DE897822C - Verfahren zum Herstellen von Formkoerpern aus einer Mischung von hydraulischen Bindemitteln und Faserstoffen, insbesondere Asbestzement - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 23. NOVEMBER 1953

S 26051 VIb /80 a

Asbestzement

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern mit und ohne Bewehrung aus hydraulischen Bindemitteln und Faserstoffen, im besonderen aus Asbestzement.

Sie bezweckt insbesondere, dieses Verfahren so auszubilden, daß es besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entspricht, indem es gestattet, die Herstellungszeit und den Gestehungspreis bei gleichzeitiger Erzielung von homogenen, widerstandsfähigen Formungen herabzusetzen.

Die Erfindung besteht hauptsächlich, insbesondere hinsichtlich eines Verfahrens der betrachteten Art für zusammengesetzte Stoffe, welche anfänglich einen Überschuß von Wasser oder Flüssigkeit enthalten, darin, die Teile durch Formung mit Hilfe von Formen herzustellen, in welchen die eingeführte Mischung oder Masse einer Rüttelwirkung od. dgl. ausgesetzt wird, um ihre Dichte durch Erleichterung des Austrittes des überschüssigen Wassers zu vergrößern, welches nach Maßgabe seiner Freisetzung von den Wänden der Form aufgefangen und dort wenigstens vorübergehend durch die Wirkung von absorbierenden Mitteln festgehalten wird, mit welchen die Form ausgefüttert ist, so daß die absorbierend gemachte und mit

Wasser getränkte Wand infolge der Unzusammendrückbarkeit des Wassers starr wird.

Gemäß einem weiteren, das Formverfahren betreffenden Kennzeichen der Erfindung werden wenigstens gewisse Wände der Formen mit Schichten von absorbierenden Werkstoffen überzogen, und zwar insbesondere zu dem obenerwähnten Zweck, wobei diese Werkstoffe insbesondere schwammig sind und während des Formens infolge ίο der Aufnahme von selbst unzusammendrückbarem Wasser unzusammendrückbar zu werden suchen. Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert. Fig. ι zeigt schematisch einen Schnitt einer Form für die Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Formungen aus Asbestzement;

Fig. 2 und 3 zeigen schaubildlich eine Hälfte der

Form bzw. den in diese einzupassenden Kern zur Formung eines Teils aus Asbestzement, z. B. eines Aufsatzes für eine Rauch- oder Belüftungsleitung; Fig. 4 zeigt schematisch in Seitenansicht die

durch die Form und einen Rütteltisch gebildete Anordnung;

Fig. 5 zeigt schließlich den Aufsatz nach dem Ausheben aus der Form.

Es sei zunächst der Klarheit der nachstehenden Ausführungen wegen daran erinnert, daß die verwendete Mischung im allgemeinen ziemlich flüssig ist, d.h. einen großen Wasserüberschuß, z.B. 20 bis 30%, aufweist, was für die innige Mischung und gleichmäßige Verteilung der Fasern in dem Bindemittel oder den Bindemitteln und den anderen Bestandteilen der Mischung erforderlich ist. Dies ist der Hauptgrund für die bisherigen Schwierigkeiten bei der Herstellung von Erzeugnissen oder Teilen durch Formung, so daß man in Wirklichkeit verschiedene Verfahren benutzte, um zunächst Platten herzustellen, und zwar im allgemeinen auf einem sich in dem flüssigen Mischgut drehenden Zylinder (Hatchek-Verfahren usw.), wobei diese Platten in ihrer ursprünglichen Form benutzt oder anschließend so bearbeitet werden, daß Gegenstände beliebiger Formen entstehen.

Anstatt auf diese Weise vorzugehen, benutzt man erfindungsgemäß ein Verfahren zur direkten Verformung der flüssigen Mischung oder Masse in geeigneten Formen, welche bereits die Form der herzustellenden Platten, Röhren, Gegenstände usw. haben, wobei die Formen einer Einwirkung, insbesondere durch ein Rüttelverfahren, unterworfen werden, welche die Ausscheidung des Wassers bewirkt oder begünstigt, wobei außerdem die Wände der Form mit Mitteln überzogen werden, welche wenigstens zeitweilig das Wasser nach Maßgabe seiner Freisetzung zurückhalten, wobei diese doppelte Einwirkung der Freisetzung und der kontinuierlichen Aufnahme des Wassers kennzeichnend für die Erfindung ist.

Diese letzteren Mittel werden gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform durch Wände aus einem absorbierenden, insbesondere schwammigen Stoff gebildet, mit welchem wenigstens ein Teil der Innenfläche der Formen überzogen wird. Dieser vor der Wasseraufnahme biegsame Stoff sucht sich nach Aufnahme und Zurückhaltung des Wassers infolge der Unzusammendrückbarkeit desselben zu versteifen.

Gemäß diesem Verfahren kann man z. B. zur Herstellung von Platten aus Asbestzement folgendermaßen vorgehen:

Man gießt das Mischgut i, wie in der Zeichnung dargestellt, in eine Form, von der wenigstens gewisse Wände, z. B. die Wände 2, mit wenigstens einer Schicht 3 eines absorbierenden Stoffes überzogen sind, oder auch mit mehreren Schichten aus absorbierenden Stoffen, deren Gefüge und Zusammensetzung gleich oder verschieden sein kann. Hierauf wird die Form, zumindest auf gewissen Seiten, insbesondere an dem unteren Teil oder auf allen Seiten, wie schematisch bei 4 dargestellt, mittels eines beliebigen bekannten Verfahrens Rüttelungen ausgesetzt.

Es sei übrigens darauf hingewiesen, daß die in der Zeichnung dargestellte lotrechte Anordnung keine Beschränkung darstellt und daß insbesondere zur Herstellung von Platten die Seitenwände 2 waagerecht liegen können. Man kann sogar in diesem Fall nur eine einzige Wand 2 unter der zu formenden Platte vorsehen, so daß die obere Wand wenigstens teilweise fortfällt.

Die absorbierenden Wände bestehen z. B. vorzugsweise aus einem schwammigen Stoff, wie Filz, dessen Zusammensetzung ganz verschieden sein kann, Löschpapier od. dgl., absorbierender, vorzugsweise dicker Leinwand* Schwammgummi oder kleinporigem Gummi, einem Stoff der für Schwämme benutzten Art, usw.

Es ist hervorzuheben, daß die Dicke dieser absorbierenden Schichten und die Wahl ihres Gefüges durch die Masse der in der Form verteilten Mischung 1 und den während der Rüttelung zu absorbierenden Wasseranteil bestimmt werden. Es ist beispielshalber zweckmäßig, bei der Herstellung von Platten aus Asbestzement mit einer Dicke der Größenordnung von 10 mm auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der Form Schichten von Filz oder einem anderen Werkstoff mit einer Dicke von etwa 3 bis 4 mm vorzusehen. Man kann auch eine Filzschicht nur auf einer dieser Seiten vorsehen, wobei dann diese Schicht dicker ist, so daß ihre Dicke etwa 5 mm beträgt.

Im allgemeinen ist es zweckmäßig, das Wasser in diesen Schichten während der Rüttelung bis zum Entformen des Stückes zurückzuhalten. Da das Wasser nicht zusammendrückbar ist, sucht es nämlich die normale Dicke der absorbierenden Schichten nach Maßgabe seiner Absorbierung aufrechtzuerhalten. Es trägt daher dazu bei, diese Schichten widerstandsfähig zu machen, wodurch die Stauchung und Zusammendrückung des Mischgutes ι durch die Rüttelungen ohne Verformung des herzustellenden Teils oder Gegenstandes und ohne Erzeugung von Lufttaschen, Blasen usw. im Innern oder an der Oberfläche des Mischgutes ermöglicht wird.

Ferner ist zu bemerken, daß das absorbierte und in den absorbierenden Schichten bleibende Wasser während des Abbindens des Zements, wenn es sich um ein Gemisch auf Zementgrundlage handelt, dazu beiträgt, den Formkörper in einer Feuchtigkeitshülle zu halten, welche sein Erhärten, sein Abbinden und seine Festigkeit begünstigt. Ein Teil des absorbierten Wassers kann übrigens zum Teil wieder aufgenommen werden und in der Faserstoff-ίο Bindemittel-Schicht das zur Kristallisation des Zements erforderliche Wasser ausgleichen.

Der Rüttelvorgang hängt natürlich, insbesondere hinsichtlich der Frequenz und der Amplitude, von der Art des zu formenden Gegenstandes ab. Gegebenenfalls können Überschallfrequenzen benutzt werden.

Nachstehend sei nun das Verfahren in seiner Anwendung auf die Herstellung eines Teils zylindrischer Form beschrieben, z. B. eines Aufsatzes für Rauch- oder Belüftungsleitungen, wobei sich das Verfahren jedoch natürlich auch für beliebige andere Formen eignet.

Es wird z. B. eine aus zwei Teilen 2^a bestehende

Form der in Fig. 2 bis 5 dargestellten Art benutzt, welche erhabene Teile 5 für die hohlen Teile oder Ausnehmungen 6 des fertigen Gegenstandes 7 (Fig. 5) aufweist.

Mit dieser Form wirkt ein vorzugsweise leicht ausbaubarer, in der Achsrichtung gleitender zweiteiliger Kern 8, S₁ zusammen.

Ferner wird wenigstens auf den Flächen der Form oder denen des Kerns, vorzugsweise auf diesen letzteren, ein Überzug aus Filz od. dgl. in einer Schicht konstanter Dicke oder, im Gegenteil, veränderlicher Dicke vorgesehen, welcher jedoch jedenfalls ein Profil hat, welches sich dem des herzustellenden Stückes anschmiegt.

Die Füllung der Form mit dem zu verformenden Gut kann durch beliebige geeignete Mittel erfolgen, insbesondere durch Einspritzen, wobei es jedoch wichtig ist, daß wenigstens für kleine Stücke vorher die Füllung jeder Hälfte der Form vorgenommen werden kann, wie dies nachstehend erläutert ist.

Das benutzte Mischgut ist nämlich im allgemeinen ziemlich breiförmig, so daß die Wände der Form leicht mit einer Schicht davon überzogen werden können, welche anschließend, wenigstens teilweise, durch das Einsetzen des Kerns • vergleichmäßigt wird und während der Rüttelung ihre endgültige Lage einnimmt.

Dies ist besonders bei der Benutzung einer Masse der Fall, deren Zusammensetzung etwa folgende ist:

Zement 3,000 kg

Asbest 0,660 kg

Wasser 1,500 kg

5,160 kg,

d. h. das Wassergewicht beträgt etwa die Hälfte des Zementgewichts.

Eine derartige, in einem beliebigen geeigneten Rührwerk, also ohne Zuhilfenahme der Pappmaschine, wie bisher, hergestellte Masse besitzt eine gewisse Fließfähigkeit und kann bequem mit der Kelle oder auf beliebige andere Weise bearbeitet werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird also auf die Wände der Formhälfte 2" bei 1 eine mehr oder weniger regelmäßige Schicht der Mischung aufgebracht, welche aus'dem Rührwerk kommt, z.B. unmittelbar aus einem Trichter, und mit der Kelle, dem Streichbrett oder auf beliebige andere Weise, insbesondere durch selbsttätige Verteilung, verteilt wird.

Hierauf wird der Kern eingesetzt, welcher bei der dargestellten Ausführungsform zwei Filzschichten 3 verschiedenen Durchmessers aufweist, welche den ebenfalls verschiedenen Durchmessern der beiden Abschnitte des Aufsatzes entsprechen. Die Dicke des Filzes wird in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der zu erhaltenden Wandstärke, d. h. von der aufzunehmenden Wassermenge, gewählt.

Hierauf wird die andere Hälfte der Form gefüllt, worauf die beiden Hälften zusammengesetzt und durch beliebige geeignete Mittel energisch gegen den Kern gepreßt werden.

Die Form ist dann allseitig geschlossen, außer auf der Seite des Betätigungsorgans 10 des Kerns, was jedoch ohne Bedeutung ist, so daß das abgeschiedene Wasser praktisch nicht aus der Form austreten kann und daher den Filz tränkt, wodurch dieser infolge der Unzusammendrückbarkeit des Wassers steif wird, wie oben auseinandergesetzt.

Zur Ausscheidung dieses Wassers dient der Rüttelvorgang, welcher gleichzeitig die Masse vergleichmäßigt und verdichtet.

Dieser Vorgang erfolgt auf einem Rütteltisch 11 (Fig. 4) oder auf beliebige andere geeignete Weise, wobei die Form lotrecht oder waagerecht steht oder nacheinander in verschiedene Stellungen gebracht wird.

Der Vorgang kann z. B. 5 Minuten dauern, diese Zeitangabe ist jedoch nur als Hinweis aufzufassen.

Hierauf wird das Stück aus der Form gehoben, worauf gegebenenfalls eine Ofentrocknung bei einer bestimmten Temperatur vorgenommen werden kann. In diesem Fall werden zunächst der Kern und der Filz entfernt, was sehr einfach ist, da ja der Kern als ausbaubar angenommen war, worauf die so freigelegte Form in den Ofen gebracht wird. Die Trocknung im Ofen dauert ζ. Β. ι Stunde, worauf das fertige und zum Abgraten bereite Stück aus der Form gehoben wird. Falls keine Ofentrocknung vorgenommen wird, muß z. B. 24 Stunden bis zum Entformen gewartet werden, da dann der Zement langsamer abbindet.

Der Filz wird durch seine Tränkung mit Wasser infolge der Unzusammendrückbarkeit desselben starr, so daß er eine richtige Wandung der Form bildet. So kann z. B. die an dem oberen Teil des Aufsatzes vorgesehene Ausnehmung 12 (Fig. 2) dadurch geformt werden, daß ein Filzwulst 14 außen auf die Filzmuffe 3 aufgesetzt wird.

Man erhält so ein "Verfahren zum Herstellen von geformten Teilen, insbesondere aus Asbestzement, welches gegenüber den bereits bekannten Verfahren zahlreiche Vorteile besitzt, insbesondere folgende: Man kann zunächst unmittelbar durch Formung zusammenhängende nahtlose Teile beliebiger Form aus Asbestzement od. dgl. herstellen. Die übliche Pappmaschine wird durch ein einfaches Rührwerk ersetzt. Gelernte Arbeiter sind unnötig, da ja die

ίο am Ausgang des Rührwerks entnommene Masse ohne besondere Vorsicht auf den Oberflächen der Form verteilt wird.

Die Herstellung erfolgt daher viel schneller als bisher, was eine Senkung des Gestehungspreises ergibt.

Die Formlinge (Platten, geformte Gegenstände, Röhren, Zubehörteile usw.) besitzen außerdem dank der Rüttelung eine erhebliche Homogenität und Festigkeit. Sie haben in der Tat im Vergleich zu ihrer Wandstärke ein besonders kompaktes und dichtes Gefüge, was eine große Festigkeit ergibt. Die Stücke besitzen eine gut zusammenhängende Oberfläche, da die absorbierenden Schichten ihrerseits keine Unterbrechungen aufweisen, was ein sofortiges oder zumindest beschleunigtes Entformen ohne Abreißen von Masseteilchen oder Erzeugung von Luftlöchern oder Aufblähungen gewährleistet. Es ist zu bemerken, daß diese schwammigen absorbierenden Schichten, nachdem sie durch Wasseraufnahme starr geworden sind, infolge der neuerlichen Wasseraufnahme durch das Werkstück nach der Kristallisation des Zements wieder eine gewisse Nachgiebigkeit erhalten, was das Entformen erleichtert und besonders wertvoll ist, falls Kerne benutzt werden, die ebenfalls mit absorbierenden Schichten bekleidet sind, wie z. B. bei der Herstellung von Röhren.

Diese Vorteile treten auch bei.der Verarbeitung von anderen Stoffen als Asbestzement auf, und es sei hervorgehoben, daß die Erfindung auch auf Verfahren zum Herstellen von Formungen der genannten Art durch Rütteln beliebig zusammengesetzter Mischungen mit oder ohne Fasern anwendbar ist, wobei dank der das Wasser nach Maßgabe seiner Befreiung absorbierenden schwamrnigen Schichten die Bildung von Lufttaschen, Blasen usw. verhindert und gleichzeitig ein bequemes Entformen ohne Abreißen von Massestüeken aus der Oberfläche ermöglicht wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zum Herstellen von Formungen aus einer Mischung von hydraulischen Bindemitteln und Faserstoffen, insbesondere Asbestzement, in Formen, dadurch gekennzeichnet, daß das einen Wasserüberschuß enthaltende Mischgut in eine Form, bei der wenigstens gewisse Wände mit einem wasseraufnehmenden Werkstoff ausgekleidet sind, gebracht, dann die Form gerüttelt, wobei die Auskleidung der Form wenigstens teilweise den Wasserüberschuß absorbiert, und anschließend das geformte Stück entformt und gegebenenfalls im Ofen getrocknet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestzementmischung etwa ι Gewichtsteil Wasser auf 2 Gewichtsteile Zement enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestzementmischung aus etwa 3 kg Zement, 0,7 kg Asbest und 1,5 kg Wasser besteht.
4. 4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Wasseraufnahme unzusammendrückbar werdende Auskleidung der Form aus Filz besteht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Auskleidung für geformte Wände mit einer Dicke von etwa 10 mm selbst eine Dicke von 3 bis 4 mm hat.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung einer Form mit einem Kern der absorbierende Überzug wenigstens teilweise auf den Oberflächen des Kernes angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen