DE2132274C3 - Verfahren zur Herstellung von frostsicheren, insbesondere großformatigen Dachziegeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von frostsicheren, insbesondere großformatigen, relativ leichten Dachziegeln aus keramischem Material mit schlagwetterfest dichtender Überdeckung an den Seitenkanten.

In den letzten Jahren wird die Verwendung von Dachziegeln aus keramischen Werkstoffen durch andere Werkstoffe, im wesentlichen Beton und Asbest-Zement zurückgedrängt. Dieser Rückgang der Verwendung von Dachziegeln aus keramischen Materialien erfolgt trotz der unbestreitbaren Tatsache, daß Dachziegel aus keramischem Material dauerhafter sind und ein weit besseres Aussehen aufweisen. Die Hauptursachen für diesen Verfall liegen in den vergleichsweise hohen Kosten, der Maßungenauigkeit, dem schweren Gewicht und schließlich der Tatsache, daß die Frostsicherheit beim Dachziegel nicht ohne weiteres gegeben ist.

Versuche, Dachziegel frostsicher zu machen, scheitern im wesentlichen daran, daß es zum wirtschaftlichen Brennen erforderlich ist, die Dachziegel stehend in mehreren Reihen übereinander im Ofen anzuordnen. Die dadurch bedingten Belastungen können nur so lange ohne Deformation ausgehalten werden, wenn der Brand noch weit vom Dichtsinterungspunkt entfernt durchgeführt wird; deshalb ist aber der Scherben noch porös und damit undicht. Ein Versuch, bis in das Sinterintervall hinein zu brennen, um damit den Dachziegel dichter zu machen, führt zu unannehmbaren Deformationen. Ein weiteres Problem liegt darin, daß die schlagwettersichere Verlegung eine dichte Überdeckung der Dachziegel an allen vier Außenkanten erforderlich macht, wodurch die effektive Fläche des Dachziegels reduziert wird. Dieser wirtschaftliche Nachteil kann durch Vergrößerung des Formats der Dachziegel und die damit verbundene Reduzierung der Verlustflächen für die Überdeckung vermieden werden. Die Verwendung eines großformatigen und dabei relativ leichten Dachziegels ermöglicht außerdem die kostensparende Verwendung einfacher leichter Dachkonstruktionen.

Eine rein formatmäßige Vergrößerung der Dachziegel zum Zwecke der Kosteneinsparung unter Beibehaltung des üblichen Herstellungsverfahrens stößt jedoch ebenfalls auf Schwierigkeiten, weil dann die beim Brennen eintretende Erweichung der Formlinge zu noch größeren Deformationen führt.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung eine: Verfahrens zur Herstellung frostsicherer, insbeEonden großformatiger, relativ leichter, einen schlagwetterfe sten dichtenden Überdeckungsteil an den Seitenkanter aufweisender Dachziegel aus keramischem Material bei dem das keramische Material auf einer automati sehen Presse zu Dachziegelformlingen gepreßt wire und die gepreßten Dachziegelfcrmlinge getrocknet unc gebrannt werden.

Erfindungsgemäß werden die getrockneten Formlin ge auf entsprechend ihrer Unterseite profilierten Aufla geflächen bis zur Dichtsinterung gebrannt.

Das Trocknen von Dachziegelformlingen auf Unter lagen, die entsprechend der Unterseite der Formlinge profiliert sind, ist zwar bereits bekannt. Diese Art dei Trocknung verhindert aber nicht ein Verziehen dei Formlinge infolge des Trockenvorgangs, weil diese Auflagerung nur die Aufgabe haben kann, die noch plu stischen Formen vor einem Durchsacken zu schützen.

Jeder keramische Rohstoff hat bekanntlich ein Sinterintervall, das als Intervall zwischen dem Beginn der Sinterung und dem Schmelzpunkt zu definieren ist. Es ist erklärlich, daß man bisher bestenfalls bis in den Be ginn dieses Intervalls hinein aufgeheizt hat. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im grundsätzlichen Gegensatz dazu bis weit in dieses Intervall hinein hochgeheizt, wobei die Deformation, die dadurch zwangsläufig auftreten muß, bewußt zum Ausgleich von vorher entstandenen Verformungen ausgenutzt und gleichzeitig ein absolut dichter Scherben erzielt wird.

Hinzu kommt, daß auch Dachziegel, die sich beim Trocknen bereits verzogen haben, nicht mehr als Ausschuß verworfen zu werden brauchen, sondern auf die Unterlage abgesetzt und in den Brennofen geführt werden können, weil sich dort bei der mit der Sinterung verbundenen Erweichung die Formlinge zwangsläufig auf ihrer Unterlage ausrichten können.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren jeder Dachziegel mit seiner gesamten Fläche gleichzeitig der Wärmequelle ausgesetzt ist, ist auch eine gute Gleichmäßigkeit des Endproduktes gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß selbst Rohmaterialien, deren Sinter- und Schmelztemperaturen dicht beieinander liegen, nunmehr zur Herstellung von Dachziegeln geeignet sind, weil im Gegensatz zum Brennen im Paket, wie man es bei Dachziegeln bisher durchgeführt hat, jetzt jeder Ziegel frei, aber gut abgestützt aufliegt und ein Temperaturintervall von maximal 5°C beim Garbrand eingehalten werden kann.

Durch die erfindungsgemäße'Art des Brennens unter Auflage des Brenngutes auf den entsprechend seiner Unterlage profilierten Auflageflächen werden bei Erreichen der Sintertemperatur alle in vorangegangenen Verarbeitungsschritten irgendwie entstandene Maßungenauigkeiten automatisch ausgeglichen, weil die Erweichung des Materials bei den gewählten Temperaturen immer dafür sorgt, daß sich die großen Flächen satt an die entsprechende Unterlageflächen anlegen und eventuell hochstehende Randteile, wie Stützleisten o. dgl., auf Formteilen auf der Unterlagefläche zur Auflage kommen können.

Zusätzlich kann dieser Effekt noch dadurch unterstützt werden, daß die Anformung des Dachziegels an die Unterlagefläche durch ein aufliegendes, feuerfestes, beschwerendes Formstück verstärkt wird.

Selbstverständlich gehört es zum Stande der Technik, Brennunterlagen aus einer feuerfesten Masse, bei-

spielsweise zum Brennen von Tellern zu verwenden (US-PS 25 50 147). Auch sind bereits Brenngestelle aus feuerfester Masse zum Brennen von Keramikspiralen bekannt (DT-PSl 32099).

Es war aber nicht nahelieger, i, Dachziegel bis zur Erweichung zu erhitzen und eine Deformation in diesem Bereich durch entsprechende Abstützung zu verhindern. Man war offenbar nicht fähig einzusehen, daß der erfindungsgemäß erforderliche höhere Brennaufwand durch die damit erzielbaren Vorteile mehr als ausgeglichen wird.

Überlegt man nämlich, daß von der jährlichen Gesamtproduktion an Dachziegeln die Hälfte zur Reparatur beschädigter Dächer verwendet werden muß, weil die bisherigen Dachziegel den winterlichen Beanspruchungen nur schlecht standhalten, dann erbringt ein Vorschlag, wie der nach der Erfindung, gemäß dem frostsichere Dachziegel herstellbar si..d, einen erheblichen technischen Fortschritt, weil die Um- und Ersatzdeckarbeiten auf ein Minimum herabgesetzt werden, ganz abgesehen von den volkswirtschaftlichen Vorteilen, die durch den Wegfall solcher unproduktiver Um- und Ersatzdeckarbeilen erzielt werden.

Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen fertiggebrannten Dachziegel gemäß der Erfindung, wobei die möglichen, wesentlich vergrößerten Flächenabmessungen durch strichpunktiert gezeichnete Bruchlinien angedeutet sind,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Dachziegel nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Unteransicht des Dachziegels nach F i g. 1 und 2,

F i g. 4 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der durch die Überdeckung verlorengehenden Flächenteile einzelner Dachziegel,

F i g. 5 den Gewinn an effektiver Eindeckungsfläche durch Vergrößerung des Formats,

Fig.6 einen Schnitt durch einen auf eine Brennunterlage gesetzten, getrockneten und gegebenenfalls noch maßungenauen Dachziegel,

F i g. 7 einen Schnitt durch den fertiggebrannlen Dachziegel und in

F i g. 8 einen Schnitt nach F i g. 6 mit einem auf dem Dachziegel aufgelegten, feuerfesten, beschwerenden Formstück.

Bei dem in F i g. 1 bis 3 als Beispiel wiedergegebenen Dachziegel 1 handelt es sich um eine entsprechend dem Prinzip nach der Erfindung in ihren Flächenabmessungen wesentlich vergrößerte Flachdachpfanne, deren Kopffalzteil 2 die Kopffalzrippen 3 aufweist, zwischen denen sich die Kopffalznut 4 befindet. Der Fußfalzteil 5 weist die beiden Fußfalzrippen 6 und die Fußfalznut 7 auf. Außerdem erkennt man den Seiienfalzteil 8 mit den Seitenfal/rippen 9 und der Seitenfalznut 10. Bei 11 in F i g. 3 erkennt man den Deckfalzieil mit den Deckfalzrippen 12 und den Deckfalznuten 13 sowie schließlich die Aufhängenase 14. Die gegenüber einer normalen Flachdachpfanne erfindungsgemäß wesentlich vergrößerten Flächenabmessungen sind jeweils durch die strichpunktierten Bruchlinien angedeutet.

Die F i g. 6, 7 und 8 lassen erkennen, wie durch Änderung des Brennverfahrens im Sinne der Erfindung nicht nur bei Dachziegeln normaler Abmessungen, sondern insbesondere auch bei solchen mit wesentlich vergrößerten Abmessungen ein Endprodukt erzielt wird, das nicht nur durch Steigerung der Brenntemperatur weit in den Sinterbereich hinein wesentlich dichter, sondern insbesondere auch bedeutend großflächiger gemacht werden kann.

Fig. 6 zeigt einen getrockneten Dachziege! 21 auf einer Brennauflage 22. Man erkennt deutlich, daß weder der Seitenfalzteil mit seinen Seitenfalzrippen 9 noch die Rippen 23 auf der Fläche 24 der Brennauflage 22 bzw. auf deren Stufen 25 aufliegen. Beim Brennen bis weit in das Sinterintervall hinein senken sich jedoch infolge der auftretenden Erweichung gerade die durch die Rippen 9 und 23 etwas schwereren Kanten des Dachziegels auf die Brennunterlage 22 bzw. auf deren Stufen 25, was zu einem formgetreuen Dachziegel führt, wie er im Endzustand in F i g. 7 dargestellt ist.

Der Anpassungseffekt im Erweichungsintervall hängt von der Zusammensetzung des Rohstoffes ab. Falls die Anpassungsfähigkeit des Ziegels an die Brennunterlage bei der Erweichung allein durch das Eigengewicht nicht ausreicht, kann ein feuerfester Körper 28 (vgl. F i g. 8) auf den Dachziegel 21 aufgesetzt werden, um derart die Scitenkanten mit den Rirjpen 9 und 23 auf die Fläche 24 bzw. die Stufen 25 aufzudrücken.

Die F i g. 4 und 5 lassen schließlich erkennen, welche erheblichen Einsparungen an LJberlappungsbereichen erzielbar sind, wenn man einmal zur Eindeckung einer vorgegebenen Fläche die üblichen Dachziegel verwendet, zum anderen Dachziegel einsetzt, die nach dem erfindungsgemäßer. Verfahren als großformatige Dachziegel erstellt sind.

Die schraffierten Flächenleile deuten dabei jeweils diejenigen Bereiche an, wo zwei benachbarte Dachziegel einander überlappen. Bei der wiedergegebenen Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 reduziert sich die Überlappungsfläche praktisch auf ein Drittel.

Nach dem Erfindungsprinzip 'assen sich selbstverständlich unter entsprechender Anpassung der Brennauflagen alle denkbaren Ausführungsformen von Dachziegeln herstellen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung frostsicherer, insbesondere großformatiger, relativ leichter, einen schlagwetterfesten dichtenden Überdeckungsteil ?n den Kanten aufweisender Dachziegel aus keramischem Material, bei dem das keramische Material auf einer automatischen Presse zu Dachziegelformlingen gepreßt wird und die gepreßten Dachziegelformlinge getrocknet und gebrannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die getrockneten Formlinge auf entsprechend ihrer Unterseite profilierten Auflageflächen bis zur Dichtsinterung gebrannt werden. '5

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anformung des Formlings an seine Auflagefläche durch ein aufliegendes, feuerfestes, beschwerendes Formstück verstärkt wird.