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Die Erfindung bezieht sich auf einen stranggepressten Hohlziegel mit, in einer ungeraden Anzahl von versetzten Reihen senkrecht zur Wärmedurchgangsrichtung ausgerichteten, von Längsund Querstegen begrenzten Grosskammern mit rechteckigem Querschnitt, wobei die Grosskammern eine Länge von mindestens 70, vorzugsweise zirka 90 mm, und ein Verhältnis von Breite zur Länge von mindestens 1 : 7, vorzugsweise 1 : 10 aufweisen, und die Differenz zwischen Grosskammerbreite und Längsstegbreite zwischen 0 und 141, vorzugsweise zirka ! l ! mm beträgt, und mit Teilkammern, die im wesentlichen die halbe Länge einer Grosskammer aufweisen, sowie Verfahren und Vorrichtungen zu dessen Herstellung.
In der AT-PS Nr. 276706 wurden bereits theoretische Überlegungen über Tonziegel mit möglichst guter Wärmedämmung angestellt. Diese Überlegungen führten zu dem Ergebnis, dass die Gesamtwärmeleitzahl des Ziegels mit kleiner werdenden Luftkammerbreiten und Längsstegbreiten, sowie mit grösser werdenden Luftkammerlängen abnimmt. Da jedoch allen drei Kriterien verpressungstechnische Grenzen gesetzt sind, zeigt die AT-PS Nr. 276076 als praktisch durchführbare Lösung Luftkammern mit rautenförmigen Querschnitten in versetzten Reihen, von denen einzelne durch in der kleinen Rautenachse liegende zusätzliche Querstege unterteilt sind, wodurch die Festigkeit des Ziegelrohlings während der Herstellung erhöht, der Wärmedurchlasswiderstand jedoch verringert wird.
Der gezeigte Ziegel weist eine ungerade Anzahl von Luftkammerreihen auf, wobei als äusserste Reihe eine Grundreihe mit gleichartigen Kammern, als nächste eine versetzte Reihe usw. angeordnet ist. Es ist zwar der AT-PS Nr. 276706 zu entnehmen, dass die Gesamtwärmeleitzahl des Ziegels weiter heruntergesetzt werden könnte, wenn die Luftkammern im Querschnitt rechteckig wären, wodurch der Wärmestrom durch das Ziegelgitter den längstmöglichen Weg zurücklegen müsste, doch müssen Luftkammern mit rautenförmigem Querschnitt erzeugt werden, da sonst die notwendige Festigkeit nicht erzielt werden kann. Es ist einleuchtend, dass die Gesamtwärmeleitzahl bei im Querschnitt rechteckigen Luftkammern erniedrigt wird, beträgt doch die Wegverlängerung bei hal-
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Weiters ist aus der AT-PS Nr. 339018 der Versuch bekanntgeworden, wenigstens einige Reihen mit rechteckigen Luftkammern in das Rautengitter einzubauen ; es war jedoch bisher fertigungstechnisch nicht möglich, Ziegel durch Strangpressen herzustellen, die ausschliesslich Grosskammern mit rechteckigem Querschnitt aufweisen, die den eingangs erwähnten Forderungen entsprechen.
Es ist nun überraschenderweise durch einen relativ einfachen Kunstgriff gelungen, derartige Ziegel herzustellen. Bei genaueren Untersuchungen wurde nämlich festgestellt, dass die Schwachstellen des horizontal gepressten Stranges bzw. des Rohlings nicht über die gesamte Querschnittsfläche etwa gleichmässig verteilt sind, was auf Grund der gleichmässigen Verteilung der Grosskammern sich aufdrängt, sondern auf zwei bestimmte örtliche und einen zeitlichen Bereich konzentriert sind, deren Behebung die Herstellung der gewünschten Ziegel erlaubt. Der zeitliche Bereich erstreckt sich vom Austritt aus dem Mundstück der Strangpresse entweder bis an den Abschluss der Trocknung der Ziegelrohlinge oder bis zu einer Verdrehung der abgeschnittenen Ziegelrohlinge um 90 , so dass die Luftkammern vertikal verlaufen.
Die beiden örtlichen Bereiche stellen die Abschnitte der beiden seitlichen Randstege des horizontal ausgepressten Stranges in der Höhe der untersten Luftkammer der ersten Reihe dar. Diese Randstegabschnitte werden einerseits durch das Eigengewicht des Stranges und anderseits auf Grund ihrer exponierten Lage unmittelbar an der Auflagefläche auf der Förderunterlage der Fertigungsanlage in einem Masse beansprucht, das die Herstellung einer Grosskammer mit einer Höhe - bzw. im Querschnitt mit einer Länge - entsprechend den eingangs erwähnten Bedingungen nicht erlaubt. Die Randstegabschnitte buchten sich bestenfalls nur seitlich aus, brechen jedoch im allgemeinen vollständig auf, womit natürlich das Gittergefüge und die äussere Ziegelform zerstört wäre.
Die Aufgabe der Erfindung liegt also in der praktischen Verwirklichung der theoretischen Berechnungsmodelle, nämlich einen stranggepressten Ziegel der eingangs genannten Art zu schaffen.
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Erfindungsgemäss wird das dadurch gelöst, dass jede äusserste Reihe, wie an sich bekannt, zumindest an einem Ende mit einer Teilkammer beginnt.
Es ist zwar sowohl bei stranggepressten Ziegeln (DE-PS Nr. 817950) als auch bei Betonsteinen, die in Formen hergestellt werden (AT-PS Nr. 195617, Nr. 309759) bekannt, am Ende der äussersten Reihen Teilkammern in der halben Länge der übrigen Kammern anzuordnen, doch war es durchaus nicht vorhersehbar, dass diese Massnahme es ermöglichen würde, Ziegel mit Grosskammern, die den eingangs genannten Bedingungen entsprechen, herzustellen. Schliesslich zeigt auch die bereits erwähnte AT-PS Nr. 339018 an den Enden der äussersten Reihen Teilkammern in der halben Länge der dreieckigen Grosskammern, doch weisen die übrigen rechteckigen Kammern ebenfalls nur die halbe Länge auf.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung einer Teilkammer zumindest an einem Ende der äussersten Reihen wird an der in der AT-PS Nr. 276706 als theoretisch beste bezeichnete Ausgestaltung des Ziegelgitters mit im Querschnitt rechteckigen Grosskammern nichts geändert. Die Länge der Wärmestromwege bleibt dieselbe, das angegebene Mindestverhältnis von Länge zu Breite kann weit überboten, und die absoluten Massangaben können beibehalten werden.
Es sind nun zwei Arten der Verteilung von Grosskammern und Teilkammern in den einzelnen Reihen möglich. Die erste Anordnungsmöglichkeit besteht darin, in jeder Reihe eine Anzahl von Grosskammern und am Ende eine Teilkammer auszubilden, wobei auf Grund der Versetzung die Teilkammer in einer Reihe am ersten und in der anschliessenden Reihe am zweiten Ende aufscheint, und wobei auf Grund der ungeraden Reihenzahl in den beiden äussersten Reihen die Teilkammer auf derselben Seite angeordnet sind.
Die zweite Anordnungsmöglichkeit sieht sogenannte Grundreihen, wobei unter einer Grundreihe eine Reihe mit gleich langen Grosskammern ohne Teilkammern verstanden wird, und dazu versetzte Reihen vor, in denen an jedem Ende eine Teilkammer ausgebildet ist.
Werden Grundreihen und versetzte Reihen ausgebildet, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass in der Folge der Reihen, wie an sich bekannt (DE-PS Nr. 817950, AT-PS Nr. 309759), die versetzten Reihen auf ungerade Zahlen fallen.
Bei derartigen Grosskammern richtet sich deren Länge notgedrungen nach dem gewünschten Ziegelformat. In nachstehender Tabelle sind Anordnungsmöglichkeiten von Grosskammern und Teilkammern für zwei gebräuchliche Ziegellängen (senkrecht zur Wärmedurchgangsrichtung) von 250 und 300 mm angegeben :
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<tb>
<tb> Nr. <SEP> Ziegellänge <SEP> = <SEP> Strang- <SEP> Reihe <SEP> Kammerlänge <SEP> (T <SEP> = <SEP> Teilkammer) <SEP> Zahl <SEP> und <SEP> Dicke <SEP> Zahl <SEP> der <SEP> Grosshöhe <SEP> mm <SEP> mm <SEP> der <SEP> Querstege <SEP> kammern
<tb> 1. <SEP> 250 <SEP> 1. <SEP> 33 <SEP> (T) <SEP> 73 <SEP> 73 <SEP> 33 <SEP> (T) <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP>
<tb> 2.73 <SEP> 73 <SEP> 73 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 75 <SEP>
<tb> 2.250 <SEP> 1.44 <SEP> (T) <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP>
<tb> 2. <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 44 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 3. <SEP> 250 <SEP> 1. <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> IM <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP>
<tb> 2.113 <SEP> 113 <SEP> 3 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 4. <SEP> 300 <SEP> 1.
<SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> 75 <SEP> 75 <SEP> 75 <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 3 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP>
<tb> 2.75 <SEP> 75 <SEP> 75 <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 5.300 <SEP> 1.41 <SEP> (T) <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 41 <SEP> (T) <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP>
<tb> 2. <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 6.300 <SEP> 1. <SEP> 53, <SEP> 8 <SEP> (T) <SEP> 107, <SEP> 5 <SEP> 107, <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 8 <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP>
<tb> 2.
<SEP> 107, <SEP> 5 <SEP> 107, <SEP> 7 <SEP> 53, <SEP> 8 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 7.300 <SEP> 1.65 <SEP> (T) <SEP> 138 <SEP> 65 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP>
<tb> 2.138 <SEP> 138 <SEP> 3 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
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Die Herstellung des erfindungsgemässen Ziegels durch horizontale Strangpressen wird durch die Anordnung einer Teilkammer an denselben Enden der äussersten Reihen deshalb ermöglicht, da in den beiden Bereichen, in denen die eingangs erwähnten Schwachstellen auftreten, ein Quersteg ausgebildet wird.
Wie erwähnt würde der seitliche Randsteg einer Grosskammer als unterste Kammer der äusseren Reihen ausgewölbt werden, sobald die Länge der Kammer (bzw. im Strang deren Höhe) ein gewisses Mass, das auf Grund von Versuchen je nach Tonqualität ab 65 bis 70 mm liegt, überschreitet. Durch die Anordnung der Teilkammer an dieser Stelle wird nun ein Quersteg in einer maximal diesem Mass entsprechenden Höhe vom Boden des Mundstückes der Strangpresse erzeugt, der den seitlichen Randsteg mit dem nächstfolgenden Längssteg verbindet und ihn somit stabilisiert. Die von unten gesehen zweite Kammer der äussersten Reihe des Stranges wird durch das Eigengewicht bereits so wenig belastet, dass sie eine Grosskammer darstellen kann. Die weiteren, also auch die oberste Kammer im Strang können selbstverständlich ebenfalls Grosskammern sein.
Es sind daher sowohl die Ziegel herstellbar, die in jeder Reihe Grosskammern und eine Teilkammer aufweisen, wobei die Teilkammer der ersten Reihe im Strang und auf Grund der ungeraden Anzahl auch der letzten Reihe als unterste liegt, als auch solche, die Grundreihen und versetzte Reihen mit einer Teilkammer an jedem Ende aufweisen, soferne versetzte Reihen als erste und letzte ausgebildet werden.
In weiterer Folge hat sich nun gezeigt, dass die erfindungsgemässe Ausbildung eines Ziegels es ermöglicht, die Teilkammern zumindest der dritten bis (n-2) ten Reihe zu den Stossflächen hin offen auszubilden, was bei stranggepressten Ziegeln bisher nicht durchführbar war, obwohl dies bei Betonsteinen, die in einer Form erzeugt werden, ebenfalls bereits durch die genannten AT-PS Nr. 195617 und Nr. 309759 beschrieben ist.
Die erfindungsgemässe Anordnung der Teilkammer in der äussersten Reihe als unterste im Strang würde es sogar erlauben, auch diese Teilkammer zur Stossfläche des Ziegels (zur Bodenbzw. Deckfläche des Mundstückes der Strangpresse) hin zu öffnen und den Ziegel zu erzeugen, doch wäre dafür bei der Vermauerung eine verhältnismässig behutsame Behandlung der Ziegel notwendig, die nicht so ohne weiteres vorausgesetzt werden darf.
Die Öffnung der Teilkammern der dritten bis (n-2) ten Reihe ermöglicht es erstmalig, die Theorie der optimalen Wärmestromverlängerung bei stranggepressten Ziegeln auf den Randbereich anzuwenden, der bisher, wie in sämtlichen Veröffentlichungen immer einschränkend erwähnt ist, sich nur auf den Mittelbereich erstrecken konnte, da ein durchgehender Randquersteg herstellungsbedingt unumgänglich war. Beim erfindungsgemässen Ziegel wird der Wärmefluss auch in den Randzonen fortlaufend über die Längsstege umgelenkt.
Der Verlust an Wärmestromweg bei Ziegeln, bei denen die Teilkammern der ersten und letzten Reihe verschlossen bleiben, kann demgegenüber vernachlässigt werden.
Hohlziegel, deren Teilkammern zu den Stossflächen hin offen sind, können beispielsweise nach einem ersten erfindungsgemässen Verfahren in der Weise hergestellt werden, dass ein Strang erzeugt wird, der einen durchgehenden unteren Randquersteg aufweist, auf dem der Strang aufliegt. Nach dem Austritt aus dem Mundstück wird der Strang horizontal geschnitten, wobei der Schnitt in einem Abstand von der Auflagefläche durchgeführt wird, der der Dicke des Randquersteges bei den zu öffnenden Teilkammern entspricht. In den übrigen Teilen weist der Randquersteg eine grössere Dicke auf, die um den seitlichen Quersteg der Grosskammern vermehrt ist.
Nach dem horizontalen Schnitt verbleibt der Strang auf dem abgeschnittenen Randquersteg, der nunmehr als Transportunterlage dient und die durch den Schnitt geschwächten Teilkammern gegenüber der Förderanlage schützt. In weiterer Folge wird der Strang einschliesslich seiner Transportunterlage vertikal zu Ziegelrohlingen geschnitten. Die weiteren Verfahrensschritte können nun auf drei verschiedene Arten durchgeführt werden.
Die erste Möglichkeit sieht eine Drehung der Ziegelrohlinge um 90 vor, wodurch die Kammern in die Vertikale gebracht werden, und wobei gleichzeitig die Transportunterlagen abfallen. Die Ziegelrohlinge werden hierauf in üblicher Weise getrocknet und gebrannt.
Die zweite bevorzugte Möglichkeit sieht jedoch vor, dass die Ziegelrohlinge nicht gedreht werden, sondern auf ihrer Transportunterlage, den Abschnitten des abgetrennten Randquersteges,
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verbleiben und gemeinsam mit ihnen getrocknet werden. Diese Möglichkeit bietet den zusätzlichen
Vorteil, dass eine gleichmässige Trocknung erreicht werden kann, da die Luft die noch immer horizontalen Luftkammern frei und ungehindert durchstreichen kann, wodurch Spannungen durch unterschiedliche Trocknungszeiten verschiedener Bereiche der Rohlinge vermieden werden. An- schliessend werden erst die Transportunterlagen entfernt und die Ziegelrohlinge gebrannt. Die getrockneten Transportunterlagen können wieder dem Rohmaterial zugeführt werden, wodurch kein
Materialverlust entsteht.
Die dritte Möglichkeit besteht darin, dass die Rohlinge auch während des Brennens auf ihrer
Transportunterlage verbleiben, was gegebenenfalls bei Rohlingen mit besonders langen Grosskammern von Vorteil sein könnte, bei denen die Gefahr der Beschädigung bei der mit der vor dem Brennen erfolgenden Entfernung der Transportunterlagen verbundenen Manipulation bestehen könnte.
Eine Herstellungsanlage zur Durchführung dieses ersten Verfahrens ist dadurch gekennzeich- net, dass im Anschluss an das Mundstück der Strangpresse mit einem der Dicke des Randquersteges entsprechenden Abstand zumindest zur unteren horizontalen Begrenzungsfläche des Mundstückes ein Schneidedraht quer zur Strangbewegungsrichtung gespannt ist.
Weiters ist es bekannt, Halb- bzw. Eckhohlziegel paarweise übereinander herzustellen, in dem durch das Mundstück zwei übereinanderliegende Stränge gepresst werden, die gemeinsam zu Rohlingen zerschnitten und anschliessend vereinzelt, getrocknet und gebrannt werden. In Anlehnung daran sieht ein zweites Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemässen Hohlziegeln mit zu den Stossflächen hin offenen Teilkammern vor, dass als unterer Strang eine Transportunterlage für den - nach dem Vertikalschnitt und der Trennung von den Abschnitten der Transportunterlage - die Ziegelrohlinge bildenden oberen Strang erzeugt wird. Als unterer Strang wird bei dieser Ausführung also ein flaches Band gepresst, während der obere in seinen Konturen dem späteren Ziegel entspricht.
Nach dem Austritt aus dem Mundstück kommt der obere Strang auf den unteren Strang als Transportunterlage zu liegen. Die weiteren Verfahrensschritte können wie beim ersten Verfahren ablaufen.
Da der obere mit den Luftkammern versehene Strang nach dem Austritt aus dem Mundstück um die Dicke des Quersteges des Mundstückes absinken würde, was gegebenenfalls dann, wenn der Quersteg nicht durch einen Schneidedraht gebildet wird, zu einer Formveränderung des oberen Stranges führen könnte, ist in einer bevorzugten Ausführung dieses Verfahrens vorgesehen, dass der untere Strang unmittelbar nach dem Austritt aus dem Mundstück in die Dicke des Quersteges des Mundstückes angehoben wird. Der untere, die Transportunterlage darstellende Strang kann, da er kein Endprodukt darstellt, ohne weiteres auf einer relativen kurzen Strecke parallel nach oben verschoben werden, da eine gegebenenfalls auftretende geringfügige Beschädigung des unteren Stranges belanglos ist.
Dieses Verfahren ermöglicht es auch, die Transportunterlage mit zusätzlichen Führungen für den oberen Strang zu versehen. So ist es beispielsweise denkbar, den unteren Strang U-förmig oder mit kammähnlichem Querschnitt mit grösserer Breite als die des oberen Stranges zu pressen, so dass nach Zusammenführung der beiden Stränge die beiden äusseren Stege des U den oberen Strang seitlich umgreifen. Die mittleren Stege des bevorzugt ausgebildeten Kammes werden so angeordnet, dass sie in die nach unten offenen Teilkammern des oberen Stranges ragen.
Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich eine Strangpresse, in der das Mundstück durch einen, gegebenenfalls durch einen Schneidedraht gebildeten, horizontalen Quersteg in an sich bekannter Weise zweigeteilt ist. Dabei kann vorzugsweise der unterhalb des Quersteges angeordnete Teil des Mundstückes gegenüber dem oberen Teil verbreitert und im Querschnitt U-förmig, vorzugsweise jedoch etwa kammähnlich, ausgebildet sein, wobei die beiden äussersten Stege des Kammes ausserhalb der vertikalen Begrenzungsflächen des oberen Teiles des Mundstückes liegen.
Der erfindungsgemässe Hohlziegel mit offenen Teilkammern kann jedoch auch noch nach einem dritten Verfahren dadurch hergestellt werden, dass der Strang, in dem die Teilkammern zumindest der dritten bis (n-2) ten Reihen zu den die Stossflächen des Hohlziegels bildenden Seitenflächen hin offen sind, in an sich bekannter Weise vertikal gepresst und durch eine Schneideeinrichtung in Ziegelrohlinge horizontal zerschnitten wird, die getrocknet und gebrannt werden. Dieses Verfah-
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ren ist bisher beispielsweise zur Herstellung von Steinzeugrohren nicht aber für die Ziegelproduktion angewendet worden, da erfindungsgemässe Ziegel nicht herstellbar, und bekannte Ziegel horizontal leichter und mit geringerem apparativen Aufwand produzierbar waren.
Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Fig. l bis 4 zeigen Draufsichten auf vier verschiedene Ausführungbeispiele des erfindungsgemässen Ziegels, Fig. 5 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Formstrang nach dem Austritt aus einer horizontalen Strangpresse, Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Fertigungsanlage, die Fig. 7 und 8 Schnitte durch die Mundstücke zweier horizontalen Strangpressen, nach der in Fig. 5 am Strang dargestellten Linie VII-VII (VIII-VIII), Fig. 9 einen Vertikalschnitt ähnlich Fig. 5 nach einem andern Verfahrensbeispiel unter Verwendung eines Mundstückes ähnlich Fig. 8 und Fig. 10 eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens mit vertikaler Strangpressung.
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mit einem Breiten-Längenverhältnis von mindestens 1 :
7, wobei die Länge der Grosskammern mindestens 7 mm beträgt, sowie aus einer Teilkammer --2-- deren Länge etwa der halben Länge der Grosskammer-l-entspricht. Die Kammern --1, 2-- sind untereinander durch Längsstege --4--, die sich über die Ziegellänge = Stranghöhe geradlinig durchgehend erstrecken, und durch versetzte Querstege --6-- getrennt.
Die erste und letzte Reihe --5'--, und damit auch alle andern, die in der Folge der Reihen --5-- auf ungerade Zahlen fallen, beginnt in den Zeichnungen unten mit einer Teilkammer --2'--. Dadurch wird ein erster, dem normalen Ziegelgitter angehörender, Quersteg --6'-in der halben Höhe der ersten Grosskammer-l-der zweiten Reihe --5-- gebildet. Fig. l (und auch Fig. 2) stellt gleichzeitig auch eine Ansicht des Mundstückes der Strangpresse dar, so dass jeder Quersteg --6'-- der Stärkung der beiden Schwachstellen in den unteren Eckbereichen bei der Strangpressung dient. Der eingangs erwähnte bekannte Ziegel weist in den äussersten Kammerreihen ausschliesslich Grosskammern auf, wobei zusätzliche Querstege zur Verstärkung eingefügt sind, die den Wärmedurchlasswiderstand erniedrigen.
Die Verlegung der Teilkammer --2-- in den exponierten unteren Eckbereich, der beim Strangpressen auch der grössten seitlichen Belastung durch das Eigengewicht ausgesetzt ist, schafft zwar ebenfalls einen Quersteg an dieser Stelle, der den Eckbereich verstärkt. Dieser Quersteg --6'-- ist jedoch ein Quersteg des Ziegelgitters und kein zusätzlicher. Weiters verstärkt er den Eckbereich überraschenderweise in einem Ausmass, dass die Fertigung des Ziegels mit Grosskammern-l-mit rechteckigem Querschnitt entsprechend dem theoretischen Berechnungsmodell ermöglicht wird.
Nach der Ausführung der Fig. l weist der erfindungsgemässe Ziegel pro Reihe zwei Grosskammern-l-und eine Teilkammer --2-- auf, was bei einer beispielsweisen Ziegellänge = Stranghöhe von 300 mm eine Grosskammerlänge von 107, 5 mm (Ziegel Nr. 6 der Tabelle) ermöglicht.
Der Ziegel --20-- ist mit ausschliesslich Grosskammern --1-- aufweisenden Grundreihen --5-- sowie dazu versetzten Reihen --5"-- versehen, die zwei Teilkammern --2-- an den beiden Reihenenden aufweisen. Bei dieser Ausführung wird die die Herstellung ermöglichende Teilkammer-2'einschliesslich Quersteg --6'-- im exponierten Eckbereich des Stranges dadurch erzielt, dass die versetzten Reihen in der Folge der Reihen --5-- auf ungerade Zahlen fehlen, also die erste Reihe --5'--, die dritte, die fünfte usw. bis zur n-ten und letzten Reihe --5'-- versetzte Reihen --5"-- sind. Bei einer beispielsweisen Ziegellänge von 300 mm weisen die Grosskammern --1-- eine Länge von 90 mm auf (Ziegel Nr. 5 der Tabelle).
In den Fig. 3 und 4 ist die Draufsicht auf zwei weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Ziegels --20--, wobei dieselben Kammerlängen und-anordnungen wie in den Fig. l und 2 dargestellt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch mit Ausnahme der Teilkam- mern-2'-in den beiden äussersten Reihen-5'-, alle übrigen Teilkammern zu den Stossflächen --3-- hin offen, und daher mit --2"-- bezeichnet. Auch bei diesen Ziegeln liegt die Voraussetzung, an deren Herstellung nach einem der nachfolgend beschriebenen Verfahren zu denken, darin, dass in den unteren Eckbereichen des Stranges, die den unteren Eckbereichen der beiden
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Diese Ausführung des Ziegels bietet den besonderen Vorteil, dass die als ideal bezeichneten
Werte über Kammerlänge, Kammerbreite, Längsstegbreite, usw. bisher nur für den Mittelbereich 'des Ziegels gültig waren, da die Stossfläche --3--, wie auch in den Fig. l und 2 dargestellt, an einem durchgehenden Randquersteg gebildet war, der zwar geringfügige Vor-und Rücksprünge od. ähnl. aufweisen konnte, im wesentlichen jedoch einen geradlinigen Wärmestromweg in Richtung des Pfeiles A darstellte. Die Ausbildung des erfindungsgemässen Ziegels mit zu den Stossflächen offenen Teilkammern --2"-- führt zu einem unterbrochenen Randquersteg, so dass der Wärmestrom- weg nahezu (Fig. 4) bzw. völlig (Fig. 3 oben) dem in der Ziegelmitte entspricht.
Die Gesamtwärme- leitzahl des erfindungsgemässen Ziegels erreicht daher tatsächlich den Wert, der für die Ziegel- mitte errechnet wurde.
In den Fig. 5 bis 7 ist ein erstes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Ziegels nach den Fig. 3 oder 4 dargestellt. Fig. 5 zeigt dabei einen Vertikalschnitt durch einen aus dem Mundstück-9-austretenden Ziegelstrang-8-. Dabei ist der Strang --8-- an seiner Unter- seite, ähnlich einem Formstrang für Ziegel nach Fig. l, 2, mit einem Randquersteg --7-- ver- sehen, der jedoch in den weiteren Verfahrensschritten entlang der Ebene a abgeschnitten und schliesslich entfernt wird. Hiezu kann die in Fig. 6 schematisch dargestellte Fertigungsanlage die- nen. Im Nahbereich des Mundstückes --9-- der Strangpresse --8-- ist mit einem der Breite des
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bewegungsrichtung B gespannt, der den austretenden Strang --9-- horizontal schneidet.
Der geschnittene Strang --8-- wird nun weitergefördert, wobei der abgeschnittene Randquersteg --7-- als Transportunterlage dient, und durch eine vertikal sich bewegende Schneideeinrichtung --22--, die während des Schrittes sich ebenfalls in der Richtung B mitbewegt, in Strangabschnitte, die die Ziegelrohlinge --8'-- bilden sowie in Abschnitte --7'-- des Randquersteges --7-- zerteilt.
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Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Ziegelrohlinge --8'-- gemeinsam mit ihren Transportunterlagen den Abschnitten --7'-- in die Trocknungsanlage --23-- gebracht und getrocknet werden. Dabei wird eine besonders gleichmässige Trocknung erzielt, da die Luft durch die waagrechten Kammern ungehindert streichen kann.
Nach Verlassen der Trocknungsanlage --23-- besteht ebenfalls die Möglichkeit der Trennung der Ziegelrohlinge --8'-- von den Abschnitten --7'--, bevor sie in den Brennofen --24-- gebracht werden.
Bevorzugt wird diese Trennung auch durchgeführt, wie durch die ausgezogen gezeichneten Pfeile dargestellt ist, da die getrockneten Rohlinge --8'-- bereits ausreichend fest sind, um auf der Schnittfläche aufzuliegen, so dass der Schutz durch die Transportunterlage nicht mehr benötigt wird. Die entfernten getrockneten Abschnitte --7'-- können wieder dem Rohton zugeführt werden, so dass kein Materialverlust entsteht. Im Brennofen --24-- werden also nur die Ziegel- rohlinge --8'-- gebrannt, die ihn als Ziegel --20-- verlassen.
Bei Ziegelrohlingen --8'-- mit besonders langen Grosskammern-l-kann jedoch auch noch während des Brennens die Auflage auf den Abschnitten --7'-- als Transportunterlage und Auflageschutz erwünscht bzw. vorteilhaft sein. In diesem Fall verläuft die weitere Behandlung der getrockneten Teile-8', 7'-gemeinsam entsprechend der strichliert gezeichneten Pfeile der Fig. 6.
Sie werden also gemeinsam im Brennofen --24-- gebrannt und nach dem Austritt geteilt, wobei wieder Ziegel --20-- entstehen. Die ebenfalls gebrannten Abschnitte --7'-- sind dabei allerdings nicht mehr in die Rohmasse zurückführbar.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch das Mundstück --9-- der Strangpresse --10-- von Fig. 6, wobei der Schnitt entsprechend dem Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5 durch den Strang gelegt ist, sowie den anschliessenden Bereich der Förderanlage --25--. Im Mundstück --9-- sind in bekannter Weise die Kerne --21--, die den Kammern --1, 2-- entsprechen, angeordnet. Der unterste Kern --21'-- schafft dabei die untere Teilkammer --2'-- der letzten Reihe --5'-- und
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weist zur unteren Begrenzungsfläche b des Mundstückes --9-- einen Abstand in der doppelten Breite eines Quersteges --6-- auf.
Im Nahbereich des Mundstückes --9-- ist quer zur Strangbewegungsrichtung B ein Schneidedraht-11-- in der Mitte des Abstandes zwischen der Begrenzungsfläche b, die mit der Oberfläche der Förderanlage --25-- fluchtet, und der Unterseite des Kernes --21'-- gespannt. Der austretende Strang --8-- wird durch den Schneidedraht --11-horizontal entlang der Linie a geschnitten. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, verbleibt nach dem Schnitt im Bereich des Kernes-21'-ein Quersteg-6"-, der den Randsteg für die durch den Kern --21'-- gebildete Teilkammer --2'-- (Fig. 5) bildet.
Für die dritte bis (n-2) te Teilkammer-2"-, die im fertigen Ziegel zur Stossfläche-3- entsprechend der Linie a hin offen sind, erstrecken sich die untersten Kerne weiter nach unten, so dass ihre Unterkanten in Verlängerung der Ebene a liegen. Deren Abstand zur Fläche b beträgt daher nur den Abstand des Schneidedrahtes --11-- von der Oberfläche der Förderanlage --25--.
Durch Abtrennen des Randquersteges --7-- werden daher diese Teilkammern --2"-- aufgeschnitten.
Die untersten Kerne --21'-- für die Grosskammern-l-erstrecken sich jedoch ebenfalls nur so weit wie der gezeigte Kern --21'-- für die Teilkammer --2'-- der äussersten Reihe --5'--, so dass auch die Grosskammern nach dem Horizontalschnitt durch einen Randsteg --6"-- verschlossen sind. Im übrigen entspricht die Ausbildung des Mundstückes --9-- und die Verteilung und Bemessung der Kerne --21, 21'-- der Darstellung in Fig. 5, aus der die Unterschiede in der untersten Kernreihe gut ersichtlich sind.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Ziegels nach den Fig. 3 oder 4, wird an Hand der Fig. 8 beschrieben, die ebenfalls den Schnitt wie Fig. 7 entsprechend der Linie VIII-VIII in Fig. 5 zeigt. Bei dieser Variante besteht das Mundstück --14-- der Strangpresse --10-- aus einem oberen Teil --14'-- und einem unteren Teil --14"--, die voneinander durch einen festen Quersteg --15-- getrennt sind. Statt des Quersteges --15--, der die Erzeugung von zwei getrennten Strängen --12, 13-- bewirkt, und funktionell dem Schneidedraht --11-in Fig. 7 entspricht, könnte auch bei dieser Ausführung gegebenenfalls ein Schneidedraht bereits im Mundstück vorgesehen sein. Die Ausbildung eines festen Quersteges --15-- bringt jedoch einen weiter unten noch näher erläuterten zusätzlichen Vorteil.
Die Strangpresse --10-- erzeugt also zwei Stränge --12, 13--, von denen der untere --12-ein Band, nämlich die Transportunterlage bildet, die beim ersten Verfahren durch den Schneidedraht --11-- abgeschnitten wurde. Der obere Strang --13-- entspricht im Querschnitt dem Ziegelrohling des Teiles in Fig. 5 oberhalb der Ebene a. Die Anordnung der Kerne --21-- gleicht der in Fig. 7.
Das Bestreben des oberen Stranges --13--, nach dem Austritt aus dem oberen Teil --14'-- des Mundstückes --14-- auf die Transportunterlage, gebildet durch den unteren Strang --12-- abzusinken, was unter Umständen zu Beschädigungen des Ziegelgitters führen könnte, wird dadurch entgegengewirkt, dass der untere Strang --12-- unmittelbar nach dem Austritt aus dem unteren Teil --14"-- des Mundstückes --14-- durch die Formgebung der Förderanlage --25-- um die Dicke des Quersteges --15-- angehoben wird. Dies kann sehr rasch geschehen, da eine Zerstörung des unteren Stranges --12-- nicht zu befürchten ist und ausserdem eine gegebenenfalls geringfügige Beschädigung belanglos wäre. Der obere Strang --13-- liegt also kurz nach dem Austritt aus dem Mundstück ohne Durchhang auf dem unteren Strang --12-auf.
Von diesem Zeitpunkt an verlaufen die weiteren Verfahrensschritte gleich wie an Hand der Fig. 6 erläutert.
Wie oben erwähnt, bietet die Aufteilung in zwei einzelne Stränge --12, 13-- jedoch einen weiteren Vorteil, der an Hand der Fig. 9 erläutert ist. Es ist dadurch möglich, den Querschnitt des unteren Stranges und damit der Transportunterlage nicht nur rechteckig, wie bei dem Verfahren nach Fig. 7, sondern auch anders zu gestalten. So wird der Querschnitt des unteren Stranges nach Fig. 9 vorzugsweise kammähnlich ausgebildet. Der Strang --12-- weist zusätzlich eine grössere Breite als der obere Strang --13-- auf, so dass die beiden äussersten Stege --16-- des Kammes ausserhalb der Seitenwände des Stranges --13-- liegen und diese im untersten Bereich umgreifen.
Es wird hiedurch für die Erzeugung besonders langer Teilkammern (etwa nach Nr. 7 der Tabelle) eine zusätzliche seitliche Stütze erzielt. Gleichzeitig lassen sich auch Mittelstützen in Form von mittleren Stegen --17-- formen, die geringfügig in die offenen Teilkammern --2"-- ragen. Nach
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dem Anheben des unteren Stranges --12-- erfolgt die weitere Verarbeitung wie an Hand der Fig. 6 beschrieben.
Ebenfalls wieder für sehr lange Grosskammern-l-bzw. lange Teilkammern --2-- kann es, vor allem zur Stabilisierung der seitlichen Randstege --4-- vorteilhaft sein, auch oben einen Randquersteg --7-- zu pressen, der durch einen zweiten Schneidedraht --11-- abgeschnitten wird, jedoch ebenfalls auf den Strang --8, 13-- bzw. auf den Ziegelrohlingen --8'-- verbleibt und erst an späterer Stelle, insbesondere nach dem Trocknen abgenommen wird. Auch hiefür kann entsprechend Fig. 8 als oberstes ein einzelner Strang gepresst werden, der gegebenenfalls im Querschnitt wieder die Form eines U aufweist, jedoch verkehrt auf dem Strang --13-- aufliegt, und so die oberen Eckbereiche zusätzlich stützt.
Dies kann besonders für die Herstellung von Ziegel nach Fig. 3 Bedeutung haben, in der oben die Teilkammern --2"-- der zweiten bis (n-l) ten Reihe geöffnet sind. Ansonsten erfolgt die Bildung der oberen offenen Teilkammern --2"-- durch entsprechende Formgebung der Mundstückinnenfläche.
Fig. 10 zeigt schliesslich ein drittes Verfahren zur Herstellung erfindungsgemässer Ziegel nach den Fig. l bis 4, wobei der Strang --18-- vertikal durch ein Mundstück der Strangpresse --10-gedrückt wird, das der Formgebung des Ziegels --20-- entspricht. Der ausgetretene Strang --18-wird durch eine horizontal sich in Richtung des Pfeiles C bewegende Schneideeinrichtung --19-abgeschnitten und durch die Förderanlage --25-- zum Trocknen und Brennen abgeführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Strenggepresster Hohlziegel mit, in einer ungeraden Anzahl von versetzten Reihen senkrecht zur Wärmedurchgangsrichtung ausgerichteten, von Längs- und Querstegen abgegrenzten Grosskammern mit rechteckigem Querschnitt, wobei die Grosskammern eine Länge von mindestens 70, vorzugsweise zirka 90 mm, und ein Verhältnis von Breite zu Länge von mindestens 1 : 7, vorzugsweise 1 : 10 aufweisen, und die Differenz zwischen Grosskammerbreite und Längsstegbreite zwischen 0 und 14 I, vorzugsweise 111 mm beträgt, und mit Teilkammern, die im wesentlichen die halbe Länge einer Grosskammer aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass jede äusserste Reihe (5'), wie an sich bekannt, zumindest an einem Ende mit einer Teilkammer (2') beginnt.
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The invention relates to an extruded hollow brick with, in an odd number of staggered rows perpendicular to the heat transfer direction, delimited by longitudinal and transverse webs large chambers with a rectangular cross section, the large chambers having a length of at least 70, preferably about 90 mm, and a ratio of width to the length of at least 1: 7, preferably 1:10, and the difference between the width of the large chamber and the length of the longitudinal web between 0 and 141, preferably approximately! l! mm, and with partial chambers that are substantially half the length of a large chamber, and methods and devices for its production.
AT-PS No. 276706 has already made theoretical considerations about clay bricks with the best possible thermal insulation. These considerations led to the result that the total thermal conductivity of the brick decreases with decreasing air chamber widths and longitudinal web widths, as well as with increasing air chamber lengths. However, since all three criteria set compression technology limits, AT-PS No. 276076 shows air chambers with diamond-shaped cross sections in staggered rows as a practicable solution, some of which are subdivided by additional transverse webs located in the small diamond axis, whereby the strength of the brick blank during manufacturing increases, but the thermal resistance is reduced.
The brick shown has an odd number of rows of air chambers, the outermost row being a basic row with similar chambers, the next being an offset row, etc. Although it can be seen from AT-PS No. 276706 that the total thermal conductivity of the brick could be further reduced if the air chambers were rectangular in cross section, as a result of which the heat flow through the brick grid would have to travel the longest possible distance, but air chambers with a diamond-shaped cross section must be created be otherwise the necessary strength can not be achieved. It is obvious that the total thermal conductivity is reduced in the case of air chambers with a rectangular cross section.
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Furthermore, from AT-PS No. 339018 the attempt to install at least some rows with rectangular air chambers in the diamond grid has become known; However, it has so far not been possible in terms of production technology to produce bricks by extrusion, which exclusively have large chambers with a rectangular cross section that meet the requirements mentioned at the outset.
Surprisingly, it has now been possible to produce such bricks using a relatively simple trick. In more detailed investigations it was found that the weak points of the horizontally pressed strand or the blank are not distributed approximately evenly over the entire cross-sectional area, which is due to the uniform distribution of the large chambers, but are concentrated on two specific local and one temporal areas whose removal allows the production of the desired brick. The time period extends from the exit from the extrusion die either to the end of the drying of the brick blanks or to a rotation of the cut brick blanks by 90, so that the air chambers run vertically.
The two local areas represent the sections of the two lateral edge webs of the horizontally pressed strand at the level of the lowest air chamber of the first row. These edge web sections are, on the one hand, due to the dead weight of the strand and, on the other hand, due to their exposed position directly on the support surface on the conveyor support of the Manufacturing plant claimed to a degree that does not allow the manufacture of a large chamber with a height - or in cross section with a length - according to the conditions mentioned at the beginning. At best, the edge web sections bulged out only at the side, but generally break open completely, which would of course destroy the lattice structure and the outer brick shape.
The object of the invention thus lies in the practical implementation of the theoretical calculation models, namely to create an extruded brick of the type mentioned at the beginning.
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According to the invention, this is achieved in that each outermost row, as is known per se, begins with a partial chamber at least at one end.
It is known both in extruded bricks (DE-PS No. 817950) and in concrete blocks which are produced in molds (AT-PS No. 195617, No. 309759) at the end of the outermost rows of partial chambers in half the length of the other chambers, but it was by no means foreseeable that this measure would make it possible to manufacture bricks with large chambers that meet the conditions mentioned at the beginning. Finally, the aforementioned AT-PS No. 339018 shows partial chambers at the ends of the outermost rows in half the length of the triangular large chambers, but the other rectangular chambers are also only half the length.
Due to the arrangement of a partial chamber according to the invention at least at one end of the outermost rows, nothing is changed in the design of the brick grid with large chambers which are rectangular in cross section, as theoretically best described in AT-PS No. 276706. The length of the heat flow paths remains the same, the specified minimum length-to-width ratio can be far exceeded, and the absolute dimensions can be maintained.
Two types of distribution of large and partial chambers in the individual rows are now possible. The first arrangement option is to form a number of large chambers in each row and at the end a subchamber, where due to the offset the subchamber appears in a row at the first end and in the subsequent row at the second end, and where due to the odd number of rows in the two outermost rows of the partial chamber are arranged on the same side.
The second arrangement option provides so-called basic rows, whereby a basic row is understood to mean a row with large chambers of the same length without subchambers, and staggered rows in which a subchamber is formed at each end.
If basic rows and staggered rows are formed, it is provided according to the invention that in the sequence of the rows, as is known per se (DE-PS No. 817950, AT-PS No. 309759), the staggered rows fall on odd numbers.
In the case of such large chambers, their length necessarily depends on the desired brick format. The following table shows the arrangement options for large and partial chambers for two common brick lengths (perpendicular to the direction of heat transfer) of 250 and 300 mm:
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<tb>
<tb> No. <SEP> brick length <SEP> = <SEP> strand <SEP> row <SEP> chamber length <SEP> (T <SEP> = <SEP> subchamber) <SEP> number <SEP> and <SEP> thickness <SEP> number <SEP> the <SEP> high altitude <SEP> mm <SEP> mm <SEP> the <SEP> crossbars <SEP> chambers
<tb> 1. <SEP> 250 <SEP> 1. <SEP> 33 <SEP> (T) <SEP> 73 <SEP> 73 <SEP> 33 <SEP> (T) <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP>
<tb> 2.73 <SEP> 73 <SEP> 73 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 75 <SEP>
<tb> 2,250 <SEP> 1.44 <SEP> (T) <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP>
<tb> 2. <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 44 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 3. <SEP> 250 <SEP> 1. <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> IM <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP>
<tb> 2,113 <SEP> 113 <SEP> 3 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 4. <SEP> 300 <SEP> 1.
<SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> 75 <SEP> 75 <SEP> 75 <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 3 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP>
<tb> 2.75 <SEP> 75 <SEP> 75 <SEP> 37, <SEP> 5 <SEP> (T) <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 5,300 <SEP> 1.41 <SEP> (T) <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 41 <SEP> (T) <SEP> 5 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP>
<tb> 2. <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 6,300 <SEP> 1. <SEP> 53, <SEP> 8 <SEP> (T) <SEP> 107, <SEP> 5 <SEP> 107, <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 8 <SEP> 2 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP>
<tb> 2.
<SEP> 107, <SEP> 5 <SEP> 107, <SEP> 7 <SEP> 53, <SEP> 8 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 7, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 7,300 <SEP> 1.65 <SEP> (T) <SEP> 138 <SEP> 65 <SEP> (T) <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP>
<tb> 2,138 <SEP> 138 <SEP> 3 <SEP> x <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
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The production of the brick according to the invention by means of horizontal extrusion molding is made possible by the arrangement of a partial chamber at the same ends of the outermost rows, since a cross bar is formed in the two areas in which the weak points mentioned at the beginning occur.
As mentioned, the lateral edge web of a large chamber would be arched out as the bottom chamber of the outer rows as soon as the length of the chamber (or in the strand its height) exceeds a certain dimension, which, based on tests, is from 65 to 70 mm, depending on the sound quality . By arranging the partial chamber at this point, a transverse web is generated from the bottom of the mouthpiece of the extrusion press at a height corresponding to this dimension, which connects the lateral edge web to the next longitudinal web and thus stabilizes it. The second chamber, seen from below, of the outermost row of the line is so little burdened by its own weight that it can represent a large chamber. The others, including the top chamber in the line, can of course also be large chambers.
It is therefore possible to manufacture both the bricks, which have large chambers and a subchamber in each row, the subchamber of the first row being in the strand and, due to the odd number, also the last row as the bottom, as well as those which have basic rows and staggered rows a subchamber at each end, provided that staggered rows are formed as the first and last.
Subsequently, it has now been shown that the design of a brick according to the invention makes it possible to design the partial chambers of at least the third to (n-2) th row to be open toward the abutting surfaces, which was previously not possible with extruded bricks, although this was the case with concrete blocks , which are produced in a form, has also already been described by the aforementioned AT-PS No. 195617 and No. 309759.
The arrangement according to the invention of the partial chamber in the outermost row as the lowest in the strand would even allow this partial chamber to be opened towards the abutting surface of the brick (towards the bottom or top surface of the mouthpiece of the extruder) and to produce the brick, but this would be in the case of bricking a relatively careful treatment of the bricks is necessary, which must not be assumed without further ado.
The opening of the subchambers of the third to (n-2) th row makes it possible for the first time to apply the theory of optimal heat flow extension for extruded bricks to the edge area, which until now, as was always mentioned in a restrictive manner in all publications, could only extend to the middle area , because a continuous edge crosspiece was unavoidable due to the manufacturing process. In the brick according to the invention, the heat flow is also deflected continuously in the edge zones via the longitudinal webs.
The loss of heat flow path in bricks, in which the partial chambers of the first and last rows remain closed, can be neglected.
Hollow tiles, the partial chambers of which are open towards the abutting surfaces, can be produced, for example, by a first method according to the invention in such a way that a strand is produced which has a continuous lower edge crosspiece on which the strand rests. After exiting from the mouthpiece, the strand is cut horizontally, the cut being carried out at a distance from the contact surface which corresponds to the thickness of the edge crosspiece in the partial chambers to be opened. In the remaining parts, the edge crosspiece has a greater thickness, which is increased by the lateral crosspiece of the large chambers.
After the horizontal cut, the strand remains on the cut-off cross-piece which now serves as a transport base and protects the partial chambers weakened by the cut against the conveyor system. The strand, including its transport base, is then cut vertically into brick blanks. The further process steps can now be carried out in three different ways.
The first possibility is to rotate the brick blanks 90, which brings the chambers to the vertical and at the same time the transport documents fall off. The brick blanks are then dried and fired in the usual way.
The second preferred option, however, provides that the brick blanks are not rotated, but on their transport base, the sections of the separated cross-bar,
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remain and be dried together with them. This possibility offers the additional
The advantage that uniform drying can be achieved since the air can freely and freely pass through the still horizontal air chambers, thereby avoiding stresses caused by different drying times in different areas of the blanks. Then the transport documents are removed and the brick blanks are fired. The dried transport documents can be returned to the raw material, which means no
Material loss occurs.
The third possibility is that the blanks are on theirs even during the firing
Transport documents remain, which could possibly be advantageous in the case of blanks with particularly long large chambers, in which there could be the risk of damage during the manipulation associated with the removal of the transport documents prior to firing.
A manufacturing system for carrying out this first method is characterized in that, following the mouthpiece of the extrusion press, a cutting wire is stretched transversely to the strand movement direction at a distance corresponding to the thickness of the edge crosspiece, at least to the lower horizontal boundary surface of the mouthpiece.
Furthermore, it is known to manufacture half or corner hollow bricks in pairs one above the other by pressing two superimposed strands through the mouthpiece, which are cut together into blanks and then separated, dried and fired. On the basis of this, a second method for producing hollow bricks according to the invention with partial chambers open towards the abutting surfaces provides that a transport underlay is produced as the lower strand for the upper strand forming the brick blanks after the vertical section and the separation from the sections of the transport underlay. In this version, a flat strip is pressed as the lower strand, while the upper contour corresponds to the later brick.
After exiting the mouthpiece, the top strand comes to rest on the bottom strand as a transport pad. The further process steps can proceed as in the first process.
Since the upper strand provided with the air chambers would decrease by the thickness of the crosspiece of the mouthpiece after exiting the mouthpiece, which could possibly lead to a change in shape of the upper strand if the crosspiece is not formed by a cutting wire preferred embodiment of this method provided that the lower strand is raised immediately after exiting the mouthpiece to the thickness of the crosspiece of the mouthpiece. The lower strand, which represents the transport pad, can be easily moved parallel upwards over a relatively short distance, since it does not represent an end product, since any minor damage to the lower strand that may occur is irrelevant.
This procedure also makes it possible to provide the transport pad with additional guides for the upper strand. For example, it is conceivable to press the lower strand U-shaped or with a comb-like cross-section with a greater width than that of the upper strand, so that after the two strands have been brought together, the two outer webs of the U grip around the upper strand laterally. The middle webs of the comb, which is preferably designed, are arranged such that they protrude into the subchambers of the upper strand which are open at the bottom.
An extrusion press in which the mouthpiece is divided in two in a manner known per se by a horizontal crosspiece, optionally formed by a cutting wire, is suitable for carrying out this method. The part of the mouthpiece arranged below the crosspiece can preferably be widened relative to the upper part and can be U-shaped in cross section, but preferably approximately comb-like, the two outermost webs of the comb lying outside the vertical boundary surfaces of the upper part of the mouthpiece.
However, the hollow brick according to the invention with open subchambers can also be produced by a third method in that the strand in which the subchambers are open at least from the third through (n-2) rows to the side surfaces forming the abutting surfaces of the hollow brick is pressed vertically in a manner known per se and is cut horizontally by a cutting device into brick blanks which are dried and fired. This process
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Ren has so far been used, for example, for the production of stoneware pipes but not for brick production, since bricks according to the invention cannot be produced, and known bricks were easier to produce horizontally and with less equipment.
The invention will now be described in more detail with reference to the drawings, without being limited thereto. FIGS. 1 to 4 show top views of four different exemplary embodiments of the brick according to the invention, FIG. 5 shows a vertical section through a molding strand after it has emerged from a horizontal extrusion press, FIG. 6 shows a schematic representation of a production system, FIGS. 7 and 8 show sections the mouthpieces of two horizontal extrusion presses, along the line VII-VII (VIII-VIII) shown on the strand in FIG. 5, FIG. 9 a vertical section similar to FIG. 5 according to another process example using a mouthpiece similar to FIGS. 8 and 10 is a schematic representation of another method with vertical extrusion.
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with a width-to-length ratio of at least 1:
7, whereby the length of the large chambers is at least 7 mm, and from a partial chamber --2-- whose length corresponds to approximately half the length of the large chamber-l-. The chambers --1, 2-- are separated from one another by longitudinal webs --4--, which extend in a straight line over the length of the brick = strand height, and by offset crossbars --6--.
The first and last rows --5 '-, and thus all others that fall to odd numbers in the sequence of rows --5--, begins with a subchamber --2' - in the drawings below. As a result, a first transverse web --6 '- belonging to the normal brick grid - is formed halfway up the first large chamber -l-the second row --5--. Fig. 1 (and also Fig. 2) also represents a view of the mouthpiece of the extrusion press, so that each cross bar --6 '- serves to strengthen the two weak points in the lower corner areas during extrusion. The known brick mentioned at the outset has only large chambers in the outermost rows of chambers, additional transverse webs being inserted for reinforcement, which reduce the thermal resistance.
The relocation of the partial chamber --2-- into the exposed lower corner area, which is also subjected to the greatest lateral stress due to its own weight during extrusion, also creates a crossbar at this point, which reinforces the corner area. However, this crossbar - 6 '- is a crossbar of the brick grid and not an additional one. Furthermore, it surprisingly strengthens the corner area to such an extent that the brick can be manufactured with large chambers-1-with a rectangular cross-section in accordance with the theoretical calculation model.
According to the embodiment of FIG. 1, the brick according to the invention has two large chambers 1 and one partial chamber 2 per row, which, with an example brick length = strand height of 300 mm, a large chamber length of 107.5 mm (brick No. 6 the table).
The tile --20-- is exclusively provided with large chambers --1-- basic rows --5-- as well as staggered rows --5 "- which have two partial chambers --2-- at the two row ends In this version, the partial chamber 2'-including the cross bar --6 '- which enables the production is achieved in the exposed corner area of the strand by the fact that the staggered rows in the sequence of rows --5-- are missing odd numbers, i.e. the first row --5 '-, the third, the fifth etc. up to the nth and last row --5' - offset rows --5 "- are. For example, with a brick length of 300 mm, the large chambers --1-- have a length of 90 mm (brick No. 5 in the table).
3 and 4 is a top view of two further exemplary embodiments of the brick according to the invention --20--, the same chamber lengths and arrangements being shown as in FIGS. 1 and 2. In this exemplary embodiment, however, with the exception of the partial chambers 2'-in the two outermost rows 5'-, all other partial chambers are open towards the abutting surfaces --3-- and are therefore designated with --2 "-. With these bricks, too, the prerequisite for thinking about their manufacture by one of the processes described below is that in the lower corner areas of the strand, the lower corner areas of the two
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This version of the brick offers the particular advantage that those designated as ideal
Values of chamber length, chamber width, longitudinal web width, etc. were previously only valid for the central area of the brick, since the butt surface --3--, as also shown in Figs. 1 and 2, was formed on a continuous edge cross web, which indeed minor protrusions and recesses or similar could have, but essentially represented a straight heat flow path in the direction of arrow A. The formation of the brick according to the invention with partial chambers open to the abutting surfaces leads to an interrupted edge crosspiece, so that the heat flow path almost (FIG. 4) or completely (FIG. 3 above) corresponds to that in the center of the brick.
The total thermal conductivity of the brick according to the invention therefore actually reaches the value which was calculated for the center of the brick.
5 to 7 show a first method for producing a brick according to the invention according to FIGS. 3 or 4. 5 shows a vertical section through a brick strand 8 emerging from the mouthpiece 9. The strand --8-- is provided on its underside, similar to a shaped strand for bricks according to FIGS. 1, 2, with an edge crosspiece --7-- which, however, is cut off along the plane a in the further process steps and finally removed. The production plant shown schematically in FIG. 6 can serve for this purpose. In the vicinity of the mouthpiece --9-- the extrusion press --8-- is one with the width of the
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direction of movement B, which cuts the emerging strand --9-- horizontally.
The cut strand --8-- is now conveyed further, with the cut off cross-web --7-- serving as a transport base, and by a vertically moving cutting device --22--, which also moves in the direction B during the step, divided into strand sections which form the brick blanks --8 '- and sections --7' - of the edge crosspiece --7--.
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However, it is preferably provided that the brick blanks --8 '- together with their transport documents, the sections --7' - are brought into the drying system --23-- and dried. A particularly uniform drying is achieved because the air can pass through the horizontal chambers unhindered.
After leaving the drying plant --23-- there is also the possibility of separating the brick blanks --8 '- from the sections --7' - before they are brought into the kiln --24--.
This separation is preferably also carried out, as shown by the arrows drawn in solid lines, since the dried blanks - 8 '- are already sufficiently firm to rest on the cut surface, so that the protection by the transport base is no longer required. The removed dried sections --7 '- can be returned to the raw clay so that no material loss occurs. In the kiln --24-- only the brick blanks --8 '- are fired, which leave it as brick --20--.
In the case of brick blanks --8 '- with particularly long large chambers-1-, the support on sections --7' - may also be desired or advantageous as a transport underlay and support protection during firing. In this case, the further treatment of the dried parts-8 ′, 7 ′ takes place jointly in accordance with the dashed arrows in FIG. 6.
So they are burned together in the kiln --24-- and divided after they emerge, producing bricks --20-- again. The also burned sections --7 '- can no longer be returned to the raw mass.
Fig. 7 shows a section through the mouthpiece --9-- of the extrusion press --10-- of Fig. 6, the section being taken along the line along the line VII-VII of Fig. 5 through the strand, and the subsequent area of the conveyor system --25--. In the mouthpiece --9-- the cores --21--, which correspond to the chambers --1, 2--, are arranged in a known manner. The bottom core --21 '- creates the lower compartment --2' - the last row --5 '- and
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has a distance to the lower boundary surface b of the mouthpiece --9-- twice the width of a crosspiece --6--.
In the vicinity of the mouthpiece --9-- there is a cutting wire -11-- transverse to the strand movement direction B-- in the middle of the distance between the boundary surface b, which is flush with the surface of the conveyor system --25--, and the underside of the core - 21 '- excited. The emerging strand --8-- is cut horizontally along the line a by the cutting wire --11. As can be seen from the drawings, after the cut remains in the region of the core 21'-a transverse web 6 "- which is the edge web for the partial chamber --2 '- formed by the core --21' - (Fig. 5) forms.
For the third to (n-2) th partial chamber-2 "-, which are open in the finished brick to the butt surface-3- according to line a, the lowest cores extend further downward, so that their lower edges extend in the plane The distance from surface b is therefore only the distance of the cutting wire --11-- from the surface of the conveyor system --25--.
By separating the edge crosspiece --7-- these subchambers --2 "- are cut open.
However, the lowest cores --21 '- for the large chambers-1-also extend only as far as the core shown --21' - for the partial chamber --2 '- the outermost row --5' - , so that the large chambers are also closed after the horizontal section by an edge web --6 "-. Otherwise, the design of the mouthpiece --9-- and the distribution and dimensioning of the cores --21, 21 '- correspond to the illustration in Fig. 5, from which the differences in the lowest core row are clearly visible.
A further method for producing a brick according to the invention according to FIGS. 3 or 4 is described with reference to FIG. 8, which also shows the section as FIG. 7 along the line VIII-VIII in FIG. 5. In this variant, the mouthpiece --14-- of the extrusion press --10-- consists of an upper part --14 '- and a lower part --14 "- which are separated from each other by a fixed crosspiece --15-- Instead of the crossbar --15--, which produces two separate strands --12, 13-- and corresponds functionally to the cutting wire --11-in Fig. 7, a cutting wire could also be used in this embodiment However, the formation of a fixed crosspiece --15-- brings an additional advantage, which will be explained in more detail below.
The extrusion press --10-- thus produces two strands --12, 13--, of which the lower --12-forms a band, namely the transport pad, which was cut off by the cutting wire --11-- during the first process. The upper strand --13-- corresponds in cross section to the brick blank of the part in Fig. 5 above level a. The arrangement of the cores --21-- is the same as in Fig. 7.
The effort of the upper strand --13--, after exiting from the upper part --14 '- of the mouthpiece --14-- to sink onto the transport pad, formed by the lower strand --12--, which under certain circumstances Counteracting damage to the brick grille is counteracted by the lower strand --12-- immediately after emerging from the lower part --14 "- of the mouthpiece --14-- due to the shape of the conveyor system --25- - by the thickness of the crossbar --15-- This can happen very quickly, since there is no fear of destroying the lower strand --12-- and minor damage would also be of no consequence - So shortly after exiting the mouthpiece lies on the lower strand without sag --12-on.
From this point in time, the further method steps proceed in the same way as explained with reference to FIG. 6.
As mentioned above, the division into two individual strands --12, 13-- offers a further advantage, which is explained with reference to FIG. 9. It is thereby possible to design the cross section of the lower strand and thus the transport base not only rectangularly, as in the method according to FIG. 7, but also differently. The cross section of the lower strand according to FIG. 9 is preferably formed like a comb. The strand --12-- also has a greater width than the upper strand --13--, so that the two outermost webs --16-- of the ridge lie outside the side walls of the strand --13-- and these in the embrace the lowest area.
An additional lateral support is hereby achieved for the production of particularly long partial chambers (for example according to No. 7 of the table). At the same time, center supports can also be shaped in the form of middle webs --17--, which protrude slightly into the open subchambers --2 "-
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When the lower strand --12-- is raised, further processing is carried out as described with reference to FIG. 6.
Also again for very long large chambers-l or. long partial chambers --2-- it can be advantageous, especially to stabilize the lateral edge webs --4--, to also press an edge crossbar --7-- at the top, which is cut off by a second cutting wire --11--, however, also remains on the strand --8, 13-- or on the brick blanks --8 '- and is only removed at a later point, especially after drying. For this purpose, as shown in FIG. 8, a single strand can also be pressed as the uppermost one, which may have the shape of a U in cross-section, but lies upside down on the strand --13--, thus additionally supporting the upper corner areas.
3, in which the subchambers --2 "- of the second to (nl) th row are open. Otherwise, the upper open subchambers --2" - are formed. - by appropriate shaping of the inner surface of the mouthpiece.
10 finally shows a third method for producing bricks according to the invention according to FIGS. 1 to 4, wherein the strand --18-- is pressed vertically through a die of the extrusion press --10--, which corresponds to the shape of the brick --20- - corresponds. The extruded strand --18-is cut off by a cutting device --19-horizontally moving in the direction of arrow C and is removed by the conveyor system --25-- for drying and burning.
PATENT CLAIMS:
1. Strictly pressed hollow brick with, in an odd number of staggered rows perpendicular to the heat transfer direction, delimited by longitudinal and transverse webs large chambers with a rectangular cross-section, the large chambers having a length of at least 70, preferably approximately 90 mm, and a ratio of width to length of at least 1: 7, preferably 1:10, and the difference between the width of the large chamber and the longitudinal web width is between 0 and 14 l, preferably 111 mm, and with partial chambers which are essentially half the length of a large chamber, characterized in that each extreme Row (5 '), as is known per se, begins at least at one end with a partial chamber (2').