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Verfahren zur Herstellung von Ziegeln oder anderen harten Abdeckteilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ziegeln oder andern harten Teilen zur Herstellung von Bedachungen, Wänden oder Mauerverkleidungen.
Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird von einem körnigen Material von grosser mechanischer Festigkeit und einer mittleren Korngrösse unter 1 mm, vorzugsweise zwischen 0, 1 und 0, 5 mm, wie z. B. kieselerdehaltiger Sand, Hochofen- oder Giessereischlacke, Klinker, Zunder, verschiedenen
Schlacken und Krätzen, ausgegangen, das innig mit verschiedenen Bestandteilen gemischt wird, die bei Erwärmung ein erhärtetes Phenoplastharz bilden können, wobei diese Bestandteile vorzugsweise z :, m Teil die Form eines Pulvers und zum Teil die einer Flüssigkeit gleicher Zusammensetzung wie das Pulver haben, worauf dieses Gemisch geformt wird, indem es auf eine für seine Erhärtung hinreichende Temperatur gebracht wird.
Dieses Verfahren ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass als ein erhärtetes Phenoplastharz bildende Ausgangsmischung eine kresolhaltige Mischung verwendet wird.
Die Erfindung ist nachstehend beispielshalber erläutert.
Die erfindungsgemässe Herstellung eines Ziegels geht z. B. folgendermassen vor sich :
Zunächst wird ein kieselerdehaltiger, leicht erwärmter Sand mit einem ein Bindemittel bildenden Gemisch gemischt, welches den Sand durch einfaches Brennen zum Erstarren bringen soll und dann ein erhärtetes Phenoplastharz oder Phenolharz ergibt.
Der Sand selbst wird so gewählt, dass er mehr als 60 Gew.-lo und vorzugsweise mehr als 9 5 Gew.'10 (z. B. 98 Gew.-o) reine Kieselerde enthält. Um diesem Sand eine grosse Kompaktheit zu geben, wird er durch ein Gemisch von Körnern gebildet, welche durch mehrere verschiedene Siebe durchgegangen sind, z. B. fünf Siebe, deren Maschenweite zwischen 0, 074 und 0, 297 mm gestaffelt ist.
Hiezu werden zweckmässig einige Kieselkörner mit einer Korngrösse zwischen 1 und 3 mm in einem Gewichtsanteil von einigen Prozent hinzugefügt.
Der Sand wird etwas erwärmt, d. h. auf eine Temperatur von grössenordnungsmässig 50 bis 800C gebracht.
Das ein Bindemittel bildende Gemisch, welches zur Agglomerierung und Erhärtung des Ziegels bei seiner Formung in heissem Zustand bestimmt ist, wird auf der Basis von Kresol hergestellt, welches ge- genüber den andern bisweilen zur Herstellung von Giessformen aus Sand benutzten Phenolharzen (Phenol, Formol) den Vorteil besitzt, Ziegel zu ergeben, welche keiner Alterung ausgesetzt sind, da es chemisch indifferent für Sauerstoff ist.
Aus weiter unten erläuterten Gründen wird dieses Gemisch durch eine Mischung von 2 Teilen A und B gebildet, wobei der Teil A pulverförmig und der Teil B flüssig ist, wobei das Verhältnis zwischen den Gewichtsanteilen dieser beiden Teile vorzugsweise gleich oder praktisch gleich 1 ist, aber
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zwischen 0, 30 und 0, 70 schwanken kann. Jeder der beiden Teile A und B enthält einen vorherrschen- den, z. B. zwei Drittel betragenden Gewichtsanteil Kresol, während der Rest durch einen Erstarrungsbe- schleuniger gebildet wird, z. B. Hexamethylentetramin.
Der heisse Sand und das obige, ein Bindemittel bildende Gemisch werden innig in einem Mischer im Verhältnis von 85 bis 95 Gew. -10 Sand und somit 5 bis 15 Gew. -10 des ein Bindemittel bildenden Ge- misches gemischt, bevor die resultierende Mischung in eine Form eingeblasen wird, welche auf eine im allgemeinen zwischen 100 und 2000C liegende und z. B. etwa 1500C betragende Temperatur gebracht ist.
Infolge der hohen Temperatur der Form beginnt der in der Masse enthaltene flüssige Teil des Bin- demittels zu kondensieren, wodurch das Volumen dieser Masse etwas verringert wird, worauf das Bin- demittel polymerisiert oder"erstarrt", wodurch das Volumen wieder vergrössert wird. Es ist daher zweck- mässig, eine Form vorzusehen, welche gestattet, den erforderlichen Druck auf die Masse trotz ihrer leichten Verformungen aufrechtzuerhalten, so dass die Oberflächen der geformten Ziegel glatt und ohne
Falten bleiben.
Nach einer leichten Erstarrung der Ziegel (d. h. nach etwa 60 sec oder weniger nach dem Einblasen) können die Ziegel aus der Form ausgehoben werden und ihre Erhärtung kann dadurch vollendet werden, dass sie während einiger Minuten in einen auf eine Temperatur von grössenordnungsmässig 2500C gebrachten Ofen gebracht werden.
Die Zweckmässigkeit der Bildung des ein Bindemittel bildenden Gemisches zum Teil durch Pulver und zum Teil durch Flüssigkeit besteht darin, dass dieses Gemisch gleichzeitig die Vorteile des Pulvers (Schnelligkeit der Erstarrung infolge des Fortfalls des Kondensationszustandes) und die der Flüssigkeit (geringer Gestehungspreis, da nur die Bestandteile des Harzes vor der Kondensation benutzt werden, und insbesondere Benetzung der Masse, welche unerlässlich ist, um ihre Homogenität zu gewährleisten und ihr zu ermöglichen, beim Einblasen die Form vollständig auszufüllen) vereint.
Anders ausgedrückt, der flüssige Teil des ein Bindemittel bildenden Gemisches gestattet, durch Benetzung die Teilchen des festen Teiles bei dem anfänglichen Durchmischen an den Sandkörnern zu fixieren und hiedurch eine vollständige Füllung der Form beim Einblasen zugewährleisten, während es der feste Teil ist, welcher durch seine schnelle Polymerisation die Sandkörner in einigen 10 sec genügend zusammenbackt, um das schnelle Ausheben aus der Form der Ziegel ohne Verformung zu ermöglichen (was die Besetzungszeit der Formen verringert), während der flüssige Teil seine Polymerisation erst während des späteren Backvorganges vollendet.
Nachstehend sind rein beispielshalber einige zusätzliche Angaben hinsichtlich einer Ausführungsform der Erfindung gemacht, welche zufriedenstellende Ergebnisse geliefert hat.
Das eingespritzte Gemisch wurde dadurchcrebildet, dass zu 9 1 Gew.-% Sand (mit 9 o reiner Kieselerde), welcher auf etwa 600C gebracht wurde, 4, 5 Gew.-10 eines feinen Phenolharzpulvers zugesetzt wurden, welches zu zwei Dritteln aus Kresol und zu einem Drittel aus Hexamethylentetramin bestand (Pulver, welches vorher durch Mischen seiner Bestandteile in flüssigem Zustand, Erwärmung bis zum Siedepunkt, Kühlung und Mahlen gebildet wurde), d. h. es waren 3 Gew. -10 flüssiges Kresol und 1, 5 Gew.- o flüssiges Hexamethylentetramin vorhanden.
Dieses Gemisch wurde unter einem Druck von 6 kgfcm 2 in eine auf 1500C erwärmte Form eingespritzt, welche zur Bildung von 9 mm dicken Ziegeln bestimmt war, welche die allgemeine Form eines gebogenen Rechteckes von 24 X 16 cm hatten. Der in der Form auf die herzustellenden Ziegel ausgeübte Druck betrug grössenordnungemässig 150 bis 250 kg/cm2.
Die erhaltenen Ziegel bräunlicher Farbe waren etwa dreimal leichter und dreimal widerstandsfähiger als die üblichen Ziegel auf Lehmbasis.
Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann dem eingespritzten Gemisch, dessen Zusammensetzung oben angegeben wurde, ein geringer Anteil von Bestandteilen zugesetzt werden, welche von den oben angegebenen abweichen, z. B. Farbstoffe (Oxyde oder andere) oder besondere Beschleuniger (Resorzin).
Ferner brauchen die hergestellten harten Teile nicht Ziegel zu sein, sondern können z. B. Tafeln bilden, welche sogar grosse Abmessungen haben können, insbesondere wenn sie mit Fasern, Drähten, Kabeln, Geweben, Gittern usw. aus Glas, Metall (rostfreier Stahl od. dgl.), Kunststoff od. dgl. bewehrt sind.