APPARATUS FOR MAKING GYPSUM BUILDING PLATES BY THE DRY PROCESS

Abstract: The apparatus for making gypsum building plates (44) by the dry process, i.e. for making a mixture of calcined gypsum, a light filler and from 100 to 200% of the stoichiometrically necessary quantity of water for hardening the gypsum, possesses upper pressure rams (40), lower pressure rams (38) and a moulding box (16) in which the pressure rams act in opposite directions on the gypsum composition. The moulding box (16) possesses a drive (12, 14) so that it can be moved independently of the pressure rams (38, 40), the lower pressure rams being stationary. The mould is sprayed to saturation with water before the gypsum composition is introduced. The gypsum plates, which are pressed in approximately one minute, are as good as or better than the conventional plates produced by the wet process, can be used even after a short period, and are much less expensive. <IMAGE>

Description: Vorrichtung zur Herstellung von Gips-Bauplatten auf trockenem Wege Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gips-Bauplatten auf trockenem Wege, mit mindestens einem Formkasten mit rechteckigem freien Innenquerschnitt, einem oberen Pressstempel, der in den Innenquerschnitt des Formkastens passt und in diesen einführbar ist, wobei eine Relativbewegung zwischen oberem Pressstempel und Formkasten möglich ist, einem unteren Pressstempel, der in den Innenquerschnitt des Formkastens passt und in diesen hineinragt, wobei ebenfalls eine Relativbewegung zwischen unterem Pressstempel und Formkasten möglich ist, und mit Mitteln zum Antrieb mindestens des oberen Pressstempels in Richtung auf den unteren Pressstempel. Es ist bekannt, Wände in Bauwerken, insbesondere nichttragende Innenwände, im Leichtbau mittels rechteckigen Gipsplatten aufzuführen. Diese bekannten Gipsbauplatten sind planparallele Platten mit einem sogenannten Kamm, d.h. mit je einer mittigen trapezförmigen Längsleiste auf einer langen und einer kurzen Schmalseite, und einer dazu passenden Nut auf den beiden übrigen Schmalseiten. Die Platten haben normalisierte Grössen. Bei einer Dicke von 2,5; 4; 6; 8 und 10 cm, um die gängigsten Masse zu nennen, haben sie eine Breite von 40 cm und eine Länge von 66,67 cm. Zwei Platten ergeben demgemäss 2/3 m2 - Diese Masse wurden im Hinblick auf das Gewicht und die bequeme und für die meisten Fälle passende Montage der Platten gewählt. Auch grössere Dicken der Gipsplatten wie 12 und 14 cm sind beabsichtigt, wobei dann aus Gewichtsgründen kleinere Platten erforderlich sein können. Es ist dara-n -gedacht, dass jede solche Platte 1/5 m2 ausmacht, z.B. mit den Abmessungen 50 x 40 cm. Diese Gipsplatten, die gewichtsmässig wenige Zehntel Gew'.-% eines Verstärkungsmaterials wie Glasfasern enthalten, stellt man normalerweise nach dem Nassverfahren in ipsbrei-Giessmaschinen her. Solche Nassgiessmaschinen sind z.B. in den FR-A 2 220 990 und die FR-A 1 -206;344 beschrieben. Sie dienen nur zur Herstellung von Gipsbauplatten auf nassem Wege, sind allgemein bekannt, weisen keine Pressorgane für die Platten auf und können kein Vorbild für die Erfindung bilden. Beim Nassverfahren bereitet man aus gebranntem Gips, dessen Wassergehalt in aller Regel zwischen demjenigen des Halbhydrats und demjenigen des Anhydrits liegt, Verstärkungsstoffen wie Glasfasern, eventuell weiteren Zuschlägen wie Gipsresten, Härtungsverzögerern bzw. -beschleunigern sowie überschüssigem Wasser, einen giessfähigen wässrigen Gipsbrei, giesst ihn in Formen einer Formmaschine, wo er sich in wenigen Minuten verfestigt, und trocknet die erhaltenen, aus den Formen ausgestossenen Gipsplatten in langen Durchlauf-Trocken öfen. Beim Trocknen, das im Durchschnitt 72 Stunden dauert, tritt die Aushärtung ein, welche die anfängliche Verfestigung vervollständigt. Bei der Verfestigung und Aushärtung entstehen meist nadelförmige Calciumsulfat Doppelhydratkristalle (CaSO4 2H2O), deren Verfilzung für die Festigkeit der Platten verantwortlich ist. Beim "Anmachen" des gebrannten Gipses zur Herstellung des giessfähigen Gipsbreis werden im allgemeinen auf ungefähr 115 kg Gips 100 kg Wasser eingesetzt. Der gebildete Gipsbrei besteht demgemäss aus ca. 53,5 Gew.-% Gips mit einem Restwassergehalt von ca. 5 Gew.-e der mit 46,5 % kg zusätzlichem Wasser angemacht ist. Vollständig hydratisiertes Calciumsulfat der Formel CaSO4*2H2O enthält nur 20,93 Gew.-% Wasser, d.h. zur Herstellung von 100 kg Dihydrat benötigt man bei stöchiometrischen Verhältnissen 79,07 kg Anhydrit und 20,93 kg Wasser oder 83,02 kg Branntgips mit 5 Gew.-% Restwasser und 16,98 kg Wasser. Es werden aber in der Praxis beim Nassverfahren auf 83,02 kg Branntgips mit 5 Gew. -% Restwasser nach den obigen Ausführungen nicht weniger als 72,19 kg Wasser zugesetzt, d.h. 55,21 kg zuviel. Diese 55,21 kg oder ca. 40 %, bezogen auf das Endprodukt CaSO4 2H2O, müssen in einem teuren, energieverschwendenden und zeit- und platzraubenden Verfahren wieder entfernt werden. Man ist daher schon relativ früh auf den naheliegenden Gedanken gekommen, dem gebrannten Gips im wesentlichen nur diejenige Wassermenge zuzusetzen, die zur Aushärtung erforderlich ist. Dies sind also 20,93 g Wasser auf 79,17 g Gips als Anhydrit bzw. die bezüglich Restwasser im gebrannten Gips korrigierten Werte. Dieser einfache Gedanke ist nun ausserordentlich schwer in die Praxis umzusetzen. Die Zugabe der stöchiometrisch gerade erforderlichen Wassermenge führt nicht zu einem giessfähigen Brei, so dass die Plattengiessmaschine nicht mehr verwendbar ist. Eine gle i ch förmige - Verteilung des Wassers im trockenen, pulvrigen Gips ist ausserordentlich schwierig, wenn nicht gar unmöglich; im besten Fall erhält man eine krümelige Masse, die man verdichten muss, wenn man Bauplatten herstellen will. Es ist ein gewisser Verdichtungsdruck notwendig, um aus der krümeligen Masse eine Platte mit ausreichender Druckfestigkeit und Biegefestigkeit herzustellen. Gemäss DE-OS 28 05 523, etwa Beispiel 3, benötigt eine solche Masse mit 15 % Feuchtigkeit entsprechend einem Ueberschuss von 2 % über die zum Abbinden stöchiometrisch erforderliche Wassermenge einen 2 Pressdruck von 10 MPa (= 10 N/mm ); die Werte für Biege- festigkeit und Druckfestigkeit liegen bei 1,2 MPa bzw. 3 MPa, während die entsprechenden Werte für Platten, die auf dem Markt sind und nach dem Nassverfahren erhalten wurden, 3,4 MPa bzw. 4,4 MPa lauten, also bedeutend besser sind. Hinzu kommt, dass die Dichte der Platten des angezogenen Beispiels bei 1,8 kg/l liegt. Wie aber oben schon ausgeführt wurde, sind die Abmessungen -der handelsüblichen, genormten Platten auf Werte festgelegt worden, die noch eine einigermassen bequeme Handhabung und Montage gestatten. Bei dieser Festlegung hat die Dichte der Bauplatten eine wesentliche Rolle gespielt; diese beträgt 1,0 kg/l + 10 %. Eine Normplatte 666 x 500 x 100 mm wiegt somit etwa 33,3 kg. Schon bei einer Dichte von 1,5 kg/l würde ein Gewicht von 50 kg erreicht; es beträgt 60 kg bei einer Dichte von 1,8 kg/l. Solche Platten können daher nicht verkauft werden; die Aufstellung am Bau könnte nur noch maschinell vorgenommen werden. Ausserdem scheint es, als ob andere physikalische Eigenschaften der Platten wie Wärmedämmung und Schallisolierungsvermögen bei einer Dichte von ca. 1,0 kg/l ein Optimum durchlaufen, d.h. bei vorgegebenen Festigkeitswerten (die für Wände natürlich die wichtigsten Stoffwerte sind) verschlechtern sich diese Eigenschaften mit steigender Plattendichte, aber auch mit abnehmender Plattendichte. Als weitere Anforderungen an Gipsbauplatten, die eine im Bauwesen verwendbare Qualität haben, sind zu nennen: - glatte und saubere, trockene, verankerungs fähige und abriebfeste Oberflächen, - enge Toleranzen (+ 1 mm pro Dimension), - verfärbungsfeste Zusammensetzung. Die Aufgabe, Gipsbauplatten im Trockenverfahren herzustellen, wird also noch dadurch erschwert, dass nicht ohne weiteres Platten mit der erforderlichen Optimaldichte von ca. 1,0 kg/dm3 (= 100 kg/m3) erhältlich sind. In diesem Zusammenhang ist es wichtig festzuhalten, dass die Wassermenge beim Nassverfahren die Dichte der fertigen Platten mitbestimmt, indem bei einer Erhöhung der Wassermenge bezüglich der Gipsmenge einfach weniger Gips in die Form gelangt und dadurch die letztlich nach dem Trocknen erhaltene Platte bei gleichem Volumen leichter ist. Man kann also die Dichte der fertigen Gipsbauplatte bei der Herstellung durch den "Wasserwert" beeinflussen, wobei eine solche "Regelung" natürlich nur innerhalb gewisser, durch die Plattenfestigkeit gezogener Grenzen möglich und im Hinblick auf den Energieverbrauch nachteilig ist. Die für die Herstellung von Bauteilen, beispielsweise ' Ziegelsteine, vorgesehene Formpresse nach der GB-A 2 025 309 weist zwar Arbeitstakte auf, die mit denjenigen vergleichbar sind, welche auch beim Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung auftreten. Es war aber nicht vorherzusehen, dass diese allgemeine Arbeitsweise auch zu ' an die Herstellung von Gipsplatten auf trockenem Wege angepasst werden könnte. In der US-PS 3 809 566 sind skizzenhaft zwei Vorrichtungen zur Herstellung von Gipsbauplatten hoher Dichte nach dem Trockenverfahren angegeben. Bei der einen Vorrichtung wird ein Gemisch aus Gips, einem internen Träger für Wasser und Wasser auf ein Transportband gegeben, das in einem Kasten mit festen¯Seiten- wänden läuft. Ein weiteres, oberhalb des ersten angeordnetes zweites Transportband nähert sich mehr und mehr dem ersten Band und bildet schliesslich zusammen mit letzterem und den Seitenwänden eine Kompressionskammer, in der der krümelige feuchte Gipsbrei zusammengedrückt und gleichzeitig weiterbewegt wird. Der aus der Maschine austretende Strang wird auf entsprechende Länge der Platten abgetrennt. Es ist nicht bekannt, ob eine solche Vorrichtung funktionsfähig ist. Auf jeden Fall können Gipsbauplatten mit den erforderlichen Verbindungselementen Kamm und Nut nicht hergestellt werden. In der gleichen Patentschrift findet sich eine Schema skizze einer weiteren Vorrichtung, bei der eine Gips-Wasser-Mischung in einer überall glatten Pressform mit seitlichen Druckelementen unter einen einseitigen Druck gesetzt wird. Diese bekannte Vorrichtung ist auf die Erzeugung von Gipsplatten hohe Dichte, d.h. 1,4 bis 3 2,12 g/cm , beschränkt. Die in der FR-A 996 910 angegebene Vorrichtung dient nicht zur Herstellung von Gipsplatten und besitzt keinen beim Pressvorgang nach unten bewegbaren Formkasten. In der DE-A 2 254 734 (Offenlegungsschrift) wird eine Einrichtung zur Herstellung von Kunstplatten durch Wärmehärtung beschrieben. Die angegebene Pressvorrichtung tritt nicht oder nur geringfügig in den Formkasten ein, da die Ausgangsmischung der Kunstplatten kaum kompressibel ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war eine cyclisch arbeitende Maschine zur schnellen und rationellen Herstellung von Gips-Bauplatten auf trockenem liege, mit Verbindungselementen an den vier Schmalseiten und sonst glatten Flächen, mit einer Dichte von 1,0 kg/l + 10 %, die überall in der Platte an Volumenteilen gemessen werden kann, und mit Abmessungstoleranzen in der Millimeter-Grössenordnung, und bei der das oben definierte Trockenverfahren ausgeübt werden soll. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formkasten aus zwei planparallelen Platten und zwei Formschienen besteht, die seitlich und innen an den Platten anliegen, dass die eine Formschiene mittig mit einer Nut und die andere Formschiene mittig mit einer Kammleiste zur Erzeugung der entsprechenden Verbindungeselemente der Gipsplatte versehen ist, und dass der obere Pressstempel eine Nut und der untere Pressstempel eine Kammleiste oder umgekehrt aufweist, wobei alle genannten Nuten und Formleisten ins Innere des Formkastens gerichtet sind. Voraussetzung für die Benennung der Pressstempel ist deren senkrechte Anordnung. Man kann den Formkasten und die Pressstempel auch flach oder hochkant waagrecht oder in beliebigen Zwischenstellungen anordnen, erschwert aber dann das Einfüllen der Gipsplattenmasse. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung zeichnen sich durch folgende zusätzliche Merkmale aus, die einzeln und zu mehreren in beliebiger Kombination vorhanden sein können, wobei jede sinnvoll mögliche Kombination einen weiteren Erfindungsgegenstand darstellen kann: 1. - Der Formkasten besitzt Seitenteile, die sich gegenüber den beiden die Schmalseiten bildenden Teilen (Schmalteile) um kleine Längenbeträge entfernen können. Beim Plattenpressen sind sie hydraulisch oder durch andere Kräfte fest an die anderen Seitenteile angepresst und werden zu Beginn des Ausformens freigegeben, wodurch letzteres erleichtert wird und die Platten frei gleiten können. 2. - Die beiden die Schmalseiten bildenden Teile (Schmalteile), die innen mit einer Profilleiste bzw. einer Profilnut versehen sind, lassen sich seitlich ausschwenken, damit die entsprechenden Profilteile der Bauplatten beim Ausformen nicht beschädigt werden. 3. - Der Formkasten ist mit einem eigenen Antrieb oder zumindest einer Bremse versehen, damit seine Relativbewegung gegenüber den Pressstempeln gesteuert werden kann. Normalerweise, d.h. wenn der Formkasten weder Antrieb noch Bremse aufweist und nur mit Gegengewichten ausbalanciert ist, führt er, wenn sich die Pressstempel gegeneinander bewegen, gegenüber jedem Pressstempel eine Bewegung aus, deren Weg bezüglich jedem Pressstempel gleich und die Hälfte des Gesamtweges der Stempel ist, und dies infolge der Bewegungsübertragung durch die Reibung der im Formkasten befindlichen Gipsmasse. Dieses wichtige Merkmal wird weiter unten besprochen. 4. - Der untere Pressstempel steht fest, und der obere Pressstempel bewegt sich im Formkasten nach unten, wobei der Formkasten nicht angetrieben oder nicht gebremst ist, gleichzeitig mit dem oberen Stempel nach unten geht (und zwar mit gleicher oder unterschiedlicher Geschwindigkeit), oder eine Kombination dieser Bewegungen ausführt. Für diese Bewegungen sind an der Maschine entsprechende Antriebselemente vorgesehen. 5. - Der geschilderte Bewegungsablauf und dessen Varianten unterliegen den Befehlen einer Programmier- und Steuereinheit. 6. - Es sind mehrere Formkästen mit den dazugehörigen Einrichtungen, d.h. insbesondere den Pressstempeln, nebeneinander angeordnet, wobei die inneren Abteilungen zwischen den Formkästen gleichzeitig Vorderwand der einen Form und Hinterwand der nächsten Form sind. 7. - Der untere Pressstempel steht fest und dient indirekt als Ausstosser der gebildeten Platten, indem der Formkasten nach unten abgezogen wird. 8. - Die Schmalseitenteile haben eine Form, die von der geraden abweicht, um eine im Endergebnis gleiche Druckverteilung im Inneren der zu pressenden Platte zu ermöglichen. 9. - Der Pressstempel, der eine Nut aufweist, damit sich dort die Kammleiste der Gipsplatte ausbilden kann, weist eine Auswerferleiste in der Nut auf. 10. - Es sind oberhalb des Formkastens Sprüheinrichtungen zum Aus sprühen des Formkastens mit Wasser oder einem Trennmittel vorhanden. Weitere besondere Merkmale des Erfindungsgegenstandes gehen'aus der nun folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen hervor. Aus der Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung können sich weitere Erfindungsmerkmale ergeben. In den Figuren der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Platten presse mit Teilschnitten, Fig. 2 eine Seitenansicht der gleichen Presse mit Teilschnitten und Takt darstellung, Fig. 3 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform des Formkastens, Fig. 4 ein Detail des oberen Pressstempels in vergrössertem Querschnitt, Fig. 5 drei Phasen des bevorzugten Press vorganges und die Stellung der Pressstempel und des Form kastens während der drei Phasen. Fig. 1 bis 3 sollen zunächst zur Erläuterung dienen. Auf der Unterlage 10 stehen zwei hydraulische Motoren 12, 14, die zur Vertikalbewegung des Formkastens 16 dienen. Die Motoren 12 und 14 enthalten einen Druckzylinder 18, 18' und einen Arbeitskolben 20 bzw. 20'. Die zur Betätigung dienenden hydraulischen Leitungen, Steuerelemente usw. sind nicht dargestellt; sie sind dem Fachmann bekannt. Die Unterlage 10 ist entweder der Fabrikboden oder ein Karussel, auf dem mehrere Pressen zwecks Ausführung eines Taktbetriebes montiert sind. Die Hydaulikkolben 20, 20' sind über Pratzen 22, 22' mit dem Formkasten 16 verbunden. Der Formkasten 16 ist bei der dargestellten Ausführungsform zur gleichzeitigen Herstellung von 5 Gipsplatten mit einer Dicke von 8 mm ausgebildet. Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, besitzen die Wände 24 im Inneren des Formkastens 16 nur eine bedeutend kleinere Dicke als die beiden Aussenwände 26, weil auf erstere der Druck beidseitig einwirkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Begrenzungselemente des Formkastens - d.h. die Wände 24 und 26 und die Formschienen 28 - nicht fest miteinander verbundene sondern es sind Einrichtungen vorgesehen, um den durch die genannten Begrenzungselemente gebildeten Formkasten horizontal zusammenzupressen und wieder zu entlasten, wobei sich die Begrenzungselemente leicht, d.h. um einen geringen Betrag, voneinander entfernen können. Dabei sind die Begrenzungselemente 24, 26 und 28, die den Formkasten bilden, durch Zugstangen 30 (nur deren Mittellinie ist dargestellt) zusammengehalten, die in entsprechende, nicht dargestellte Bohrungen der Be grenzungselemente mit leichtem Spiel eingezogen sind. Auf der einen Seite sind die Zugstangen 30 mit Muttern 32 versehen, und auf der anderen Seite sind über deren Enden einfachwirkende hydraulische Hohlkolbenzylinder 34 geschoben und mit Kontermutterpaaren 36 gesichert. Die Aussenglocke der Zylinder 34 stützt sich gegen die benachbarten Deckplatten 26 und ihr Innenkolben gegen die Kontermuttern 36 ab. Diese werden so eingestellt, dass das erforderliche und höchstzulässige Formspiel gewAhr- leistet ist. Im Betrieb muss der Druck der Hydraulikzylinder 34 bedeutend grösser sein als der Pressdruck im Formkasten. Nach Fertigpressen der Gipsplatten wird der Hydraulikzylinder 34 entlastet, und jeder Teil des Formkastens kann sich einige Zehntelmillimeter vom benachbarten Teil entfernen, wodurch ein Ausformen der Platten sehr erleichtert wird. Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind die unteren Pressstempel 38, die oberen Pressstempeln 40 und die Formschienen 28 mittig mit einem trapezförmigen Profil 42 bzw. 43 versehen, das entweder eine Leiste (42) oder eine Nut (43) darstellt. Diese Profile dienen dazu, die fertigen Gipsplatten mit Verbindungselementen zu versehen. Die unteren Pressstempel 38 (Fig. 2) sind feststehend; im Ruhezustand, wenn der Formkasten ganz nach unten abgezogen ist, ragen die Pressstempel ein wenig aus dem Formkasten heraus; eine fertige Gipsplatte 44 kann daher der Maschine leicht entnommen werden. Die oberen Pressstempel 40 sind mit Trägern 46 an einem massiven Teller 48 befestigt, der seitlich in einer vertikalen Schiene 50 (Fig. 1) geführt ist. Der Teller 48 ist mit dem vertikalen Hochdruckhydraulikzylinder 52 verbunden, der bei der dargestellten Ausführungsform eine Kraft von 150 t (1,5 MN) ausüben kann. Alle diese Bauteile sind in bzw. an einem stabilen Rahmen 54 befestigt. Weitere Nebenvorrichtungen wie Energie- und Steuerleitungen, Schaltschränke, Messinstrumente, Programmeinheiten usw. sind nicht dargestellt; sie bilden auch nicht Teil der Erfindung. Dem Fachmann ist ihr Vorhandensein und ihre Anordnung geläufig. Fig. 4 stellt in vergrössertem Massstab und, bei 5 cm dicken Platten, in natürlicher Grösse einen Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform der oberen Pressstempel 40 dar. Beim Ausformen der Gipsplatten 44, deren Herstellung weiter unten erläutert wird, kommt es zuweilen zum Abbrechen der Kammleiste, die von der Nut 43 des oberen Pressstempels 40 geformt wird. Um dies zuverlässig zu vermeiden, ist die Nut 40 nach oben rechteckig verlängert. Im Hohlraum 56 liegt mit Spiel eine Längsleiste 58, die durch die Druckfedern 60 belastet ist. Die Leiste 58 wird von Schrauben 62 gehalten, geführt und im Hub begrenzt, die mit Spiel durch entsprechende Bohrungen im Körper des Pressstempels 40 gehen. Beim Pressen einer Gipsplatte 44 gibt die Leiste 58 gegen den Druck der Feder 60 nach oben nach; beim Aus formen der Platte schiebt sie den Kamm 43P der Platte 44 vor sich her, und ein Abbrechen oder Abbröckeln konnte nicht mehr beobachtet werden. Die Fig. 5 zeigt Längs- bzw. Querschnitte dreier Phasen des bevorzugten Pressvorgangs. Bevor diese Figuren besprochen werden, soll mit der Beschreibung der Plattenherstellung begonnen werden. Zu Beginn der Herstellung (und am Ende eines vorhergehenden Herstellungscyclus) befindet sich die Maschine in der Stellung, die in Fig. 2 links in ausgezogenen Strichen dargestellt ist, d.h. die oberen Pressstempel 40' sind oben, der Formkasten 16 ist unten, und die Formen sind leer. Es wird nun der Formkasten nach oben verfahren, indem die Hydraulikkolben 20, 20' ausgefahren werden. Damit wird die in Fig. 2 links gestrichelt gezeichnete Stellung des Formkastens (Bezugszeichen 16') erreicht. In dieser Stellung wird der Formkasten bis zum oberen Rand mit einer lockeren, krümeligen Masse angefüllt, die aus einer innigen Mischung aus gebranntem Gips, einem voluminösen Füllstoff, Verstärkungsmaterialien (z.B. Glasfasern) und mindestens der zur Gipshydratation erforderlichen Wassermenge, aber höchstens deren Doppeltem, besteht. Die Form wird oben glatt abgestrichen. Dazu können zusätzliche Vorrichtungen Anwendung finden. Dieses lockere, krümelige Gemisch muss nun zur fertigen Gipsbauplatte komprimiert werden. Das Mischungsrezept und der Mischvorgang sowie das Einfüllen in die Formen können so geleitet werden, dass ein Komprimieren auf etwa halbes Volumen gerade zur gewünschten Gipsbauplatte führt. Sodann wird der obere Motor 52 in Betrieb gesetzt, und die oberen Pressstempel 40 senken sich in die Höhlungen des Formkastens. Wenn die Formmotoren 12, 14 so eingestellt sind, dass sie eine freie, gewichtsmässig ausgeglichene Bewegung des Formkastens erlauben - dies kann mit einem entsprechend eingestellten (nicht dargestellten) Hydrauliküberströmventil erreicht werden -, so vollzieht der Formkasten eine Abwärtsbewegung gegen und über die feststehenden unteren Formstempel 38 mit einer Verschiebung, die wegen der überall etwa gleichförmigen Reibung die Hälfte derjenigen der oberen Pressstempel 40 beträgt. Am Ende des Pressvorganges befindet sich die Maschine in der Stellung gemäss Fig. 2, rechte Seite, gestrichelte Darstellung. Die erzeugte Platte 44 hat die richtige Grösse und die gewünschten Eigenschaften bezüglich Oberflächengüte, Homogenität, Dichte, Härte usw. Sie kann ohne Wartezeit sofort ausgeformt werden. Dazu wird mit Hilfe der Motoren 12 und 14 der Formkasten 16 in seine unterste Stellung verfahren. Gleichzeitig wird der Motor 52 in Tätigkeit gesetzt und hebt die oberen Pressstempel 40 in die oberste Lage. Damit wird die in Fig. 2 links ausgezogen gezeichnete Stellung erreicht. Eine nicht dargestellte, an sich bekannte, an einem Kran aufgehängte Klemmtransportvorrichtung erfasst die Platten 44 seitlich und stellt sie auf eine geeignete Unterlage neben der Maschine ab. Bevor dieser letzte Arbeitstakt begonnen wird, sollte der Formkasten leicht geöffnet werden. Zu diesem Zweck wird der Hydraulikdruck der Zylinder 34 (Fig. 3) abgelassen, und die Elemente der Form können sich um ein weniges voneinander entfernen. Nach dem nun leichten und freien Entformen wird wieder Druck auf die Zylinder 34 gegeben, und der Formkasten 16 schliesst sich. Im Interesse einer stabilen, sich nicht verfärbenden Oberfläche der erzeugten Gipsbauplatten wird bevorzugt, ohne Formöl zu arbeiten, mit dem vor dem Einfüllen der Gipsmischung die Formen - zumindest beim Nassverfahren - eingeölt werden. Es ist möglich, ein farbloses, inertes Oel zu verwenden. Da dieses aber teuer ist und andererseits Oelrückstände auf den Gipsplatten die Haftfestigkeit von Ueberzügen vermindern, wird bevorzugt die Form reichlich mit Wasser einge sprüht, bevor die Gipsmischung eingefüllt wird. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei hochglanzpolierten Formseitenplatten 24, 26 mit dieser Massnahme eine glatte Oberfläche der Gipsplatten gewährleistet wird. Das Aus formen wird weiterhin wesentlich erleichtert und das Ab- oder Ausbrechen der Profilleisten an den Gipsplatten verhindert, wenn die Formschienen 28 (Fig. 3) gruppenweise seitlich ausschwenkbar angeordnet sind, und zwar um eine horizontale Schwenkachse 64, wie es in Fig. 5 schematisch angedeutet ist. Der Ausschwenkwinkel kann von einigen wenigen Grad bis ca. 45" betragen, je nach Notwendigkeit und Platzverhältnissen. Es hat sich gezeigt, dass die erzeugten Gipsplatten bei bestimmten Mischungsverhältnissen der Ausgangsmischung nicht stets homogen sind und meist in der Mitte weniger kompakte und weniger harte Zonen enthalten. Diese Erscheinung wird erfindungsgemäss beseitigt, wenn man das Innere der Formschienen 28 konkav ausbildet, wie es in Fig. 5 an einer Formschiene bei 66 gezeigt ist. Eine weitere wesentliche Verbesserung in solchen Fällen hat sich ergeben, wenn man beim Pressvorgang den Formkasten 16 getrennt antreibt und bewegt. Es sind natürlich praktisch unendlich viele Möglichkeiten solcher Bewegungen gegenüber den unteren bzw oberen Pressstempeln möglich. Eine bevorzugte Arbeitsweise, die in Fig. 5 als drei Phasen dargestellt ist, besteht darin, dass man in einer ersten Phase bei herabgehenden oberen Pressstempeln 40 den Formkasten gleich schnell mit nach unten bewegt, indem die Motoren 12 und 14 entsprechend arbeiten, d.h, der Formkasten ist gegenüber den oberen Presstempeln in Ruhe. Sobald etwa 2/3 des erforderlichen Hubs durchlaufen sind (die Herstellung von Platten mit einer Höhe von 50 cm in einem auf 100 cm gefüllten Formkasten erfordert einen Hub von 50 cm), wird der Formkasten in seiner Stellung festgehalten, und die oberen Pressstempel arbeiten weiter gegen die unteren und gehen im Formkasten nach unten, wobei letzterer gegenüber den unteren Pressstempeln 38 in Ruhe bleibt. Diese Phasen sind mit Anfang, Mitte und Ende in Fig. 5 schematisch dargestellt. Diese Betriebsweise führt zu absolut homogenen Platten mit einer Normdichte von 1000 + 100 g/l und den Abmessungen 667 x 500 x d mm + 1 mm, wobei d 40, 60, 80, 100, 120, 140 mm ist, ausgehend von einer Mischung aus 430 Volumteilen Perlit, einem geblähten Vulkangestein, 66 Volumteilen Wasser, 300 Volumteilen Hochbrandgips mit einem Restwassergehalt von 4,3 Gew.-%, und 0,3 Volumteilen Glasstapelfasern, die zuvor während ca. 1 1/2 Minuten innig vermischt worden war. Die Presszeit in der Maschine ist kurz. Schon ca. 1 Minute nach dem Einfüllen können die erzeugten Platten entnommen werden. Sie sind nach kurzer Zeit gebrauchs- und versandfähig und besitzen bereits fast die volle Endfestigkeit. Es geht im Laufe von 1-2 Wochen noch etwas Gewicht infolge Verdampfung von Wasser verloren, falls überschüssiges Wasser vorhanden war. Der Weg, den der bzw. die Pressstempel in der Form durchlaufen, hängt vom Zustand, d.h. insbesondere der Dichte, der eingefüllten Ausgangsmischung ab. Dieser Weg beträgt in der Regel 40 bis 60 % der Höhe des Formkastens, meist ca. 50 %. Die Drücke, mit denen die krümelige Masse zusammengepresst werden muss, um technisch verwendbare Gipsplatten zu bilden, liegen in der Grössenordnung von über 1,5 MPa, meist bei 2 bis 3,5 MPa für Platten von 10 cm Dicke, von 3 bis 4,5 MPa für Platten von 8 cm Dicke und von 4,5 bis 5,5 MPa für Platten von 6 cm Dicke. Der Pressdruck hängt somit von der Plattendicke ab, da die krümelige Gipsmasse an den Wänden des Formkastens zu haften scheint, was sich bei schmalen Platten stärker auswirkt als bei dickeren. Die angegebenen Drücke sind die Enddrücke in einer Form für eine Platte, bei einem Hub von 1000 auf 500 mm und bei einer Formlänge von 667 mm. Die erhalte 2 nen Platten haben Druckfestigkeiten von ca. 4,5 N/mm2, 2 einen Elastizitätsmodul von etwa 1,7 kN/mm2 und eine 2 Biegezugfestikeit von ca. 3,6 N/mm Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt die schnelle und bequeme Herstellung nach kurzer Zeit gebrauchsfertiger Gipsbauplatten, die in ihren Gebrauchseigenschaften die bekannten, auf nassem Wege erzeugten Platten meist übertreffen, wo sie nicht gleichwertig sind. Die Einzelteile der Maschine lassen sich an die jeweiligen Erfordernisse anpassen. So kann der Formkasten je nach der Dicke der zu erzeugenden Gipsplatten 5 und mehr, aber auch weniger Formhöhlungen aufweisen. Auch die anderen Dimensionen, die Formen der Verbindungselemente usw. lassen sich ohne weiteres an die Erfordernisse der Technik oder des Marktes anpassen.

Claims: PATENTANSPRUECHE 1. - Vorrichtung zur Herstellung von Gipsbauplatten auf trockenem Wege, mit mindestens einem Formkasten mit rechteckigem freien Innenquerschnitt, einem oberenen Pressstempel, der in den Innenquerschnitt des Formkastens passt und in diesen einführbar ist, wobei eine Relativbewegung zwischen oberem Pressstempel und Formkasten möglich ist, einem unteren Pressstempel, der in den Innenquerschnitt des Formkastens passt und in diesen hineinragt, wobei ebenfalls eine Relativbewegung zwischen unterem Pressstempel und Formkasten möglich ist, und mit Mitteln zum Antrieb mindestens des oberen Pressstempels in Richtung auf den unteren Pressstempel, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkasten aus zwei planparallelen Platten und zwei Formschienen besteht, die seitlich und innen an den Platten anliegen, dass die eine Formschiene mittig mit einer Nut und die andere Formschiene mittig mit einer Kammleiste zur Erzeugung der entsprechenden Verbindungselemente der Gipsplatte versehen ist, und dass der obere Pressstempel eine Nut und der untere Pressstempel eine Kammleiste oder umgekehrt aufweist, wobei alle genannten Nuten und Formleisten ins Innere des Formkastens gerichtet sind. 2. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Formkästen nebeneinander angeordnet sind, derart, dass die inneren planparallelen Platten gleichzeitig Vorderseite des einen und Rückseite des anderen Formkastens sind, und dass eine entsprechende Anzahl von parallelen Pressstempeln vorhanden ist. 3. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des Formkastens nicht fest miteinander verbunden sind, sondern dass Pressmittel vorgesehen sind, um die Teile aufeinanderzupressen oder ihnen zu gestatten, sich etwas voneinander zu entfernen. 4. - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkasten von Zugstangen durchdrungen ist, die an einem freien Ende mit Anschlägen und am anderen freien Ende mit einem Hydraulik zylinder versehen sind, wobei der Hydraulikzylinder so ausgebildet ist, dass er bei Beaufschlagung mit Druck die Teile des Formkastens zusammenpresst. 5. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile des Formkastens seitlich ausschwenkbar angeordnet sind. 6. - Vorrichtung nach einem oder mehreren ier vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkasten mit einem Antrieb versehen ist, der eine motorisch gesteuerte Relativbewegung des Formkastens gegenüber mindestens dem unteren Pressstempel bewirkt. 7. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Pressstempel feststeht und der obere Pressstempel hydraulisch in Richtung auf den unteren Pressstempel und in Gegenrichtung antreibbar ist, und dass der untere Pressstempel als Ausstossorgan ausgebildet ist, das in Tätigkeit tritt, wenn der Formkasten über diesen unteren Pressstempel nach unten bewegt ist. 8. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Programmier- und Steuereinrichtungen zum automatischen Ablauf der Gipsplattenherstellung vorhanden sind. 9. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sprüheinrichtungen oberhalb des Formkastens vorgesehen sind, um ihn mit Wasser auszusprühen, bevor Gipsmischung eingefüllt wird. 10. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere der Seitenteile des Formkastens konkav ausgebildet ist, derart, dass die Innenlänge des Formkastens von oben nach unten zunächst zunimmt und dann abnimmt. 11. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Pressstempel mit einer Auswerferleiste versehen ist, die sich in der Kammnut erstreckt und mit Druckfedern belastet ist.

Inventors: LEU, WERNER
Applicants: JOST AG
Application year: 1985
Main classification: B28B3
IPC codes: B28B3