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Verfahren zur Entgasung und Verdichtung keramischer Massen Es ist
bekannt, daß man die Eigenschaften gebrannter keramischer Erzeugnisse dadurch verbessern
kann, daß man den zur Herstellung der Fertigerzeugnisse verwandten keramischen Massen
die darin enthaltene Luft oder die sonst darin .enthaltenen Gase durch Evakuierung
der Massen entzieht. Durch diese Entlüftung (Entgasung) wird eine Verdichtung des
Scherbens und im Gefolge davon .eine Verbesserung wichtiger Eigenschaften, wie Wasseraufnahme,
Druckfestigkeit, Schlackenbeständigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit usf., erzielt.
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Bisher hat man zur Entlüftung (Entgasung) keramischer Massen zwei
Verfahren angewandt i. Keramische Massen werden in trockenem Zustande entlüftet
und im Vakuum durch Zusatz der Anmachflüssigkeit flüssig oder formbar gemacht; unter
Umständen erfolgt die Formgebung auch noch im Vakuum.
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2. Feucht aufbereitete keramische Massen werden auf den sogenannten
Vakuumpressen entlüftet (entgast), deren Arbeits- und Wirkungsweise bekannt ist.
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Die beiden erwähnten Verfahren stellen gegenüber der ohne Entlüftung
(Entgasung) arbeitenden keramischen Fertigung einen bedeutenden Fortschritt dar;
doch lassen sie sich nicht für alle Formungsarten in der keramischen Industrie anwenden.
Das trifft insbesondere zu für das zuerst genannte Verfahren, nach dem nur trockene
keramische Massen entlüftet werden können; aber auch das zweitgenannte Verfahren
gestattet z. B. nicht die wirksame Entlüftung handgeformter und nach @ dem Stampfverfahren
hergestellter Formstücke. Beiden Verfahren ist außerdem noch die Beschränkung gemeinsam,
daß die Entlüftung (Entgasung) an einer bestimmten Stelle des Fertigungsverfahrens
vorgenommen werden muß, und zwar vor der Verformung, so daß z. B. die Entlüftung
nach der Verformung mit diesen Verfahren nicht möglich ist.
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Dien Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren, das
sich auf die Entlüftung (Entgasung) feucht aufbereiteter, jedoch nicht flüssiger
keramischer Massen bezieht, durch welches die vorerwähnten Unzulänglichkeiten der
bisher angewandten Verfahren. behoben und außerdem noch eine Verbesserung des Fertigerzeugnisses
durch besonders kräftige Verdichtung der keramischen Massen .erzielt wird. Durch
eingehende Versuche wurde festgestellt, daß feucht aufbereitete keramische Massen
mit und ohne Magerungsmittel weitgehend luftdurchlässig sind, so daß der im Innern
der Masse herrschende Luft- (Gas-) Druck sich rasch dem die Masse umgebenden Luft-
(Gas-) Druck anpaßt. Diese Luftdurchlässigkeit besteht auch, im
Gegensatz
zur heute gültigen Anschauung, bei umfangreichen Massestücken, so daß bei genügender
Verdünnung der umgebenden Luft unter Einhaltung einer bestimmten Dauer eine sehr
weitgehende Entlüftung (Entgasung): des Massestückes erzielt wird, ohne daß, #:
z. B. bei den Vakuumpressen, eine Aufteilung der Masse in viele feine Massestränge
oder Nlässeteilchen erforderlich ist. Es wurde ferner festgestellt, daß ein unmittelbar
nach der erfolgten Evakuierung plötzlich, d. h. schlagartig, auf die evakuierten
Massekörper einwirkender erhöhter Luft- (Gas-) Druck, z. B. der Druck der atmosphärischen
Luft, eine" sehr starke Verdichtung ; der Masse herbeiführt, dergestalt, daß die
entgaste und ver= dichtete Masse fast vollkommen luftundurchlässig wird. So bewirkte
beispielsweise eine derart entgaste und verdichtete Tonschicht von.' 2 cm Dicke,
die als Verschluß eines evakuierten Behälters diente, daß der Druck im Innern dieses
Behälters innerhalb 24 Stunden nur um etwa 3 mm Quecksilbersäule anstieg. Die starke
Verdichtung wird dadurch bewirkt, daß der plötzlich auftretende Gasdruck die an
der Oberfläche befindlichen Poren und Kanäle, die Luft in das Innere führen könnten,
vollkommen verschließt. , Die Versuche :ergaben ferner, daß die Entlüftung feuchter
keramischer Massen bis zu jedem .gewünschten Grad getrieben werden kann. Ein Vakuum
bis zum Siedepunkt der Anmachflüssigkeit bewirkt, daß die Dämpfe derselben die letzten
Reste von Luft aus der Masse vertreiben. Durch Erwärmung der keramischen Masse läßt
sich dabei eine Erreichung,des Siedepunktes der Anmachflüssigkeit schon bei einem
geringeren Unterdruck erreichen. Die weitgehende Entlüftung (Entgasung) der keramischen
Masse in Verbindung mit der unmittelbar darauffolgenden starken Verdichtung bewirkt,
daß auch verhältnismäßig große Hohlräume -im Mass:ekörper, sog. Lunker,, wie sie
z. B. bei der Handformung immer wieder vorkommen, vollkommen verschwinden und daß
auch Schichtungen im Aufbau .der keramischen Masse, wie sie sich z. B. beim Stampfen
ergeben, unwirksam gemacht werden.
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Die Durchführung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens
ist einfach. Die Luft- (Gas-) Entziehung und Verdichtung der keramischen Masse wird
von dem übrigen Aufbereitungs- und Verförmüngsvorgang vollkommen getrennt und in
einem geeigneten Apparat, z. B. in einem Vakuumkessel bekannter Art, vorgenommen,
wobei die an die Entlüftung anschließende Verdichtung durch plötzliche Einwirkung
eines Gasdruckes auf die im Vakuumraum befindliche keramische Masse herbeigeführt
wird. Beispielsweise genügt plötzliches Einströmen atmosphärischer Luft durch eine
geeignete Einströmöffnung in den Vakuumraum. Diese einfache VerfahrensaLrtermöglicht
die Weiterbenutzung aller bisher °@##erwandben Aufbereitungs- und Formgebungs--"##ethoden
und Maschinen. Sie gestattet ferner, was besonders vorteilhaft ist, die Entlüftung
und Verdichtung in jedem beliebigen Abschnitt des Verarbeitungsvorganges, insbesondere
auch nach der Verformung. Es hat sich gezeigt, daß die besten Ergebnisse beim Fertigerzeugnis
erzielt werden, wenn Entlüftung und Verdichtung am bereits fertiggeformten Formling
vorgenommen werden. Dabei ist @es gleichgültig, welches Formverfahren angewandt
wurde, also z. B. Formgebung auf der Strangpresse, auf der durch Muskel- oder Maschinenkraft
,betriebenen Nachpresse oder Formgebung von Hand aus durch Einwerfen von kleinen
oder großen Batzen in die Form, durch Einstampfen der Masse in die Form u. dgl.
Die Entlüftung und Verdichtung wird von jeglicher Aufbereitungs- und Verformungsart
unabhängig. Die Vorteile, die sich hierdurch z. B. gegenüber der Entlüftung auf
sog. Vakuumpressen ergeben, sind namentlich für die Handformerei sehr wichtig. Selbst
angenommen, daß für die Handformerei eine auf der Vakuumpresse entlüftete Masse
verwandt würde, so ergeben sich bei der Aufteilung des entlüfteten Massestranges
und beim Einwerfen oder Einstampfen dieser kleineren Teile in die Form mit Notwendigkeit
neue Lufteinschlüsse und Schichtungen.
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Das Verfahren nach der Erfindung gestattet aber auch, den beabsichtigten
Zweck mit größerer Sicherheit zu erreichen; denn während bei der Vakuumpresse die
Erzielung und namentlich die Konstanthaltung des erforderlichen Vakuums in hohem
Maße von der gleichmäßigen Beschickung der Presse abhängig ist; sowie von der Abdichtung
durch die noch nicht entlüftete Masse, fallen diese Bedingungen bei dem neuen Verfahren
gar nicht in die Waagschale. Weitere Nachteile der Vakuumpresse sind der hohe Verschleiß
der die Aufteilung der Masse besorgenden Maschinenteile (Lochplatten,. - Schlitzplatten
usw.) und der hohe Kraftbedarf.