CH425594A - Verfahren und Brennofen zur Herstellung von unglasierten und glasierten Formkörpern - Google Patents

Description

      Verfahren    und Brennofen zur Herstellung von unglasierten und glasierten Formkörpern    Die Erfindung bezieht sich ,auf .ein     Verfahren     zur Herstellung von     unglasierten    und glasierten  Formkörpern, insbesondere Platten     gleichmässi#gebr     Grösse, sowie auf     einen        Brennofen        zurDurchführung     ,des     Verfahrens.     



  Die herkömmliche Arbeitsweise zur Herstellung  von .glasierten Platten     zeigt    verschiedene ernste  Mängel oder Probleme bezüglich Grösse, Form und       Farbre    der hergestellten Platten, der     Zeiitdauer,        idie     zur Fertigung erforderlich ist, der erforderlichen       Fabrikationsanlage    sowie ,der Menge     @an    Bruch und  schadhaften Platten bei der     Produktion    mit dieser  Fabrikationsanlage.

   Weiterhin fallen Kosten für die       öftere    Erneuerung ödes Ofenzubehörs an, .auf welchem  die Platten in den Öfen     transportiert    werden     isowie     die     Brennstoffkosten,    um     ,das    Zubehör mit jeder  Plattencharge     zu    erhitzen.  



  Bei der     üblichen    Herstellung von     glasierten    Plat  ten wird zuerst     ider        Presskörper    Ader Platte ,gefertigt,  wobei     gewöhnlich    Ton :als Bindemittel und Verdich  tungsmittel verwendet werden. Der     Presskörper    muss  etwa 12 Stunden .getrocknet und ,dann     gebrannt        wer-          den,    um eine     zufrieden:stellende    Platte zu ergeben.

    Der     Brennprozess        wird    durchgeführt, indem die Platte  auf Regalen,     Schiebeplatten    oder Wagen     in        Iden     Ofen eingebracht wird. Hierbei werden die     verschie-          denen    Platten     ungleichmässiger    Hitze     ausgesetzt    und  werden oft in verformtem oder verzogenem Zustand  statt als genau quadratische oder     rechteckige    Plat  ten mit praktisch ebenen     Oberflächen    ausgetragen.

    Nach dem ersten Brand     wird    :die Platte ,in :einem  besonderen Arbeitsgang auf     ihrer        Oberfläche    ,glasiert  und gelangt in einen zweiten Brennofen, in dem  die Glasur bei .niedrigerer Temperatur als im     ersten     Ofen     @aufgebrannt    wird. Es erfolgen hierbei auch  Abweichungen in der Farbe einer besonderen     Glasur       auf     Grund    der     unterschiedlichen    Temperaturen, bei  welchen sie gebrannt werden.

   Bei dieser Art     ider     Herstellung -der Platten erfolgt auch ein beträcht  licher Bruch, da sie     manuellen    Transport und manu  elle Handhabung oder teuere Maschinen zur     auto-          matischen    Handhabung erfordert.  



  Nach dem     Glasurbrand    wird :die Platte auf einem  langen     Fliessband    transportiert, das auf beiden Seit-en       Sortierregale    hat,     und,diePlatten    werden nach     Grösse          ,und    Färbung sortiert, um in jeder Charge (die best  mögliche     Übereinstimmung    zu .erzielen.

   Da     einige          Platten    in der Farbe     nicht    genau     zusammenpassen     oder     iso    verformt     ;sind,    dass sie nicht     verwendet    wer  den können, tritt ein     gewisser    Verlust auf. Demzu  folge ist die Herstellung von     iglas;ierten    Platten nach       ider        .herkömmlichen        Arbeitsweise    teuer, und das beste       erzeugte    Produkt ist immer noch     ungleichmässig.     



  Zweck der Erfindung ist es, :obige Nachteile zu       beseitigen    und     eiin        Verfahren    und eine     Vorrichtung     zu     schaffen,    die es gestatten, unglasierte und glasierte  Formkörper von gleichmässiger Grösse, insbesondere  Platten aus vorwiegend     vorgebrannten    bzw.     schamot-          tierten    keramischen     Materialien,    in einem     einzigen     Brande     herzustellen.    Demgemäss betrifft die     Erfin-          @dung:

       1. ein Verfahren zur     Herstellung    von glasierten  oder     unglasierten    Formkörpern,     insbesondere        ;Platten          gleichmässiger    Grösse, das     dadurch        gekennzeichnet     ist, dass die     Formkörper    in einem einzigen     Brenn-          vorgang    fertig gebrannt wenden und dass man ein  praktisch trockenes     Gemisch    von     innig        ,

  gemischtem     Bindemittel und einem Mineral von der physika  lischen Härte von gemahlener Schamotte und     Tal-          kummin:eralien    mit einer durch     Mahlen    gewonnenen  und für die Trockenpressung geeigneten     Teilchen-          grössenverteilung    bis zu einer Teilchengrösse von      0,6     mm    verwendet,     dass    man aus diesem     Gemisch          Formkörper    der gewünschten Gestalt in     einem        Pness-          formwerkzau:

  e    unter     einem    Druck von etwa 140     bis     350     kg/cm3        formt,    die     gepressten        Formkörper    vom       Pressformwerkzeug    zu     einem    Trockenofen in einer       Einzelschicht        führt,

      die     Einzelschicht    (der     .geformten     und     getrockneten        Formkörper    einer     gleichmässigen     Erhitzung     bei    einer     Trockentemperatur    von minde  stens 200  C 3 bis 10     Minuten    lang zur Erzielung  von trockenen, festen Formkörpern     unterwirft,    wobei  man sie     flach        unterstützt    und gegebenenfalls mit  einer Glasur überzieht,     diese        ,dann    zu     :

  einer        Brenuh     Station führt und sie in horizontaler Lage     als.lE:inzel-          schicht    erhitzt,     wobDi    im     anfänglichen    Teil der     Brenn-          Station        die        Formkörper    2 bis 3     Minuten        laug        auf     ,de     Vorheiziemperatur    von 540 bis 760  C gebracht,  .im     zweiten    Brennteil     Brenntemperaturen    von 870  bis l150  C unterworfen ,

  und in     (einem    dritten Teil  auf 315 bis 430  C abgekühlt und die fertigen  Formkörper dann weiter an (der Atmosphäre auf       eine    zur Handhabung     gewünschte    Temperatur ab  gekühlt werden, wobei die     Trocknungs-    und     Brenn-          stufen        während    .des     kontinuierlichen    Weitertranspor  tes der Formkörper durchgeführt werden;

    Il.     einen        Brennofen    zur Durchführung     (des    Ver  fahrens, der gekennzeichnet ist durch eine     Umhül-          lung    .aus Ofensteinen mit einer zentralen horizon  taldurchgehenden     öffnung;        mindestens        ein    hori  zontal in der     öffnung        angeordnetes,    die     ganze        Länge     ,des Ofens     :

  bestreichendes        Transportmittel,    das mit       veränderbarer,        gleichförmiger        Geschwindigkeit    be  wegbar     ist;        Mittel        ,zum    Antrieb der Transportmittel;

    einen     Vorheizteil    mit     Heizelementen    über und     unter     den Transportmitteln; einem     Brennteil        mit    Heiz  elementen über und unter     den;        Transportmitteln    und  einem Kühlteil, wobei     zwischen        Brennteil        .und        Kühl-          teil    ein Wandteil zur     Abschirmung    ;des     letzteren    vor  der Hitzedes     Brennteiles    vorgesehen eist.  



  Bei dem neuen Verfahren werden     also        vorge-          branute    Materialien fein gemahlen, .mit     einem        Binde-          mittel    versetzt, getrocknet,     erforderlichenfalls    gla  siert und im Einbrand     fertiggebrannt.     



       Damit        lassen    sich glasierte Platten von     einheit-          licher        Beschaffenheit    herstellen sowohl     hmächtlich          der    Form als auch der     .Dicke.    Die     Platten        sind     genau quadratisch oder rechteckig, je nach der be  sonderen Form des bei .der     vorhergehenden    For  mung     .des        .Pressrohlines        verwendeten        Formwerkzeuges,

       und jedes Stück .mit einer besonderen     Farbglasur     kommt in derselben Farbe heraus, so     @dass    am Ende       kein        Sortieren        bezüglich    Farbe wie bei der     her-          kömmlich    hergestellten Platte erforderlich ist.     Auch          .der        Bruch        wird        :

  erheblich        verringert,    .so     @dass        (dieser     Verlust     betdeutend    kleiner wird.     Weiterhin    kann :das  Verfahren von Beginn ;der .Formung     d'es    Materials  zum Rohling meinem     Formwerkzeug        ,bis        zum    Gla  sieren und Kühlen in 30     Minuten,    oder weniger       durchgeführt    werden,     im    Vergleich zu mehreren       Stunden    bei einem     herkömmlichen    Verfahren.

   Dies    alles kann     mit    einer     einfacheren        und    billigeren Ein  richtung     durchgeführt    werden.  



  Die Vorrichtung zur Durchführung des neuen  Verfahrens wird aus     einem        dreiteiligen        Brennofen     zum gesteuerten Vorheizen,     Brennen    :und Abkühlen  oder Formkörper     insbesondere    der     glasierten        ,Platten          gebildet,        @in    dem die     Brennhilfsmittel    oder die     För-          Üermittel    zweckmässig     immer    .am gleichen Platz blei  ben, so     dass    ,

  sie     sich        immer    bei :der Temperatur des       Abschnittsbefinden,        in    welchem     sieangeordnet        sind     und eine ebene Transportoberfläche für die Platte  bilden, wobei sowohl die Unterseite als auch die  Oberseite der Platte     einer    praktisch     gleichförmigen     Hitze     ausgesetzt    werden.  



  Nach     dem    neuen     Verfahren    lassen sich     un:gP-          @brannte,        formgepresste        Ziagel,    Platten,     Rohlinge        oder          :dergleichen    mit einer Druckfestigkeit von bis     zu     :

  etwa 1400     lcg/cm2        herstellen,    die derart sind,     (dass     sie einer     thermischen        Schockbeanspruchung    wider  stehen, so-     @dass    die     formgepressten    Erzeugnisse       rasches    Erhitzen und     Abkühlen    aushalten.

   Der un  gebrannte     formgepresste        Plattenrohling    oder der  gleichen wird vorzugsweise aus     :gebranntem    Ton     bzw.          gemahlener    Schamotte,     vulkanischer    Asche,     Siliaium-          karbid,        Kyanit    und     einem    oder mehreren     Magne-          sium-    bzw.     Alkaü@silikaten    hergestellt, die     gründlich          :gemischt    und :

  auf eine     gleichförmige    Feinheit zer  kleinert und dann einem Druck von etwa 140     kg/cm2          bis    350     kg/cm2        unterworfen    werden.

   Das erhaltene  Produkt hat praktisch nur einen sehr     geringen    oder       kleinen        Schwindungskoeffizienten,    wenn es mässiger  Hitzeunterworfen wird, und es kann sofort ,aus :dem       Formwerkzeug        entnommen    werden.     Danach    wird es       einer        Trocknung    zweckmässig im Bereich von etwa  200 bis 215  C in einem :elektrischen Ofen für eine  Zeitspanne, die je nach der Dicke :des Teils 7 Mi  nuten dauern kann, unterworfen (z. B. 7     Minuten     bei einer Dicke von 6;35 mm).  



  Es wurden schon schnell brennende Form  massen und     (schnell        brennende    Glasuren vorgeschla  gen, wobei als wesentlicher Bestandteil der     Form-          ,masse,    um sie für den     Schnellbrand    .geeignet zu  machen, eine besondere Art von     W.ollastonit    und  für die Glasuren die Zugabe verschiedener     Fluoride     und     insbesondere    die Verringerung (der verwendeten  Mengen an     A1203    und     S02    vorgeschlagen wurde.  



       Zur        Durchführung    ödes     .Schnellbrandes    hielt man  es jedoch für     notwendig,        einen    besonderen Brenn       ofen    sowie ein besonderes Ofenzubehör zu ver  wenden, um die :gebrannten glasierten     Platten    zur       Durchführung    des     Glasurbrandes        direkt    in den Ofen       ein-    und aus dem Ofen     auszubringen.     



       Die        Erfindung        sei        nun        anhand        der          Zeichnung        näher    erläutert, in ;der ein bevorzugtes       Ausführungsbeispielderselben        wiedergegeben        ist.    Es  zeigen:

         Fig.    1 eine     :schematische        Längsansicht    im teil  weisen     Schnitt        einer    zur Durchführung des     erfin-          idungsgemässen        Verfahrens    geeigneten     Vorrichtung,              Fig.    2 eine schematische Draufsicht der     jin          Fig.    1 gezeigten Vorrichtung,       Fig.    3 zeigt Einzelheiten eines Förderelementes  ,der Vorrichtung.  



  Die Vorrichtung     umfasst    allgemein die .Station  10 zur Aufbereitung des Materials, aus dem der       Rohlinig    ein einem Formwerkzeug ödes gewünschten  Umrisses und oder     gewünschten    Dicke     gepresst    wird.  Die     Formwerkzeuge        ,sind    .gewöhnlich Mehrfachmatri  zen,     üblicherweise    wenigstens 3 in einer Querreihe,  wie in     Fig.    2     ersichtlich,    für die     fortschreitende     Bewegung zur Putzstation 11.

   Es ist zweckmässig,  die Plattenkörper in     üblicher    Weise zu     putzen,    was  auf einer üblichen Putzstation     erfolgt,    wo     alle    schar  fen .oder unebenen Ecken beseitigt werden, so     @dass          einheitliche    Plattenkörper mit glatten Kanten und  abgerundeten Ecken vorbereitet werden können.  



  Nach dem Putzen     wird    die Reihe von Platten  in den Trockenofen 12 überführt, es wird eine ein  zige Schicht von     geformten        Platten    zum     und        durch          jden    Trockenofen geführt und eine ausreichende Zeit  bei einer gewünschten     Temperatur    getrocknet, um  ein praktisch trockenes Produkt zu bilden.     Wenn     es zweckmässig erscheint, kann auch die     Putzstation     11 am Austrittsende des Trockenofens. 12 angeord  net werden.  



  Nach dem Trocknen wird die Platte in     üblicher     Weise     idurch    eine herkömmliche     Glasurstation    13  geführt, wo -die gewünschte     Einbrennglasur    aufge  bracht wird. Die Plattenkörper     mit        derdarauf    befind  lichen ungebrannten Glasur     werden.d,ann    als Einzel  schicht zur     Brennstation    oder .zum     Ofen    14 geführt.

    Die Plattenkörper oder Tafeln werden in sehr kurzer  Zeit auf Temperaturen gebracht und dann     einem     Brennvorgang unterworfen,     der    sich für die     besondere     Glasur eignet,     bekanntlich    bei     praktisch        etwa    870  bis 1150  C, dann in den Kühlteil der Brennstation  gebracht, worin sie auf etwa 400  C gebracht wer  den, und werden dann zur Verpackungsstation ge  führt, wobei sie auf dem Wege abkühlen, bis sie sich  zur Handhabung eignen.  



  Bei der Durchführung des Verfahrens an der  Mischstation 10 wird     ;ein    :besonderes Gemisch her  gestellt,     Idas    vorzugsweise aus einem     .geeigneten          Mengenanteil    an gebranntem     Ton:    bzw.     gemahlener     Schamotte     und        Natrium,silikat    bestehen kann, rund  das noch näher erläutert wind.     Alternativ    kann ;

  das  ,den Plattenkörper     bildende    Material ein     ,Sandoder          vorzugsweise    ein     Talkummineral    ,geeigneter Korn  grösse, ein     schamotteähnliches    Glühprodukt von Tal  kum oder einer Mischung von Talkum und Ton  oder irgendeines einer     grossen.    Vielzahl von Minera  lien Bein, die in geeigneter Form, Grösse und Härte  gefunden oder hergestellt wenden können oder ein  Gemisch der obigen mit Schamotte.

   Vorzugsweise  sollte das erhaltene Gemisch eine     Porosität    von: etwa  15 bis 40     VoU,    insbesondere bei Einbeziehung  von Sand eine     Porosität    von etwa 15 bis 25     Vo:l.%     aufweisen, umgute     Trocknungsei.genschaften    und  gute Beständigkeit gegen thermischen Schock sowie    :gute     Brennmerkmale    zu ergeben.

   Die ;grösste Korn  grösse im     vermahlenen    Material kann zwischen etwa  0,5     mm    und 0,15 mm, je nach den     in    der Tafel  gewünschten Oberflächenmerkmalen,     liegen.    Gewöhn,       lich    sind die grössten Körner oder Teilchen etwa  0,15 mm bis 0,075     mm    und haben eine     Sbandard-          grössenverteilun.g    der Körner.

   Bei der     Herstellung          ,des        Materials    .aus     einem        natürlichen    Gestein, das  ,etwas weiches Material enthält,     wird        vorzugsweise    der  Hauptteil des sehr feinen Materials, das     flockig    oder       plättchenähnlichsein    kann und     schwierig        zu    befeuch  ten ist, sich beim Mischen zusammenballt und  schlecht gebundene Stellen, Risse und     fehlerhafte          Stellen    in ,der Platte hervorruft,

       ausgesondert.        Es     kann jedes harte Material verwendet werden, (das     die          Merkmale    von     gemahlenem    Gestein hat und die       spitzen    Ecken und Kanten     eines        derartigen        Materials     ;ergeben die gewünschten Abstände für die     Porosität     sowie für gute Bindungseigenschaften     mit    Natrium  silikat.

   Da :das verwendete Mineral vorzugsweise     in;     gemahlener Form     vorliegt,    haben die Teilchen un  regelmässige Gestalt mit     verschiedenen        ,Kontaktstel-          len        und    Kontaktlinien     @in    :

  den Rohplatten, und     Idas     Gemisch mit dem     Natriumsilskat    oder dem     plasti-          scher    Tonbindemittel ist derart,     @dass        @es    eine     innere     Kompression     und    eine Dehnung innerhalb     ider        ela-          stischen    Grenze     @d@es    Bindematerials     zulässt,        ohne          Üass        notwendigerweise,dtie    gesamten     Abmessungen,

  der     Platte oder ödes Plattenkörpers     wesentlich    .abnehmen  müssen und ohne eine     Rissbildung    an der Ober  fläche     hervorgerufen    wird. Die     Porosität    ist derart,  dass<B>jedes</B> einzelne Teilchen beim     Trocknungsprozess          und    :bei dem noch zu beschreibenden     Brennprozess     sich zusammenziehen und ausdehnen kann, ohne       @dass,die    benachbarten Teilchen in     unzulässiger    Weise  gestört werden.

   Sowohl bei der     Trocknungs-    als  auch bei     ider    Brennstufe, die durch     gleichzeitiges     Erhitzen von beiden entgegengesetzten Hauptober  flächen der Platten oder des Plattenkörpers erfolgen,  gestattet das relative     Schlüpfen    oder     Verschieben     zwischen den.

   Teilchen     eine    Expansion :der einzel  nen Teilchen während :des Erhitzers     ohne,        w2sent-          liche    Ausdehnung der     Platten    oder     ödes    Platten  körpers als ganzem, und die     Erhitzungszeiten    sind  derart, dass der Fortschritt des     Erhitzers    in einer  Ebene von jeder     .Saite    gegen die     Mittelebene    der       ;Platte    ein     praktisch    gleichförmiges     Erhitzen    solcher  Körper ergibt.

   Sowohl beim Trocknen     als    auch beim  Brennen gleicht das gleichzeitige Erhitzen sowohl von  oben     als    auch von unten bei :der Platte jede     Tenh          denz    zum Verziehen     oder    zur     Rissbildung    in wirk  samer Weise aus.

   Jedes der obigen Materialien, das  auf     @diese    Weise zubereitet wurde, um einen     .im     wesentlichen :nichtplastischen Charakter zu     ergeben,          liefert    eine     zufrie;denstellende    Masse .für die Platten  körper, doch passen zu einigen     idavon        Glasuren          leichter    als zu ,anderen.  



       Bei    allen obigen Materialien liegt der Mengen  anteil des     verwendeten        Minerals:    und des     Natrium-          @silikats    im Verhältnis von etwa<B>10</B> :1, vorzugsweise      etwa 7: 1, und     die        Wasserglaslösung    hat eine Kon  zentration von vorzugsweise 40     Baume.    Das     Ver-          hältnis    von     Kieselsäure    zu Soda beträgt etwa 3,25: 1.

    Vorzugsweise beträgt     idie        Ausdehnung        des        ,zu    ver  wendenden     Materials        etwa    6 bis 15 X     10-s    cm/ cm' C,  so dass     @es    zur Ausdehnung der Glasur     p:

  asst,    die       gewöhnlich    verwendet     wird        und    ist     vorzugsweise        @etwas     grösser als bei     diesen    Glasuren, so dass es bei     ider     Kontraktion nach der Ausdehnung     die    Glasur unter  schwache     Kompression.    bringt.  



  Jede ,der obigen     Mischungen    wird     in        einem    Mi  scher bei der Station 10     eingebracht,    wo eine     ,innige          Mischung        hergestellt    wird, so (dass jedes     Teilchen          vorzugsweise    einen     Überzug    oder einen     teilweisen     Überzug von     Natriumsilikat    hat.     Das    Gemisch be  findet sich in praktisch     trockenem    Zustand.  



  Das Material wird     dann        in.    einen Schüttel  trog 2,1     übergeführt,    der sich über einem Satz von  Formwerkzeugen oder     Matrizen        mit    beweglichem  Boden 22 und     Seitenwandlungen    23 von     gewünschtem     Umriss bewegt.

   Das Material     wird        aus    dem Schüttel  trog     ientleert,    um     idiese        Matrizen    ,auf die     :gewünschte     Höhe zu     füllen,    die danach     !einem        Druck    von     etwa     140     kg/cm\z    bis etwa 350     kg/cm@        unterworfen    werden,

         um        sie        @durch    einen     Stempel    221 zu     komprimieren.     Der bewegliche Boden 22     wird        :

  dann    angehoben und  der Schütteltrog     wirkt,    während er zum     Wiederauf-          füllen    der     Matrize        nach    vorn     kommt,    ,als Stossvor  richtung, um die     ,geformten        rechteckigen    Platten     Ider          Matrize        in    die     Putzstation    11 zu stossen, die     in     üblicher     Weise    arbeitet,

   um     idie    Plattenkörper     zu          glätten.     



  Es empfiehlt sich sowohl bei     Verwendung        ider,     wie     vorstehend    beschrieben,     aufbereiteten    Massen       .und    insbesondere bei     Verwendung        konventionell    her  gestellter Massen, die     in        ,dem        vorerwähnten    Mischer       mit        Natriumsilikat        vermischt    worden     ,sind,

      vor der  Aufgabe .auf die Pressen eine     Nachtrocknung    bis zu       eirein    solchen     Feuchtigkeitsgrad        vorzunehmen,        idass          eine    Verarbeitung des     Materials    auf     vollautomati-          schen        JPressen    ermöglicht wird.  



  Danach werden     idie        Platten    als     Einzelschicht    zum       Trocknungsofen    12 geführt, wo sie einer     Trock-          nungstemperatur        ausgesetzt    werden, die     edier    Platte       überall    :

  etwa .eine Temperatur von     .etwa    200      C    oder  darüber mit     Hedzgeräten    15     ,ertedien,        idie    sowohl ober  halb     als    ,auch     unterhalb    oder     gleichzeitig    oberhalb  und unterhalb der     Förderelemente    14 :

  angeordnet  sind,     welche        ihrerseits        idie    Form von     querkegenden,     sich dauernd drehenden     Rollen    haben, ,die     letztlich          eine    flache     Oberfläche    zur     Unterstützung    der     Platten          liefern.        Ein        solches        Förderelement    .ist im     einzelnen     in     Fig.    3     gezeigt.    Die     

  Förderelemente    oder     Rollen     werden     dauernd    an ,der Stelle gedreht und     sind        in          einem    solchen Abstand     bezüglich    der     Abmessung     ,der     Barübergehenden    Platte angeordnet,     @dass        zumin-          dest        zwei    und     manchmal        idrei    Rollen die Platten  unterstützen.

       Anstelle    ,der Rollen können auch Stahl  transportbänder oder Kettenförderer     vorgesehen    wer  den. Es ist wichtig,     !die        Heizelemente    vom Typ der    elektrischen     Widerstandsheizung    oder der     Strahlungs-          heizung        im        Trocknungsofen    zu     proportionieren,    und  ,die Decken- und     Bodenheizungsvorriehtungen        ige-          :

  trennt    zu steuern, so     idass    Wärme gleichmässig auf       ,sowohl        die    Oberseite als .auch die     Unterrehe    oder       Platte    angewandt     wird,    um Verformungen zu ver  meiden. Es ist ersichtlich,     ,dass    die Rollen 14, wenn  ,sie einmal auf Temperatur     gebracht        sind,        immer     bei dieser Temperaturbleiben.  



  Nach Eintritt     in    den     Trocknungsofen    haben die       urgetrockneten        rechteckigen    Stücke     !einte    .gewisse       Eigenfestigkeit,    welche die Handhabung     beim    Trans  port vom Formwerkzeug zum     Trocknungsförderer          gestattet,    und beim Trocknen im     Trocknungsofen          ;gewimven    sie     weiter    an Festigkeit.     Die        ;

  Platten        können          in    etwa 7 Minuten     @durch    den     Trocknungsofen    ,ge  führt     werden,    wo die     gewünschte        Trocknung    bewirkt  wird. Die     getrockneten    Platten haben     ausgezeichnete     Beständigkeit gegen thermischen Schock.

   Die Tem  peratursteig     erung        wird        erfahrungsgemäss    geregelt ent  sprechend den vorliegenden     Mengenanteilen    Ader       Mischung,    ,der     Korngrössenabstufung    und der     Dicke     oder Platten.

   Wenn eine Platte, die     2n    an sich     .gutem          Zustand    aus der Presse :gekommen     ist,        sich        .beim     Trocknen in     Schichten    auflöst oder Risse     bildet,    so  ist dies die Folge von zu     langsamem    oder zu schnel  lem Trocknen.

   Bei der     Vervollkommnung    des     Trock-          nungsprozesses    wurde festgestellt,     dass    eine Schicht  von     Natriumsilikat,    die auf ein Stück Glas oder       Metallblech        iaufgcstr:ichen        wurde,    zum Trocknen     und     dann zur Wiederverflüssigung aufgeschäumt werden  konnte, indem die     Erhitzungsgeschwindigkeit    variiert  wurde.  



  Diese     Erscheinung    ist     unzweifelhaft    .auf die     Frei-          setzung    der     Kristallisationsflüssigkeit        zurückzuführen,     .die ebenfalls entfernt werden muss.

   Es wurde     die          optimale        Trocknung    einer Platte von     Durchschnitts-          grösse    bestimmt und dabei     gefunden,        @dass        die    Zeit  für     eine    besondere Platte von .3 bis 10     Minuten;        und     ,die     Endtemperatur        eines    Stückes von 200 bis 370  C  ohne Versagen beim     Verfahren        variieren    können.  



  Dann     ,gelangen    die Plattentafeln auf     einer        För-          idervorrichtung        ,durch    eine übliche Glas     ierstation    13  und sind     :dann    fertig zur     Überführung        ,in        ,die    Brenn  station .oder den Ofen 16.  



  Dieser Ofen umfasst     drei        Abschnitte    und ist mit  einer     Fördervorrichtung    für     eine        Einzelschicht    von  Platten ausgestattet, die so gebaut ,ist,     @dass    bei einer       ,Brennhitze    von etwa 870     Abis    1150  C die Oberseite,       idie        Unterseite    :oder     .beide        zusammen        .beaufschlagt          werden.    Die Heizung     erfolgt    beispielsweise     :

  durch          elektrische        Heizungsvorrichtungen    25 oder     Gashren          ner,    so, :dass die oberen und die unteren     Heiz-          vorrichtungen    unabhängig gesteuert werden,     um        -eine     gleichmässige     Erhitzung    der Platten ohne Werfen der  Platte zu bewirken.     Einte        geeignete        Fördervorrichtung     ,ist     .ein:

      kleiner     Rollenförderer        mit    Kraftantrieb, wobei       ider        Mittelabstand    der sich dauernd drehenden .kera  mischen Rollen 14 ;die     Hälfte    oder weniger     ider    Ge  samtabmessung der     in    Längsrichtung über die För-      Adervorrichtung zu transportierenden Platte beträgt.  Die     Fördervorrichtung    14     @in    der Trockner- und     in          ,der        Brennstation    sind ähnlich.

   Der     anfängliche        Teil     16a der Station 14 dient für das Weisstrocknen und       Vorerhitzen,    was 2 bis 3     Minuten        erfordert.    Der  Mittelteil 16b der     Brennstation    bewirkt     das    Brennen  ,der Glasur     und    der Platte bei etwa 870 :bis 1150  C  in etwa 6 bis 12 Minuten, und der dritte Teil 16c  der Station dient zum Abkühlen auf 400  C für  etwa 5 Minuten. .Der Teil 16a kann     teilweise    vom       Teil    16b durch vertikale Unterteilungen 28 abge  schirmt werden.

   Im Teil 16c     konvergieren    (die obere  Wand und die Bodenwand des Ofens, was     eine        Ver-          engUng    im Teil 16c     ergibt    und sowohl die Platte     als          auch    die Rollen von der     Heizvorrichtung    im     Brenn-          teil    16b abschirmt. Die Rollen 14 sind in den       vertikalen        Schamottewänden    29, 29' so     :gelagert"dass     (sie jederzeit frei rotieren können und nicht ver  klemmen :oder durch die Ausdehnung des Mauer  werkes behindert werden.

   Sie werden     vorteilhaft    aus       einem        hochfeuerfesten    keramischen     Material        anige-          fertigt    und laufen     in    Lagern 30, 30' um, die :

  aus  einem     elastischen        fibrösen        Isoliermaterial,        wie        beii-          spielsweise    keramischen Fasern,     hergestellt        sind.    Auf  einer Seite stehen     idie        Rollen    über die Aussenwand  soweit über,     dass    auf     ihnen    Kettenräder 31 aufge  bracht werden können.

   Dieselben     :sind        untereinander     mit einer motorbetriebenen, mit Spannvorrichtung  versehenen Kette 32 verbunden,     von,der    :sie in Um  lauf versetzt werden können. Der Motorantrieb ist       stufenlos    regelbar, damit die     Durchlaufgeschwindig-          keit    beliebig eingestellt werden kann.  



  Nach dem Verlassen des: Brennofens werden die  fertigen Platten in     (einer    offenen Fördervorrichtung  vor .dem Verpacken     abgekühlt.    Die erhaltenen gla  sierten Platten sind bei jeder verwendeten Glasur von  gleichförmiger Farbe und haben praktisch den glei  chen Umriss und die gleichen Abmessungen,     id.    h.  praktisch keine     Schwindung,    wie     anfangs    nach der  Formung im     Formwerkzeug.     



  Eine ganz besonders bevorzugte Formmasse zur  Herstellung von Formkörpern wird, wie schon er  wähnt, aus gebranntem Ton bzw. gemahlener Scha  motte, vulkanischer Asche,     Siliziumkarbid,        Kyanit     und einem oder mehreren     Magnesium-    bzw. Alkali  silikaten hergestellt.  



  Die Verarbeitung dieser Masse zu Formkörpern       erfolgt    durch gründliches Mischen und Zerkleine  rung auf     gleichmässig        feine        Konsistenz    und     :anschhe-          ssendes    Pressen mit etwa 140 bis 350     kg/cm2.     



  Der Ausdruck  Gebrannter Ton bzw. gemahlene  Schamotte , der hier     verwendet    wird, ist auf     Seite     389     Hackhs        Chemical        Dictionary,    3.     Aufl.    als Zie  gelsplitt oder als für     feuerfestes    Material verwendeter  gebrannter     gemahlener    Feuerton definiert, und diese       Definition    wird hier verwendet. Diese Schamotte     kann.     aus     Ziegelsplitt    oder gebranntem,     gemahlenem    Feuer  ton bestehen oder kann     @einGemisch    von beiden  sein.

   Das Material wird auf :eine     Feinheit    von 0,6  bis 0,075 mm oder feiner     gemahlen.    Es ist     wichtig,       d ass diese verschiedenen     Korngrössen    der Schamotte  so proportioniert     werden"dass    die     Zwischenräume    der  grösseren     Teilchen    zumindest teilweise     idurch    einige  der kleineren Teilchen gefüllt werden.

   Die Gewichts  anteile     ider        unterschiedlichen    Grössen für ein .grobes  Gemisch .sind beispielsweise 40 % von der Korn       grösse    etwa 0,42 mm und 60     %    mit einer Korn  grösse von 0,15 mm und feiner (was bedeutet, d ass  alles durch ein Sieb der angegebenen     Maschengrösse     geht, einschliesslich aller kleineren Teilchen). Für       ein    feineres Gemisch sind     idie        Gewichtsanteile    wie  folgt: 15 % mit 0,15 bis 0,1 mm, 10 % von 0,1  bis 0,075 .mm und 75     %    von kleinerer Korngrösse  als 0,075 mm.

   Das Material wird :mit einer     Alkali-          silikatlösunggemischt,    die ein     spezifisches    Gewicht  von etwa 41  Baume hat, so     @dass        :das    Alkali  silikatetwa 9 bis 11 % des Gesamtgemisches,be  zogen auf das Gewicht, bildet. Das     Alkalisilikat     kann aus     Natriumsilikat    bestehen, doch kann     (diesies          igewünschtenfa@lls    mit etwas anderen     Alkalisilikaten,     wie     Kal:iums.ilikat,    ,gemischt sein.  



  Das trockene Material und das     Alkalisilikat    wer  den in einem     Mischer    :gemischt, Ader     eine        Quetsch-          wirkung        erzeugt,        @so        dass    das :Gesamtgemisch     gründ-          iieh    gemischt wird :und gewährleistet ist, dass jedes  Teilchen des trockenen Materials mit     (dem        Alkali-          s:ilikat    überzogen ist.

   Das Mischen, das .sich im  Mischer mit     Quetschwirkung    ergibt,     .liefert        einige    kör  nige oder kugelförmige Aggregate und um     Idas    Ge  misch zu einer feinen, :gleichförmigen Substanz z u  zerkleinern, wird es in eine     Mühle    oder in eine ähn  liche Maschine eingeführt, welche die     körnigen     Aggregate     zerkleinert.        Der    gleichmässige Austrag der  Mühle wird dann in das Formwerkzeug eingeführt,  wo     -er    einem Druck von etwa 140 bis 350     kg/cm2          unterworfen    wird.

   Das Formwerkzeug formt     (das    Ma  terial unter dem erwähnten Druck zu kleinen     Platten,          Presskörpern    oder Ziegeln, und :das     komprimierte     Material wird dann in den Trockenofen eingebracht,  wo es :bei einer     Temperatur    von     etwa    200 bis 215  C  für eine Zeitdauer     von(        wenigstens    7 Minuten für       eine    .Dicke von 6,35 .mm     @getrocknet    wird.  



  Die     erhaltenen        komprimierten    Erzeugnisse haben  praktisch nur einen sehr geringen oder gar keinen       Schwindungskoeffizientenbeim        Erhitzen.    Das gebil  dete getrocknete ungebrannte Erzeugnis hat eine  Druckfestigkeit von :bis 1400     kg/cm2.    Es hat auch  eine grosse     Beständigkeit    gegen thermischen Schock  und ist     wertvoll    als     feuerfestes    Material,     das    schnel  les Erhitzen und Abkühlen aushalten muss.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung von .glasierten oder unglasierten Formkörpern, insbesondere Platten gleichmässiger Grösse, (dadurch gekennzeichnet,

   dass .die Formkörper in einem einzigen Brennvorgang fertig gebrannt werden und @dass man ein praktisch trockenes Gemisch von innig gemischtem Binde mittel und einem Mineral von der physikalischen Härte von gemahlener .Schamotte und Talkum- mineralien mit einer durch Mahlen gewonnenen und für die Trockenpressung .geeigneten verteilung bis zu einer Teilchengrösse von 0,

   6 mm verwendet, dass man aus ;diesem Gemisch Formkör per der gewünschten Gestalt in einem Pressformwerk- zeug unter einem Druck von etwa 140 bis 350 kg/cm2 formt, :

   die gepressten Formkörper vom Pressformwerkzeug zu einem Trockenofen. in einer Einzelschicht führt, die Einzelschicht der geformten und :

   getrockneten Formkörper einer gleichmässigen Erhitzung bei einer Trockentemperatur von! min- destens 200 C 3 bis 10 Minuten lang zur Er zielung von trockenen, festen Formkörpern unter- wirft, wobei man sie flach unterstützt und gegebenen falls mit einer Glasur überzieht,

   idiese dann zu einer Brennstation führt und ,sie ;in: .horizontaler Lage als Einzelschacht erhitzt, wobei im anfänglichen Teil der Brennstation :

   die Formkörper 2 .bis 3 Minuten lang Tauf die Vorheiztemperatur von 540 bis 760 C ge bracht, im zweiten Brennteil Brenntemperaturen von 870 bis l150 C unterworfen und in einem dritten Teil ,auf 315 bis 430 C abgekühlt und :

   die fertigen Formkörper dann weiter an der Atmosphäre auf eine zur Handhabung gewünscht'.-- Temperatur ab gekühlt werden, wobei -die Trocknungs- und Brenn- stufen während des kontinuierlichen Weitertranspor tes der Formkörper .durchgeführt werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch ;gekennzeichnet, dass man in der Trocknungs- und Brennstufe die Erhitzung von oben oder unten oder gleichzeitig von oben und unten durchführt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch i"-kennzeichnet, dass man die Trocknung bei einer Temperatur von 200 bis 370 C durchführt. 3.

   Verfahren .nach Patentanspruch I, dadurch ,gekennzeichnet, dass man ein. Ausgangsmatexial ver wendet, bei welchem mindestens 85 % 'n einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,037 mm zu rückgehalten werden und :

   die Trocknung bei enge nähert 200 C angenähert 7 Minuten lang erfolgt. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, idadurch gekennzeichnet, dass man Idas kontinuserhehe Trock nen und Brennen der Formkörper bei stationärer Ofeneinrichtung während des Weitertransportes der Formkörper durchführt. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass .man idie Formkörper während ider Trocknungs- und Brennstufe ,auf Rollen trans- portiert. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I, :dadurch gekennzeichnet, dass man ein Ausgangsmaterial ver wendet, bei welchem mindestens 85 % durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,075 mm :gehen und der Brand 6 bis 12 Minuten lang er folgt.

   7. Verfahren -nach Patentanspruch I, rdadurch :gekennzeichnet, dass man Aals Bindemittel Natrium- si3,ikat und'/oder plastisch. Ton verwendet. B.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man für Formkörper ein inniges Gemisch eines Bindemittels, und eines ,gemahlenen, nicht plastischen Minerals von einer Teilchengrösse von höchstens 0,6 mm mit Ausdehnungseigenschaf ten ähnlich :

   denen der gegebenenfalls zu verwenden- Aden Glasur und mit einer Porosität von 15 bis 40 VolA verwendet. 9. Verfahren :nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Bindemittel Natrium silikat verwendet. 10.

   Verfahren nach Unteranspruch <B>8,</B> dadurch ;gekennzeichnet, dass .man ein nicht plastisches Mine ral von einer Porosität von 15 bis 25 VolA ver wendet. 11. Verfahren nach Unteranspruch <B>8,</B> dadurch gekennzeichnet, dass man als Bindemittel 15 bis 30 Gew. ö eines plastischen Tons verwendet. 12.

   Verfahren nach einem der Unteransprüche $ .bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man ein nicht plastisches Mineral von einer Teilchengrösse von höchstens 0,074 mm und mit Ausdehnungs- eigenschaften ähnlich denen der Glasur verwendet.

   1.3. Verfahren .nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsmaterial ge brannten Ton oder ,gemahlene Schamotte, vulka- nische Asche, Siliciumkarbid ,oder Kyanit mit einer Teilchengrösse von höchstens 0,

   074 man verwendet und dieses mit 8 bis 10 CrewA Natriumsikkat von :angenähert 40 Baum6 unter Mahlwirkung mischt, das körnige Aggregat von Natriumsilikat und Scha- motte zu einer isehr feinen gleichförmigen Substanz zerkleinert, ;die feine ;

   gleichförmige Substanz in :eine Pressform einbringt und einem Druck von etwa 140 bis 350 kg/cm2 unterwirft und ;danach das kom- primierte Material bei einer Temperatur von 200 bis 215 C für mindestens 7 Minuten pro 6,35 mm ,Dicke erhitzt. 14.

   Verfahren nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, ;dass man die mit Natriumsilikat ver- setzte Pressmasse vor dem Einbringen in die Presse auf die erforderliche Pressfeuchtigkeit :einstellt. 15. Verfahren :nach Unteransprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass im ungebrannten ge pressten Formkörper die ;

   gemahlene Schamotte ,aus einem Materialgemisch von 40 Gew.% :einer Teil- chengrösse von höchstens 0,42 mm und 60 GewA einer Teilchengrösse von höchstens 0,15 mm besteht.

   16. Verfahren nach Unteransprüchen 13 und 14, ,dadurch ;gekennzeichnet, dass im ungebrannten ge- pressten Formkörper die gemahlene Schamotte aus einem Materialgemisch von 15 Gew.% mit :einer Teilchengrösse von;

   0,15 bis 0,1 mm, 10 Gew. von 0,1 bis. 0,075 mm und 75 Gew. % von höch stens 0,075 =besteht. PATENTANSPRUCH II Brennofen zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, ,

   gekennzeichnet durch eine Umhüllung aus Ofensteinen mit einer zentralen hori- zontaldurchgehenden öffnumg; mindestens :ein hori zontal in der öffrnung angeordnetes, die .ganze Länge (des Ofens bestreichendes Transportmittel, !das mit veränderbarer, gleichförmiger Geschwindigkeit be wegbar ist; Mittel zum Antrieb der Transportmittel;

   einen Vorheizteil mit Heizelementen über und unter den Transportmitteln; einen Brennteil mit Heiz- @elementen über und unter Aden Transportmitteln und einen Kühlteil, wobei zwischen Brennteil und Kühl- teil ein. Wandteil zur Abschirmung des letzteren vor .der Hitze (des Brennteiles vorgesehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 17. Brennofen nach Patentanspruch 1I, tdadurch gekennzeichnet, @dass als Transportmittel eine Ani- ;

   zahl von horizontal angeordneten Rollen vorgesehen (sind, die jeweils mit gleichförmiger Geschwindigkeit antreibbar sind und einen Abstand voneinander auf weisen, der höchstens (die Hälfte der Albmessung ,der Formkörper in Fortbewegungsrichtung beträgt.

   18. Brennoffen nach Patentanspruch II, (dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Reihen von Trans- portmitteln aufweist, wobei im Brennteil über und unter jeder Reihe Heizelemente vorgesehen sind. 19.

   Brennofen nach Patentanspruch 1I, 'dadurch gekennzeichnet, :dass @d'ie oberen und unteren Wände :der Umhüllung nahe bei den Transportmitteln ian geordnet sind und,die zwischen Brennteil rund Kühl- teil Wandteile .sich von den oberem und unteren Wandungen :

   her erstrecken und jede Abteilung einen Teil über der öffnung rund leinen, Teiil unter der Öffnung aufweist.

   20. Brennofen nach Patentanspruch II ,und Unteranspruch<B>17,</B> dadurch gekennzeichnet, dass :die Rollen aus einem hochfeuerfesten keramischen Material bestehen und beiderseits in Lagern aus einem lelastischen Isoliermaterial angeordnet sind..