DE3050248A1

DE3050248A1 - Process and apparatus for producing cellulated vitreous products

Info

Publication number: DE3050248A1
Application number: DE803050248A
Authority: DE
Inventors: J North
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-01-25
Filing date: 1980-01-25
Publication date: 1982-04-15
Also published as: ATA913580A; NO813232L; BR8009032A; JPS57500065A; WO1981002196A1; DK424081A; EP0045303A4; GB2079743A; NL8020249A; GB2079743B; EP0045303A1

Description

P 109/3 DE

J.W. NORTH, CHAMBLEE, DECATUR, GEORGIA (V.St.A.)

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung zellformxger, glasartiger Produkte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung zellförmiger, glasartiger Produkte, insbesondere Platten, oder in einer Form, bei der ein wesentlicher Teil des Volumens in Zellen eingeschlossenes Gas ausmacht, und speziell eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines zellförmigen, glasartigen und hitzebeständigen Materials der vorstehend beschriebenen Gestalt sowie ein Erzeugnis daraus mit geringerer Dichte als konven-

18.9.1981
V/v

tionelle Ziegel oder Kacheln und undurchlässiger.

Es gibt einen Hersteller für glasartige Blöcke, der ein Verfahren verwendet, bei dem pulverförmiges oder pulverisiertes Glas als hauptsächlicher Ausgangsstoff eingesetzt wird. Die feinen, pulverförmigen Glaspartikel werden mit zwei chemischen Mitteln gemischt, die oberhalb einer Temperatur Gas bilden, bei der das Glas im Gas versintert. Dieselbe Firma besitzt ein US-Patent 2 890 127, das die Verwendung eines pulverförmigen Quarzits und diskrete Kohlenstoffpartikel oder Siliziumkarbid als Beschickungsmaterial abdeckt, wobei der Kohlenstoff mit SiO_? zu einem schaumförmigen Gas reagiert.

Sie besitzt auch das U.S.-Patent 2 890 126, das die Verwendung von Graphitblöcken und das Zusetzen von Verbindungen abdeckt, wie z.B. Feldspat zu dem in der US-PS 2 890 127 beschriebenen Gemisch zur Verringerung der Viskosität und zur Verbesserung des Sintervorgangs und der Zellbildung. Die gewerbsmäßige Herstellung erfolgte über mehrere Jahre und wurde dann aufgegeben. Die beiden erwähnten Patente stellten die radikal verbesserten Zustände heraus, die bei Verwendung von Glasblöcken oder fast reinem Siliziumglas erreichbar sind.

Der Ofen für das oben beschriebene Herstellungsverfahren ist aus wärraedämmenden Graphitblöcken hergestellt. Das Beschickungsmaterial wird in Graphittiegel.eingefüllt und mittels einer Beförderungseinrichtung durch den Ofen bewegt. Soweit ersichtlich ist dieses Verfahren nicht erfolgreich, weil es zu teuer ist und die Graphitblöcke und die Tiegel keine vertretbar große Standzeit haben. Mein Verfahren hingegen vermeidet kostspieliges Zerkleinern auf geringe Korn-

P 109/3 DE J

größe und die Verwendung von qualitativ hochwertigem Graphit für die Ofenauskleidung und für die Herstellung der Tiegel.

Eine Reihe von Patenten beschreibt das Verschäumen verschiedener Minerale zur Vermeidung der Kosten der zunächst nötigen Herstellung von Glaspulver. Niemand erreichte eine laufende, gewerbsmäßige Herstellung eines Blockes oder einer anderen Gestaltung; Dow Chemical verwirklichte aber vor einigen Jahren eine "auf den Markt zugeschnittene Entwicklung" von Mengen geschäumter, glasartiger Tonblöcke, wobei Ton als Ausgangsmaterial eingesetzt wurde. Der Stand der Technik bei Blähton, der in Stücke von zellförmigera Material gebracht wird, lieferte Dow große Stücke, die gepreßt und in Blöcke geformt werden konnten (US-PS 3 056 184).

Seit Jahrhunderten wurden herkömmliche Formen von Dachziegeln, Wandkacheln, Bodenfliesen, Ziegelsteinen und die verschiedensten Keramikgegenstände, wie z.B. Blumenvasen, Porzellan und ähnliches in der Weise hergestellt, daß eine Mischung von Ton und Wasser gepreßt, danach getrocknet und gesintert wurde. Solche Produkte wie Ziegelsteine wurden durch Extrudieren des Tongemischs hergestellt, eine Verdichtung des Materials bei hohem Druck schloß sich an.

Derartige Tonmischungen, die durch Naß- oder Dämpfpressen hergestellt sind, weisen eine Restfeuchtigkeit von 5-8 % auf und wurden einer Belastung zwischen 1.000 und etwa 5.000 psi (pounds per square inch) ausgesetzt. Bei den bekannten Extrudierverfahren von Tonmischungen ist der Feuchtigkeitsgehalt üblicherweise höher, er liegt nämlich in der Größenordnung von 15-20 %', es ist aber ein sehr großer Druck nötig.

Jede dichte Mischung muß über einen längeren Zeitraum sehr langsam getrocknet werden, so daß nach und nach die Feuchtigkeit aus dem Ton entweichen kann. Wenn diese Voraussetzungen nicht eingehalten werden, kann der Ton Risse bekommen oder brechen, solange er dem Trockenvorgang ausgesetzt ist. Der gesinterte Ton weist ansonsten eine größere Dichte auf, er behält seine ursprüngliche Gestalt ohne zu reißen oder zu brechen. Das Sintern erfolgt bei einer Temperatur, die unterhalb der Schmelztemperatur des Tons liegt. Ich verwende eine Mischung geringerer Feuchtigkeit, und der Preßvorgang erfolgt mit geringem Druck. Dies erlaubt ein rasches Erhitzen des Beschickungsmaterials, das beim Sintern reißen kann. Risse werden aber später wieder behoben.

In der Vergangenheit wurde die Zellbildung von Tonen gefördert. Z.B. wird in der US-PS 2 485 724, Ford, vorgeschlagen, daß ein Flußmittel eingesetzt wird, bei tiefer Temperatur konnte ein Verschäumen eines besonderen Tons (Albany slip clay) durch Einsatz von Sauerstoff erreicht werden, der ein Agens und Kohlenstoff in Form von Ruß enthielt. In dem vorerwähnten Patent ist auch beschrieben, daß Harnstoff, Zucker, Dextrose oder Melasse anstatt Ruß eingesetzt werden können, um Körper von 4,5-20 kg/0,028 cbm erhalten werden. Die Behandlungstemperatur lag in der Größenordnung von 815°C-982°C.

Nach meiner US-PS 3 967 970 stellte ich Blähton durch Erhitzen auf 1148°C-1260°C aus einer Mischung von Ton, Zucker, Natrium- oder Kaliumhydroxid und Wasser her. Im Beispiel 4 jenes Patents ersetzte ich das Natriumhydroxid durch Natrium (trisodium) Phosphat.

Das erfindungsgemäße Verfahren eliminiert die Kosten, Umstände

P 109/3 DE - & -

und Schwierigkeiten in Zusammenhang mit der Verwendung eines Flußmittels und dadurch kann ein geschäumtes Produkt hergestellt werden, das einen höheren Schmelzpunkt und widerstandsfähiger gegen Wasser und chemische Mittel ist.

US-PS 2 337 672 deckt Herstellungsverfahren für vielzelligem Glas durch Erhitzen einer Beschickungsmenge von Glas, Arsenoxid, Zink oder Kadmium und Kohlenstoffpulver ab, wodurch Oxid und Kohlenstoff miteinander reagieren.

Weitere, weniger wichtige U.S.-Patente, die sich auf Blähvorgänge von Keramikmaterial beziehen, sind die folgenden:

3 174 870 3 150 988

3 666 506 2 880 099

3 536 503 2 564 978

3 307 957 2 670 299.

Keines der obengenannten Patente bezieht sich auf irgendein praktisches Mittel zur Herstellung eines geschäumten Mineralblocks oder einer Platte, die rasch und wirtschaftlich vertretbar hergestellt werden können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen ein Artikel aus einem geschäumten Mineral effizient und zu niedrigen Kosten herstellbar ist. Ferner soll ein geschäumtes Mineral als Artikel hergestellt werden können, der hoch isolierend, gering im Gewicht und dennoch widerstandsfähig gegen Fremdeinwirkung von Mitteln, Korrosion und Wasserabsorption ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, wobei ein geschäumtes Mineralmaterial herstellbar sein soll, das eine große Festig-

^{p 109/3 DE}

keit aufweist und sich zur Herstellung von tragenden Wänden, Dachplatten mit weit auseinander liegenden Auflagern in großen Abmessungen herstellbar sind.

Die Erfindung weist gegenüber den bekannten Gegenständen die Vorteile auf, daß das Verfahren nur einen niedrigen Druck zur Verdichtung von Ton, Kohlenstoff und Wasser benötigt, das Gemisch kann durch rasche Erhitzung getrocknet werden, und oberhalb der Temperatur zum Verbinden kann mit Rollen gearbeitet werden, so daß die Platten nicht getragen werden müssen. Der Transport der Charge durch die Erhitzungszone erfolgt langsam; allerdings erfolgt keine Senkung der Bänder der Charge wegen der hohen Viskosität des flüssigen Tons. Reißen beim Trocknen oder Vorwärmen wird durch den Blähvorgang wieder beseitigt. Das gleiche Verfahren zur Herstellung eines vorgefertigten, geschäumten Siliziumprodukts als eine Charge kann zur Anwendung kommen, aufgeteilt in Silizium und Kohlenstoffschaummittel. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. IA einen schematischen, vertikalen Teilschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung von zellförmigem, feuerbeständigem Material gemäß der Erfindung, wobei mit der Vorrich

tung Tonchargen bearbeitet werden,

Fig. IB eine Fortsetzung der Darstellung gemäß Fig. IA, angesetzt an deren im Querformat gesehen rechten Begrenzungslinie,

Fig. IC eine Fortsetzung der Ansicht nach Fig. IB, im Querformat an deren rechter Begrenzungslinie,

Fig. 2 einen vertikal angelegten Teilschnitt entlang einer Linie 2-2 in Fig. IA,

Fig. 3 einen vertikalen Teilschnitt entlang einer Linie 3-3 in Fig. IA,

Fig. 4 einen vertikalen Teilschnitt entlang einer Linie 4-4 in Fig. IB,

Fig. 5 einen vertikalen Teilschnitt entlang einer Linie 5-5 in Fig. IB,

Fig. 6 einen vertikalen Teilschnitt entlang einer Linie 6-6 in Fig. IC,

Fig. 7 einen vertikalen Teilschnitt entlang einer Linie 7-7 in Fig. IC,

Fig. 8 einen vertikalen Teilschnitt ähnlich der Darstellung in Fig. 4 einer abgewandelten Form eines Ofens gemäß der Erfindung,

Fig. 9 einen vertikalen Teilschnitt ähnlich der Ausführung nach Fig. 5 in abgewandelter Form gemäß der Erfindung,

Fig. 10 einen vertikalen Teilschnitt des vorderen Bereichs der Vorrichtung nach der Erfindung mit einer Pressenanordnung zur Bildung rechteckiger Chargen, die dem Ofen zugeführt werden,

Fig. 11 in vergrößertem Maßstab eine Teil-Seitenansicht

des Antriebs für die horizontalen Transportrollen

des Ofens der Fig. IA, IB und IC,

Fig. 12 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 11, jedoch mit dem Antrieb für jene Transportrollen, die zwischen sich einen größeren Abstand einschließen als die gemäß Fig. 11,

Fig. 13A einen vertikalen Teilschnitt ähnlich dem in Fig. IA₁ jedoch mit einer dritten Ausführung einer Vorrichtung zur Herstellung zellförmigen, hitzebeständxgen Materials,

Fig. 13B Fortsetzung der Ansicht nach Fig. 13A, beginnend

an deren im Querformat gesehen rechten Begrenzungslinie, .

Fig. 13C eine Fortsetzung der Ansicht nach Fig. 13B, die im Querformat gesehen rechts die Fortsetzung erfährt, und mit Glasieren und einer Glühstation,

Fig. 14 einen vertikal angelegten Teilschnitt entlang einer Linie 14-14 in Fig. 13A,

Fig. 15 einen vertikalen Teilschnitt entlang einer Linie 15-15 in Fig. IA,

Fig. 16 einen vertikalen Teilschnitt entlang einer Linie

16-16 in Fig. 13A,

Fig. 17 einen vertikalen Schnitt entlang einer Linie 17-17 in Fig. 13B,

Fig. 18 einen vertikalen Teilschnitt ähnlich der Ausführung nach Fig. IA und Fig. 13A, jedoch mit einer vierten

Ausführung meiner Erfindung,

Fig. 18B eine Fortsetzung der Ausführung nach Fig. 18A, angesetzt auf deren rechter Seite,

Fig. 19 eine Explosionsdarstellung von aneinandergestellten Teilen, die einen Tiegel zur Aufnahme ungepreßter Charge aus Sand oder Körnern aufnimmt,

Fig. 20 eine Explosionsdarstellung, perspektivisch, von

mehreren aneinanderstoßenden Abschnitten zur Bildung eines Tiegels, die Abschnitte sind nach dem Pressen aus der vollständigen Charge dargestellt,

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten

Tiegels nach Fig. 20, ohne Charge, und

Fig. 22 eine Teildraufsicht eines Abschnitts des Tiegels

nach Fig. 20 und 21 mit Charge innerhalb des Ofens nach Fig. 13A, 13B und 13C, wobei die seitlichen und vertikalen Transportrollen des Ofens im Schnitt

dargestellt sind.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführunasbeispiels

Ein vertikal ausgerichteter Trichter 10 (Fig. 1) hat parallel zueinander ausgerichtete, dreieckförmige Seitenwände 11, einander verbunden über nach unten konisch zulaufende Seitenwände 12, die in einer rechteckigen Öffnung am Boden des Trichters enden. An dieser Öffnung ist eine Gruppe Rollen vorgesehen. Diese umfaßt gegenüberliegende, als Druckrollen ausgebildete Rollen 13, die von Klammern 14 getragen werden, um die sie rotieren, die Klammern sind parallel und horizontal ausgerichtet angeordnet, die Rollen laufen auf Achsen in gegenläufigen Richtungen, sie bewirken eine Verdichtung

und einen Transport des Chargenmaterials, das über den Trichter 10 in eine bogenförmig ausgerichtete Leitung 16 mit rechteckigem Querschnitt eingefüllt wird. Seitlich begrenzende Rollen 19 sind entlang der Achsen und senkrecht zu diesen Achsen 15 angeordnet und arbeiten mit den Rollen 13 zusammen, sie dienen dem Zusammendrücken und dem Transport des Materials in der Leitung 16.

Die Rollen 13, 19 bewirken demgemäß ein Extrudieren eines Strangs 20 rechteckigen Querschnitts des Ausgangsmaterials der Charge in einem vertikal nach unten verlaufenden Weg der Leitung 16. Deren bogenförmige Kontur ändert sich zunehmend entlang des Strangs 20 aus einem vertikalen Weg zu einem horizontalen Weg, dessen unterer Endteil 17 horizontal ausläuft und eine Gleitbahn bildet, entlang der der Strang 20 gleitet. Die Oberseite des Endteils 17 fluchtet . mit einer Vielzahl parallel angeordneter Transportrollen, die im folgenden lediglich als Rollen 18 bezeichnet werden und aus Stahl oder einem Keramikmaterial hergestellt sind. Die Rollen 18 werden synchron gedreht, so daß eine Transportfläche für die Fortbewegung des Strangs 20 entsteht, der in eine Zuführungsöffnung 9 auf der Vorderseite eines Ofens 25, also in einen Einlaß 26 hineinläuft. Der Strang 20 bildet eine kontinuierliche Charge rechteckigen Querschnitts, die in den Ofen 25 hlneinbewegt wird, und von dessen Einlaß 26 zu dessen Ausgabe 27 den Ofen 25 durchläuft.

Der Trichter 10 (Fig. IA) ist in Teilräume unterteilt, nämlich einen hauptsächlichen Teilraum 21, und einen zusätzlichen Teilraum 22. Ein ü-förmiger Abschnitt 23 teilt die beiden Teilräume 21 und 22. Der Abschnitt 23 umfaßt gegenüberliegende, stumpfe, dreiecksförmige, nach unten zusammenlaufende, parallele Seitenwände 24, die an ihren Vorderkanten an den Seitenwänden 11 angebracht sind. Die hinteren

Kanten der Seitenwände 24 sind entsprechend an die Kanten der senkrecht zueinander stehenden, rechteckigen Platten 26a angebracht. Dementsprechend ist ein U-förmiger, zweiter Teilraum 22 durch einen Abschnitt des Trichters 10 und einen Abschnitt 23 gebildet, der auch drei Seiten des Teilraums umgibt. Eine Mischung aus Tonmaterial, Wasser und einem kohlenstoffhaltigen Material (eingestellt auf Kohlenstoffmaterial und Feuchtigkeit) wird in granulierter Form und durchgemischt in den Teilraum 21 gebracht. Ein Scheidemittel wird in den Teilraum 22 eingefüllt. Dieses kann aus einer Vielzahl von Mitteln ausgewählt werden, die ein Zusammenbacken verhindern. Um die Rollen 35 und 36 sauber zu halten, bevorzuge ich die Verwendung einer Mischung von feuerfestem Ton und feuerfestem Tonstaub, der die DoppeIfunktion aufweist, daß der extrudierte Strang 20 von tonhaltigem Material von den Rollen des Ofens 25 ferngehalten wird und daneben die Ausdehnung des Strangs 20 nach der Seite eingeschränkt bleibt. Darüber hinaus sollte das Mittel auf den Seiten und auf dem Boden des Strangs 20 stark genug gemacht werden, damit ein Abreißen im Fall von einer Blockierung der Rollen 35 und verhindert wird, hervorgerufen durch eine unabsichtliche Benetzung.

Eine abgewandelte Sandmischung aus Siliziumsand, gebunden mit feuchtem Ton mit einem Gehalt von 8-20 % Ton kann verwendet werden, um eine entsprechende Bindung zu erreichen, damit die Formsandschicht beim Durchlauf durch die Vor·;- und Trocknungsstufen hält. Dies wird eine größere Bindung während der Erhitzung verleihen, ausgenommen den Fall, daß eine plötzliche Ausdehnung des Sandes bei etwa 578,3 C erfolgt, wobei die Bindung aufbrechen kann. Wenn dann eine klebrige Verschmutzung des geschmolzenen Materials auf die Rollen gelangt, lagert sich Sand auf den Verschmutzungen ab, bis die klebrige

Stelle überdeckt ist.

Im Fall einer Verwendung von Silizium oder Ton als Beschikkungsmaterial bei einer Temperatur von über etwa 1593°C wird das Material mit Kohlenstoff überteert, wie mit Koks oder Kohle.

Wenn teergebundener Koks oder teergebundene Kohle eingesetzt werden, verwendet man zweckmäßigerweise eine rechteckförmige Presse 202 (Fig. 10), deren Platten 203 das Material als erste Schicht übernehmen und der Ton oder die Siliziumcharge darübergegeben wird. Im einzelnen umfaßt die Presse 202 einen vertikal in beiden Richtungen arbeitenden hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 204, dessen Kolben eine rechteckige, flache, aus Metall bestehende Platte 205 bewegt.

Die beheizte, rechteckige Platte 203 ist fest unterhalb der Platte 205 angebracht und fluchtet mit dieser. Unter der Platte 203 ist eine vertikal bewegliche Tragplatte 206 vorgesehen, die nach oben ragende Begrenzungen 207 trägt, die ihrerseits die Seitenkanten der Platte 203 umschließen. Stützen 208, die durch Öffnungen in der Tragplatte 206 hindürchragen, tragen die Platte 203.

Ein Zylinder 209 bewegt die Tragplatte 206 in beiden Richtungen vertikal und damit auch die Begrenzungen 207, also in eine durch strichpunktierte Linien angedeutete Lage und in eine durch Vollinien gezeigte Position (Fig. 10).

Zum Zweck horizontaler Bewegung über der Platte 203 ist eine Platte 211 vorgesehen, die an einem horizontal liegenden Zylinder 213 angebracht ist. Eine Gleitplatte 212 neben der Platte 203 bildet eine Fläche, über die Beschickungsmaterial

von der Presse 202 aus im Ofen 225 zur Weiterbearbeitung zugeführt wird.

Bei laufender Anlage wird die Platte 205 hochgezogen, und die Begrenzung 207 wird mit der Tragplatte 206 angehoben. Das Beschickungsmaterial kann aus einer Lage Aluminium, einem kohlenstoffhaltigen Material und einer auf der vorerwähnten Lage angebrachten, dünnen Schicht als Binder sowie einer Kieselerdeschicht darüber bestehen, das Material ist innerhalb der Begrenzung 207 auf der Platte 203 angeordnet.

Dann wird das Material durch Betätigung des Zylinders 204 der Presse und mit Hilfe der Platte 205 gepreßt, worauf die Platte 205 wieder zurückgezogen wird. Danach wird die Begrenzung 207 hinabbewegt und der Zylinder 213 wird betätigt und seine Platte 211 über die Platte 203 bewegt, wodurch das Beschickungsmaterial 220 in den Ofen hineingeschoben wird. Nachfolgendes Beschickungsraaterial 120 bildet einen in den Ofen 225 eintretenden Strang 220, wo er in gleicher Weise behandelt wird, wie der Strang 20 im Ofen 25.

Die Presse 202 ist als Niederdruckpresse vorgesehen und erzeugt einen Druck von etwa 3,44 bar bis 68,95 bar, sie kann anstelle der Rollen 13 und 19 zum Formen von tonhaltigem Beschickungsmaterial mit oder ohne eine sandige Auflage auf der Bodenfläche und an den Seitenflächen der Toncharge eingesetzt werden.

Über der Gleitbahn 17 ist eine Heizung zum Trocknen angeordnet, die der Trocknung der Oberfläche des Strangs 20 (der Charge) dient, wenn es aus der Leitung 16 horizontal austritt. Die Heizung 28 kann als Elektro- oder Gasheizung ausgeführt sein, oder man kann eine andere Heizungsart wählen, die nur genügend Heizleistung für die Trocknung der Oberfläche

Λ*

des Strangs 20 aufweisen muß. In Bewegungsrichtung des Strangs des Beschickungsmaterials 20 nach der Heizung 2Θ ist eine Düse 29 oberhalb der Bahn des Beschickungsmaterials angeordnet. Ihre Funktion ist es, eine Begußmasse oder eine Glasur auf die getrocknete Oberfläche des Beschickungsmaterials aufzubringen. Nach Wunsch kann der farbige Überzug auch weggelassen werden.

Bei dem beschriebenen Stand des Fertigungsverfahrens weist der horizontal wandernde Strang 20 bodenseitig sowie seitlieh Mittel auf, die ein Loslösen des Beschickungsmaterials erlauben und eine Glasur oder eine Keramikschicht auf seiner Oberfläche ermöglichen. Ein zweiter, mit dem Trichter 10 identischer Trichter 110 ist neben dem Trichter 10 plaziert und einem zweiten Strang 120 zugeordnet, der dem Ofen 25 zugeführt wird. Dieser zweite Trichter 110 umfaßt rechteckige, sich nach unten verjüngende Seitenwände 112 und Stumpfe, dreieckförmige Wände 111, hierdurch wird der sich nach unten verjüngende Trichter 110 gebildet. Er umfaßt auch einander gegenüberliegende Rollen 113, die auf Achsen 115 laufen und von Klammern 114, Halterahmen oder Streben gehalten werden. Weiter gehören zum Trichter 110 seitliche Rollen 119, die mit den Rollen 113 für den Vorschub zusammenarbeiten, wodurch ein nach unten gerichteter Strang 120 gebildet wird, der in eine Leitung 116 gelangt. Diese ist so geformt, daß sich zunächst ein vertikaler Pfad ergibt, der dann in einen horizontalen übergeht. Wie schon der Trichter 10, hat auch der Trichter 110 eine Trennwand 123, so daß der Strang 120 mit einem Mittel zum Loslösen von dem Boden und von den Seitenwänden versehen werden kann. Ferner wird die Oberfläche des Strangs 120 beim Austritt in die Horizontale von einer Gleitplatte 117 übernommen und einer Heizung 128 zugeführt, die in einem Abstand von der Oberfläche des Strangs

angeordnet ist. Eine Düse zur Aufbringung einer Glasur auf die erwähnte und getrocknete Oberfläche des Strangs ist vorgesehen. Danach wird der Strang 120 dem Ofen 25 über die rechteckige Öffnung 9 zugeführt. Dementsprechend werdein die Stränge 20 und 120 übernommen und durchlaufen den Ofen 25 von dessen Einlaß 26 her zu seiner Ausgabe 27 entlang auf Pfaden, die einander horizontal und/oder vertikal Abstände zwischen sich einschließen.

Der Ofen 25 oder zumindest seine Flächen sind aus feuerfestem Material gefertigt. Über seine Länge ist er im wesentlichen rechteckig. In seinem mittleren Teil ist eine vertikale Aufteilung 30 vorgesehen, die seinen Innenraum in eine Trocken- und Vorheizkammer 31 und eine Feuerungskammer 32 aufteilt. Die Kammern 31, 32 sind in Tandemanordhung entlang der Bewegungslinie des Strangs 20, 120 angeordnet. Die Aufteilung 30 hat zwei vertikal im Abstand zueinander angeordnete Öffnungen oder Durchgänge 30a und 130a, durch die die Stränge 20, 120 durchlaufen. Die Durchgänge 9, 30a, 60 sind horizontal ausgerichtet; die Durchgänge 109, 130a und 160 fluchten horizontal oberhalb der Durchgänge 9, 30a und 60.

Alle, den Ofen 25 aufheizenden Brenner 40 befinden sich vorzugsweise in der Feuerungskammer 32, die Trocken- und Vorheizkammer 31 hat den Abzug für staubhaltige oder Verbrennungsgase aus der Feuerungskammer 32.

Wie oben erwähnt, sind der Ofen 25 und besonders die Feuerungskammer 32 oder -zone aus feuerbeständigem Material gefertigt oder mit diesem überzogen, das Temperaturen in der Größenordnung von 1260⁰C bis 1815°C widersteht. Die Kammer

P 109/3 DE -

ist weniger kritisch, weil sie ständig tieferen Temperaturen ausgesetzt wird, als die Feuerungskammer 32, feuerbeständiges Material sollte aber zum Überziehen dieser Kammer 31 verwendet werden. Die Rollen 35 und 135 in der Trocken- und Vorheizkammer 31 und die Rollen 36 und 136 in der Feuerungskammer 32 bestehen aus geeignetem, feuerfestem Material, wie Hartaluminium oder verschmolzener Kieselerde. Die Rollen 35, 36 sind entlang eines horizontalen Pfades angeordnet und liegen quer zum Ofen 25, die Enden der Rollen 35, 36 durchdringen auf gegenüberliegenden Seiten die inneren Wände 37, 38 und die äußeren Seitenwände des Ofens 25.

Die Manteloberseiten der Rollen 35, 36 bilden eine gemeinsame, horizontale Ebene und tragen den Strang 20 des Beschickungsmaterials. Gleichermaßen erstrecken sich die Rollen 135, 136 nach außen durch entsprechende Öffnungen in den Seitenwänden 37, 38 und bilden mit ihren Mantelaußenflächen eine gemeinsame Ebene, auf der der Strang 120 mit seiner Bodenseite aufliegt. Die von den Rollen 135, 136 gebildete Ebene liegt parallel zu der Ebene, die von den Rollen 35, 36 gebildet ist.

Der mit zwei Transportlinien für das Rohmaterial oder die Stränge 20, 120 ausgestattete Ofen 25, versehen mit Rollen 13, 19, 18, 113, 119 stellt ein Ausführungsbeispiel dar; es können auch mehrere Transportlinien eingesetzt werden, nämlich durch Vervielfachung des hier beschriebenen Systems. Es können auch zusätzliche Transportlinien neben den beschriebenen Trichtern 10, 110, neben den Rollen 13, 113, 15, 115 etc. und eine entsprechende Anzahl Rollen 35, 36 und 135, 136 in einem einzigen Ofen untergebracht werden, falls dies gewünscht wird.

Zum Heizen der Feuerungskammer 32 habe ich eine Vielzahl von seitlich angeordneten Brennstoffdüsen oder Brenner 40 für

Öl oder Gas vorgesehen, die durch die die Feuerungskanuner bildenden Wände 38 hindurchragen. Die Brenner 40 auf einer Seite der Feuerungskanuner 32 sind gegenüber den Brennern unterhalb der Reihe der Rollen 36, 136 versetzt angeordnet und liegen zwischen dem Dach 41 und der Reihe Rollen 136. Dementsprechend werden die von den Brennern 40 ausgehenden Flammen versetzt in verschiedenen Richtungen über- und unterhalb des Strangs 20, 120 ausgerichtet.

Dementsprechend sind den Brennern 40 gegenüber Abzüge 42 für den Gasabzug in den seitlichen Wänden 38 angeordnet. Die Abzüge 42 sind dementsprechend in horizontalen Reihen entsprechend den Reihen der Brenner 40 angeordnet und auch entsprechend versetzt. Jede seitliche Wand 38 weist drei vertikal auf Abstand liegende Reihen auf, in denen Abzüge 42 und Brenner 40 jeweils auf Abstand in Längsrichtung verteilt sind. Jeder Brenner 40 richtet seine Flamme seitlich durch die Feuerungskammer 32 hindurch, so daß ein wesentlicher Betrag der Verbrennungsgase die Feuerungskammer 32 über den gegenüberliegenden Abzug 42 verläßt.

. Durch die versetzte, seitliche Anordnung der Brenner 40 in jeder horizontalen Reihe entsteht ein rotierender Gasstrom abwechselnd.im Uhrzeigersinn und in Gegenrichtung über und unterhalb der Stränge 20, 120.

Jeder Brenner 40 hält einen bestimmten, gleichmäßigen Abstand zu den Rollen 36, 136 ein und durchragt die seitliche Wand 38 und wird von ihr gehalten. Brennbares Gas, wie z.B. Naturgas, wird über einen Schacht und durch einzelne Gasleitungen 43a den Brennern 40 zugeführt. Ein Luftschacht 47 führt unter Druck Luft über Leitungen 44a zu, so daß Luft zum Vermischen mit dem Gas an den Brennern 40 zur Verfügung

steht. Die Schächte 43 und 44 liegen auf gegenüberliegenden Seiten 48 der Feuerungskammer 32. Eine ähnliche Anordnung kann für das Verbrennen von Öl oder anderem Brennstoff getroffen werden.

Der Ofen 25 (Fig. 5) ist mit äußeren Wänden 44 versehen, die parallel zu inneren Wänden 38 liegen. Obere und untere horizontal angeordnete Wände 45, 46 schließen sich an die unteren und oberen Kanten der Wände 44 an und führen zu den entsprechenden seitlichen Wänden 38, so daß horizontal liegende Luftschächte 47 auf entgegengesetzten Seiten der inneren Wände 37 entstehen. Am Ende vorhandene Wände 56 liegen paral-^ IeI zu den Endwänden 27, die die Luftschächte 47 an ihrem Ende abschließen.

Die Wände 44, 45, 46 bilden Sammelleitungen, die alle Abzüge 42 einschließen, so daß sie auf ihren entsprechenden Seiten mit horizontal angeordneten Kanälen 47 in Verbindung stehen. Blöcke 57 bilden unterhalb der Wände 46 Träger für die Sammelleitungen.

Die Wände 44, 45, 46 erstrecken sich in Fließrichtung über die gegenüberliegenden Seitenwände 37 der stromaufwärts gelegenen Enden der Trocken- und Vorheizkammer 31 und schliessen die Wände 58 an ihrem Ende ab. Gegenüberliegende, vertikal auf Abstand stehende, der Zuführung dienende Durchbrüche 59 sind in den seitlichen Wänden 37 vorgesehen (Fig. IB, Fig. 4), so daß sie mit den Kanälen 47 in druckmäßiger Verbindung stehen. Die Kanäle 47 leiten alle Verbrennungsabgase von der Feuerungskammer 32 ab und führen sie durch die Durchbrüche 59 hindurch gegenüberliegenden Seiten der Trokkenund Vorheizkammer 31 oberhalb und unterhalb der Stränge 20, 120 in Richtung auf den Ausgang der Trocken- und Vorheiz-

kammer 31 zu, so daß die Gase entgegen der Förderrichtung, angezeigt durch Pfeile an den Durchbrüchen 48 in den Wänden 37 neben dem Einlaß 26 oder dem Einlaß der Trocken- und Vorheizkammer 31 hxndurchstreichen.

Die seitlich gegenüberliegenden Öffnungen 48 stehen in Verbindung mit nach oben gerichteten Abzugleitungen 55, die mit den Sammelleitungen 49 des Abzugs außerhalb des Ofens 25 neben den Wänden 37 in Verbindung stehen. Diese Sammelleitungen 49 führen nach oben in einen Einlaß 50, der mit dem Einlaß eines Gebläses 51 in Verbindung steht, das durch einen Motor 52 über Riemen 53 angetrieben ist. Das Gebläse fördert durch einen Schacht 54 zur Atmosphäre.

Einzelne Sensoren für die Überwachung der Brenner 40 einschließlich günstig angeordneter Pyrometer und Ventile (in der Zeichnung nicht gezeigt), die dem Bedienungspersonal die Möglichkeit gibt, die Heizzonen der Feuerungskammer 32 zu steuern, sind vorgesehen, so daß die Hitze in der Feuerungskammer 32 in engen Toleranzen haltbar ist. Der seitlich ausgerichtete Gasstrom oberhalb und unterhalb der sich bewegenden Stränge 20, 120 macht es möglich, daß die Feuerungskammer 32 auf geeigneter Temperatur gehalten wird, so daß aufgeheizt und geschäumt werden kann und eine Zellbildung der Stränge 20, 120 aus Ton stattfindet, während sie durch die Feuerungskammer 32 bewegt werden. Das Verhältnis von Luft zu Brennstoff wird innerhalb von Grenzen gehalten, die eine neutrale Verbrennung gestatten oder zu reduzierten Bedingungen führen.

Dementsprechend wird der zellengebildete und sich ausgedehnte, glasartige Strang 20a, 120a nach und nach aus den Ausgaben 60, 160 am rückwärtigen Ende 67 auf Rollen 61, ausgegeben.

Wenn die Stränge 20a, 12Oa, bestehend aus zellförmigera, glasartigem Ton, aus dem Ofen 25 herauskommen, können deren Oberflächen mit zusätzlichem Material, wie z.B. einer trokkenen, granulierten Glasur 62, behandelt werden. Die Glasur oder das Uberzugsmaterial 62 wird in einen, neben dem Ofen 25 angeordneten Trichter 63 eingefüllt, dessen Boden mit einem seitlich ausgerichteten, hohlen Ausgabezylinder 65 versehen ist, der einen horizontal liegenden Schraubenförderer umfaßt. Ein Ausgabezylinder 65 steht mit einem Ende mit dem Trichter 63 in Verbindung und ist auf seiner Unterseite mit einer Vielzahl axial auf Abstand angeordneter Bohrungen 66 versehen.

Weil der Ausgabezylinder 65 einer relativ hohen Hitze ausgesetzt wird, liegt er seitlich über dem oberen Bereich des Transportteils des expandierten oder aufgeblähten Strangs 20a aus Ton, es ist ein Mittel zum Kühlen sowohl der Glasur 62 und des Ausgabezylinders 65 vorgesehen. Dieses umfaßt eine zentrale Welle 67 für den Schraubenförderer 64, durch den Wasser unter Druck hindurchgeleitet wird. Die Welle 67 und der Schraubenförderer 64, die mit der Welle 67 verbunden sind, werden von einem Motor 68 und eine Kette 69 angetrieben. Von einer Pumpe 70 (Fig. 6) über eine Leitung 71, eine Welle 167, Leitungen 72, 73 wird aus einem Tank 74 Wasser der Welle zugeleitet. Eine als» Rücklaufleitung gedachte Leitung 75 . bringt das Kühlwasser zurück zum Tank 74.

Die Welle 167 ist mit der Welle 67 identisch und trägt den Schraubenförderer 64 in einem Zylinder 165 eines Trichters 163, betrieben von einem Motor 168 über eine Kette 169 für die Ausgabe von Glasur 162 durch Öffnungen 166 auf die Oberseite der Stränge 120a. Der Zylinder 165 erstreckt sich seitlich über den Strang 120a.

^p 109/3P*

Hahnstücke 76, 176 am Ende der Zylinder 66, 166 führen überschüssige Glasur 62, 162 wieder Behältern 77, 177 zu.

Durch selektive Ansteuerung der Motoren 68, 168 wird geschmolzene Glasur 62, 162 der heißen Oberseite der Stränge 20a, 120a zugeführt. Die Glasur schmilzt sofort und bildet eine glasierte Oberfläche darauf.

Wie oben erwähnt, ragen Endstücke der Rollen 35, 36, 135, 136 nach außen durch entsprechende Öffnungen in den Wänden 37, 38, 44, 237, 238, 244 des Ofens 25, 225 hindurch. Die Rollen 35 (Fig. 12), die z.B. die Charge vor deren Sintern tragen, sind in der Trocken- und Vorheizkammer 31 vorhanden, und können größere Abstände zwischen sich einschließen, als die Rollen 36. Mit solchen größeren Abständen kann jede Rolle 35 außerhalb des Ofens durch drei Zwischenfäder 70a, 70b, 70c zusammenarbeiten. Diese laufen auf Wellen 71, die in die Außenwände 44 hineinragen. Die Achse eines jeden untenliegenden Zwischenrads 70c liegt vertikal unterhalb der Rolle 35 und trägt diese.

Ein unendlicher, aus Stahl bestehender Gurt 72 läuft zwischen dem Zwischenrad 70c und der dazugehörigen Rolle 35 zum nächsten Rollenpaar und so weiter und bildet einen synchronen Antrieb für alle Rollen 35. Der gleiche Gurt 32 läuft auch unterhalb der Rollen 36 hindurch (Fig. 11) und zwar zwischen dem Endstück der Rolle 36 und dem zugeordneten Rad 73c, das darunter läuft.

Da die Rollen 36 näher zusammenliegen, können sie mit einem weiteren Rad 73b in Eingriff stehen, das zwischen dem erstgenannten Rad und der Peripherie der benachbarten Rolle 36 oberhalb der axialen Ebene dieser Rollen 36 liegt. Solche

P 109/3 DE - a«?

Räder 73b bewirken eine synchrone Bewegung des Gurts 72 mit den Rollen 36. Die außenliegende Rolle 36 hat ein äußeres Zwischenrad 73a, das sich jeweils über die Rolle 36 im Abstand zu den weiteren Zwischenrädern 73b, 73c befindet.

Der Gurt 72 läuft um eine Antriebsrolle 74 außerhalb des Bereichs der Rollen 35 und 36 herum. Ein Motor (nicht dargestellt) treibt den Gurt 72 an. Rollen 135, 136 haben einen ähnlichen Antrieb. Der Ofen 80 ist mit einem ähnlichen Antrieb für seine Rollen ausgestattet. Die Antriebe können auf beiden Seiten des Ofens angeordnet sein, so, daß die Rollen auf einer oder beiden Seiten angetrieben werden.

An bestimmten Stellen entlang des Transportweges der Stränge 20, 120 des Beschickungsmaterials kann es wünschenswert sein, bei Ausdehnung oder Zusammenziehen der Stränge einer oder mehrerer der Rollen, wie z.B. den Rollen 35, 36, 135, 136 einen Leerlauf zu gestatten. Dies kann dadurch geschehen, daß das entsprechende Rad oder die Räder 70c und/oder 73c seitlich nach innen oder nach außen verschoben werden, so daß sie außer Eingriff mit dem Gurt 72 gelangen.

Nachdem die geblähten Stränge 20a und 120 aus dem Ofen 25 herauskommen und nach Aufbringung der Glasur 62 auf die Oberfläche des Materials laufen die Stränge 20a, 120a in einen Glühofen 80 hinein. Dieser ist, wie der Ofen 25, in zwei Abteile aufgeteilt, dessen erster eine Abkühlkammer 81 und dessen andere Heizkammern 82a, 82b, 82c darstellen. Der Glühofen 80 umfaßt eine vordere Wand 83, zwischengeschaltete Abschnitte 84a, 84b, 84c, 84d und eine rückwärtige Wand 85. Zusätzlich hat er vordere Seitenwände 86 und hintere Seitenwände 87 sowie einen Deckel 88 und einen Boden 89.

Rollen 87 und 187 bilden ein horizontales Förderband für die Stränge 20a, 120a in der ersten Kammer 81. Rollen 88, 188 bilden ein horizontales Förderband in der zweiten Kammer 8.2. Die vordere Wand 83 ist mit Durchgängen 90, 190 versehen, durch die entsprechende Stränge 20a, 120a in die Kammer 81 hineinlaufen. Die Abschnitte 84a, 84b, 84c, 84d sind mit Durchgängen 91, 191 versehen, durch die die Strände 20a und 120a von der Kammer 81 in die nachfolgenden Kammern 82a, 82b, 82c, 82d hineinlaufen. Die hintere Wand 85 ist mit Durchgängen 92, 192 versehen, durch die die Stränge 20a, 120a von dem Ofen 80 herauskommen.

Zusätzliche, seitliche Rollen 93, 193 bilden horizontale Förderbänder für die abgekühlten Stränge 20a, 120a, die aus dem Glühofen 80 austreten.

Zum Zweck rascher Abkühlung der Stränge 20a, 120a in der Kühlkammer 81 (Fig. IC, Fig. 7) ist ein Zwangsluftkühlsystem 119 vorgesehen. Dieses System 119e umfaßt drei quer angeordnete Böden 95, 96, 97 und eine Bodenplatte 98 in der Kammer 81. Die Platte 95 war oberhalb des Strangs 120a angeordnet; die Platte 96 unterhalb des Strangs 120a und der Rollen 187; die Platte 97 oberhalb des Strangs 20a und unter der Platte 96: Platte 98 unterhalb des Strangs 20a und den Rollen 87 und die Platte 99 unterhalb der Platte 98. Die Platten 96, 97 bestehen aus querliegenden Kehlen und Erhöhungen zur Anpassung an die Rollen 87, 187. Die Platten 95, 96, 97, 98 sind perforiert oder durchlöchert.

Dementsprechend bilden die Platte 95 und die obere Begrenzung des Ofens 80 einen oberen Raum, die Platten 96 und 97 bilden einen mittleren Raum und die Platten 98, 99 einen unteren Raum. Diese Räume sind mit der Ausgangsseite des Gebläses

P 109/3 DE -Ä- 30 5 02 A 8

über eine Leitung 101a und eine Sammelleitung 101 verbunden, so daß Kühlluft in die Räume und auf die Oberseiten der Stränge 20a, 120a geleitet wird, wie durch Pfeile in Fig. 7 angedeutet.

Abluft wird aus der Kammer 81 über Leitungen 102 abgeführt, die von der gegenüberliegenden Seite des Ofens in Höhe der Stränge 20a, 120a wegführen. Diese Leitungen 102 führen zu einer Abluft-Sammelleitung 103, die mit einem Schacht 104 in Verbindung steht. Eine gemeinsame Abluftleitung 105 ist über eine Leitung 106 mit dem Schacht 105 verbunden.

Eine Querleitung 107 führt von dem Schacht 104 über ein T-Stück 108a zur Zuluftseite des Gebläses 100. Die andere Leitung 108b ist mit dem T-Stück 108a verbunden und führt zur Atmosphäre. Durch Einstellung einer Zugklappe 108 im T-Stück 108a wird das Verhältnis von Frischluft zu rückgeführter Luft eingestellt, so daß der Kühleffekt für die Stränge 20a, 120a in der Kammer 81 einstellbar ist.

Der Glühofen ist aus einer Reihe Kammern 82a, 82b, 82c, 82d ähnlich der Kammer 81 aufgebaut und ist mit individuell einstellbaren Luftumlaufsystemen 119a. 119b, 119c, 119d identisch dem System 119e versehen. Alle Schächte, wie z.B. der Schacht 104, führen zu der gemeinsamen Leitung 105, die dort vorhandene Wärme wird in dem Industriebetrieb anderweitig weiterverwendet oder als vorgewärmte Luft für die Brenner eingesetzt.

Nach dem Verlassen des Glühofens 80 werden die Stränge 20a, 120a quer durchgeschnitten, so daß rechteckige Stücke entstehen. Diese in der Größe von etwa 121,92 cm χ 243,84 cm werden nach Wunsch auf Länge geschnitten. Die Bearbeitung

^P109/3DE

der Kanten, einebnen von Flächen und das Schneiden in kleinere Stücke wird je nach Erfordernis durchgeführt. Dachziegel werden mit Verankerungsverbindungen versehen.

Entlang der Längserstreckung der Stränge 2O₄ 120, besonders der Stränge 20a, 120a werden vertikal angeordnete Führungsrollen 121 eingesetzt, die auf gegenüberliegenden Seiten des betreffenden Strangs 20, 120, 20a, 120a so angebracht, daß die Stränge durch den jeweiligen Ofen 25 bzw. 80 hindurchgeleitet wird.

In Fig. 8 und 9 ist ein Ofen 225 gezeigt, der identisch zu dem Ofen 25 ist, mit Ausnahme von vertikal ausgerichteten Führungsrollen 280 und den Antriebseinrichtungen hierfür. Der Ofen 225 umfaßt Innenwände 238, Außenwände 244, Horizontalwände 245, 246, ein Dach 241 und einen Boden 242 sowie Rollen 235, 236, 335, 336 zur Aufnahme und zum Transport der Stränge 220 und 320 über die Vorheizkammer 231 und die Heizkammer 232. Letzterer wird Brennstoff über Düsen 240 zugeführt.

Wie aus Fig. 8 und 9 zu sehen, ist eine Anzahl in Transportrichtung auf Abstand angeordneter, paarweise vertikal ausgerichteter Führungsrollen 280 im Ofen 225 vorgesehen, die zwischen den Rollen 235, 236, 335, 336 horizontal ausgerichtet sind. Die Rollen 280 sollen die Stränge 220, 320 auf ihrem Transportweg durch den Ofen 225 führen. Die Enden der Rollen 280 ragen durch entsprechende Öffnungen in dem Dach 241 und dem Boden 242 des Ofens 225 hindurch. Die Bodenbereiche der Vertikalrollen 280 sind drehbar gelagert und abgestützt durch Lager 281. Die oberen Enden der Rollen 280 laufen durch Lager 282 hindurch und ragen aus ihnen hervor.

Die oberen Enden der Rollen 280 haben Zähne 283, die in eine unendliche Kette 284 eingreifen, die die Rollen 280 in jeweils entgegengesetzte Drehrichtung versetzen und im wesentlichen mit gleicher Geschwindigkeit drehen, wie die Rollen 235, 236, 335, 336.

Die Wahl des Abstandes der Rollen 230 ist eine Frage der Zweckmäßigkeit; sie sollten aber ausreichend nahe zusammenstehen, um ein seitliches Ausweichen des Strangs 220 oder 320 zu verhindern. Die Öfen 80, 25 können nach Wunsch mit den Rollen 280 ausgestattet werden.

Drittes Ausführunqsbeispiel

Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 13A, 13B, 13C, 14, 15, 16, 17 weist einen über mehrere Stufen laufenden Extruder aus rechteckigen, vertikal angeordneten Trichtern 310, mit nach unten laufenden Seitenwänden 312, 412 auf, die durch dreieckige Endwände 311, 411 und Andrückrollen 313, 313a, 313b, 319, 413, 413a, 413b, 419 gebildet sind.

Die angetriebenen Andruckrollen 313, 313a sind an gegenüberliegenden Seiten der Ausgabeöffnung des Trichters 310 angeordnet und mit Endrollen 319 kombiniert, die das Beschickungsmaterial zu einem kompakten, rechteckigen, nach unten laufenden Strang zusammenpressen. Demgemäß stehen die Achsen dieser Rollen 313, 313A und die Achsen der Rollen 319 in einer gemeinsamen, horizontalen Ebene.

Die weiteren Andruckrollen 313b laufen unterhalb der Rollen 313 mit ihren Achsen parallel zu den Achsen 315 der Rollen 313, 313a. Die Rollen 313 und 313b arbeiten zusammen und drücken sowie transportieren einen Strang horizontal. Eine

gebogene Platte 317, konzentrisch zum Umfang der Rollen 313 angeordnet, bildet eine Zwischenkammer. Die Platte 317 erstreckt sich von der inneren Peripherie der Rollen 313a zu der benachbarten inneren Peripherie der Rolle 313b und wirkt als Führungsmittel für die Außenfläche des Strangs. Dementsprechend verleihen die Rollen 313, 313a dem Strang aus Ton eine anfängliche zusammengedrückte Gestalt nach unten zu döii Rollen 313, 313b, die nochmals und nachfolgend zusammendrücken und den Strang horizontal ausrichten. Zusätzliche, gegenüberliegende Rollen (nicht dargestellt) können in nachfolgenden Stufen mit den Rollen 313, 313a, 313b zusammenarbeiten, den rechteckigen Strang 320 auf gewünschte Länge zusammendrücken und transportieren und horizontal auf eine Gleitplatte 317a bringen, die außerhalb der daneben befindlichen oberen Peripherie der Rolle 313b angeordnet ist. Die Rollen,318 transportieren den Strang 320 in den horizontalen Ofen 325 durch eine Öffnung 309 auf der Vorderseite oder den vorderen Eingang 326, worauf ein zellenartiges Produkt aus der Öffnung 360 am Ausgang 317 des Ofens 235 herauskommt.

In den Trichter 310 wird eine vorgemischte Rohware oder ein Rohmaterial aus einer Mischung von Ton, Wasser und kohlenstoffhaltiges Material, wie oben beschrieben, zugeführt.

Der Trichter 410 hat einander identische Stirnwände 411, Seitenwände 413, Rollen 413, 413a, 413b, 419 und die gebogene Platte 417, eine Gleitplatte 417a und eine Heizeinrichtung zur Ausgabe eines horizontal ausgerichteten Strangs 420 rohen Tonbeschickungsmaterials, identisch zu dem oben beschriebenen Strang 320.

Der Strang 320 wird in eine Zone zum Überziehen befördert, wo eine Glasur oder eine Überzugsmasse auf die Oberseite des

Strangs 320 aufgesprüht wird, was durch eine Düsenvorrichtung 329 mit einem horizontal ausgerichteten Schacht 329a geschieht, der eine Vielzahl von nach unten gerichteten Düsen 329b enthält. Unter dem Strang 320 ist eine weitere Düsenanordnung 329c, eine Gruppe von Düsen 329d vorgesehen, gehalten durch einen seitlich hervorstehenden Schacht 329e. Die Düsen 329d geben auf den Boden und vielleicht auch auf die Seiten des Strangs 320 ein Mittel ab.. Dieses ist vorzugsweise ein Gleitmittel, bestehend aus rohem, hochtemperierten Ton und Wasser und ist ausreichend fließfähig, um durch die Düsen 329d hindurchzulaufen.

Düsenvorrichtungen 429 und 429c, ähnlich den Düsenvorrichtungen 329, 329c sind für den Strang 420 vorgesehen.

Die zwangsgetriebenen Rollen 318 und 418 schicken die Stränge 329, 420 durch Öffnungen 309, 409 in den Ofen 325 hinein. Horizontal angeordnete, angetriebene Rollen 335 übernehmen den Strang 320, und horizontal ausgerichtete, angetriebene Rollen 435 übernehmen den Strang 420. Die oberen Mantelflächen der Rollen 335 und 435 bilden parallele, horizontal ausgerichtete Förderbänder, die die Stränge 320, 420 mit gleichmäßigen Geschwindigkeiten durch den Öfen 325 transportieren, die Rollen 335, 435 sind wie aus den Fig. 11 und 12 hervorgeht angetrieben.

Der Ofen 325 ist mit einer Vielzahl horizontal ausgerichteter perforierter Platten 330a, 330b, 330c, 330d ausgestattet, die den Ofen 325 über seine Länge in eine Vielzahl von Kammern aufteilen, abwechselnd in Heizkammern und Kammern mit Perforierungen, die Heizkammern erstrecken sich als längliche Kammern 347a, 347b, 347c. Dementsprechend liegt die obere Kammer 347a oberhalb dem oberen Strang 420: die Zwischenkammer 347b liegt zwischen den oberen Rollen 435 und den unteren

Rollen 335: die untere Kammer 347c liegt unterhalb der Rollen 335. Der Zweck der Heizkammern 347a* 347b, 347c liegt darin, die Stränge 320 und 420 von den Verbrennungsgasen abzuschirmen, so daß die Stränge in einer neutralen Atmosphäre liegen, mindestens während einer Dauer, in der die Temperatur der Stränge oberhalb von 426,66 C liegt.

Die perforierten Platten 330a, 330b bilden dementsprechend zwischen sich eine rohrförmigen obere Kammer 431, und die Platten 330c, 33Od, die untere Kammer 331 innerhalb denen Rollen 435 und 335 und die Stränge 420, 320 angeordnet sind. Die perforierten Platten 330a und 330c sind leicht geneigt, so daß der letzte Bereich der Kammern 331, 431 sich zunehmend zum jeweiligen Ausgang 360 bzw. 460 hin weitet, und die entsprechenden Abschnitte der Kammern 347a, 347b laufen zunehmend in Richtung auf das Ende 327 zusammen.

Die Platten 330a, 330b, 33Oc, 33Od sind vorzugsweise aus Platten geschmolzener Tonerde gebildet, die Temperaturen im Ofen 325 bis hinaus zu 1284,22°C erlauben. Zur Herstellung solcher Platten sollte die Tonerde für den Ofen 525 mit einer Tonerde- oder Sandglasur über die obere Fläche gebracht und dann nach dem Aufheizen sollte die Glasur für das geschäumte fertige Produkt aufgesägt werden. Eine Folge von geschmolzenen Tonerdeplatten, die von Seite zu Seite quer im Ofen liegen, bestimmt die Platten 330a, 330b, 330c, 330d. Die einge-

bauten Platten sollten zunächst bis auf 1260⁰C aufgeheizt werden. Bei dieser Temperatur ändern die Platten langsam ihre Struktur und bilden Cristobaline (cristobalite) Kristalle, die eine geringere Tendenz haben, bei höheren Temperaturen durchzuhängen. Danach können höhere Temperaturen bis hinauf

zu 1482,22°C verwendet werden.

Die Rollen 335, 435 ragen durch Seitenwände 344 des Ofens 325 hindurch, deren Enden werden von Rädern oder Rollen 370a, 370b, 370c gestützt und werden über Riemen 372 angetrieben, wie oben anläßlich des vorhergehenden Beispiels beschrieben.

Versetzt angeordnete Treibstoffdüsen 340a, vorgesehen in etwa der letzten Hälfte, richten ein brennendes Luft-Gas-Gemisch quer über die obere Kammer 347a zu deren Erhitzung, während gleichermaßen versetzte Düsen 340b, 340c das Gleiche hinsichtlich der mittleren Kammern 347b und 347c bewerkstelligen. Leitungen 300 führen Luft über Leitungen 301 den Düsen 340a, 340b, 340c zu. Gas- oder Ölleitungen 302 und Leitungen 303 dienen der Brennstoffzufuhr.

Am Eingang des Ofens 325 ist eine Absaugvorrichtung, identisch derjenigen nach Fig. 1, vorgesehen. Sie umfaßt einen Äntriebsmotor 52, einen Treibriemen 53, ein Gebläse 41 zum Abzug der Verbrennungsgase von dem Ausgabeende der Kammern 347a, 347b, 347c durch Öffnungen 348a, 348b, 348c und Sammelleitungen und führen die Gase über einen Abgasschacht 354 ab.

Die Stränge 320a, 420a des Beschickungsmaterials (Fig. 13C) werden nach dem Aufblähen und dem Bilden der Zeilstruktur unter die Vorrichtungen 363, 463 zur Aufbringung der Glasur geführt und zum Glühofen 380 mit nachfolgenden Kammern, die Luftsysteme 419a, 419b, 419c, 419d haben, der Ofen ist identisch zu dem Ofen 80.

Die in den hinteren Innenräumen des Ofens durch Betrieb der Brenner 340a, 340b, 340c entstehenden Abgase werden nach vorne auf die Vorderseite des Ofens 325 geführt und abgezogen, von wo aus die Stränge im Gegenstrom bewegt werden. Dementsprechend werden die Stränge 320, 420 nach und nach

getrocknet, dann vorgeheizt, dann geschmolzen und gebläht und bewegen sich durch den Ofen.

Beim vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 18A und 18B wird ein rechteckförmiger Ofen 525 mit nebeneinander liegenden, frei drehbaren Rollen 535 und angetriebenen Rollen 536 eingesetzt. Die Rollen 535 übernehmen von einer Rampe oder Plattform 510 eine Charge 520, die auf einer Pfanne 521 läuft. Diese wird durch einen hydraulisch betätigten Zylinder 522 durch die Zulauföffnung 509 in einer Vorderwand 526 in die Feuerungskammer 531 des Ofens 525 hineingeschoben. Die Pfanne 521 wird durch eine rollende Platte, gebildet durch horizontale Stützrollen 521 übernommen, und durch Anschieben durch nachfolgende, ähnliche Pfannen 521 mit ihrem Beschickungsmaterial 520a angeschoben, wenn solche Pfannen danach durch den Zylinder 522 in den Ofen 525 geschoben werden.

Der Ofen 525 wird durch Brenner (nicht gezeigt) wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen aufgeheizt, und die Verbrennungsgase werden über ein Gebläse 551 und einen Abzugsschächt 554 abgezogen, die Abgase werden über Abgasöffnungen 548 abgesaugt. Die Pfanne 521 erreicht die Rollen 536 am Ausgang des Ofens 525, die, sofern angetrieben, die Pfanne durch eine kurzzeitig offene Öffnung 560 (sie fluchtet mit der Öffnung 509), wenn eine vertikal gleitende Tür 561 des Ofens 525 durch einen Zylinder 562 in die in Fig. 18B in strichpunktierten Linien zu sehende Lage gebracht wird.

Ein (in der Zeichnung nicht gezeigter) Motor treibt über einen in einer Richtung wirkenden Antrieb alle Rollen 536 an, so daß ein gewisser Widerstand entlang der Rollen auftritt. Dieser bildet einen zurückwirkenden Druck der die nebeneinander liegenden Pfannen 521 auf den Rollen 535, 536 einander an-

3^

stoßen läßt.

Ein verschwenkbarer Finger oder Schaltarm 563, befestigt an einem Schalter 564 (Fig. 18B) steuert den (nicht gezeigten) Antriebsmotor für die Rollen 536 und den Servomotor 562, so daß die Tür 561 offen ist, wenn der Arm 563 in Richtung auf die Tür 560 bewegt ist, was durch die zellartige Charge 52Oa bewirkt wird, und die Rollen 536 werden danach so bewegt/
daß eine Pfanne 521 von dem Ofen 525 ausgegeben wird. Danach wird die Tür 561 geschlossen, und ein weiterer Vorgang kann beginnen.

Die Brennstoffdüsen (in der Zeichnung nicht gezeigt), die
gleich wie die Brenner 40, 340a, 340b, 340c aufgebaut sind, heizen den Ofen 525 auf.

Die Pfannen, wie z.B. die Pfanne 620 (Fig. 19) können wie
die Pfanne 520 eingesetzt werden, oder die Pfanne, wie z.B. die Pfanne 720 (Fig. 20, 21, 22) können eingesetzt werden
wie die nachfolgenden Pfannen, wie z.B. die Pfanne 520. Die Pfannen 620 und 720 können tatsächlich gemischt werden.

Der Trog (Fig. 19) oder Pfannen 620 umfassen gegenüberliegende Teile 521 und eine Anzahl Zwischenteile 622. Diese

bilden ein kanalfönr.iges Teil mit flachen, rechteckf örmigen Bodenplatten Bodenplatten 623 und nach oben stehenden, gegenüberliegenden, auf Abstand gehaltenen, parallelen, rechteckigen Seitenplatten 624, die von gegenüberliegenden Kanten der Bodenplatte 623 wegragen.

Die Endteile sind auch kanalförmig gestaltet und haben eine rechteckige Bodenplatte 625 und Seitenplatten 626. Ein Ende ist durch eine rechteckige Endplatte 627 geschlossen.

Bei Anwendung werden die Teile 624, 625 dadurch zusammengebaut, daß sie auf einer Plattform 510 zusammengesetzt werden und eine Pfanne 620 bilden, geschlossen an den Seiten und am Boden. Die Tonerdecharge von rohem Sand, Wasser und kohlenstoffhaltigem Material wird in die Pfanne 620 eingefüllt, und der Zylinder 522, also ein Servomotor, wird verwendet, um eine Pfanne 620 nach der anderen in den Ofen zu stoßen.

Die Platten 623, 624, 625, 626, 627 werden aus einzelnen Platten feuerfesten Materials gebildet, d.h. aus Kohlenstoff, wie z.B. Koksstaub oder Kohlegranulat gepreßt. Pech oder Teer kann als Binder für den Koks oder die Kohle verwendet werden und als Klebstoff zur Verbindung der Kanten.

Wenn der Sand im Ofen 525 schmilzt, hält die Charge die Segmente oder Abschnitte 622, 623 solange zusammen, bis die Charge nach dem Schmelzen und der Zellbildung abgekühlt ist. Die geschmolzene Tonerde kann sehr rasch abgekühlt werden und braucht nicht einem Glühvorgang ausgesetzt zu werden. Dementsprechend ist.kein Ofen nötig. Äußere Rollen 566 nach den Rollen 536 bringen die Tonerde zu einem Bereich, wo sie kühlt, und die Abschnitte 621 und 622 werden für die Wiederverwendung entfernt.

Eine weitere Form einer segmentierten oder in Abschnitte aufgeteilten Pfanne 720 (Fig. 20, 21, 22) umfaßt eine Anzahl aneinander stoßender, flacher, rechteckförmiger Bodenplatten 723 und Endplatten 723a, die mit einem gepreßten oder zusammengedrückten, rechteckförmigen Prisma oder einem rechteckigen Block 724 aus Tonerde vervollständigt sind. Eine herkömmliche Presse (in der Zeichnung nicht gezeigt) kann dazu verwendet werden, jeden Block 724 auf seine dazugehörige

P 109/3 DE ■■- J4- - ■■^«■r-«^'/ A

Bodenplatte 723 oder 723a zu drücken, oder die Blöcke können separat gepreßt und dann auf die Grundplatte gebracht werden. Die äußeren oder seitlichen Ende 725 des Blocks 724 sollten gegenüber den Kanten 726 der Bodenplatte 723 zurückstehen. Die Seiten 727 eines jeden Blocks 723 sollten so enden, daß sie mit den Seitenkanten 729 fluchten. Die Außenkanten 729a der Endblöcke 724a sollten gegenüber den Außenkanten 729a oder Endplatten 726a zurückstehen.

Dementsprechend haben die Platten 723, 723a nach dem Zusammenbau äußere Bereiche, auf denen längliche Seitenstäbe 730, jeweils parallel zueinander, und Endstäbe 731, jeweils parallel zueinander (Fig. 20) angeordnet sind, hierdurch ergeben sich Elemente eines entfernbaren Rands, der auf den Platten 723, 723a aufliegt (Fig. 21), jedoch nicht dort befestigt ist. Die Stäbe 730 erstrecken sich über die Länge der nebeneinander liegenden Platten 723, 723a, die Stäbe 731 liegen zwischen den Enden der Stäbe 730.

Nach Zusammenbau hat die Pfanne 720 die einzelnen Blöcke 723, 723a, die aneinander anstoßen. Diese schmelzen als Tonerdecharge unter Zellbildung zusammen, während sie den Ofen 525 durchlaufen.

Vertikale Stützrollen 580 (Fig. 22) die in Abständen im Ofen 525 angeordnet sind, führen die Pfannen, wie z.B. Pfanne 720, durch den Ofen 525, die Rollen 580 verhindern ein Ausweichen der Stäbe 730 und der Stäbe 731.

Die Elemente, besonders die Platten 723, 723a und die Stäbe 730, 731 können auf ganz einfache Weise von dem monolytisehen, rechteckigen Produkt nach Zellbildung,.verschmelzen und nachfolgender Abkühlung abgestreift werden. Dementsprechend wird

eine kleine Presse (nicht gezeigt) dazu benutzt, sehr lange, zellartige, geschmolzene Tonerdeprodukte zu verarbeiten.

Die Pfannen 620 und 720 sind nicht teuer und in ihrer Größe wählbar. Man nimmt an, daß sie einem, zwei oder drei Verwendüngen widerstehen werden. Aus einem kohlenstoffhaltigen Material oder aus Kunststoff bestehend, können sie Sauerstoff und Wasserdampf aufnehmen. Daher wirken sie als Absorptionsmittel um die Charge, und wenn die heißen Pfannen und die Chargen in die Atmosphäre zurückgelangen, reagieren sie mit der freien Umgebungsluft.

Weil die Pfannen eine Verwendung von Brennstoff, wie z.B. Gas, Öl oder festen Brennstoffen erlauben, also Holz oder Kohle, entsteht im Ofen als Verbrennungsrückstand auch Wasserdampf. Diese Verbrennungsreste werden durch Reaktion mit den Kohlenstoffpfannen beseitigt. Bei jedem Ausführungsbeispiel, wo eine Toncharge oder eine Tonerdecharge eingesetzt wird, und sofern der Ofen 25, 525, 325,etwa 12 m lang ist, wird der Durchsatz durch den Ofen so gewählt, daß sich ein Durchlaufen des Ofens je nach Dicke der Charge in etwa10 bis 60 min ergibt. Dementsprechend läuft eine etwa 0,95 cm dicke Charge mit einer Geschwindigkeit von etwa 61 cm/min voran und bleibt etwa 20 min lang im Ofen, während eine 12,7 cm starke Charge eine Geschwindigkeit von etwa 30,48 cm/ min aufweisen würde.

Die Abstände der Rollen im Ofen ist so zu wählen, daß ein unerwünschtes Durchhängen, besonders nach dem Schmelzen der Charge vermieden wird, die dann in einer relativ viskosen Form vorliegt. Dementsprechend sollte im hinteren Bereich des Ofens dafür Sorge getragen werden, daß die Rollen-Abstände weniger als etwa 12,7 cm, gemessen von Rollenmitte zu Rollenmitte, aufweisen. Dementsprechend wird die Dicke der Charge

variieren. Wenn die Charge dünn ist, etwa 0,95 cm, können die Rollen etwa 3,81 cm auseinanderliegen, und wenn die Charge dick ist, z.B. 12,7 cm dick, können die Rollen etwa 10,16 cm auseinanderliegen.

Vor der Schmelzzone im Ofen sind die Stränge ausreichend selbsttragend für Rollenabstände von etwa 15,24 cm bis 154,83 cm.

Die auf den Platten oder Pfannen aufliegenden Chargen haben das Problem des Durchhängens nicht, da die Kohlenplatten eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen. Die Rollen sollten aber in ausreichender Anzahl vorhanden sein, um ein Segment einer Pfanne mit zwei oder mehr Rollen zu unterstützen.

Näher zusammenstehende Rollen führen zu mangelhafter Auflage zwischen den Rollen.

Mit konventionellen, feuerfesten Materialien ist es schwierig, eine Wandtragfähigkeit oberhalb der Rollen zu erreichen, weil wegen der thermischen Ausdehnung eine Bewegung, insbesondere bei mehrfachen Platten und perforierten Öfen stattfindet. Aus diesem Grund ist der Ofen aus geschmolzener Tonerde immer dann aufgebaut, wenn keine höhere Temperatur als 1482,22 C auftritt und tragende Wandteile auf den kalten Seiten vorhanden sind. Feste oder zementierte Schichten brechen nicht auf, wegen der unterschiedlichen Ausdehnung.

Bei üblichen Temperaturen in der Heizzone wird die geschmolzene Tonerde das Bestreben haben, rechtzeitig kristallähnliche Strukturen aufzubauen, wodurch eine thermische Ausdehnung unterhalb etwa 315,55 C auftritt. Die Öfen werden normalerweise über Monate hinaus bei voller Temperatur betrieben, und

P 109/3 DE '"'-&

hierbei ist es einfach, die Teile oberhalb der vorerwähnten Temperatur durch geringe Feuerung zu halten.

Verfahren

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist die Arbeitsweise oder das Verfahren der Vorrichtung ersichtlich. Eine Charge, die zufriedenstellenderweise zu einem geschäumten oder geblähten Tonprodukt gefertigt wird, wird aus 100 Teilen Ton, etwa 6 bis 15 Teilen Wasser und 1/20 bis etwa 2 Teilen verfügbaren Kohlenstoff in kohlenstoffhaltigem Material hergestellt. Dies ergibt eine feuchte Toncharge oder Mischung.

Die Tone, die ich als geeignetes Rohmaterial herausfand, sind Ton aus Tonschichten, klumpige Tone, Kaolin, Tönschiefer und Bentonit. Andere tonartige Materialien sind für mein Verfahren nützlich, die Anforderung an die Qualität bezieht sich auf kleine Korngröße des Materials, und die Fähigkeit, in eine undurchdringliche Masse zu sintern. Dementsprechend sind Tone und tonähnliche Materialien mit einer Korngröße von kleiner als 2 Jj besonders nützlich für mein Verfahren. Solche Tone werden in der Natur in steinähnlicher Forin gefunden; sie sollten in Granulatform zerkleinert werden, so daß sie durch ein 6-Maschen-Sieb hindurchpassen.

Es gibt unzählige organische oder Kohlenstoffverbindungen, die als kohlenstoffhaltiges Material für mein Verfahren geeignet sind. Sie müssen aber in Wasser löslich sein und müssen bei Erhitzung verkohlen. Daher können Zucker oder Natrium-Lignit ( Orzan A) als sehr geeignete, kohlenstoffhaltige Materialien eingesetzt werden.

Geringe Mengen kohlenstoffhaltigen Materials werden verwendet, selbst organische Materialien, die im Ton selbst vorhanden sind, so daß der insgesamt vorhandene Kohlenstoffgehalt ein*-

P 109/3 DE -*θ

schließlich der hinzugefügten Kohlenstoffteile 2 Teile/100 Teile Ton ausmacht.

Eine weitere, zu einer geschäumten, geschmolzenen Material verarbeitbare Charge besteht aus Tonerde, einem kohlenstoffhaltigen Material und Wasser.

Ein verwendbares Tonerde-Rohmaterial besteht aus sedimentartigem Quarzit, der in der Natur in reiner Form vorkommt, mit einem Kristalldurchmesser von etwa 10 Mikron und weniger, vorzugsweise zwischen 5 und 10 Mikron, und vernachlässigbarem Interkristallinenmaterial. Ein vorzugsweise verwendbares Tonerde-Rohmaterial enthält mindestens 99 % SiO₂ auf Oxidbasis. Ein solches Tonerde-Rohmaterial kann z.B. in Arkansas, Illinois und Kalifornien abgebaut werden und enthält die folgenden chemischen Bestandteile:

Tabelle I

Prozent 99,2

^Fe2°3 .0,10

Al₂O₃ 0,14

CaO 0,05

TiO₂ 0,01

MgO 0,03

Alkalische Bestandteile 0,27

Verlust beim Erhitzen 0,20

In der Praxis wird das Quarzitmaterial nach Gewinnung in der Mine zerkleinert und muß durch ein Gitter der Größe 6 hindurchgehen. Wenn eine reinere Form von Tonerde gewünscht wird, wird Tonerdemehl aus feinem Quarzitsand oder Kies verwendet. Die Hinzufügung von kolloider Tonerde verbessert die Oberfläche des Quarzits, dies wird weiter unten noch erläutert werden.

Die Charge wird gebildet durch Mischen von 1000 Teilen Tonerde und 1/2 bis 4 Teilen Kohlenstoffs in lösbarem, kohlenstoffhaltigem Material und ausreichend Wasser, damit das lösbare Kohlenstoffmaterial und die kolloidale Tonerde gemischt werden können. Hierfür sind etwa 50 bis 100 Teile Wasser zu empfehlen. Die Tonerdecharge muß auf Platten gebracht werden, die aneinanderstoßend durch den Ofen 25 befördert werden oder als Stränge 20, 120.

Eine andere Erscheinungsform des Tonerde-Rohmaterials ist Kieselgur als eine sehr poröse Form von Tonerde und schäumt sehr einfach. Es handelt sich dabei aber nicht um eine reine Form von Tonerde und die WiederStandsfähigkeit gegenüber Säuren macht diesen Stoff weniger geeignet.

Während des Verfahrens entweder mit einer Toncharge oder einer Tonerdecharge wird die Charge unter geringem Druck durch eine Presse oder Rollen zusammengepreßt, z.B. durch Rollen 13, 19. Die Toncharge wird in Strängen 20, 120 extrudiert. Die Tonerdecharge erfordert aber Tragplatten oder Träger 200 entlang ihrer unteren Fläche.

Die Tragplatte 200 ist entbehrlich und wenn eine solche Platte verwendet wird, wird sie in der gleichen Presse gemacht, in der die Charge zusammengepreßt wird. Die Platte 200 wird aus einem Binder und Kunststoffmaterial hergestellt. Sie wird vor-

ρ 109/3 de - 4β - 30502Λ8

zugsweise aus einem Binder und einem kunststoffhaltigem Material, wie z.B. Teer und Koksauszügen oder Teer und Kohlenruß hergestellt, dies ist aus der Kohlenherstellung bekannt. Die Platte 200 wird aus einer Aluminiumfolie oder anderem Material 201 in der Presse 202 (Fig. 10) hergestellt, so daß sie nicht an der aufgeheizten Platte 203 festklebt. Das Aluminium wird im Ofen 25 schmelzen und abbrennen. Falls gewünscht, kann Tonerdesand mit einer Reinheit von Tonerde im Inneren auf der Oberfläche der Tonerdecharge (ohne ein Blasmittel) aufgebracht werden, wodurch eine Glasur beim Erhitzen entsteht.

Wenn die geschmolzene, glasförmige und zellartige Tonerde geschmolzen wird und wenn die nachfolgende Tonerdecharge in der Kammer 32 beim Hindurchlaufen durch die Kammer 32 erscheint, verschmilzt die Tonerde einer Platte 200 mit derjenigen der nächsten, so daß die Charge der Tonerde im Ofen 25 nach und nach zusammenwächst.

Die Platten 200 müssen von dem Strang geschmolzener Tonerde entfernt werden, wenn die zellartige, geschmolzene Tonerde abgekühlt ist.

Wenn die Charge in den Ofen 25 eintritt, ganz gleich ob es sich um eine Tonerdecharge oder eine Tonchärge handelt, wird sie einer Temperatur von etwa 315,5°C ausgesetzt, nach und nach wirken steigende Temperaturen auf sie ein, so daß sie das Ende des Transportwegs in der Kammer 31 erreicht, die

Charge einer Umgebungstemperatur von etwa 10⁰C bis etwa 93,3°C niedriger als die Temperatur der Gase der Heizzone oder Kammer 32 ausgesetzt ist. Die Charge tritt dann in die Feuerungskammer 32 ein, wo die Temperatur gehalten werden sollte, z.B. wie folgt:

Für Schichttonchargen und Betonitchargen 1093,3⁰C bis 1260°C. Für andere Tonchargen 1148,8⁰C bis 1704,4⁰C. Für Tonerdechargen 1648,8⁰C bis 1815,5°C.

In jedem Fall sollen die Temperaturen und die Verwirbelung, die die Hitzeübertragungscharakteristik ausmachen, so sein, daß sie nicht mehr als etwa 65,5°C Temperaturdifferenz zwischen der Oberflachentemperatur der Charge und der niedrigsten Temperatur im Inneren der Charge ausmacht.

Während die Erhitzungszeit und die Temperaturen für jedes Rohmaterial und jede Dicke des Endprodukts variieren, fand ich heraus, daß bei Verwendung von Tonen aus Kalifornien, die in der Gegend von Corona gewonnen werden, und aus denen Dachplatten, 2,54 cm bis 3,81 cm stark und mit einem Gewicht von etwa 24,41 kp/m herstellbar sind und durch 30-minütiges Vorheizen und danach einem weiteren Aufheizen während etwa 30 min bei Temperaturen in der Feuerungskammer 32 von etwa 1171,1°C herstellbar sind.

Das Sintern der Charge erfolgt üblicherweise, wenn sie etwa 37,7°C bis etwa 260⁰C unterhalb dem Schmelzpunkt von Ton oder der Tonerde in der Charge erfolgt. Dementsprechend erfolgt das Sintern größtenteils in der Trocken- und Vorheizkammer

In der Vorheizkammer 32 schwillt und bläht die Charge, weil der Blähvorgang stattfindet und beim Ausgeben aus der Feuerungskammer 32 eine Dichte von 8 bis etwa 100 lbs./cubic foot aufweist und hat eine glasartige, zellförmige Struktur von Zellen meist ohne innere Verbindung.

Bei guten Ergebnissen haben 98 % der Zellen einen Durchmesser von weniger als 2 mm und in vielen Fällen weniger als 1 mm.

Dieser feine Zellaufbau schafft dünne Zellwände, die eine leichte Weiterverarbeitung gestatten.

Wenn das Rohmaterial Tonerde ist, so wird geschmolzenes Tonerdeprodukt hergestellt, es ist nicht notwendig, das Produkt dem Ofen 80 zuzuführen. Statt dessen muß es rasch bis auf etwa 1093,3⁰C abgekühlt werden.

Bei Verwendung aller anderen Materialien muß das Produkt in den Ofen 80 hineingebracht und danach abgekühlt werden. Zum erreichen bester Ergebnisse sollte die Heizkurve experimentell ermittelt werden. Wenn Dachplatten oder -ziegel aus dem Corona-Ton hergestellt werden, eignet sich eine Kurve ähnlich der bei der Herstellung von Glasplatten mit einer Dicke von 0,635 era

Wie oben gesagt, wenn die geschäumten oder zellartigen Tonstränge 20a, 120a die jetzt geschmolzen oder glasartig in den Ofen 80 eintreten, werden sie zunächst rasch im Ofen 81 durch Einleitung von Frischluft heruntergekühlt. Dies reduziert die Temperatur der Stränge 20a, 120a nahezu bis zur Härtetemperatur. Danach durchlaufen die Produkte die Kammern 82a, 82b, 82c, 82d für das Härten, wo die Stränge nach und nach abgekühlt werden und dann mittels Rollen 93, 193 mit einer Temperatur ausgegeben werden, bei er auf den Rollen 93, 193 das Kühlen beendet wird.

Die Geschwindigkeit der Stränge oder Platten durch den Ofen und den Glühofen 80 beträgt etwa 7,62 bis etwa 132,88 cm/min, und der Abstand der Rollen 36,. 136 zu dem Ausgabeende der Feuerungskammer 32 beträgt von etwa 2,54 bis etwa 15,24 cm.

Die Viskosität des Materials während der Zellbildung beträgt etwa 4,8 χ 10 - 5,2 χ 10 P (Poise), und das Material hängt

P 109/3 DE "Τ

zwischen den Rollen nicht durch.

Vom theoretischen Standpunkt aus ist es bekannt (Norton's Text "Refractories"), daß eisenhaltige Tone bei einer Temperatur schmelzen, die 93,33 C unterhalb den Reduktionsbedingungen also unter Oxidationsbedingungen liegen. Dementsprechend verwende ich bei der Herstellung der Toncharge, die die Stränge 20, 120 bildet, im Ton lösliches, kohlenstoffhaltiges Material und Wasser in solchem Verhältnis, daß die Lösung aus kohlenstoffhaltigem Material alle Tonpartikel überdeckt. Beim Zusammenpressen unter niedrigem Druck zwischen 3,4475 und 68,95 bar wird ein Strang von gepreßtem Ton hergestellt, der Ton ist ausreichend lose, so daß bei beginnender Aufheizung die Feuchtigkeit aus der Mischung herausgeht und das kohlenstoffhaltige Gemisch einen sehr dünnen Überzug über alle Teilchen des Tons bildet. Die Kohlenstoff enthaltende Mischung, wie z.B. Zucker wird gleichmäßig über die Masse ver-. teilt und ist vollständig durchmischt mit Partikeln als Überzug. Die weitere Erhitzung des Tonstrangs führt zu einem Sintern, wobei Risse in der Oberfläche auftreten können.

In der Trocken- und Vorheizkammer 31 weist die Atmosphäre aber einen überhöhten Luft- oder Sauerstoffgehalt auf und ist daher eine Oxidations-Atmosphäre. Eine oder mehrere Oberflächen der Stränge 20, 120 werden in dieser Oxidationsbedingung gehalten knapp vor der Verbindung des Strangs oder der Platte bis eine Ausgabe zu kühleren Temperaturen erfolgt. Die Temperatur knapp vor dem Sintern und während des Glühens ist ausreichend hoch, so daß der Kohlenstoff in der Oberfläche bis zu einer bestimmten Tiefe des Tons herausgebrannt wird. Eine Schale mit einem hohen Schmelzpunkt wird teilweise oder komplett um den Strang 20 oder 120 oder die Platte gebildet.

Im Inneren der Charge bestehen aber geringere Bedingungen, weil die organischen oder kohlenstoffhaltigen Materialien vorhanden sind. Deshalb können die Stränge 20 und 120 bei sorgfältig gesteuerten Temperaturbedingungen in der Feuerungskammer 32 so behandelt werden, daß die Außenhaut nicht schmilzt oder zu klebrig wird, um über die Rollen laufen zu können, während der Hauptteil der Charge schmilzt. Wenn der Ton schmilzt, können das Eisenoxid im Ton und der Kohlenstoff auf der Oberfläche eines jeden Partikels sich verteilen, so daß eine Reaktion mit jedem Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid im geschmolzenen Ton stattfindet, wobei der Ton eine große Anzahl geschlossener Blasen bildet.

Wenn ein Gleitmittel auf der Unterseite des Strangs 20 oder 120 oder am Boden und auf der Seite angewendet wird, erfolgt keine Verklebung auf den Rollen. Darüber hinaus bewirkt das Gleitelement, wenn es an drei Seiten angewandt wird, eine Benetzung während des Schäumens oder Bildens von Zellen.

Ich habe auch ermittelt, daß während der Zellbildung in der Feuerungskammer bei gehaltener Temperatur die Viskosität des Tons bei etwa 5 χ 10 P gehalten wird, der Ton ist ausreichend zäh, um an den Rollen zu haften, die ihn tragen, wenn nicht eine Oxidationsschicht vorhanden ist, und er ist ausreichend viskos, so daß das bei Reaktion der kohlenstoffartigen oder organischen Materialien und dem Eisenoxid oder ähnlichen Oxiden entstehende Gas des Tons kleine Blasen hervorruft, die nicht ausbrechen, sondern den Ton ausdehnen und geschlossene Zellen von ausreichender Konsistens bilden. Während der Einstellung des Kunststoffgehalts des Tons wird genügend Gas zugeführt, um die gewünschte Dichte zu erhalten. Die Einstellung der Feuchtigkeit und der Grad des Pressens gibt dem Tonstrang genug Stärke, um über die Rollen zu laufen, aber nicht

P 109/3 » -

eine solche Dichte, die während der langen Trockenzeit bei niedriger Temperatur notwendig ist.

Die Kohlenstoffreduktion des Eisenoxids und anderer sauerstoff reicher Mischungen im Ton ist bei niedrigen Temperaturen möglich; ein wesentlicher Teil der Reaktion wird bis zum Schmelzen der Charge verzögert. Es ist ein wesentlicher Teil meines Verfahrens, daß ein Kohlenstoffüberzug in jeder Minute auch die letzten Teilchen im Inneren der angelagerten Teile des Tons gefördert oder gebrochen überzieht. Wenn der Ton schmilzt und die molekulare Diffusion schneller abläuft, erfolgt die Verbindung des Eisenoxids und dem Kohlenstoff über einen sehr kurzen Zeitraum, und die Reaktion erfolgt rasch. Diese Erscheinung wirkt als eine eingebaute Steuerung zur Gasbildung nach dem Sintern, aber unmittelbar beim Schmelzen.

Einige poröse Brocken von Quarzkristallen werden mit Kristallen oder Teilen fast so klein wie die letzten Teilchen der Tonbrocken gebildet. Kieselgur ist auch Tonerde kleinster Partikelgröße, aber weniger rein als purer Sand. Diese Tonerden, wie z.B. Quarzkristalle oder Kieselgur haben eine größere spezifische Oberfläche als pulverisierter Sand und daher größerer Oberflächen. Dies ist ein anderer Weg zu einer dünneren Schicht eines KohlenstoffÜberzugs und geringerer Dichte von Tonerde und dementsprechend läuft die molekulare Diffusion rascher wegen eines schmaleren Pfads ab. Manchmal reagiert der Kohlenstoff mit der Tonerde zur Bildung von Tonerdekarbid, das danach bei weiterer Erhitzung mit mehr Tonerde reagiert, wodurch Siliziummonoxid und Kohlenstoffmonoxid gebildet werden, die Gase in einem Tonerdekörper oder bei hoher Temperatur Aluminiumsilikat wie klumpigen Ton ausmachen.

Bei meinem vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung geschäum-

ter, geschmolzener Tonerde reinerer Mischung setze, ich Zucker und Wasser einer kleinen Menge handelsüblicher Tonerdelösung zu, die dann mit handelsüblichem Tonerdemehl gemischt wird. Dies schafft eine Dispersion aus Kohlenstoff über eine.größere Oberfläche als es durch Schleifen von Tonerde auf geringe Größe erreicht werden kann.

Das Tonerdemehl hat eine Korngröße von ca. 15 /U Durchmesser, während kolloidale Tonerde nahezu 1000 mal kleiner ist. Dies bedeutet, daß die Oberfläche einer gegebenen Menge kolloidaler Tonerde 1000 mal größer ist als die von Tonerdemehl. Dementsprechend nehme ich etwa 2 Gewichtsteile kolloidaler Tonerde auf 100 Gewichtsteile Tonerdemehl, wobei die effektive Oberfläche des Tonerdemehls um das 20-fache ansteigt. Dies bedeutet einen proportionalen Anstieg der für die Reaktion zur■ Verfügung stehenden Oberfläche von Kohlenstoff und Tonerde. Wenn daher die Charge aus Tonerde, kolloidaler Tonerde und Kohlenstoff im Ofen 25 erhitzt wird, wird der Kohlenstoff in der Tonerde gleichmäßig verteilt, und durch das Überhitzen entweicht die Feuchtigkeit, und der Kohlenstoff reagiert augenblicklich mit dem Silizium und bildet Siliziumkarbid, letzteres reagiert dann mit Tonerde zu Siliziummonoxid und Kohlenstoff monoxid.

Zellförmiges, glasarciges, geschmolzenes Tonerdeprodukt kann auch aus gebrochenen Tonerdeblöcken gewonnen werden/ wie z.B.

aus Quarzitblöcken oder Kieselgur zur Schaffung vqn Ägglomeraten mit einem Durchmesser von weniger als 1,27 cm. Diese gebrochenen Brocken werden mit kolloidaler Tonerdelösung und einer löslichen Kohlenstoffverbindung gemischt, die beim Aufheizen reagiert und in Wasser gelöst ist. Die Lösung wird die Agglomerate durchdringen und die kleinen Teilchen darin umschließen. Nachfolgende Erhitzung wird die Feuchtigkeit austreiben, kolloidale Tonerde und Kohlenstoff, gleichmäßig

verteilt auf die Teilchen, bleiben zurück. Weiteres Heizen wird eine Reaktion zwischen dem Kohlenstoff und der Tonerde sowie zwischen dem Kohlenstoff und dem Sauerstoff hervorrufen, wodurch, eine Zellbildung erzielt wird, wenn die Tonerde schmilzt..

Geeignete, geschäumte Materialien können erfindungsgemäß aus Tonerde, Schiefer, Bentoniten, Kieselgur und Tonerde gewonnen werden. Ton und Schiefer aus Ziegelsteinen, Dachziegel bzw. . -platten und Steinbrüchen in Kalifornien, Georgia und Deutschland haben sich als geeignet herausgestellt.. Solche Tone und Schiefer sollten gebrochen werden, damit sie durch ein Sieb der Größe 6 hindurchpassen.

Quellender Bentonit aus Wyoming und South Dakota und nicht qtuellender Bentonit aus Mississippi und Kalifornien sind für die Herstellung geschäumten Materials gemäß der Erfindung nützlich. Alle diese Tone (Schiefer und Bentonit werden unter dem Begriff "Ton" zusammengefaßt) werden erfolgreich in der folgenden Weise bearbeitet:

Nacheinander werden Zucker und Natrium-Lignit (Orzan A) in Wasser aufgelöst, dann wird Wasser mit Ton gemischt, so daß eine fest gepreßte Masse des Tons entsteht.' In manchen Fällen, da. Ton einen hohen Wassergehalt hätte, wurde er mit trockenerem Ton gemischt, so daß ein Wassergehalt von 6 bis 15 Gewichtsprozent entstand. Sogar wenn nur 3 oder 4 Prozent Wasser mit Ton zugefügt wurde, wurde Zucker oder Natrium-Lignit diesem Wasser zugeführt, bevor es mit dem Ton gemischt wurde.

Die verschiedenen Mischungen wurden mittels flacher Formen in Kuchen gepreßt oder auf Tragplatten gebracht. Die gepreßten Kuchen wurden vor dem Erhitzen getrocknet. Die Kuchen oder

lose Packungen auf Tragplatten wurden einzeln in einen Laborofen gebracht bei einer Temperatur, die etwa so hoch wie beim Schmelzvorgang ist, also zwischen 1121,1 C und 1232,3 C.

Bei allen Tonen erfolgte Zellbildung.

Ich fand heraus· daß manche Tone organische Materialien mit Kohlenstoff enthalten. Diese Materialien sind im Ton fein verteilt und rufen keine Probleme hervor, sie müssen nur berücksichtigt werden. In manchen Fällen entfällt die Notwendigkeit, dem Ton kohlenstoffhaltiges Material zuzufügen. Wenn Tone sehr hohen Gehalt an organischem Material haben, sollten andere Tone zugemischt werden, so daß die Charge etwa 2 Gewichtsprozent organisches Material enthält. Beträgt der Anteil organischen Materials mehr als 2 Gewichtsprozent, dann findet ein zu starkes Blähen statt und es ereignen sich unwägbare Veränderungen im Zellaufbau. Wird ein geringeres Blähen oder Schäumen gewünscht, dann reduziert man das organische Material in der Charge. Dies kann durch Zumischen von anderen Tonen geringeren Gehalts organischer Stoffe geschehen. Der erhaltene, geschäumte und mit einer Zellstruktur versehene Ton ist dann gleichmäßiger ausgebildet und hat eine weniger dichte Zellstruktur. Wenden Chargen mit allen oben erwähnten Tonen, Schiefern, Bentoniten hergestellt, werden dichte, zellartige Stücke guter Gleichmäßigkeit in allen Fällen erhalten, mit Ausnahme dann, wenn zu viele organische Stoffe in der Charge sind.

Zu besserem Verständnis meiner Erfindung sollen die folgenden Beispiele dienen:

Beispiel I

Ein Ton aus Fremont, Kalifornien (Interlocking Tile Co.) der Siebgröße 6 (6 mesh screen) wurde wie folgt gemischt:

So

IOOO Teile Ton

10 Teile Rohrzucker 110 Teile Leitungswasser

Ein 30,48 cm Ziegel wurde durch Pressen mit einem Druck von 6,895 bar auf eine Dicke von 2,54 cm gebracht. Der Ziegel wird 15 min lang einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 371,1°C und danach einer gesteuerten Atmosphäre ausgesetzt, wobei der Ziegel ohne Ausbrennen des vom Zucker stammenden Kohlenstoffs gesintert wird, da die Temperatur bis auf 1093,33°C bei reduzierter Atmosphäre erhöht wird.

Der Ziegel wurde über Rollen mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 j 48 cm/min 20 Minuten lang in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 1148,8°C transportiert bei einer Oxidationsatmosphäre. Die Rollen waren sauber und neu vor diesem Fertigungsgang, und die Fliesen wurden wegen Festklebens gebremst. Die Fliese dehnte sich auf 40,64 χ 40,64 cm aus und hatte eine schwach braune Haut aufgrund der Oxidation. Das Innere war grünlich dunkelgrau und mit Zellen bis auf 30 lbs./ ft durchsetzt.

Es wurden mehrere Durchgänge gemacht und manche Reste geschmolzenen Tons oder Glasur von den verschiedenen Experimenten waren auf den Rollen zu finden und begannen, Teile der oxidierten Haut abzuziehen, sobald das Material weich wurde und Zellen bildete.

Beispiel II

Grüne Fliesen von Beispiel I wurden am Boden und an den Seiten mit einer Lasur von rohem, kalkhaltigem, feuerfestem Ton nach dem ersten Trocknen bestrichen. Diese Fliesen wurden gebrannt

wie in Beispiel I und zeigten eine geringere Neigung, die Rollen zu verunreinigen, aber dort, wo eine Verschmelzung existierte, gab es ein Bestreben, die Glasur und die oxidierte Außenfläche abzuziehen, was so weit gehen kann/bis die Beförderungseinrichtung nicht mehr läuft. Die Fliese dehnte sich später auf 40,64 χ 40,64 mm aus.

Beispiel III

Eine Mischung aus 60 Teilen kalkhaltigem, feuerfestem Ton und 40 Teilen rohem, feuerfestem Ton sowie 10 Teilen Wasser wurde über den Boden eines Tiegels gesprüht und an den Seiten angebracht. Die Gußform wurde dann mit der Charge nach Beispiel I gefüllt, und die Fliesen wurden auf eine andere Weise als nach Beispiel I gepreßt. Diese Fliesen wurden wie in Beispiel I gebrannt und etwa bis zur Erreichung gleicher Dichte zur Zellbildung angeregt. Während die Fliesen in Beispielen I und II sich seitlich auf etwa 40,64 χ 40,64 cm ausgedehnt haben, dehnten sich die Fliesen nach dem vorliegenden Beispiel mehr in ihrer Dicke als in ihrer Länge aus.

Beispiel IV

Ein Gleitmitte wurde aus 12 Teilen feuerfestem Ton und 88 Teilen Tonerdesand sowie 10 Teilen Wasser zubereitet. Diese Mischung wurde für einen Überzug des Bodens der Fliesen nach Beispiel I und ein Verfahren nach Beispiel II eingesetzt. Lief die Fliese mit ihrem Überzug am Boden über die Rollen zum Brennen, wurden nur der Sand solange abgezogen, bis eventuell über den Rollen vorhandene Verschmutzungen, ganz überdeckt waren. Danach konnten diese Rollen eine neue Toncharge übernehmen, ohne daß diese verschmutzt wurde.

sz

Beispiel V

Fliesen ähnlich dem Beispiel I wurden anstatt aus Ton aus Wyoming Bentonit gemacht, der Zuckerzusatz wurde auf 2 Teile gegenüber 1000 Teilen Bentonit reduziert. Bei der Brenntemperatur von 1260°C wurden ähnliche Ergebnisse wie bei den Beispielen I₁ II und III erzielt.

Beispiel VI

Auf dem Boden der Gußform breitete ich Aluminiumfolie aus und brachte eine Trockenmischung aus 2 Teilen pulverförmiger Ölkohle und 1 Teil pulverförmigera Pech von einer Handlung für Gießereibedarf auf. Die Gußform wurde dann mit einer Gasflamme bis zum Schmelzen des Pechs erhitzt und dann zu einer kleinen Platte gepreßt. Dieses Verfahren wurde für die Herstellung weiterer Kohlenplatten mit Stärken von weniger als 0,15 cm bis mehr als 0,317 cm wiederholt. Sie wurden dann abgekühlt und mit einer Charge von 20,32 χ 20,32 χ 2,54 cm dadurch beladen, daß eine Form auf die Platte gebracht, ge~ füllt und von Hand bewegt wurde. Bei diesem Beispiel VI be-, stand die aus klumpigem Mississippi M & D-Ton mit Rohrzucker und Wasser wie in Beispiel I vermischt. Die Probe wurde auf einer Kohlenplatte gebrannt, die unmittelbar von der Raumtemperatur in den Ofen bei einer Temperatur von 1537,7°C hineinläuft, wo sie 20 min lang gebrannt wird. Durch Versuch wurde diese Temperatur ermittelt, bei der eine gute ZeIlbildung erfolgte. Bei allen obenstehenden Beispielen bekamen die zellförmigen Muster, aus dem Ofen in die Kühlluft gebracht, Risse von dem Temperaturschock. Am Ende eines Fertigungsgangs wurden einige Muster in eine Wärmekammer mit bestimmter Abkühlrate gebracht, dies führte zu Mustern ohne Risse.

S3

Beispiel VII

Dies ist eine Wiederholung des Beispiels VI, allerdings wird anstatt Ton gebrochener Kieselgur verwendet. Die Temperatur wurde durch Beachtung des Schmelz- und Zeilbildungsvorgangs eingestellt und auf 1704,4 C festgelegt. Der Zusatz an Rohrzucker betrug 2 %o. Eine gute Zellbildung wurde bei 20 lbs./ ft. erzielt und das Produk
vom Ofen in die kalte Luft.

Beispiel VIII

ft. erzielt und das Produkt bekam keine Risse beim Verbringen

Der Vorgang von Beispiel VII wurde wiederholt, nur der poröse Quarzitblock (siehe Tabelle I) wurde gebrochen und anstatt von Kieselgur verwendet. Die Brenntemperatur betrug etwa 1760 C. Rasches Abkühlen war zufriedenstellend und die Zellbildung war nach etwa 30 min Brennzeit gut. .

Beispiel IX

Die Prozedur der Beispiele VII und VIII wurde angewendet, allerdings bestand die Charge aus reinerer Quarzit-Tonerde, praktisch ein Tonerdemittel, erhältlich in der Körnung 325 (325 mesh) mit 99,8 % Tonerde. Dieser Charge wurden auf . 1000 Teile 4 Teile Rohrzucker in 49 Teilen Wasser und 80 Teilen Tonerdesole zugeführt, 30 % der Tonerdesole bestand . aus kolloidaler Tonerde mit einer Korngröße von 15 m/U. Das Brennen fand auf einer Kohleplatte bei 1760°C 30 min lang . statt. Nach dem Herausnehmen aus dem Ofen wurden die Stücke rasch abgekühlt und der Kohlenstoff von der Platte abgetrennt. Die Zellbildung erfolgte gut bei einer Dichte von 13 bis 24 lbs./ft³.

ρ 109/3 de

SM-

Beispiel X

Proben, von etwa 20 Tonen wurden aus Kalifornien, Georgia und Deutschland beschafft. Sie wurden alle mit einem Verfahren nach Beispiel I getestet, wobei mehr oder weniger oder kein Zucker zugegeben wurde. Bei allen Mustern klappte die Zellbildung gut. Sechs handelsübliche, klumpige Tone und ein Georgia-Kaolin wurden ebenfalls auf Kohleplatten gebracht und bildeten nach dem obigen Verfahren Zellen.

Claims

So

Ansprüche

Vorrichtung zum Brennen von feuerfestem Rohmaterial, bestehend aus:

Ca) einem länglichen Ofen (25) mit einem Eingang (9,

109) und einem Ausgang (60, 160) und.mit Öffnungen am Eingang und am hinteren Ausgang für das Rohma-. terial (20, 120), das durch das Innere des Ofens (25) geführt wird;

(b) eine Transportvorrichtung (35, 135) im Inneren des Ofens zum Tragen und Fortbewegen des Rohmaterials (20, 120) von dem Eingang entlang einem geraden Pfad im Inneren des Ofens (25) zum Ausgang desselben;

(c.) Brenner (40) im hinteren Bereich des Inneren zum Brennen des Rohmaterials (20, 120) beim Hindurchlaufen;

(d) im wesentlichen horizontal angeordnete Lochplatten (95, 96, 97, 98) im Inneren des Ofens (25) zur Aufteilung in Heizkammern und Lüftungskammern, wobei die Transportvorrichtung in der Lüftungskaituner vorgesehen ist;

(e) Mittel zum Abzug von Abgasen neben dem Eingang des Ofens (25), wobei Heizgase in den vorderen Bereich der Brennkammern im Gegenstrom durch diese hindurchstreichen;

18.8.1981
V/v

5fr

(f) Mittel (10, 110, 310, 410) zur Anlieferung des Rohmaterials (20, 120) zum Eingang des Ofens vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Tragplatten (723, 726, 729) aus nebeneinander liegenden Platten geschmolzener Tonerde vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Anlieferung des Rohmaterials (20, 120) Trichter (10, 110, 310,. 410) mit untenliegenden Öffnungen, paarweise gegenüberliegenden Rollen (13, 113, 313a, 413a) umfassen und jeweils eine Öffnung zur Ausgabe des Rohmaterials (20, 120, 320, 420) haben und weitere Rollen (19, 119, 313b, 413b) aufweisen und Führungsmittel zum Führen des Strangs von einem Paar der Rollen zu dem weiteren Paar der Rollen aufweisen, wobei jeweils gegenüberliegende Rollen (13, 113; 313, 313a; 413, 413a) das Rohmaterial (20, 120, 320, 420) von dem. jeweiligen Trichter (10, 110, 310, 410) nach unten wegführen und die dritten Rollen (313b, 413b) mit den vorhergehenden Rollen so zusanunenarbeiten, daß in eine horizontale Richtung der Strang des Rohmaterials weiterbefördert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein gebogenes Plattenmaterial (317, 417) konzentrisch mit den Rollen (313b, 413b) zusammenarbeitet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Düsen (29, 129, 329, 429) zwischen den Ausgabemitteln und dem Ofen (25) zum

ρ 109/3 de - WS - 30502A8

Aufsprühen von Material auf die Oberfläche des Rohmaterials (20, 120, 320, 420) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Brenner (40) für Gas oder Öl einander versetzt an gegenüberliegenden Seiten des Ofens (25) angeordnet sind.

7. Vorrichtung zur Ausgabe des Rohmaterials als Strang in horizontaler Richtung, bestehend aus:

(a) ein Trichter (10, 110, 310, 410) für das Rohmaterial (20, 120, 320, 420), wobei der Trichter nach unten offen ist, paarweise angeordnete, gegenüberliegende Rollen (13, 113, 313, 313a, 413, 413a), deren innere Flächen gegenüberliegen und das Rohmaterial (20, 120, 310, 420) zwischen sich transportieren und nach unten befördern;

(b) eine dritte Rolle (313b, 413b) unterhalb der vorgenannten Rollen angeordnet ist und Führungsmittel zum Führen des Strangs (20, 120, 320, 420) vorgesehen sind*

(c) die gegenüberliegenden Rollen (13, 113, 313, 313a, 413, 413a) das Rohmaterial (20, 120, 320, 420) von dem Trichter in einen Strang umwandeln und nach unten befördern; und

(d) die dritten Rollen (313b, 413b) bewirken zusammen mit den vorerwähnten Rollen eine Ausrichtung des Rohmaterials in einer horizontalen Ebene.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß eine gebogene Platte (317, 417)

ρ 109/3 de - s*-v "" " " 3Ö50248

konzentrisch mit den Rollen zusammenwirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß Endröllen an den Enden der gegenüberliegenden Rollen zu Andrücken vorgesehen sind.

10. Ein Ofen zum Brennen feuerfesten Rohmaterials, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

(a) ein länglicher Ofen (25) mit einem Inneren und einer Eingangsöffnung und einer Ausgangsöffnung;

(b) eine Gleitbahn aus Rollen (35, 36)im Inneren des Ofens; .

(c) eine Schiebevorrichtung (211, 213* 521, 522) zum Hineinschieben von Tiegeln der Charge auf die von den Rollen gebildete Ebene in Richtung auf die Ausgangsöffnung des Ofens;

(d) angetriebene Ausgaberollen im Endbereich des Ofens (25) zur Ausgabe der vordersten Pfanne aus dem Ofen durch die Ausgabeöffnung; und

(e) Mittel (563) zum Abtasten der ersten Pfanne für die Ausgaberollen und zum Einschalten des Antriebs für die Rollen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebenen Rollen bei fehlendem Antrieb frei drehbar sind. .

12. Ein Behälter zur Aufnahme der Charge, dadurch g e kennzeichnet , daß eine Anzahl von Abschnitten (623, 625) einschließlich flacher Bodenteile aus

ρ 109/3 de -"λ- 30502Λ8

feuerfestem Material und einander anstoßend, ein Rand für die flachen Teile ebenfalls aus feuerfestem .Material und abnehmbar vorgesehen sind, wobei die Platten voneinander lösbar sind.

13. Behälter nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η ζ ei c h net , daß die Elemente längliche Stabteile (730, 731) über die Kanten aller Platten (723) haben.

14. Behälter nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß die Elemente (623, 625) gegenüberliegende Platten haben und mit ihren Bodenteilen nebeneinander liegende, entfernbare kanalförmige Teile und Endplatten, die die Enden der kanalförmigen Teile schließen, aufweisen.

15. Behälter nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeich net, daß das feuerfeste Material kohlenstoffhaltiges Material enthält, das aus der Gruppe von Kohlenstaub und Kohlengranulaten besteht.

16. Behälter nach Anspruch 15, dadurch geke η ή ζ ei ch net, daß ein Binder, bestehend aus Pech und Teer mit einem kohlenstoffhaltigen Material gemischt ist.

17. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß eine Charge aus Tonerde eingefüllt ist.

18. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Bodenplatten bzw. gepreßte, einzelne Blöcke der Charge nebeneinander liegend angeordnet sind.

19. Verfahren zur Herstellung eines zellartigen, glasigen Schmelzprodukts aus Tonerde, dadurch . g e k e η η -

P 109/3 DE ' - m'~' ■ " " 30502A8

co

ze ich η e t , daß gebrochene Tonerdeblöcke so ausgewählt werden, daß sie Quarzit und Kieselgur enthalten, die zu Körnern kleiner als 1,27 cm agglomeriert sind, die gebrochenen Tonerdebrocken werden mit kolloidaler Tonerde und einer Lösung mit einer Kohlenstoffverbindung gemischt werden, wobei bei Erhitzung eine Verkohlung stattfindet, gelöst in Wasser, wobei die Lösung die Agglomerate durchdringen und die Partikel überziehen, aus denen die Agglomerate zusammengestellt sind, Wasser wird von den Agglomeraten abgezogen und ein Verkohlen wird durchgeführt, um die Kohlenstoffverbindung als Mantel der Partikel zurückzulassen, danach werden die Agglomerate bei einer Temperatur geschmolzen, die ein Anlagern des Kohlenstoffs auf den Partikeln hervorruft, so daß eine Reaktion mit Silizium und Wasserstoff stattfindet, wodurch eine Zellbildung der geschmolzenen Tonerde stattfindet, danach erfolgt ein Abkühlen der zelligen Tonerde. .