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Die Erfindung betrifft einen Trockner mit einer Förderanlage zum Fördern zu trocknender Platten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Mittels einer Förderanlage werden zu trocknende Platten, beispielsweise Gipskartonplatten, Furnierplatten, Holzfaser-, Mineralwoll-, Steinwoll- oder Glaswollplatten, durch einen Trockner hindurch befördert. Gipskartonplatten bestehen im Wesentlichen aus einem Gipskern, welcher flächen- und längsseitig mit Karton umhüllt ist. Ein ober- und ein unterseitig um den Gipskern angebrachter Kartonflächen (Ober- und Unterkarton) sind dabei miteinander verklebt.
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Aus
EP 1 232 371 B1 ist ein Trockner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Dieser Trockner weist in Etagen angeordnete Fördervorrichtungen auf, wobei jede Fördervorrichtung als Rollenbahn ausgebildet ist. Das Antriebssystem besteht aus einer Vielzahl endloser Ketten.
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Der Trockner besteht beispielsweise aus im Regelfall gleichlangen Trocknungskammern, Feldern oder Sektionen, welche sich im Trockner in ähnlicher oder gleicher Weise in Durchlaufrichtung der Platten wiederholen. Der Trockner ist ein Durchlauftrockner, den die Platten, insbesondere die Gipskartonplatten, nachdem sie ihn durchlaufen haben, als getrocknete Platten verlassen.
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Aus
DE 10 2009 059 822 B4 ist ein Trockner zum Trocknen von Platten bekannt, in dem die Platten in Etagen durch die Trocknungskammern geführt werden, wobei die Platten mittels Prallstrahlbelüftung mit Trocknungsluft in Kontakt gebracht werden und wobei die Prallstrahlbelüftung mittels querbelüfteter Düsenkästen gewährleistet wird.
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Im Niedertemperaturbereich, d. h., bei Temperaturen von 150° C oder weniger, insbesondere bei Temperaturen unter 100° C, werden Düsenkästen zur gezielten Prallstrahlbelüftung nicht benötigt, weil hier die Gefahr des ungleichmäßigen Trocknens nicht besteht und die Platten bei diesen Temperaturen durch eine ungleichmäßige Trocknung nicht beschädigt werden können. Aus diesem Grund ist der Einsatz von Düsenkästen in einem Niedertemperaturtrockner nicht erforderlich; es reicht aus, die zu trocknenden Platten in Längs- oder in Querrichtung mit warmer Luft zu belüften.
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Der Vorteil der Niedertemperaturtrocknung besteht darin, dass sie sich bevorzugt in Verbindung mit Wärmetauschern oder anderen Konzepten zur Nutzung der warmen Luft kombinieren lässt. Häufig wird Niedertemperaturtrocknung in Verbindung mit umwelt- bzw. energieschonenden Maßnahmen realisiert. Der Grund dafür ist, dass aufgrund der niedrigen Temperaturen niedrigkalorische Wärmequellen zur Energiegewinnung verwendet werden können. Beispiele dafür sind Solarkollektoren oder Prozessabluft anderer Anlagenteile, welche in diesem Bereich sehr effizient genutzt werden.
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Insbesondere Wandbauplatten sind für die Niedertemperaturtrocknung geeignet. Standardmäßig wird der Trockner bei dieser Anwendung querbelüftet. Flache Platten, beispielsweise Gipskartonplatten, werden waagrecht liegend getrocknet.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein kompaktes Beförderungssystem für einen Niedertemperaturtrockner zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie in Patentanspruch 1 angegeben.
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Wegen der um das Mehrfache verlängerten Trockenzeit der zu trocknenden Platten, insbesondere der Gipskartonplatten, wird durch die Erfindung ein System zum Trocknen der Gipskartonplatten geschaffen, durch das sich im Vergleich zum Stand der Technik eine größere Anzahl von Gipskartonplatten je Raumeinheit trocknen und transportieren lässt.
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Hierzu wird ein Antriebssystem geschaffen, dass angepasst ist an einen bei Niedertemperatur arbeitenden Trockner und an die hohe Anzahl von Platten, insbesondere Gipskartonplatten, die in dem Niedertemperaturtrockner gleichzeitig über eine hohe Anzahl von Etagen, beispielsweise vierzig bis zu sechzig Etagen, gleichzeitig verarbeitet werden.
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Durch den Einsatz einer hohen Anzahl von Etagen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem lässt sich eine längere Verweilzeit der Platten, insbesondere der Gipskartonplatten in einem Niedertemperaturtrockner bei gleicher Trocknerlänge wie bei einem Hochtemperaturtrockner realisieren.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den Zeichnungen.
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Von Vorteil ist eine Ausgestaltung des Trockners, in welchem im Falle einer einzigen Kette diese die Etagen des jeweiligen Feldes zickzackförmig oder mäanderförmig übergreift.
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Jede Kette ist mit wenigstens einem Antriebsmotor ausgestattet; im Falle einer großen Kettenlänge können zwei oder mehr Antriebsmotoren vorgesehen werden, wie es aus
EP 1 232 371 B1 bekannt ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden, wenn je Feld des Trockners eine Mehrzahl von Ketten vorhanden ist, jeweils zwei auf einer Etage nebeneinanderliegende Tragrollen durch eine einzige, die Etagen übergreifende Kette angetrieben.
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Vorzugsweise werden die Ketten je Feld - und darüber hinaus vorzugsweise über die gesamte Länge des Trockners elektronisch miteinander synchronisiert, beispielsweise über eine Funkverbindung, beispielsweise nach dem Master-Slave-Prinzip oder mittels eines Inkrementalgebers; vorzugsweise werden Motoren mit Frequenzumrichtern eingesetzt; alternativ werden die Ketten über eine Mutterkette gemeinsam angetrieben.
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Mit Vorteil wird vorgesehen, dass die Mutterkette über wenigstens einen Antriebsmotor angetrieben wird.
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Von Vorteil ist es darüber hinaus, wenn die Ketten über Kettengleitschienen geführt werden.
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Wenn der Trockner als Niedertemperaturtrockner bei Temperaturen unterhalb von 150° C eingesetzt wird, werden die Tragrollen über Wälzlager gelagert. Bei Hochtemperaturtrocknern erforderliche Gleitlager auf Graphitbasis werden nicht benötigt. Zudem haben Wälzlager niedrigere Reibungskoeffizienten als Gleitlager. Hierbei wird die Tragrolle vorzugsweise mit innenliegenden Wälzlagern gelagert. Dabei steht die Achse während des Betriebes still, und nur der Tragrollenmantel dreht sich zusammen mit dem Kettenrad. Alternativ dazu kann die Lagerung auch außerhalb der Tragrolle vorgenommen werden. In diesem Fall müssen Flanschlagereinheiten eingesetzt werden, und die Welle muss ebenfalls rotieren. Werden innenliegende Lager eingesetzt, muss eine durchgängige Achse verwendet werden. Eine andere Variante ist die Verwendung von Wellenzapfen an beiden Rollenenden. Hierbei sind die Lager beispielsweise außenliegend angeordnet. Es zeigt sich jedoch, dass die Fertigung von Tragrollen mit durchgängiger Achse einfacher ist. Der größere Materialaufwand der durchgängigen Achse fällt dabei kaum ins Gewicht. Daher werden erfindungsgemäß vorzugsweise Tragrollen mit durchgängiger Achse und innenliegender Lagerung eingesetzt.
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Vorzugsweise werden die Wälzlager als Kugellager, als Rillenkugellager oder als Nadelkranzlager ausgebildet.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn je Kette oder wenigstens je Mutterkette jeweils eine Kettenspannvorrichtung angeordnet ist.
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Vorzugsweise wird die Kettenspannvorrichtung hängend gelagert.
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Erfindungsgemäß wird somit ein Rollenförderer eingesetzt, da er sich sehr kompakt bauen lässt Dadurch ist eine horizontale Beförderung der zu trocknenden Platten mit Hilfe eines Rollenförderers unter Einsatz angetriebener Tragrollen geeignet.
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Es werden daher bevorzugt Tragrollen mit einem möglichst kleinen Durchmesser verwendet. Besonders bevorzugt sind Tragrollen mit innenliegenden Lagern und durchgängiger Achse, insbesondere mit einer Lagerung mit Rillenkugellagern.
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Um alle Tragrollen gleichmäßig zu drehen, muss die Kraft von einer zentralen Kraftquelle (Motor, etc.) auf alle Tragrollen übergeleitet werden. Der Kettenantrieb wird auf einer Seite der Tragrollen vorgenommen.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine seitliche Ansicht eines Feldes eines Trockners auf der Antriebsseite, wobei die Rollenförderer des Feldes durch eine einzige Kette angetrieben werden,
- 2 eine seitliche Ansicht eines Feldes eines Trockners auf der Antriebsseite, wobei die Rollenförderer des Feldes über eine Mehrzahl von Ketten angetrieben werden, die ihrerseits über eine Mutterkette angetrieben werden, . und
- 3 die Lagerung einer Tragrolle eines Rollenförderers im Längsschnitt.
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Zur Kettenführung werden erfindungsgemäß zwei Alternativen realisiert.
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In einer ersten Variante werden Tragrollen 1 (1) als Rollenförderer eines kompletten Feldes 2 eines Trockners jeweils durch eine einzige, alle Etagen des Feldes 2 übergreifende Kette 3 mittels eines Motors 4 angetrieben, der vorzugsweise ein Getriebemotor ist. Die Kette 3 wird zusätzlich über Umlenkräder 5 bis 8 geführt. Es ist vorzugsweise in jeder Kette 3 der Felder 3 eine Spannvorrichtung 9 vorhanden; eine Anordnung zur Schmierung der Kette 3 ist vorzugsweise ebenfalls vorgesehen. Die Etagen erstrecken sich jeweils oberhalb der auf gleicher Höhe sich befindenden Tragrollen 1.
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In einer zweiten Variante werden die Tragrollen 1 (2) eines Feldes 2 durch eine Mehrzahl von Ketten 10 angetrieben. Die Kraftübertragung erfolgt mittels einer Mutterkette 11 auf mehrere als Abtriebsketten fungierende Ketten 10. Dabei muss jede der Ketten 10 einzeln gespannt und geschmiert werden; es sind daher entsprechende (hier nicht dargestellte) Spann- und Schmiervorrichtungen vorgesehen. Die Mutterkette 11 wird zentral von einem einzigen Motor, beispielsweise einem (hier nicht dargestellten) Getriebemotor, angetrieben. Sowohl die Ketten 10 als auch die Mutterkette 11 werden durch Umlenkräder 5, 6; 12, 13 umgelenkt. Miteinander gekoppelte Kettenräderpaare 11a übertragen jeweils die Antriebskraft der Mutterkette 11 auf die Ketten 10.
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Bei der in 2 dargestellten Ausgestaltung ist die Mutterkette 11 entweder nur für einziges Feld des Trockners oder für eine Mehrzahl von Feldern einsetzbar und skalierbar. Das heißt, gegebenenfalls kann eine größere Mutterkette eingesetzt werden, welche die Abtriebsketten an mehreren Felder antreibt. In diesem Fall werden weniger Getriebemotoren je Trockner benötigt. Die Kettenkräfte in den Abtriebsketten und Umlenkkettenrädern sind verhältnismäßig niedrig
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Mit Vorteil werden in beiden Varianten gemäß 1 und 2 Kettengleitschienen eingesetzt, um die Ketten 3, 10, 11 in ihrer Spur zu halten.
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Um die Ketten 3, 10, 11 zu spannen, laufen diese beispielsweise jeweils über ein Kettenrad, das lose auf einer Achse gelagert ist, die in einem sich in senkrechter Richtung erstreckenden Langloch bewegbar ist, wobei durch ein an der Achse zu beiden Seiten des Kettenrades herabhängendes Gewicht die Kette 3, 10, 11 nachgespannt wird. Dabei kommt beispielsweise eine Spannvorrichtung zum Einsatz, wie sie beispielsweise in
EP 1 232 371 B1 bekannt ist und in
1 mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist.
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Jedes Feld des Niedrigtemperaturtrockners ist mit einem Stahlgerüst als Tragkonstruktion ausgestattet, die ebenfalls die Förderanlage trägt. Die Tragkonstruktion umfasst beispielsweise mehrere Stahlprofile als Hauptträger und als Nebenträger. Die Tragkonstruktion ist ihrerseits auf einem Fundament befestigt.
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Erfindungsgemäß ist im Falle eines Defekts, insbesondere einer Verstopfung des Trockners mit Gipskartonplatten, eine etagenweise Entnahme der Gipskartonplatten auf der Nichtantriebsseite des Trockners möglich.
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Vorzugsweise sind die Tragrollen innerhalb einer Etage eines Feldes des Trockners so gelagert, dass sie auf ihrer Antriebsseite ein Festlager und auf der Nichtantriebsseite ein Loslager aufweisen.
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Der erfindungsgemäße Rollenförderer besitzt beispielsweise vierzig Etagen, die beispielsweise eine Etagenabstand von bis zu 100 mm haben und für zwei nebeneinander geförderte Bahnen zu trocknender Platten ausgelegt sind, wobei aber auch in einem entsprechend breiter dimensionierten Trockner mehr Bahnen an Gipskartonplatten gleichzeitig nebeneinander transportiert werden können. Dadurch ergibt sich eine Mindesttrocknerlänge von beispielsweise 25 Feldern, die einer Länge von 60 m entsprechen, um die geforderte Produktionsleistung zu erreichen. Eine Etage des Rollenförderers besteht beispielsweise aus sieben angetriebenen Tragrollen in einer Ebene. Die Tragrollen haben beispielsweise einen Außendurchmesser von 60 mm; es wird auch nicht ausgeschlossen, dass zwischen angetriebenen Tragrollen auch nicht-angetriebene Tragrollen vorhanden sein können. Die Tragrollen haben eine die gesamte Breite der nebeneinander geförderten Platten überdeckende Breite und weisen eine durchgängige Achse und innenliegende Lager auf. Außerdem wird vorzugsweise mittig eine Achsabstützung eingesetzt.
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Alle Etagen sind in einer Fest- / Loslager-Konstruktion an dafür vorgesehenen Trägern befestigt. Als Träger auf der Antriebsseite werden Senkrechtträger verwendet, welche aus gekanteten Blechen bestehen. Diese sind über zwei weitere Bleche an den Hauptträgern des Gerüstes befestigt. In den Senkrechtträgern sind Aussparungen in Form von Schlüssellöchern (Festlager) vorgesehen. Auf der Nichtantriebsseite werden etagenweise Längsträger eingesetzt, welche über Langlöcher an den Hauptträgern befestigt sind. In den Längsträgern sind Aussparungen vorgesehen, in welche die Achsen der Tragrollen eingelegt werden können (Loslager).
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Der Antrieb des Rollenförderers erfolgt beispielsweise mittels eines Stirnradgetriebemotors. Der Getriebemotor überträgt die Kraft an eine Mutterkette, welche die Kraft wiederum an beispielsweise zwei Abtriebsketten überträgt. Bei den Abtriebsketten handelt es sich um Ketten, welche beispielsweise jeweils drei oder vier Reihen von Tragrollen antreiben. Der Antrieb der Tragrollen erfolgt dabei tangential.
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In einer anderen Ausgestaltung werden mit einer Mutterkette die Antriebe mehrerer Felder angetrieben.
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Wie aus 3 ersichtlich, sind die Tragrollen 1 an ihren Enden mit Zapfen 14 versehen, die in Rollenträgern 15 drehbar gelagert sind. Auf der Antriebsseite befindet sich vor den Rollenträgern 15 auf den Zapfen 14 jeweils ein Kettenrad 16. Über diese Kettenräder 16 ist eine endlose Kette 3 derart geführt, dass sie gleichzeitig die Rollen 1 einer größeren Anzahl von Etagen antreibt. Hierfür ist die Kette 3 über zugehörige Kettenräder 16 in der Weise geführt, dass die Kette 3 beispielsweise mit einem Blech 17 und einer darauf fixierten Führungsschiene abgestützt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1232371 B1 [0003, 0016, 0034]
- DE 102009059822 B4 [0005]
