DE1459330C

DE1459330C - Method and device for pressing clay pipes

Info

Publication number: DE1459330C
Authority: DE
Inventors: Paul H. Arcadia Calif. Wendt (V.St.A.). B28b 11-12
Original assignee: Pacific Clay Products, Los Angeles, Calif.(V.St.A-)
Publication date: 1972-01-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pressen von Tonrohren, z. B. für Abwasserleitungen, in einer Vertikalpresse.The invention relates to a method for pressing clay pipes, e.g. B. for sewers, in one Vertical press.

Bei bekannten Verfahren zum Herstellen glasierter Tonrohre wird der Ton auf die gewünschte Teilchengröße zermahlen und mit Wasser bis zu einem Wassergehalt von 20% gemischt. Dann werden die Rohre aus diesem plastischen Ton-Wasser-Gemisch geformt oder stranggepreßt. Anschließend muß das überschüssige Wasser aus dem Ton durch Trocknen entfernt werden, ehe die Rohre gebrannt werden können, da sonst der sich beim Brennen bildende Wasserdampf das keramische Gefüge zerstören würde. Das Trocknen der Rohre dauert je nach Wanddicke zwischen einem halben Tag und vier Wochen.In known methods of making glazed clay pipes, the clay is reduced to the desired particle size grind and mixed with water to a water content of 20%. Then the Pipes molded or extruded from this plastic clay-water mixture. Then it must excess water can be removed from the clay by drying it before the pipes are fired otherwise the water vapor that forms during firing will destroy the ceramic structure would. The drying of the pipes takes between half a day and four, depending on the wall thickness Weeks.

Bei diesen bekannten Verfahren wird aber nicht nur eine erhebliche Zeit zum Trocknen und damit viel Lagerraum benötigt, sondern die Rohre schrumpfen auch während des Trocknens um bis zu etwa 7 "/0. Beim nachfolgenden Brennen schrumpfen sie weiter um etwa 5 bis 6%. Da die Zusammensetzung des Tons und der Wassergehalt nicht über die ganze Ausdehnung des Rohrs gleich ist, besteht die Gefahr der Ausschußbildung durch ungleichförmiges Schrumpfen. Durch die dabei auftretenden Spannungen können sich außerdem sehr leicht Risse im Ton bilden.In these known methods, however, not only a considerable amount of time is required for drying and thus requires a lot of storage space, but the tubes also shrink by up to while drying about 7 "/ 0. On subsequent firing, they will further shrink by about 5 to 6%. As the composition of clay and the water content is not the same over the entire extension of the pipe, the Risk of rejects due to uneven shrinkage. Because of the tensions that arise cracks can also form in the clay very easily.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Tonröhren zu schaffen, bei dem die Trocknungszeit wesentlich verkürzt wird bzw. sogar entfallen kann und bei welchem die Schrumpfung weitgehend herabgesetzt ist. Außerdem soll das Entformen des Rohrs möglichst einfach geschehen. Dies wird dadurch erreicht, daß Tonteilchen mit einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 5 %> und 10% im Raum zwischen einem starren zylindrischen Kern und einem den Kern umgebenden elastischen Zylinder durch Einwirkung gleichmäßigen Drucks auf die Wand des elastischen Zylinders verdichtet werden und das fertige Rohr nach unten aus der Presse herausgefahren wird.The invention is therefore based on the object of providing a method for producing clay tubes create, in which the drying time is significantly shortened or can even be omitted and in which the shrinkage is largely reduced. In addition, the removal of the pipe from the mold should be as possible just happened. This is achieved by using clay particles with a moisture content between 5%> and 10% in the space between a rigid cylindrical core and one surrounding the core elastic cylinder compressed by applying uniform pressure to the wall of the elastic cylinder and the finished pipe is moved downwards out of the press.

Bei diesem Verfahren ist ein Trocknen vor dem Brennen in der Regel überhaupt nicht mehr erforderlich, so daß der dazu erforderliche Zeitaufwand und auch das Trocknungsschrumpfen entfallen. Auch das Schrumpfmaß während des Brennens ist wesentlich geringer als bei nach bekannten Verfahren hergestellten Rohren und liegt erfahrungsgemäß bei etwa 4 % oder weniger.With this method, drying is usually no longer necessary before firing, so that the time required for this and also the drying shrinkage are omitted. That too The amount of shrinkage during firing is significantly less than that produced by known processes Pipes and experience has shown that it is around 4% or less.

Durch das Pressen der Tonteilchen im Formraum durch den membranartig wirkenden elastischen Zylinder wird eine so große Verdichtung erreicht, daß das geformte Rohr ausreichend steif ist und ohne Schwierigkeiten vor dem Brennen gehandhabt werden kann. Andererseits kann das Rohr leicht vom Kern aus der Form entfernt werden, da nach Aufheben des radial gerichteten Verdichtungsdrucks eine begrenzte elastische Rückformung des Rohrs erfolgt, durch welche der Innendurchmesser des Rohrs etwas vergrößert wird, so daß das Rohr dann leicht vom Dorn abgeschoben werden kann. Ebenso geht der elastische Zylinder bei Druckentlastung in eine Ausgaiigshij'c in geringem Abstand von der Außenseite des Rohrs zurück. Auf Cirund seiner Steifigkeit und lcichien Lösbarkeit von der Preßform und des Ausfahiciis des Rohrs aus der Presse nach unten vereinfacht sich der Lnifoniningsvorgang.By pressing the clay particles in the mold space through the membrane-like elastic cylinder such a great compression is achieved that the formed tube is sufficiently stiff and without Difficulty before burning can be handled. On the other hand, the tube can be easily removed from the core be removed from the mold, since after releasing the radially directed compression pressure a limited elastic recovery of the pipe takes place, through which the inner diameter of the pipe is somewhat is enlarged so that the tube can then be easily pushed off the mandrel. The same goes elastic cylinder when pressure is released into an Ausgaiigshij'c back a short distance from the outside of the pipe. On Cirund its rigidity and lcichien detachability from the mold and the extension of the pipe from the press is simplified downwards the phone call process.

Darüber hinaus hat das erfindungsgemäß angegebene Verfahren noch den Vorteil, daß der Verdichtungsgrad praktisch unbegrenzt verändert werden kann, während er bei bekannten Strangpreßverfahren von Tonrohren von einer Reihe von Betriebsdaten abhängig ist. Es ist daher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Tonrohre bei gleicher Festigkeit mit wesentlich dünneren Wänden herzustellen und dadurch Gewicht und damit auch Transportmittel zu sparen.In addition, the method specified according to the invention has the advantage that the degree of compression can be changed practically indefinitely, while it can be in known extrusion processes of clay pipes depends on a number of operating data. It is therefore according to the invention Method possible to produce clay pipes with the same strength with significantly thinner walls and thus save weight and thus also means of transport.

An sich ist das Verdichten von verformbaren Stoffen mittels einer elastischen Membran gegen eine starre Wandfläche bekannt. Bisher wurden derartige bekannte Verfahren jedoch nur zur Herstellung relativ kleiner Körper aus Ton (USA.-Patentschrift 1 863 854) bzw. zur Herstellung von Formkörpern aus Beton bzw. Asbestzement (deutsche Auslegeschriften 1012 555 und 1102 626) verwendet. Bei den zuletzt genannten bekannten Verfahren ist das Preßverfahren mit einer elastischen Membran ein Ersatz für Rüttelverfahren, und der fast flüssige Beton mit hohem Wassergehalt verhält sich völlig anders als der gemäß der Erfindung verwendete trockene Ton. Gemäß der Erfindung wird also erstmals ein für andere Zwecke bekanntes Verfahren einer Verdichtung durch eine elastische Membran zur Herstellung von Tonrohren aus einem wesentlich trockeneren Ton angewendet, als dies bei den bisher bekannten Verfahren zum Pressen von Tonröhren möglich war.In itself, the compression of deformable materials by means of an elastic membrane against a rigid wall surface known. So far, however, such known methods have only been used for manufacturing purposes small bodies made of clay (US Pat. No. 1,863,854) or for the production of molded bodies made of concrete or asbestos cement (German Auslegeschriften 1012 555 and 1102 626) are used. at The last-mentioned known method is the pressing method with an elastic membrane Substitute for the vibration method, and the almost liquid concrete with a high water content behaves completely unlike the dry clay used according to the invention. According to the invention is therefore for the first time a method known for other purposes of compression by an elastic membrane used for the production of clay pipes from a much drier clay than was previously the case known method for pressing clay tubes was possible.

Vorzugsweise wird der Druck auf die Wand des elastischen Zylinders hydraulisch aufgebracht.The pressure is preferably applied hydraulically to the wall of the elastic cylinder.

Bei einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist der elastische Zylinder von einem starren Zylinder umgeben, der an seinem oberen Ende einen Trichter zum Zuführen der Tonteilchen in den Formraum trägt, und der Kern ist axial verschiebbar und weist an seinem oberen Ende einen Ventilkörper auf, der den Trichter entsprechend der Stellung des Kerns verschlossen- oder offenhält, und der Formraum ist nach unten durch eine auf den Kern aufschiebbare Hülse abgeschlossen.In a device for carrying out the method, the elastic cylinder is of a rigid type Surrounded cylinder, which at its upper end has a funnel for feeding the clay particles into the Carries mold space, and the core is axially displaceable and has a valve body at its upper end on, which keeps the funnel closed or open according to the position of the core, and the mold space is closed at the bottom by a sleeve that can be pushed onto the core.

Dabei kann die Hülse am oberen Ende eines das geformte Rohr beim Ausfahren stützenden Hubkolbens angeordnet sein. Durch diese Anordnung wird eine einfache und schonende Handhabung des geformten Rohrs beim Ausformen gewährleistet, während andererseits mit einfachsten konstruktiven Mitteln eine sehr schnelle Formfolge möglich ist.In this case, the sleeve can be at the upper end of a reciprocating piston that supports the shaped tube when it is extended be arranged. This arrangement enables simple and gentle handling of the molded Guaranteed pipe during molding, while on the other hand with the simplest structural means a very quick sequence of shapes is possible.

Um bei einfacher Konstruktion der Presse die Länge des geformten Rohrs möglichst exakt einzustellen, ist vorzugsweise eine zum Verriegeln des Kerns mit der darauf aufschiebbaren Hülse dienende Verriegelungseinrichtung angeordnet. Dadurch kann die Hülse in einem genauen, der Rohrlänge entsprechenden Abstand verriegelt werden. Um eine sichere Abdichtung zu erreichen, können der Ventilkörper und die Hülse zur Abdichtung gegen den elastischen Zylinder mit elastisch verformbaren Dichtungen versehen sein. Dadurch wird außerdem erreicht, daß auch in den Endbereichen durch Zusammendrücken der Dichtungen der anliegende Ton ausreichend radial verdichtet wird.In order to set the length of the formed tube as precisely as possible with a simple construction of the press, is preferably one used to lock the core with the sleeve that can be pushed onto it Locking device arranged. As a result, the sleeve can be precisely adjusted to the length of the pipe Distance to be locked. In order to achieve a secure seal, the valve body and providing the sleeve with elastically deformable seals for sealing against the elastic cylinder being. This also ensures that in the end areas by pressing together of the seals, the adjacent clay is sufficiently compacted radially.

Zum Pressen von Muffenrohren kann die auf den Kern aufschiebbare Hülse zugleich als Formkern für die MuITe ausgebildet sein und in einen entsprechend verbieiterlen Abschnitt des elastischen Zylinders ragen.For pressing socket pipes, the sleeve that can be pushed onto the core can also be used as a mold core for the MuITe be formed and in a correspondingly malleable section of the elastic cylinder protrude.

Um eine gleichmäßige Verteilung des Tons beim Einfülleil über die gesamte Höhe und eine gleichmäßige Wanddicke sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn der elastische Zylinder eine die Form des Formraums beim Einfüllen der Tonteilchen erhaltende Steifigkeit aufweist.To ensure that the clay is evenly distributed over the entire height of the filling part and that it is even To ensure wall thickness, it is advantageous if the elastic cylinder has the shape of the Has mold space when filling the clay particles maintaining rigidity.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt An exemplary embodiment of the invention is explained with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 einen lotrechten Axialschnitt durch eine Preßvorrichtung in Öffnungsstellung für das Zuführen des Tons undFig. 1 is a vertical axial section through a pressing device in the open position for feeding of the sound and

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, jedoch mit geschlossenem Formhohlraum.FIG. 2 shows a section corresponding to FIG. 1, however with closed mold cavity.

Die zum Beschicken der Vorrichtung erforderliche Tonmenge wird in einer Waage gewogen. Die Tonmenge wird aus der Waage über vier Zuführrohre, von denen zwei Zuführrohre 14 A und 14 B in der Zeichnung dargestellt sind, in einen Formraum 18 eingeführt. Die Durchlässe zwischen den Zuführrohren und dem Formraum werden dann durch einen Ventilkörper 16 gesperrt.The amount of clay required to load the device is weighed on a scale. The amount of clay is introduced into a mold space 18 from the balance via four feed tubes, two of which feed tubes 14 A and 14 B are shown in the drawing. The passages between the supply tubes and the mold space are then blocked by a valve body 16.

Der Ventilkörper 16 wird von einem hydraulischen Antrieb 15 betätigt, dessen Kolbenstange 17 am Ventilkörper 16 befestigt ist.The valve body 16 is actuated by a hydraulic drive 15, the piston rod 17 of which is on the valve body 16 is attached.

Qer Formraum 18 ist der Raum zwischen einem Kern 20 und einem den Kern 20 umgebenden elastischen Zylinder 22. Beim Füllen ist die Unterseite des Formraums 18 geschlossen. Nach dem Füllen werden zwei Rüttler 24, die an einem Gerüst 26 befestigt sind, in Schwingungen versetzt, um das Tonmaterial zu verdichten.The mold space 18 is the space between a core 20 and an elastic one surrounding the core 20 Cylinder 22. During filling, the underside of the mold space 18 is closed. After filling two vibrators 24, which are attached to a frame 26, are set in vibrations to the To compact clay material.

Beim Schließen der Zuführrohre 14 A und 14 B gleitet der Ventilkörper 16 mit einer elastischen Dichtung 28 in das Ende der Preßkammer. Dann wird die zwischen der inneren Mantelfläche eines starren Zylinders 30 aus Metall, der den elastischen Zylinder 22 umgibt, und der Außenfläche dieses elastischen Zylinders 22 liegende ringspaltförmige Kammer über ein Einlaßrohr 34 in der Wand des Zylinders 30 mit einer Druckflüssigkeit von z. B. 210 kp/cm² beaufschlagt. Die Druckflüssigkeit wird mit Hilfe eines Auslaßrohrs 36 in der Wand des Zylinders 30 in Umlauf gebracht. Die Steuerung des Drucks erfolgt über Regelventile in den zur Druckquelle-führenden Rohrleitungen.When the supply pipes 14 A and 14 B are closed , the valve body 16 slides with an elastic seal 28 into the end of the pressing chamber. Then the annular gap-shaped chamber lying between the inner circumferential surface of a rigid cylinder 30 made of metal, which surrounds the elastic cylinder 22, and the outer surface of this elastic cylinder 22, via an inlet pipe 34 in the wall of the cylinder 30 with a pressure fluid of, for. B. 210 kp / cm ² applied. The pressure fluid is circulated in the wall of the cylinder 30 by means of an outlet pipe 36. The pressure is controlled via control valves in the pipelines leading to the pressure source.

Am unteren Ende des Formraums 18 befindet sich ein Aufbau, durch den am Ende des Tonrohrs eine Muffe ausgebildet wird. Das untere Ende des elastischen Zylinders 22 ist in einer Zone 40 ebenfalls entsprechend nach außen erweitert. Eine kreisringförmige Hülse 42 umgibt den Kern 20 und ragt in die Zone 40, um den Durchmesser des Kerns 20 in dieser Zone entsprechend zu vergrößern. Das untere Ende des Formraums 18 wird von einer die Hülse 42 umgebenden elastischen Dichtung 44 abgeschlossen. At the lower end of the mold space 18 is a structure through which at the end of the clay pipe a Sleeve is formed. The lower end of the elastic cylinder 22 is in a zone 40 as well expanded accordingly to the outside. An annular sleeve 42 surrounds the core 20 and protrudes into the zone 40 in order to increase the diameter of the core 20 in this zone accordingly. The lower The end of the mold space 18 is closed by an elastic seal 44 surrounding the sleeve 42.

Zum Zusammenpressen des Tons muß der elastische Zylinder 22 so starr sein, daß während des Einfüllens und der Vorverdichtung die Unterschiede in der Dichte des den Kern 20 umgebenden T.onmaterials ausgeglichen werden. Die Wand des elastischen Zylinders 22 ist dazu dicker als die Dicke des zu formenden Tonmaterials. Die Dicke und die Steifigkeit des elastischen Zylinders 22 müssen also so groß sein, daß die Tonröhre auf eine gleichförmige Wanddicke zusammengepreßt und -mit einer glatten Oberfläche versehen wird. Es darf also nicht umgekehrt der Widerstand des Tonmaterial den elastischen Zylinder'bei der Einwirkung der Druckflüssigkeit verformen.To compress the clay, the elastic cylinder 22 must be so rigid that during the Filling and precompaction, the differences in the density of the clay material surrounding the core 20 be balanced. The wall of the elastic cylinder 22 is thicker than the thickness of the to shaping clay material. The thickness and rigidity of the elastic cylinder 22 must be so be large that the clay tube is compressed to a uniform wall thickness and -with a smooth Surface is provided. Conversely, the resistance of the clay material must not be the elastic Cylinder when the pressure fluid acts deform.

Nach dem Ablassen der Druckflüssigkeit über das Auslaßrohr 36 erweitert sich der Innendurchmesser der Tonröhre etwas gegenüber dem Kern 20, so daß ohne weitere Maßnahmen zum Lösen des Rohrs dieses leicht mittels einer Hubvorrichtung abgesenkt werden kann.After the pressure fluid has been drained off via the outlet pipe 36, the inner diameter expands the clay tube slightly opposite the core 20, so that without further measures to loosen the tube this can be easily lowered by means of a lifting device.

Ein Hubkolben 50 der Hubvorrichtung trägt dieA reciprocating piston 50 of the lifting device carries the

ίο Hülse 42. In den F i g. 1 und 2 ist eine als hydraulisch betriebener Sperrkeil ausgebildete Verriegelungseinrichtung 52 zu sehen. Der Sperrkeil wird nach Schließen des Formraums 18 durch eine in der Hülse 42 vorgesehene Öffnung geschoben, um die Hülse in der richtigen Stellung zu halten und ihr Ausstoßen unter der Wirkung des Preßdrucks zu verhindern. F i g. 1 zeigt den Sperrkeil in der Offenstellung, und F i g. 2 zeigt den Sperrkeil in der Schließstellung. ίο sleeve 42. In the F i g. 1 and 2 is one called hydraulic operated locking wedge trained locking device 52 to see. The locking wedge will after closing the mold space 18 pushed through an opening provided in the sleeve 42 to the To keep the sleeve in the correct position and to prevent its ejection under the action of the pressing pressure. F i g. 1 shows the locking wedge in the open position, and FIG. 2 shows the locking wedge in the closed position.

ao Nach dem vollständigen Herausziehen des Rohrs aus dem Formraum wird das Rohr mittels einer bekannten Vorrichtung abgefördert.ao After the pipe has been completely withdrawn from the mold space, the pipe is opened by means of a known Device conveyed away.

Claims

Claims: as

1. Method for pressing clay pipes, e.g. B. for sewer pipes, in a vertical press, characterized in that clay particles with a moisture content between 5% and 10% in the space between a rigid cylindrical core and an elastic cylinder (22) surrounding the core (20) by action uniform pressure on the wall of the elastic cylinder are compressed and the finished tube is moved downwards out of the press.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure on the wall of the elastic cylinder (22) is applied hydraulically.

3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that that the elastic cylinder (22) is surrounded by a rigid cylinder (30) which is attached to its upper end carries a funnel for feeding the clay particles into the mold space (18), and that the core (20) is axially displaceable and at its upper end a valve body (16) which keeps the funnel closed or open according to the position of the core, and that the mold space (18) downwards through a sleeve (42) which can be pushed onto the core (20) is completed.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the sleeve (42) at the upper end a reciprocating piston (50) supporting the shaped tube as it extends.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized by a locking device (52) serving to lock the core (20) with the sleeve (42) that can be pushed onto it.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the valve body (16) and the sleeve (42) for sealing against the elastic cylinder (22) with elastic deformable seals (28 and 44) are provided.

7. Apparatus according to claim 6 for pressing

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of socket pipes, characterized in that

8. Device according to one of claims 3

the sleeve (42) which can be pushed onto the core to 7, characterized in that the elastic

the same as the mold core for the sleeve is the cylinder (22) one the shape of the Fonnraums (18)

and in a correspondingly widened section when the clay particles are poured in, the stone

of the elastic cylinder (22) protrudes. 5 has ability. .

1 sheet of drawings