DE849071C

DE849071C - Process for the production of parts pressed into molds from ground rock

Info

Publication number: DE849071C
Application number: DEP13004D
Authority: DE
Original assignee: BRUNO KEHL DR ING
Current assignee: BRUNO KEHL DR ING
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-09-11

Description

Verfahren zur Herstellung von in Formen gepreßten Teilen ' aus gemahlenem Gestein Der Gegentand der Erfindung bezieht sich auf ein `'erfahren zur Herstellung von Teilen, die in großen Mrrigein gebraucht wer(leir, und die vorzugsweise aris einet steinartigen ()der keramischen Masse bestehen. Bisher sind solche Teile entweder nach den Regeln der kcramisclnen Indnstrie hergestellt worden, die gc- eigncte, feingemahlene Mineralien mit Wasser auf- schlemmt, in poriise Formen gießt oder von Hand formt, trocknet und brennt; die Sehwindung ist dabei beträchtlich, so (laß solche Teile nicht genau nach Maß hergestellt werden können. Oder es wird zerkleinerte; Gestein finit einem Mörtel gemischt, in Formen aus Holz, Blech oder Gußeisen gefüllt und durch Rütteln, Stampfen oder leichtes Pressen ver- dichtet. Diese Teile müssen längere Zeit in den Formen gelassen werden, da vor deren Herausnahmt die Bindc- inittel wenigstens etwas abgebunden haben müssen, oder es muß die Anmacheflüssigkeit teilweise verdunstet sein. Es sind daher für ein und denselben Gegenstand eine große Zahl vorn Formen erforderlich, wenn viele gleiche Teile nacheinander hergestellt werden sollen.Process for the production of parts pressed into molds from ground rock The subject matter of the invention relates to a `` '' Learned about manufacturing parts that are in large Mrrigein used who (leir, and preferably aris One stone-like () consist of the ceramic mass. So far, such parts are either according to the rules the entire industrial sector, the gc- suitable, finely ground minerals with water feast, pour into porous molds or by hand forms, dries and burns; the curl of sight is at the same time considerable, so (do not leave such parts exactly can be made to measure. Or it will crushed; Rock finite mixed with a mortar, in Molds made of wood, sheet metal or cast iron and filled by shaking, tamping or light pressing seals. These parts have to stay in the molds for a long time be left, since before they are removed the binding in means must at least have tied something, or the liquid must have partially evaporated. A large number of molds are therefore required for one and the same object if many identical parts are to be produced one after the other.

Bci <lern Verfahren nach der Erfindung ist die Bereitstellung von vielen Formen nicht erforderlich, (la der Herstellungsvorgang mir ganz kurze Zeit (lauert tind die Teile darin bereits eine beträchtliche Festigkeit aufweisen, so daß sie in vielen Fällen sofort gebrauchsfertig sind. Nur dann, wenn besondere Anforderungen gestellt sind, ist eine Nachbehandlung notwendig.Bci <learning method according to the invention is the provision of many molds not required, (la the manufacturing process me very short time (If the parts in it already have considerable strength, so that in many cases they are immediately ready for use. Only if there are special requirements follow-up treatment is necessary.

Der Herstellungsvorgang ist dabei folgender. Soll z. B. ein schüsselartiger Gegenstand hergestellt werden, der in einer Menge von mehreren tausend Stück gebraucht wird, so wird, wie in der Zeichnung scheinarisch angedeutet ist, eine Preßform angefertigt, die in diesem Beispiel aus einem unteren Teil 2 und einem oberen Teil 3 besteht (Abb. i). Das untere Teil ist das Negativ der äußeren Gestalt der Schüssel und das obere Teil das Negativ der inneren Form der Schüssel.Wird in das untere Preßteil 2 eine abgemessene Menge einer besonders zubereiteten Preßmasse i gefüllt und das obere Preßteil 3 mit großem Druck in das untere Teil 2 gedrückt, so verteilt sich die Masse i über den gesamten Hohlraum, der zwischen den Preßteilen vorhanden ist. Dadurch wird das Fertigerzeugnis 4 geformt (Abb. 2). Soweit bietet die Herstellung nichts Neues, da sie z. B. der Fertigung von Massenteilen aus Kunstharz entspricht. Als Preßmasse wird beim Gegenstand der Erfindung ein Gemisch aus feingemahlenem Gestein, Bindemittel und etwas Flüssigkeit genommen. Derartige Mischungen sind an und für sich gleichfalls nicht mehr neu; z. B. werden aus ihnen die verschiedenen Arten aus Kunststeinen hergestellt.The manufacturing process is as follows. Should z. B. a bowl-like Item can be manufactured that is needed in an amount of several thousand pieces is, as is apparently indicated in the drawing, a mold is made, the in this example from a lower part 2 and an upper part Part 3 consists (Fig. I). The lower part is the negative of the outer shape of the Bowl and the upper part is the negative of the inner shape of the bowl lower pressing part 2 a measured amount of a specially prepared molding compound i filled and the upper pressing part 3 pressed with great pressure into the lower part 2, so the mass i is distributed over the entire cavity between the pressed parts is available. This forms the finished product 4 (Fig. 2). As far as offers the production is nothing new, since it is z. B. the manufacture of mass-produced parts from synthetic resin is equivalent to. A mixture of finely ground is used as the molding compound in the subject matter of the invention Taken rock, binder and some liquid. Such mixtures are on and in itself no longer new either; z. B. they become the different ones Types made from artificial stones.

Demgegenüber ist es aber bisher nicht erkannt worden, daß eine bedeutende Erhöhung der Festigkeit und eine große Ersparnis an Bindemitteln und Anmacheflüssigkeit dann erhalten wird, wenn der Preßdruck erfindungsgemäß so weit gesteigert wird, bis die einzelnen Körner des Gesteins plastisch werden. Diesem Vorgang liegen Erkenntnisse zugrunde, nach denen durch allseitigen sehr hohen Druck natürliche Gesteine plastisch verformt werden können, ohne daß ein Bruch auftritt. Auch ist es bekannt, daß feingemahlene Pulver einen sehr kleinen Fließwinkel aufweisen. Feingemahlene Stoffe nähern sich demnach in ihrem Verhalten in vielem dem hydraulischen Verhalten von Flüssigkeiten. In einer Preßform werden diese Eigenschaften durch die Anwesenheit von etwas Flüssigkeit außerdem noch erhöht.In contrast, it has not yet been recognized that a significant Increased strength and a large saving in binding agents and mixing liquid is obtained when the pressing pressure is increased according to the invention so far, until the individual grains of the rock become plastic. There are realizations to this process according to which natural rocks become plastic due to very high pressure on all sides can be deformed without breaking. It is also known that finely ground Powder have a very small flow angle. Finely ground substances are approaching accordingly in their behavior in much the hydraulic behavior of liquids. In a mold, these properties are enhanced by the presence of some liquid also increased.

Es ist daher ohne weiteres verständlich, daß auf die einzelnen Teile des gemahlenen Gesteins von sehr kleiner Korngröße, die durch Mischen oder Kneten von einem Film aus Flüssigkeit und Bindemittel umgeben sind, allseitig hoher Druck wirkt. Dabei ist es für das Plastischwerden der Gesteinskörner ohne Belang, wenn noch Luftreste vorhanden sind, da sie unter demselben Druck wie das Gesteinsmehl stehen.It is therefore readily understandable that on the individual parts of the ground rock of very small grain size obtained by mixing or kneading are surrounded by a film of liquid and binding agent, high pressure on all sides works. It is irrelevant for the rock grains becoming plastic if there are still air residues, as they are under the same pressure as the rock flour stand.

Durch den erfindungsgemäßen anzuwendenden hohen Druck werden die Gesteinskörner plastisch verformt, die Berührungsflächen der Körner unter sich ganz bedeutend vergrößert, die Poren verkleinert und die Wirkung des Bindemittels erhöht. Die Plastizität ist so groß, daß die Masse auch verwickeltere Formen gleichmäßig ausfüllt.Due to the high pressure to be applied according to the invention, the rock grains plastically deformed, the contact surfaces of the grains among themselves significantly enlarged, the pores are reduced and the effect of the binding agent is increased. The plasticity is so large that the mass evenly fills even more intricate forms.

Dabei ist es nun wichtig, daß das Bindemittel überall gleichmäßig in dem ganzen Gesteinsmehl fein verteilt ist. Entweder ist es außerordentlich fein zu mahlen, oder noch besser, es wird in einer geeigneten Flüssigkeit gelöst. Wie bereits erwähnt, muß etwas Flüssigkeit bei der Zubereitung der Preßmasse zugesetzt werden. Diese Menge muß aber so gering sein, daß auch bei stärkstem Druck nichts herausgepreßt wird. Läßt das Bindemittel eine derart geringe Flüssigkeitsmenge nicht zu, so ist mit etwas mehr Flüssigkeit zu mischen, und vor dem Pressen ist die überschüssige Menge z. B. durch Verdunsten zu entfernen. Der richtige Feuchtigkeitsgehalt ist dann erreicht, wenn eine lockere, krümelige Grundmasse vorliegt. Auf keinen Fall darf die Grundmasse vor dem Pressen plastisch oder gar breiig sein.It is now important that the binder is uniform everywhere is finely dispersed throughout the rock flour. Either it is extremely fine to grind, or better yet, it is dissolved in a suitable liquid. As already mentioned, some liquid has to be added when preparing the molding compound will. But this amount must be so small that nothing even with the strongest pressure is squeezed out. If the binder does not leave such a small amount of liquid to, so is to mix with a little more liquid, and before pressing is the excess Amount z. B. to remove by evaporation. The right moisture level is reached when a loose, crumbly base is present. Under no circumstance the basic mass may be plastic or even mushy before pressing.

Die verschiedenen Gesteine verhalten sich verschieden bei der Verarbeitung. Weiches Gestein (z. B. Kalkstein) wird bei geringerem Druck plastischer als härteres Gestein (z. B. Quarz). Kalkstein und Dolomit bieten die Vorteile einer leichten Zermahlung und der Unschädlichkeit für den menschlichen Organismus. Auch Gemische aus verschiedenen Mineralien sind gut verwendbar, z. B. solche, die aus mindestens 5o",@" Calcium- und/oder Magnesiumcarbonat usw. bestehen.The different rocks behave differently during processing. Soft rock (e.g. limestone) becomes more plastic than harder rock when the pressure is lower Rock (e.g. quartz). Limestone and dolomite offer the advantages of a light weight Grinding and the harmlessness for the human organism. Mixtures too from different minerals are well usable, z. B. those that consist of at least 5o ", @" calcium and / or magnesium carbonate, etc. consist.

Nach dem Pressen ist die Festigkeit der Gegenstände bereits so groß, daß sie ohne Gefahr eines Bruches aus der Form genommen werden können. Die Verfestigung während des Pressens erfolgt sehr rasch, so daß die Abdrücke aus ein und derselben Form sehr schnell hintereinander in kürzester Preßzeit hergestellt werden können. Eine nachträgliche künstliche Trocknung ist wegen der wenigen Prozent Feuchtigkeit oft nicht erforderlich. Di(# verwendete Flüssigkeit richiet sich lediglich nach dem Bindemittel. Meistens genügt Wasser, manchmal sind aber auch Alkohole, Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Azetone, Ester usw. erforderlich. Um ein Ankleben der Grundmasse an der Preßform zu vermeiden, ist diese im Bedarfsfalle vorher einzupudern. Besser ist es, die Form auf etwa 3o bis 6o° anzuwärmen.After pressing, the strength of the objects is so great that that they can be removed from the mold without risk of breakage. The solidification during the pressing takes place very quickly, so that the impressions from one and the same Form can be produced very quickly one after the other in the shortest possible pressing time. A subsequent artificial drying is because of the few percent moisture often not required. The liquid used is only rich the binder. Mostly water is sufficient, but sometimes alcohols, hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, acetones, esters, etc. required. To a sticking To avoid the base mass on the mold, it should be powdered beforehand if necessary. It is better to warm the mold to about 30 to 60 degrees.

Die gepreßten Teile besitzen genau die Gestalt des Hohlraumes zwischen den Formteilen. Der Abdruck ist so genau, daß sämtliche Schleifriefen und Kratzer mit abgebildet werden. Das Aussehen der Gegenstände kann durch Polieren der Preßformen noch verbessert werden. Auch ein nachträgliches Polieren ist möglich. Genügt die Farbe des natürlichen Gesteins den Ansprüchen nicht, so können Farbstoffe beim Kneten der Grundmasse zugesetzt werden. Durch Mischen oder durch Aufeinanderschichten von verschieden gefärbten Grundmassen können besondere Wirkungen und Muster erhalten werden. Ein Schwinden der gepreßten Teile findet nicht statt, was für die Maßgenauigkeit der Gegenstände sehr erwünscht ist.The pressed parts have exactly the shape of the cavity between the molded parts. The impression is so precise that all sanding marks and scratches can be mapped with. The appearance of the items can be improved by polishing the dies still to be improved. Subsequent polishing is also possible. Is that enough Color of the natural rock does not meet the requirements, so dyes can be used when kneading can be added to the base mass. By mixing or stacking Different colored base masses can get special effects and patterns will. There is no shrinkage of the pressed parts, which affects the dimensional accuracy of the items is very desirable.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist es grundsätzlich gleichgültig, welches Bindemittel genommen wird. Am einfachsten gestaltet sich die Fertigung, wenn ein Bindemittel gewählt wird, das bei Raumtemperatur wirksam ist, z. B. Zement, Leim usw. In Flüssigkeit gelöste Bindemittel sind besonders ausgiebig und sparsam, ganz gleich ob sie organischer oder anorganischer Natur sind. Gute Erfahrungen wurden mit Wasserglaslösungen gemacht. Die Wahl des Bindemittels richtet sich vor allem nach den geforderten Eigenschaften des Fertigproduktes. Die Menge des erforderlichen Bindemittels ist sehr gering, so benötigt man z. B. nur 2 bis 6 ";o trockenes Natriumsilicat und etwa 3 bis 6°," Wasser. Die Festigkeit der damit hergestellten Gegenstände ist hervorragend.It is fundamental to carry out the method according to the invention no matter which binder is used. The easiest way is Manufacturing, if a binder is chosen that is effective at room temperature, z. B. cement, glue, etc. Binders dissolved in liquid are particularly extensive and economical, regardless of whether they are organic or inorganic in nature. Quality Experience has been gained with water glass solutions. The choice of binder is based mainly according to the required properties of the finished product. The amount the required binder is very low, so you need z. B. only 2 to 6 "; o dry sodium silicate and about 3 to 6 °," water. The strength of it manufactured items is excellent.

Werden Bindemittel verwendet, die erst bei einer mäßigen Wärme von etwa 8o bis 2oo° wirksam werden, z. B. Bitumen, Asphalte, Kunstharze u. dgl., so ist ein Anwärmen der Teile nach dem Pressen, welches kalt durchgeführt wird, erforderlich. Dies ist möglich, da durch den geringen Prozentsatz an Bindemitteln die gepreßten Gegenstände auch dann ihre Gestalt b:,ib°halten, wenn sie außerhalb der Form erwärmt werden. Bei Zusatz dieser Bindemittel in fester Form ist eine Menge von 2o bis 30"'" erforderlich; wurden sie zuvor in eine Flüssigkeit aufgelöst, so sind weniger als -2o " " notwendig.Are binders used that only take effect at a moderate heat of be effective about 8o to 2oo °, z. B. bitumen, asphalt, synthetic resins and the like., So it is necessary to warm up the parts after pressing, which is carried out cold. This is possible because of the low percentage of binders the pressed objects keep their shape b:, ib ° even when they are outside the mold can be heated. Adding these binders in solid form is a lot from 2o to 30 "'" required; if they were previously dissolved in a liquid, so less than -2o "" are required.

Außerdem sind auch solche Bindemittel anwendbar, die erst bei Glühhitze erweichen bzw. flüssig werden. Solche Stoffe sind anorganischer Natur und bestehen z. B. aus Silicaten, Phosphaten, Fluaten, Fluoriten, Boraten usw. wie Glas, Glasuren und Emails. Die Art der Zuschläge und die Grundmasse können so gewählt werden, claß sie in der Glühhitze miteinander reagieren und zusammen den hitzebeständigen Kitt bilden; <lalle i soll ab--r das gemahlene Gestein in 1>etr:iclitlicltern Überschuß vorhanden sein. Es kann aber auch eine solche Grundmasse verwendet werden, die nicht nur ein chemischer Bestandteil des Bindemittels, sondern auch ein chemischer B°standteil der Glasur ist. Nach dem kalt durchgeführten Pressen des Gemisches aus gemalilen(m G:stein, Zuschlägen und Flüssigkeit werden dir Preßlinge getrocknet und gebrannt. Es entsteht dadurch ein Körper, dessen Sclterlmn vollkomrnen dicht ist.In addition, those binders can also be used that do not occur until glowing heat soften or become liquid. Such substances are of an inorganic nature and exist z. B. from silicates, phosphates, fluates, fluorites, borates, etc. such as glass, glazes and emails. The type of surcharges and the basic mass can be chosen so that they react with each other in the glowing heat and together form the heat-resistant putty form; <lall i should ab - r the ground rock in 1> etr: iclitlicltern surplus to be available. However, such a base material can also be used, which is not only a chemical component of the binder, but also a chemical component the glaze is. After the cold pressing of the mixture of painted (m G: stone, aggregates and liquid are dried and fired for you. This creates a body, the interior of which is completely impermeable.

Häufig ist es nicht erforderlich, daß das glasartige Bindemittel vollkommen die ganze Grundmasse durchsetzt. Für viele Fälle genügt es, wenn nur die Oberfliictte mit einer Glasur versehen wird. Für derartige Grundmassen wird dann Wasserglas als Bindemittel geriontriien. -Nach dem Pressen werden die Teile entweder nach dem Trocken- oder Naßverfahren mit Email versehen, getrocknet und gebrannt. Meistens genügt eine Emailschicht, da die Haftfestigkeit groß ist. Ari Stelle einer Ernaillierung genügt oft auch ein Lackfilrn oder ein anderer Überzug an sich bekannter Art.Often it is not necessary that the vitreous binder be perfect the whole matrix permeated. In many cases it is sufficient if only the surface is necessary is provided with a glaze. For such basic masses, water glass is then used as Geriontriien binders. -After pressing, the parts are either dry- or wet process enameled, dried and fired. Usually one is enough Enamel layer, since the adhesive strength is great. A place of an indication is sufficient often also a lacquer film or some other type of coating known per se.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of in molds pressed parts from ground rock, thereby marked that "the with binding agent mixed: f (asse. made of rock flour under one so @ lcltcn pressure in thick-walled, advantageously light artgew; irrtiteri forms, e.g. B. made of steel lind is condensed (solidified), in which the r inzelnun @ usteinskörnur become plastic.

2. The method according to claim i, characterized in that the mass is colored stone meal is used or several different colored masses at the same time in one form are pressed together.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that that the mass is only moistened so little that a loose crumbly pressed mass arises.

4. The method according to claim i to 3, characterized in that the solvent of the binding agent is removed so far before pressing (after mixing) that a crumbly molding compound is formed.

Method according to claim i to 4, characterized in that that we have taken rock flour to the pressed mass, which consists of at least 5o "" calcium and / or magnesium carbonar, etc. exist.

6. The method according to claim i to 5, characterized characterized that substances effective as binders at room temperature (such as glue, Cements, water glass) are used in an amount up to about io ", 'o of the total mass will.

7. The method according to claim i to 5, characterized in that as a binder substances are taken that become soft or liquid under moderate heat, such as bitumen, synthetic resins, etc., the amount of which does not exceed about 30 "" of the total mass. B. The method according to claim i to 5, characterized in that as a binder those substances are taken that become soft or liquid when glowing heat, z. B. Glazes, enamels, etc. and their amount does not exceed about 30 '/' of the total mass. G. Method according to Claims i to 8, characterized in that the compression-molded Parts are provided with an enamel or glaze or lacquer film (Überzig), etc. ok Method according to Claims i to 9, characterized in that such a molding compound is used, which is also a chemical component of the glaze. ii. procedure according to claim 8, characterized in that such a Pteß mass is used, which is also a chemical component of the binder.