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Bauplatte sowie Verfahren und 1V(aschine zur Herstellung derselben
Die Erfindung betrifft eine Bauplatte sowie ein Verfahren und eine Maschine zur
Herstellung derselben. Bauplatten aus einem durch Wärme aufgeblähten Gemisch aus
einein aufblähenden Bindemittel und einem Füllstoff sind schon bekannt, wobei die
Bauplatten mit einem dauernden Außenbelag aus zusammenhängendem Faserstoff, wie
Papier o. dgl., versehen sind. Zwecks besseren Anhaftens des Außenbelages an dem
Kern wurde bei wenig porösen Platten nachträglich noch ein Klebstoff verwendet.
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Gemäß der Erfindung wird der Außenbelag nur durch das aufblähende
Bindemittel des Kernes ohne zusätzlichen Klebstoff festgehalten. Trotz der Porosität
des Kernes haftet der Außenbelag infolge des aufblähenden Bindemittels derart fest
an dem Kern, daß es nicht notwendig ist, zwecks besserer Haftung nachträglich die
Poren mit einem zusätzlichen Klebstoff auszufüllen. Durch die Zähigkeit, mit der
die Masse am Außenbelag haftet, neigt dieser nicht dazu, blasig zu werden oder sich
von dem Füllstoff abzulösen.
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Erfindungsgemäß ist dem Gemisch ein geringer Gehalt an Alkaliseife
zugesetzt, um die Größe und Verteilung der die Porosität gewährleistenden Blasen
zu regeln. Es ist schon vorgeschlagen worden, einem entsprechenden Gemisch zwecks
Wasserdichtmachens große Mengen Seife zuzufügen, die sich mit im Gemisch enthaltenen
Aluminiumsulfat verband und dadurch ausgefällt wurde. Beim Erfindungsgegenstand
wird demgegenüber die Alkaliseife nicht chemisch gebunden oder ausgefällt, kann
in weit kleineren Mengen verwendet werden und dient dazu, die Poren feiner und gleichmäßiger
zu machen. Dies ist besonders vorteilhaft bei dünnen Bauplatten, bei denen eine
ungleichmäßige Verteilung oder erheblichere Größe der Hohlräume das Gefüge zu sehr
schwächen würde.
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Gemäß der Erfindung wird das Gemisch aus Füllstoff und aufblähendem
Bindemittel mit dem Faserstoffbelag zwischen Heizplatten von großer Fläche mittels
Zugwalzen o. dgl. stetig durchgefördert, die auf das Gemisch in einem Punkt wirken,
wo es bereits genügende Steifheit hat. Die Bauplatte kann somit in einem Arbeitsgang
laufend hergestellt und nur mittels Zugwalzen durchgefördert werden, die auf das
bereits steife Gemisch wirken.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Strang nach dem
Durchgang durch die auf etwa i 2o bis 175c' aufgeheizten Heizplatten durch eine
zweite, vorzugsweise stärker, z. B. auf 2io° C, heizende Warmbehandlungsvorrichtung,
vorzugsweise in unmittelbarer Berührung mit den Heizgasen, gefördert. Der Strang
wird also, während er noch heiß von den Heizplatten kommt, einer zweiten Wärmebehandlung
unterworfen, durch die er getrocknet, weiter entwässert und dadurch wasserundurchlässiger
gemacht wird.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Maschine, welche nach diesem
Verfahren
Bauplatten mit einem Mindestaufwand an Arbeit und Abfall
laufend herzustellen vermag.
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In der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel einer zur Herstellung
der Bauplatte geeigneten Maschine wiedergibt, bedeutet: Abb. i einen Aufriß, Abb.
2 eine Draufsicht, nebst den zugehörigen Vorrichtungen, Abb. 3 einen Schnitt nach
der Linie 3-3 der Abb. i.
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Es hat sich gezeigt, daß, wenn man ein quellendes Bindemittel, z.
B. ein lösliches Alkalisilikat, Lederleim oder Maisstärke mit einem Füllstoff mischt
und der Einwirkung von Hitze unterwirft, die Masse expandiert oder sich aufbläht
und schließlich zu einem festen Körper verhärtet, der mit Luftzellen oder Poren
gefüllt ist, deren Größe und Verteilung man in hohem Maße beeinflussen kann. Die
Dichte und physikalischen Eigenschaften von aus derartigem Stoff unter Anwendung
von Wärme in einer Form hergestellten Bauplatten hängt teilweise von den relativen
Prozentsätzen des Bindemittels und des Füllstoffes ab, teilweise von der Größe der
Form, teils von den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Füllstoffes.
Durch entsprechende Überwachung dieser Faktoren und der Temperatur und Dauer der
Wärmebehandlung können die physikalischen 13igenschaften der Platte in weitem Umfang
beeinflußt werden.
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Man kann verschiedene Füllstoffe verwenden, z. B. gemahlenen Dolomit,
Kalkstein, Hochofen- oder andere Schlacken, Kaolin, Schiefer, faserigen oder pulverisierten
Asbest, verschiedene Töne, Schlackenwolle, pulverisierte Kieselerde, Ocker, Trippelerde,
Lava, Bimsstein, Kieselgör, Asche und Mischungen derselben.
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Anstatt einen Füllstoff völlig mineralischer Herkunft zu verwenden,
kann man dem Gemisch vor seiner Wärmebehandlung zwecks Änderung der Eigenschaften
organische Stoffe beigeben, .z. B. Holzmehl, Holzschlamm, Kork, Sägemehl, Holzkohle,
Holzschnitzel oder gemahlene Rinde. Für gewisse Zwecke kann der Füllstoff vollständig
organischen Ursprungs sein.
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In folgendem sind- mehrere Anweisungen zur Ausführung des Verfahrens
wiedergegeben.
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Ein Alkalisilikat,. z. B. Natriumsilikat, mit einer Dichte von etwa
42,5 Be wird in einer Mischvorrichtung mit einem Füllstoff innig gemischt, so daß
ein Teig entsteht, welcher ungefähr die Konsistenz von Kitt besitzt. Die Menge des
Füllstoffes schwankt j e nach seiner Eigenart. Bei der Verwendung von Dolomit beträgt
der Füllstoff beispielsweise etwa 6o °/" des Gewichtes der feuchten Mischung, dagegen
bei der Verwendung von Kieselgur oder gesiebter Kohlenasche nur etwa 2o "/" des
genannten Gewichtes. Wenn die Bauplatte auf beiden Seiten einen Papierüberzug besitzt,
wird der so gebildete Teig oder die Mischung entweder als eine gleichmäßige Schicht
oder in Streifenform auf einem Papierbogen ausgebreitet (eine gleichmäßige Schicht
von einer Stärke von 1,6 bis 3,2 mm ergibt eine Platte von etwa 7,9 mm Stärke).
Ein zweiter Papierbogen wird dann oben auf den Teig aufgelegt. Der feuchte Bogen,
bestehend aus zwei Streifen Papier und einer dazwischen befindlichen Teigschicht,
wird beispielsweise entsprechend der in der Zeichnung veranschaulichten Maschine
zwischen zwei mit Dampf beheizten Platten erwärmt. Während dieses Heizverfahrens
wird aus dem Gemisch Dampf hauptsächlich längs der Plattenkanten ausgetrieben, und
das Silikat unterliegt dabei einer durchgreifenden physikalischen Veränderung. Es
kann sogar eine chemische Reaktion zwischen dem Silikat und dem Füllstoff erfolgen.
In etwa 30 Minuten hat sich der Teig genügend aufgebläht und ist genug Feuchtigkeit
ausgetrieben worden, so daß die Platte in ihrem aufgeblähten und porösen Zustand
steifer als in ihrem feuchten Zustand ist, obschon sie noch etwas plastisch ist.
Die heiße Platte wird dann zwischen den beheizten Platten herausgeschoben und zwischen
zwei feste Flächen gepreßt und der Abkühlung überlassen, so daß sie sich nach dem
Abkühlen genügend flach hält. Sie ist dann in einem steifen, gehärteten und porösen
Zustand und kann mit Sägen auf die gewünschten Abmessungen geschnitten werden.
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Anstatt die Platte zu kühlen, kann man die Wärmebehandlung fortsetzen,
um das Silikat weiter zu entwässern und es dadurch wasserundurchlässig zu machen.
Durch die Verwendung höherer Temperaturen, als sie mit Dampf praktisch möglich sind,
kann man noch bessere Ergebnisse erzielen, wozu eine zweite oder sekundäre Wärmebehandlung
erforderlich ist.
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Die Zähigkeit, mit welcher die Masse an den Papierbogen haftet, ist
eines der wichtigsten Merkmale der mit Papier überzogenen Pappe oder Platte, da
das Papier nicht dazu neigt, blasig zu werden oder sich von dem mineralischen Füllstoff
abzulösen. Das Papier wird sehr zäh festgehalten, verstärkt dadurch die Diele und
trägt dadurch dazu bei, während des Versandes oder während Nägel durch sie in die
Pfeiler hindurchgetrieben werden das Splittern zu verhindern. Im Ouerschnitt ähnelt
der Kern der
festen Platte dem Querschnitt eines Laibes feinkörnigen
Brotes.
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Es hat sich gezeigt, daß eine Seife, z. B. Natriumresinat, Natriumstearat
u. dgl., oder ein Stoff, welcher durch das Silikat verseift wird, z. B. Ölsäure,
dem Ansatz mit Vorteil beigegeben werden kann, um die Größe und Verteilung der Hohlräume
zu regeln.
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Es hat sich gezeigt, daß die folgende Ansatzmasse ausgezeichnete Ergebnisse
liefert, wobei die Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen: 39 "/o einer .42,5°
Be starken Natriumsilikatlösung, 58 °/" pulverisierter Dolomit, 2,9 o feines`
Sägemehl, °j o,i °j" Natriumoleat.
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Gemäß der in der Zeichnung veranschaulichten Maschine wird eine der
obenerwähnten teigartigen Mischungen in einer Mischvorrichtung i hergestellt und
durch eine Fördervorrichtung 2 an den Trichter 3 abgegeben, der über zwei Walzen
4. sitzt. Durch die Rollen laufen Außenbeläge 5 und 6, beispielsweise aus Holzschliffpappe,
zwischen denen das Gemisch bei seinem Austritt aus dem Trichter auf eine bestimmte,
von dem gewünschten Gewicht und der Stärke der fertigen Platte abhängende Stärke
zusamlnengequetscht wird. Die Enden des Trichters 3 stehen hinter den Kanten der
Beläge und hinter den Enden der Walzen q., so daß die teigartige Mischung nicht
über die Belagkanten gequetscht wird. Sollte dies geschehen, so nehmen die Trimmdrähte
7 den CTberschuß ab. Von den Quetschwalzen 4 gelangt die Platte durch die Heizplatten
8 und die Wärmebehandlungsvorrichtung 9, wobei sie durch Zugwalzen io vorgezogen
wird.
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Der durch Schrauben i i und Konsolen 12 regelbare Abstand der Platten
ist etwas größer als die endgültige Stärke der Platte, weil diese etwas einschrumpft,
nachdem sie während der ersten heftigen Aufblähreaktion infolge der plötzlichen
Dampfbildung eine maximale Stärke erreicht hat, Die Heizplatten können durch verschiedenartige
Mittel geheizt werden, beispielsweise durch. flüssige oder gasförmige Mittel, wie
Dampf, Luft, Verbrennungsgase, Öl, Wasser, geschmolzene Salze und Metalle, auch
durch Elektrizität.
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Bevor man die frisch abgesetzte Platte in die Wärmebehandlungsvorrichtung
schickt, empfiehlt es sich, sie durch Vermittlung schnell umlaufender Seitensägen
13, vorzugsweise Karborundumscheiben, seitlich zu bekanten, und zwar auf eine größere
Breite als das Fertigmaß, damit sie während der Wärmebehandlung schrumpfen kann.
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Die Warmbehandlungsvorrichtung 9 ist vorzugsweise ein isolierter Schacht
oder Tunnel, durch welchen die aufgeblähte Platte hindurchgeht. Diese unterliegt
während einer bestimmten Zeitdauer einer bestimmten Temperatur von etwa 2io° C oder
mehr während etwa 2o Minuten, -um die richtige Feuchtigkeit sicherzustellen. An
sich kann jedes geeignete Verfahren der Wärmebehandlung benutzt werden, doch werden
vorzugsweise heiße Gase, besonders heiße Verbrennungsgase, verwandt. Gemäß Abb.
3 werden in der stetigen Wärmebehandlungsvorrichtung beide Bauplattenflächen direkt
den heißen Gasen ausgesetzt.
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Bei Verwendung von Verbrennungsgasen werden diese vorzugsweise durch
einen Wärmespeicher geschickt, so daß ein Teil der Wärme benutzt wird, um ein sekundäres
Medium zu erwärmen, welches zur Erwärmung der Heizplatten benutzt werden kann. Beispielsweise
lassen die Verbrennungsgase eines Ölbrenners Wasser in einem Kanal 15 verdampfen.
Der Dampf wird den Heizplatten durch Rohre 16 und 17 zu- und abgeführt. Die heißen
Verbrennungsgase werden durch das isolierte Rohr iS einem Gebläse i9 zugeführt.
Der Grad der Verdünnung und das Gesamtvolumen der an die Warmbehandlungsvorrichtung
abgegebenen Gase wird durch Kontrollklappen 2 1 und 22 geregelt. Die Gase treten
in die Warmbehandlungsv orrichtung durch am Plattenaustrittsende liegende Einlässe
23 ein und bestreichen beide Oberflächen der in der Kammer 24 befindlichen Platte.
Am anderen Ende des Tunnels ändern die Gase ihre Strömungsrichtung und werden durch
zur Plattenoberfläche parallele Kanäle 25 und 26 nach ihrer Austrittsstelle und
durch das Rohr 2o zum Gebläse zurückgeleitet. Diese Kanäle können gemäß Abb.3 durch
Querwände 27 und 28 aus Blech gebildet werden. Die Blechquerwände 27 und 28 strahlen
gleichfalls Wärme an die Plattenoberfläche ab.
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An der Umkehrstelle des Gasstromes ist ein Entlüftungsrohr 29 im Schacht
der Warmbehandlungsvorrichtung angeordnet, um den Austritt des Gasüberschusses zu
ermöglichen.
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Durch eine Schneidvorrichtung 30 wird die Platte auf die richtige
Länge geschnitten. Soll die Diele auf der einen oder beiden Seiten keinen Belag
aufweisen, so wird an Stelle der Papierbelagbahnen 5 und 6 ein Belagstoff genommen,
an welchem das Alkalisilikat oder das sonstige quellungsfähige Bindemittel nicht
haftet, z. B. stark geöltes Papier, das von Spulen abgewickelt und vor dem Zerschneiden
der Diele etwa in Höhe oder jenseits der Zugrollen io abgestreift und zur erneuten
Verwendung auf Spulen 31 und 32 aufgewickelt werden kann. Man kann
auch
einen dünnen polierten Stahlstreifen als zeitweilige Abdeckung des mineralischen
Kernes verwenden und ihn auf Spulen 31 und 32 wieder aufwickeln bzw. als
endloses Band den Formwalzen q. -, ieder zuführen.