-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Herstellen von aus gebranntem Ton oder Schlick bestehenden Ziegeln
und insbesondere Fassadenziegeln, gemäß welchem der Ton oder Schlick
vorbehandelt wird, und Zusätze,
welche selbst bekannt oder nicht bekannt sein können, diesem zugesetzt werden,
wonach der vorbehandelte Ton oder Schlick in Klumpen unterteilt
wird, welche in Formen gepreßt
werden, um Blöcke
bestimmter Abmessungen und Form zu erhalten; die so erhaltenen Blöcke werden
getrocknet und dann gebrannt, um den vorstehend erwähnten Ziegel herzustellen.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
von Ziegeln, welche das Aussehen von alten oder rustikalen Ziegeln,
wie z. B. von Brandziegeln, besitzen.
-
Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden
Ziegeln mit einem alten oder rustikalen Aussehen hergestellt, indem
mittels des herkömmlichen Verfahrens
gebrannte Ziegel genommen werden und diese in eine rotierende Trommel
gebracht werden, um eine aufgerauhte Oberfläche und abgerundete Ecken und
Kanten zu erzielen. Den so behandelten Ziegeln konnten dann färbende Materialien
zugesetzt sein.
-
Dieses Verfahren hat den Nachteil,
daß eine große Energiemenge
erforderlich ist, um bereits gebrannte Ziegel in einer rotierenden
Trommel abzurunden, was zu einer relativ großen Anzahl von Ziegeln führt, welche
beschädigt
oder zerstört
werden. Beschädigte
Ziegel müssen
nicht sofort, sondern können
später
nach der Verpackung und dem Transport brechen, was zu Ziegellieferlosen
von niedriger Qualität
führt.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Behandlung harter, gebrannter
Ziegeln einen großen
Verschleiß bei
den eingesetzten Anlagen bewirkt. Ferner können die losen Teile, welche
während der
Abrundung der gebrannten Ziegel entstehen, nicht wieder genutzt
werden, und müssen
somit als Abfall betrachtet werden. Falls solche Ziegel nach der
Behandlung in der Trommel gefärbt
werden sollen, ist die Haftung des Färbungsmaterials an den Ziegeln
relativ schwach.
-
Die Patente
US 1 859 723 ,
JP 072 076 552 und
US 1 840 396 beschreiben ein Verfahren
zum Behandeln von Ziegeln, in welchen die Oberfläche der Ziegeln vor dem Bren nen
mit Stahlbürsten
behandelt, sandgestrahlt oder kugelgestrahlt wird. Diese Verfahren
haben den Nachteil, daß Material
auf den Seiten der Ziegel in einer im wesentlichen gleichmäßigen Weise
entfernt wird, wodurch alle auf die Ziegel aufgebrachten färbenden
Materialien oder die Besandung ebenfalls verschwindet. Außerdem wird die
Aderstruktur, welche vorhanden ist, praktisch insgesamt entfernt.
Die Anwendung von Stahlbürsten, Sandblasen
oder Kugelblasen ist relativ teuer und erfordert einen hohen Energieverbrauch.
-
Die Patentanmeldung AU 513148 betrifft
ein Verfahren zum Behandeln von zu brennenden Tonklumpen, welches
es ermöglicht
Ziegel zu erhalten, welche so ähnlich
wie möglich
das Aussehen von handgemachten Ziegeln mit einer relativ glatten Oberfläche und
gleichmäßig geformten
Kanten und Ecken annehmen.
-
Das Ziel der Erfindung besteht in
der Überwindung
dieser Nachteile und der Präsentation
von Ziegeln mit dem Aussehen von alten oder rustikalen Ziegeln,
und deren Herstellung in einer Weise, welche weniger Energie erfordert,
wesentlich weniger Verschleiß an
der Maschinerie bewirkt und eine hohe Qualität und gute Farbbeständigkeit
ergibt. Das erfindungsgemäße Verfahren
führt auch
zu einer minimalen Anzahl von Ziegeln, welche während des Herstellungsprozesses
gebrochen werden.
-
Zu diesem Zweck werden die Blöcke einer Oberflächenbehandlung
nach dem Trocknen wie vorstehend erwähnt und vor dem Brennen in
einer solchen Weise unterworfen, daß sie eine Veränderung der
Oberflächenstruktur
erfahren, und nach dem Brennen insbesondere das Aussehen von alten
oder rustikalen Ziegeln, wie z. B. Brandziegeln, annehmen.
-
Vorteilhafterweise werden die Ecken
der Blöcke
während
der Oberflächenbehandlung
zumindest teilweise abgerundet.
-
In einer vorteilhaften Weise können sich
die Blöcke
zwischen dem Trocknen und Brennen frei zueinander in einer rotierenden
Trommel bewegen, so daß unter
anderem die Ecken und/oder Kanten der Blöcke zumindest teilweise abgerundet
werden, und die Oberfläche
der Blöcke
möglicherweise
aufgerauht wird, um so ein gewisses Relief zu erhalten.
-
Gemäß einer speziellen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens
werden färbende
Materialien in flüssiger
oder pulvriger Form den Blöcken
nach der Oberflächenbehandlung
und vor dem Brennen zugesetzt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die Blöcke
bei einer derartigen Temperatur gebrannt, daß sie eine heterogene Schrumpfung
zeigen, welche von Block zu Block variieren kann.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird eine heterogene Temperaturverteilung während des Brennens erzeugt,
so daß die
Blöcke
eine variierende Schrumpfung und/oder Färbung in Bezug zueinander zeigen.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung mehrerer spezifischer
Ausführungsformen
des Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anlage ersichtlich; diese
erfolgt Beschreibung nur im Rahmen eines Beispiels und schränkt nicht
den beanspruchten Schutzumfang ein; die nachstehend verwendeten
Bezugszeichen beziehen sich auf die beigefügten Zeichnungen.
-
1 ist
eine schematische Blockdarstellung der unterschiedlichen Schritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
2 ist
eine schematische perspektivische Darstellung einer Trommel gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Anlage für
die Ausführung
des Verfahrens.
-
3 ist
eine schematische Seitenansicht einer Trommel gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Anlage.
-
4 ist
eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils einer
dritten Ausführungsform der
Anlage.
-
5 ist
eine schematische perspektivische Darstellung einer Reihe von Blöcken nach
der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
mit Hilfe der Anlage in 4.
-
6 ist
eine schematische Seitenansicht eines Teils einer vierten Ausführungsform
der Anlage.
-
In den unterschiedlichen Zeichnungen
beziehen sich dieselben Bezugszeichen auf dieselben oder ähnliche
Elemente.
-
In dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird gemäß Darstellung
in der Zeichnung in 1 der
Ton und/oder Schlick in einem ersten Schritt 1 einem Prozeß entsprechend
vorbehandelt, welcher als solcher bekannt ist, in welchem zusätzliche
Bestandteile gegebenenfalls hinzugefügt werden können. In einem zweiten Schritt 2 des
Verfahrens wird der vorbehandelte Ton oder Schlick in Klumpen unterteilt.
Die Oberfläche
dieser Klumpen wird mit Sand und gegebenenfalls auch mit färbenden
Materialien beschichtet. Im Gegensatz zu der nach dem Stand der
Technik verwendeten Sandmenge wird hier eine übermäßige Menge an Sand verwendet.
-
Diese Klumpen werden in herkömmliche
Ziegelformen gepreßt.
Solche Formen werden verwendet, um den Klumpen eine Form und Abmessungen zu
geben, die im wesentlichen der Endform eines normalen Ziegels entsprechen.
In Anbetracht der Tatsache, daß die
Klumpen aus Ton oder Schlick in einer übermäßigen Menge an Sand gerollt
wurden, sind die durch das Pressen der Klumpen in die Form enthaltenen
gepreßten
Blöcke
im Vergleich zu denen, die nach dem herkömmlichen Verfahren erzielt
werden, in welchem kleinere Sandmengen verwendet werden, relativ
unregelmäßig und
abgerundet.
-
Der Sandteppich, in welcher die Klumpen
gerollt werden besitzt eine Dicke von 2 cm, während er bei dem herkömmlichen
Verfahren in der Größenordnung
von 1 cm liegt. Bevor die Klumpen in die Formen gepreßt werden,
wird eine Oberflächenschleifung
mittels Druckluftgebläsen
für eine
Dauer von 1 Sekunde anstelle von einer üblichen Dauer von 0,3 Sekunden
durchgeführt.
-
Anschließend werden in einem Schritt 3 des erfindungsgemäßen Verfahrens
die Blöcke
zu einem Trocknungssystem geführt,
in welchem praktisch die gesamte Feuchtigkeit aus den Klumpen entfernt
wird, so daß sie
beispielsweise einen maximalen Feuchtig keitsgehalt von 4% aufweisen.
Dieses Trocknungssystem kann beispielsweise aus einer Trocknungskammer
oder einem Trocknungstunnel bestehen.
-
Nach dem Trocknen werden die Blöcke in einem
vierten Schritt 4 des erfindungsgemäßen Verfahrens einer Oberflächenbehandlung
unterzogen.
-
In diesem vierten Schritt 4 wird
zumindest ein Teil der wie vorstehend beschriebenen erzeugten Sandschicht
von den Blöcken
entfernt. Zusätzlich werden
dann diese so erhaltenen Blöcke
einer Oberflächenbehandlung
in der Weise unterworfen, daß die
Kanten und/oder Ecken der Blöcke
abgerundet werden, und deren Oberflächen wenigstens teilweise aufgerauht
werden. In diesem Schritt unterliegen die getrockneten Blöcke keinerlei
plastischer Verformung.
-
Da die getrockneten Blöcke immer
noch nicht gebrannt sind und somit eine relativ niedrige Festigkeit
besitzen, ist es leicht, die Oberflächenbehandlung mit einem relativ
niedrigen Energieverbrauch und niedrigem Verschleiß an der
Maschine durchzuführen.
Ein weiterer Vorteil der Anwendung dieser Behandlung vor dem Brennen
besteht in der Tatsache, daß der
Ton oder Schlick, welche als lose Partikel entstehen, ohne irgendein
Problem in den Ton und/oder Schlick zurückgeführt werden können, aus
welchem die vorstehend erwähnten
Klumpen hergestellt werden. Dieses steht im Gegensatz zu den herkömmlichen
Verfahren, in welchem Abfall erzeugt wird, welcher aus bereits gebranntem
Ton oder Schlick besteht, welcher nicht zurück gewonnen werden kann.
-
In einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die Blöcke
während
der Oberflächenbehandlung
lose übereinander bewegt,
und schleifen sich so gegenseitig. Zu diesem Zwecke dürfen sich
die getrockneten Blöcke
bevorzugt frei in Bezug zueinander in einer rotierenden Trommel
bewegen. Diese Trommel besitzt eine harte Wand, welche mit Vorsprüngen versehen
ist, und welche beispielsweise aus Stahl besteht. Auf diese Weise
werden die Ecken und/oder Kanten der Blöcke zumindest teilweise abgebrochen
und/oder abgeschliffen, und die Oberfläche kann aufgerauht werden,
so daß sie
ein gewisses Relief erhält.
Ferner bleiben die charakteristische Adernstruktur und die Besandung
der Blöcke
aufrechterhalten, wie auch die aufgebrachten färbenden Materialien.
-
Eine erste Ausführungsform der Anlage für die Ausführung dieses
Verfahrens ist in 2 dargestellt.
Die Anlage umfaßt
eine Trommel 8, welche auf Lagern 9 ruht, und
kann sich um ihre Achse 10 drehen. Für diesen Zweck wird die Trommel 8 durch
einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Motor angetrieben.
Die Lager 9 sind auf einem Chassis 11 befestigt,
welches auf einer Seite einen Schwenkpunkt 39 besitzt,
und auf der anderen gemäß dem Pfeil 12 in
einer solchen Weise geschwenkt werden kann, daß die Neigung der Trommel 8 abhängig von
der Art der zu behandelnden Blöcke
und abhängig
von der Drehzahl der Rotationstrommel 8 eingestellt werden kann.
Die Zeit, während
welcher die Blöcke
in der Trommel 8 verbleiben, hängt unter anderem von der Drehzahl
und der Neigung der Trommel 8 ab, und von der Art und Dichte
des Materials aus welchem die Blöcke
bestehen.
-
Die Trommel 8 besitzt bevorzugt
einen Durchmesser von 1 bis 1,5 m und dreht sich mit einer Geschwindigkeit
von 20 bis 60 Umdrehungen pro Minute. Die Motorleistung beträgt im allgemeinen
2,5 bis 5,5 kW.
-
An dem unteren Ende der Trommel 8 befindet
sich eine Gleitplatte 13, mittels welcher die Blöcke, welche
die Trommel 8 über
das offene Ende 14 der Letzteren verlassen einer Rüttelwanne
oder Förderband 15 zuführt, wo
die Blöcke
sortiert und die beschädigten
Blöcke
entfernt werden. Die Blöcke
werden dann in Reihen gestapelt, um in dem nachstehenden Schritt 6 gemäß der Erfindung
gebrannt zu werden.
-
Die aus dem Trocknungssystem kommenden
Blöcke
werden durch ein Förderband 21 an
dem offenen Ende 16 in die Trommel 8 befördert.
-
Ferner enthält die Trommel 8 bevorzugt – ebenfalls
nicht dargestellte – jedoch
als solche bekannte Ablenkplatten, welche während der Rotation die Blöcke auf
eine bestimmte Höhe
tragen, so daß die
Blöcke
dann innerhalb der Trommel 8 herunterfallen, demzufolge
die Ecken und Kanten der Blöcke durch
die Wechselwirkung mit der Innenwand der Trommel 8 und
miteinander abgerundet werden. Die Anzahl der Ablenkbleche wird
gemäß den Abmessungen
der Blöcke,
dem gewünschten
Grad der Abrundung oder Rauhigkeit, der Drehzahl und der Neigung
der Trommel 8 angepaßt.
-
Da in. dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Oberflächenbehandlung
auf die getrockneten Blöcke
ausgeübt
wird, ist die Wand der Trommel 8 weniger verschleißanfällig als
in dem Falle, in welchem die Blöcke
bereits gebrannt worden sind.
-
Die Wand der Öffnung 8 ist mit – in den Zeichnungen
nicht dargestellten – Öffnungen
versehen, welche sicherstellen, daß lose Partikel, die während der
Oberflächenbehandlung
abgebrochen sind, kontinuierlich aus der Trommel 8 durch
die Öffnungen
hindurch entfernt werden. Derartige lose Partikel bestehen hauptsächlich aus
dem Sand, welcher auf die Klumpen im Schritt 2 aufgebracht
und von den Blöcken
entfernt wurde, und aus Partikeln des Tons, welche sich von den
Blöcken
während
der Abrundung der Ecken und Kanten lösen, und möglicherweise auch aus färbenden
Materialien. Die Öffnungen besitzen
beispielsweise eine Größe von 200
mm × 30 mm,
mit insgesamt etwa 50 Öffnungen
pro Quadratmeter.
-
Während
der Rotation der Trommel werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren
färbende
Materialien den Blöcken über eine
Verteilungsvorrichtung hinzugefügt,
welche bevorzugt in der Trommel befestigt, aber hier nicht dargestellt
ist. Die färbenden Materialien
können
in flüssiger
oder pulvriger Form aufgebracht werden.
-
In bestimmten Fällen können abhängig von dem gewünschten
Ergebnis die färbenden
Materialien möglicherweise
vor und/oder nach der Behandlung der Blöcke in der Trommel 8 hinzugefügt werden.
-
Die Hinzufügung der färbenden Materialien vor dem
Brennen stellt sicher, daß eine
beständige Anhaftung
auf oder in den Blöcken
erzielt wird.
-
Eine zweite Ausführungsform der Anlage für die Anwendung
dieses Verfahrens ist in 3 dargestellt.
Diese unterscheidet sich von der in 2 dargestellten
Ausführungsform
dahingehend, daß die Trommel 8 nur
eine Öffnung
an einem Ende 16 besitzt, welche sowohl als die Eintritts-
als auch die Austrittsöffnung
dient. Zusätzlich
ist die Trommel 8 auf einem Stützrahmen 17 montiert,
welcher in Lagern montiert ist, so daß er sich auf einem Chassis 11,
mittels zwei zueinander ausgerichteten Wellen 18 und 19 drehen
kann.
-
Die Trommel 8 wird an den
Seiten durch Lager 9 so gelagert, daß sich die Trommel um ihre
Achse 10 in dem Stützrahmen 17 drehen
kann. An dem geschlossenen Ende 14 der Trommel 8 befindet
sich ein Motor 20, mittels welchem die Trommel angetrieben
werden kann. Die Trommel wird bevorzugt mit einer Geschwindigkeit
von 5 bis 50 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Der Motor 20 kann
aus einem elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Motor bestehen,
dessen Geschwindigkeit geregelt werden kann. Die Trommel weist bevorzugt
einen Durchmesser zwischen 1,5 und 2 m und eine Länge zwischen
1 und 2 m auf.
-
Die Blöcke werden in die Trommel 8 über ein Förderband 21 eingeführt, wenn
sich die Eintrittsöffnung
an der Oberseite befindet, oder mit anderen Worten, wenn die Achse 10 im
wesentlichen vertikal steht. Die Trommel 8 wird dann um
die Wellen 18 und 19 in einem Winkel von etwa
30° gekippt.
In dieser Position werden die Blöcke
der vorstehend beschriebenen Oberflächenbehandlung durch Drehen
der Trommel 8 um ihre Achse 10 und unter möglichen Zusätzen von
färbendem
Material behandelt.
-
Zum Entfernen der Blöcke aus
der Trommel 8 wird die Letztere weiter um die Wellen 18 und 19 gekippt,
bis die Blöcke
zusammen mit den vorstehend erwähnten
losen Partikeln aus der Austrittsöffnung an der Seite 16 der
Trommel 8 herausfallen. Auf diese Weise wird die Trommel
auf ein – in
der Figur nicht dargestelltes – Förderband
entleert, welches die Blöcke
und losen Partikel zu einer Siebvorrichtung führt, welche die Partikel von
den Blöcken trennt.
-
Die Siebvorrichtung kann möglicherweise
in das Förderband
integriert sein, welches für
diesen Zweck parallele Transportrollen aufweist, die in einem Abstand
voneinander in einer solchen Weise entfernt sind, daß die Blöcke über diese
transportiert werden, während
die losen Partikel zwischen den Rollen hindurchfallen und somit
von den Blöcken
getrennt werden.
-
In einer vereinfachten dritten Ausführungsform
einer Anlage für
die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden, wenn die getrockneten Blöcke
das Trocknungssystem verlassen, diese gegen eine mit Vorsprüngen versehene
Platte gepreßt. Die
Vorsprünge
durchdringen die Blöcke
und stellen so sicher, daß das
Material der Blöcke
lose wird, und deren Oberfläche
rauh und uneben wird. In diesem Falle wird die Position der Vorsprünge in Bezug
auf die Blöcke
bevorzugt in einer solchen Weise gewählt, daß wenigstens einer der Vorsprünge mit
den Kanten und/oder Ecken der Blöcke übereinstimmt,
so daß die
Letzteren abgerundet werden.
-
Insbesondere werden in diesem erfindungsgemäßen Verfahren
die Blöcke
zwischen Greifern festgeklemmt, welche die vorgenannten Vorsprünge aufweisen.
-
Ein derartiger Greifer 22 ist
in 4 dargestellt. Der
Greifer 22 besitzt zwei parallele Platten 23 und 24,
welche jeweils mit Zähnen
oder Vorsprüngen 25 versehen
sind. Die Platten 23 und 24 sind so in einem Abstand
voneinander angeordnet, daß eine
Reihe von Blöcken
zwischen diesen plaziert werden kann. Zusätzlich sind Schwenkpunkte 39 und
ein pneumatischer oder hydraulischer Kolben 40 vorgesehen,
welche eine Bewegung der Platten 23 und 24 aufeinander
zu mit einer entsprechenden Kraft in der durch die Pfeile 26 und 27 dargestellten
Richtung in einer solchen Weise ermöglichen, daß die Blöcke zwischen diesen eingeklemmt
werden und die Vorsprünge 25 in
die Blöcke
eindringen.
-
Auf diese Weise kann eine Reihe von
in dem Greifer 22 eingeklemmten Blöcken möglicherweise durch denselben
bewegt werden. Herkömmliche Greifer,
welche für
diesen Zweck verwendet werden, besitzen keine derartigen Vorspringe 25,
sondern sind glatt und mit Kunststoff ausgekleidet, da das Ziel im
Gegensatz dazu darin besteht, daß sie die bewegten Blöcke nicht
beschädigen
sollen.
-
Eine Reihe von Blöcken 28 ist schematisch in 5 dargestellt, in welcher
als eine Folge davon, daß die
Blöcke
gegen die Vorsprünge 25 des
Greifers 22 gedrückt
werden, Material von den Blöcken
gelöst wurde,
so daß deren
Kanten und/oder Ecken 29 teilweise abgerundet, abgeschrägt und/oder
abgebrochen sind.
-
Nach der Anwendung der vorstehend
erwähnten
Oberflächenbehandlung
mit Hilfe der Greifer 22 kann den Blöcken färbendes Material hinzugefügt werden.
-
Gemäß einer weiteren Variante der
vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren werden die Oberfläche, Kanten
und/oder Ecken der Blöcke
mit einem Hammer 30 gemäß Darstellung
in 6 bearbeitet. Für diesen
Zweck werden aufeinander fol gende Hammerschläge 30 auf die Oberfläche der
Kanten oder Ecken der Blöcke 31 in
einer solchen Weise abgegeben, daß die Oberfläche uneben
und die Kanten und Ecken 29 abgerundet werden.
-
Für
diesen Zweck enthält
eine Anlage einen Hammer 30, welcher einen Hebel 32 aufweist,
der an einem Gelenkpunkt 33 befestigt ist, um welchen er rotieren
kann. Zusätzlich
besitzt der Hammer 30 eine Finne 34, die an dem
Hebel 32 an dem entgegengesetzten Ende zu dem Gelenk 33 befestigt
ist. Der Hammer 30 liegt auf einer Nocke 35, welche
sich um eine horizontale Welle 36 dreht, die zwischen der
Finne 34 und dem Gelenk 33 befestigt ist.
-
Auf diese Weise wird der Hammer 30,
wenn die Nocke 35 rotiert, einer Hin- und Herbewegung um das
Gelenk 33 herum unterworfen. Die Finne 34 wird demzufolge
einer Auf- und Abbewegung
gemäß Darstellung
durch den Pfeil 37 unterworfen. Während dieser Bewegung der Finne 34 wird
die Reihe der Blöcke 28 unter
dem Hammer 30 mittels eines Förderbandes 38 in einer
solchen Weise bewegt, daß, wenn
sich die Finne 34 in ihrer höchsten Position befindet, sich
die Reihe der Blöcke
frei unter dem Hammer 30 schrittweise über einen Abstand gleich der
Dicke eines Blockes oder einem Teil dieses Abstandes bewegen kann.
Auf diese Weise fällt
die Finne 34 wenigstens auf benachbarte Kanten von zwei
aufeinanderfolgenden Blöcken
in einer solchen Weise, daß diese
Ränder
abbrechen, wie es deutlich in 6 dargestellt
ist. Verschiedene Hämmer 30 können nebeneinander
oder nacheinander angeordnet sein, um die Maschinenkapazität zu erhöhen.
-
Nach dem Abbrechen der Kanten und
Ecken während
der Oberflächenbehandlung
in dem vierten Schritt 4 des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden in einem fünften
Schritt 5 die Blöcke
bevorzugt in Schichten auf Ofenwagen gestapelt. Diese Stapelung
kann unter Verwendung der vorstehend erwähnten Greifer 22 durchgeführt werden.
Während
der Stapelung der Blöcke
werden Zusätze
zwischen den unterschiedlichen Schichten hinzugefügt. Derartige Zusätze können beispielsweise
Kohlengranulat oder mineralische Farbstoffe, wie z. B. CaCO3, Fe2O3 usw.,
in pulvriger Form oder in Lösung
mit Wasser sein. Dieses stellt sicher, daß nach dem Brennen der Blöcke Farbvariationen
erzielt werden, welche sich angenähert denen gleichen, die man
bei Brandziegeln findet.
-
Anschließend werden in einem sechsten Schritt 6 des
erfindungsgemäßen Verfahrens
die in Lagen geschichteten Blöcke
in einen Ofen gebracht, welcher als solcher bekannt ist, und gebrannt.
Um so ähnlich
wie möglich
die Unregelmäßigkeiten
in Farbe, Form und Abmessung von Brandziegeln zu erzielen, wird
eine Temperatur in dem Ofen erzeugt, welche eine heterogene Schrumpfung
der Blöcke
erzeugt. Auf diese Weise können
sich die Abmessungen der hergestellten Ziegel oder der gebrannten
Ziegel voneinander unterscheiden.
-
Dieses wird erreicht, indem unter
anderem eine heterogene Temperaturverteilung in dem Ofen beispielsweise
durch Betreiben der Brenner in dem Ofen mit unterschiedlichen Einstellungen
erzeugt wird.
-
Ferner wird eine unregelmäßige Schrumpfung
der Blöcke
erzielt, indem diese bei einer höheren
Temperatur als der für
herkömmliche
Ziegel gebrannt werden. Beispielsweise wird für Blöcke, welche aus einem gelben
Ton bestehen eine Temperatur von 1090°C anstelle von 1075°C verwendet.
Für roten
Ton wird eine Brenntemperatur von 1100°C anstelle von 1085°C verwendet.
-
In einer vorteilhaften Weise können die
Blöcke
in einer stark reduzierenden Atmosphäre gebrannt werden.
-
Nach dem Brennen der Blöcke werden
Ziegel erhalten, welche sich sehr nahe in Aussehen, Farbe und Abmessungen
dem von Brandziegeln annähern.
Ferner besitzen die auf diese Weise hergestellten Ziegel eine größere Festigkeit
als Brandziegel oder Brandziegelimitationen, die in der herkömmlichen
Weise hergestellt werden.
-
In dem siebenten Schritt 7 des
erfindungsgemäßen Verfahrens
gemäß Darstellung
in 1 werden die hergestellten
Ziegel verpackt, sobald sie auf Umgebungstemperatur abgekühlt sind.
-
Zur weiteren Veranschaulichung der
Erfindung wird eine spezifische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
nachstehend beschrieben, wobei das Verfahren mittels der in den 1 und 2 dargestellten Anlagen durchgeführt wird.
-
In dieser spezifischen Ausführungsform
wurde in einem ersten Schritt 1 ein Gemisch bestehend aus
80% rot-brennendem Ton und 20% gelb-brennendem Ton mit einem maximalen
CaCO3-Anteil von 3%, bezogen von den Veldwezelt-Tongruben,
hergestellt. Dieser Ton hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 10%.
Zusätzlich
wurde Sand mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10% und einer Korngröße von 0,5
bis 2%, bezogen vom dem Zutendaal-Steinbruch, verwendet. Kalkpulver
(CaCO3) mit einer Korngröße von 40 μm und Fe2O3 mit einer Korngröße von 45 μm wurden zugesetzt.
-
Der Ton wurde in offenen Einwellenmischern,
welche als solche bekannt sind, mit einem Durchmesser von 1,2 m
und einer Länge
von 6 m gemischt. Während
dem Mischen wurde Grundwasser in solchen Mengen zugesetzt, daß der Feuchtigkeitsgehalt
nach dem Mischen etwa 24% war. Die in den Mischern verbrachte Zeit
war 20 Minuten.
-
In einem nachfolgenden Schritt 2 wurden
die erzielten Klumpen unter Verwendung einer "Aberson"-Presse die mit 30 Hüben pro Minute arbeitet, geformt.
Das Oberflächenschleifen
war auf 1 Minute eingestellt und die Dicke des Sandteppichs war
2 cm. Kalkpulver wurde auf die Klumpen mit einer Rate von 50 kg
pro Stunde und FeOx mit einer Rate 15 kg
pro Stunde aufgebracht. Die Abmessungen des Formkastens waren 225 × 70 × 107 mm.
-
Die so hergestellten Blöcke wurden
dann in einem dritten Schritt 3 für 48 Stunden getrocknet. Die Trocknungskammereinstellungen
waren wie folgt: 24 Stunden bei 65°C, 90 relative Feuchtigkeit;
12 Stunden bei 75°C,
50% relative Feuchtigkeit; 6 Stunden bei 80°C, 20% relative Feuchtigkeit;
6 Stunden bei 95°C,
5% relative Feuchtigkeit. Nach dem Trocknungsprozeß wurden
die Blöcke
mit einem Restfeuchtigkeitsgehalt von 2% entlassen.
-
Die 212 × 66 × 102 mm messenden Blöcke wurden
dann von den Trockenplatten mittels eines automatischen Schiebers
mit einer Rate von 5000 Blöcke
pro Stunde entfernt und mittels eines 12 m langen 400 mm breiten
Förderbandes
mit einer Geschwindigkeit von 20 m pro Minute mit einer Steigung von
20% zu der Trommel transportiert, in welcher der sogenannte "Alterungs"-Prozeß gemäß der Erfindung
stattfand.
-
Die fragliche Trommel hatte 1 m Durchmesser
und 4 m Länge,
während
der Getriebemotor eine Leistung von 1,5 kW hatte. Die Umdrehung
der Trommel betrug 16 Umdrehungen pro Minute, wobei die Trommel
auf eine Neigung von 15° eingestellt
war. Zusätzlich
enthielt die Trommel drei Leitplatten, jede in der Form einer metallischen
Platte mit den Abmessungen 30 × 100 × 4000 mm.
Die Wand der Trommel hatte Öffnungen
von 200 × 10
mm, die mit einer Anzahl von 50 Öffnungen
pro Quadratmeter verteilt waren.
-
Die Blöcke blieben für 30 Sekunden
in der Trommel.
-
Färbendes
Material wurde den Blöcken
in der Trommel zugesetzt. Für
diesen Zweck war ein Zuführungssystem
vorgesehen, das aus einer Speichertrommel von 300 Litern, einem
Membranventil und einer Schneckenpumpe mit 0,75 kW und einer Rotationsgeschwindigkeit
von 125 bis 325 Umdrehungen pro Minute bestand, was eine Strömungsrate von
500 bis 1100 Liter pro Stunde ergibt. Der maximale Druck war 4 bar.
Dieses Zuführungssystem
umfaßte
auch drei Injektoren in der Trommel mit einem Bohrungsdurchmesser
von 2 mm.
-
Das färbende Material bestand aus
einer Lösung
von 100 g CaCO3-Pulver pro Liter Wasser,
das mit einer Rate von 100 Litern pro Stunde zugesetzt wurde.
-
Nach der Behandlung in der Trommel
wurden die Blöcke
entlang einem mit einer Geschwindigkeit von 5 m pro Minute wandernden
600 mm breiten ebenen Förderband
transportiert.
-
In dem fünften Schritt 5 wurden
die Blöcke auf
Tunnelofenwagen gestapelt. Dieses erfolgte manuell in Stapeln von
125 Blöcken
von 1 m Länge
und 10 Lagen Höhe.
Der Trennungsabstand zwischen den Stapeln war 300 mm. Kohlegranulat
wurde zwischen den unterschiedlichen Lagen unter Verwendung von
50 kg Kohlegranulat pro 10.000 Blöcke verteilt. Dieses erfolgte
zur Hälfte
auf den Lagen und zur Hälfte
auf den Stapeln.
-
Anschließend wurden in dem sechsten Schritt 6 die
so gestapelten Blöcke
in einem für
115 Tonnen pro 24 Stunden ausgelegten Tunnelofen mit einer Brenntemperatur
von 1100°C
12 Stunden Oberfeuer und einer Verweilzeit in dem Ofen von 90 Stunden
ge brannt. Der Brennerluftdruck in dem Ofen war 15 mbar. Die Hälfte der
Brennerrohre hatte eine Durchsatzrate von 3 m3 pro
Stunde, die andere Hälfte eine
Rate von 1,5 m3 pro Stunde.
-
In einem letzten Schritt 7 wurden
die erhaltenen Ziegel mit 500 Ziegeln pro Palette palettiert. Dieses
erfolgte bevorzugt unter Verwendung einer automatischen Entlademaschine.
-
Die Erfindung ist natürlich nicht
auf die vorstehenden und in den beigefügten Zeichnungen dargestellten
Ausführungsformen
beschränkt.
Beispielsweise können
andere Verfahren für
das Formen der Blöcke
(Schritt 2) sowie die allgemein bekannten Extrusionspressen
oder Maschinenformpressen anstelle der klassischen Handformpresse
verwendet werden. Außerdem
können
beispielsweise andere Oberflächenbehandlungen
zwischen dem Trocknen und Brennen der Blöcke, wie z. B. durch Abrunden
der Blöcke
auf einer Rüttelplatte
durchgeführt
werden, wobei die Blöcke
gegeneinander stoßen
und sich gegenseitig abschleifen. Die Blöcke können beispielsweise auch mit
vibrierenden Nadeln behandelt werden. Verschiedene Arten von Vorrichtungen – bekannte
oder andere – können für die Ausführung der vorstehend
erwähnten
Schritte verwendet werden.