DE1921912A1

DE1921912A1 - Process for the production of molded bodies from foam glass with high impact resistance

Info

Publication number: DE1921912A1
Application number: DE19691921912
Authority: DE
Inventors: Pietsch Dipl-Ing Tibor
Original assignee: PIETSCH DIPL ING TIBOR
Current assignee: PIETSCH DIPL ING TIBOR
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1969-04-29
Publication date: 1969-11-20
Also published as: DE1921912B2; NL6906670A; JPS4928251B1; FR2007655A1; BE732359A; ES353430A1

Description

Tibor Pietsch München, 28. April 1969Tibor Pietsch Munich, April 28, 1969

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Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Schaumglas mit hoher StoßfestigkeitProcess for the production of molded articles from foam glass with high Shock resistance

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern insbesondere Kacheln aus Glas mit hoher Stoßfestigkeit.The invention relates to a method for producing molded bodies, in particular tiles made of glass with high impact resistance.

Es ist bekannt, daß im Glas, als fester Körper und · wegen seiner Starrheit bzw. wegen seines hohen Elastizitätskoeffizienten (zwischen 5oo.ooo und l.ooo.ooo Kg/cm ) Stöße nicht aushält. Aus diesen Gründen weist Glas eine überraschende Härte, Biegefestigkeit und Streckfestigkeit (von 6oo kg/cm ) auf und hält weniger Stöße aus als z.B. Beton oder Keramik, trotzdem diese letzt genannten Baustoffe nicht so hart sind und keine so hohe Biege-It is known that in glass, as a solid body and because of its rigidity or because of its high coefficient of elasticity (between 5oo.ooo and l.ooo.ooo kg / cm) Cannot withstand shocks. For these reasons, glass has surprising hardness, flexural strength and tensile strength (from 6oo kg / cm) and can withstand fewer shocks than e.g. concrete or ceramic, despite the latter Building materials are not so hard and do not have such high bending

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oder Druckfestigkeit besitzen.or have compressive strength.

So zum Beispiel hält eine Kachel oder glasierte Keramik mit einer mit Glasemail beschichteten Basisfläche« besser die Schläge aus als reines Glas, da die Deckglasur aufgrund ihrer dünnen Schicht etwas biegsam und die Keramik relativ elastisch ist. Jedoch haben solche glasierten Baustoffe den Nachteil, da« die Glasur springen kann« indem sie sich von der Keramik wegen des Unterschiedes des thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Glasur und der keramischen Unterlage sich von dieser abtrennt. Andererseits, sobald sich der Feuchtigkeitsgehalt der kapillaren und hygroskopischen Keramik ändert, ändert sich ebenfalls das Volumen und mit der Folge, daß die Glasur abspringt. Glasierte Keramik, wie zum Beispiel Kacheln oder Fliesen, kann 2o % oder mehr Wasser aufnehmen. Auf Grund dieser weichen Basis des Emails der Keramik ist die Stoßfestigkeit solcher Baustoffe gering. Im Allgemeinen ist auch die Frostfestigkeit sehr gering und infolgedessen ist die Verwendung dieser Materials in Bezug auf den Einsatz als Baustoffe begrenzt.For example, a tile or glazed ceramic with a base surface coated with glass enamel can withstand the blows better than pure glass, because the cover glaze is somewhat flexible due to its thin layer and the ceramic is relatively elastic. However, such glazed building materials have the disadvantage that "the glaze can crack" as it separates from the ceramic due to the difference in the thermal expansion coefficient of the glaze and the ceramic base. On the other hand, as soon as the moisture content of the capillary and hygroscopic ceramic changes, the volume also changes and with the result that the glaze comes off. Glazed ceramics, such as tiles or tiles, can absorb 20 % or more water. Due to this soft base of the enamel of the ceramic, the impact resistance of such building materials is low. In general, the frost resistance is also very low and as a result the use of this material is limited in relation to its use as building materials.

Die neue Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Werkstoffen, etwa Kacheln auf der Grundlage von Glas, das heiSt, aus einer mit einer Glasemaille bedecktenThe new invention relates to the manufacture of Materials such as tiles based on glass, that is, made of one covered with a glass enamel

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Schaumglasgrundlage hersgestellt sind.Foam glass base are produced.

Schalung las mit einer Dichte von ο ,2 hat einen Elastizitätskoeffizienten von etwa 2o.ooo kg/cm und eine Druck-Formwork las with a density of ο, 2 has a coefficient of elasticity of about 2o, ooo kg / cm and a pressure

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festigkeit von lo/kg/cm . Emailliertes Schaumglas dieser Struktur bricht sofort, sobald es geringen Stöflen unterworfen wird; wie durch das Fallen einer Kugel von 5oo Gramm beispielsweise nur aus einer Höhe von einem Zentimeter, springt bereits das Email in einem Kreis eines Durchmessers von Io mm ebenso wie ein Teil des zellenförmigen Glases. In diesem Fall war die Elastizität des zellenförmigen Glases niedrig genug, jedoch die Druckfestigkeit so klein, dal, sobald die feinen Wände der Zellen etwas gedrückt wurden, das Email sogleich sprang.2
strength of lo / kg / cm. Enamelled foam glass of this structure breaks immediately as soon as it is subjected to a small amount of material; For example, if a ball weighing 500 grams falls from a height of only one centimeter, the enamel already jumps in a circle with a diameter of 10 mm, as does part of the cell-shaped glass. In this case the elasticity of the cellular glass was low enough, but the compressive strength was so small that as soon as the fine walls of the cells were pressed a little, the enamel immediately cracked.

Massives Glas (von einer Dicke von etwa 5 mm), besonders wenn es sich auf einer harten Oberfläche befindet, bricht auf Grund des Fallens einer Kugel von 5oo Gramm, wenn diese aus einer Höhe von 4 cm fällt. In diesem Fall ist das Glas zerbrochen, weil der Elastizitätskoeffizient zu hoch war.Solid glass (about 5mm thick), especially when placed on a hard surface, breaks due to the falling of a ball of 500 grams if it falls from a height of 4 cm. In this case the glass broke because the coefficient of elasticity was too high.

Es wurde erkannt, da8 bei einem zellenförmigen Glas, also Schaumglas, von einem spezifischen Gewicht von l,o und einer Dicke des Emails von o,6 mm, das Fallen solchIt was recognized that with a cellular glass, So foam glass, with a specific weight of 1.0 and a thickness of the enamel of 0.6 mm, the falling such

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einer metallischen Kugel aus einer Höhe von 5 cm nur einen sehr kleinen kreisrunden Sprung verursachte (2-3 mm), das heißt, daß dieses Material den Stoß sehr viel besser aushielt, als massives Glas und ebenfalls sehr viel besser als zellenförmiges Glas der vorgenannten niedrigen Dichte.caused only a very small circular crack of a metallic ball from a height of 5 cm (2-3 mm), that is, this material absorbs the shock very much withstood much better than solid glass and also much better than cellular glass of the aforementioned low density.

Damit wird zum Ausdruck gebracht:« dal das emaillierte zellenförmige Glas, also Schaumglas, was die Stolfestigkeit anbetrifft, einfach ideal ist» weil die Dichte des Schaumglases niedriger ist, als die Dichte der Glasurschicht. This expresses: «da the enamelled Cell-shaped glass, i.e. foam glass, what the stole resistance As for this, it is simply ideal »because the density of the foam glass is lower than the density of the glaze layer.

Andere Versuche bewiesen*, da* man noch bessere Ergebnisse erzielt, wenn die Dichte des zellenförmigen Glases nicht gleich ist, sondern annähernd der der Glasur entspricht und sich die Dichte bei Abstand von der erwähnten Emailledecke verringert. Diese Dekrementkurve ist mit einer Kurve einer Hyperbel zu vergleichen, indem eine der Asymptote die Tangente mit der Glasur ist (Dichte bis zur Dichte des massiven Glases) und die andere Asymptote die Senkrechte ist (theoretische Dichte und ideale praktische Dichte ungefähr o,4).Other attempts have proven * that * you can get even better results achieved when the density of the cellular glass is not the same, but approximately corresponds to that of the glaze and the density decreases at a distance from the enamel ceiling mentioned. This decrement curve is to compare with a curve of a hyperbola by one of the asymptotes is the tangent with the glaze (density up to the density of the solid glass) and the other Asymptote is the perpendicular (theoretical density and ideal practical density about 0.4).

Andere Versuche bewiesen, daß die Stoßfestigkeit auchOther tests proved that the shock resistance too

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sehr davon abhängt« wie das glasierte Schaumglas abgekühlt wird. Die Stoßfestigkeit kann infoxlgedessen beträchtlich besser sein« wenn die Abkühlung so vorgenommen wird, daβ an dem Stück ständige, vorzugsweise in den geometrischen Querschnitt des Stückes unsymmetrische oder in dem elastischen Querschnitt mehr oder weniger symmetrische Spannungen verbleiben.depends very much on how the glazed foam glass is cooled. The impact resistance can therefore be considerably better if the cooling is carried out in such a way that constant stresses remain on the piece, preferably asymmetrical in the geometric cross-section of the piece or more or less symmetrical in the elastic cross-section.

HerstellungsbeispielManufacturing example

Ih einer Kugelmühle wird Glas fein gemahlen, bis zu einer Körnung, bei der 80 % der Teilchen kleiner als 0,06 mm sind. Diese Masse wird in ein Mischgerät, unterIn a ball mill, glass is finely ground to a grain size where 80 % of the particles are smaller than 0.06 mm. This mass is in a mixer, under

η Zufügung von o,5 Gew.-% Kreide, 5 Gew.-% Betonit und 6 Gew.-% Wasser geschüttet. Nach gründlichem Kneten erhält man eine feuchte Masse, die in einer vorzugsweise hydraulischen Presse unter einem Druck von 15o Tonnen so verformt wird, daß die Masse in Platten von etwa 4o χ 4o cm anfällt. Diese Platten kommen nachher in einen Trocknungstunnel, in dem die Platten während etwa drei Minuten getrocknet und danach etwa mittels eines Blasstrahles gereinigt. Anschließend wird auf die eine Seite mittels eines Zerstäubers eine dünne Schicht einer Mischung aus Wasser und Bentonit aufgebracht, um zu verhindern, daß die Platten beim nachfolgenden Trocknen am Ofenboden kleben bleiben. Die andere Seite, die Ober-η addition of 0.5 wt .-% chalk, 5 wt .-% bentonite and 6 wt .-% water poured. After thorough kneading, a moist mass is obtained, which is preferably in a hydraulic press under a pressure of 15o tons is deformed so that the mass in plates of about 4o χ 4o cm accrues. These plates are then put into a drying tunnel, in which the plates are kept for about Dried for three minutes and then cleaned using a blower jet. Then one Side a thin layer using an atomizer a mixture of water and bentonite is applied to prevent the panels from drying out during subsequent drying stick to the bottom of the oven. The other side, the upper

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seite» erhält mittels eines besonderen Emaillierapparat eine feine Glasurschicht; die Glasur oder Emaille besteht aus dem eigenen Glas in Mischung mit Farbstoffenpage »obtained by means of a special enamelling machine a fine glaze layer; the glaze or enamel consists of your own glass mixed with dyes

wird
und/trocken oder feucht aufgebracht. Nachher kommen die einzelnen Platten in einen Ringofen« in welchem die Platten je nach ihrer Dicke wäxhrend einer Zeit von 3 bis 6 Minuten« gesintert, geschmolzen und gestreckt werden* wobei diese Streckung durch aus der Kreide sich bildendes Kohlenoxyd zustande kommt. Hit dieser Streckung erreichen die Platten eine Ausdehnung von etwa 44 χ 44 cm. Damit die Platten leichter aus dem Ofen zu nehmen sind, empfiehlt es sich, die Platten vorher wärhend der letzten zehn Sekunden abzukühlen. Die so gefertigten Platten werden aus dem Ofen "ausgestoßen" und kommen zur Kalibrierung unter eine angeheizte Presse. Während des Kalibrierungsvorganges kann die einzelne Platte mit irgend einem Stanzungsgerät auf Maße geschnitten werden. Die Temperatur dieser vorgenannten Presse ist etwa 55o°C, oben etwa höher als unten? da die Temperatur der Presse niedriger ist als die Schmelztemperatur des Glases, wird somit eine dauerhafte Verbindung der Glasur mit der Glaskeramik geschaffen. Nachher kommen die Platten in einen Abkühlungs-Tunnelofen und werden nach den gewünschten Massen mit einer Karborund- oder Diamantsäge endgültig geschsnitten.will
and / applied dry or wet. The individual plates are then placed in a ring furnace, in which the plates are sintered, melted and stretched for a period of 3 to 6 minutes, depending on their thickness. If this stretching occurs, the panels reach an area of around 44 χ 44 cm. To make it easier to take the plates out of the oven, it is advisable to cool them down for the last ten seconds beforehand. The panels produced in this way are "ejected" from the oven and placed under a heated press for calibration. During the calibration process, the individual plate can be cut to size with any punching device. The temperature of this aforementioned press is about 55o ° C, higher than the top? Since the temperature of the press is lower than the melting temperature of the glass, a permanent bond between the glaze and the glass ceramic is created. The panels are then placed in a cooling tunnel oven and finally cut to the desired dimensions with a carborundum or diamond saw.

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Die so erhaltenen Fornstttcke weisen eine sehr hohe Stoftfeatigkeit auf und halten das Fallen einer Eisenkugel von 5oo Gramm» aus einer Höhe von lo-13 cm stand. Ihr spezifisches Gewicht ist geringer als das irgendeines anderen glasierten keramischen Materials. Praktisch saugt es Wasser nicht auf. So kann das glasierte Material leicht transportiert und gehandhabt werden; der mechanische Widerstand ist ebenfalls sehr hoch. Seine Verwendung ist wegen des Frostwidarstandes und der Unveränderlichkeit durch kapillare Feuchtigkeit und seiner Hygroskopizität sehr vielseitig. Im Vergleich mit des einfachen gewöhnlichen keramischen Kacheln oder Fliesen hat diese neue Herstellung viele Vorteile.The moldings obtained in this way have a very high material capacity and withstand the fall of an iron ball weighing 500 grams from a height of 10-13 cm. Your specific Weight is less than that of any other glazed ceramic material. Practically it sucks Water not on. So the glazed material can be easily transported and handled; the mechanical resistance is also very high. Its use is due to its resistance to frost and its immutability capillary moisture and its hygroscopicity very versatile. Compared with the simple ordinary Ceramic tiles, this new manufacture has many advantages.

Das Glasieren kann durch Überlagerung des Schaumglases ohne Gaserzeuger vorgenommen werden. Es kann auch durch teilweise Ausschilelung der Gaserzeugerwirkung durchgeführt werden..Zweckmäßig ist es, das glasierte Schaumglas schnell abzukühlen, um in seiner Masse ständig verbleibende Spannungen zu erzeugen, wobei diese vorgenannte Spannung exzentrisch sein kann. Die Wirkung des Gaserzeugers hat man so hervorgerufen, daß die Dichte des Schaumglases wenigstens in einer mit der Glasur in Berührung stehende Schicht maximal ist.The glazing can be done by superimposing the foam glass can be carried out without a gas generator. It can also be carried out by partially removing the gas generating effect It is useful to cool the glazed foam glass quickly so that it is constantly remaining in its mass To generate tensions, this aforementioned tension may be eccentric. Has the effect of the gas generator one caused so that the density of the foam glass at least is maximum in a layer in contact with the glaze.

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Claims

1. Glazed molded body made of foam glass high impact resistance, characterized in that the cell-shaped Glass layer (foam layer) has a weight of 0.4 g / cm or more.

2. A method for the production of moldings according to claim 1, characterized in that one of highly dispersed Glass, chalk, bentonite A mass made into a paste with water, formed by pressing, pre-dried, with a cloudiness Made of glass, optionally with a mixture of dyes, coated on one side dry or wet and afterwards sintered, melted and stretched, whereupon, if necessary, after a brief cooling beforehand, the Moldings are calibrated at about 55o C and, after the pre-tension has been reached, cooled down and finished.

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