DE3226395C2 - Verfahren zum Herstellen von Baustein-Rohlingen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum diskontinuierlichen Herstellen von Baustein-Rohlingen, insbesondere Ziegelstein-Rohlingen, mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden Hohlräumen beschrieben. Die Rohmasse wird zunächst mit Wasser plastifiziert und dann mit einem körnigen wasseraufnahmefähigen Porosierungsmittel versetzt. Sie wird dann in einer der Größe des herzustellenden Rohlings entsprechende Form gehüllt und die Hohlräume werden mit Hilfe von sogenannten Schwertern in die Masse eingeformt, wobei die Ausdehnung der Masse mit Hilfe von Kopfplatten begrenzt wird. Um die Masse leichter verformen, insbesondere dünnere Stege herstellen zu können, wird die Rohmasse durch Zusatz einer hinreichenden Wassermenge überplastifiziert und die Rohmasse nach dem Eindringen der Schwerter unter Überdruck gesetzt. Das Plastifizierungswasser wird dann teilweise von dem Porosierungsmittel aufgenommen und die Masse erhält dadurch die zum Entformen erforderliche erhöhte Steifigkeit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum diskontinuierlichen Herstellen von Baustein-Rohlingen mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden Hohlräumen, insbesondere von Ziegelstein-Rohlingen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für die Herstellung von Baustein-Rohlingen stehen heute grundsätzlich zwei Verfahren zur Verfügung, nämlich einerseits das diskontinuierliche und andererseits das kontinuierliche Verfahren. Beim diskontinuierlichen Verfahren ist für jeden Stein bzw. Rohling eine der Rohlingsgröße entsprechende Einzelform vorhanden, in welche die Rohmasse eingefüllt und aus ihr der Rohling entformt wird. Mehrere Formen können dabei zu einer Formcngruppc zusammengefaßt sein und gemeinsam betätigt werden. In der Praxis wird das diskontinuierliche Verfahren, von Ausnahmefällen abgesehen, für die Herstellung von Ziegelstein-Rohlingen nicht < >5 mehr benutzt. Beim kontinuierlichen Verfahren wird die Rohmasse durch eine Düse in geeigneter Form extruflien und der aus iler Düse austretende praktisch endlose Strang in einzelne Stücke, die der Rohlingsgröße entsprechen, zerschnitten.

Bei der Erfindung wird von den bekannten diskontinuierlichen Herstellungsverfahren ausgegangen, wie sie für die Verarbeitung von Leichtbeton beispielsweise in der DE-OS 23 25 165 beschrieben sind. Bei diesen Verfahren wird die mit Wasser plastifizierte und mit körnigen wasseraufnahmefähigen Porosierungsmitte?*i versetzte Rohmasse in eine der Größe des herzustellenden Rohlings entsprechende Form gefüllt und die Hohlräume werden nnit Hilfe von sogenannten Schwertern in die Masse eingeformt Die dabei eintretende Ausdehnung der Masse wird mit Hilfe von Stirnplatten begrenzt, wodurch zwangsläufig bei weiterem Einstechen der Schwerter ein Überdruck in der Masse entsteht Unter dem Ausdruck »Schwerter« werden im vorliegenden Zusammenhang alle Vorrichtungen und Anordnungen verstanden, die geeignet sind, die erwähnten Hohlräume in den Stein einzuformen.

Die für die Herstellung der Rohlinge erforderliche Rohmasse besteht je nach Steinart aus Lehm- oder Tonsubstanz oder auch aus einem Zement-Sand-Gemisch. Die Rohmasse ist in jedem Fall mit Wasser plastifiziert, wobei sich die Wassermenge unter Berücksichtigung der übrigen Bestandteile einerseits nach der Plastifizierbarkeit und anderer? sits nach der Standfestigkeit der Masse richtet. Unter Plastifizierbarkeit soll hierbei die Fähigkeit der Masse verstanden werden, in einen verformbaren Zustand überzugehen. Sollen beispielsweise Ziegelstein-Rohlinge hergestellt werden, welche anschließend getrocknet und gebrannt werden, so richtet sich die Menge des zuzusetzenden Wassers, um eine hinreichende Verformbarkeit zu erreichen, nach der Herkunft, Zusammensetzung und Aufbereitung der Tonsubstanz. Bei verhältnismäßig groben Tonen, wie etwa dem im oberfränkischen Raum vorkommenden Lehrberg-Ton beträgt der üblicherweise zu verwendende Wassergehalt ca. 19 Gew.-%, berechnet auf Naßsubstanz. Bei feinkörnigeren Ziegeleitoneri, wie beispielsweise Opalinuston, ist üblicherweise 24 Gew.-% Wasser, ebenfalls bezogen auf die Naßsubstanz, zuzusetzen. Wird der Wassergehalt erhöht, so sinkt die Plastizität schon bei verhältnismäßig geringem Wasserüberschuß rapide ab. Wird weniger Wasser zugesetzt, so wird die Masse übersteif, so daß sie sich weder im kontinuierlichen noch im diskontinuierlichen Verfahren verarbeiten läßt.

Baustein-Rohlinge, insbesondere Ziegelstein-Rohlinge, werden seit geraumer Zeit mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden Hohlräumen ausgcstattei. Die Hohlräume haben zur Folge, daß einerseits der Rohling und somit auch der Stein leichter wird und daß andererseits sein Wärmeisolationsvermögen ansteigt. Das Bestreben geht dahin, in einem Stein mögliehst viele Hohlräume dieser Art unterzubringen, wobei die Dicke der Stege, welche zwischen den Hohlräumen verbleiben, naturgemäß immer kleiner werden muß.

Zur weiteren Erhöhung des Wärmeisolationsvermögens ist es bekannt, die scheinbare Dichte des Scherbens durch Zusatz von Porosierungsmittcln zu erniedrigen. Als Porosierungsmittel kommen einerseits organische ausbrennbare Stoffe, wie Sägemehl, Polystyrolkörner od. dgl., und andererseits anorganische, im Stein verblcibende Stoffe, wie Schaumglaskörner, Bentonite, Bimsstein u. dgl. in Betracht. Auch der Erniedrigung der scheinbaren Dichte durch Anwendung von Porosierungsmitteln sind Grenzen gesetzt; heute geht die For-

derung dahin, eine Scherbenrohdichte von 1,0 kg/dm³ nicht zu unterschreiten.

Bei der Herstellung von Baustein-Rohlingen, insbesondere Ziegelstein-Rohlingen, mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden Hohlräumen steigen die Schwierigkeiten mit größer werdender Lochzahl und kleiner werdender Stegdicke bedeutend an. Dies beruht darauf, daß Rohmassen mit der bisher üblichen Plastizität häufig nicht in beliebig kleine Spalte (Stegspalte) eingeformt werden können und daß auch die im Formungswerkzeug vorhandenen sogenannten Schwerter, welche der Formung der Hohlräume dienen, durch die bei der Formung einsetzende Strömung der Rohmasse erheblichen Querkräften ausgesetzt sind. Andererseits läßt sich die Plastizität der Rohmasse nicht beliebig steigern, da sonst der geformte Rohling nicht mehr die zum Ausformen und Trocknen (Zwischenlagern) erforderliche Steifigkeit aufweisen und in sich zusammensacken oder sich zumindest deformieren würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zagrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Baustein-Rohlingen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß einerseits auch bei immer schmäler werdenden Stegdikken gleichmäßig aufgebaute Rohlinge geformt werden können und andererseits der Werkzeugverschleiß und Ausschuß gering werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Durch diese Maßnahmen wird der Vorteil erzielt, daß die Masse beim Einfüllen in die Form sowie auch beim Eindringen der Schwerter eine verhältnismäßig geringe Steifigkeit aufweist und folglich auch in die verhältnismäßig engen Zwischenräume zwischen den Schwerten eindringen kann. Die geformten Rohlinge wären jedoch wegen der geringen Steifigkeit der Masse nicht zu entformen. Bei der nun einsetzenden Druckbehandlung wandert ein Teil des Wassers in die Porosierungsmittel ein und wird dort auch beim Nachlassen des Druckes festgehalten, infolge der dadurch bewirkten Erhöhung der Steifigkeit der Masse ist nunmehr eine Entformung möglich.

Bei einer vorzugsweisen Ausgestaltung des Verfahrens wird so vorgegangen, daß beispielsweise bei Verwendung von üblichem Mauerziegellehm, nämlich Lehrberg-Ton, der Wassergehalt vor. normalerweise ca. l9Gew.-%, berechnet auf Naßsubstanz, auf 25 bis 30 Gew.-% erhöht wird. D^e Plastizität sinkt bei dieser Erhöhung bedeutend ab, so daß auch die Einformung schmaler Stegbreiten möglich wird. Bei Verwendung von feinkörnigerem Ziegeleiton, etwa Opalinuston, beträgt der Wassergehalt üblicherweise ca. 24 Gew.-%, ebenfalls bezogen auf Naßsubstanz. Dieser Wassergehalt wird erfindungsgemäß auf 30 bis 38 Gew.-% erhöht, wobei die Plastizität erheblich absinkt.

Der anzuwendende Überdruck sollte vorzugsweise um wenigstens 30% höher liegen als der Druck beim Einstechen der Schwerter. Je höher der Überdruck ist, um so schneller läßt sich die erwünschte Wasserbindung durchführen, um so höher ist aber auch die Formbelastung. Praktisch optimale Werte werden bei Druckbehandlungen mit 50 bis 200% erhöhtem Druck während einer Zeit von 3 bis 20 Sek. , vorzugsweise von 5 bis 10 Sek., Einwirkungsdauer erreicht.

Desweiteren wird vorgeschlagen, die Rohmasse nach dem Einfüllen in die Form zunächst in dieser gleichmäßig zu verteilen und danajh erst die Schwerter einzustechen. Die gleichmäßige Verteilung der Rohmasse in der Form läßt sich infolge der vorgeschlagenen Überplastifizieruiig leicht erreichen. Sie bewirkt daß beim Einstechen der Schwerter Querströniungen praktisch überhaupt nicht mehr eintreten, sondern daß sich die Masse beim Einstechen der Schwerter ausschließlich parallel zur Schwerteriängsachsc ausdehnt. Diese Maßnahme verbunden mit der vorgeschlagenen Druckbehandlung führt zu weitgehend homogen aufgebauten fehlerfreien Rohlingen auch bei den geringsten zulässigen Stegdikken.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Die in der Zeichnung vorhandenen Figuren zeigen die charakteristischen Arbeitsschrit-· te des Verfahrens:

In F i g. 1 ist zunächst eine Ziegelform 1 im Querschnitt dargestellt Die Ziegelform besteht aus dem Boden 2 sowie den darauf gestellten Wandteilen. In der Zeichnung sind nur die Wandteile 3 und 4 zu erkennen; weitere senkrecht dazu angeordnete Wandteile liegen vor und hirKer der Schnittebene.

Zu Beginn des Vorganges wird die itohmasse 5 in die Form eingefüllt Die Rohmasse besteht aas einer geeigneten Grundsubstanz oder einer Mischung von Grundsubstanzen, einer hinreichenden Wassermengc* zur Überplastifizierung sowie aus an sich bekannten Porosierung;-.:nitteln_t beispielsweise Betonite, Schaumglas, Bimssteingries od. dgl.

Oberhalb der Form befinden sich mehrere Schwerter 6, weiche zum Einstechen in die Rohmasse bestimmt sind und in dieser die erwünschten Langlöcher oder Langschlitze formen sollen. Zwischen den Schwertern sind Stirnaufleger 7 angeordnet weiche über Stangen oder Leisten 8 gemeinsam mit den Schwertern 6 oder auch unabhängig von diesen in Richtung des Doppelpfeiles 9 bewegt werden karui.

Durch Absenken sowohl der Schwerter 6 wie auch der Stirnaufleger 7 wird zunächst die in die Form eingefüllte Rohmasse 5 gleichmäßig in der Form verteilt wie dies in F i g. 2 dargestellt ist.

Im nächsten Arbeitsschritt, Fig.3, werden die Schwerter 6 in die Rohmasse 5 eingeführt und dadurch die erwünschten Hohlräume gebildet. Die Rohmasse 5 wird von den Schwertern verdrängt und steigt entsprechend in den verbleibenden Zwischenräumen nach oben. Die Stirnaufleger 7 werden bei diesem Vorgang nach oben gehoben; durch Belastung, beispielsweise hydraulisch, kann, falls erwünscht, ein geringer Gegendruck bei der Formung aufgebracht werden.

Ist das Einstechen der Schwerter 6 und damit die Formung der Hohlräume beendet, so wird erfindungsgemäß der Druck auf die Rohmasse 5 durch Erhöhung der Belastung der Stirnaufleger 7 vergrößert. Wie btreits gesagt, kann dieser Vorgang auch bereits eingeleitet werden, wenn die Schwerter 6 ihre Endstellung noch nicht völlig erreicht haben. Durch die Überdruckbehandlung tritt ein Teil des in der Rohmasse vorhandenen Plastifizierungswassers in die Teilchen des Porosierungsmittels ein und wird dort festgehalten. Auf der Irreversibilität dieLds Vorganges beruht die Erfindung. Die Dauer der Druckbehandlung richtet sich nach der

Höhe des aufgebrachten Überdruckes, sie beträgt in praktischen Fällen nur wenige Sekunden.

Ist die Überdruckbehandlung abgeschlossen und somit die Plastizität der Rohmasse bzw. des nun geformten Rohlings angestiegen, kennen die Schwerter 6 sowie

6.i auch die Wandteile 3 und 4 entfernt werden, wie dies in Fig.5 schematisch dargestellt ist. Der geformte Rohling bleibt bei diesem Arbeitsgang noch auf dem Boden 2 stehen. AIc nächstes werden auch die Stirnaufleirer 7 in

ihre Ausgangsstellung zurückgezogen, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist. Der geformte Rohling kann nun, indem er frei auf dem Boden 2 steht, zum Trocknen abtransportiert werden. Der Boden 2 wird durch einen leeren Boden ersetzt und der Vorgang kann von neuem beginnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

IO

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum diskontinuierlichen Herstellen von Baustein-Rohlingen mit wenigstens einseitig offenen, den Rohling durchsetzenden Hohlräumen, insbesondere von Ziegelstein-Rohlingen, bei welchem die mit Wasser plastifizierte und mit körnigen wasseraufnahmefähigen Porosierungsmitteln versetzte Masse in eine den Abmessungen des herzustellenden Rohlings entsprechende Form gefüllt wird und die Hohlräume mit Hilfe von in die Masse eindringenden Schwertern eingeformt werden, wobei die Ausdehnung der Masse mit Hilfe von Stirnplatten begrenzt und in der Masse ein Überdruck aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (5) vor dem Einfüllen in die Form (1) durch Zusatz einer hinreichenden Wassermenge überplastifiziert und nach dem Eindringen der Schwerter (6) oder auch schon etwa im letzten Drittel des Eindringvorganges unter Oberdruck gesetzt wird und daß der Oberdruck so dosiert wird, daß die Steifigkeit der Masse durch das Eindringen von Wasser in die Porosierungsmittel wieder auf ein für die Entformung und nachfolgende Behandlung hinreichendes Maß zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von üblichem Mauerziegellehm der Wassergehalt von normalerweise ca. 19Gew.-% berechnet auf Naßsubstanz, auf 25 bis 30 Gew.-o/o erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von feinkörnigem Ziegeleiton der Wassergehalt vorr normalerweise ca. 24 Gew.-Vo, berechnet auf Naßsubstanz, auf 30 bis 38 Gew. -% erhöht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der anzuwendende Überdruck um wenigstens 30% höher als der Druck beim Einstechen der Schwerter ist

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis *. dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck für eine Zeit von 3 bis 20 Sekunden, vorzugsweise von 5 bis 10 Sekunden, zur Einwirkung gebracht wird.

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