füllen, ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auf die extrudierte und/oder aufgewalzte Beschichtung eine herkömmliche, bekannte Oberflächenschicht aus einer Kunststoff-Dispersion, wie Acrylate, Styrol-Acrylate oder dgl., mit Füllstoffen, Pigmenten und Additiven mit einer Dicke bis zu 120 µm aufgespritzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des vorbeschriebenen Betondachsteines geht von einem Verfahren zur Herstellung von Betondachsteinen im Strangpreß-Verfahren mit einer Frischbeton-Aufgabevorrichtung zugeführten Unterformen gemäß der EP 03 32 737 aus, auf welche ein die Grundschicht bildender, kontinuierlicher Frischbetonstrang aufgebracht, von einer Formgebungswalze und einem Glätter profiliert-verdichtet, sodann von einer Auftragsvorrichtung, im vorbekannten Fall einem Extruder, die Beschichtung aufgebracht, mittels eines zweiten Glätters abgezogen sowie am Fuß- und Kopfrand in einer Schneidestation von einem Schneidewerkzeug zu Dachstein-Formstücken gleicher Länge geschnitten und hiernach einem Warmhärteprozeß unterzogen wird.

Von einem derartigen Verfahren ausgehend, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe verfahrenstechnisch dadurch gelöst, daß ein jeder Betondachstein-Rohling bereits vor dem Einlauf in die Auftragsvorrichtung von einer ersten Schneidestation zu Dachstein-Formstücken gleicher Länge geschnitten wird und nach dem Auftrag der Beschichtung auf sämtliche der Bewitterungsseite zugekehrten Flächenbereiche von einer zweiten Schneidestation erneut geschnitten wird.

Zur Erzielung einer rauhen Oberfläche wird der Frischbetonstrang mittels eines Slipper am Ausgang von der Frischbetonaufgabe-Vorrichtung mit einer aufgerauhten Oberfläche in Form von längsverlaufenden Riefen versehen.

Wie bereits mehrfach vorstehend erläutert wurde, wird die Beschichtung aufextrudiert und/oder aufgewalzt. Diese Formulierung umfaßt drei grundsätzliche Ausführungsalternativen, nämlich

  • a) eine reine Extrusion,
  • b) ein reines Aufwalzen und
  • c) eine Kombination von Extrusion und Aufwalzen.


Nach der Alternative a) wird die aufextrudierte Beschichtung von einem am Ausgang des Extruders angeordneten zweiten Slipper in engen Berührkontakt gegen die Oberfläche des Betonstranges gepreßt. Diese Art des Auftragsverfahrens könnte man auch als Extrusions-Abzugsverfahren bezeichnen.

Nach der Alternative b) wird die Beschichtung von zwei profilierten Walzen dem Querschnittsprofil des Betondachsteines entsprechend verformt und von mindestens einer dieser - oder einer weiteren - Walzen aufgewalzt.

Und schließlich sind mehrere Alternativen c) möglich:

Nach einer ersten Alternative c) wird die aufzuextrudierende Beschichtung zuvor vom Extruder in die gleiche Form wie die Oberfläche des betreffenden Betondachsteines verformt, am Ausgang des Extruders von zwei profilierten Walzen formschlüssig ergriffen und sodann aufgetragen bzw. aufgewalzt.

Nach einer zweiten Alternative c) wird die Beschichtung als plattenförmiger, ebener Streifen aus dem Extruder gedrückt und sodann mittels einer profilierten Walze unter Druck auf die Oberfläche des Betondachsteines gewalzt und damit angeformt.

Nach einer dritten Alternativ c) wird die Beschichtung in mehreren längsverlaufenden Materialanhäufungen aufextrudiert und sodann von mindestens einer profilierten Walze zu einer etwa gleichmäßigen Dicke auf der Oberfläche des Betondachsteines auseinandergewalzt.

Sämtliche vorbeschriebenen Verfahren gewährleisten eine kontinuierliche Herstellung des Betondachsteines mit einer gewünschten Fertigungsgeschwindigkeit von ca. 42 m/min.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geht aus von einer Vorrichtung gemäß der DE-OS 37 12 700 mit einer Frischbetonaufgabe-Vorrichtung zur Herstellung eines kontinuierlichen Frischbetonstranges, mit einer in Transportrichtung dahinter angeordneten Formgebungswalze, einem Glätter und einer Schneidestation, deren Werkzeugträger an einer Führungsstange etwa parallel zur Transportebene des Frischbetonstranges hin- und herbeweglich angeordnet ist und in bestimmbaren Taktzeiten in den Frischbetonstrang hinein- und wieder herausbewegbar ist.

Von einer derartigen Vorrichtung ausgehend, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe vorrichtungsmäßig dadurch gelöst, daß an einer zweiten Führungsstange ein zweiter Werkzeugträger für eine zweite mit erster bezüglich ihrer Geschwindigkeit abgestimmten Schneidestation sowie zwischen beiden Schneidestationen die Mündung des Extruders und/oder die profilierten Walzen mit einem Abgabebehälter sowie der Slipper für die Beschichtung angeordnet sind.

Um einen gleichmäßigen und kontinuierlichen Auftrag der Beschichtung sicherzustellen, weist der Extruder eine oder mehrere Preßschnecken auf, die das plastische Material der Beschichtung aus einem Aufgabebehälter zu mehreren Auslaßstutzen drücken, aus denen es mit einer der Querschnittsform des Betondachsteines entsprechenden Form durch die Auslaßöffnung des Extruders auspreßbar ist. Dabei ist vorteilhaft der Winkel der Auslaßöffnung des Extruders zur Oberfläche des Betondachsteines veränderbar, um in Abhängigkeit von der Fertigungsgeschwindigkeit eine möglichst porenfreie Oberfläche der Beschichtung zu erzielen.

Um Ablagerungen, Anbackungen, Absetzungen oder dgl. des plastischen Materials der Beschichtung im Aufgabebehälter zu unterbinden, ist darin vorteilhaft ein Rührer oder eine Haspelwelle angeordnet. Außerdem wird dadurch das Material der Beschichtung nochmals homogen vermischt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die profilierten Walzen in Einzelwalzen mit unterschiedlicher Umfangsfläche unterteilt und ihre Umfangsgeschwindigkeiten zur Erzielung eines möglichst spannungsarmen Eingriffes auf die Beschichtung aufeinander abgestimmt.

Mehrere Ausbildungen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Betondachstein-Rohling im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II/II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den fertigen Betondachstein nach seiner Beschichtung,

Fig. 4 eine Schnittansicht in Richtung IV/IV von Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht auf die Vorrichtung zur Herstellung eines Betondachsteines gemäß den Fig. 1 bis 4,

Fig. 6 die Ausschnittsvergrößerung VI von Fig. 5,

Fig. 7 die Auschnittsvergrößerung VII von Fig. 5,

Fig. 8 die Ausschnittsvergrößerung VIII von Fig. 5,

Fig. 9 die Draufsicht in Richtung IX von Fig. 5 auf die Auslaßöffnung des Extruders,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht auf die Auslauföffnung des Extruders von Fig. 5 bzw. Fig. 9.

Fig. 11 die Seitenansicht auf eine Vorrichtung mit einem am Ausgang eines Abgabebehälters angeordneten, profilierten Walzenpaar und

Fig. 12 die Draufsicht in Richtung des Pfeiles XII von Fig. 11 auf das profilierte Walzenpaar mit Slipper und Betondachstein.

Gemäß Fig. 5 wird der Frischbeton von der Frischbetonaufgabe-Vorrichtung (1) von einer Stachelwalze (2), einer Formgebungswalze (3) und einem Glätter (4) derart auf die von einem nicht näher beschriebenen Transportband (5) herangeführten Unterformen (6) eingeformt, daß ein Frischbetonstrang (7) entsteht.

Dieser Frischbetonstrang (7) wird an seiner Oberfläche (8) von dem Glätter (4) mit längsverlaufenden, aus den Fig. 2 und 4 ersichtlichen Riefen (9) versehen, so daß die Oberfläche (8) eine entsprechende Aufrauhung und damit eine entsprechende Zunahme erfährt. Im dargestellten Fall weisen die längsverlaufenden Riefen (9) eine Keilform auf. Es ist jedoch auch möglich, daß diese Riefen (9) mit einer Kreis-, Oval- oder Ellipsen-Abschnittsform versehen sind, wodurch die Beschichtung (11) gemäß den Fig. 3 und 4 des Betondachsteines (10) eine formschlüssige Verkrallung mit dem in den Fig. 1 und 2 abgebildeten Betondachstein-Rohling (12) erfährt.

Dabei besteht die Beschichtung (11) aus einer bis zu mehreren Millimetern dicken, in plastischem Zustand aufextrudierten und/oder aufgewalzten Oberflächenschicht aus einem hochwertigen Zement, Sand, einem zementverträglichen Polymer, Füll- und Zuschlagstoffen, Farbstoffen und Additiven.

Um außer dieser mechanischen "Verkrallung" auch eine innige chemische Verbindung zwischen der Beschichtung (11) und dem Betondachstein-Rohling (12) herzustellen, ist die aufextrudierte und/oder aufgewalzte Beschichtung (11) durch eine entsprechende Wahl und Menge an Bindemitteln, Füllstoffen und gegebenenfalls Additiven auch hydraulisch mit der Oberfläche (8) des Betondachstein Rohlings (12) verbunden. Eine derartige hydraulische Verbindung wird beispielsweise durch eine Zumischung von Zement oder zementähnlichen Stoffen bewerkstelligt.

Gemäß Fig. 5 wird der Frischbetonstrang (7) von einer ersten Schneidestation (13) in einzelne Betondachstein-Rohlinge (12) geschnitten, auf die sodann mittels eines Extruders (14) die vorbeschriebene Beschichtung (11) aufgebracht wird. Dem Extruder vorgeordnet ist ein Aufgabebehälter (15) sowie eine Preßschnecke (16), die durch einen Stutzen (17) das zur Beschichtung vorgesehene Material (18) durch den Extruder (14) drückt. Im dargestellten Fall weist der Extruder (14) an seiner Mündung (19) die gleiche Querschnittsform wie die des unter ihm entlang laufenden Betondachstein-Rohlings (12) auf. Dadurch wird auf die mit den Riefen (9) versehene Oberfläche (8) die Beschichtung (11) aufgetragen und von einem entsprechend profilierten Slipper (20) angedrückt und abgezogen.

Da nach diesem Auftrag der Beschichtung (11) die jeweilige Kopfseite (21) des Betondachsteines (10) mit der Fußseite (22) des vorauseilenden Betondachsteines (10) durch die aufgebrachte Beschichtung (11) miteinander verbunden ist, muß eine erneute Trennung vorgenommen werden. Diese erfolgt mittels der zweiten Schneidestation (23), so daß hiernach in Richtung des Pfeiles (24) der Transportrichtung betrachtet der fertige Betondachstein (10) hergestellt ist.

Dabei ist der Werkzeugträger (25) der ersten Schneidestation (13) an einer Führungsstange (26) etwa parallel zur Transportebene des Frischbetonstranges (7) hin- und herbeweglich angeordnet und in bestimmbaren Taktzeiten gemäß dem Doppelpfeil (38) in den Frischbetonstrang (7) hinein- und wieder herausbewegbar. Der Werkzeugträger (27) der zweiten Schneidestation (23) ist an einer zweiten Führungsstange (28) am entsprechenden Werkzeugträger (25) der ersten Schneidestation (13) angeordnet. Beide Werkzeugträger (25, 27) sind bezüglich ihrer Geschwindigkeit an ihren Führungsstangen (26, 28) aufeinander abgestimmt und über entsprechende, ihre Synchronität sicherstellende Antriebsmittel miteinander gekoppelt.

In den Fig. 6 bis 8 sind die entsprechenden Ausschnittsvergrößerungen der Fig. 5 dargestellt und mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen.

In den Fig. 9 und 10 ist einmal eine Draufsicht und ein weiteres Mal eine perspektivische Ansicht des Extruders (14) dargestellt. Der Extruder (14) ist mit insgesamt vier Auslaßstutzen (17) versehen, von denen ein jeder von einer Preßschnecke (16) gemäß Fig. 5 beaufschlagt wird. Dadurch kann unter Berücksichtigung der Transportgeschwindigkeit des Frischbetonstranges (7) ein gleichmäßiger Auftrag der Beschichtung sichergestellt und fehlende oder unzureichende Schichtdicken ebenso wie unerwünschte Materialanhäufungen vermieden werden.

In den Fig. 11 und 12 ist eine weitere Vorrichtungsalternative dargestellt. In diesem Fall ist hinter dem Aufgabebehälter (15) und der Preßschnecke (16) ein Abgabebehälter (29) angeordnet, an dessen Ausgang (30) zwei miteinander in Eingriff befindliche profilierte Walzen (31, 32) angeordnet sind.

Außerdem ist im Abgabebehälter (29) ein Rührer oder eine Haspelwelle (36) angeordnet, um Anbackungen, Absetzungen oder sonstige unerwünschte Materialverdichtungen an den Innenwänden (37) des Abgabebehälters (29) zu unterbinden. Zu beiden Seiten des Abgabebehälters (29) und der Walzen (31, 32) sind symbolisch für die Schneidestationen (13 und 23) jeweils die entsprechenden Schneidmesser dargestellt, die in Richtung der Doppelpfeile (38, 39) senkrecht zur Transportebene der Unterformen (6) bewegt werden.

Das Profil (33) der Walze (32) und das Profil (34) der Walze (31) sind aus Fig. 12 ersichtlich. In Transportrichtung des Pfeiles (24) ist hinter der Walze (31) ein Slipper (35) angeordnet, in dessen profilierte Seite (40) die Walze (31) mit ihrem Profil (34) eintaucht. Von den Walzen (31 und 32) wird das aus dem Abgabebehälter (29) herausgedrückte Material zur Beschichtung (11) erfaßt, in einem dem Querschnittsprofil des Betondachstein-Rohlings (12) entsprechenden und insbesondere aus Fig. 12 ersichtlichen Profil verformt und sodann von der Walze (31) auf die Oberfläche (8) aufgewalzt sowie von dem anschließenden Slipper (35) abgezogen. Dadurch entsteht eine äußerst glatte, nahezu porenfreie und dementsprechend feuchtigkeitsabweisende Oberfläche (11&min;) der Beschichtung (11) mit einer entsprechend gewünschten Lebensdauer von beispielsweise 25 bis 30 Jahren.

Es versteht sich, daß die profilierten Walzen (31, 32) auch mit dem Extruder (14) gemäß den Fig. 9 und 10 dergestalt gekoppelt sein können, daß die aus dem Extruder (14) austretende Beschichtung von den Walzen (31, 32) erfaßt und in der zu Fig. 11 beschriebenen Weise auf den Betondachstein-Rohling aufgewalzt wird. Nach einer solchen Kombination ist es keineswegs unbedingt erforderlich, daß die aus der Mündung (19) des Extruders (14) austretende Beschichtung bereits die gleiche Querschnittsform wie der Betondachstein-Rohling (12) aufweist. Es ist auch möglich, die Beschichtung (11) als plattenförmigen, ebenen Streifen aus der Mündung (19) des Extruders (14) herauszudrücken und sodann mittels der beiden profilierten Walzen (31, 32) mit einer der Querschnittsfläche des Betondachstein-Rohlings (12) entsprechenden Querschnittsform zu versehen und sodann auf die Oberfläche des Rohlings (12) unter Druck aufzuwalzen.

Schließlich ist es auch möglich, die Beschichtung (11) in mehreren längsverlaufenden, nicht dargestellten Materialanhäufungen mittels des Extruders (14) auf die Oberfläche (8) des Betondachstein-Rohlings (12) aufzutragen und sodann von mindestens einer profilierten Walze (31) zu einer etwa gleichmäßigen Dicke auf der Oberfläche (8) des Betondachstein-Rohlings (12) auseinanderzuwalzen.

Der Anstellwinkel (α) der Austrittsmündung (19) des Extruders (14) gemäß den Fig. 5 und 7 ist veränderbar und auf die jeweiligen Erfordernisse anpaßbar. Da der optimale Anstellwinkel (α) u. a. eine Funktion der Zähigkeit des Materials der Beschichtung (11), der Geschwindigkeit der in Richtung des Pfeiles (24) laufenden Betonstranges (7) sowie des von der Preßschnecke (16) erzeugten Druckes ist, kann hierdurch das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung des Betondachsteines (10) optimiert werden.

Um die Oberfläche (11&min;) der Beschichtung (11) und damit den gesamten Betondachstein (10) noch resistenter gegen Tau-Frostwechsel, eine Feuchtigkeitsaufnahme und sonstigen Witterungsbelastungen zu gestalten, bedeutet es eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, wenn auf die extrudierte und/oder aufgewalzte Beschichtung (11) eine herkömmliche, bekannte Oberflächenschicht aus einer Kunststoff-Dispersion oder einem Polymer, wie beispielsweise Acrylate, Styrol-Acrylate oder dgl. mit Füllstoffen, Pigmenten oder Additiven mit einer Dicke bis zu 120 µm aufgespritzt wird Dadurch entsteht ein Betondachstein (10) in einer drei Schichten umfassenden Verbundbeschichtung.

Nach einer weiteren Alternative ist es jedoch auch möglich, die Oberfläche (11&min;) der aufextrudierten und/oder aufgewalzten Beschichtung (11) mit einem Granulat aus Sand, Splitt oder Kies zu besanden und mittels der nicht dargestellten Besandungsvorrichtung nachgeordneten Andrückwalzen, z. B. einer mit dem entsprechenden Profil (34) versehene Walze (31), in die Beschichtung (11) einzudrücken und damit formschlüssig einzubinden. Dabei sind sämtliche Beschichtungen, Schichten und Granulate zur Sicherstellung einer stets gleichbleibenden Optik unabhängig vom Eingriff der Bewitterungsbelastungen mit gleichen Eisenoxidfarben in Pulver- oder Flüssigkeitsform eingefärbt.

Insgesamt darf man sagen, daß der erfindungsgemäße Dachstein aufgrund der vom bisherigen Stand der Technik in eine völlig andere Richtung gehenden, aufextrudierten und/oder aufgewalzten Beschichtung einen Aufbau, eine Resistenz und eine Lebensdauer aufweist, die mit sämtlichen bislang bekannten Betondachsteinen nicht mehr vergleichbar ist. Dabei hat sich ferner in überraschender Weise herausgestellt, daß die Bruchfestigkeit eines derartigen Betondachsteines in Verbundbeschichtung bei gleicher Dicke und auch sonst gleichen Abmessungen gegenüber einem herkömmlichen Betondachstein eine um über 50% höhere Festigkeit aufweist.

Bezugszeichenliste

1 Frischbetonaufgabe-Vorrichtung

2 Stachelwalze

3 Formgebungswalze

4 Glätter

5 Transportband

6 Unterformen

7 Frischbetonstrang

8 Oberfläche des Frischbetonstranges 7

9 Riefen

10 Betondachstein

11 Beschichtung

11&min; Oberfläche der Beschichtung 11

12 Betondachstein-Rohling

13 erste Schneidestation

14 Extruder

15 Aufgabebehälter

16 Preßschnecke

17 Stutzen

18 Beschichtungs-Material

19 Mündung des Extruders 14 α Anstellwinkel der Austrittsmündung 19 des Extruders 14

20, 35 Slipper

21 Kopfseite des Betondachsteines 1022 Fußseite des Betondachsteines 1023 zweite Schneidestation

24 Richtungs-Pfeil

25, 27 Werkzeugträger

26, 28 Führungsstange

29 Abgabebehälter

30 Ausgang des Abgabebehälters 29

31, 32 profilierte Walzen

33 Profil der Walze 3234 Profil der Walze 3136 Haspelwelle

37 Innenwände des Abgabebehälters 29

38 Doppelpfeil

40 profilierte Seite des Slippers 35


Anspruch[de]
  1. 1. Betondachstein, bestehend aus einer Grundschicht in Form einer Mischung von hydraulischen Bindemitteln, wie Portlandzement, Sand und Wasser sowie aus einer bis zu mehreren Millimetern dicken Beschichtung auf der Basis hydraulischer Bindemittel, wobei die Beschichtung in plastischem Zustand auftragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betondachstein bis auf die von der Bewitterungsseite abgekehrte Unterseite in sämtlichen übrigen Flächenbereichen die aufextrudierte und/oder aufgewalzte Beschichtung (11) sowie eventuelle Zusatzschichten aufweist und daß die Beschichtung (11) Zement, Sand mit einer Sieblinie bis zu 2 mm, zementverträgliche, polymere Verbindungen aus durch Polymerisation von ungesättigten, monomeren Verbindungen, Füllstoffe und Wasser im Verhältnis 1 : 1,2 bis 3,5 : 0,5 bis 0,05 : 0,15 bis 0,03 : 0,60 bis 0,22 sowie Farbstoffe mit Farbzuschlägen in der üblichen Zugabemenge enthält.
  2. 2. Betondachstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten, monomeren Verbindungen aus Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylsäureester, Styrol oder Butadien und die Füllstoffe aus Mikrosilica bestehen.
  3. 3. Betondachstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er vor dem Auftrag der Beschichtung (11) mechanisch mit einer rauhen, relativ großen Oberfläche (8) versehen ist.
  4. 4. Betondachstein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rauhe Oberfläche (8) aus einer Vielzahl von in seiner Längsrichtung verlaufenden Riefen (9) gebildet ist.
  5. 5. Betondachstein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Riefen (9) eine Keilform, Kreis-, Oval- oder Ellipsen-Abschnittsform aufweisen.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung von Betondachsteinen gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 im Strangpreß-Verfahren mit einer Frischbeton-Aufgabevorrichtung zugeführten Unterformen, auf welche ein die Grundschicht bildender, kontinuierlicher Frischbetonstrang aufgebracht, von einer Formgebungswalze und einem Glätter profiliert-verdichtet, sodann von einer Auftragsvorrichtung, z. B. einem Extruder, die Beschichtung aufgebracht, mittels eines zweiten Glätters abgezogen sowie am Fuß- und Kopfrand in einer Schneidestation von einem Schneidewerkzeug zu Dachstein-Formstücken gleicher Länge geschnitten und hiernach einem Warmhärtungsprozeß unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Betondachstein-Rohling (12) bereits vor dem Einlauf in die Auftragsvorrichtung (14; 31, 32) von einer ersten Schneidestation (13) zu Dachstein-Formstücken gleicher Länge geschnitten wird und nach dem Auftrag der Beschichtung (11) auf sämtliche der Bewitterungsseite zugekehrten Flächenbereiche von einer zweiten Schneidestation (23) erneut geschnitten wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Grundschicht bildende Frischbetonstrang (7) mittels eines Slippers (4) am Ausgang der Frischbetonaufgabe-Vorrichtung (1) mit einer aufgerauhten Oberfläche (8) in Form von längsverlaufenden Riefen (9) versehen wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (11) vor ihrem Auftrag auf den Betondachstein-Rohling (12) vom Extruder (14) in dessen gleiche Querschnittsform verformt, an der Mündung (19) des Extruders (14) von zwei profilierten Walzen (31, 32) formschlüssig ergriffen und sodann aufgetragen wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (11) mittels zweier profilierter Walzen (31, 32) dem Querschnittsprofil des Betondachstein-Rohlings (12) entsprechend verformt und von mindestens einer (31) oder einer weiteren Walze aufgewalzt wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (11) als plattenförmiger, ebener Streifen aus dem Extruder (14) gedrückt und sodann mittels einer profilierten Walze (31) unter Druck auf die Oberfläche (8) des Betondachstein-Rohlings (12) gewalzt wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (11) in mehreren längsverlaufenden Materialanhäufungen aufextrudiert und sodann von mindestens einer profilierten Walze (31) zu einer etwa gleichmäßigen Dicke auf der Oberfläche (8) des Betondachstein-Rohlings (12) auseinandergewalzt wird.
  12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 11 mit einer Frischbetonaufgabe-Vorrichtung zur Herstellung eines kontinuierlichen Frischbetonstranges, mit einer in Transportrichtung dahinter angeordneten Formgebungswalze, einem Glätter und einer Schneidestation, deren Werkzeugträger an einer Führungsstange etwa parallel zur Transportebene des Frischbetonstranges hin- und herbeweglich angeordnet ist und in bestimmbaren Taktzeiten in den Frischbetonstrang hinein- und wieder herausbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einer zweiten Führungsstange (28) ein zweiter Werkzeugträger (27) für eine zweite (23) mit erster (13) bezüglich ihrer Geschwindigkeit abgestimmten Schneidestation sowie zwischen beiden Schneidestationen (13, 23) die Mündung (19) des Extruders (14) und/oder die profilierten Walzen (31, 32), ein Abgabebehälter (29) sowie der Slipper (20, 35) für die Beschichtung angeordnet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder (14) mehrere Preßschnecken (16) aufweist, die das plastische Material (18) der Beschichtung (11) aus einem Aufgabebehälter (15) zu mehreren Auslaßstutzen (17) drücken, aus denen (17) es mit einer der Querschnittsform des Betondachstein-Rohlings (12) entsprechenden Form durch die Mündung (19) des Extruders (14) auspreßbar ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) der Mündung (19) des Extruders (14) zur Oberfläche (8) des Betondachstein-Rohlings (12) veränderbar ist.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgabebehälter (29) ein Rührer oder eine Haspelwelle (36) angeordnet ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Walzen (31, 32) in Einzelwalzen mit unterschiedlicher Außenumfangsfläche unterteilt und ihre Umfangsgeschwindigkeiten zur Erzielung eines möglichst spannungsarmen Eingriffes auf die Beschichtung (11) aufeinander abgestimmt sind.






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