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Verfahren zur Herstellung von Glashäfen und ähnlichen feuerfesten
Gegenständen aus Tonmassen in offenen Formen Die Tonindustrie kennt für die Formgebung
ihrer Massen heute im wesentlichen drei Verfahren, die durch den Wassergehalt der
hierbei verwendeten Tonmassen gekennzeichnet sind. Das Gießverfahren benutzt Massen
von dem höchsten Wassergehalt, um entsprechende Beweglichkeit in der Masse zu. erzielen.
Einen mittleren Wassergehalt zeigen die Massen für die übliche Art des Verformens,
des Drehens, des Freiformens, des Einstreichens und Einschlagens in offene Formen;
Massen von noch viel geringerem Wassergehalt werden beim Trockenpressen und Stanzen
verformt. Bei diesem Verfahren müssen bis jetzt geschlossene Formen Verwendung finden
und hohe Drücke angewendet werden, um bei der geringen Plastizität der Massen den
notwendigen Zusammenhalt des Formlings zu erhalten.
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Die auf letzterem Wege, dem Trockenpressen und dem Stanzen, erzeugten
Formlinge haben nun gegenüber den aus feuchterer Masse hergestellten Formlingen
den großen Vorteil, daß sie viel rascher trocknen und ofenreif werden, ohne bei
noch so sehr beschleunigter Trocknung die Mängel der nassen Formlinge zu zeigen.
Es fehlt ihnen die Neigung zum Schwinden, Reißen und Verziehen; jedoch ist diese
Arbeitsweise bis jetzt auf verhältnismäßig kleine Formlinge (Preßlinge) beschränkt,
da die Arbeitsweise in geschlossener Form sehr hohe Drücke voraussetzt, die dazu
notwendigen geschlossenen Formen zu teuer sind und vor allem, da auf diesem Wege
große Stücke nicht in genügend gleichmäßiger Struktur zu erhalten sind..
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Es ist nun durch Versuche festgestellt worden, daß eine Tonmasse,
die infolge eines geringen Wassergehaltes im Sinne des gewöhnlichen Sprachgebrauches
unplastisch ist, bei dauerndem starken Stampfen ausreichend plastisch wird, um größere
Gegenstände in offenen Formen beim allmählichen Einfüllen in die Form und lebhaftem
Einstampfen zu einem dichten, festen Formling zu verformen. Dieses neue Formverfahren
kann also als Offenformpressen bezeichnet werden.
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Es braucht nicht betont zu werden, daß die Erfindung nicht einzig
auf der Anwendung des Stampfens beruht. Ihre Grundlage ist, daß Massen mit außerordentlich
geringem Wassergehalt in offene Formen in dünnen Schichten eingestampft werden.
Die zur Anwendung kommenden Massen sind dabei so wenig plastisch, daß sie in lockerem,
grießigem Zustand in die Form eingetragen werden.
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Das Stampfen als solches ist schon immer bei der Verformung von Tonmassen
angewandt worden. Man stampft die Retorten der Leuchtgasindustrie in hölzernen,
mit Kern versehenen Formen auf, ja selbst für Glashäfen ist dies Verfahren angegeben.
Aber die für diese Arbeitsweise verwandten Massen haben einen so hohen Wassergehalt,
daß sie so gut plastisch sind, daß sie auch durch Einstreichen und Informschlagen
verarbeitet werden könnten. Die Teile besitzen vollkommenen Zusammenhalt
und
werden in Klumpen und Batzen in die Form eingetragen. Genau das gleiche gilt für
das Ausstampfen von Ofenfuttern und Ofendecken. Hier kommt hinzu, daß kaum Ansprüche
an die Festigkeit der gestampften Masse gestellt werden, da sie gewissermaßen in
der Form, zum mindesten am Ort der Formung gebrannt werden. Es zeigen sich also
grundlegende Unterschiede des neuen Verfahrens vom bisher üblichen.
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Bei kalkhaltigen Massen für die Herstellung von Kunststein hat man
vorgeschlagen, die vorher durch Pressen entwässerte Masse durch Stampfen zu formen.
Hierbei handelt es sich aber um tonfreie Massen, die nichts mit der keramischen
Arbeitsweise zu tun haben. Es genügt, daß beim Stampfen die Form in einiger Dichtigkeit
gefüllt wird. Die Festigung geschieht durch das Abbinden des Kalkes.
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Für die vorliegende Aufgabe wird gefordert, daß der zu formende Hafen
in solcher Gleichmäßigkeit der Struktur entsteht, daß er die Beanspruchungen während
des Trocknens, des Beförderns im trockenenZustande, desTemperns und vor allem auch
diejenigen Beanspruchungen, die bei der Verwendung während der Schmelze und des
Ausarbeitens mit ihren chemischen Angriffen und Temperaturschwankungen auftreten,
aushält. Überraschenderweise zeigen die aus lockerem, mäßig feuchtem Grieß aufgestampften
Häfen alle diese geforderten Eigenschaften.
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Die Durchführung des Verfahrens geschieht wie folgt: Die Bestandteile
eines Massenversatzes, das Magenmittel in den vorgesehenen Korngrößen und die grünen
Tone, in lufttrockenem oder j ganz trockenem Zustande und gemahlen, werden dem Versatz
entsprechend abgewogen und mit der ebenfalls abgemessenen Wassermenge unter möglichst
gleichmäßiger Verteilung des Wassers vermischt.
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Um die Verteilung des Wassers im Ton gleichmäßiger zu gestalten, vor
allem, um die Gefahr des Klumpens zu beseitigen, kann mit Vorteil auch in der Weise
verfahren werden, da.ß das Magenmittel mit der für die gesamte Masse notwendigen
Menge Wasser benetzt wird. Es ist vorteilhaft dabei, in das Benetzungswasser schon
ganz geringe Mengen grünen Tones mit einzurühren. Das auf diese Weise benetzte Magenmittel
wird mit dem grünen Ton innig vermischt. Wie auch diese Mischung i sich nun vollzogen
hat, man erhält immer zuerst eine lockere, zusammenhanglose grießige Masse. Diese
Masse wird in kleinen Teilen in die Form eingetragen und lebhaft, am besten unter
Verwendung von Preßlufthämmern, gestampft. Dabei zeigt sich die überraschende Erscheinung,
daß anscheinend infolge der durch das Stoßen hervorgebrachten inneren Erregung die
Masse schwache Bildsamkeit bekommt, die aber ausreichend ist, um unter starkem Stoß
die Einzelteile zu einer einheitlichen festen Masse 'zu verdichten. Die Form, in
welche die wie vorstehend gemischte lockere Masse eingetragen wird, kann aus Gips,
Holz, Eisen oder sonstigem Material hergestellt sein. Sie wird durch dauerndes Einfüllen
und Stampfen gefüllt. Unmittelbar nach der Füllung der Form kann diese entfernt
werden. Die geformten Gegenstände besitzen gleich ausreichende Festigkeit, um in
die Trockenräume gebracht werden zu können.
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Für den Fall, daß verwickeltere Formen hergestellt werden sollen,
wird, um dasAuseinandernehmen der Form zu erleichtern, ähnlich wie beim Stanzen,
ein kleiner Zusatz von Öl zur Masse gegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel ist das folgende: Zu 3ookg gebranntem und
zerkleinertem Ton und 215 kg zerkleinerten Hafenschalen werden qo bis .¢5 1 Wasser
unter Umwerfen allmählich zugesetzt. Das Magenmittel nimmt diese Wassermenge vollkommen
auf. Nun werden 425 kg lufttrockener, gemahlener Glashafenton allmählich unter dauerndem
Mischen hinzugegeben. Ist alles gleichmäßig gemischt, so wird die hasse, wie beschrieben,
unter Stampfen in die Form eingetragen. Die nach obigem Beispiel hergestellte Masse
enthält bei der Untersuchung 8,8 °/o Wasser, während die gleiche' Hafenmasse für
die übliche Verarbeitung durch Schlagen und Streichen 16,5 % Wasser enthält.
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Die auf diese Weise hergestellten Glashäfen zeigen dann all.
die wertvollen Eigenschaften, die man bei Tonwaren findet, die durch Trockenpressen
oder Stanzen hergestellt sind. Sie entstehen gewissermaßen schon im sogenannten
lederharten. Zustand. Während sonst außerordentlich lange, oft monatelange Trocknungszeiten
und dabei ganz vorsichtiges Anwärmen notwendig sind, können die in vorstehender
Weise geformten Stücke jede Beschleunigung des Trockenprozesses vertragen. Sie werden
so in einem Bruchteil der bisherigen Zeit ofenreif. Für den Brand und auch für die
Verwendung im Ofen ergibt sich noch der außerordentlich wichtige Vorteil, daß durch
die Bearbeitung ein so dichter Scherben erzielt wird, daß auch die Feuerschwindung
geringer und die Standfestigkeit sowie die Standdauer der Häfen ganz wesentlich
gesteigert werden.