DE3342950A1

DE3342950A1 - Process for producing green clay bricks or tiles

Info

Publication number: DE3342950A1
Application number: DE19833342950
Authority: DE
Inventors: Hans Veit 8602 Schlüsselfeld Dennert; Heinz 8602 Bischberg Dennert
Original assignee: Veit Dennert KG
Current assignee: Veit Dennert KG
Priority date: 1983-11-26
Filing date: 1983-11-26
Publication date: 1985-06-05

Abstract

A process for producing green clay bricks or tiles for the building industry, namely wall bricks, roof tiles, tile pipes and the like, in which the compounded clay is extruded through a die, oscillation energy being applied to it before it passes through the die ring, achieves the purpose of reducing the extrusion pressure by simple means with the use of very filigreed die rings, it being intended for the extruded strand of clay to be as dimensionally stable as possible, by being characterised in that the frequency of the applied oscillation energy is between 10 Hz and 300 Hz, preferably 50 Hz, and the oscillation is introduced approximately in the centre of the strand of clay. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Herstellung von ,^iegelformlingen aus TonProcess for the production of, ^ iegelformlinge from clay

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung von Ziegelformlingen aus Ton mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Mauerziegel, Dachziegel, Ziegelrohre u.dgl. werden in der Regel durch Extrudierverfahren hergestellt, wobei die feuchte Tonmasse zunächst in einem Extrudergehäuse verdichtet und anschließend durch ein Formmundstück gepreßt wird. Aus DE-PS 955 210 ist es bekannt, der Tonmasse vor dem Austritt aus dem Formmundstück Schwingungsenergie zuzuführen, und zwar außen am Extrusionsrohr und in einem Frequenzbereich, der bevorzugt bei einem kHz und darüber liegt. Damit können ausweislich des Beginns der Beschreibungseinleitung hochviskose keramische Massen so vorbereitet werden, daß sich die mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften der daraus geformten und gebrannten Körper verbessern.The invention initially relates to a method for producing Bricks made of clay with the features of the preamble of claim 1. Roof tiles, brick pipes and the like are usually produced by extrusion processes, whereby the moist clay mass is first compressed in an extruder housing and then is pressed through a molded mouthpiece. From DE-PS 955 210 it is known the clay mass to supply vibrational energy before exiting the molded mouthpiece, namely on the outside on the extrusion tube and in a frequency range that is preferably at one kHz and above it. This means that, as evidenced by the beginning of the introduction to the description highly viscous ceramic masses are prepared in such a way that the mechanical, electrical and thermal properties of the bodies formed and fired from them to enhance.

Nach neueren Erkenntnissen liegt einer derartigen Verbesserung der sogenannte "Tixotropieeffekt" zugrunde, dies ist ein Effekt, durch den im Ruhezustand zähe oder feste Massen durch Zuführen von Energie (beispielsweise UmrUhren) dünnflüssig werden, was auf einem Zerreissen der das Material durchsetzenden faden- oder netzartigen Strukturen beruht.According to recent findings, such an improvement is the so-called "Tixotropieeffekt" based, this is an effect caused by the rest state viscous or solid masses made thin by adding energy (e.g. stirring) what is due to a tearing of the thread-like or reticulated material penetrating the material Structures is based.

Das im Gattungsbildner beschriebene Verfahren setzt dann besondes wirkungsvoll ein, wenn Frequenzen in der Größenordnung von oder über 1 kHz eingeschaltet werden. Dazu bedarf es relativ komplizierter Beschallungsvorrichtungen, deren Einsatz im harten Baustoffherstellungsbetrieb nicht unproblematisch ist. Darüber hinaus führt das bekannte Verfahren auch nicht zu einer so weitgehenden Reduzierung der Preßdrücke, daß unter Aufwendung vergleichsweise normaler Preßdrücke sehr dünne, filignane Ziegelstrukturen gepreßt werden können. Insbesondere wirken hochfrequente Schwingungen quasi durch das Mundstück hindurch und führen dazu, daß auch der bereits ausgepreßte Tonstrang noch relativ flüssig ist; somit besteht die Gefahr, daß er seine Form verliert und/oder in sich zusammenfällt.The procedure described in the generic form then sets a special standard effective when frequencies on the order of or above 1 kHz are switched on will. This requires relatively complicated sound systems, their use is not unproblematic in tough building material manufacturing operations. Furthermore the known method also does not lead to such an extensive reduction in the Compression pressures that using comparatively normal compression pressures very thin, filignan brick structures can be pressed. In particular, high-frequency ones have an effect Vibrations quasi through the mouthpiece and lead to that already pressed clay is still relatively fluid; thus there is a risk that he loses its shape and / or collapses.

Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das mit einfachen Mitteln eine Absenkung des Extrusionsdruckes bei Verwendung von sehr filigranen Formmundstücken gewährleistet, wobei der ausgepreßte Tonstrang möglichst formbeständig sein soll.The invention is initially based on the object of specifying a method that with simple means a lowering of the extrusion pressure when using very filigree molded mouthpieces guaranteed, whereby the pressed clay strand as possible should be dimensionally stable.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in Kombination die Frequenz der zugeführten Schwingungsenergie zwischen 10 Hz und 300 Hz, vorzugsweise bei etwa 50 Hz liegt und der durch die Schwingungsenergie auf die Tonmasse einwirkende Impuls etwa im Inneren der zu extrudierenden Tonmasse erfolgt. Durch die Kombination dieser Merkmale wird bei einer Extrusionsgeschwindigkeit von etwa10 cm/sec. von gut aufbereitetem, homoge-2 nisiertem Ziegelton der Preßdruck von 28 kp/cm (ohne 2 Vibrationseinleitung) auf 16 kp/cm abgesenkt (Frequenz der eingeleiteten Schwingung 50 Hz). Die Ursache für diesen Effekt ist nicht mehr im Bereich der Tixo- tropie-Erscheinungen zu sucher, sondern beruht vielmehr auf einem Hammerschlagefiekt, der im Innern der Tonmasse auch in Richtung des Formmundstückes wirkt.This object is achieved in that in combination the frequency the supplied vibration energy between 10 Hz and 300 Hz, preferably at about 50 Hz and the impulse acting on the clay mass due to the vibration energy takes place approximately inside the clay mass to be extruded. By combining these Features is produced at an extrusion speed of about 10 cm / sec. of well-prepared, homogeneous-2 nized brick clay the pressure of 28 kp / cm (without 2 vibration introduction) lowered to 16 kp / cm (frequency of the initiated oscillation 50 Hz). The cause for this effect is no longer in the area of the Tixo- tropie appearances to seeker, but rather based on a hammer blow fiekt inside the Clay mass also acts in the direction of the molded mouthpiece.

Der Ton wird in kleinen, zeitlich voneinander getrennten Schüben förmlich durch das Mundstück hindurchgeschlagen. Mit anderen Worten kann durch den SchRageffekt im Innern der Tonmasse eine Absenkung Jer einzuschallenden Frequenz auf niederfrequente Schwingungen erzielt werden, die sehr viel leichter erzeugt werden können als hochfrequente. So bietet sich beispielsweise die Netzfrequenz von 50 Hz förmlich Wazu an, einen Extrusionsschwinger nach der Erfindung zu betreiben.The tone becomes formal in small, temporally separated bursts punched through the mouthpiece. In other words, the slant effect inside the clay mass a lowering of the frequency to be sounded in to the low frequency Vibrations can be achieved that can be generated much more easily than high-frequency. For example, the mains frequency of 50 Hz is literally a good choice, a To operate extrusion vibrators according to the invention.

Zudem wirkt das Mundstück gleichsam als Filter für die relativ niederfrequenten Schwingungen, wodurch der ausgepreßte Tonstrang weitgehend schwingungsfrei und damit stabil ist.In addition, the mouthpiece acts as a filter for the relatively low-frequency ones Vibrations, whereby the extruded clay strand is largely free of vibrations and thus is stable.

Eine weitere Preßdruckabsenkung läßt sich durch die Lehre gemäß Anspruch 2 erzielen.A further pressure reduction can be achieved by the teaching according to claim 2 achieve.

Die Ansprüche 3 und 4 lehren zwei unterschiedliche Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2. Bei der ersten ist im Zentrum des dem ForrnmundstUck vorgelagerten Zuführungsrohres ein Schwingerkörper angeordnet, der mindestens einseitig angeschrägt ist. Vollführt der Schwingerkörper eine zur Extrusionsrichtung verlaufende rechtwinklige Bewegung, so wird durch die Schrägung auf der dem Mundstück zugewandten Seite ein Impuls auf die Tonmasse übertragen, der (zumindest teilweise) in Extrusionsrichtung verläuft.Claims 3 and 4 teach two different embodiments an apparatus for performing the method according to claim 1 and 2. In the The first is in the center of the feed pipe upstream of the mouthpiece Arranged oscillator body, which is beveled at least on one side. Performs the oscillating body moves at right angles to the direction of extrusion, the incline on the side facing the mouthpiece creates an impulse transfer the clay mass, which runs (at least partially) in the direction of extrusion.

Eine besonders wirksame Impulsübertragung in Richtung auf das Mundstück wird durch die Ausführungsform gemäß Anspruch 3 erzielt. Nach dessen Kennzeichen wird die dem Mundstück gegenüberlieger,de Rückwand der Vibra- tionskammer angeregt und die Tonmasse rechtwiklig zur Schwingungsrichtung der Extrusionskammer zugeführt.A particularly effective impulse transmission in the direction of the mouthpiece is achieved by the embodiment according to claim 3. According to its registration number is the opposite of the mouthpiece, the rear wall of the vibra- tion chamber excited and the clay mass right-wedged to the direction of oscillation of the extrusion chamber fed.

Durch die Schwingung werden Schläge in Richtung auf das Formmundstück auf die immer wieder nachgeführte Formmasse ausgeübt, die zu der erwünschten Druckenergieabsenkung führen.The vibration causes blows in the direction of the molded mouthpiece exerted on the molding compound, which is continuously tracked, which leads to the desired reduction in pressure energy to lead.

Schließlich betrifft die Erfindung auch noch Isoliermauerziegel als spezielles Verfahrensprodukt, die eine Mehrzahl von rechtwinklig zur Wärmestromrichtung verlaufenden inneren Isolierkammerstegen aufweisen. Nach der Erfindung sollen die Isolierkammerstege nicht dicker als 5 mm sein, so daß gemäß Anspruch 6 bis zu 28 Isolierkammerreihen pro 30 cm Wandstärke aufgebaut werden können. Ein Ziegel dieser Ausbildung hat - neben den sonst vorteilhaften Ziegeleigenschaften einen besonders guten K-Wert.Finally, the invention also relates to insulating bricks as special process product that has a plurality of at right angles to the direction of heat flow Have running inner Isolierkammerstege. According to the invention, the Isolierkammerstege not be thicker than 5 mm, so that according to claim 6 up to 28 Rows of insulating chambers can be built up per 30 cm wall thickness. A brick this one Training has - in addition to the otherwise advantageous brick properties - one special thing good K value.

Die Erfindung ist anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Extrudiervorrichtung mit hammerkopfartigem Schwinger, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Extrudiervorrichtung mit rechtwinklig zur Extrudierrichtung verlaufendem Extruderschneckengehäuse.The invention is based on two exemplary embodiments shown in the drawing of devices for carrying out the method explained in more detail. They show: Fig. 1 is a schematic representation of an extruding device with a hammer head-like Schwinger, Fig. 2 is a schematic representation of an extrusion device with right-angled to the extrusion direction running extruder screw housing.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Extruder 1, in dessen langgestrecktem Gehäuse 2 eine Extruderschnecke 3 umläuft und die nicht dargestellte Tonmasse in Pfeilrichtung 4 auf das Formmundstück 5 zutreibt, aus welchem der Ziegelformling in Pfeilrichtung 6 austritt. Zwischen der Extruderschnecke 3 und dem Formmundstück 5 ist eine Vibrations- kammer 7 angeordnet, in welch : r die verfahrensgemäße Schwingungsenergie auf die Tonrasse einwirkt. Dazu ist etwa im Zentrum des dem Formm.ndstück 5 vorgelagerten Zuführungsrohrs8 ein Schwingerzörper 9 angeordnet, der mit einem außerhalb des Zuführungsrohres 8 angeordneten Vibrationserzeuger 10 über eine Antriebsstange 11 mechanisch starr verbunden ist. Die Antriebsstange 11 durchsetzt das Zuführungsrohr 8 in einer Dichtung 12.The device according to FIG. 1 essentially consists of an extruder 1, in the elongated housing 2 of which an extruder screw 3 revolves and which does not The clay mass shown drifts in the direction of arrow 4 onto the molded mouthpiece 5, from which the brick molding emerges in the direction of arrow 6. Between the extruder screw 3 and the molded mouthpiece 5 is a vibration chamber 7 arranged, in which: r the vibrational energy according to the procedure acts on the clay race. For this purpose, there is approximately in the center of the feed pipe 8 upstream of the molded end piece 5 a vibrator body 9 is arranged, which is connected to an outside of the feed pipe 8 arranged vibration generator 10 via a drive rod 11 mechanically rigid connected is. The drive rod 11 penetrates the feed pipe 8 in a seal 12th

Die in Fließrichtung (Pfeilrichtung 4) der Tonmasse ausgerichteten Schwingerkörperflächen 13,14 sind nach Art eines Hammerkopfes angespitzt.Those aligned in the direction of flow (direction of arrow 4) of the clay mass The vibrator body surfaces 13, 14 are sharpened in the manner of a hammer head.

Der Vibrationserzeuger 10 kann entweder als mechanisch-exzentrisch arbeitender umlaufender Erzeuger oder beispielsweise auch als pneumatischer oder elektromagnetischer Vibrationserzeuger ausgebildet sein.The vibration generator 10 can either be mechanically eccentric working rotating generator or, for example, as a pneumatic or be formed electromagnetic vibration generator.

Durch ihn wird die Antriebsstange 11 in Richtung des Pfeiles 15 mit der vorteilhaften Vibrationsfrequenz angetrieben.Through it, the drive rod 11 in the direction of arrow 15 with driven by the advantageous vibration frequency.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft das Gehäuse 2 des Extruders sowie die Extruderschnecke 3 rechtwinklig zur Auspreßrichtung 18. Die Vibrationskammer ist als in Auspreßrichtung 18 liegender Rohrabschnitt an das Extrudergehäuse 2 angesetzt, wobei die eine Rohrstirnfläche mit dem Formmundstück 5 versehen ist, die andere Stirnfläche hingegen als Schwingerplatte 19 ausgebildet ist, die über ein Antriebselement mit dem Vibrationserzeuger mechanisch verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Schwingungsenergie in die Tonmasse in Richtung der Wirkpfeile 20 auf das Formmundstück 5 zu gerichtet auf die Tonmasse übertragen.In the embodiment shown in Fig. 2, the housing extends 2 of the extruder and the extruder screw 3 at right angles to the extrusion direction 18. The vibration chamber is attached to the pipe section in the direction of extrusion 18 Extruder housing 2 attached, one pipe end face with the molded mouthpiece 5 is provided, while the other end face is designed as an oscillator plate 19 which is mechanically connected to the vibration generator via a drive element is. In this embodiment, the vibration energy is in the direction of the clay mass of the active arrows 20 directed towards the molded mouthpiece 5 on the clay mass.

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Claims

Claims 1. Process for the production of bricks from Clay for the construction industry, namely bricks, roof tiles, brick pipes and the like which the clay mass is extruded in shape, before passing through the mouthpiece Vibration energy is supplied, characterized by the following features: - the The frequency of the vibration energy supplied is preferably between 10 Hz and 300 Hz, preferably at 50 Hz, - the vibration is introduced approximately in the center of the clay strand.

2. The method according to claim 1, characterized in that the by the vibration energy acting on the clay mass is roughly parallel to the direction of extrusion runs.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1, namely Extruder (1) with an extruder screw (3) and a shaped mouthpiece (5), thereby characterized in that preferably in the center of the molded mouthpiece (5) upstream feed pipe (8) a vibrator body (9) is arranged, which with a vibration generator (10) arranged outside the tube (8) for transmitting vibrations is mechanically connected and that in the direction of flow (direction of arrow 4) of the clay mass aligned vibrator body surfaces (13,14) are beveled at least on one side or the oscillator body (9) is wedge-shaped.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the extruder housing (2) is arranged approximately at right angles to the extrusion direction (18) and into the vibration chamber opens and that the rear wall opposite the mouthpiece (5) acts as a vibrator plate (19) and is mechanically connected to the vibration generator (10).

5. According to the method according to claim 1 produced insulating brick with a plurality of inner ones running at right angles to the direction of heat flow Isolating chamber webs, characterized in that the insulating chamber webs are not thicker than 5 mm.

6. Brick according to claim 4, characterized in that it is at least 20, but preferably more, e.g. 25-28 rows of insulating chambers with a wall thickness of 30 cm and in the case of other walls, an approximately proportional number of rows of insulating chambers are strengthened having.