-
Verfahren zum Herstellen verzweigter Steinzeugrohre Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen verzweigter Steinzeugrohre durch Zusammenfügen
wenigstens eines Zweigrohrteiles mit einem anderen Rohrteil.
-
Solche, z.B. für Kanalisation und ähnliche Zwecke bestimmte, verzweigte
Steinzeugrohre wunden bisher dadurch hergestellt, daß man die einzelnen Rohrteile
in noch plastischem Zustand
mit aufgerauhten Rändern aneinandermodellierte,
indem man die miteinander zu verbindenden Materialgebiete zusammenknetete.
-
Die Rohrteile wurden dazu zunächst aus dem Rohrwerkstoff, im allgemeinen
Ton, durch eine vertikale oder horizontale Presse extrudiert und in die sogenannte
Aufnahmematrize gelegt.
-
Darauf wurde mit Hilfe einer Lehre in die Wand des einen Teiles ein
Loch geschnitten, während das Material noch plastisch war und das andere Teil an
seinem Ende entsprechend zugeschnitten.
-
Die Verbindungsflächen beider Teile wurden daraufhin gewöhnlich mit.
einer Art Kralle aufgerauht. Die zu dem gewünschten verzweigten Rohr zu vereinigenden
Teile wurden dann mit den so aufgerauhten Verbindungsflächen passend aneinandergelegt
und zusammengepreßt. Daraufhin wurden mit einem Stahlstift in die Oberflächen in
den Bereichen beidseitig der aneinander anliegenden Verbindungsflächen der Teile
Rillen gezogen, die zick-zack jeweils die durch die aneinander anliegenden Verbindungsflächen
bestimmte gedachte Verbindungsebene passierten. Sodann wurde von Hand ein rund gerollter
Strang desselben plastischen Tonwerkstoffs, wie der, aus dem auch die Rohrteile
selbst bestanden, mit Daumen und Zeigefinger fest in den gerillten Bereich gedrückt
und mit beiden Rohrteilen verknetet, um so einen homogenen und gut ausgearbeiteten
Übergang zwischen den noch plastischen Teilen zu erhalten. Entsprechend wurde der
Übergang zwischen den Rohrteilen auch auf der Innenseite ausgearbeitet. Das in dieser
Weise im wesentlichen endgültig geformte Gefüge aus den beiden Teilen, deren Material
jedoch noch plastisch war, wurde dann aus der Aufnahmematrize auf eine Trockenpalette
gelegt
und zum Trocknen in die Trockenkammer befördert. Dabei mußte vorsichtig verfahren
werden, damit die erreichte Haftung der Teile nicht verlorenging und die gewünschte
Form möglichst beibehalten wurde. Nach dem Trocknen wurde das Gefüge gegebenenfalls
in ein Glasurbad eingetaucht und sodann in einen Ofen gelegt. Dieser Arbeitsgang
mußte auch wieder mit größter Vorsicht durchgeführt werden. Darüberhinaus war das
Gefüge sperrig und nahm deshalb im Ofen viel Platz ein.
-
Es versteht sich, daß diese bekannte Methode zu arbeitsintensiv ist,
als daß damit noch wirtschaftlich der heutigen großen Nachfrage nach solchen verzweigten
Rohren entsprochen werden könnte. Vor allem das Aneinandermodellieren erfordert
große Fachkenntnisse sowie gründliche Ausbildung.
-
Versuche, solche verzweigten Rohre auf maschinellem Wege herzustellen,
scheiterten bisher in der Praxis vor allem wegen der verhältnismäßig komplizierten
Form des Gefüges.
-
Außerdem wird eine sehr große Auswahl an verzweigten Rohren verlangt,
so daß man über eine entsprechend große Auswahl an Matrizen verfügen müßte. Diese
müßten dann geteilt sein und ineinander übergehende Matrizenkerne aufweisen. Wegen
der pastösen Eigenschaften des zu verarbeitenden Tonmaterials müßten extrem hohe
Preßdrücke angewendet werden, was für Material, Matrizen und Maschinen von Nachteil
wäre. Auch bereitete die Entlüftung der Matrizen viel Schwierigkeiten.
-
Die maschinelle Herstellung bietet mithin bisher noch keine endgültige
Lösung des vorhandenen Problems, wirtschaftlich die große Nachfrage nach weitgehend
verschiedenen verzweigten Rohren der betreffenden Art zu befriedigen.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen verzweigter
Steinzeugrohre zu schaffen, mit welchem die oben genannten Schwierigkeiten überwunden
werden.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rohrteile
nach dem Trocknen einzeln gebrannt werden und durch Verkleben mit einem Kleber einer
verhältnismäßig viskosen, zweckmäßigen Art vereinigt werden. Vorzugsweise ist erfindungsgemäß
die Viskosität dieses Klebers so, daß er sich aus seiner aufgetragenen Dicke heraus
nicht weiter als zu einer Dicke von etwa 4 mm setzt.
-
Es hat sich gezeigt, daß die Maßbeständigkeit - die sich bei keramischen
Produkten infolge der wechselnden Schrumpfprozentsätze während des Trocknens und
Erwärmens besonders schwierig beherrschen läßt - innerhalb bestimmten Grenzen gehalten
werden muß, damit die Teile erfolgreich verklebt werden können. Damit diese Grenzen
mit Sicherheit eingehalten werden, sind sowohl beim Pressen wie beim Trocknen besondere
Vorkehrungen zu treffen. Entsprechend einer weiteren Maßnahme der Erfindung wird
die Maßbeständigkeit erfolgreich innerhalb der erforderlichen Grenzen gehalten,
indem die Verbindungsflächen der beiden nach dem Brennen zu vereinigenden Teile
während des Trocknens aneinanderanliegend gehalten werden.
-
Weiter werden erfindungsgemäß die besten Ergebnisse mit dem Verfahren
erzielt, wenn die Verbindungsflächen schräg zu den entsprechenden Rohrteilmittellinien
ausgerichtet derart einander entsprechend geformt werden, daß ihre gesamte Wandstärke
in der Anschlußlage der normalen Rohrwandstärke möglichst nahe kommt.
-
Vorzugsweise wird dabei im Hinblick auf gute Haftung des Klebers
an den zu verklebenden Flächen, entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung
vor dem Eintauchen in das Glasurbad eine Substanz wie Paraffin oder dgl. auf diese
Verbindungsflächen
aufgetragen, die beim Brennen der Rohrteile verbrennt, so daß die Verbindungsflächen
dabei glasurfrei bleiben.
-
Das Verkleben erfolgt entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung,
vorzugsweise indem auf die miteinander zu verklebenden Flächen der Teile ein Kleber
aufgetragen wird, der aus einem sich für den vorliegenden Zweck eignenden Epoxydharz
des Zweikomponententyps besteht, und die Verklebung in einem Muffelofen wenigstens
teilweise ausgehärtet wird. Außer der Eigenschaft, daß sich der Kleber dieser Art
in Form eines Ringes auftragen läßt, der sich nicht weiter als erforderlich setzt,
besitzt er auch die selbstverständlich zu dem vorliegenden Anwendungszweck erforderliche
Adhäsionskraft zur Haftung am nicht glasierten gebrannten Tonmaterial, und nach
dem Aushärten die erforderliche mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit.
-
Für die Erfindung ist es wesentlich, daß sich, wenn die Rohrteile
nach dem Brennen verklebt, anstatt wie bisher üblich vor dem Brennen aneinandermodelliert
werden, überraschenderweise mindestens gleichwertige Ergebnisse erzielen lassen,
und zwar durch Anwendung eines Kunstharzes, das nicht nur die selbstverständlich
erforderlichen mechanischen und chemischen Eigenschaften aufweist, sondern auch
in bezug auf seine Verarbeitungsviskosität bestimmten Forderungen entspricht, so
daß dieses Harz die Spalte, die sich infolge der zwischen den einandergelegten Verbindungsflächen
auftretenden Verformungen nicht vermeiden lassen, gut auszufttllen vermag. Selbstverständlich
soll ein Harz dieser Art auch die erforderliche mechanische und chemische Beständigkeit
nach dem Aushärten besitzen.
-
In Weiterverfolgung dieser Erkenntnis werden besondere1 zu treffende
Maßnahmen vorgeschlagen, wodurch sich die beim Trocknen und Brennen nun einmal unvermeidlich
ergebenden
Verformungen, insbesondere an der Stelle der zu verklebenden
Flächen, innerhalb solcher Grenzen halten lassen, daß die Klebverbindungen optimale
Festigkeit erhalten. Im weiteren Verlauf dieser Erkenntnis werden dann vorzugsweise
anwendbare Maßnahmen dafür angegeben, auf welche jedoch die Erfindung nicht beschränkt
ist. Außer daß man die Verbindungsflächen der noch in plastischem Zustand befindlichen
Rohrteile während der Trocknung in Anschließlage halten kann, ist es z.B. auch möglich,
innerhalb der zulässigen Verformungsgrenzen zu bleiben, indem man für die einzelnen
Rohrteile besondere Trocken- und/oder Brennbedingungen wählt.
-
Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein verzweigtes Steinzeugrohr,
das unter Anwendung des vorbeschriebenen Verfahrens hergestellt ist.
-
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausrührungsbeispiels näher
erläutert.
-
Es wird on einem keramischen, d.h. aus Ton bestehenden, ersten Rohrteil
ausgegangen, das in noch plastischem Zustand durch eine übliche horizontale oder
vertikale Rohrpresse extrudiert wird. Nach der Extrusion wird dieses Rohrteil unter
Verwendung einer Matrize mit einer Öffnung versehen, an welche ein zweites Teil,
dasZweigrohrteil, angeschlossen werden soll. Dieses wird in ähnlicher Weise zunächst
extrudiert und unter Verwendung einer Matrize so zugeschnitten, daß es sich am ersten
Rohrteil an die entsprechenden Verbindungsflächen genau anpassen läßt. Die Verbindungsflächen
sind schräg zu den entsprechenden Rohrmittellinien ausgerichtet und verlaufen so,
daß die Gesamtwandstärke an der Verbindungsstelle in Anschlußlage möglichst der
normalen Rohrwandstärke der Rohrteile entpricht. Die beiden Rohrteile werden nun
in Anschlußlage getrocknet.
-
Durch Anordnung zweckmäßiger Stützen wird dafür gesorgt, daß sich
die zu trocknenden Teile während der Trocknung nicht voneinander lösen. Bevor die
einzelnen Rohrteile nunmehr nach Beendigung der gemeinsamen Trocknung je in ein
Glasurbad eingetaucht und dadurch mit einer Glasurschicht überzogen werden, wird
auf die Verbindungsflächen flüssiges Paraffin aufgetragen. Beim Brennen verbrennt
das Paraffin, wodurch eine Glasur an den Verbindungsflächen vermieden wird; die
aus dem Glasurbad entnommenen Teile werden nun einzeln auf einen Ofenwagen gelegt.
Sie beanspruchen dabei selbstverständlich weniger Raum als das nach dem bekannten
Verfahren zusammenmodellierte Gefüge. In dem Ofen wird so eine nicht unwesentliche
Raumersparnis und dadurch ein Leistungsgewinn erzielt.
-
Nachdem die Rohrteile im Ofen gebrannt sind, wobei das Paraffin von
den Verbindungsflächen abbrennt, werden die zueinander gehörenden Rohrteile zusammengebracht
und miteinander verklebt. Dazu wird eines der Rohrteile auf eine sog.
-
Aufnahmematrize gelegt, die z.B. auf einem Stahlbandförderer montiert
ist. Die Verbindungsfläche dieses Rohrteiles wird nun ringsum zwecks Anschluß des
Zweigrohrteiles mit einem etwa 4 mm dicken Ring aus geeignetem, durch Wärne aushärtbaren
Epoxydharz versehen. Das Harz wird auf die glasurfreie Verbindungsfläche jedes Teiles
mit einer Druckspritze aufgetragen, welche mit einer dazu geeigneten, z.B. ovalen
Düse versehen ist.
-
Die beharzten Verbindungsflächen werden nunmehr aneinander gepreßt.
Auf dem Stahlbandförderer wird das so erhaltene Gefüge in einen Muffelofen befördert,
in dem wenigstens die erste Phase der Aushärtung rasch erfolgt. Die übrige Aushärtung
erfolgt dann bei Normaltemperatur, ggf. an einer Lagerstätte. Das verzweigte Steinzeugrohr
ist dann gebrauchs-oder versandfertig.
-
Mit dem erfundenen Verfahren lassen sich Rohre herstellen, die in
jeder Hinsicht den Anforderungen genügen. Insbesondere sind die Klebverbindungen
nicht nur den zu erwartenden mechanischen Kräften, sondern auch starkem Temperaturwechsel
gewachsen, sowie auch den che-mischen und bakteriologischen in der Kanalisation
herrschenden Einflüssen. Die Festigkeit der Klebverbindungen ist an der Übergangsstelle
der Teile des verzweigten Rohres wenigstens ebenso groß wie die des Steinzeugs an
anderen Stellen.
-
Es er versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das obige Ausführungsbeispiel
beschränkt ist, sondern daß im Rahmen der Erfindung verschiedene Abwandlungen möglich
sind.
-
Zum besseren Verständnis wird im folgenden ein Aus£hrungsbeispiel
eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten verzweigten Steinzeugrohres
im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht
eines Rohrteiles mit einer Ausnehmung zum Anschließen eines schrägen Zweigrchrteils,
und Fig. 2 einen Schnitt durch zwei zu einem vollständigen verzweigten Rohr verklebte
Rohrteile.
-
In der Zeichnung ist ein verzweigtes Steinzeugrohr 1 dargestellt,
welches aus einem Rohrteil 2 und einem damit verleimten, schrägen Zweigrohrteil
5 besteht.
-
Das Rohrteil 2 ist an seinem gemäß tig. 2 oberen Ende und das Zweigrohrteil
3 an seinem freien, nicht an das Rohrteil 2 angeschlossenen Ende mit einer Muffe
4 versehen.
-
Das gemäß Fig. 2 untere Ende des Rohrteils 2 bildet das Einsteckende
5 zum Pnschließen des dargestellten verzweigten Steinzeugrohrs 1 an das Muffenende
des letzten vorvelegten Steinzeugrohrs.
-
Die Rohrteile 2 und 7 sind, nachdem sie zunächst gebrannt und ausgehärtet
sind, huber eine mit der Bezugsziffer 6 bezeichnete Klebverbindung miteinander verklebt.
-
In Fig.1 ist mit der Bezugsziffer 7 die für den Anschluß des Zweigrohrteils
5 an das Rohrteil 2 ausgesparte oeffnung bezeichnet, und mit der Bezugsziffer 8
der schräge Offnungsrand der den Übergang zwischen den Innenwänden des Zweigrohrteils
und des Rohrteils 2 bildet.