Механизация производства кирпича

Похожие мельницы для размельчения применялись в 17 веке в керамических мастерских, однако в кирпичной промышленности их начали использовать только в конце 18 века. При помощи таких мельниц удавалось лучше замешивать глину, чем вручную. Однако, при этом оставалась нерешенной проблема мелких камешков и других загрязнений.

Формование кирпичей также было затяжной и тяжелой работой, которую можно было облегчить машиной. Еще до 1800 г. изобретатели старались разработать механические альтернативы. Первая известная машина для прессования кирпичей была создана в 1619 г. Это – британский патент Джона Этерингтона «для изготовления и формования глины для всех видов глиняных труб, кирпичей и камней для мощения». Точные данные по принципу работы этого сооружения не сохранились. Документы 1660 г. свидетельствуют также о разработке формовочной машины («формование полых изделий заливкой и медленным вращением формы», так назвал ее К. А. Гилмоур, писавший в 19 веке о машинном производстве обожжённых кирпичей). Она была создана производителем кирпичей Робертом Доуглассом из ирландского города Белфаст. При этом, очень мокрая, почти текучая глина заливалась в деревянные формы с отделениями, внутренняя сторона которых смазывалась свиным жиром. Сырцы высыхали в этих формах, потом их вынимали для обжига. Доугласс сообщал, что может изготовить таким образом «восемьдесят четыре обожжённых кирпича в день». Но это было значительно меньше того количества, которое в среднем изготовлялось вручную (ориентировочно 1000 шт. кирпичей в день). Вторым недостатком этой технологии являлось то, что требовалось большое количество форм. Кажется, что ни одна такая машина не нашла широкого распространения и, хотя в 19 веке и были разработаны подобные формовочные машины для влажной глины, они тоже не пользовались особым успехом. Поэтому большинство изобретателей сконцентрировали свои усилия на методах сушки или ленточного прессования.

Запатентованный Альфредом Холлсом в 1845 г. машинный пресс, к которому относилась также глинорезка с конским приводом.
Самым простым было – скопировать процесс ручного формования, сделав его машинным, т.е. изобрести машину, которая запрессовывала бы относительно твердую глину в форму. Но как заложить глину в форму, как вынуть кирпич-сырец из машины, заменить одну заготовку другой и затем вынуть кирпич-сырец? Один из первых патентов на такие машины был выдан в Соединенных Штатах, а именно, Дэвиду Риджуею за «улучшение производства кирпичей». Описание его машины не сохранилось, но она работала, скорее всего, так же, как и машина, заявленная год спустя Аполло Кингсли из Коннектикута, состоявшая из «мундштука, двигающегося вверх и вниз, и горизонтального стола, на котором одна за другой подавались под мундштук формы, в которые подавалась глина». Машина такого типа с восемью разными формами работала в 1819 г. в Вашингтоне, ОК, и производила в день 30 000 шт. кирпичей, которые, по утверждению, были такими сухими, что их можно было сразу обжигать. Если это соответствует действительности, то это была самая старая модель методики, названной позже ленточным прессованием. При этом глина замешивалась и потом подавалась под большим давлением в форму. В 19 веке было выдано много патентов на подобные машины, однако, только некоторым из них удавалось удовлетворительно решить основную проблему, заключавшуюся в том, чтобы прикладывалось достаточно давления на обе стороны заготовки. Чаще всего использовалась довольно влажная глина, имевшая приблизительно такую же консистенцию, как и глина для ручного формования. После прессования заготовки должны были достаточно долго просушиваться перед обжигом.

Множество патентов и довольно скромная информация из документов мастерских затрудняют точное воспроизведение разработки и успехов отдельных технологий. В период с 1820 по 1850 гг. только в Великобритании было выдано ни много, ни мало, целых 109 патентов. Около 1820 года стали использоваться машины для подпрессовки изготовленных вручную заготовок, чтобы улучшить их консистенцию, а в 30-е годы в Великобритании появились подпрессовочные машины, формующие заготовки по описанному методу.

Самый эффективный метод прессования кирпичей из относительно твердой глины был разработан в начале 19 века. В марте 1810 года в Великобритании Джоанну Джорджу Дегерлейну был выдан патент, его машина продавливала ленту влажной глины через форму, которая разрезалась потом на отдельные кирпичи. Патент на машину для экструдирования глины с отрезным приспособлением в виде туго натянутых струн получили в ноябре 1839 года маркиз фон Тведдале и Томас Энсли. Раньше глина обрезалась простыми ножами. Позднее стали применяться проволочные струны, натянутые на определенном расстоянии друг от друга и отрезавшие одновременно по нескольку кирпичей. Движение режущего приспособления должно было быть точно согласовано с постоянным движением глины, что представляло собой определенный вызов. При правильной установке из этого ленточного пресса выходили гладкие, одинаковые кирпичи, которые можно было класть с очень узкими швами. Многие архитекторы 19 века достойно ценили эту равномерность, другие жаловались на дефекты текстуры и характера, чем положительно отличались сформованные вручную английские кирпичи. Поэтому стали разрабатываться машины, создававшие искусственным образом структуру поверхности.

Кажется, что в Соединенных Штатах, где господствовал большой недостаток рабочей силы, машины для производства кирпичей быстрее завоевали свое место в жизни, чем в Европе, где рабочие сопротивлялись внедрению таких машин. До 1847 года в США было выдано 93 патента на машины для производства кирпичей. В 1828 году одна машина в Нью-Йорк-Сити производила, как утверждалось, 25 000 шт. кирпичей в день. Статистика 1890 показала, что 5828 фирм по производству кладочных и кровельных кирпичей инвестировали в Соединенных Штатах 18 миллионов долларов на приобретение машин. Англия и Европа сильно отставали, а в большинстве английских кирпичных заводов даже в начале 20 века кирпичи формовались вручную.