-
-
Verfahren zum Herstellen von Baustein-Rohlingen
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum diskontinuierlichen Herstellen
von Baustein-Rohlingen mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden
Hohlräumen, insbesondere von Ziegelstein-Rohlingen.
-
Für die Herstellung von Baustein-Rohlingen stehen heute grundsätzlich
zwei Verfahren zur Verfügung, nämlich einerseits das diskontinuierliche und andererseits
das kontinuierliche Verfahren. Beim diskontinuierlichen Verfahren ist für jeden
Stein bzw. Rohling eine der Rohlingsgröße entsprechende Einzelform vorhanden, in
welche die Rohmasse eingefüllt, und aus ihr der Rohling geformt wird. Mehrere Formen
können dabei zu einer Formengruppe zusammengefaßt sein und gemeinsam betätigt werden.
In der Praxis wird das diskontinuierliche Verfahren, von Ausnahmefällen abgesehen,
für die Herstellung von Ziegelstein-Rohlingen nicht mehr benutzt. Eine Vorrichtung
dieser Art, die zur Herstellung von Beton-Hohlblocksteinen bestimmt ist, ist beispielsweise
in der deutschen Offenlegungsschrift 23 25 165 beschrieben.
-
Beim diskontinuierlichen Verfahren wird die Rohmasse durch eine Düse
in geeigneter Form extrudiert und der aus der Düse austretende praktisch endlose
Strang in einzelne Stücke, die der Rohlingsgröße entsprechen, zerschnitten.
-
Die für die Herstellung der Rohlinge erforderliche Rohmasse besteht
je nach Steinart aus Lehm- oder Tonsubstanz oder auch aus einem Zement-Sand-Gemisch.
Die Rohmasse ist in jedem Fall mit Wasser plastifiziert, wobei sich die Wassermenge
unter Berücksichtigung der übrigen Bestandteile einerseits nach der Plastifizierbarkeit
und andererseits nach der Standfestigkeit der Masse richtet. Unter Plastifizierbarkeit
soll hierbei die Fähigkeit der Masse verstanden werden, in einen verformbaren Zustand
überzugehen. Sollen beispielsweise Ziegelstein-Rohlinge hergestellt werden, welche
anschließend getrocknet und gebrannt werden, so richtet sich die Menge des zuzusetzenden
Wassers, um eine hinreichende Verformbarkeit zu erreichen, nach der Herkunft, Zusammensetzung
und Aufbereitung der Tonsubstanz. Bei verhältnismäßig groben Tonen, wie etwa dem
im oberfränkischen Raum vorkommenden Lehrberg-Ton beträgt der üblicherweise zu verwendende
Wassergehalt ca. 19 Gew.%, berechnet auf Naßsubstanz. Bei feinkörnigeren Ziegeleitonen,
wie beispielsweise Opalinuston ist üblicherweise 24 Gew.% Wasser, ebenfalls bezogen
auf die Naßsubstanz, zuzusetzen. Wird der Wassergehalt erhöht, so sinkt die Plastizität
schon bei verhältnismäßig gerigem Wasserüberschuß rapide ab. Wird weniger Wasser
zugesetzt, so wird die Masse übersteif, so daß sie sich weder im kontinuierlichen
noch im diskontinuierlichen Verfahren verarbeiten läßt.
-
Baustein-Rohlinge, insbesondere Ziegelstein-Rohlinge werden seit geraumer
Zeit mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden Hohlräumen ausgestattet.
Die Hohlräume haben zur Folge, daß einerseits der Rohling und somit auch der Stein
leichter wird und daß andererseits sein wärme- und Schallisolationsvermögen ansteigt.
Das Bestreben geht dahin, in einem Stein möglichst viele Hohlräume dieser Art unterzubringen,
wobei die Dicke der Stege, welche zwischen den Hohlräumen verbleiben, naturgemäß
immer kleiner gemacht werden müssen.
-
Zur weiteren Erhöhung des Wärme- und Schallisolationsvermögens ist
es bekannt, die scheinbare Dichte des Scherbens durch Zusatz von Porosierungsmitteln
zu erniedrigen. Als Porosierungsmittel kommen einerseits organische ausbrennbare
Stoffe, wie Sägemehl, Polystyrolkörner oder dergleichen in Betracht und andererseits
anorganische im Stein verbleibende Stoffe, wie Schaumglaskörner, Bentonite, Bimsstein
und dergleichen. Auch der Erniedrigung der scheinbaren Dichte durch Anwendung von
Porosierungsmitteln sind Grenzen gesetzt; heute geht die Forderung dahin, eine Scherbenrohdichte
3 von 1,0 kgXdm nicht zu unterschreiten.
-
Bei der Herstellung von Baustein-Rohlingen, insbesondere Ziegelstein-Rohlingen
mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden Hohlräumen steigen
die Schwierigkeiten mit größer werdender Lochzahl und kleiner werdender Stegdicke
bedeutend an. Es beruht dies darauf, daß Rohmassen mit der bisher üblichen Plastizität
häufig nicht in beliebig kleine Spalte (Stegspalte) eingeformt werden können und
daß andererseits auch die im Formungswerkzeug vorhandenen sogenannten Schwerter,
welche der Formung der Hohlräume dienen, durch die bei der Formung einsetzende Strömung
der
Rohmasse erheblichen Querkräften ausgesetzt sind.
-
Andererseits läßt sich die Plastizität der Rohmasse nicht beliebig
steigern, da sonst der geformte Rohling nicht mehr die zum Ausformen und Trocknen
(Zwischenlagern) erforderliche Steifigkeit aufweist und in sich zusammensacken oder
sich zumindest deformieren würde.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren
zum Herstellen von Baustein-Rohlingen, insbesondere von Ziegelstein-Rohlingen derart
weiter zu entwickeln, daß einerseits auch bei immer schmäler werdenden Stegdicken
gleichmäßig aufgebaute Rohlinge geformt werden können und andererseits Ausschuß-
und Werkzeugverschleiß gering werden. Bei der Erfindung wird dabei von den bekannten
diskontinuierlichen Herstellungsverfahren ausgegangen, bei welchem die mit Wasser
plastifizierte und mit körnigen wasseraufnahmefähigen Porosierungsmitteln versetzte
Rohmasse in eine der Größe des herzustellenden Rohlings entsprechende Form gefüllt
wird und die Hohlräume mit Hilfe von sogenannten Schwertern in die Masse eingeformt
werden, wobei die Ausdehnung der Masse mit Hilfe von Kopfplatten begrenzt wird.
Unter dem Ausdruck "Schwerter" werden im vorliegenden Zusammenhang alle Vorrichtungen
und Anordnungen verstanden, die geeignet sind, die erwähnten Hohlräume in den Stein
einzuformen. Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Rohmasse nach dem Eindringen
der Schwerter oder auch noch etwa im leztzten Drittel des Eindringvorganges zur
Erhöhung der Masse-Steifigkeit unter Überdruck gesetzt wird.
-
Die Möglichkeit, so zu verfahren beruht auf der Beobachtung, daß ein
Teil des vorhandenen Plastifizierungswassers bei der Überdruckbehandlung vom Porosierungsmittel
in irreversibler Weise aufgenommen wird.
-
Es ist also möglich, der Rohmasse vor dem Einfüllen in die Form eine
beliebige, jeweils erwünschte Plastizi-
tät ohne Rücksicht auf die
Erfordernisse der Steifigkeit des Rohlings beim Entformen oder danach zu geben.
-
Durch die erwähnte Überdruckbehandlung kann etwa vorhandenes Überschußwasser
entfernt und die Steifigkeit der Masse bei der Formgebung, oder wenn diese praktisch
abgeschlossen ist, in geeigneter Weise erhöht werden.
-
Bei einer vorzugsweisen Ausgestaltung des Verfahrens wird so vorgegangen,
daß die Rohmasse vor dem Einfüllen in die Form durch Zusatz einer hinreichenden
Wassermenge überplastifiziert und der Überdruck so dosiert wird, daß die Masse-Steifigkeit
durch Wasser-Abwanderung in die Porosierungskörner wieder auf ein für die Entformung
und nachfolgende Behandlung hinreichendes Maß zurückgeführt wird. Wie groß die jeweils
zuzusetzende Wassermenge ist, läßt sich naturgemäß nur unter Berücksichtigung der
jeweils verwendeten Rohmaterialien sowie deren Vorbehandlung angeben. So ist beispielsweise
bei Verwendung von üblichem Mauerziegellehm, nämlich Lehrbergton, der Wassergehalt
von normalerweise ca. 19 Gew.%, berechnet auf Naßsubstanz, auf 25-30 % zu erhöhen.
Die Plastizität sinkt bei dieser Erhöhung bedeutend ab, so daß auch die Einformung
schmaler Stegbreiten möglich wird. Bei Verwendung von feinkörnigerem Ziegeleiton,
etwa Opalinuston beträgt der Wassergehalt üblicherweise ca. 24 Gew.%, ebenfalls
bezogen auf Naßsubstanz. Dieser Wassergehalt kann erfindungsgemäß auf 30-38 Gew.%
erhöht werden, wobei die Plastizität erheblich absinkt.
-
Der anzuwendende Überdruck sollte vorzugsweise um wenigstens 30% höher
liegen als der Druck beim Einstechen der Schwerter. Je höher der Überdruck ist,
um so schneller läßt sich die erwünschte Wasserbindung
durchführen,
um so höher ist aber auch die Formbelastung. Praktisch optimale Werte werden bei
Druckbehandlungen mit 50-200 % erhöhtem Druck während einer Zeit von 3-20 Sek. vorzugsweise
von. 5-10 Sek. Einwirkungsdauer erreicht.
-
Desweiteren wird vorgeschlagen, die Rohmasse nach dem Einfüllen in
die Form zunächst in dieser gleichmäßig zu verteilen und danach erst die Schwerter
einzustecken. Die gleichmäßige Verteilung der Rohmasse in der Form läßt sich infolge
des optimal eingestellten Wassergehaltes, insbesondere der vorgeschlagenen Überplastifizierung
leicht erreichen. Sie bewirkt, daß beim Einstecken der Schwerter Querströmungen
praktisch überhaupt nicht mehr eintreten, sondern daß sich die Masse beim Einstecken
der Schwerter ausschließlich parallel zur Schwerterlängsachse ausdehnt. Diese Maßnahme
verbunden mit der vorgeschlagenen Druckbehandlung führt zu weitgehend homogen aufgebauten
fehlerfreien Rohlingen, auch bei den geringst-zulässigen Stegdicken.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher
erläutert. Die in der Zeichnung vorhandenen Figuren zeigen die charakteristischen
Arbeitsschritte des Verfahrens.
-
In Fig. 1 ist zunächst eine Ziegelform 1 im Querschnitt dargestellt.
Die Ziegelform besteht aus dem Boden 2 sowie den darauf gestellten Wandteilen. In
der Zeichnung sind nur die Wandteile 3 und 4 zu.erkennen; weitere senkrecht dazu
angeordnete Wandteile liegen vor und hinter der Schnittebene.
-
Zu Beginn des Vorganges wird die Rohmasse 5 in die Form eingefüllt.
Die Rohmasse besteht aus einer geeigneten Grundsubstanz oder einer Mischung von
Grundsubstanzen, einer hinreichenden Wassermenge zur Plastifizierung oder gegebenenfalls
Überplastifizierung sowie aus an sich bekannten Porosierungsmitteln, beispielsweise
Bentonite, Schaumglas, Bimssteingries oder dergleichen.
-
Oberhalb der Form befinden sich mehrere Schwerter 6 welche zum Einstechen
in die Rohmasse bestimmt sind und in dieser die erwünschten Langlöcher oder Langschlitze
formen sollen. Zwischen den Schwertern sind Stirnaufleger 7 angeordnet, welche über
Stangen oder Leisten 8 gemeinsam mit den Schwertern 6 oder auch unabhängig von diesen
in Richtung des Doppelpfeiles 9 bewegt werden können.
-
Durch Absenken sowohl der Schwerter 6 wie auch der Stirnaufleger 7
wird zunächst die in die Form eingefüllte Rohmasse 5 gleichmäßig in der Form verteilt,
wie dies in Fig.2 dargestellt ist.
-
Im nächsten Arbeitsschritt, Fig.3, werden die Schwerter 6 in die Rohmasse
5 eingeführt und dadurch die erwünschten Hohlräume gebildet. Die Rohmasse 5 wird
von den Schwertern verdrängt und steigt entsprechend in den verbleibenden Zwischenräumen
nach oben. Die Stirnaufleger 7 werden bei diesem Vorgang nach oben gehoben; durch
Belastung, beispielsweise hydraulisch kann, falls erwünscht ein geringer Gegendruck
bei der Formung aufgebracht werden.
-
Ist das Einstechen der Schwerter und damit die Formung der Hohlräume
beendet, so wird erfindungsgemäß der Druck auf die Rohmasse 5 durch Erhöhung der
Belastung
der Stirnaufleger 7 vergrößert. Wie bereits gesagt, kann
dieser Vorgang auch bereits eingeleitet werden, wenn die Schwerter 6 ihre Endstellung
noch nicht völlig erreicht haben. Durch die Überdruckbehandlung tritt ein Teil des
in der Rohmasse vorhandenen Plastifizierungswassers in die Teilchen des Porosierungsmittels
ein und wird dort festgehalten. Auf der Irreversibilität dieses Vorganges beruht
die Erfindung. Die Dauer der Druckbehandlung richtet sich nach der Höhe des aufgebrachten
Überdruckes, sie beträgt in praktischen Fällen nur wenige Sekunden.
-
Ist die Überdruckbehandlung abgeschlossen und somit die Plastizität
der Rohmasse bzw. des nun geformten Rohlings angestiegen, können die Schwerter 6
sowie auch die Wandteile 3 und 4 entfernt werden, wie dies in Fig. 5 schematisch
dargestellt ist. Der geformte Rohling bleibt bei diesem Arbeitsgang noch auf dem
Boden 2 stehen. Als nächstes werden auch die Stirnaufleger 7 in ihre Ausgangsstellung
zurückgezogen wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Der geformte Rohling kann nun,
indem er frei auf dem Boden 2 steht zum Trocknen abtransportiert werden. Der Boden
2 wird durch einen leeren Boden ersetzt und der Vorgang kann von Neuem beginnen.
-
List of reference numbers
| Kunde Akte Anmelder |
| Customer case 82246 applicant Dennert |
| Pos. Benennung/Designation |
| 1 Ziegel-Form |
| 3 Wandteil |
| 4 Wandteil |
| 5 Rohmasse |
| 6 Sch@e@ter |
| 7 Stirnaufloger |
| 8 Stange oder Leiste |
| 9 Coppelpfeil |
| 10 |
| 11 |
| 12 |
| 13 |
| 14 |
| 15 |
| 16 |
| 7 |
| 18 |
| 19 |
| 20 |
| 21 |
| 22 |
| 23 |
| 24 |
| 25 |
| 26 |
| 27 |
| 28 |
| 29 |
| 30 |
| 3l |
| 32 |
| 33 |
| 34 |
| 35 |
| 36 |
| 37 |
| 38 |
| 39 |
| 40 |
| 41 |
| 42 |
| 43 |
| 44 |
| 45 |
| 46 |
| 47 |
| 48 |
| 49 |
| 50 |
| Pos Benennung I Des@gnation |
| 51 |
| 52 |
| 53 |
| 54 |
| 55 |
| 56 |
| 57 |
| 58 |
| 59 |
| 60 |
| 61 |
| 62 |
| 63 |
| 64 |
| 65 |
| 66 |
| 67 |
| 68 |
| 69 |
| 70 |
| 71 |
| 72 |
| 73 |
| 74 |
| 75 |
| 76 |
| 77 |
| 78 |
| 79 |
| 80 |
| 81 |
| 82 |
| 83 |
| 84 |
| 85 |
| 86 |
| 87 |
| 88 |
| 89 |
| 90 |
| 91 |
| 92 |
| 93 |
| 94 |
| 95 |
| 96 |
| 97 |
| 98 |
| 99 |
| 100 |