Dějiny cihly jsou dějinami lidstva – 4. díl: Od ruční výroby k automatizaci

Málokdo z nás si uvědomí, že tento stavební materiál prošel tisíciletým vývojem a zatěžkávací zkouškou času, kterou se nemůže jen tak něco pochlubit. Památky stavěné z tohoto materiálu stojí po tisíce let a jsou důkazem jeho kvality. A o čem je to řeč? Je to obyčejná cihla „uplácaná“ z hlíny, vysušená a vypálená (někdy i nevypálená), to je vše. Je to velice prosté, jednoduché a funkční. Dokonce splňuje téměř všechny požadavky, které od ní vyžadujeme a to i v dnešní přetechnizované a stále náročnější době. Zajímavé je sledovat postupnou mechanizaci a industrializaci výrobního postupu.

Ostatní díly seriálu:
8. díl: Cihly s podpisem
7. díl: Cihláři s českou tradicí
6. díl: Cihelna Hodonín má bohatou historii
5. díl: Cihelné bloky se stále zdokonalují
3. díl: Cihla a její postavení v novověku
2. díl: Středověk ve znamení cihly
1. díl: Od úsvitu dějin

Mechanizace při výrobě cihel přichází až v 19. století. Následující léta přinášejí největší změny ve výrobě cihel. Cihlářství se transformuje z ruční výroby do výroby průmyslové a cihla se používá k výstavbě prakticky všech typů staveb. 

Výroba cihel

Jeden z prvních strojů, který se k výrobě cihel začíná používat, je tzv. „pug mill,” zařízení k přípravě jílu před hnětením a tvarováním. Skládá se z barelu a vertikální nápravy umístěné v jeho středu, ze které vyčnívá několik řezacích nožů. Nápravou otáčí kůň, což způsobuje otáčení nožů uvnitř barelu a tím rozmixování jílu. Díky tomuto stroji je možné lépe rozbíjet jíl, než když se to dělalo ručně. Stále to ale neřeší problém s odstraňováním kamenů či ještě obtížnější problém s tvarováním cihel.

Roku 1819 však vzniká ve Washingtonu D.C. zařízení, kterému se toto daří. Má osm forem a vyrábí 30 tisíc cihel za den. Cihly z tohoto zařízení jsou navíc dostatečně suché, a tak se mohou rovnou vypalovat.

Nové typy pecí

Ačkoliv se proces výroby cihel neustále zdokonaluje, vypalování dlouho probíhá tradičním způsobem – pecemi, ve kterých je odvod kouře zajištěn pomocí větracích otvorů umístěných ve stropě. Problém těchto pecí je, že cihly umístěné dole, kde je největší žár, jsou příliš horké a přepálené, zatímco cihly nahoře jsou nedopálené.

Teprve v polovině 19. století se začínají objevovat patenty pro nové a více účinné typy pecí. Jednou z nich je pec kruhová, která řeší výše uvedený problém vedením horkého vzduchu v horní části pece a odváděním odpadních plynů částí dolní skrz sérii mříží v podlaze. Od ostatních pecí se tyto pece vyznačují vysokým komínem, díky kterému efektivně odvádějí plyny a tím prakticky zamezují výskytům požárů. Velký vliv má v těchto pecích množství proudícího vzduchu, a tak musí cihlář opatrně regulovat plyn vycházející z komínů, množství paliva a vzduch, který udržuje správnou teplotu uvnitř pece.

Metody vypalování jsou ve všech typech těchto pecí podobné. Cihly se do pece umísťují v době, kdy je pec vychladlá. Následně se postupně zahřívají, a když žár dosáhne požadované teploty, probíhá několik dní proces vypalování. Poté pec pomalu chladne a teplota se snižuje. Následně se cihly odebírají a celý cyklus trvající několik týdnů začíná znovu.

Hoffmannova pec

Hoffmannova pec, která se poprvé objevila roku 1850 v Německu, nabízí kontinuální vypalování 24 hodin denně, 365 dní v roce, v některých případech po dobu až 50 let.

Tento typ pece je kruhového tvaru a obsahuje několik segmentů, kdy každý segment má své vlastní dveře. Tyto úseky jsou obvykle zamýšleny jako komory, které mezi sebou nemají žádné zdi. Jsou to jednoduše plochy, jejichž plnění či vyprazdňování probíhá skrz jednotlivé dveře, kdykoliv jsou cihly ve většině těchto komor. Po celý proces vypalování zůstávají cihly vždy ve stejných komorách, zatímco se oheň konstantě pohybuje kolem pece. Když v jedné komoře probíhá proces vypalování, v komoře na druhé straně se dokončuje proces chladnutí nebo právě začíná zahřívání. Plyny z teplých komor pak jsou do ostatních místností rozváděny pomocí systému potrubí, které je opatřeno ventily. Palivo se lije skrz průduchy ve střechách jednotlivých komor.

Oválné Hoffmannovy pece jsou stále limitovány kapacitou. Proto se po roce 1870 prodlužují do oválného tvaru a tím umožňují výrobu obrovského množství cihel. Výsledkem však je nemožnost výroby malého množství cihel a cihel různých tvarů či rozměrů.

Přichází 20. století

Ačkoliv se změn ve výrobě cihel událo v 19. století opravdu hodně, ve 20. století jsou ještě pozoruhodnější. Na začátku 20. století se většina cihel v Evropě a Americe ještě stále vyrábí ručně, ale na konci tohoto století tomu tak již není. Proces výroby se stává velmi sofistikovaný a automatizovaný.

Velké změny zaznamenává již proces těžení jílu, ve kterém se stále více využívají stroje jako buldozery, dumpery či rypadla. Přeprava materiálu do továren je pomocí velkých stavebních plošin, nadzemních lanovek, systémů železnic či pásových dopravníků.

Po vytěžení se většinou nechává jíl na hromadách a následně se poctivě mixuje. Pokud to je vyžadováno, přemísťuje se následně pomocí pásů a dopravníků do třídících a mlecích strojů. Největší vývoj v této oblasti je ve změně zdroje energie, kdy páru nahrazuje nejprve spalovací motor a poté elektřina.

Lisovací stroje zůstávají podobné strojům z 19. století, ale jsou obohaceny o spousty drobných vylepšení a funkcí pro zvýšení bezpečnosti provozu. Hlavní vylepšení vznikají po roce 1970, kdy elektronika umožňuje stále komplikovanější řídící zařízení. V posledních dekádách 20. století se rovněž zavádí počítačové kontrolní systémy, které mají velký dopad na skládání cihel v továrně. Manipulace probíhá stále častěji za pomoci strojů.

Možná největší změny se ve 20. století odehrávají v samotných cihelnách. Zatímco na začátku století se cihelny typicky skládají z několika budov, kde v každé budově probíhá určitý provoz: třídění, lisování, vysušovací komory a konečně pece. Na konci století se všechny tyto procesy odehrávají již pod jednou střechou, ve které se neustále kontroluje prostředí.

Mění se i pece, kde kruhovou pec nahrazuje pec tunelová, umožňující ještě větší objem výroby. Novým palivem se stává plyn. Cihly touto pecí, ve které probíhá proces vypalování uprostřed, pomalu projíždí v jednotlivých vozících. Na začátku tunelu se postupně ohřívají a uprostřed se za pomocí žárů z plynových trysek vypalují. Následně pomalu chladnou a vyjíždějí ven.

Text: Jiří Kučera, šéfredaktor časopisu Stavitel