[go: up one dir, main page]

AT18602U1 - Method for the production of roof tiles using a rapid firing process - Google Patents

Method for the production of roof tiles using a rapid firing process

Info

Publication number
AT18602U1
AT18602U1 ATGM50163/2023U AT501632023U AT18602U1 AT 18602 U1 AT18602 U1 AT 18602U1 AT 501632023 U AT501632023 U AT 501632023U AT 18602 U1 AT18602 U1 AT 18602U1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
clay
roof tile
suspension
mold
granules
Prior art date
Application number
ATGM50163/2023U
Other languages
German (de)
Inventor
Hermannsdörfer Ralf
Janssen Reinhold
Winter Jürgen
Terhaar Tobias
Original Assignee
Bmi Group Holdings Uk Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bmi Group Holdings Uk Ltd filed Critical Bmi Group Holdings Uk Ltd
Publication of AT18602U1 publication Critical patent/AT18602U1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C1/00Apparatus or methods for obtaining or processing clay
    • B28C1/02Apparatus or methods for obtaining or processing clay for producing or processing clay suspensions, e.g. slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B15/00General arrangement or layout of plant ; Industrial outlines or plant installations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/243Setting, e.g. drying, dehydrating or firing ceramic articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B13/00Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
    • B28B13/02Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/024Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form the pressure on the material being transmitted through flexible or resilient wall parts, e.g. flexible cushions on the ramming surface, resilient wall parts pressing as a result of deformation caused by ram pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C1/00Apparatus or methods for obtaining or processing clay
    • B28C1/003Plant; Methods
    • B28C1/006Methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C1/00Apparatus or methods for obtaining or processing clay
    • B28C1/02Apparatus or methods for obtaining or processing clay for producing or processing clay suspensions, e.g. slip
    • B28C1/04Producing suspensions, e.g. by blunging or mixing; with means for removing stones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C1/00Apparatus or methods for obtaining or processing clay
    • B28C1/02Apparatus or methods for obtaining or processing clay for producing or processing clay suspensions, e.g. slip
    • B28C1/06Processing suspensions, i.e. after mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C1/00Apparatus or methods for obtaining or processing clay
    • B28C1/02Apparatus or methods for obtaining or processing clay for producing or processing clay suspensions, e.g. slip
    • B28C1/06Processing suspensions, i.e. after mixing
    • B28C1/08Separating suspensions, e.g. for obtaining clay, for removing stones; Cleaning clay slurries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C1/00Apparatus or methods for obtaining or processing clay
    • B28C1/10Apparatus or methods for obtaining or processing clay for processing clay-containing substances in non-fluid condition ; Plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C1/00Apparatus or methods for obtaining or processing clay
    • B28C1/10Apparatus or methods for obtaining or processing clay for processing clay-containing substances in non-fluid condition ; Plants
    • B28C1/14Apparatus or methods for obtaining or processing clay for processing clay-containing substances in non-fluid condition ; Plants specially adapted for homogenising, comminuting or conditioning clay in non-fluid condition or for separating undesired admixtures therefrom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00General arrangement or layout of plant
    • B28C9/02General arrangement or layout of plant for producing mixtures of clay or cement with other materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04Clay; Kaolin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/32Burning methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62695Granulation or pelletising
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04DROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5427Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof millimeter or submillimeter sized, i.e. larger than 0,1 mm
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton (1), umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen des feuchten, nicht aufbereiteten Tons (1); Erzeugen einer wässrigen Tonsuspension (2); Aussondern einer Überkornfraktion aus der Suspension (2), wobei die Überkornfraktion Körner umfasst, deren Korndurchmesser einen definierten Wert überschreiten; Granulieren der Suspension (2) zur Erzeugung eines Tongranulats (3); Einbringen des Tongranulats (3) in eine Pressform (20); Pressen des Tongranulats (3) in der Pressform (20), wobei das Tongranulat (3) verdichtet und zu einem Dachziegelformling geformt wird; Überführen des Dachziegelformlings in einen Rollenofen; und Brennen des Dachziegelformlings in einem Schnellbrandverfahren.According to a first aspect, the invention relates to a method for manufacturing a clay roof tile (1), comprising the following steps: providing the moist, unprocessed clay (1); generating an aqueous clay suspension (2); separating an oversize fraction from the suspension (2), wherein the oversize fraction comprises grains whose grain diameter exceeds a defined value; granulating the suspension (2) to produce clay granules (3); introducing the clay granules (3) into a press mold (20); pressing the clay granules (3) in the press mold (20), whereby the clay granules (3) are compacted and formed into a roof tile blank; transferring the roof tile blank into a roller kiln; and firing the roof tile blank in a rapid firing process.

Description

Ss N Ss N

BeschreibungDescription

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON DACHZIEGELN IM SCHNELLBRANDVERFAHREN METHOD FOR THE MANUFACTURING OF ROOF TILES USING THE RAPID FIRING PROCESS

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dachziegels, eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens, sowie einen durch das Verfahren erhaltenen Dachziegel. [0001] The invention relates to a method for manufacturing a roof tile, a system for carrying out the method, and a roof tile obtained by the method.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

[0002] Die Herstellung von Dachziegeln erfolgt üblicherweise über ein Nasspressverfahren. Bei diesem Verfahren werden Ton und/oder Lehm in einer Grube abgebaut, anschließend gemischt und für den Pressvorgang aufbereitet. Aus der aufbereiteten Tonmischung wird zunächst ein endloser Tonstrang durch eine Strangpresse extrudiert. Anschließend wird der Tonstrang in sogenannte Batzen geschnitten. In einer Revolverpresse, in die jeweils für die Formung der Ober- und Unterseite des Dachziegels Gipsformen eingelegt sind, erhält der Batzen dann eine dem Dachziegel entsprechende Form. Nach dem Pressvorgang weist der Dachziegelformling bereits eine sogenannte Grünfestigkeit auf, welche es erlaubt, den Dachziegelformling aus der Gipsform zu entnehmen, auf Trockenrahmen zu stapeln und so der Trocknung zuzuführen. Die Trocknung der Dachziegelformlinge dient dazu den Feuchtigkeitsgehalt des Tons vor dem Brennvorgang zu reduzieren, sie erfolgt üblicherweise über einen Zeitraum von 24 Stunden bis 36 Stunden bei einer Temperatur zwischen 80°C und 120°C. Im Anschluss an die Trocknung werden die Dachziegelformlinge auf keramische Brennkassetten gelegt. Die Dachziegelformlinge werden zusammen mit den Brennkassetten auf Ofenwagen gestapelt und auf diesen in den Tunnelofen überführt, wo die Dachziegelformlinge bei Temperaturen zwischen 980°C und 1100°C für eine Dauer von mindestens 24 Stunden gebrannt werden. [0002] Roof tiles are typically manufactured using a wet pressing process. In this process, clay and/or loam are extracted from a pit, then mixed and prepared for pressing. The prepared clay mixture is first extruded into a continuous clay strand using an extrusion press. The clay strand is then cut into so-called slabs. In a rotary press, into which plaster molds are inserted for shaping the top and bottom surfaces of the roof tile, the slab is given a shape corresponding to the roof tile. After pressing, the roof tile preform already exhibits a so-called green strength, which allows it to be removed from the plaster mold, stacked on drying racks, and thus dried. Drying the roof tile preforms serves to reduce the moisture content of the clay before firing; it typically takes place over a period of 24 to 36 hours at a temperature between 80°C and 120°C. Following drying, the roof tile preforms are placed on ceramic firing trays. The preforms, along with the firing trays, are stacked on kiln cars and transported to the tunnel kiln, where they are fired at temperatures between 980°C and 1100°C for at least 24 hours.

[0003] Nasspressverfahren haben den Nachtteil, dass das in der Tonmischung gebundene Wasser aus dem Ton und aus der Pressform entweichen muss. Geschieht das nicht, kann das Wasser im gebrannten Dachziegel Poren hinterlassen, welche die Wetterbeständigkeit des Dachziegels reduzieren. Die Pressformen werden daher aus Gips hergestellt, der aufgrund seiner hygroskopischen Eigenschaften Wasser aufnehmen kann. Zusätzlich ist es allerdings noch erforderlich, die aus Gips hergestellten Pressformen mit Entwässerungsleitungen auszustatten. Die Herstellung der Pressformen aus Gips ist arbeitsintensiv und somit teuer. Da der Gips schnell durchfeuchtet sind die Standzeiten der Pressformen gering, was zu häufigen Produktionsstopps führt, denn die Pressformen der Revolverpresse müssen regelmäßig ausgetauscht werden. [0003] Wet pressing processes have the disadvantage that the water bound in the clay mixture must escape from the clay and the press mold. If this does not happen, the water can leave pores in the fired roof tile, which reduce the weather resistance of the roof tile. The press molds are therefore made of gypsum, which can absorb water due to its hygroscopic properties. In addition, however, it is necessary to equip the gypsum press molds with drainage pipes. The production of the press molds from gypsum is labor-intensive and therefore expensive. Since the gypsum quickly becomes saturated with moisture, the service life of the press molds is short, which leads to frequent production stoppages, as the press molds of the rotary press must be replaced regularly.

[0004] Die im Dachziegelformling verbleibende Feuchtigkeit muss vor dem Brennvorgang weiter reduziert wenn, denn ansonsten hinterlässt das beim Brennvorgang verdampfende Wasser zu viele Poren im gebrannten Dachziegel, welche die Wetterbeständigkeit des Dachziegels reduzieren. Die gepressten Dachziegelformlinge werden daher auf Trockenrahmen umgelagert und in die Trocknung überführt. Beim Umlagern dürfen die Dachziegelformlinge nicht mechanisch beansprucht werden, da es sonst zu unerwünschten Verformungen kommen kann. Auch können sich die Dachziegelformlinge während des Trocknungsprozesses verziehen oder es können Trocknungsrisse entstehen. Die Formlinge müssen daher mit entsprechender Sorgfalt behandelt werden, was wiederum einen verfahrenstechnischen Aufwand mit sich bringt. [0004] The moisture remaining in the roof tile mold must be further reduced before firing, because otherwise the water evaporating during firing leaves too many pores in the fired roof tile, which reduces the weather resistance of the roof tile. The pressed roof tile molds are therefore transferred to drying frames and placed in the drying process. During transfer, the roof tile molds must not be subjected to mechanical stress, as this can lead to undesirable deformations. The roof tile molds can also warp or develop drying cracks during the drying process. The molds must therefore be handled with appropriate care, which in turn entails additional process engineering effort.

[0005] Der Energieverbrauch in der Dachziegelproduktion ist auf Grund des Trocknungs- und Brennvorgangs und der langen Dauer dieser beiden Prozesse sehr hoch. Da die Tunnelöfen mit natürlichem Gas betrieben werden, entstehen zudem hohe CO, Emissionen. Aus energetischer Sicht nachteilig ist auch, dass eine große Masse an Brennhilfsmitteln (Brennkassetten und Ofenwagen) in den Tunnelofen eingebracht wird. Die Brennhilfsmittel weisen eine hohe Wärmekapazität auf, und durch das Aufheizen und anschließende Abkühlen der Brennhilfsmittel treten erhebliche Wärmeverluste auf. [0005] Energy consumption in roof tile production is very high due to the drying and firing processes and the long duration of these two processes. Since the tunnel kilns are operated with natural gas, high CO emissions are also generated. From an energy perspective, it is also disadvantageous that a large mass of firing aids (firing cassettes and kiln cars) is introduced into the tunnel kiln. The firing aids have a high heat capacity, and significant heat losses occur due to the heating and subsequent cooling of the firing aids.

[0006] Um einige der Nachteile des Nasspressverfahrens zu beseitigen, schlägt die DE 195 26 849 A1 vor, Dachziegel im Trockenpressverfahren herzustellen. Dabei wird der aus der Grube kommende Ton über Beschicker, Kollergang, Walzwerke und Mischer einem Zwischenlager zu-[0006] To eliminate some of the disadvantages of the wet pressing process, DE 195 26 849 A1 proposes to manufacture roof tiles using the dry pressing process. In this process, the clay coming from the pit is conveyed via feeders, edge runner mills, roller mills and mixers to an intermediate storage area.

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

geführt. Aus diesem aufbereiteten, aufgeschlossenen, erdfeuchten Ton wird dann ein Granulat hergestellt, indem zuerst dünne Tonstränge extrudiert werden, die nach dem Austritt aus dem Extruder in kleine Formkörper zerschnitten und mit trockenem Tonstaub umhüllt werden, sodass ein feuchtes Tongranulat mit enorm großer Oberfläche entsteht. Auf diese Weise soll ein vorgetrocknetes, rieselfähiges aber noch plastisch verformbares Granulat entstehen, das in einer Presse zu einem grünen Dachziegel verpresst wird. Diese Lehre ist jedoch in der Praxis sehr schwer umsetzbar. The process involves processing this prepared, opened, earth-moist clay into granules. Thin strands of clay are first extruded, then cut into small shapes after exiting the extruder and coated with dry clay dust, resulting in moist clay granules with an enormous surface area. The aim is to produce a pre-dried, free-flowing, yet still malleable granulate, which is then pressed into a green roof tile. However, this method is very difficult to implement in practice.

[0007] Aufgrund der Tatsache, dass der Wasserentzug bereits vor dem Pressvorgang erfolgt, findet ein Großteil der Schwindung bereits im Granulat statt und nicht, wie beim Nasspressen üblich, bei der Trocknung der Dachziegelformlinge. Es treten daher keine Trocknungsfehler mehr auf, die sich beim Brennen der Dachziegel durch Verzug bemerkbar machen können. [0007] Because the water is removed before the pressing process, most of the shrinkage occurs in the granules themselves and not, as is usual with wet pressing, during the drying of the roof tile molds. Therefore, drying defects that could manifest as warping during firing of the roof tiles no longer occur.

[0008] Der aus dem Stand der Technik bekannte Trockenpressvorgang hat allerdings den Nachteil, dass dort die beschriebene Granulatherstellung mit einem großen verfahrenstechnischen Aufwand verbunden ist. Darüber hinaus ziehen die vielen Einzelschritte hohe Investitions- und Betriebskosten für die entsprechenden Maschinen und Anlagen nach sich. [0008] However, the dry pressing process known from the prior art has the disadvantage that the described granulate production is associated with a high degree of process engineering complexity. In addition, the many individual steps entail high investment and operating costs for the corresponding machines and equipment.

AUFGABE TASK

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Dachziegeln zu schaffen, wobei das Verfahren einen niedrigen Energieverbrauch und eine möglichst geringe CO2-Emission aufweist und wobei sich mit der Anlage bei geringen Fertigungskosten und kurzen Produktionszeiten qualitativ hochwertige Dachziegel herstellen lassen. [0009] The invention is based on the objective of creating a method and a plant for the production of roof tiles, wherein the method has low energy consumption and the lowest possible CO2 emissions, and wherein high-quality roof tiles can be produced with the plant at low manufacturing costs and short production times.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0010] Hauptmerkmale der Erfindung sind in dem Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12. [0010] The main features of the invention are specified in claim 1. Embodiments are the subject of claims 2 to 12.

[0011] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Dachzie-[0011] According to the invention, the problem is solved by a method for manufacturing a roof tile-

gels aus Ton gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte: gels dissolved from clay, the process comprising the following steps:

- Bereitstellen des feuchten, nicht aufbereiteten Tons; - Providing the moist, untreated clay;

- Erzeugen einer wässrigen Tonsuspension; - Creating an aqueous clay suspension;

- Aussondern einer Überkornfraktion aus der Suspension, wobei die Überkornfraktion Körner umfasst, deren Korndurchmesser einen definierten Wert überschreiten; - Separation of an oversize fraction from the suspension, wherein the oversize fraction comprises grains whose grain diameter exceeds a defined value;

- Granulieren der Suspension zur Erzeugung eines Tongranulats; - Granulation of the suspension to produce clay granules;

- Einbringen des Tongranulats in eine Pressform; - Placing the clay granules into a press mold;

- Pressen des Tongranulats in der Pressform, wobei das Tongranulat verdichtet und zu einem Dachziegelformling geformt wird, - Pressing the clay granules in the press mold, whereby the clay granules are compacted and formed into a roof tile shape,

- Überführen des Dachziegelformlings in einen Rollenofen und - Transferring the roof tile mold into a roller kiln and

- Brennen des Dachziegelformlings in einem Schnellbrandverfahren bei reduzierter CO2 Emission. - Firing of the roof tile mold in a rapid firing process with reduced CO2 emissions.

[0012] Dabei ist unter einem Schnellbrandverfahren im Sinne dieser Offenbarung ein Brandverfahren zu verstehen, bei dem ein oder mehrere Dachziegelformlinge für maximal 4 Stunden bei Temperaturen zwischen 950 ° und 1100 °C gebrannt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vorzugsweise eine Tonaufbereitung für die weitere Verarbeitung im Trockenpressverfahren vor. Aufgrund des geringen Feuchtigkeitsgehalts des Tongranulats können beim Pressen Stahlformen mit hohen Standzeiten verwendet werden, auf eine zeit- und energieaufwändige Trocknung der Dachziegelformlinge vor dem Brennen kann somit verzichtet werden. Da die Dachziegelformlinge nach dem Pressen schon eine hohe Formfestigkeit aufweisen, können sie ohne Brennhilfsmittel in einem Rollenofen gebrannt werden können. Folglich können die bei Tunneloder Kammeröfen auftretenden Energieverluste durch das Aufheizen und Abkühlen der Brennhilfsmittel entfallen. Unter dem Begriff „Trockenpressen“ ist ein Pressverfahrensschritt zu verstehen, bei dem der gepresste Dachziegelformling im Anschluss an den Pressvorgang einen Feuchtigkeitsgehalt von 20% oder weniger, bevorzugt von 10 % oder weniger und besonders bevorzugt 4 % oder weniger aufweist. [0012] In this context, a rapid firing process is understood to be a firing process in which one or more roof tile molds are fired for a maximum of 4 hours at temperatures between 950° and 1100°C. The process according to the invention preferably involves preparing the clay for further processing by dry pressing. Due to the low moisture content of the clay granules, steel molds with long service lives can be used during pressing, thus eliminating the need for time-consuming and energy-intensive drying of the roof tile molds before firing. Since the roof tile molds already exhibit high dimensional stability after pressing, they can be fired in a roller kiln without firing aids. Consequently, the energy losses that occur in tunnel or chamber kilns due to the heating and cooling of firing aids are eliminated. The term “dry pressing” refers to a pressing process step in which the pressed roof tile blank has a moisture content of 20% or less, preferably 10% or less and particularly preferably 4% or less after the pressing process.

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

[0013] Die Bereitstellung des Tons kann aus einer einzelnen Grube erfolgen („single source“Ton). Eine Abstimmung der Tonmischung aus mehreren Tonen ist aufgrund der für das erfindungsgemäße Verfahren minderen Bedeutung von plastischen Eigenschaften nicht notwendig. [0013] The clay can be supplied from a single pit (“single source” clay). Due to the lesser importance of plastic properties for the process according to the invention, it is not necessary to adjust the clay mixture from several clays.

[0014] Es ist denkbar, dass auf den Schritt des Einbringens des Tongranulats in die Pressform der Schritt folgt: Abstreichen des überschüssigen Granulats aus der Pressform. Darüber hinaus ist denkbar, dass das Einbringen des Tongranulats in die Pressform mithilfe eines Füllrahmens erfolgt, und/oder dass das Einbringen des Tongranulats in die Pressform durch Einblasen des Granulats in die Pressform erfolgt, und/oder dass das Einbringen des Tongranulats in die Pressform durch Ansaugen des Granulats in die Pressform erfolgt. [0014] It is conceivable that the step of introducing the clay granules into the mold is followed by the step of removing the excess granules from the mold. Furthermore, it is conceivable that the clay granules are introduced into the mold using a filling frame, and/or that the clay granules are introduced into the mold by blowing the granules into the mold, and/or that the clay granules are introduced into the mold by suction.

[0015] Erfindungsgemäß erfolgt das Brennen der Dachziegelformlinge in einem Rollenofen im sogenannten Schnellbrandverfahren, bei dem die Brennzeiten für Dachziegel zwischen einer Stunde und vier Stunden liegen. Die gegenüber herkömmlichen Brennverfahren verkürzten Brennzeiten führen zu einem verringerten Energiebedarf und damit zu einer Reduzierung der CO2 Emissionen. Ferner ergeben sich erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen. Durch die geringe Tonnage im Brennraum ist es außerdem möglich, den Brennprozess kurzfristig zu starten bzw. zu beenden, wodurch sich flexible Betriebszeiten erreichen lassen. Das ermöglicht es beispielsweise, kostenintensive Produktionszeiten wie beispielsweise Wochenenden oder Feiertage zu vermeiden, weil sich der Rollenofen schnell runter- und hochfahren lässt. [0015] According to the invention, the roof tile blanks are fired in a roller kiln using a so-called rapid firing process, in which the firing times for roof tiles range from one to four hours. The shorter firing times compared to conventional firing processes result in reduced energy consumption and thus a reduction in CO2 emissions. Furthermore, significant time and cost savings are achieved. Due to the small tonnage in the firing chamber, it is also possible to start or stop the firing process at short notice, thus enabling flexible operating times. This makes it possible, for example, to avoid costly production times such as weekends or holidays, because the roller kiln can be quickly ramped up and down.

[0016] Üblicherweise werden Dachziegel in Tunnel- oder Kammeröfen gebrannt. Dabei wird eine Vielzahl von Ziegelformlingen auf entsprechend feuertesten Kassetten zu einer Einheit gestapelt und für eine Dauer von mindestens 16 Stunden im Ofen gebrannt. Dieser Vorgang erfordert eine ausreichend große Brennkammer, was wiederum eine schlechte Wärmeverteilung zur Folge hat und darüber hinaus einen hohen Energiebedarf erfordert. Außerdem nimmt das Hoch- bzw. Runterfahren des Ofens, sprich das Aufheizen und Abkühlen, viel Zeit in Anspruch, was einen flexiblen Einsatz des Ofens erschwert. Demgegenüber erfolgt beim Rollenofen ein einlagiger Brand. Der Brennkanal des Ofens ist dabei möglichst klein dimensioniert, um so die Brennkraft des Ofens zu erhöhen und das Brenngut somit schneller brennen zu können. Gleichzeitig sollte der Brennraum in Bezug auf den geforderten Output möglichst klein sein. Einzig die Bruchlast der Rollen stellt hier einen limitierenden Faktor dar. [0016] Roof tiles are usually fired in tunnel or chamber kilns. In this process, a large number of brick molds are stacked on appropriately heat-resistant cassettes to form a unit and fired in the kiln for a period of at least 16 hours. This process requires a sufficiently large firing chamber, which in turn results in poor heat distribution and also requires a high energy consumption. Furthermore, starting up and shutting down the kiln, i.e., heating and cooling it down, takes a considerable amount of time, which makes flexible use of the kiln difficult. In contrast, a roller kiln uses a single-layer firing process. The firing channel of the kiln is dimensioned as small as possible in order to increase the kiln's firing power and thus fire the material more quickly. At the same time, the firing chamber should be as small as possible in relation to the required output. Only the breaking load of the rollers represents a limiting factor here.

[0017] Der Einsatz eines Rollenofens hat außerdem den Vorteil, dass sich Rollenöfen gegenüber üblicherweise in der Ziegelbrennerei eingesetzten Brennöfen, wie z.B. Tunnel- oder Kammeröfen, klimaneutral betreiben lassen. So kann der Rollenofen beispielsweise elektrisch oder auf Wasserstoffbasis oder betrieben werden. Tunnelöfen lassen sich mit Wasserstoff oder elektrisch nur sehr schlecht betreiben. [0017] The use of a roller kiln also has the advantage that roller kilns can be operated in a climate-neutral manner compared to kilns typically used in brickmaking, such as tunnel or chamber kilns. For example, the roller kiln can be operated electrically or with hydrogen. Tunnel kilns are very difficult to operate with hydrogen or electricity.

[0018] Denkbar ist auch, dass das Verfahren nach dem Schritt des Pressens des Tongranulats zu Dachziegelformlingen einen Qualitätsprüfschritt umfasst. Hierbei können fehlerhafte oder ungenügsame Formlinge wieder dem Prozess der Suspensionsherstellung zugeführt und dort wieder aufbereitet werden. Der Qualitätsprüfschritt kann insbesondere stichprobenartig erfolgen. [0018] It is also conceivable that the process includes a quality control step after the step of pressing the clay granules into roof tile molds. In this step, defective or unsatisfactory molded pieces can be returned to the suspension production process and reprocessed there. The quality control step can be carried out, in particular, on a random sample basis.

[0019] Der Pressvorgang erfolgt vorzugsweise in einer Pressform, welche eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte aufweisen kann. Dabei können die Formhälften zwischen einer Pressposition, in der die Formhälften im Wesentlichen einen Aufnahmeraum begrenzen, der die Form des fertigen Dachziegels abbildet, und einer Füllposition, in der die Formhälften voneinander beabstandet sind und eine plastisch verformbare Formmasse in die erste und/oder die zweite Formhälfte eingefüllt werden kann, relativ zueinander bewegbar ausgestaltet sein. Die erste Formhälfte und/oder die zweite Formhälfte weisen mindestens eine Vertiefung auf, die einen Vorsprung des fertigen Dachziegelformlings abbildet, wobei in und/oder an der Vertiefung ein erstes Druckelement vorgesehen ist, das zwischen einer Ausgangsposition, in der das erste Druckelement bezüglich der Form des fertigen Dachziegelformlings zurückversetzt ist, und einer Verdichtungsposition, in der das erste Druckelement abschnittsweise die Oberfläche des Dachziegelformlings abbildet, bewegbar ausgebildet ist. Das Verfahren zum Pressen des Dachziegels weist demnach zusätzlich die folgenden Schritte auf: [0019] The pressing process preferably takes place in a press mold, which may have a first mold half and a second mold half. The mold halves can be designed to be movable relative to each other between a pressing position, in which the mold halves essentially define a receiving space that replicates the shape of the finished roof tile, and a filling position, in which the mold halves are spaced apart from each other and a plastically deformable molding compound can be poured into the first and/or the second mold half. The first mold half and/or the second mold half have at least one recess that replicates a projection of the finished roof tile mold, wherein a first pressure element is provided in and/or on the recess, which is designed to be movable between an initial position, in which the first pressure element is set back with respect to the shape of the finished roof tile mold, and a compaction position, in which the first pressure element partially replicates the surface of the roof tile mold. The process for pressing the roof tile therefore additionally includes the following steps:

- Bereitstellen der Pressform, wobei sich die Formhälften in der Füllposition und das zumindest - Providing the press mold, with the mold halves in the filling position and at least

Ss N Ss N

eine erste Druckelement in der Ausgangsposition befinden, a first pressure element is in the starting position,

- Einfüllen des Tongranulats in den Aufnahmeraum, - Pouring the clay granules into the recording chamber,

- Bewegen der Formhälften in die Pressposition, wobei das Tongranulat verdichtet wird, - Moving the mold halves into the pressing position, thereby compacting the clay granules,

- Bewegen des zumindest einen Druckelements in die Verdichtungsposition, wobei das Tongranulat im Bereich des ersten Druckelements verdichtet wird. - Moving at least one pressure element into the compaction position, compacting the clay granules in the area of the first pressure element.

[0020] Aufgrund der Tatsache, dass das erste Druckelement nach dem Schließen der Pressform in seine Verdichtungsposition bewegt wird, erfolgt durch das erste Druckelement eine Nachverdichtung des Tongranulats in den Bereichen, in denen allein durch das Verschieben der Formhälften keine ausreichende Verdichtung erfolgt, beispielsweise in den Vertiefungen, die Vorsprünge des fertigen Dachziegelformlings abbilden. Dadurch kann die Festigkeit des Dachziegelformlings in diesen Bereichen erhöht werden, so dass der Dachziegelformling eine höhere Festigkeit und Beständigkeit gegen äußere Einflüsse aufweist. Die Nachverdichtung kann mechanisch, halbisostatisch und/oder isostatisch erfolgen. [0020] Because the first pressure element is moved into its compaction position after the mold is closed, the clay granules are further compacted by the first pressure element in areas where sufficient compaction is not achieved solely by moving the mold halves, for example, in the recesses that form the projections of the finished roof tile. This increases the strength of the roof tile in these areas, resulting in a roof tile with greater strength and resistance to external influences. This further compaction can be achieved mechanically, semi-isostatically, and/or isostatically.

[0021] Beim Verdichten drückt sich das Druckelement in die Oberfläche des Dachziegelformlings ein, wodurch die Oberfläche des Dachziegels in den nachverdichteten Bereichen mit einer Prägung versehen wird. Die Prägung verleiht dem Dachziegel ein charakteristisches Äußeres und bleibt auch nach dem Brennvorgang erhalten. Je nach Anzahl, Größe und Anordnung der verwendeten Druckelemente entstehen daher auf der Oberfläche des Dachziegels unterschiedliche Prägemuster. [0021] During compaction, the pressure element presses into the surface of the roof tile mold, thereby embossing the surface of the roof tile in the compacted areas. The embossing gives the roof tile a characteristic appearance and is retained even after firing. Depending on the number, size, and arrangement of the pressure elements used, different embossing patterns are therefore created on the surface of the roof tile.

[0022] Die oben genannten Vorsprünge können sich auf der Ober- und/oder auf der Unterseite des Dachziegelformlings befinden. Der Dachziegelformling kann beispielsweise auf seiner Oberseite eine Kopf- und Seitenfalze aufweisen und auf seiner Unterseite mit Einhängenasen, Stapelpunkten, Lattenschonern und Versteifungsrippen versehen sein. [0022] The aforementioned projections can be located on the top and/or bottom of the roof tile mold. The roof tile mold can, for example, have a head and side interlock on its top surface and be provided on its bottom surface with hooks, stacking points, batten protectors and stiffening ribs.

[0023] Nach Beendigung des Pressvorgangs wird vorzugsweise das erste Druckelement in die Ausgangsposition bewegt, wodurch sich der gepresste Dachziegelformling im Bereich der Vertiefungen von der jeweiligen Formhälfte lösen kann und eine Entformung vereinfacht wird. Anschließend werden die Formhälften in die Füllposition bewegt und der Dachziegelformling wird aus der Pressform entnommen. Die Gefahr von Beschädigungen des gepressten Dachziegels bei der Entnahme aus der Pressform durch ein Anhaften des Dachziegels an einer Formhälfte kann so reduziert werden. [0023] After completion of the pressing process, the first pressure element is preferably moved to its starting position, allowing the pressed roof tile to detach from the respective mold half in the area of the recesses and simplifying demolding. The mold halves are then moved into the filling position and the roof tile is removed from the press mold. This reduces the risk of damage to the pressed roof tile during removal from the press mold due to the roof tile adhering to one of the mold halves.

[0024] Vorzugsweise ist eine Führung für die erste und/oder die zweite Formhälfte vorgesehen, wobei die Führung gemeinsam mit den Formhälften den Aufnahmeraum in der Füllposition und in der Pressposition vollständig begrenzt. Die Führung kann mehrere Führungsteile aufweisen und vor dem Öffnen der Formhälften in eine Entformungsposition bewegt werden. Ton weist im Trockenpressverfahren eine relativ große Rückdehnung des gepressten Tongranulats auf. Die Rückdehnung liegt bei ca. 0,7 % bis 1,0 %. Wird die Pressform zur Entnahme des gepressten Dachziegelformlings innerhalb der den Aufnahmeraum seitlich begrenzenden Führung geöffnet, dehnt sich der gepresste Dachziegelformling aus und verklemmt sich innerhalb der Führung, wodurch der gepresste Dachziegelformling beschädigt werden kann oder schwerer aus der Pressform zu entnehmen ist. Um derartige Probleme zu vermeiden, wird die Führung seitlich, also parallel zur Erstreckungsrichtung der Formhälften, in eine, von den Formhälften beabstandete, Entformungsposition bewegt, in der der gepresste Dachziegelformling auch bei einer Rückdehnung des Tongranulats nicht an der Führung anliegen kann, so dass sich der Dachziegelformling in der Erstreckungsrichtung im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Formhälften ausdehnen kann. [0024] Preferably, a guide is provided for the first and/or the second mold half, wherein the guide, together with the mold halves, completely delimits the receiving space in the filling position and in the pressing position. The guide can have several guide parts and can be moved into a demolding position before the mold halves are opened. Clay exhibits a relatively large degree of shrinkage in the dry pressing process. The shrinkage is approximately 0.7% to 1.0%. If the press mold is opened within the guide that laterally delimits the receiving space to remove the pressed roof tile, the pressed roof tile expands and becomes jammed within the guide, which can damage the pressed roof tile or make it more difficult to remove from the press mold. To avoid such problems, the guide is moved laterally, i.e. parallel to the extension direction of the mold halves, into a demolding position spaced apart from the mold halves, in which the pressed roof tile mold cannot touch the guide even if the clay granules expand backwards, so that the roof tile mold can expand in the extension direction essentially parallel to the surface of the mold halves.

[0025] An der Oberfläche der ersten und/oder der zweiten Formhälfte kann zumindest ein zweites Druckelement vorgesehen sein, das zwischen einer Ausgangsposition, in der das zweite Druckelement bezüglich der Form des fertigen Dachziegelformlings vorsteht oder zurückversetzt ist, und einer Verdichtungsposition, in der das zweite Druckelement abschnittsweise die Oberfläche der Form des Dachziegelformlings abbildet, bewegbar ausgebildet ist, wobei das zweite Druckelement während oder nach dem Bewegen der Formhälften in die Pressposition in die Verdichtungsposition bzw. nach Beendigung des Pressvorgangs zurück in die Ausgangsposition bewegt [0025] At least one second pressure element can be provided on the surface of the first and/or the second mold half, which is movable between an initial position in which the second pressure element projects forward or is recessed with respect to the shape of the finished roof tile mold, and a compression position in which the second pressure element partially forms the surface of the mold of the roof tile mold, wherein the second pressure element moves to the compression position during or after moving the mold halves into the pressing position or back to the initial position after completion of the pressing process.

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

wird. Durch dieses zweite Druckelement ist beispielsweise eine Nachverdichtung des Tonmaterials außerhalb der Vertiefungen möglich. This second pressure element allows, for example, for further compaction of the clay material outside the depressions.

[0026] Vorzugsweise ist das zweite Druckelement aber mit einem in der Vertiefung vorgesehenen ersten Druckelement gekoppelt. Das erste Druckelement wird durch die Bewegung des zweiten Druckelements von der vorstehenden Position in die Verdichtungsposition von der zurückversetzten Position in die Verdichtungsposition gedrängt. Das zweite Druckelement wird in dieser Ausführungsform genutzt, um das erste Druckelement in die Verdichtungsposition zu bewegen. Dabei kann das zweite Druckelement als Steuerungselement verwendet werden. Vorzugsweise sind das erste und das zweite Druckelement aber hydraulisch gekoppelt, so dass durch den auf das zweite Druckelement wirkenden Druck ein Bewegen des ersten Druckelements in die Verdichtungsposition erfolgt. [0026] Preferably, the second pressure element is coupled to a first pressure element provided in the recess. The movement of the second pressure element from the protruding position to the compression position forces the first pressure element from the recessed position into the compression position. In this embodiment, the second pressure element is used to move the first pressure element into the compression position. The second pressure element can be used as a control element. Preferably, however, the first and second pressure elements are hydraulically coupled, so that the pressure acting on the second pressure element moves the first pressure element into the compression position.

[0027] Die Kopplung von ersten und zweiten Druckelementen ermöglicht eine einfachere Steuerung der Bewegung der ersten und der zweiten Druckelemente zwischen der jeweiligen Ausgangsposition und der jeweiligen Verdichtungsposition. Durch das Verschieben der Formhälften in die Pressposition wird durch das Tonmaterial Druck auf das zweite Druckelement ausgeübt, durch den das zweite Druckelement in die Verdichtungsposition bewegt wird. Durch die Bewegung des zweiten Druckelements in die Verdichtungsposition wird auch das mit dem zweiten Druckelement gekoppelte erste Druckelement in die Verdichtungsposition bewegt, so dass keine separate Ansteuerung für das erste Druckelement erforderlich ist. [0027] The coupling of the first and second pressure elements enables simpler control of the movement of the first and second pressure elements between their respective starting positions and their respective compression positions. When the mold halves are moved into the pressing position, the clay material exerts pressure on the second pressure element, which moves the second pressure element into the compression position. The movement of the second pressure element into the compression position also moves the first pressure element, which is coupled to the second pressure element, into the compression position, so that no separate control is required for the first pressure element.

[0028] Des Weiteren ist eine einfache Entformung des Dachziegelformlings aus der Form möglich. Beispielsweise steht das zweite Druckelement in der Ausgangsposition über die Form des fertigen Dachziegelformlings vor und wird durch den beim Bewegen der Formhälften in die Pressposition ansteigenden Druck in die Verdichtungsposition bewegt. Durch die Koppelung des ersten und des zweiten Druckelements wird das erste Druckelement in die Verdichtungsposition bewegt. Beim Öffnen der Form, also einer Bewegung der Formhälften in die Füllposition, wird der Druck auf die zweiten Druckelemente reduziert, so dass sich diese zurück in die vorstehende Position bewegen können, wodurch der gepresste Dachziegelformling angehoben und von der Oberfläche der Form gelöst wird. Das mit dem zweiten Druckelement gekoppelte erste Druckelement wird gleichzeitig zurück in die bezüglich der Form des Dachziegels zurückversetzte Ausgangsposition bewegt, wodurch sich der Dachziegelformling auch im Bereich der Vertiefung von der jeweiligen Formhälfte lösen kann. Insgesamt haftet der Dachziegel anschließend nicht oder nur noch geringfügig an der jeweiligen Formhälfte, so dass die Gefahr von Beschädigungen bei der Entnahme des Dachziegels reduziert werden kann. [0028] Furthermore, the roof tile preform can be easily demolded from the mold. For example, in its initial position, the second pressure element protrudes above the mold of the finished roof tile preform and is moved into the compression position by the increasing pressure when the mold halves are moved into the pressing position. The coupling of the first and second pressure elements moves the first pressure element into the compression position. When the mold is opened, i.e., when the mold halves are moved into the filling position, the pressure on the second pressure elements is reduced, allowing them to move back into their protruding position. This lifts the pressed roof tile preform and releases it from the surface of the mold. Simultaneously, the first pressure element, coupled to the second pressure element, is moved back into its initial position, which is set back relative to the shape of the roof tile. This allows the roof tile preform to detach from the respective mold half, even in the area of the recess. Overall, the roof tile then adheres not at all or only minimally to the respective mold half, thus reducing the risk of damage when removing the roof tile.

[0029] Vorzugsweise sind mehrere erste Druckelemente und/oder mehrere zweite Druckelemente vorgesehen, wobei die ersten Druckelemente und/oder die zweiten Druckelemente untereinander und/oder miteinander gekoppelt sind. Eine ausreichende Verdichtung des Tonmaterials kann mit einem Druckelement erzielt werden. Werden mehrere, vorzugsweise kleinflächige Druckelemente verwendet, kann die Verdichtung besser gesteuert werden, bzw. der Pressvorgang derart gesteuert werden, dass die Verdichtung jeweils in definierten Bereich mit einem definierten Druck auf das Tonmaterials erfolgt. [0029] Preferably, several first pressure elements and/or several second pressure elements are provided, wherein the first pressure elements and/or the second pressure elements are coupled to each other and/or to each other. Sufficient compaction of the clay material can be achieved with one pressure element. If several, preferably small-area, pressure elements are used, the compaction can be better controlled, or the pressing process can be controlled such that the compaction takes place in a defined area with a defined pressure on the clay material.

[0030] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Druckelemente derart ausgestaltet, dass mit ihnen eine Verdichtung des Tongranulats von ca. 2:1 erreicht werden kann. Das bedeutet, dass sich das Ausgangsvolumen des Tongranulats mithilfe der hier bevorzugten Druckelemente auf die Hälfte reduzieren lässt. Dazu können die Druckelemente aus einem entsprechend harten und belastbaren Material hergestellt sein, welches außerdem die gleichen Ausdehnungseigenschaften aufweisen sollte wie das Material der Pressformhälften. Bevorzugt können die Druckelemente beispielsweise aus Stahl hergestellt sein. [0030] According to a preferred embodiment, the pressure elements are designed such that a compaction of the clay granules of approximately 2:1 can be achieved. This means that the initial volume of the clay granules can be reduced by half using the pressure elements preferred here. For this purpose, the pressure elements can be made of a correspondingly hard and durable material, which should also have the same expansion properties as the material of the mold halves. Preferably, the pressure elements can be made of steel, for example.

[0031] Die Formhälften können nach dem Einfüllen des Tongranulats in eine Entlüftungsposition zwischen der Füllposition und der Pressposition bewegt werden, in der im Aufnahmeraum enthaltene Luft aus dem Aufnahmeraum entweichen kann. [0031] After the clay granules have been poured in, the mold halves can be moved into a venting position between the filling position and the pressing position, in which air contained in the receiving chamber can escape from the receiving chamber.

[0032] Bei der Herstellung der Suspension und somit zu Beginn des erfindungsgemäßen Pro-[0032] In the preparation of the suspension and thus at the beginning of the process according to the invention-

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

zesses kann außerdem vorgesehen sein, dass das Aussondern der Unterkornfraktion und der Überkornfraktion mit einem Sieb oder einem Filter erfolgt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Aussonderung über ein Nasssiebverfahren erfolgt. Ein Nasssiebverfahren ermöglicht es, ungewünschte Korngrößen aus der Suspension zu entfernen, ohne die Suspension vorher trocknen zu müssen. Außerdem kann durch Nasssieben ein Verstopfen der Siebmaschen verhindert werden, was bei Trockensiebverfahren bei kleinen Körnungen vorkommen kann. Alternativ kann die Aussonderung mit einer Zentrifuge oder einem Zyklonabscheider erfolgen. The process may also include the separation of the undersized and oversized fractions using a sieve or filter. Specifically, it is intended that this separation is carried out using a wet sieving process. A wet sieving process allows unwanted particle sizes to be removed from the suspension without the need for prior drying. Furthermore, wet sieving prevents clogging of the sieve mesh, which can occur with dry sieving processes when dealing with small particle sizes. Alternatively, separation can be carried out using a centrifuge or a cyclone separator.

[0033] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Anlage zur Herstellung eines Dachziegels unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen. Die Anlage umfasst dabei insbesondere eine Beschickungseinrichtung zur Zuführung von nicht aufbereitetem Ton, eine Mühle zum Erzeugen einer Suspension, eine Granuliereinrichtung zur Erzeugung eines Tongranulats, eine Pressform zum Trockenpressen des Tongranulats zu einem Dachziegelformling sowie einen Rollenofen zum Durchführen eines Schnellbrandverfahrens. [0033] According to a further aspect of the invention, a plant for the production of a roof tile using the method according to the invention is provided. The plant comprises in particular a feeding device for supplying unprocessed clay, a mill for producing a suspension, a granulating device for producing clay granules, a press for dry-pressing the clay granules into a roof tile form, and a roller kiln for carrying out a rapid firing process.

[0034] Es kann außerdem eine Brecheinrichtung zur Vorzerkleinerung des nicht aufbereiteten Tonmaterials zu Tonstücken mit einer definierten Größe vorgesehen sein, wobei die Brecheinrichtung der Mühle vorgeschaltet sein kann oder auch Teil der Mühle sein kann. Die Mühle kann eine Pendelmühle, eine Walzenschüsselmühle oder eine Rührwerkskugelmühle sein. Optional kann die Mühle eine Sortiervorrichtung zum Aussondern überschüssigen Materials (beispielsweise Unter- und Überkornfraktionen) aufweisen, wobei die Sortiervorrichtung vor allem ein Sieb umfassen kann. [0034] A crushing device can also be provided for pre-crushing the unprocessed clay material into clay pieces of a defined size, wherein the crushing device can be located upstream of the mill or can also be part of the mill. The mill can be a pendulum mill, a roller mill, or a stirred ball mill. Optionally, the mill can have a sorting device for separating excess material (for example, undersized and oversized fractions), wherein the sorting device can primarily comprise a screen.

[0035] Vorzugsweise umfasst die Anlage außerdem eine Glasiereinrichtung, welche dazu geeignet ist, die Oberflächen der Dachziegelformlinge zu bearbeiten. So können die Formlinge in der Glasiereinrichtung glasiert, geprägt, beschichtet oder engobiert werden. [0035] Preferably, the system also includes a glazing unit suitable for processing the surfaces of the roof tile molds. The molds can thus be glazed, embossed, coated, or engobed in the glazing unit.

[0036] Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Dachziegel aus Ton, welcher mithilfe des hier beschriebenen Verfahrens hergestellt worden ist. [0036] According to another aspect, the invention relates to a clay roof tile which has been produced using the method described herein.

FIGURENBESCHREIBUNG FIGURE DESCRIPTION

[0037] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen: [0037] Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the wording of the claims and from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings show:

[0038] Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton in schematischer Darstellung; [0038] Fig. 1 shows a schematic representation of a system for the production of a clay roof tile;

[0039] Fig. 2 ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; [0039] Fig. 2 shows a flow diagram of a method for producing a clay roof tile according to a first embodiment;

[0040] Fig. 3 ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; [0040] Fig. 3 shows a flow diagram of a method for producing a clay roof tile according to a second embodiment;

[0041] Fig. 4a eine Pressform zur Herstellung eines Dachziegels gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer Füllposition; [0041] Fig. 4a shows a press mold for producing a roof tile according to a preferred embodiment in a filling position;

[0042] Fig. 49 die Pressform aus Fig. 4a in geschlossener Pressposition. [0042] Fig. 49 shows the press mold from Fig. 4a in the closed press position.

[0043] Fig. 1 zeigt eine Anlage 10 zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton 1 in schematischer Darstellung. Die dargestellte Anlage 10 ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Die beispielhafte Anlage 10 aus Fig. 1 umfasst eine Beschickungseinrichtung 11, welche den unbehandelten Grubenton einer Mühle 12 zuführt. In der Mühle 12 wird aus dem Ton eine Suspension 2 erzeugt. Gemäß dem hier beschriebenen Verfahren können in der Mühe auch die Unter- und die Überkornfraktion entfernt werden. [0043] Fig. 1 shows a schematic representation of a plant 10 for the production of a roof tile from clay 1. The plant 10 shown is particularly suitable for carrying out the process according to the invention. The exemplary plant 10 from Fig. 1 comprises a feeding device 11, which supplies the untreated pit clay to a mill 12. In the mill 12, a suspension 2 is produced from the clay. According to the process described here, the undersized and oversized fractions can also be removed in the mill.

[0044] Die aufbereitete Suspension 2 wird anschließend der Granuliereinrichtung 13 zugeführt, welche die Suspension 2 in ein Tongranulat 3 mit definiertem Feuchtigkeitsgehalt umwandelt. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann die Granuliereinrichtung 13 z.B. ein Sprühtrockner sein. [0044] The processed suspension 2 is then fed to the granulation device 13, which converts the suspension 2 into clay granules 3 with a defined moisture content. As shown in Fig. 1, the granulation device 13 can, for example, be a spray dryer.

[0045] Die Anlage 10 aus Fig. 1 umfasst außerdem ein Zwischenlager 14, welches zur Speiche-[0045] The system 10 from Fig. 1 also includes an intermediate storage unit 14, which is used for spoke-

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

rung und Trocknung des Tongranulats 3 ausgebildet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zwischenlager 14 um ein oder mehrere Silos. The intermediate storage facility 14 is designed for the drying and drying of the clay granules 3. Preferably, the intermediate storage facility 14 is one or more silos.

[0046] Als weiteren Maschinenabschnitt umfasst die Anlage 10 eine Pressform 20 zum Trockenpressen des Tongranulats 3 zu einem Dachziegelformling. Schließlich werden die gepressten Dachziegelformlinge an einen Rollenofen 16 überführt, welcher dafür geeignet ist, die Ziegelformlinge in einem Schnellbrandverfahren, d.h. in unter 4 Stunden zu brennen. [0046] As a further machine section, the system 10 includes a press 20 for dry-pressing the clay granules 3 into a roof tile mold. Finally, the pressed roof tile molds are transferred to a roller kiln 16, which is suitable for firing the tile molds in a rapid firing process, i.e., in less than 4 hours.

[0047] Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die Anlage 10 außerdem noch eine Glasiereinrichtung 15 umfassen. Dort können die Formlinge beispielsweise glasiert, geprägt, beschichtet oder bedruckt (z.B. „digital printing“) und/oder engobiert werden, bevor sie im Rollenofen 16 gebrannt werden. [0047] As shown in Fig. 1, the system 10 can also include a glazing unit 15. There, the molded parts can be glazed, embossed, coated or printed (e.g. “digital printing”) and/or engobed before being fired in the roller kiln 16.

[0048] Fig. 2 zeigt in einem Flussdiagram die Schritte S1-S8 des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. [0048] Fig. 2 shows in a flowchart the steps S1-S8 of the inventive method for producing a roof tile from clay 1 according to a first embodiment.

[0049] Zunächst erfolgt Schritt S1: Bereitstellen des feuchten, nicht aufbereiteten Tons 1. Der Ton 1 wird dabei vorteilhafterweise aus einer nahgelegenen Grube an die Anlage 10 geliefert. Auf diese Weise können lange Transportwege und die damit verbunden Kosten vermieden bzw. reduziert werden. Eine Abstimmung der Tonmischung aus mehreren Tonen ist dabei aufgrund der minderen Bedeutung von plastischen Eigenschaften nicht notwendig. [0049] First, step S1 is carried out: providing the moist, unprocessed clay 1. Advantageously, the clay 1 is delivered to the plant 10 from a nearby pit. In this way, long transport routes and the associated costs can be avoided or reduced. Due to the minor importance of plastic properties, it is not necessary to adjust the clay mixture from several clays.

[0050] An der Anlage 10 angekommen, kann der unbehandelte Grubenton 1 direkt gemäß Schritt S2 in der Mühle 12 zu einer wässrigen Suspension 2 verarbeitet werden. Die Suspension 2 lässt sich unter anderem besser homogenisieren als trockenes Tongranulat 3. Darüber hinaus lassen sich auch die anschließenden Aussonderungsprozesse gegenüber herkömmlichen Verfahren besser durchführen, wenn der Ton 1 als wässrige Suspension 2 vorliegt. Die Konditionierung des Ausgangsmaterials zu einer Suspension 2 erfolgt bevorzugt unter Zufuhr von Wasser sowie unter Einsatz von Lösern und Rührwerken, welche in der Mühle 12 integriert sein können. Am Ende von Schritt S2 weist die Suspension 2 bevorzugt einen Feststoffgehalt von 55 % bis 65 % auf. [0050] Upon arrival at plant 10, the untreated pit clay 1 can be directly processed into an aqueous suspension 2 in mill 12 according to step S2. Among other advantages, the suspension 2 is easier to homogenize than dry clay granules 3. Furthermore, the subsequent sorting processes are also easier to carry out compared to conventional methods when the clay 1 is in the form of an aqueous suspension 2. The conditioning of the starting material to a suspension 2 is preferably carried out by adding water and using solvents and agitators, which can be integrated into mill 12. At the end of step S2, the suspension 2 preferably has a solids content of 55% to 65%.

[0051] Im Anschluss daran erfolgt Schritt S3: Aussondern einer Überkornfraktion aus der Suspension 2, wobei die Überkornfraktion Körner umfasst, deren Korndurchmesser einen definierten Wert überschreiten. Idealerweise sollte die Korngröße des späteren Granulats 3 zwischen 120 um bis 1000 um liegen. Um das zu gewährleisten, werden Körner, deren Durchmesser jeweils über 1000 um liegt, aus der Suspension 2 ausgesondert. In einem weiteren Schritt S3.1 (s. Fig. 3) können außerdem Körner aus der Suspension 2 ausgesondert werden, deren Durchmesser kleiner ist als 120 um. [0051] Following this, step S3 is carried out: separating an oversize fraction from the suspension 2, wherein the oversize fraction comprises grains whose grain diameter exceeds a defined value. Ideally, the grain size of the subsequent granules 3 should be between 120 µm and 1000 µm. To ensure this, grains with a diameter greater than 1000 µm are separated from the suspension 2. In a further step S3.1 (see Fig. 3), grains with a diameter smaller than 120 µm can also be separated from the suspension 2.

[0052] Nach dem Aussondern von Über- und/oder Unterkornfraktion aus der Suspension 2 folgt Schritt S4: Granulieren der Suspension 2 zur Erzeugung eines Tongranulats 3. Um ein möglichst gutes Pressergebnis zu erhalten, sollte das Tongranulat 3 eine Restfeuchte von 2 % bis 6 % aufweisen. Hierdurch wird ein Schwinden der Dachziegelformlinge während des Pressvorgangs vermieden. Der Granulierprozess S2 kann beispielsweise mittels Sprüh- oder Zerstäubungstrocknung In einer geeigneten Granuliereinrichtung 13 erfolgen. [0052] After separating oversized and/or undersized particles from the suspension 2, step S4 follows: granulating the suspension 2 to produce clay granules 3. To obtain the best possible pressing result, the clay granules 3 should have a residual moisture content of 2% to 6%. This prevents shrinkage of the roof tile molds during the pressing process. The granulation process S2 can be carried out, for example, by spray drying or atomization in a suitable granulation device 13.

[0053] Als nächstes folgt Schritt S5: Einbringen des Tongranulats 3 in eine Pressform 20. Zur Herstellung der Dachziegelformlinge wird das aus Schritt S4 erhaltene Tongranulat 3 vorzugsweise unter Druck in die Pressform 20 der Anlage eingespritzt. Direkt im Anschluss daran erfolgt Schritt S6: Pressen des Tongranulats 3 in der Pressform 20, wobei das Tongranulat 3 verdichtet und zu einem Dachziegelformling geformt wird. Ist die gewünschte Menge an Tongranulat 3 in die Pressform 20 eingebracht worden, werden die Formhälften der Pressform 20 aus der Füllposition in die Pressposition bewegt, in welcher die Pressform 20 die Form des fertigen Dachziegels abbildet. [0053] Next comes step S5: introducing the clay granules 3 into a press mold 20. To produce the roof tile blanks, the clay granules 3 obtained from step S4 are preferably injected under pressure into the press mold 20 of the system. Immediately following this, step S6 takes place: pressing the clay granules 3 in the press mold 20, whereby the clay granules 3 are compacted and formed into a roof tile blank. Once the desired quantity of clay granules 3 has been introduced into the press mold 20, the mold halves of the press mold 20 are moved from the filling position to the pressing position, in which the press mold 20 forms the shape of the finished roof tile.

[0054] Der nächste Schritt S7 umfasst Folgendes: Überführen des Dachziegelformlings in einen Rollenofen 16 zum Brennen des Dachziegelformlings. Im letzten Schritt S8 wird der Dachziegelformling dann im Schnellbrandverfahren zu einem Dachziegel gebrannt. Der Brennprozess gemäß S8 erfolgt bevorzugt in einlagiger Setzweise. Hierdurch kann ein möglichst hoher Anteil der Strahlungsenergie des Ofens 16 für den Wärmeübergang auf die Dachziegel genutzt werden. [0054] The next step S7 comprises the following: transferring the roof tile preform into a roller kiln 16 for firing the roof tile preform. In the last step S8, the roof tile preform is then fired into a roof tile using a rapid firing process. The firing process according to S8 is preferably carried out in a single-layer firing manner. This allows the highest possible proportion of the radiant energy from the kiln 16 to be used for heat transfer to the roof tiles.

7115 7115

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

[0055] Fig. 3 zeigt ein Flussdiagram umfassend die Schritte S1-S8 des Verfahrens zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das in Fig. 3 gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem Verfahren aus Fig. 2 dadurch, dass das Verfahren gemäß Fig. 3 die zusätzlichen Zwischenschritte S1.1, S2.1, S3.1 und S4.1 umfasst. [0055] Fig. 3 shows a flowchart comprising steps S1-S8 of the method for producing a roof tile from clay 1 according to a second embodiment. The method shown in Fig. 3 differs from the method shown in Fig. 2 in that the method according to Fig. 3 includes the additional intermediate steps S1.1, S2.1, S3.1 and S4.1.

[0056] Schritt S1.1 schließt sich dem Schritt S1 an und umfasst Folgendes: Brechen von im Ton 1 enthaltenen Tonschollen in Tonstücke, wobei die Tonstücke einen mittleren Durchmesser von 5 cm oder weniger aufweisen. Das Brechen oder Zermahlen größerer Tonschollen in Tonstücke, die im Mittel kleiner sind als 5 cm, kann beispielsweise in der Mühle 12 erfolgen und dient dazu, das von der Halde kommende, unverarbeitete Material für die nachfolgenden Schritte vorzubereiten. [0056] Step S1.1 follows step S1 and comprises the following: breaking up clay slabs contained in clay 1 into clay pieces, wherein the clay pieces have an average diameter of 5 cm or less. Breaking or grinding up larger clay slabs into clay pieces that are on average smaller than 5 cm can, for example, be carried out in the mill 12 and serves to prepare the unprocessed material coming from the stockpile for the subsequent steps.

[0057] Schritt S2.1 schließt sich dem Schritt S2 an und umfasst Folgendes: Zugabe von Additiven zu der Suspension 2. Die Additive erleichtern das Homogenisieren der Suspension 2 und dienen vor allem dazu, den Dachziegeln ihre gewünschten Eigenschaften zu verleihen, beispielsweise um den Feststoffgehalt in der Suspension möglichst hoch zu halten. [0057] Step S2.1 follows step S2 and comprises the following: adding additives to the suspension 2. The additives facilitate the homogenization of the suspension 2 and serve primarily to give the roof tiles their desired properties, for example to keep the solids content in the suspension as high as possible.

[0058] Schritt S3.1 schließt sich dem Schritt S3 an und umfasst Folgendes: Aussondern einer Unterkornfraktion aus der Suspension 2, wobei die Unterkornfraktion Körner umfasst, deren Korndurchmesser einen definierten Wert überschreiten. Idealerweise sollte die Korngröße des späteren Granulats 3 zwischen 120 um bis 1000 um liegen. Um das zu gewährleisten, werden Körner aus der Suspension 2 ausgesondert, deren Durchmesser kleiner ist als 120 um. Schritt S3.1 kann gleichzeitig mit Schritt S3 durchgeführt werden. [0058] Step S3.1 follows step S3 and comprises the following: separating an undersized fraction from the suspension 2, wherein the undersized fraction comprises grains whose grain diameter exceeds a defined value. Ideally, the grain size of the subsequent granules 3 should be between 120 µm and 1000 µm. To ensure this, grains with a diameter smaller than 120 µm are separated from the suspension 2. Step S3.1 can be performed simultaneously with step S3.

[0059] Schritt S4.1 schließt sich dem Schritt S4 an und umfasst Folgendes: Speichern des Tongranulats 3 in mindestens einem geeigneten Zwischenlager 14. Das Zwischenlager 14 ist dabei vorzugsweise ein Silo. Die Speicherung in einem Zwischenlager 14 trägt zu einer weiteren Homogenisierung des Granulats 3 bei, wobei in dieser Phase beispielsweise ein Ausgleich von geringen Feuchtigkeitsunterschieden innerhalb des Granulats 3 erfolgen kann. Der Vorgang der Zwischenlagerung kann dabei zwischen einigen wenigen Stunden und einigen Tagen dauern — je nach Herstellungsbedarf. [0059] Step S4.1 follows step S4 and comprises the following: storing the clay granules 3 in at least one suitable intermediate storage facility 14. The intermediate storage facility 14 is preferably a silo. Storage in an intermediate storage facility 14 contributes to further homogenization of the granules 3, whereby, for example, slight moisture differences within the granules 3 can be equalized during this phase. The intermediate storage process can last from a few hours to several days, depending on the production requirements.

[0060] Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vorteilhafterweise sollte der Brennkanal des Ofens dabei möglichst klein dimensioniert sein, um so die Brennkraft des Ofens Zu erhöhen und das Brenngut somit schneller brennen zu können. Hierbei besteht ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens darin, dass sich die erhaltenen Dachziegelformlinge ohne die üblichen Brennhilfsmittel (z.B H- oder U-Kassetten) brennen lassen, weil sie bereits mit einer ausreichenden Formfestigkeit aus dem Trockenpressschritt kommen. Entsprechend kann auf Brennhilfsmittel verzichtet werden, was zu Platz- und Kosteneinsparungen führt was außerdem die Brenneffizienz des Ofens erhöht. Der Einsatz eines Rollenofens hat außerdem den Vorteil, dass sich Rollenöfen gegenüber üblicherweise in der Ziegelbrennerei eingesetzten Brennöfen klimaneutral betreiben lassen. So kann der Rollenofen beispielsweise elektrisch oder auf Wasserstoffbasis oder betrieben werden. [0060] According to one embodiment, the firing channel of the kiln should advantageously be dimensioned as small as possible in order to increase the firing power of the kiln and thus enable faster firing of the material. A further advantage of the described method is that the resulting roof tile blanks can be fired without the usual firing aids (e.g., H- or U-cassettes) because they already possess sufficient dimensional stability from the dry pressing step. Accordingly, firing aids can be dispensed with, leading to space and cost savings, which also increases the firing efficiency of the kiln. The use of a roller kiln also has the advantage that roller kilns can be operated in a climate-neutral manner compared to conventionally used kilns in brickmaking. For example, the roller kiln can be operated electrically or using hydrogen.

[0061] In Fig. 4a ist die Pressform 20 in einer Füllposition gezeigt, in der die Formhälften 22, 24 voneinander beabstandet sind und ein Tonmaterial in den Aufnahmeraum eingefüllt werden kann. Zum Befüllen der Pressform 20 ist eine Füllvorrichtung 42 vorgesehen, die das Tonmaterial mittels Druckluft mit Überdruck in den Aufnahmeraum 30 einspritzen kann. Das Einspritzen erfolgt in einer Einspritzrichtung E im Wesentlichen parallel zur Oberfläche 34, 38 der ersten bzw. der zweiten Formhälfte 22, 24. [0061] In Fig. 4a, the press mold 20 is shown in a filling position in which the mold halves 22, 24 are spaced apart from each other and a clay material can be filled into the receiving chamber. A filling device 42 is provided for filling the press mold 20, which can inject the clay material into the receiving chamber 30 by means of compressed air under overpressure. The injection takes place in an injection direction E essentially parallel to the surface 34, 38 of the first and second mold halves 22, 24, respectively.

[0062] Von der in Fig. 4a gezeigten Füllposition können die Formhälften 22, 24 in einer Pressrichtung P aufeinander zu in die in Fig. 4b gezeigte Pressposition bewegt werden, in welcher der Aufnahmeraum 30 im Wesentlichen die Form des Dachziegels 18 abbildet. Eine der Formhälften 22, 24 kann ortsfest fixiert sein, so dass nur die jeweils andere Formhälfte 22, 24 bewegt wird. Es ist aber auch möglich, dass beide Formhälften 22, 24 bewegt werden können und beim Pressvorgang des Dachziegels 18 aufeinander zu bewegt werden. Die Führungselemente 28 sind in einer im Wesentlichen senkrecht zur Pressrichtung P verlaufenden Entnahmerichtung R in eine [0062] From the filling position shown in Fig. 4a, the mold halves 22, 24 can be moved towards each other in a pressing direction P to the pressing position shown in Fig. 4b, in which the receiving chamber 30 essentially replicates the shape of the roof tile 18. One of the mold halves 22, 24 can be fixed in place, so that only the other mold half 22, 24 is moved. However, it is also possible for both mold halves 22, 24 to be moved and to be moved towards each other during the pressing process of the roof tile 18. The guide elements 28 are arranged in a removal direction R that is essentially perpendicular to the pressing direction P.

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

Entnahmeposition bewegbar, in der die Führungselemente 28 von den Formhälften 22, 24 beabstandet sind. Die Formhälften 22, 24 weisen jeweils einen Grundkörper 44, 46 aus Stahl, vorzugsweise aus Werkzeugstahl, auf. Des Weiteren weisen die Oberflächen 34, 38 jeweils eine Beschichtung 48, 50 auf, die in der hier gezeigten Ausführungsform jeweils aus einer PU-Schicht gebildet ist. Durch die Beschichtung 48, 50 wird die Anhaftung des eingefüllten Tonmaterials an den Oberflächen 34, 38 der Formhälften 22, 24 reduziert. The removal position is movable, in which the guide elements 28 are spaced apart from the mold halves 22, 24. The mold halves 22, 24 each have a base body 44, 46 made of steel, preferably tool steel. Furthermore, the surfaces 34, 38 each have a coating 48, 50, which in the embodiment shown here is formed from a PU layer. The coating 48, 50 reduces the adhesion of the filled clay material to the surfaces 34, 38 of the mold halves 22, 24.

[0063] An bzw. in der Vertiefung 40 ist ein erstes Druckelement 52 vorgesehen, das durch ein Druckkissen gebildet ist, das einen mit einem inkompressiblen Druckmedium 56 gefüllten Druckraum 58 aufweist. Das erste Druckelement 52 weist eine Druckleitung 60 auf, durch die das Druckmedium 56, beispielsweise Öl, in den Druckraum 58 einströmen bzw. aus diesem ausströmen kann. Das erste Druckelement 52 ist am Fuß der Vertiefungen 40, also am Übergang zur der ersten Formhälfte 22 zugewandten Oberfläche 38 der zweiten Formhälfte 24 vorgesehen. [0063] A first pressure element 52 is provided in or on the recess 40. This pressure element is formed by a pressure pad that has a pressure chamber 58 filled with an incompressible pressure medium 56. The first pressure element 52 has a pressure line 60 through which the pressure medium 56, for example oil, can flow into and out of the pressure chamber 58. The first pressure element 52 is located at the base of the recesses 40, i.e., at the transition to the surface 38 of the second mold half 24 facing the first mold half 22.

[0064] An der Oberfläche 38 der zweiten Formhälfte 24 ist des Weiteren ein zweites Druckelement 62 vorgesehen, dessen Aufbau im Wesentlichen dem Aufbau des ersten Druckelements 52 entspricht. Das zweite Druckelement 62 weist einen Druckraum 64 sowie eine Druckleitung 66 auf, die mit dem Druckmedium 56 gefüllt sind. [0064] A second pressure element 62 is further provided on the surface 38 of the second mold half 24, the structure of which essentially corresponds to the structure of the first pressure element 52. The second pressure element 62 has a pressure chamber 64 and a pressure line 66, which are filled with the pressure medium 56.

[0065] Die Druckleitung 66 des zweiten Druckelements 62 ist mit der Druckleitung 58 des ersten Druckelements 52 verbunden, so dass das Druckmedium 56 zwischen dem ersten und dem zweiten Druckelement 52, 62 strömen kann. Des Weiteren sind die Druckleitungen 60, 66 an eine Druckerzeugungseinrichtung 68 angeschlossen, die das Druckmedium 56 bereitstellen und/oder den Druck in den Druckleitungen 60, 66 bzw. den Druckelementen 52, 62 einstellen kann. Vorzugsweise weist das Druckmedium 56 einen Überdruck von ca. 5 Pa bis 7 Pa auf. Die Druckelemente 52, 62 sind jeweils durch eine Aussparung 70, 72 im Grundkörper 46 der zweiten Formhälfte 24 sowie die als Membran ausgebildete Beschichtung 50 gebildet. [0065] The pressure line 66 of the second pressure element 62 is connected to the pressure line 58 of the first pressure element 52, so that the pressure medium 56 can flow between the first and the second pressure elements 52, 62. Furthermore, the pressure lines 60, 66 are connected to a pressure generating device 68, which can supply the pressure medium 56 and/or adjust the pressure in the pressure lines 60, 66 or the pressure elements 52, 62. Preferably, the pressure medium 56 has an overpressure of approximately 5 Pa to 7 Pa. The pressure elements 52, 62 are each formed by a recess 70, 72 in the base body 46 of the second mold half 24 and the coating 50, which is designed as a membrane.

[0066] In der Füllposition gemäß Fig. 4a ist das zweite Druckelement 62 in einer Ausgangsposition in Richtung des Aufnahmeraums 30 gewöhlhbt, steht also über die Form des fertigen Dachziegels 18 (gestrichelte Linie) vor. Das erste Druckelement 52 ist in der Füllposition in einer Ausgangsposition gegenüber der Form des fertigen Dachziegels 18 zurückversetzt. [0066] In the filling position according to Fig. 4a, the second pressure element 62 is in a starting position inclined towards the receiving space 30, thus projecting beyond the shape of the finished roof tile 18 (dashed line). The first pressure element 52 is in a starting position set back from the shape of the finished roof tile 18 in the filling position.

[0067] Das erste und das zweite Druckelement 52, 62 sind durch die Druckleitungen 60, 66 derart miteinander gekoppelt, dass das erste Druckelement 52 durch ein Bewegen des zweiten Druckelements 62 in eine Verdichtungsposition, in der das zweite Druckelement 62 abschnittsweise die Form des fertigen Dachziegels abbildet, durch das aus dem zweiten Druckelement 62 ausströmende und in das erste Druckelement 52 einströmende Druckmedium 56 nach außen in eine Verdichtungsposition bewegt wird, in der das erste Druckelement 52 ebenfalls einen Abschnitt der Form des Dachziegels 18 abbildet (s. Fig. 4b). [0067] The first and the second pressure element 52, 62 are coupled to each other by the pressure lines 60, 66 in such a way that the first pressure element 52 is moved outwards into a compression position by the pressure medium 56 flowing out of the second pressure element 62 and into the first pressure element 52, in which the first pressure element 52 also forms a section of the shape of the finished roof tile (see Fig. 4b).

[0068] Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. [0068] The invention is not limited to one of the embodiments described above, but can be modified in many different ways.

[0069] Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. [0069] All features and advantages arising from the claims, the description and the drawing, including design details, spatial arrangements and process steps, can be essential to the invention both individually and in various combinations.

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 A hes AT 18 602 U1 2025-12-15

Ss N Ss N

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE MARK LIST

Sn Schritt n Sn step n

1 Ton 1 tone

2 Suspension 2 Suspension

3 Tongranulat 3 Clay granules

10 Anlage 10 Annex

11 Beschickungseinrichtung 12 Mühle 11 Feeding device 12 Mill

13 Granuliereinrichtung 14 Zwischenlager 13 Granulation unit 14 Intermediate storage

15 Glasiereinrichtung 16 Rollenofen 15 Glazing unit 16 Roller kiln

18 Dachziegel 18 roof tiles

20 Pressform 20 Press mold

22 Erste Formhälfte 24 Zweite Formhälfte 26 Führung 22 First half of the mold 24 Second half of the mold 26 Guidance

28 Führungselemente 30 Aufnahmeraum 28 guide elements 30 recording room

34, 38 Oberfläche 34, 38 surface

40 Vertiefung 40 In-depth study

42 Füllvorrichtung 42 Filling device

44, 46 Grundkörper 44, 46 Basic body

48, 50 Beschichtung 48, 50 coating

52 Erstes Druckelement 56 Druckmedium 52 First printing element 56 Printing medium

58, 64 Druckraum 58, 64 Printing chamber

60 Druckleitung 60 Pressure line

62 Zweites Druckelement 62 Second printing element

70, 72 Aussparung 70, 72 recess

10 / 15 10 / 15

Claims (12)

A hes AT 18 602 U1 2025-12-15 Ss N AnsprücheA hes AT 18 602 U1 2025-12-15 Ss N Claims 1. Verfahren zur Herstellung eines Dachziegels aus Ton (1), umfassend die folgenden Schritte: 1. Method for manufacturing a clay roof tile (1), comprising the following steps: (S1) Bereitstellen des feuchten, nicht aufbereiteten Tons (1); (S1) Providing the moist, untreated clay (1); (S2) Erzeugen einer wässrigen Tonsuspension (2); (S2) Producing an aqueous clay suspension (2); (S3) Aussondern einer Überkornfraktion aus der Suspension (2), wobei die Überkornfraktion Körner umfasst, deren Korndurchmesser einen definierten Wert überschreiten; (S3) Separation of an oversize fraction from the suspension (2), wherein the oversize fraction comprises grains whose grain diameter exceeds a defined value; (S4) Granulieren der Suspension (2) zur Erzeugung eines Tongranulats (3); (S4) Granulating the suspension (2) to produce clay granules (3); (S5) Einbringen des Tongranulats (3) in eine Pressform (20); (S5) Place the clay granules (3) into a press mold (20); (S6) Pressen des Tongranulats (3) in der Pressform (20), wobei das Tongranulat (3) verdichtet und zu einem Dachziegelformling geformt wird; (S6) Pressing the clay granules (3) in the press mold (20), wherein the clay granules (3) are compacted and formed into a roof tile mold; (S7) Überführen des Dachziegelformlings in einen Rollenofen und (S7) Transferring the roof tile mold to a roller kiln and (S8) Brennen des Dachziegelformlings in einem Schnellbrandverfahren. (S8) Firing of the roof tile preform in a rapid firing process. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach Schritt ($S1) außerdem den folgenden Schritt umfasst: ($1.1) Brechen von im Ton (1) enthaltenen Tonschollen in Tonstücke, wobei die Tonstücke einen mittleren Durchmesser von 5 cm aufweisen. 2. The method of claim 1, characterized in that the method according to step ($S1) further comprises the following step: ($1.1) Breaking clay slabs contained in the clay (1) into clay pieces, wherein the clay pieces have a mean diameter of 5 cm. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach Schritt (S2) außerdem den folgenden Schritt umfasst: (S2.1) Zugabe von Additiven zu der Suspension (2). 3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method according to step (S2) further comprises the following step: (S2.1) Addition of additives to the suspension (2). 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor Schritt (S3) außerdem den folgenden Schritt umfasst: (S$S3.1) Aussondern einer Unterkornfraktion aus der Suspension (2), wobei die Unterkornfraktion Körner umfasst, deren Korndurchmesser einen definierten Wert unterschreiten. 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method prior to step (S3) further comprises the following step: (S$S3.1) separating an undersized fraction from the suspension (2), wherein the undersized fraction comprises grains whose grain diameter falls below a defined value. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach Schritt (S4) außerdem den folgenden Schritt umfasst: (S4.1) Speichern des Tongranulats in mindestens einem geeigneten Zwischenlager (15), insbesondere einem Silo. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method according to step (S4) further comprises the following step: (S4.1) Storing the clay granules in at least one suitable intermediate storage facility (15), in particular a silo. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Suspension (2) vor dem Granulieren einen Feststoffgehalt von 20 % bis 70 %, insbesondere von 55 % bis 65 % aufweist. 6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous suspension (2) has a solids content of 20% to 70%, in particular 55% to 65%, before granulation. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner der Überkornfraktion je einen Korndurchmesser aufweisen, der größer als 1000 um ist. 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the grains of the oversize fraction each have a grain diameter greater than 1000 µm. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner der Unterkornfraktion je einen Korndurchmesser aufweisen, der kleiner als 100 um ist. 8. Method according to one of claims 4 to 7, characterized in that the grains of the undersized fraction each have a grain diameter that is less than 100 µm. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tongranulat (3) nach dem Granulieren der Suspension (2) einen Feuchtigkeitsgehalt von unter 15 %, insbesondere von 1 % bis 11 % aufweist. 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the clay granules (3) have a moisture content of less than 15%, in particular of 1% to 11%, after granulation of the suspension (2). 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressen des Tongranulats (3) durch Trockenpressen erfolgt. 10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressing of the clay granules (3) is carried out by dry pressing. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussondern der Unterkornfraktion und der Überkornfraktion jeweils in einem Siebverfahren erfolgt. 11. Method according to one of claims 4 to 10, characterized in that the separation of the undersized fraction and the oversized fraction is carried out in a sieving process. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S1.1) in einer Pendelmühle oder in einer Walzenschüsselmühle erfolgt. 12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that step (S1.1) is carried out in a pendulum mill or in a roller mill. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen This includes 4 sheets of drawings.
ATGM50163/2023U 2022-11-11 2023-10-25 Method for the production of roof tiles using a rapid firing process AT18602U1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022129956 2022-11-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT18602U1 true AT18602U1 (en) 2025-12-15

Family

ID=88690081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATGM50163/2023U AT18602U1 (en) 2022-11-11 2023-10-25 Method for the production of roof tiles using a rapid firing process

Country Status (10)

Country Link
AT (1) AT18602U1 (en)
BE (1) BE1030975B1 (en)
CZ (1) CZ37954U1 (en)
DE (1) DE202023106176U1 (en)
ES (1) ES1310334Y (en)
FR (1) FR3141871B3 (en)
HU (1) HU5861U (en)
NL (1) NL2036211B1 (en)
PL (1) PL131789U1 (en)
PT (1) PT12270Y (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1168399B (en) * 1981-12-07 1987-05-20 Saomi Cooperativa Meccanici Im PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CERAMIC MATERIAL IN PARTICULAR OF MIXTURES FOR THE MANUFACTURE OF TILES AND EQUIPMENT FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCEDURE
CH688800A5 (en) 1994-08-11 1998-03-31 Horst Dr Kreikenbaum A process for producing coarse ceramic clay products and the method made products.
DE19730728A1 (en) * 1997-07-17 1999-01-21 Ulrich Arnold Procedure for treatment of clay used especially for making bricks
JP3028228B1 (en) * 1998-12-25 2000-04-04 社団法人大阪港振興協会 Clay purification method and purification system
CN101121282B (en) * 2007-09-26 2010-05-19 中国地质大学(武汉) A semi-dry method for preparing blanks for architectural ceramics
DE102012101202A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-22 PR Ceramic Engineering GmbH Process for the preparation of an operating mass for heavy clay products and drying storage plant therefor
DE102016114654A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-08 Monier Roofing Gmbh Method and plant for producing a roof tile and roof tiles
CN110407587A (en) * 2019-09-24 2019-11-05 佛山市博晖机电有限公司 A kind of architectural pottery wet-dry change flouring technology

Also Published As

Publication number Publication date
PT12270Y (en) 2025-01-14
ES1310334Y (en) 2024-11-27
FR3141871B3 (en) 2025-08-15
BE1030975A1 (en) 2024-05-21
BE1030975B1 (en) 2024-12-02
ES1310334U (en) 2024-09-06
NL2036211B1 (en) 2024-10-21
FR3141871A3 (en) 2024-05-17
HU5861U (en) 2025-03-28
PT12270U (en) 2024-07-02
CZ37954U1 (en) 2024-06-25
PL131789U1 (en) 2024-05-13
NL2036211A (en) 2024-05-24
DE202023106176U1 (en) 2024-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0567606B1 (en) Process for controlling and/or regulating the moulding process carried out by a block machine
EP0038552A1 (en) Process for the production of wall bricks based on sand-lime and apparatus for manufacturing crude bricks
EP0633440A1 (en) Process for preparing a setter
EP3496920B1 (en) Method and system for producing a roof tile, and roof tile
DE2827246C2 (en) Method for producing a ceramic body
BE1030975B1 (en) Process for the production of roof tiles using the rapid firing process
DE19526849C2 (en) Process for the production of coarse ceramic clay products and products produced by the process
EP0813942B1 (en) Process for making a moulded article, press for performing the method and moulded article obtained according to the method
EP4234191B1 (en) Method for manufacturing a roof tile
DE3724641A1 (en) Process and device for producing, by machines, a heat-insulating lightweight concrete building brick
DE3149796C2 (en)
AT404587B (en) SLURGEABLE MATERIAL AND COMPONENT OBTAINED WITH THE MATERIAL
DE102022120947A1 (en) Clay plank and method for producing a clay plank
DE69109007T2 (en) High productivity plant for the production of ceramic tiles in general.
DE3402985A1 (en) Process for producing tiles
DE29816148U1 (en) Brick
DE102018005815A1 (en) Process for producing a honeycomb structure
DE102009009457A1 (en) perforated brick
DE19841053B4 (en) Brick and process for its production
DE3923655A1 (en) CARRIER FOR BURNING CERAMIC AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP4663617A2 (en) Process and apparatus for producing low-emission building materials in an imaged form
DE102023211659A1 (en) Stone pressing machine and method for producing moldings
DE3226395C2 (en) Process for the production of building block blanks
DE69801229T2 (en) METHOD FOR PRODUCING ROOF TILES
DE19510460A1 (en) Pressing appliance for producing roof tiles