DE1471408C - Verfahren zum Herstellen von starren Formkorpern mit zellenförmiger Struktur, insbesondere Bauelementen - Google Patents

Description

die unteren Schichten nicht in der gleichen Weise zusammengedrückt werden wie die oberen. Das gleiche tritt bei Hitzeanwendung ein. Wenn die in Formen eingebrachte Masse von oben mit Hitze behandelt <wird, so bildet sich an der Oberfläche, wie bereits erwähnt, eine gasundurchlässige Haut. Die nächste Schicht unterhalb dieser Haut bläht dann zwar auf, sie bildet jedoch gleichzeitig eine Isolierschicht, welche verhindert, daß die von oben zugeführte Hitze zu den

nach unten, ohne daß ihr geradliniger Fallweg durch Turbulenz gestört wird und ohne daß die Teilchen in Berührung mit den Seitenwänden der Ofenkammer kommen. .

Der Ofen ist am Ende offen und auf Stützen 9 aufgesetzt, durch die eine Sammelvorrichtung für die aus dem Ofen herabfallenden, behandelten Teilchen in Form eines Förderbandes 11 hindurehgeführt ist, dessen Breite dem Durchmesser des Ofens entspricht, weiter unten liegenden Schichten vordringt, so daß ίο Auf dem Förderband können Formen zum Herstellen auch diese aufblähen können. Auch in diesem Fall von Bausteinen oder Bauplatten aus den sich in den entsteht also keine gleichförmige aufgeblähte zellen- Formen sammelnden Teilchen angeordnet sein. Bei förmige Struktur. dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Förder-

Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungs- band selbst als Form ausgebildet und hierzu gemäß gemäßen Verfahrens kann darin bestehen, daß bei der 15 Fig. 2 mit Seitenwänden 12 versehen, zwischen den?n Ablagerung der aufgeblähten Teilchen auf der sich sich die durch die Erhitzung im Ofen aufgeblähten bewegenden Fläche Bewehrungsglieder in die von den Teilchen sammeln können. Das Förderband läuft über hohlen Teilchen gebildete Masse eingebettet werden. Rollen 13, von denen eine zum Antreiben des Förder-Dadurch wird den Formkörpern eine zusätzliche bandes dient; diese Rolle kann mit Hilfe eines Motors Steifigkeit verliehen, die ihre Verwendung als Bau- 20 mit veränderlicher Drehzahl angetrieben werden. Dsr elemente noch zusätzlich attraktiv macht. obere Strang des Förderbandes wird von einem Tisch

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Einrichtung, . -

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1 und

F ig. 3 ein gemäß der Erfindung
Bauelement in schaubildlicher Ansicht.

14 getragen.

Zum Verdichten des oder der sich aus den sammelnden Teilchen bildenden Formkörper kann unmittelbar »5 über dem Förderband 11 eine Walze 15 nahe dem Ofen angeordnet sein. Ferner kann zum Einbetten von Bewehrungsstäben oder -drähten in die Formkörper an dem in der Laufrichtung hinteren Ende des Förderbandes ein Gestell 16 mit einer Trommel 17 angeordnet hergestelltes 30 sein, auf die z. B.- mehrere Bewehrungsdrähte 18 in nebeneinanderliegenden Windungen aufgewickelt sind.

Die dargestellte Einrichtung weist einen turmförmi- Beim Betrieb der Einrichtung können diese Drähte 18 gen Ofen 1 mit einer aufrechtstehenden, zylindrischen von der Trommel 17 nach Maßgabe der Bildung der Ofenkammer2 auf, die in.ihrem unteren Teil hinter Formkörper abgezogen und zwischen den Seiteneinem durchbrochenen Einbau 4 aus feuerfestem Ma- 35 wänden 12 in das Material der Formkörper eingebettet terial mit mehreren, in den Seitenwandungen des werden, um die Bewehrungseinlagen 18 nach F i g. 3 Ofens angeordneten, becherförmigen Strahlungsbren- zu bilden. In der gleichen Weise kann an Stelle einzelnern 3 versehen ist. Den Brennern 3 wird ein brenn- ner Drähte auch ein vorgefertigter Bewehrungsstreifen bares Gemisch aus Gas und Luft zugeführt, so daß sie aus einem Drahtgewebe in die Formkörper eingebettet bei ihrem Betrieb strahlende Wärme erzeugen, die dem. 40 werden.

durchbrochenen Einbau 4 und der Mitte der Ofen- Das zur Bildung der Formkörper gemäß der Erfinkammer zugeführt wird. Der durchbrochene Einbau 4 dung verwendete Rohmaterial kann beliebiger Art verhindert dabei, daß die brennenden Gase direkt in sein, es muß aber die Fähigkeit aufweisen, sich beim den von dem Einbau umschlossenen Teil der Ofen- Erhitzen auf sein? Schmelztemperatur aufzublähen kammer gelangen, wird aber beim Betrieb der Brenner 45 bzw. zu quellen. Dieses Aufblähen erfolgt auf Grund weißglühend und führt der Ofenkammer Strahlungs- des Freiwerdens von CO₂ oder anderer Gase aus dem wärme zu. Die heißen Verbrennungsgase steigen in der Material während der Erhitzung. Zur Verwendung Ofenkammer bei minimaler Turbulenz nach oben und sind insbesondere alle natürlichen Tone sowie Gepassieren mehrere Kanäle 5, die in einer oberhalb des mische von Materialien geeignet, wie sie bei der ErOfens angeordneten Vorwärmkammer 6 münden. 5° zeugung von Glas verwendet werden. Ein bevorzugtes Zwischen der Vorwärmkammer und dem oberen Ende Gemisch, das im wesentlichen auch bei der Herstellung der Ofenkammer 2 befindet sich eine Vorrichtung zum von Glas verwendet wird und aus dem sich durch das geregelten Zuführen der zu behandelnden Teilchen. Verfahren nach der Erfindung Formkörper hoher Diese Vorrichtung weist einen konischen Verschluß- Festigkeit herstellen lassen, kann z.B. folgende Zuköfper 7 auf, der am oberen Ende der Ofenkammer 2 55 sammensetzung haben: konzentrisch zu dieser angebracht ist. Unmittelbar , über dem Verschlußkörper 7 ist gleichachsig zu diesem
eine axial bewegbare Hülse 8 am unteren Ende der
Vorwärmkämmer 6 angeordnet. Wenn die Hülse 8,
deren Durchmesser etwas kleiner ist als der größte ⁶°
Durchmesser des konischen Verschlußkörpers 7, wie
in F i g. 1 gezeigt, auf dem Verschlußkörper 7 aufsitzt, können keine Teilchen aus der Zuführungskammer 6 in den Ofen gelangen. Wenn die Hülse 8

jedoch nach oben bewegt wird, fließt ein ringförmiger 65 1150 und etwa 155O°C.

Teilchenstrom über den Verschlußkörper hinweg, und Das Rohmaterial, das, wie bereits erwähnt, auch

die Teilchen fallen in freiem und sanftem Fall senkrecht aus Ton bestehen kann, braucht lediglich in der Weise

durch die relativ ruhige Atmosphäre der Ofenkammer 2 vorbereitet zu werden, daß aus ihm durch Anfeuchtung

Kalk und/oder Magnesia 8 bis 25 Gewichtsprozent

Tonerde ......... .. 12 bis 25 Gewichtsprozent

Silica .;........:....... Rest

Die rohe Charge enthält Kalk und Magnesia mindestens teilweise in Form von Carbonaten. Der Schmelzbereich dieses Materials liegt zwischen etwa

und gründliches Durchmischen seiner Bestandteile eine plastische Masse gebildet wird, die dann in kleine Teilchen von gleichmäßiger Größe und Form zerkleinert wird. Die Teilchen, die eine Länge von etwa 1,6 bis 3,2 mm und einen Durchmesser von etwa 0,8 mm haben können, werden dann getrocknet und befinden sich nunmehr in dem Zustand, in welchem sie gemäß der Erfindung behandelt werden können. Hierzu werden sie in solcher Menge in die Vorwärmkammer 6 eingebracht, daß die Hülse 8 während des Ofenbetriebes ständig gefüllt gehalten werden kann. Durch die in der Ofenkammer 2 aufsteigenden und über die Kanäle 5 in die Vorwärmkammer gelangenden heißen Verbrennungsgase werden die Teilchen auf eine Temperatur vorgewärmt, die etwas unter derjenigen Temperatur liegt, bei der die Oberfläche der Teilchen klebrig wird. Zwar ist das Vorwärmen nicht unbedingt erforderlich, doch ermöglicht es eine rationellere Brennstoffausnutzung.

Wenn die Hülse 8 nach oben bewegt wird, fällt ein ringförmiger Strom von Teilchen in sanftem, freiem Fall durch die Ofenkammer 2 hindurch herab. Hierbei werden die Teilchen, bis sie in den Bereich des durchbrochenen Einbaus 4 kommen, durch die aufsteigenden Verbrennungsgase und im Bereich des Einbaus 4 durch Strahlungswärme bis über ihre Schmelztemperatur, die etwa bei 1150 bis etwa 155O⁰C liegen kann, erhitzt, so daß sich innerhalb der Teilchen Gas bildet, durch das die Teilchen zu hohlen, gewöhnlich kugelförmigen Körpern aufgebläht werden. Die Größe der entstehenden kugelförmigen Körper richtet sich in gewissem Ausmaß nach der Zeit, während der sich die Teilchen oberhalb der Schmelztemperatur befinden, wobei die Abmessungen der Kügelchen mit Verlängerung dieser Zeit zunehmen. Da jedoch die Teilchen des Ausgangsmaterials ursprünglich im wesentlichen die gleiche Form und Größe besitzen und da sie zum Herabfallen innerhalb des Ofens die gleiche Zeit benötigen, werden auch die Kügelchen im wesentlichen gleich groß sein.

Die Kügelchen fallen auf das Förderband ,11 oder eine von diesem mitgeführte Form und werden gesammelt, wobei sich die Dicke der entstehenden Schicht nach der Laufgeschwindigkeit des Förderbandes richtet. Da die Oberfläche der Kügelchen noch klebrig ist, wenn die Kügelchen auf das Förderband auftreffen, werden sie miteinander verklebt oder verschmolzen, so daß eine Platte oder Tafel aus zellenförmigem, agglomeriertem Material mit einer glänzenden oder glasähnlichen. Oberfläche entsteht, das nicht porös ist und kein Wasser absorbiert.

Die so hergestellten Platten haben gewöhnlich ein spezifisches Gewicht von etwa 0,29 bis etwa 0,56 g/cm³, was sich jeweils nach dem verwendeten Rohmaterial richtet. Die Dichte der Platten kann durch Ausübung von Druck z. B. mittels der bereits erwähnten Walze 15 vergrößert werden, die so nahe am Ofen angeordnet ist, daß die Abkühlung des Materials noch nicht bis zum Erreichen des starren Zustandes fortgeschritten ist. ■·.■".'.·■

Die Glätte der Unterseite der Platten richtet sich nach der Oberfläche des Förderbandes. Die Oberseite ist glänzend und zeigt ein gefälliges Kornmuster, das ίο durch die Kügelchen gebildet wird. Trotzdem ist die Oberfläche lückenlos ausgebildet. Wenn eine zusammenhängende Platte hergestellt wird, kann diese mit Hilfe von zum Schneiden von Mauerwerk gebräuchlichen Werkzeugen in Einzelplatten jeder gewünschten Größe und Form geschnitten werden. Die Schnittflächen zeigen, wie in F i g. 3 bei 19 angedeutet, eine Vielzahl von Vertiefungen, die durch die durchgeschnittenen Kügelchen gebildet werden. Da das Innere der Kügelchen ebenfalls glatt bzw. glänzend ist und die Poren oder Zellen gegenseitig abgeschlossen sind, ist eine soche Schnittfläche ebenso wasserdicht ■ wie eine bei der Herstellung der Platte entstandene Fläche. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, das Förderband vor dem Sammeln der Kügelchen mit e'nsm körnigen Material wie Sand od. dgl. zu bestreuen. Wenn dies geschieht, verkleben sich die Kügelchen mit den Sandkörnern, so daß eine rauhe Oberfläche entsteht, an der z. B. ein .Verputzmörtel gut haftet.

Gewöhnlich wird das Material auf dem Förderband 11 in Form einer Platte mit einer Dicke zwischen etwa 50 und etwa 75 mm gesammelt, da eine solche Dicke für die meisten Verwendungszwecke ausreicht. Wenn Platten bzw. Formkörper mit größerer Dicke gebildet werden sollen, so können mehrere der auf dem Förderband gebildeten Platten bis zur gewünschten Dicke aufeinandergeschichtet werden, wobei die Platten mittels eines Klebstoffes oder Kittes miteinander verbunden werden können. Im allgemeinen wird dann die glasierte Oberfläche der Platten vor dem Aufeinanderschichten beseitigt. Nach dem Entfernen der glasierten Oberfläche nimmt das zellenförmige Gefüge das Bindemittel in hervorragender Weise an.

. Bei der Herstellung eines aus Schichten zusammengesetzten Formkörpers können gegebenenfalls zusätzliche Bewehrungseinlagen zwischen den Platten angeordnet werden. Diese Bewehrungseinlagen sowie die Bewehrungseinlagen im Material der Platten selbst können gegebenenfalls vorgespannt werden. Wenn das Material der Platten bzw. das dieses verbindende Bindemittel erhärtet ist, hält es die Bewehrungseinlagen unter Spannung. Ferner können die einzelnen Platten oder aber geschichteten Platten z. B. in einen Rahmen aus Metall eingekittet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

gemäße Verfahren sich dadurch auszeichnen, daß es Patentansprüche: . . die Herstellung derartiger Formkörper in möglichst rationeller und kontinuierlicher Form erlaubt. .

1. Verfahren zum Herstellen von starren Form- Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, körpern mit zellenförmiger Struktur, insbesondere 5 daß die hohlen Teilchen auf einer am unteren Ende Bauelementen, aus keramischen Teilchen, bei dem des Erhitzungsschachtes vorgesehenen, sich bewegen-, man derartige Teilchen mit im wesentlichen den Fläche angesammelt werden und daß die Teilchen gleicher Größe frei durch einen Heizgasstrom in auf der sich bewegenden Fläche unter Beibehaltung einem Erhitzungsschacht fallen läßt, wobei sich der Hohlstruktur miteinander verschmolzen werden, die Teilchen zu Hohlkörpern aufblähen und ihre io derart, daß sie einen nichtporösen—auch im Schnitt— Oberfläche durch Schmelzen klebrig wird, und bei wasserundurchlässigen Körper mit zellenförmiger dem die zu Hohlkörpern aufgeblähten Teilchen Struktur bilden.

im unteren Bereich des Erhitzungsschachtes ange- Es ist zwar auch ein Verfahren bekannt, bei dem am

sammelt werden, dadurch gekennzeich- unteren Ende des Erhitzungsschachtes eine sich be-

net, daß die hohlen Teilchen — in an sich be- 15 wegende Fläche vorgesehen ist, auf der die durch

kannter Weise — auf einer am unteren Ende des einen Erhitzungsschacht fallenden Teilchen angesam-

Erhitzungsschachtes vorgesehenen, sich. bewegen- melt werden (USA.-Patentschrift 2 271 845), jedoch

den Fläche angesammelt werden und daß die wird mit diesem bekannten Verfahren kein wasser-

Teilchen auf der sich bewegenden Fläche unter Bei- undurchlässiger Formkörper hergestellt. Bei diesem

behaltung der Hohlstruktur miteinander ver- 20 ebenfalls bekannten Verfahren wird der Erhitzungs-

schmolzen werden, derart, daß sie einen nicht- schacht von außen durch auf die Wände gerichtete

porösen — auch im Schnitt — wasserundurch- Heizgasflammen erhitzt; in das Innere des Erhitzungs- #

lässigen Körper mit zellenförmiger Struktur bilden. Schachtes wird kein Heizgas geleitet. Die frei durch den ^

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Erhitzungsschacht fallenden Tonpartikeln blähen wähzeichnet, daß bei der Ablagerung der geblähten 25 rend des Fallens nicht auf; lediglich ihre Oberfläche Teilchen auf der sich bewegenden Fläche Beweh- schmilzt und wird klebrig. Wenn die Tonpartikeln auf rungsglieder in die von den geblähten Teilchen die als Förderband ausgebildete, sich bewegende gebildete Masse eingebettet werden. Fläche fallen, so kleben sie mit ihren Oberflächen an

den Kontaktpunkten zusammen. Das Endprodukt ist,

,..'■■ 30 wie bereits erwähnt, e:n poröser Formkörper, der bei

—■ Berührung mit Wasser die Tendenz hat, sich vollzu-

saugen.
Es soll auch noch erwähnt werden, daß bereits ein

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen älterer Vorschlag zur Herstellung von Leichtbauvonstarren Förmkörpern mit zellenförmiger Struktur, 35 elementen, insbesondere Mauersteinen aus sinterinsbesondere Bauelementen, aus keramischen Teil- fähigem, blähfähigem, körnigem Material besteht chen, bei dem man derartige Teilchen mit im wesent- (deutsche Auslegeschrift 1151 460), wobei das Blählichen gleicher Größe frei durch einen Heizgasstrom in gut — ohne es durch einen Erhitzungsschacht fällen zu einem Erhitzungsschacht fallen läßt, wobei sich die lassen — in einer Behandlungskammer bei so hoher Teilchen zu Hohlkörpern aufblähen und ihre Ober- 40 Temperatur gebläht wird, daß es mindestens in der fläche durch Schmelzen klebrig wird, und bei dem die äußeren Kornschicht pyroplastisch wird. In diesem zu Hohlkörpern aufgeblähten Teilchen im unteren Zustand wird das Blähgut aus der Behandlungskammer Bereich des Erhitzungsschachtes angesammelt werden. unmittelbar in Formen eingebracht und durch Stamp- _f

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von künstlichem fen, Rütteln, Pressen od. dgl. verdichtet. Das körnige Bimsstein aus natürlichen Gläsern bekannt (deutsche 45 Material darf dabei nur an seiner Oberfläche klebrig Patentschrift 613 945), bei dem man natürliche werden, da es sich — wenn es zusammenschmelzen Gläser, z. B. Obsidian, als körniges Material in einem würde — als geschmolzene Masse nicht in der be-Ofenschacht durch einen aufsteigenden Heizgasstrom schriebenen Weise in die Formen bringen ließe. Das frei fallen läßt. Durch die Erhitzung im Heizgasstrom geblähte Gut wird so schnell in die Formen eingebracht blähen die einzelnen Partikeln auf, außerdem schmilzt 5° und darin verdichtet, daß diese Vorgänge noch vor ihre Oberfläche und wird klebrig. Die aufgeblähten beginnender Erstarrung beendet sind. Hierzu ist zu hohlen Partikeln werden am unteren Ende des Ofen- bemerken, daß man auch durch Stampfen, Rütteln Schachtes aufgefangen. Dabei kleben die Partikeln oder Pressen des Blähgutes vor dem Erstarren dem mit ihren Oberflächen an den Kontaktpμnkten anein- Endprodukt keine durchgehend wasserundurchlässige ander und bilden den gewünschten künstlichen Bims- 55 Struktur verleihen kann. Es ist unter Umständen mögstein. Dieser künstliche Bimsstein ist ein poröses Mate- lieh, das Blähgut an seiner Oberfläche mit einer gasrial, das sich dadurch auszeichnet, daß die Zwischen- undurchlässigen Haut zu versehen, die natürlich auch räume zwischen den aneinanderklebenden hohlen wasserundurchlässig ist, diese Haut hat jedoch die Partikeln miteinander verbunden sind. Infolgedessen Eigenschaft, die in dem Blähgut enthaltenen Gase kann ein solcher künstlicher Bimsstein eine große 60 daran zu hindern, aus dem Blähgut herauszutreten, so Menge Wasser aufnehmen. ' ·. . daß eine wasserdichte Verschmelzung der Zellenwände

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Ver- in dem Blähgut nicht erfolgen kann. Dementsprechend

fahren liegt der Erfindung demgegenüber die Aufgabe ist das Endprodukt, wenn es in einzelne Bausteine ge-

zugrunde, dieses Verfahren so zu modifizieren, daß der schnitten wird, nicht wasserundurchlässig, sondern es

Formkörper wasserundurchlässig ist. Ein solcher 65 hat im Gegenteil die Tendenz, Wasser aufzusaugen,

wasserundurchlässiger Formkörper mit zellenförmiger Auch ist es gerade durch Stampfen und Pressen nicht

Struktur ist insbesondere in der Bauindustrie in hoch- möglich, über die gesamte Dicke (mindestens 7 bis

stern Maße erwünscht. Weiterhin soll das erfindungs- 10 cm) eine gleichförmige Struktur zu erreichen, da