DE3333158A1

DE3333158A1 - Keramisches bauelement

Info

Publication number: DE3333158A1
Application number: DE3333158A
Authority: DE
Inventors: Gustav-Adolf 7880 Bad Säckingen Sporkenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1985-03-28

Description

G-.A. Sporkenbach in 788o Bad Säckingen

Keramisches Bauelement

Die Erfindung betrifft ein im wesentlichen aus gebranntem Ton bestehendes, keramisches Bauelement, das vorzugsweise plattenförmig - auch in gewellter oder bogenförmiger Gestalt - ausgeführt ist und zu Bauzwecken, also z.B. zur Dachabdeckung dienen soll.

Derartige Bauelemente haben sich zwar schon bewährt, sie verfügen ,jedoch nicht über eine ausreichende Zugfestigkeit, um so die Elemente vergleichsweise dünnwandig ausführen zu können. Demgemäss liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, dass über eine gesteigerte Zugfetsigkeit verfügt und demgemäss in seiner Wandstärke vermindert ausgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäss für das Bauelement Verstärkungseinlagen in Form von hochtemperaturbeständigen ( mehr als etwa 11oo C ), zugfesten Fasern vorgesehen, die vorzugsweise in einer oder mehreren Lagen eingebettet werden, deren Wandstärke wesentlich geringer ist als diejenige der Tonschichten, sich z.B. wie 1 : 1o oder im wesentlichen so verhalten. Zudem werden diese Fasern als Fadenscharen benutzt oder als ?asern mit einer Länge von etwa 5 - 5o mm ~ vorzugsv/eise aber mit einer Länge von etwa "Io - 2o mm.

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Diese Fasern sollen nach Möglichkeit in Längsrichtung des Bauelementes verlaufen; um aber ausser einer bestimmten Längsfestigkeit noch eine Querfestigkeit zu erzielen, kann man die Fasern auch wellenförmig einbetten, wobei sich auch wellenförmige Fasern benachbarte: Fasern überdecken können.

Ausserdem ist es vorteilhaft, wenn diese Fasern nicht unmittelbar in den Ton eingebettet werden, sondern unter Benutzung einer Zwischen- oder Deckschicht in Form einer Bindeschicht, die dann den gehörigen Zusammenhalt des Verbandes, also die Haftung der Fasern innerhalb des Verbandes sicherstellen soll.

Aufgrund der Erfindung ist ferner ein besonderes Herstellungsverfahren vorgesehen, das eine kontinuierliche Herstellung der Elementrohlinge ermöglicht. Zu diesem Zweck wird aufgrund der Erfindung auf eine untere plastische Tonschicht der Festigkeitsträger in Form einer Fadenschar oder einer Matte bzw. eines Vlieses aufgebracht und dann eine obere weitere plastische Tonschicht aufgebracht, worauf die so gebildete Bahn abgelängt und dann der weiteren Behandlung in einem Brennofen zugeführt wird. Diese Tonschichten werden zweckmässigerweise durch Strangpressen erzeugt und. mit dem Auspressen zu der genannten Bahn ■ vereinigt, und zwar unter Zwischenlegen des erwähnten Festigkeitsträgers, für den auch noch eine Bindeschicht zusätzlich aufgebracht sein kann.

Weitere Einzelheiten der Erfinsung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der vorzugsweise zur Anwendung kommende Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Es zeigen :

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Fig.1 einen Teilschnitt durch ein plattenförmiges Bauelement, das als Abdeckung im Hochbau benutzt werden kann,

Fig. 2 und 3 d© Draufsichten auf die Festigkeitsträger von Bauelementen im Sinne von Fig. 1, und zwar Teildraufsichten unter Fortlassung der oberen Deckschicht aus Ton und

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Herstellungsanlage für Rohlinge zur Fertigung von Elementen gemäss Fig. 1.

Zwischen einer oberen Schicht aus gebranntem Ton, die mit 1 bezeichnet ist, und einer unteren Schicht 2 aus gebranntem Ton befindet sich eine etwa mittig gelegene Schicht 3» die den Festigkeitsträger in Form von Fasern 4- aufnimmt und als Bindeschicht zur haftenden Befestigung der Fasern 4- ausgeführt ist, wobei es sich vasteht, dass auch die Schichten 1, 2 festhaftens mit der Schicht 3 verbunden sind.

Diese Fasern 4 haben eine Länge von etwa 1o - 2omm und bestehen aus Kohlenstoff ggfs. aber auch aus Aluminiumsilikat; diese Fasern müssen hochtemperaturbeständig sein, also Temperaturen von etwa 11oo - 13oo° C standhalten können, um so auch ein Brennen des Tons zu gestatteno Durch das Brennen dürfen die fasern keine Schaden erhalten können. Zudem müssen die Fasern zugfest sein, um dem Bauelement eine ausreichende Festigkeit - vorwiegend in Faserlängsrichtung - ver- · mitteln zu können.

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Wie aus Fig. 2 erkennbar, verlaufen die Fasern 4 etwa parallel zueinander. Demgemäss soll die zugehörige Bauplatte im eingebauten Zustand ganz oder vorwiegend eine Zugbeanspruchung in Längsrichtung der Fasern 4- erfahren. Sollen jedoch zusätzlich Querkräfte aufgenommen werden, so werden die Fasern 4 gemäss Fig. 5 verlegt, und zwar in der Weise, dass .eine im wesentlichen wellenförmige Anordnung entsteht, wobei sich auch die Wellen benachbarter Faser 4 überdecken können. Für Sonderfälle kann jedoch auch eine Verlegung gemäss Fig. 2, jedoch mit zwei oder meheren Schichten 3 mit einander parallelen Fasern 4 in der Weise erfolgen, dass sich Fasern 4 . benachbarter Schichten 3 kreuzen. Darüber hinaus können die Fasern 4 auch in Wirrlage angeordnet sein, also in keiner Weise richtungsorientiert verlegt werden.

Zur Herstellung der Bauelemente bzw. der dafür benötigten Rohlinge im kontinuierlichen Arbeitsgang wird die Schicht 2 von einem Strangpresskopf 5 aus ^auf ^eiⁿ umlaufendes, endloses Band 6 geführt. Der Schicht 2 wird dann von einer Spule 7 aus über eine Andrückrolle 8 ein dünnes Band 9 aus Kohlenstoffasern 4 zugeleitet. Diese? dünnea Lage wird über ein Aufgabegerät 11 ein Bindemittel in Form sog. Schlickers ( Tonbrei, der für zu verbindende Tonteile benutzt wird. ) zugeführt, das mit 12 bezeichnet ist. Schliesslich folgt ein weiterer Strangpresskopf 13, der die obere Schicht/formt und zuleitet.

Auf einer Zwischenstation wird das zunächst noch bandförmige Gut durch Messer 14 abgelängt; die auf Mass geschnittenen Bauelemente werden dann durch ein umlaufendes Band 15 abgezogen.

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Die so gefertigten Rohlinge enthalten Zusatzstoffe, insb. empfiehlt sich Ton mit Bitumengehalt oder ähnlich wirkenden Zusatzstoffen. Dieses ist aus Gründen des . Sauerstoffs von Vorteil. Es ist jedoch auch möglich, Zusatzstoffe zu benutzen, die beim Brennen den freien Sauerstoff binden. Vor allen Dingen muss nämlich erreicht werden, dass beim Brennen eine Schädigung der Fasern ausgeschlossen ist. Aus diesen Gründen soll das B_rennen auch möglichst im Elektroofen mit Schutzgas erfolgen, um ein Verbrennen oder Beschädigen der .Fasern bei Sauerstoffüberschuss zu vermeiden. In der Praxis wird man elektrisch beheizte Rollenöfen vorziehen. Allerdings können auch Muffelöfen mit Schutzgasbetrieb verwendet werden. In jedem Falle muss also beim Brand Sauerstoffmangel herrschen.

Es versteht sich, dass die Schichten 1, 2 bei der Herstellung gemäss Fig. 1 aus einer plastischen Masse bzw. einer ungebrannten Tonmasse ggfs. mit den erwähnten Zuschlägen gebildet und geformt werden.

Claims

Patenansprüche

1. Im wesentlichen aus gebranntem Ton bestehendes, keramisches Bauelement, vorzugsweise in Plattenform ggfs. mit Bögen oder Wellen, insb. zur Abdeckung und Bedeckung im Hoch- und Tiefbau, dadurch gekennzeichnet, dass das Element hochtemperaturbeständige (mehr als etwa 11oo ⁰Q ), faserartige, zugfeste Verstärkungseinlagen (4) aufweist.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlagen in einer oder mehreren Lagen (5) in dem Element angeordnet sind, wobei die Lagen parallel zu den grösseren Aussenflächen des Elementes verlaufen.

3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlagen in Form von in wesentlichen einander parallelen Fasern eingebettet sind.

4-, Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlagen veLlenförmig, sich ggfs, dabei kreuzend in das Element eingebettet sind.

5. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlagen in den einzelnen Lagen parallel zueinander verlaufen, dass sich aber die Verstärkungseinlagen benachbarter Lagen kreuzen.

6. Element nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lagendicke zur Dicke der Tonschichten verhält wie 1 : 1o und kleiner. - 7 -

7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstarkungseinlagen Kohlenstoffasern sind.

8. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstarkungseinlagen aus Aluminiumsilikat bestehen.

9. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge 5 - 5o nun, vorzugsweise aber 1o - 2o mm beträgt.

1o. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstarkungseinlagen in Wirrlage angeordnet sind.

11. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vastärkungseinlagen unter Vermittlung einer Haftmittelschicht in den Ton eingebettet sind.

12. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstarkungseinlagen ein Vlies bilden.

13. Verfahren zur Herstellung eines Rohlings für ein Element nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass im fortlaufenden Arbeitsgang auf eine untere plastische Tonschicht die Verstärkungseinlage als Band, Matte oder Vlies aufgebracht und dann diese Verstärkungseinlage mit einer oberen plastischen Tonschicht bedeckt wird,

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worauf die so erstellte Bahn abgelängt und in Rohlinge aufgeteilt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennen des Rohlings unter einem Schutzgas und/ oder unter Sauerstoffmangel erfolgt.

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohlinge in elektrisch beheizten Öfen gebrannt werden.