[Sidenote: Steine aus Thon.]
Die Fabrikation der gebrannten Steine aus Thon, die in neuester Zeit
erst, namentlich aber durch den unermüdlichen =Türrschmidt= eine
rationelle Grundlage erhalten, beschäftigt sich mit der Herstellung von
=Backsteinen= (Mauerziegel oder Barnsteine), =Dachsteinen=,
=Pflasterziegeln= (Fliessen) und =Terracotten=. Nicht zu verwechseln mit
den Backsteinen sind die in mehreren Gegenden gebräuchlichen, nicht
gebrannten, sondern nur an der Luft getrockneten Ziegel, welche zu
Mauerwerk verwendet und =Lehmpatzen= (Luftsteine, ägyptische Ziegel)
genannt werden.
Zur besseren Uebersicht theilen wir das Kapitel, das von der
=Fabrikation= der =Backsteine= handelt, in drei Abschnitte, deren
=erster= das zur Herstellung der Steine geeignete Material betrachtet,
die übrigen Abschnitte handeln:
2) von der Bearbeitung des Thones,
3) von dem Streichen der Ziegel,
[Greek: a]) mit der Hand,
[Greek: b]) mit Hülfe von Maschinen,
4) von dem Brennen der getrockneten Steine.
[Sidenote: Terracotta.]
Unter =Terracottwaaren= versteht man in der weitern Bedeutung des
Wortes gebrannte, unglasirte Gegenstände von gelb- oder rothgebranntem
Thone, demnach auch die Ziegel- oder Backsteine; im engern Sinne
braucht man dagegen nur den Namen Terra cotta, um zu Bildwerken und
Bauornamenten (Thurmspitzen, Spitzbogenfenster, Portalverzierungen,
Kreuzblumen, Rosetten etc.) bestimmte gebrannte Thongegenstände zu
bezeichnen. Vor dem gehauenen Stein haben sie den Vorzug der
mechanischen Vervielfältigung des künstlerischen Entwurfes durch blosse
Handarbeit, und da sie hohl gefertigt werden, weit grössere
Leichtigkeit voraus.
[Sidenote: Das Ziegelmaterial.]
Nicht jeder Thon eignet sich zur Herstellung von Ziegeln, doch können
gewisse Sorten, die an sich nicht dazu taugen, durch zweckmässige
Zubereitung brauchbar gemacht werden. Obgleich man schon in den meisten
Fällen aus der äusseren Beschaffenheit einer Thonart auf deren grössere
oder geringere Anwendbarkeit zur Herstellung von Backsteinen einen
Schluss ziehen kann, so ist es doch nothwendig, dass man Ziegel daraus
formt und dieselben dann in einem bewährten Ziegelbrennofen brennt.
Hierbei ist nicht zu übersehen, dass die Probeziegel an verschiedene
Stellen des Ofens gebracht werden müssen, um das Verhalten derselben bei
den verschiedenen Temperaturen des Ofens genau kennen zu lernen, da die
Temperatur, bei welcher die Backsteine gebrannt werden müssen, von der
Zusammensetzung des Lehms abhängig ist. Wo man die Wahl zwischen mehreren
Thonarten hat, wird man natürlich stets jene wählen, welche dem Feuer am
besten widersteht, die als nothwendig erscheinende Wohlfeilheit des
Materials zwingt indessen die Fabrikanten von Backsteinen, häufig
dasjenige Material zu wählen, das am leichtesten und billigsten zu
beschaffen ist. Es lassen sich aus sehr verschieden zusammengesetzten
Thonen, namentlich was ihren Gehalt an kohlensaurem Kalk betrifft,
Backsteine von der erforderlichen Beschaffenheit herstellen,
vorausgesetzt, dass man beim Brennen die zweckmässigste Temperatur
anwendete. Ein Ziegelthon, welcher viel kohlensauren Kalk enthält, lässt
sich zwar bei einer weit niedrigern Temperatur, demnach mit geringerem
Brennstoffaufwand brennen; den so erhaltenen Steinen geht indessen die
erforderliche Festigkeit und Dauerhaftigkeit ab. Nicht selten kommen
ferner im Thon vor: Glimmer, Feldspath, Eisenoxydhydrat, Ferriphosphat,
nebst vegetabilischen Ueberresten. Wenn diese Stoffe nicht in zu grosser
Menge und gleichmässig vertheilt in dem Thon vorkommen, so sind sie nicht
nachtheilig. Glimmer und Feldspath, sowie Eisenoxyd wirken als
Flussmittel und sind daher bis zu einem gewissen Grade eher nützlich als
schädlich, weil sie das Zusammensintern der Masse beim Brennen befördern.
Kieselgerölle, gröbere Stücken von kohlensaurem Kalk und Gypskrystalle
sind der Anwendbarkeit eines Ziegelthones sehr hinderlich; die Gerölle
zersprengen den durch das Brennen hart gewordenen Backstein, da sie ihr
Volumen vergrössern, während der Thon sich zusammenzieht. Kalknieren und
Gypskrystalle wirken noch nachtheiliger, da diese beim Brennen ihr
Volumen verkleinern, daher später durch Anziehung von Kohlensäure und
Wasser an Volumen beträchtlich zunehmen und dadurch den Mauerstein
sprengen. Schwefelkies macht den Thon zur Fabrikation von Backsteinen
ungeeignet, da das Eisensulfuret, welches nach dem Brennen in den Steinen
enthalten ist, an der Luft in Eisenvitriol übergeht, der in kurzer Zeit
auswittert und dadurch den Stein mürbe macht.
In den Niederlanden, in der Themse oberhalb London, an den Mündungen
des Ganges und des Nils, verwendet man den Flussschlamm, der sich in
der Nähe der Mündungen in den Flüssen und namentlich an den Stellen, wo
Ebbe und Flut aufhören wirksam zu sein, absetzt und dort zur Bildung
der Delta Veranlassung giebt, als Material für die Fabrikation von
Backsteinen. Seit 1852 stellt man (auf Anregung von =Bernhardi= in
Eilenburg) aus Kalksandmasse -- einem Gemenge von gebranntem Kalk, Sand
und Wasser -- die sogenannten =Kalkziegelsteine= dar, die als
Baumaterial vielfache Anwendung finden.
[Sidenote: Vorbereitung des Thones.]
Das Ausgraben des Thones aus den Thongruben erfolgt im Sommer oder
Herbste, weil zu dieser Zeit der Thon meist weniger feucht und schwer
und deshalb mit geringeren Kosten zu fördern ist. Der ausgegrabene Thon
wird in einer nicht zu hohen Schicht ausgebreitet, und wenn es die
Umstände erlauben, längere Zeit hindurch im Freien liegen gelassen,
damit Feuchtigkeit und Wärme, namentlich auch Frost auf ihn einwirken.
Sehr vortheilhaft ist es, wenn er gehörig durchfriert und dann wieder
aufthaut, da dadurch der Thon sehr aufgelockert wird. Der den
atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt gewesene und wiederholt
durchgearbeitete Thon wird nun =eingesumpft=. Zu diesem Zwecke bringt
man denselben in Gruben von etwa 4 Meter Länge, 2 Meter Breite und 1,3
Meter Tiefe und übergiesst ihn mit so viel Wasser, dass dasselbe etwa 6
Centimeter darüber steht. Hier lässt man ihn mit Wasser sättigen und
rührt ihn wiederholt um, wobei man von Zeit zu Zeit Wasser hinzugiesst.
Sobald der Thon gehörig weich geworden ist, beginnt man mit dem
=Durchtreten= auf dem neben dem Sumpfe (fosse) befindlichen, gedielten
und mit Rändern eingefassten Tretplatz. Es wird zuerst eine 9-12
Centimeter hohe Schicht Thon auf den Tretplatz gebracht und diese von
den Arbeitern mit den Füssen durchtreten, wobei harte Körper, wie
Kieselgerölle und Kalknieren, aus dem Thon entfernt werden; von Zeit zu
Zeit wird die Masse umgeschaufelt und mit Wasser begossen. Auf die
erste Schicht kommt eine zweite, auf letztere eine dritte u. s. f., bis
endlich die Dicke der Schicht das Durchtreten unmöglich macht. Hier
geschieht auch bei zu fettem Thon das Vermengen mit Sand, eine Arbeit,
die, wenn es irgend möglich ist, umgangen werden muss, da sie das
Fabrikat vertheuert. Am vortheilhaftesten ist es, wenn man neben zu
fettem Thone einen mageren hat und diese beiden durch Durchtreten mit
einander vermengt. Einen zu mageren Thon kann man, wenn man keinen
fetten Thon zur Verfügung hat, durch Schlämmen von einem Theile seines
Sandes befreien und ihn dadurch geeignet zur Backsteinfabrikation
machen. Dieses Schlämmen geschieht auf zweierlei Weise. Nach der einen
Art rührt man den Thon in der Sumpfgrube mit Wasser zu einer Art
Schlempe an und lässt diese eine kurze Zeit in der Grube ruhig stehen,
damit ein Theil des Sandes sich absetze, darauf bringt man den oberen
thonigen Theil in eine andere Sumpfgrube und entfernt den sandigen
Bodensatz aus der ersten Grube. Nach einem andern Verfahren bringt man
den mageren Thon nach und nach in einen hölzernen Kasten, welcher an
der Vorderseite mit Zapfenlöchen in verschiedener Höhe versehen ist,
rührt den Thon durch Umrühren mit Wasser zu einem recht dünnen Brei an
und lässt ihn sodann, jenachdem der dem Lehm beigemengte Sand gröber
oder feiner ist, 2-5 Minuten ruhig stehen. Nach Verlauf dieser Zeit
öffnet man nach und nach die Zapfen und lässt das Thonwasser langsam in
die Grube laufen, in welcher nach der Verdunstung des Wassers ein von
Sand gereinigter, brauchbarer Thon zurückbleibt. In London und
überhaupt in England, wo die Backsteine fast das ausschliessliche
Baumaterial sind und die Häuser von aussen sehr selten einen Abputz
bekommen, reinigt man den Thon auf das sorgfältigste. Die den
Alluvialablagerungen entnommenen Massen, welche in dem Becken von
London über dem sogenannten London-clay liegen, werden durch einfache
Schlämmvorrichtungen von beigemengten Feuer- und Kieselsteinen,
Kalknieren u. s. w. befreit und nach Umständen mit Steinkohlencindern
(ein Gemenge von kleinen Koksstückchen und Asche) oder mit Sand
vermischt, angewendet.
Das Treten des Thones wird gegenwärtig häufig durch Knetmaschinen und
Schlämmvorrichtungen ersetzt. Eine der einfachsten und bewährtesten
Schlämmmaschinen ist die von =Henschel= in Cassel, bei welcher der Thon
in einen hölzernen bedeckten Trog, in dessen Axe sich eine mit
Rührarmen versehene Welle befindet, mit Wasser gegeben wird; durch die
Bewegung der Welle zerdrücken die Arme den Thon und zertheilen ihn in
dem Wasser zu einer Schlempe, welche man nun durch ein Sieb laufen
lässt. Zuweilen bedient man sich zum Vorbereiten des Thones auch eines
mit Steinen belasteten =Karrens=, dessen breite Räder von ungleichem
Durchmesser sind und welcher auf der Trettenne von zwei ausserhalb
derselben an einen Schwenkbaum gespannten Pferden herumgezogen wird.
Indem die Räder des Karrens den Thon durchschneiden, wird derselbe
gehörig durchknetet. Ein ganz verschiedenes Princip liegt der
=Thonpresse= zu Grunde, welche einen festgebauten Kasten mit
durchlöcherter oder gitterartiger Wand enthält; man füllt diesen mit
nassem Thon und treibt dann mit Hülfe eines hineingepressten Stempels
den Thon durch die engen, aber zahlreichen Wandöffnungen heraus, wobei
alle gröberen Unreinigkeiten im Innern zurückgehalten werden. Diese
Operation erfordert sehr grosse Kraft, zeigt sich aber höchst wirksam
und hat deshalb zur Construction mehrerer etwas verschiedener Maschinen
Veranlassung gegeben.
[Sidenote: Das Streichen der Ziegel.]
Das Streichen (oder Formen) der Ziegel (Backsteine) =mit der Hand= ist
eine sehr einfache Arbeit. Man wendet hierzu Formen von Holz oder von
Gusseisen an, welche aber wegen des Schwindens der Backsteine beim
Trocknen und Brennen grösser sein müssen als die herzustellenden Steine.
Fig. 156 zeigt die obere Ansicht (_B_) und den Durchschnitt (_A_) einer
gewöhnlichen Form.
[Illustration: Fig. 156.]
[Illustration: Fig. 157.]
[Illustration: Fig. 158.]
Bisweilen giebt man den Formen eine solche Breite (Fig. 157), dass man
darin zwei Steine auf einmal formen kann, obgleich diese Art Formen
weniger bei Mauersteinen als bei Fliessen Anwendung findet. Der
Arbeiter wirft einen Ballen Thon in die mit Sand bestreute Form, drückt
denselben in die Form recht dicht ein, damit die Ecken gehörig
ausgefüllt werden und streicht dann das, was über die Form hervorragt,
mit dem Streichholze (Fig. 158) weg. Die Form wird auf einem Brette
entleert und der geformte Stein auf dieses zum Trocknen hingelegt.
Nachdem er hier so weit ausgetrocknet ist, dass er ohne
Beeinträchtigung seiner Gestalt aufgehoben werden kann, wird er zum
völligen Austrocknen, auf der hohen Kante stehend, in Trockenscheuern
so lange einem nicht zu raschen Luftwechsel ausgesetzt, bis er völlig
lufttrocken erscheint. In Flandern, Brabant und Holland trocknet man im
Freien, indem man die Steine in Gestalt von durchbrochenen Mauern
aufstellt und dieselben mit Strohmatten bedeckt. Zweckmässig regulirtes
Trocknen der Backsteine ist für ihre Qualität von Wichtigkeit. Geht
nämlich das Trocknen zu schnell vor sich, so ist ein unregelmässiges
Schwinden und ein Verziehen oder Reissen unvermeidlich. Die Steine
müssen ferner während des Trocknens möglichst lose auf ihrer Unterlage
aufliegen, weil sonst diese Enden beim Zusammenziehen nicht nachfolgen
könnten und der Ziegel in der Mitte voneinanderreissen müsste. Von Zeit
zu Zeit vorgenommenes Verschieben der Steine oder untergestreuter Sand
verhindert das Anhaften derselben am besten. Die Leistung der Arbeiter
in einer bestimmten Zeit ist von ihrer Gewandtheit und ihrer
Körperkraft abhängig; als tägliches Leistungsquantum pro Kopf eines
Arbeiters eines sogenannten Tisches (aus 5-10 Personen bestehend)
können 1000 Stück Bauziegel als Maximum gerechnet werden.
[Sidenote: Ziegelstreichmaschinen].
Das Formen der Ziegel =mit Hülfe von Maschinen=[97] hat, wenn es von
Vortheil sein soll, mehr und billigere Arbeit zu leisten, als durch
Handarbeit geleistet werden kann. Nehmen wir an, dass ein Streicher,
unterstützt durch zwei Handlanger und ein Kind, im Durchschnitt täglich
5-6000 Backsteine zu liefern im Stande ist. Es wird sich nun schwerlich
eine Streichmaschine construiren lassen, lieferte sie auch in der
nämlichen Zeit fünfmal mehr Ziegel, welche nicht wenigstens ebenso viel
kostete, als zwanzig Arbeiter, die zur Fabrikation von 30,000 Ziegeln
erforderlich gewesen wären. Eine Maschinenziegelei erfordert ein grosses
Anlagekapital, die Deckung der Zinsen, die Unterhaltung der Maschine, die
Nothwendigkeit, dieselbe ununterbrochen zu beschäftigen, die zu ihrer
Leitung und Beaufsichtigung erforderlichen Leute, endlich die Beschaffung
der bewegenden Kraft setzt einen enormen und unaufhörlichen Absatz
voraus. Ein derartiger Absatz ist aber nur in einem Seehafen oder in
nächster Nähe eines schiffbaren Flusses oder in nächster Nähe grosser
oder in raschem Aufschwunge begriffener Städte ausführbar, weil die
Ziegel durch weiten Landtransport zu kostspielig werden. Es bedarf daher,
Alles in Allem betrachtet, eines seltenen Zusammentreffens von Umständen,
um eine Maschinenziegelei rentabel zu machen und sie in den Stand zu
setzen, mit der Handarbeit concurriren zu können. Man begegnet daher
Maschinenziegeleien nur in solchen Ländern, wo der Tagelohn am theuersten
ist und die Nähe grosser Städte und eines Seehafens auf einen grossen und
fortwährenden Absatz zu rechnen gestattet.
[97] Ueber Maschinenziegelei siehe eine Abhandlung =Emil Teirich='s in
Wien, Jahresbericht der chem. Technologie 1868 p. 407.
Alle in den letzten Jahrzehnden construirten Streichmaschinen lassen
sich auf folgende =vier= Arten von Maschinen zurückführen:
1) auf Maschinen, welche das Streichen der Ziegel mit der Hand
nachahmen;
2) auf Maschinen, die das Formen durch eine ununterbrochene
Kreisbewegung ausführen;
3) auf Maschinen, welche mit einer Form zum Ausstechen der Backsteine
aus einem Thonkuchen versehen sind;
4) auf Maschinen, welche ein fortlaufendes Band aus Thon von einer
Breite, die der Länge der Ziegelsteine entspricht, bilden und dieses
Band mit Hülfe eines Messers oder eines Fadens in einzelne Steine
zerschneiden.
[Illustration: Fig. 159.]
I. Die Maschinen der =ersten Art=, welche das Streichen mit der Hand
nachahmen, bestehen aus einem gusseisernen Formrahmen, der durch eine
Combination verschiedener Maschinentheile in eine hin- und hergehende
Bewegung versetzt wird. In dem ersten Theile der Bewegung gelangt die
Form unter den mit Thon gefüllten Trichter und wird daselbst gefüllt;
die Form geht dann in eine zweite Stellung, wo durch einen Hebel der
Inhalt zusammengepresst wird; in der dritten Stellung gleitet sie über
den Boden, welcher beim Pressen zum Widerstand diente und tritt unter
einen Pressstempel, welcher den fertig geformten Backstein aus der Form
treibt. Hierauf beginnt das Spiel von Neuem. Als Beispiel einer
derartigen Maschine beschreiben wir die von =Carville= (von Issy bei
Paris). Das Ziegelmaterial gelangt aus der Knettonne _A_ (Fig. 159)
unter die Presswalze _B_, welche fortwährend durch einen aus dem
Reservoir _C_ kommenden Wasserstrahl feucht erhalten wird, damit der
Thon nicht an der Walze adhärire; ein Trichter mit Sand _D_ bestreut
die Backsteine mit Sand, ehe sie unter den Pressapparat kommen, welcher
durch den Hebel _F_ und das Gegengewicht _G_ wirkt. Die Formen gehen
dann auf einer endlosen Kette _I_ weiter; diese aus Blechstreifen
bestehende Kette bildet den Boden der durch die Wellen _J J_ constant
bis zu dem Pressstempel bewegten Formen, wo die Ziegel aus den Formen
auf Bretter gelangen, auf welchen sie in den Trockenraum weiter geführt
werden. Durch das in _N_ befindliche Wasser werden die Formen gewaschen
und mit Hülfe des Trichters _K_ mit Sand bestreut, ehe sie unter der
Presswalze mit Thon gefüllt werden. Fig. 160 giebt die Details der
Kette, welche die Formen bildet, und der Vorrichtungen, welche den
Pressstempel in Bewegung setzen, sobald es Zeit ist, die Backsteine aus
der Form zu entfernen.
[Illustration: Fig. 160.]
II. Die Maschinen der =zweiten Art=, bei welchen das Formen der
Backsteine durch eine ununterbrochene Kreisbewegung geschieht, sind den
vorstehenden ähnlich; es findet jedoch bei ihnen der Unterschied statt,
dass statt einer Form mehrere vorhanden sind, die sich entweder auf
einer horizontalen, um eine verticale Axe sich drehenden Scheibe oder
auf der Peripherie eines Cylinders befinden, welcher sich um eine
horizontal liegende Axe dreht. Bei einigen Maschinen der Art beginnt
eine schwere gusseiserne Walze das Pressen, welches durch das Gleiten
der Formen zwischen zwei nicht ganz parallelen Blechwalzen fortgesetzt
wird. Bei den Scheibemaschinen wird das Auspressen der geformten Steine
aus der Form entweder durch Hebel oder durch eine schiefe Ebene
bewirkt; bei den Cylindermaschinen ist in den Formen ein beweglicher
Boden, welcher mehr und mehr durch die Form hindurch bewegt wird, wenn
dieselbe dem tiefsten Stande sich nähert.
III. Die Maschinen der =dritten Art= unterscheiden sich von den
vorhergehenden dadurch, dass das Ziegelmaterial zuerst in einen
platten Thonkuchen von der Dicke der herzustellenden Ziegelsteine
verwandelt wird, auf welchen die Form wie eine gewöhnliche
Ausstechmaschine niederfällt, um den Backstein auszuschneiden. Dieses
System findet besonders Anwendung, wenn es sich darum handelt,
Verzierungen an den Ziegelsteinen anzubringen.
IV. Die Maschinen der =vierten Art= endlich, bei welchen ein langes
Band aus Thon, so dick und breit als der Länge der Ziegel entspricht,
erzeugt wird, welches durch Querschnitte in einzelne Theile zertheilt
wird, zerfallen in zwei Unterarten, je nachdem das Thonband entweder
mittelst Herauspressen des Thones durch eine länglich viereckige
Oeffnung, oder mittelst Walzen, das Abschneiden aber entweder sofort,
wenn ein Stück von der einfachen Ziegellänge oder Ziegelbreite
herausgetreten ist, oder erst nachher durch viele auf einmal vollzogene
Schnitte stattfindet. Das Zerschneiden geschieht entweder mit einem
Messer oder mit einem Messingdraht. Auf das nämliche Princip gründen
sich die Thonröhrenpressmaschinen, die gegenwärtig zur Fabrikation der
Drainröhren dienen.
[Illustration: Fig. 161.]
[Illustration: Fig. 162.]
Die Maschine von =Terrasson-Fougères= lässt sich zum Theil auf das
vierte System zurückführen, obgleich das Streichen erfolgt, ohne dass
ein Maschinentheil vorhanden wäre, welcher mit dem Namen Form belegt
werden könnte. Auf einer endlosen Kette wird mit Hülfe einer Presswalze
_A_ (Fig. 161) ein Thonband gebildet, welches beim Hervortreten unter
dem Presscylinder durch gespannte verticale Drähte die nöthige Breite
erhält und sodann auf den Rollen _D_ weiter geführt wird und zwar bis
zu einer Vorrichtung (Fig. 162), welche vom Erfinder das Fallwerk
genannt wird. Das Fallwerk selbst ist eine Art Holzrahmen und mit eilf
durch Gewichte _F_ in Spannung erhaltenen Eisen- oder Kupferdrähten
versehen, welche beim Niedergang des Fallwerkes als Messer wirken.
Jeder dieser Drähte muss mit Genauigkeit justiert werden, alle müssen
in einer Ebene und vollkommen gleich weit von einander liegen und zwar
so weit, als es die Breite der Ziegel verlangt. Sind die Ziegel auf die
ganze Höhe der Masse durchschnitten, so wird das Fallwerk wieder
gehoben: auf diese Art gehen die beiden Operationen des Formens und
Schneidens ununterbrochen vor sich. Die Bretter, auf denen die
geformten Steine liegen, laufen auf der Leitung weiter fort bis an den
Ort, wo die Ziegel getrocknet werden sollen. Der Apparat _G_ ruht auf
sechs Rädern, wodurch der leichte Transport der Maschine nach allen
Theilen der Ziegelei ermöglicht ist.
[Sidenote: Backsteine aus trocknem Thon.]
=Pressziegel= sind durch Pressen mittelst eines fast =trockenen Thones=
hergestellt, dessen natürliche Feuchtigkeit mehr als hinreichend ist,
um durch den starken Druck, welchem der Thon unterworfen wird, den
erforderlichen Zusammenhang zu erzielen. Es werden dadurch weit
dichtere Steine erzeugt, die man, weil sie mehr Festigkeit besitzen,
weit dünner streichen kann als die gewöhnlichen Ziegelsteine. Eine der
vollkommensten Maschinen zur Fabrikation von Pressziegeln ist die von
=Nasmyth= und =Minton=, bei welcher das Wesentliche in einer besonderen
Construction des Excentricums besteht, welches die comprimirenden
Formen in Thätigkeit setzt. Bei jeder Rotation desselben soll der
gepulverte Thon comprimirt werden, dann soll die Compression
nachlassen, damit die zwischen den Thontheilchen eingeschlossene Luft
entweichen kann, worauf die letzte Verdichtung erfolgt. Bei der
Fabrikation von Pressziegeln aus gepulvertem Thon zeigt es sich
nämlich, dass, wenn der erforderliche Grad der Verdichtung mit einem
Druck erreicht werden soll, ein Theil der zwischen den Thontheilchen
eingeschlossenen Luft beim Nachlassen der comprimirenden Kraft sich
wieder auszudehnen strebt und daher den Ziegel lamellenartig spaltet.
Mit Hülfe einer neuerdings von =Julienne= construirten Maschine zum
Herstellen von Ziegeln aus trockenem Thon sollen ein Mann und ein Kind
täglich im Stande sein, in einer zehnstündigen Schicht 4000 Stück
Ziegel zu streichen.
[Sidenote: Das Brennen der Ziegel.]
=Das Brennen= der an der Luft vollständig getrockneten Backsteine oder
Ziegel geht entweder in besonders dazu construirten Oefen (=Brennöfen=)
oder in =Feldöfen= oder =Meilern= (Feldbrennerei) vor sich. Die Brennöfen
sind entweder a) =offene= Oefen (Schachtöfen) oder b) =gewölbte= oder
=geschlossene= Oefen oder endlich c) Oefen mit ununterbrochenem Brande
(=continuirliche Oefen=). Sie sind theils auf Holz-, theils auf Torf-,
Braunkohlen- und Steinkohlenheizung eingerichtet.
[Illustration: Fig. 163.]
[Illustration: Fig. 164.]
Von den vielfachen Constructionen von Ziegelbrennöfen seien einige der
besseren als Beispiele angeführt. Fig. 163 stellt einen Etagenofen vor,
welcher auf Holzfeuerung eingerichtet ist; die drei über einander
liegenden Räume _A_, _B_ und _C_ werden nach einander geheizt, die
Feuerung _D_ (mit der Heizthüre _F_) giebt eine lange Flamme, welche
durch eine durchbrochene Mauer vertheilt wird und dann in den Brennraum
_A_ und von da durch Oeffnungen in die Feuerung _H_ tritt, welche durch
die Heizthüre _G_ unterhalten wird; die Verbrennungsprodukte werden
wieder durch die durchbrochene Mauer _J_ zertheilt und gelangen in die
oberste Etage _C_. Das Brennen selbst wird durch die Höhe des
Schornsteins _N_ regulirt, welcher sich mit der Höhe der in Brand
gesetzten Etage vermindert. Fig. 164 zeigt einen Längendurchschnitt des
Ofens nach der schmalen Seite und von der Feuerung _H_ aus gesehen.
Fig. 165 einen Horizontaldurchschnitt in der Höhe der Sohle der
mittleren Etage. Diese Ofenconstruction gewährt eine beträchtliche
Brennmaterialersparniss, da man das zum Brennen der in den Abtheilungen
_B_ und _C_ befindlichen Backsteine erforderliche Vorfeuer vermeiden
kann.
Ein zweckmässig eingerichteter, offener, mit Holz betriebener
Ziegelofen ist Fig. 166 im Durchschnitt durch die schmale Seite nach
der Richtung der Feuerungen dargestellt, eine Zeichnung, welche durch
den Horizontaldurchschnitt Fig. 167 vervollständigt wird. Es sind drei
Feuerungen vorhanden, von welchen _P_ die mittlere ist. Die Feuerung
hat keinen Rost und ist mit einer Reihe von Gurtbögen _o o o_
überwölbt, die eine durchbrochene Decke bilden, die Flamme zertheilen
und dieselbe in den Brennraum _B B_ führen, welcher oben offen ist. Die
zu brennenden Steine werden auf die Bögen _o o o_ auf die hohe Kante
gestellt und zwar der Art, dass die Steine der verschiedenen Schichten
einander kreuzen und hinlänglich von einander entfernt sind, um die
Flamme ungehindert durchgehen zu lassen. Um nicht zu viel Wärme zu
verlieren, schichtet man die Steine weit über den Ofen hinaus. Obgleich
ein nicht unbedeutender Wärmeverlust mit der Anwendung dieses Ofens
verknüpft ist, so wendet man ihn doch wegen des bequemen Einsetzens und
Ausziehens häufig an.
[Illustration: Fig. 165.]
[Illustration: Fig. 166.]
[Illustration: Fig. 167.]
[Illustration: Fig. 168.]
[Illustration: Fig. 169.]
Das Brennen der Backsteine mit Holz ist natürlich viel theurer als mit
Steinkohle. So bäckt man nach den Angaben von =Carville= in dem Fig.
168 und 169 dargestellten Ofen 80,000 Ziegel mit 160 Hektoliter
Steinkohle. Da 1 Hektoliter Steinkohle 80 Kilogr. wiegt und 100 Kilogr.
3 Frcs. 12 Cents. kosten, so kommt das Brennen von 80,000 Ziegeln noch
nicht ganz auf 400 Frcs. zu stehen.
[Illustration: Fig. 170.]
[Illustration: Fig. 171.]
[Illustration: Fig. 172.]
Wendet man zum Brennen der Steinkohlen geschlossene und mit Rost
versehene Oefen an, so giebt man dem Ofen die in Zeichnung Fig. 170
dargestellte Form. Die Capacität des Ofens _A_ wird durch dicke Mauern
_B_ bestimmt, die zu brennenden Steine werden auf der Sohle _C_ des
Ofens in Gewölben aufgeschichtet, unter welchen die
Verbrennungsprodukte frei circuliren können. _D D_ (Fig. 172) sind zwei
Röste. Fig. 171 zeigt die Anordnung der Steine in dem Ofen.
[Illustration: Fig. 173.]
[Illustration: Fig. 174.]
Man hat den Versuch gemacht, mit dem _Backen der Ziegelsteine das
Kalkbrennen_ zu verbinden. Fig. 173 und 174 stellen derartige
Ziegel-Kalköfen dar. Die Sohle des Brennraumes _A_ besteht aus
bogenförmigen Gewölben aus Kalkstein, den man zugleich mit den
Backsteinen brennt. Der Zug wird durch den Schornstein _B_ vermittelt
und durch die Zuglöcher regulirt. Die sechs Feuerungen sind durch eine
starke Mauer _D_ von einander getrennt. Das Brennmaterial kommt auf den
Rost _E_, unter dem sich der Aschenfall _F_ findet. Die auf einer
Ofenseite befindlichen Feuerungen sind durch die Mauern _G_ von
einander getrennt.
[Sidenote: Continuirliche Brennöfen.]
Von den in Vorschlag gebrachten =continuirlichen Brennöfen= hat sich der
ringförmige Ziegelofen von =Hoffmann= und =Licht= in jeder Hinsicht
bewährt. Diese Oefen bestehen aus einem im Grundriss ringförmigen, im
Querschnitt beliebig geformten Ofenkanal, der zwar an verschiedenen
Punkten von aussen zugänglich und beschickbar und an eben so vielen
Punkten gegen einen im Centrum stehenden Schornstein verschliessbar, im
Uebrigen aber frei ist.
Denkt man sich den Querschnitt des Ofenkanals mittelst eines Schiebers,
der durch Falze eingesetzt wird, an irgend einer Stelle geschlossen,
die zunächst davor gelegene Eingangsthür und den zunächst dahinter
liegenden Rauchkanal geöffnet, alle übrigen Eingänge und Rauchkanäle
aber geschlossen, und im Schornstein eine aufsteigende Luftsäule, so
wird ein Luftzug entstehen, der aus der Atmosphäre durch die geöffnete
Thür in den Ofen tritt und diesen seiner ganzen Länge nach bis auf die
andere Seite des Schiebers durchstreicht, um durch den dort geöffneten
Rauchkanal (und den Rauchsammelkanal) in den Schornstein zu treten.
Denkt man sich ferner den Ofenkanal mit den zu brennenden Kalksteinen
gefüllt, und zwar der Art, dass der Luftzug in der ersten Hälfte des
Kanals bereits fertig gebrannte, in der Abkühlung begriffene Steine
durchstreicht, demnächst des Feuer speist (welches durch Einstreuen des
Brennmaterials in die glühenden Steinmassen von oben unterhalten wird)
und auf der letzten Hälfte des Ofenkanals durch noch nicht gebrannte
Steine zieht, um dann durch den offenen Rauchkanal in den Schornstein
zu entweichen, so ist es klar:
a) Dass die in die offene Thür eindringende Luft auf dem ersten Theil
ihres Laufes im Ofen, indem sie die fertig gebrannten Steine
abkühlt, sich in hohem Grade erhitzt, folglich
b) im Stande ist, den Effect des Feuers in eben dem und (wegen der dann
erfolgenden vollständigeren Verbrennung der Gase) in noch höherem
Grade zu vermehren, während
c) die durch das Feuer unverbrannt streichende Luft, sowie die
gasförmigen Verbrennungsprodukte, auf ihrem übrigen Wege durch den
Ofen bis zum Schornstein (resp. Rauchsammelkanal) eine Menge Wärme
an die noch ungebrannten Steine absetzen und dieselben bis zu einer
solchen Temperatur vorwärmen und erhitzen, dass nur eine kurze
Brennzeit und eine verhältnissmässig geringe Menge Brennmaterial
erforderlich ist, um sie vollständig gar zu brennen.
Da nun die der offenen Thür zunächst stehenden Steine am meisten
abgekühlt, also zum Herausziehen tauglich sein werden, so kann man sie
durch frische ungebrannte ersetzen; der Abschluss des Ofens mittelst
das Schiebers kann vor der nächsten Thür hinter den frisch eingesetzten
Steinen erfolgen, diese Thür kann geöffnet, die vorhergehende
geschlossen werden, und ebenso der nächste Rauchkanal geöffnet, der
geöffnet gewesene geschlossen und das Feuer vorwärts geschoben werden.
Durch stetige Wiederholung dieses Vorgangs macht das Feuer
wiederkehrend die Runde im Ofen, wie auch gleichzeitig das Ausziehen
und Einsetzen der Steine ringsum ohne Unterbrechung stattfindet; um
diese letzten beiden Manipulationen gleichzeitig vornehmen zu können,
stehen die =zwei= ersten Thüren, die eine für das Ausziehen, die andere
für des Einsetzen, zu gleicher Zeit offen.
[Sidenote: Feldziegeleien.]
Im Gegensatze zu den ständigen Ziegelhütten unterscheidet man die
=Feldziegeleien=, die besonders in Gegenden am Platze sind, wo in Folge
der Entfernung von Ziegeleien die Herbeischaffung von Ziegeln grossen
Kostenaufwand verursachen würde, vorausgesetzt, dass in geringer
Entfernung von dem Ort, wo die Bauten ausgeführt werden sollen, sich ein
passender Ziegelthon findet. Die durch den Feldbrand hergestellten Ziegel
heissen =Feldziegel= oder =Feldsteine=. Das Verfahren beim Feldbrennen
ist verschieden, je nachdem man mit Torf, Holz oder Steinkohle feuert.
Benutzt man Torf oder Holz als Brennmaterial, so formt man aus den zu
backenden Steinen in derselben Weise, wie sie in einen Ofen eingesetzt
werden würden, einen Haufen oder Meiler, bringt auch mehrere Feuerkanäle
darin an und bekleidet den bis zu 50,000 Steine fassenden Meiler mit
einer dünnen Lage Lehm und noch von der Windseite mit beweglichen
Strohhorden. Das Einschüren geschieht hier in den Heizkanälen, die
Feuergase gehen durch die Ziegelmasse hindurch und finden endlich in der
Decke ihren Ausweg. Es ist bei diesem Verfahren unvermeidlich, dass die
Temperatur in den inneren Theilen des Meilers weit höher steigt, als in
den der Lehmschicht zunächst liegenden Theilen. Soll dagegen Steinkohle
als Brennmaterial dienen, so legt man die Heizkanäle enger als bei
Torffeuerung an, da sie nur zur Entzündung der Steinkohlen dienen sollen,
und füllt sie mit Steinkohle. Auf jede Schicht der eingesetzten
Backsteine kommt eine Lage zerkleinerte Steinkohle, darauf die nächste
Steinschicht, dann wieder Steinkohlen u. s. f.; der Meiler wird auch hier
mit einer Schicht Lehm bedeckt, in welcher man einige Luftlöcher
anbringt, um das Brennen reguliren zu können. Die in den Feuerkanälen
befindlichen Steinkohlen werden angezündet, von wo aus das Feuer sich
nach und nach über den ganzen Meiler erstreckt. Die sich entwickelnde
Hitze ist hinreichend, um die Backsteine in allen Theilen des Ofens gar
zu brennen. Während des Verbrennens der Steinkohlenlagen sinkt der Meiler
zusammen, was jedoch bei der geringen Dicke dieser Lagen von keinem
Nachtheil ist.
[Sidenote: Die holländischen Klinker.]
Die holländischen Klinker oder Klinkerte sind sehr scharf, bis zur
halben Verglasung gebrannte Backsteine, die sich von den gewöhnlichen
durch glasigen Bruch, grünliche oder dunkelbraune Farbe und die
Eigenschaft, kein Wasser zu absorbiren, unterscheiden.
[Sidenote: Dachziegel und Fliessen.]
Zur Fabrikation der =Dachziegel= bedarf man eines besseren und
sorgfältiger zubereiteten Thones als zur Herstellung der Mauerziegel.
Während man bei den letzteren das Material durch blosses Treten
vorbereitet, wendet man bei den Dachziegeln gewöhnlich die Thonmühle
an. In Bezug auf das Streichen der Masse ist kaum etwas zu erwähnen. In
der Regel brennt man sie gleichzeitig mit den Mauersteinen, wobei
erstere den obern Theil des Ofens einnehmen müssen, da sie ihrer
geringeren Dicke wegen zum Backen keiner so hohen Temperatur bedürfen
als die Backsteine. Will man den Ziegeln eine ins Graue gehende Farbe
ertheilen, so feuert man, wenn der Brennofen in der grössten Glut steht
und man glaubt, dass er in einigen Stunden ausgenommen werden muss,
Erlenzweige mit ihrem Laub, so grün und feucht, wie sie vom Baume
kommen, ein, und hört mit dem Torffeuer auf; zugleich werden die
Schürlöcher geschlossen. Der entstehende Rauch bildet in der porösen
Ziegelmasse einen Absatz von Kohle, was die Ursache der Graufärbung
ist; vielleicht wird auch das in der Masse enthaltene Eisenoxyd zu
schwarzem Oxyd-Oxydul reducirt. Die Fabrikation der =Fliessen=
(Pflasterziegel oder Plattziegel) stimmt im Wesentlichen mit der der
Dachziegel überein; man giebt ihnen durch Dämpfen mit grünem Erlenholz
häufig einen angenehmen grauen Thon; die Fliessen sind von viereckiger
oder sechseckiger Gestalt und zum Auspflastern der Fussböden in Küchen,
Vorplätzen, Kellern u. s. w. bestimmt. Von den Dachziegeln sind
folgende Sorten gebräuchlich: a) die =Biberschwänze=, platte, auf der
einen schmalen platten Seite mit einer Nase versehene Dachziegel, die
mit Hülfe der Nasen nebeneinander auf die Latten aufgehängt werden und
auf diese Weise die platte Fläche des Daches bilden. Man theilt sie in
ganze oder halbe, je nachdem sie volle gewöhnliche Breite oder die
Hälfte derselben haben; b) die =Blendsteine= unterscheiden sich von den
Biberschwänzen dadurch, dass sie keine Nase haben, mittelst welcher sie
aufgetragen werden können, sondern mit Löchern zum Aufnageln versehen
sind; c) die =Kaff=- oder =Kappziegel=, welche die Stelle der
sogenannten Kappfenster vertreten und Licht und Luft auf den Boden des
Hauses leiten sollen, sind von den Biberschwänzen dadurch
unterschieden, dass sie bei gleicher Länge dreimal so breit sind und in
der Mitte eine Ausbauchung mit einer Oeffnung besitzen; d) die
gegenwärtig nicht mehr gangbaren =Passziegel= (Pfannenziegel oder
Schlussziegel) besitzen die Gestalt eines liegenden [S liegend]; der
abwärts gehende Theil eines solchen Ziegels greift immer in den
aufwärts gehenden des folgenden. Ein mit solchen Ziegeln bedecktes Dach
schliesst zwar vollständig, beschwert aber auch das Gebäude zu sehr; e)
die =Hohlziegel=, von der Gestalt eines halben hohlen abgekürzten
Kegels oder eines halben hohlen Cylinders, werden in =Forstziegel= und
in =Kehlziegel= unterschieden. Sonst wurden erstere zur Bedeckung
ganzer Dächer gebraucht, gegenwärtig benutzt man sie nur noch zum
Eindecken der Forsten oder Firste.
[Sidenote: Hohlziegel.]
Die Anwendung von =hohlen Backsteinen= (Hohlziegeln) stammt aus den
ältesten Zeiten. Die sogenannten Topfgewölbe sind in der That weiter
nichts als Mauerwerk aus hohlen Steinen, um das Gewicht des
auszuführenden Mauerkörpers geringer zu machen und dadurch den Druck auf
die Theile des Bauwerkes, welche ihn zu tragen haben, zu vermindern. Die
Töpfe sind 21-24 Centimeter hoch, 9-12 Centimeter im Durchmesser, in der
Mitte hohl und hartgebrannt. Durch die Einführung der Drainpressen hat
man nun Gelegenheit, die Topfform zu verlassen und Ziegelsteine zu
fabriciren, welche mit den Vortheilen des gewöhnlichen Formates die
Vorzüge der Töpfe vereinigen. Es werden auf Drainpressen durch geeignete
Formen Steine hergestellt, welche die viereckige Gestalt und Grösse
unserer gewöhnlichen Mauersteine haben und ihrer Länge nach von
Oeffnungen durchlaufen werden. Für einzelne Anwendungen fabricirt man
Steine, bei denen die Oeffnungen die Steine nicht nach der Länge, sondern
nach der Quere durchlaufen.
Derartige Hohlziegel zeigen, mit gewöhnlichen Backsteinen verglichen,
manche Vortheile, deren hauptsächlichste folgende sind: 1) man braucht
zu ihrer Fabrikation nur etwa 60-70 Proc. des Materials; 2) sie lassen
sich viel rascher fabriciren, da sie mit Hülfe der Presse dargestellt
werden; 3) sie trocknen schneller und gleichförmiger, weil das
Austrocknen auch von innen geschieht; 4) sie erfordern zum Backen eine
weit niedrigere Temperatur, sodass man 20-30 Proc. Brennmaterial
erspart; 5) der Transport der Steine wird natürlich ein billigerer; die
Mauern trocknen leichter und schneller aus. Fig. 175 zeigt eine sehr
gebräuchliche Art von Hohlziegeln, Fig. 176 eine andere Modification
derselben.
[Illustration: Fig. 175.]
[Illustration: Fig. 176.]
[Sidenote: Leichte oder schwimmende Ziegelsteine.]
Die sogenannten =leichten Ziegelsteine= (poröse Backsteine,
Schwammsteine), welche auf dem Wasser schwimmen, waren schon den Alten
bekannt. =Posidonius= und nach ihm =Strabo= sprechen von einer in
Spanien vorkommenden thonartigen Erde, die man als Polirmittel des
Silbers brauche und aus welcher man dort Bausteine forme, die auf dem
Wasser schwimmen. Aehnliches geschehe auf einer Insel des Tyrrhenischen
Meeres und auf mehreren Punkten in Asien. =Vitruvius Pollio= hat sich
über diese Steine als ein wegen seiner Leichtigkeit zum Bauen ganz
besonders sich eignendes Material geäussert und auch =Plinius= hat
Steine aus dieser bimssteinähnlichen, aber plastischen Masse als einen
Gegenstand von grosser Wichtigkeit erwähnt. Diese Thatsachen blieben
Jahrtausende lang fast ganz unbeachtet, weil das Material sich nur
spärlich und vereinzelt fand, bis im Jahre 1791 der Italiener =Giovane
Fabroni= aus einer als Bergmehl bezeichneten Kieselerde, die sich bei
Santafiora in Toscana findet, schwimmende Ziegelsteine herzustellen
lehrte, welche sich gut mit Mörtel verbanden und der Erweichung durch
Wasser vollständig widerstanden; diese Steine leiteten die Wärme so
gering, dass man ein Ende derselben in der Hand halten konnte, während
das andere rothglühend war. =Fabroni= machte auf einem alten Fahrzeuge
das Experiment, eine viereckige Kammer aus solchen Steinen zu wölben
und mit Schiesspulver auszufüllen. Das mit Holz bedeckte Schiff brannte
vollständig ab, und als der Boden der Pulverkammer weggebrannt war,
versank es ohne Entzündung des Pulvers. Zu derselben Zeit entdeckte
auch =Faujes= bei Coiron in Frankreich eine Art Bergmehl, die in ihren
Eigenschaften mit dem aus Toscana völlig übereinstimmte, aber erst im
Jahre 1832 durch die Bemühungen des Grafen =de Nantes= und des
Bergwerkdirectors =Fournet= in Lyon Anwendung fand. Letzterer hob die
Wichtigkeit dieser Steine für die Marine hervor. Die Pulverkammer, die
Küche, die Herde der Dampfmaschinen, die Orte, wo Spirituosen
aufbewahrt werden, lassen sich dadurch sicher machen. Ebenso wichtig
sind diese Steine für die Gewölbe der Schmelzöfen und überhaupt für
alle Oefen, in welchen bedeutende Hitze erzeugt wird, da diese Steine
nicht schmelzen und sich nur wenig zusammenziehen. Früher hielt man das
zur Fabrikation der schwimmenden Ziegelsteine geeignete Bergmehl
allgemein für eine unorganische Substanz und sein Auffinden für einen
zufälligen Umstand, weshalb denn seine technische Benutzung sich wenig
verbreiten konnte. =Kützing= hat jedoch nachgewiesen, dass diese
Erdarten ihre Eigenthümlichkeiten dem Umstande verdanken, dass sie
Zusammenhäufungen von Kieselpanzern von Infusorien sind und sich auch
in Deutschland ziemlich häufig finden. Während ein gewöhnlicher
Ziegelstein 2,70 Kilogr. wiegt, ist des Gewicht eines aus Berliner
Infusorienthon dargestellten gleichgrossen Steines nur 0,45 Kilogr. Mit
Wachs überzogene Stücke schwimmen wie Kork auf dem Wasser. Das stärkste
Porcellanofenfeuer schmelzt sie nicht und verkürzt sie wenig. Durch
Zusatz von etwas Thon oder Lehm wird die Festigkeit den gewöhnlichen
Mauersteinen gleich. -- Man macht die porösen Backsteine gegenwärtig
auch häufig aus gewöhnlichem Ziegelthon unter Zusatz von Kohlenpulver,
Sägespänen, Lohe, Torf, Moorerde u. s. w. Derartige Steine, =Lohsteine=
oder =Schwammsteine=, wurden übrigens schon im 14. oder 15. Jahrhundert
dargestellt, so trifft man z. B. in Nürnberg in alten Gebäuden die
Schornsteine mit solchen leichten Ziegelsteinen aufgeführt, bei denen
der Thon mit Lohe oder Spreu versetzt war. Seit einigen Jahren stellt
man zu Kolbermoor (in Südbayern) unter dem Namen =Tuffziegel= leichte
Backsteine aus einem Gemenge von Torf und sandhaltigem Lehm dar.
[Sidenote: Feuerfeste Steine.]
Die =feuerfesten Steine= oder =Charmottesteine= werden anstatt der
gewöhnlichen Backsteine zur Construction aller solchen Feueranlagen
angewendet, wo diese schmelzen würden. Man stellt dieselben aus einem
feuerbeständigen, an Kiesel- und Thonerde reichen, aber an Kalk,
Eisenoxydul und Alkalien armen Thonerde her. Um dessen Strengflüssigkeit
zu steigern und das Schwinden und Rissigwerden beim Brennen zu
verhindern, mischt man den Thon mit schon gebranntem Thon (Charmotte),
Sand, Kohle, Koks u. s. w. Bei der Fabrikation feuerfester Steine ist zu
berücksichtigen, dass es hauptsächlich zweierlei Dinge sind, welche auf
Erweichung und Schmelzung eines dem Feuer ausgesetzten feuerfesten
Steines hinwirken: ein hoher Hitzgrad an sich, dann ein gleichzeitiger
Angriff von Agentien, die wie Flugasche, alkalische Dämpfe, schmelzende
Alkalien und Metalloxyde (besonders Eisenoxydul) als Flussmittel wirken.
Daraus folgen für die Darstellung zweierlei Gesichtspunkte, im letztern
Falle dürfen nur feuerfeste Thone Bestandtheile sein, im ersten Falle
sind kieselige Zusätze zulässig. Ausserdem müssen die feuerfesten Steine
starken Abwechselungen der Temperatur widerstehen und hinreichend fest
sein, um einen starken Druck auszuhalten.
Man fertigt aus der Masse für feuerfeste Steine nicht nur Steine,
sondern auch Futter für Oefen in Kreissegmenten, Platten, Kapseln für
Porcellan und Steingut, Muffeln für das Einbrennen von Porcellanfarben,
Beschläge in Fabriköfen, Röhren zum Ausfüttern von Schornsteinen (als
Schutz gegen Feuersgefahr), Gasretorten, Kaminsimse, Badewannen,
Blumengefässe, Abtrittsröhren, Waterclosets, Viehtröge, hohle Platten
zur Herstellung von Isolirschichten gegen aufsteigende Feuchtigkeit bei
Bauten u. s. w. Einige Analysen von feuerfesten Steinen ergaben:
1. 2. 3. 4. 5.
Kieselerde 63,09 88,1 88,43 69,3 77,6
Thonerde 29,09 4,5 6,90 29,5 19,0
Kalk 0,42 1,2 3,40 -- --
Magnesia 0,66 -- -- -- 2,8
Eisenoxyd 2,88 6,1 1,50 2,0 0,3
Kali 1,92 -- -- -- --
Natron 0,31 -- -- -- --
Titansäure 2,21 -- -- -- --
---------------------------------------
100,00 100,0 100,00 100,0 100,0
1. Thon von Dowlais, 2. Steine aus den Kupferschmelzöfen in Wales, 3.
in Pembroke, 4. zu Hochöfen, 5. zu Flammenöfen. Die =Dinasteine=
(_Dina-Bricks_), die man aus England (das Material ist von dem
Dinafelsen im Vale of Neath in Glamorganshire) bezieht, aber auch in
Deutschland von vortrefflicher Qualität herstellt, bestehen aus fast
reinem Quarzsand und 1 Proc. Kalk, gehören mithin nicht in die
Kategorie der feuerfesten Thonwaaren.
[Sidenote: Thonröhren.]
Die =Thonröhren= dienen theils als Wasserleitungsröhren, theils zur
Anlage unterirdischer Wasserabzüge auf nassen Grundstücken (die
sogenannten =Drains=, drains, _underdrains_). Die in letzter Hinsicht
angewendeten Röhren heissen =Drainröhren= (tuyaux de drainage,
_drains-tiles_. Gewöhnlicher Ziegelthon lässt sich zur Fabrikation der
Drainröhren verwenden, doch muss er besonders sorgfältig zubereitet
werden. Man muss den Thon schon vor Winter auswerfen, gut durcharbeiten
und von allen Klumpen, Steinen und anderen fremden Stoffen befreien.
Bei gutem Thon genügt ein mit Schlämmen verbundenes tüchtiges
Durchkneten mit Händen und Füssen; in neuerer Zeit und namentlich beim
grossen Betriebe wendet man hierzu jedoch häufiger die
Thonschneidemaschine an. Einfacher und wohlfeiler als die Maschine ist
das =Clayton='sche =Sieb=, eine mit runden Löchern versehene eiserne
Platte, die in jeder Drainröhrenmaschine angebracht werden kann. Ehe
man zur Fabrikation der Röhren selbst schreitet, lässt man den Thon mit
Hülfe der Maschine durch das Clayton'sche Sieb gehen. Die Herstellung
der Röhren geschieht auf den =Drainröhrenpressen=, deren Construction
leicht zu verstehen ist. Wird Thonbrei aus einem damit gefüllten
Behälter, mittelst eines Stempels, durch eine kreisrunde Oeffnung
herausgepresst, in deren Mittelpunkt concentrisch ein etwas kleinerer
Pfropf feststehend angebracht ist, so erhält, dem ringförmigen
Durchgangsraume entsprechend, der hervortretende Thonkörper die Gestalt
einer Röhre. Die Bewegung des Stempels wird durch eine Schraube, durch
Räderwerk und Zahnstange, durch eine hydraulische Presse oder durch
Dampfdruck zuwegegebracht. Das Austreten der Thonröhren findet entweder
in horizontaler oder in verticaler Richtung (von oben nach unten)
statt. Letztere erfordert natürlich eine durch ihre Höhe unbequeme
Bauart der Maschine, eignet sich aber für Thonröhren von grösserer
Dimension, weil das weiche Rohr in horizontaler Lage durch sein eigenes
Gewicht sich plattdrückt. Unter den vielen Constructionen von
Drainröhrenpressen sind die von =Clayton=, =Williams=, =Whitehead= und
=Ainslie= die verbreitetsten.
[Sidenote: Schmelztiegel.]
Von den =Schmelztiegeln= verlangt man, dass sie einer hohen Temperatur
ohne Schmelzung oder Sinterung widerstehen; schroffe Temperaturwechsel
aushalten, ohne zu reissen; und der Einwirkung der Asche und in
gewissen Fällen auch Substanzen widerstehen, welche als Flussmittel
wirken z. B. Bleiglätte u. dergl. Sie sind, wenn man von den Tiegeln
aus Eisen und Platin absieht, meist aus Thon und Graphit, zuweilen aus
Kohle, Speckstein, Thonerde u. s. w. Unter ihnen sind die bekanntesten
die =hessischen=, die =Charmottetiegel=, die =Graphittiegel= und die
=englischen=. Die =hessischen= oder =Almeroder Tiegel= werden aus 1 Th.
Thon (von 71 Th. Kieselerde, 25 Th. Thonerde und 4 Th. Eisenoxyd) und
1/3-1/2 des Gewichtes Quarzsand angefertigt. Sie sind feuerfest,
vertragen ohne zu bersten schnellen Temperaturwechsel und sind zuweilen
bei chemischen Operationen anwendbar; zu manchen aber sind sie zu porös
und ihr Korn zu grob. Wegen ihres grossen Kieselgehaltes werden
dieselben auch von Alkalien, Bleioxyd und dergl. durchlöchert. Auch
eignen sie sich wegen ihres groben Kornes nicht zu Operationen, wo wie
z. B. bei dem Schmelzen edler Metalle die Produkte sorgfältig gesammelt
werden müssen. Die =Charmottetiegel= bestehen aus Thon, der mit
Quarzsand, Charmotte und ähnlichen Körpern versetzt ist. Die
=Graphittiegel=, Ipser oder Passauer Tiegel werden in Nürnberg (bei
=Caspar Gruber=), ferner in Hafnerzell bei Passau und auch zu Achenrain
in Tyrol aus 1 Th. feuerbeständigem Thone von Schildorf bei Passau und
3-4 Th. natürlichem Graphit angefertigt. In der englischen _Patent
Plumbago Crucible-Company_ zu Battersea bei London, so wie in den
Nürnberger Fabriken wendet man Ceylongraphit und feuerfesten Thon an.
Die Graphittiegel vertragen den grössten Temperaturwechsel und
schwinden höchst selten. Die =englischen Tiegel= werden in Stourbridge
aus 2 Th. Thon und 1 Th. Koks angefertigt. Tiegel, welche in ihrer
Masse Kohle enthalten, wirken reducirend auf die darin zu behandelnden
Oxyde, sie werden daher vorzugsweise zu Metallschmelzungen angewendet.
In neuerer Zeit wendet man zum Schmelzen der Metalle auch nicht selten
(wie beim Schmelzen und Feinen des Platins nach =Deville='s Methode)
=Kalk-= und =Kreidetiegel=, oder auch (beim Schmelzen von Eisen und
Stahl) nach =Caron= =Magnesiatiegel= an. Letztere aus Magnesia durch
Drücken in eine Form dargestellt, sind sehr dauerhaft und unschmelzbar.
=Gaudin= empfiehlt zu gleichem Zwecke Tiegel aus einem Gemenge von
Thonerde (aus Bauxit oder Kryolith) und Magnesia, die man mit dem Namen
=Spinelltiegel= bezeichnen könnte. Sehr beachtenswerth erscheinen auch
die von =Andouin= aus Bauxit (vergl. Seite 291) dargestellten
=Bauxittiegel=.
Der Kalk und das Kalkbrennen.
[Sidenote: Vom Kalk.]
Der =Kalk= (Calciumoxyd, CaO = 56) gehört in seiner Verbindung mit
Kohlensäure als Calciumcarbonat (kohlensaurer Kalk, CaCO_{3}) zu den in
der Natur am häufigsten vorkommenden Körpern. Diese Substanz findet sich
in allen drei Naturreichen, sie macht einen Bestandtheil der Knochen der
Wirbelthiere aus, sie bildet ferner die Hauptmasse der Schalen der
Mollusken (Austern, Muscheln), Strahlthiere und den kalkigen Ueberzug
vieler Wassergewächse, z. B. der aus der Gattung Chara. In der grössten
Menge kommt sie jedoch im Mineralreiche als körniger Kalk (Urkalk),
Marmor, Kalkspath, Arragonit, Kreide und Kalkstein vor. Technische
Anwendung finden im unveränderten Zustande von diesen Mineralien der
=Marmor= zu Bildhauerarbeiten und in den Fabriken künstlicher
Mineralwässer zum Entwickeln von Kohlensäure, der Kalkspath zum
Ausbringen der Metalle aus ihren Erzen auf Schmelzhütten, der
Doppelspath, eine Varietät des Kalkspathes, bei gewissen optischen
Instrumenten, die Kreide als Farbe- und Schreibmaterial, in der
Sodafabrikation, zur Darstellung von hydraulischem Mörtel und als Bau-
und Pflastermaterial. Der dichte Kalkstein, welcher nach seinem
geologischen Vorkommen als Uebergangskalk, Alpenkalk, Zechstein,
Liaskalk, Jurakalk, Muschelkalk, etc. unterschieden wird, ist häufig mit
Thon, Eisen- und anderen Metalloxyden gemischt und deshalb sehr
verschieden gefärbt. Der =lithographische Stein= ist ein gelblichweisser,
schiefriger Kalkstein, der zu Solenhofen und Pappenheim in Bayern
vorkommt, und wie es schon sein Name andeutet, zur Lithographie
angewendet wird. Ein mit organischen Substanzen -- wahrscheinlich
Rückständen zerstörter thierischer Organe -- gemengter Kalk ist der
=Stinkstein=, der beim Reiben oder Schlagen einen bituminösen Geruch
entwickelt. Er ist gewöhnlich von rauchgrauer Farbe. Die =Kreide= oder
erdiges Calciumcarbonat bildet ausgedehnte, mächtige Lager im nördlichen
Deutschland, in England, Dänemark und Frankreich. =Ehrenberg= hat
nachgewiesen, dass die Kreide aus kalkigen Infusorienpanzern besteht.
Hierher gehört ferner der =Mergelkalkstein=, welcher sich durch seinen
Gehalt an Thon auszeichnet. Mit Natriumcarbonat bildet das
Calciumcarbonat den =Gay-Lussac= (CaCO_{3} + Na_{2}CO_{3}), mit
Bariumcarbonat den =Baryto-Calcit= (CaCO_{3} + BaCO_{3}) und mit
Magnesiumcarbonat den =Bitterspath= oder Dolomit (CaCO_{3} + MgCO_{3});
im letzteren Mineral, dem Dolomit, kann der Magnesiagehalt so steigen,
dass 3 Moleküle desselben auf 1 Molekül Calciumcarbonat vorhanden sind.
[Sidenote: Eigenschaften.]
Das =Calciumcarbonat=, gleichviel in welcher Form, ist im reinen Wasser
nicht, wol aber im kohlensäurehaltigen löslich, indem sich
Calciumbicarbonat bildet. Wenn diese Lösung durch Verdunsten die Hälfte
ihrer Kohlensäure verliert, so setzt sich das nun unlöslich gewordene
Calciumcarbonat wieder ab und erhält, je nach der dabei annehmenden
Form, verschiedene Namen. Das sich absetzende Carbonat erscheint häufig
in den sogenannten Tropfsteinhöhlen in krystallinischen Zapfen
(=Stalactiten= und =Stalagmiten=). =Kalksinter= wird der krystallinisch
blättrige Ueberzug genannt, der als kalkige Incrustation vorkommende
=Kalktuff=. Wird Calciumcarbonat in einer verschlossenen Porcellanröhre
heftig und anhaltend erhitzt, so schmilzt dasselbe und erstarrt nach
dem Erkalten zu einer krystallinischen Masse von unverändertem
Carbonat. Erhitzt man aber Calciumcarbonat bei nicht abgeschlossener
Luft, so wird die Kohlensäure ausgetrieben und es bleibt =Aetzkalk=
(CaO) oder =gebrannter Kalk= zurück. 100 Th. Calciumcarbonat geben 56
Th. gebrannten Kalk. Das Volumen des Kalkes erleidet beim Brennen keine
Verminderung. Der gebrannte Kalk ist diejenige Form, unter der der Kalk
zu den meisten gewerblichen Zwecken geschickt ist.
[Sidenote: Brennen des Kalkes.]