DE1946696A1 - Verfahren und Einrichtung fuer beschleunigte Trocknung von Gipsplatten - Google Patents
Verfahren und Einrichtung fuer beschleunigte Trocknung von GipsplattenInfo
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- F26—DRYING
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- F26B21/004—Nozzle assemblies; Air knives; Air distributors; Blow boxes
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Description
1946695
MOORE DRY KILN GOMPAHY OF OREGON
ITORIH PORTLAHD, OREQOIT 97 043, V.ST.A»
ITORIH PORTLAHD, OREQOIT 97 043, V.ST.A»
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung
für beschleunigtes Trocknen von Gipsplatten und gleichartigen Mineralprodfbkten, bei denen ein Feuchtigkeitsüberschuß
entfernt wird von einem sich bewegenden Band eines nassen, gefertigten Materials mittels kontrollierter Anwendung eines erwärmten
luftmediums. Insbesondere benutzt die Erfindung eine
isolierte Trocknungskammer, die eine Vielzahl von Gebläsedüsen aufweist, die eine luft mit hoher Temperatur bei extrem hoher
Geschwindigkeit so ausrichten, daß sie unter rechten Winkeln auf die Ober- und Unterseiten des sich bewegenden waagerechten
Bandes der Gipsplatten auftrifft» Indem die beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung, die hier offenbart ist, sich auf die Trocknung von Gipsplatten bezieht, wobei eine Schicht, ausgebildet
aus nassem Gips und einem zusammengesetzten Bindemittel zuerst innerhalb einer Papierumhüllung geschichtet und
dann getrocknet wird, ist es verständlich, daß diese lehren auch bei einer beschleunigten Behandlung von Mineraltafeln
oder anderen gleichartigen Materialien, beispielsweise Kalk, Paris-Mörtel, Ton, Asbest usw« Anwendung finden können, wobei
sie zusammen mit geeigneten Bindern, die für eine Festigkeit und Stabilität zugefügt werden, in Bänder oder Platten ausge-
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formt werden und dann einer Trocknung oder Wärmenaclibehandlung
ausgesetzt werden·
Eine Gipsplatte, oftmals als Wandplatte bezeichnet, umfaßt eine Schicht aus Gips und Bindematerial, die, während sie naß
ist, zuerst von einer Papierabdeckung umhüllt wird und hernach getrocknet wird, um das Endprodukt zu erzielen. Die große
Masse der Gips- oder Wandtafel wird in 4 x 8 - Ifaßtafeln von
laufenden vier-Puß-breiten Bändern geschnitten, bei denen für Zwecke der Gebäudekonstruktion die seitlichen Kanten abgeschrägt
sind auf eine Schräge, die etwa 1-1/2 Zoll von den Kanten beginnt.
Herkömmlicherweise benutzen die Verfahren zum Trocknen von Gipstafelmaterial einfache oder Mehretagensysteme, in denen
ein erwärmter Luftstrom durch die Trockenkammer in Längsrichtung umläuft, das heißt, parallel zur Richtung der Bewegung
des Gipsbandes oder der Gipsbänder durch das System. Bei diesen bekannten Systemen ist der Strömungsfluß an der Berührungsfläche
der Tafeln immer waagerecht und parallel zur Bandrichtung. Typischerweise umfassen solche Systeme verschiedene isolierte
Tempera tür zonen, wobei jede eine Region unterschiedlicher
Umgebungstemperaturen zur Entfernung eines !Feuchtigkeitsüberschusses
von dem Gipsprodukt bildet*
Aufgrund der großen Länge dieser früheren Systeme (20 - 45 m
Länge) zusammen mit den langen Luftstromzirkulierwig bahnen
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innerhalb der einzelnen Kammerzonen ist es sehr schwierig, in
dem sich ergebenden Produkt eine Gleichmäßigkeit an Feuchtigkeit zu erzielen. Insbesondere aufgrund der Länge der Luftstromfiguren
tritt ein beträchtlicher Temperaturabfall vom Punkt der Einlaßseite der Kammer, wo die erwärmte Luft eintritt,
zur Auslaßseite, wo die Luft austritt, auf.
Um die Größe der Trocknungssysteme zu verringern und den Trocknungsvorgang
zu beschleunigen, wurden Versuche gemacht, die Temperatur des Trocknungsmediums an der Eingangsseite der
Trocknungskammer etwas zu erhöhen, so daß der Luftstrom, obgleich er beträchtlich abgekühlt wird, nachdem er die Länge
der Kammer durchquert hat, noch ein genügendes Temperaturniveau für eine wirksame Trocknung aufweist. Jedoch hat die Anwendung
von stark erhitzter Luft an dem verhältnismäßig verengten Eingangsbereich der Trocknungskammer häufig einen Übertrocknungszustand
in den dünnen, abgeschrägten Kanten der Gipstafel erzeugt. Wenn auf der anderen Seite die Eingangstemperaturen verringert
werden, um eine schädliche Kantenerweiehung zu verhindern, wird oftmals der Mittelteil der Tafel unzulänglich getrocknet
und ein genügender Feuchtigkeitsüberschuß bleibt in dem feuchten Mittelteil, um die Tafel als Handelsprodukt unakzeptabel
erscheinen zu lassen. Die Beschränkung des Eingangstemperaturniveaus zusammen mit einer beträchtlichen Abkühlung,
die sich ergibt, wenn das trocknende Medium sich längs der Bahn durch die Trocknungskammer bewegt, machen es
erforderlich, daß das Gipstafelband entweder verhältnismäßig
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langsam durch den Trockner fortschreitet oder daß die Kammer sehr lang ist, damit die Yerweilzeit des Gipses darin angemessen ist für eine genügende Trocknung, die erzielt werden
soll. Um somit annehmbar hohe Produktionsgeschwindigkeiten zu erzielen (0,5 m/Seik,), ist es bei herkömmlichen Systemen bei
einer Trocknungskammer notwendig, die typischerweise drei oder mehr separate Luftstromlängszonen umfaßt, daß sie sich 110 m
oder mehr erstreckt.
Aufgrund der kritischen Umstände, die beim Ausgleich der Trocknungsumgebung über die gesamte länge der Trocknungskammer
erforderlich sind, so daß die mittleren und die Endteile der Gipstafel auf einen gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet
werden, können die bestehenden Systeme normalerweise nicht eine konsistente Durchführung über eine fortgesetzte
beschleunigte Produktionsbahn, aufrechterhalten. Das Ergebnis
besteht darin, daß mit den bekannten Systemen ein beträchtlicher Teil der Gipstafelproduktion nicht verwertbar ist zu
Eonstruktionszwecken aufgrund der ungleichmäßigen Trocknung
und muß entweder als Abfall angesehen werden oder zerkleinert werden, um als Unterlegung zu dienen, um Transportlieferungen
zu schützen.
Aus den vorangegangenen Darlegungen ergibt sich, daß die Probleme hinsichtlich weicher Kanten und nasser Mittelteile, die
bei der Trocknung der Gipsplatten mittels bekannter Systeme auftreten, grundsätzlich auf dem schwerwiegenden Temperatur-
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gradienten beruhen, der durch die längsstrombahn des erhitzten
Luftmediums erzeugt wird, das sich parallel der Bewegung des Tafelmaterials durch die Trocknungskammer bewegt. Auch aufgrund
der verhältnismäßig geringen Lufttemperaturen und benutzten Geschwindigkeiten wird die Feuchtigkeit von der Tafel
sehr langsam entfernt, und daher ist eine Trocknungskammer von beträchtlicher Länge erforderlich, um eine angemessene Verweilzeit
des Materials in dem Trockner bei der Produktionsgeschwindigkeit zu erzielen.
Bei der neuartigen Gips-Trockner-Konstruktion der vorliegenden Erfindung wird eine schnellere und gleichmäßig kontrollierte
Entfernung der Feuchtigkeit von dem nassen Gipstafelband bewirkt durch die Anwendung einer Vielzahl von Hochgeschwindigkeits-Luftdüsen,
die über die Trocknungskammer im Abstand voneinander angeordnet sind und einen stark erhitzten Luftstrom
senkrecht auf die Flächen des Gipstafelbandes richten· Für eine entsprechende Produktionsgeschwindigkeit kann die Gesamtlänge
der Trockenkammer wesentlich verringert werden gegenüber herkömmlichen Konstruktionen aufgrund der wirksameren Feuchtigkeitsentfernung,
die durch die Düsentrocknungswirkung ermöglicht wird. Weiterhin sind die Umlaufbahnen für den erwärmten
Luftstrom in senkrechten Ebenen angeordnet anstatt parallel zur Längsrichtung der Tafelbewegung, wodurch sich eine
stark verringerte Bahnlänge für den Luftstrom ergibt und eine etwa konstante Temperaturumgebung über die gesamte Länge der
Trocknungszone·
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Die Strömungsdüsen sind so angeordnet, daß sie die Luft senkrecht
gegen die Ober- und Unterseite des sich bewegenden waagerechten Gipsbandes richten, und obgleich sie über die Trocknungskammer
verteilt sind, weisen sie an den Stellen der gegenüberliegenden Kantenbereiche des Bandes eine verringerte
Anzahl auf, um ein Übertrocknen dieser dünnen, kritischen Bereiche zu verhindern.
Allgemein offenbart die Erfindung einen kompakten, mehrschichtigen,
kontinuierlichen Gips trockner, der eine isolierte Mehrzonentrocknungskammer
umfaßt, in der ein erhitztes Lufttrocknungsmedium durch eine Vielzahl von versetzt angeordneten
Stromdüsen bei einer hohen Temperatur (150 - 550° C) und einer hohen Geschwindigkeit (12 - 50 m/Sek·) so leitet, daß es senkrecht
gegen die entsprechenden Hauptflächen eines sich bewegenden Gipsplattenbandes auf trifft« Nach dem Auf treffen auf
das Gipsband kehrt das trocknende Medium seitlich zur Richtung der Bewegung des Gipsmaterials um und zirkuliert dann in verhältnismäßig
kurzen geschlossenen Schlingen, die in Ebenen senkrecht zur Längsrichtung der Bandbewegung liegen. Die Strömungsdüsen,
obgleich sie über die gesamte Breite und Länge des durch die Kammer gehenden Gipsbandes verteilt sind, weisen in
•dem Mittelbereich des Bandes eine Verdichtung auf, um ein Übertrocknen der Kanten der Gipsplatten zu verhindern» Eine
gleichmäßige Geschwindigkeit und Temperatur an den Auftreffpunkten
des Trocknungsmediums auf dem Gipsband wird über die I-reite erreicht durch eine seitliche Abschrägung &sv ^trömungs-
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düsenluftkästen und durch eine wechselnde Richtung des seitlichen
Zirkulationsstromes in den aufeinanderfolgenden Trocknungszonen·
In einer hier "beschriebenen "beispielhaften Ausführungsform "besitzt
die Erfindung die 3Porm eines Mehrzonen, Achtdeck-Trockners,
wobei die acht Etagen des Gipstafelbandes durch die isolierte Trocknungskammer mittels eines waagerechten Rollenförderers
getrieben werden. Das Trocknungsluftmedium wird direkt erhitzt in den entsprechenden Zonen durch eine Vielzahl von
Gasbrennern auf verschiedene Temperaturen innerhalb des Bereichs von 150 - 550° C und zirkuliert durch entsprechende
Sätze von Gebläsen, die auf der Oberseite der Trocknungskammer montiert und so angeordnet sind, daß der Luftstrom in einer
Reihe von kurzen, geschlossenen Schleifen zirkuliert, die quer zur Richtung der Tafelbewegung angeordnet sind. Die Luftstromgeschwindigkeit
durch das Strömungsdüsensystem wird längs der Breite der Kammer gleichmäßig gehalten durch die Anwendung
von geneigten Luftbozen, und die Richtung des seitlichen Luftstromes wird in den aufeinanderfolgenden Zonen der Trocknungskammer
umgekehrt, als Mittel, um weiter irgendwelche Unregelmäßigkeiten oder Unebenheiten in dem Tafelfeuchtigkeitsgehalt
zu verringern»
Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren und eine Einrichtung für eine verbesserte
beschleunigte Trocknung von Gipsplatten und gleichartigen Mine-
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- 8 ralprodukten verfügbar zu machen.
Ein weiteres wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
in einem neuartigen Verfahren und einer Einrichtung zur Erzeugung getrockneter Gipsplatten, wobei eine gleichmäßigere
Trocknung und eine Feuchtigkeitsgehaltssteuerung erzielt werden
bei einem minimalen Übertrocknen der Kanten oder ein zu geringes Trocknen der Mittelteile des Materials.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Größe und Länge des kontinuierlichen Hochgesehwindigkeits-Gipstafeltrockners
beträchtlich zu verringern durch die Anwendung von erhitzten Luftströmen von Temperaturen und Geschwindigkeiten,
die wesentlich die bisher angewandten Werte überschreiten.
Es ist ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Trocknung der Gipstafel bewirkt wird durch die Anwendung von
Düsenluftströmen von hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur,
die direkt senkrecht zu den entsprechenden Hauptflächen
des sich bewegenden Bandmaterials gerichtet sind.
Ein anderes wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
ein erhitzter Luftstrom, der für die Trocknung des Gipstafelbandes
Verwendung findet, in geschlossenen Bahnen von verhältnismäßig kurzer Länge zirkuliert, wobei die Bahnen in Ebenen
angeordnet sind, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Band-
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- 9 "bewegung verlaufen.
Ein noch anderes wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in der Verfügbarmachung einer geneigten Konstruktion für die
seitlich angeordneten Strömungsdüsenluftkammernabschnitte,
mittels derer die erhitzten Luftströme bei einer gleichmäßigen Geschwindigkeit über die Breite des Gipsbandes gehalten v/erden.
Ein Hauptvorteil besteht darin, daß das kontinuierliche Hochgeschwindigkeits-Gipstafel-Trocknungssystem
der vorliegenden Erfindung Gipstafeln von hoher Qualität mit einem kontrollierten
und gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt übereinstimmend erzeugt ·
Die vorangegangenen sowie andere Ziele, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung sollen sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen ergeben» In den Zeichnungen zeigen:
Pig, 1 eine Teildraufsieht auf eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Trocknungsanlage, wobei ein Teil der länge der Trocknungskammer zu sehen ist;
Pig· 2 eine Vorderansicht der in Pig, 1 dargestellten
Trocknungskammer;
Pig· 3 eine Schnittansicht durch die Trocknungskammer längs der Linie 3-3 in Pig· 2;
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- ίο -
J1Ig* 4 eine vergrößerte Schnittansicht mit teilweise
weggebrochenen Teilen, um einen Abschnitt der in. Hg, 3 dargestellten Trocknungskammer zu veranschaulichen;
!"ig. 5 eine Draufsicht längs der Linie 5-5 in Pig· 41
die die Anordnung und Lage der Strömungsdüsen in einem der Luftkammer-Modulatorabschnitte der
Trocknungsanlage darstellt;
Pig, 6 eine vergrößerte Ansicht der Strömungsdüsenkon-. struktion und des Luftstromverlaufs am Punkt des
Auftreffens auf das Gipsband; und
Pig, 7 eine perspektivische Teilansicht in stark vergrössertem
Maßstab eines Teils eines Satzes der entsprechenden Luftkammer-Modularabschnitte, wobei
schematisch der Luftströmungsverlauf über die Fläche des Gipsbandes dargestellt ist«
In den Zeichnungen, insbesondere in den Pig· 1-4 ist eine
Gipstrockneranlage dargestellt, die gemäß der Lehre der vorliegenden
Erfindung konstruiert ist. Die Trockneranlage umfaßt
eine thermisch isolierte Kammer, allgemein mit 10 bezeichnet, die eine typische Ausführungsform von etwa 15 zwei Meter langen
Modularabschnitten ist, die allgemein gleich, sind den 7
Abschnitten, wie sie mit 12a··»12g bezeichnet sind, wobei eine
Gesamtlänge von etwa 30 m herauskommt» Der Arbeitsvorgang ist wie folgt· Das feuchte Gripstafelmaterial, nach dem eine vorbereitete
herkömmliche Trocknung durchgeführt wurde, wird in der
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Form eines Bandes von "bis zu 72 m Länge zu dem Kammereinlaß
auf der linken Seite in den Mg· 1 und 2 zugeführt. Das Material
bewegt sich horizontal durch die Kammer 10 nach rechts, wobei es in einem trockenen Zustand austritt, nachdem es
durch eine Anzahl -von in Reihe geschalteten Modularabschnitten 12a...12n gelangt ist.
Wie am besten die Querschnittansichten der Pig· 3 und 4 zeigen,
die einen typischen Modularkammerabschnitt 12f zeigen, ist die Trocknungskammer beispielsweise so gestaltet, daß acht Flächen
von Gipstafelbändern behandelt werden können, und die Kammer
ist genügend breit, um auf jeder Reihe zwei vier-Fuß-breite Bänder nahe aneinanderliegend zu führen, so daß insgesamt die
Trockneranlage eine Kapazität für ein gleichzeitiges Bearbeiten von 16 vier-Fuß-breiten Bändern von Gipstafelmaterial aufweist.
Jedes der Bänder 15 wird horizontal durch den Kern der Trocknungskammer 10 durch einen herkömmlichen Rollenförderer
18 hindurchgeführt, der durch zugeordnete, an der Seite montierte Kettenzahnräderanordnungen 19 von einem entsprechenden
Motor mit Transmissionen (nicht dargestellt) angetrieben wird. Der mehretagige Förderer 18 und der zugeordnete Antrieb 19
werden innerhalb des Kerns der Kammer durch ein kastenartiges Fachwerk getragen, das horizontale Teile 20, 21 und senkrechte
Stützen 23,24 umfaßt.
Die innere Schachtöffnung, durch die Etagen des Gipstafelbandes
vorgeschoben werden durch den Kammerabschnitt, umgibt ein
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C-förmiger Durchgang 30, der zusammen mit dem Kammer schacht
eine runde Bahn für eine geschlossene Zirkulation des Trocknungsmediums bildet. Die Strömungsbahn der Luft innerhalb des
Kammerabschnitts, wie sie schematisch durch die Pfeile in Figur 3 gezeigt ist, verläuft wie folgt« Zuerst wird die Luft
durch ein Turbogebläse 38 unter Druck gesetzt, das durch einen zugeordneten Motor 39 mit Riemenantrieb angetrieben wird· Dann
wird die Luft auf die geeignete Temperatur im Bereich von 150
bis 550° C durch einen Brenner 35 erhitzt, der mit Gas von einer Druckleitungsquelle (nicht gezeigt) über das Leitungsnetzwerk
36a·.»36h versorgt wird· Nach der Erwärmung wird die
Luft durch das Gebläse über der Kammer seitlich und dann nach unten in den linken senkrechten Abschnitt 30a des C-förmigen
Durchgangs gedrückt· Wie insbesondere aus den Pig· 4 und 5 zu entnehmen ist, geht dann die erwärmte Luft in die entsprechenden
Einlasse einer Vielzahl von seitlich sich erstreckenden
hohlen, rechtwinkligen Luftkammern 40, die den entsprechenden Etagen des Förderers 18 hinzugeordnet sind· Die erwärmte Luft
tritt dann von den Luftkammem mit hoher Geschwindigkeit durch eine Vielzahl von Strömungsdüsen 42 aus, die in versetzter Anordnung über die Ober- und Unterseite verteilt sind, (Wie Figur
4 zeigt, hat die entsprechende oberste und unterste Luftkammer in der Etagenanordnung nur Strömungsdüsen 42 auf einer
ihrer Flächen, während die dazwischen liegenden Luftkammern auf beiden Hauptflächen mit Düsen versehen sind«)
Wie schema tisch in den Fig· 6 und 7 dargestellt ist, tritt die
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erhitzte luft von einer einzelnen Strömungsdüse 42 mit holier Geschwindigkeit typischerweise mit 12-50 m/Sek# aus, um
rechtwinklig auf die waagerechte Fläche des sich bewegenden Gripsbandes 15 aufzutreffen. Die Düsenwirkung mit hoher Geschwindigkeit
und hoher !Temperatur erzeugt eine wirkungsvolle und schnelle Trocknung des feuchten Gipstafelmaterials, und
aufgrund des Auseinanderströmens der Grenzschichten, die wegen
des harten rechtwinkligen. Auftreffens des Düsenstromes auf der flachen Fläche des Bandes auftritt, ist die Trocknungswirkung
in hohem Maße vollkommen.· Die hohen verwendeten Lufttemperaturen, die beträchtlich über den herkömmlichen Temperaturen
liegen, die bei Gipstrocknern ausgewählt wurden, sind nicht schädlich, weil die Feuchtigkeit sehr schnell von
dem Inneren des Gipsmaterials entfernt und von der Oberfläche schnell verdampft wird, wodurch sich eine Kühlwirkung ergibt,
die die Tafel vor einer Beschädigung oder nachteiligen Verfärbung schützt,
Hachjdem Auf treffen, auf das Gipsbandmaterial wird der luftstrom
seitlich über dessen Fläche (in. Fig#3nach rechts) abgelenkt
und von dem Schachtbereich in den rechten senkrechten Abschnitt 30b des C-förmigen Durchganges abgeführt und hernach
nach oben zur Einlaßseite des Turbogebläses 38 gedrückt, um die Zirkulationsbahn zu vervollständigen* Die Feuchtigkeit
wird von dem Gipsmaterial in dem Trocknungsvorgang weggetragen und in dem gasförmigen Medium angesammelt, das zur Atmosphäre durch den Abluftschacht 45 ausgestoßen wird« Die Strö-
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mung des trocknenden, gasförmigen Mediums an dem kritischen
Punkt, wo der Düsenstrom 41. auf die ELäche des Gipsbandes 15
auf trifft, ist schema tisch im einzelnen in Pig· 6 und perspektivisch
in Pig· 7 dargestellt.
Wie die Pfeilköpfe wiedergeben, wird nach dem Auftreffen des
Düsenstroms, jetzt die verdampfte !Feuchtigkeit enthaltende,
der Strom seitlich nach rechts zum Ausgang von dem Schachtbereich der Kammer abgeleitet. TJm eine gleichmäßige Geschwindigkeit
des Luftstroms 41» der von den entsprechenden Strömungsdüsen ausgeht, aufrecht zu erhalten, ist jede Iiuftkammer 40
nach innen längs ihrer länge abgeschrägt, so daß der Querschnitt
verringert wird und dabei ein Druck aufrecht erhalten wird, der konstant ist, wenn der eintretende Luftstrom tiefer
in die Luftkammer fließt. Wie Pig. 7 zeigt, ist in solcher
Weise, wie der Luftstrom von der linken Seite oder der Einlaßseite fortschreitet, jede der Luftkammern 40 allmählich nach
innen zu einem verringerten Querschnitt geneigt. Diese abgeschrägte Luftkammerngestalt dient dazu, die sich ergebende
Ausgangsströmungsgeschwindigkeit konstant über die seitliche Länge des Luftkammernquerschnitts zu halten, und in solcher
Weise wird die Möglichkeit irgendeines ungleichmäßigen !Trocknens längs der Breite des Gipsbandes verhindert. Um die seitliche
Innenabschrägung der Luftkammernabschnitte 40 weg von
der Ebene des Gips Streifenmaterials 50 zu kompensieren, um eine konstante Strömungsgeschwindigkeit am Punkt des Auftreffens
auf das Material aufrecht zu erhalten, ist es ratsam, die
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Strömungsdüsen 42 mit einer allmählich ansteigenden axialen Länge zu versehen, entsprechend ihrer Stellung, wie sie sich
von der Einlaßseite der Luftkammer entfernt«
Wie bereits erwähnt, ist eine der bedeutenden Vorteile der vorliegenden
Erfindung der schnelle Trocknungsvorgang, der durch die Verwendung von Düsenströmen mit hoher Geschwindigkeit und
hoher Temperatur erzielt wird, wobei die. Ströme rechtwinklig auf die Ebene des sich bewegenden Gipsbandes gerichtet werden,
TJm jedoch ein zu starkes Austrocknen der dünnen, abgeschrägten Endkanten der Gipsplatten zu verhindern, was schädlicherweise
zu sogenannten "weichen Kanten" führt, ist die Dichte der Strömungsdüsengruppierung
in den Teilen der Kammerabschnitte, die den Kanten der Gipsplattenstreifen gegenüberliegen, verringert,
so daß die Trocknungswirkung längs der Kantenbänder eines jeden Bereiches beträchtlich verringert wird. Somit ist, wie
die Draufsicht nach 3?ig. 5 zeigt, eine gleichmäßig verteilte, versetzte Anordnung der Strömungsdüsen 42 über den Teilen der
Luftkammerfläche, die dem Hauptteil der Seitenfläche der zwei
aneinanderliegenden Gipsbänder gegenüberliegt« Dieses mittige Band entspricht etwa 85 - 90 56 der Plattenfläche, wo die
Schicht von gleichmäßiger Dicke ist« Jedoch an den Kantenbändern auf beiden Seiten der zwei Gipsbänder ist die Anzahl der
Düsen, die Ströme direkt gegen die Bänderkanten richten, stark verringert, um ein zu starkes Austrocknen zu verhindern« (Hit
43 ist nicht eine Düse bezeichnet, sondern ein mittiger Tragepfeiler für den hohlen Luftkammerabschnitt.)
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Wie bereits festgestellt, besteht eine typische Gipstrockenanlage
aus zusätzlichen Modulierkammerabschnitten 12 zusätzlich zu den sieben gezeigten· In einer typischen Installierung
sind etwa 15 dieser Modulierkammern in Reihe miteinander verbunden, so daß der sich ergebende Trocknungskammerbereich
eine Gesamtlänge von etwa 30 m aufweist· Die Umgebungstemperatur in der Trocknungskammer wird nicht über die gesamte Länge
konstant gehalten, wie es bekannt ist, statt dessen wird eine Aufteilung in drei oder vier Zonen unterschiedlicher Temperaturen
vorgesehen, um den Feuchtigkeitsentfernungsvorgang und das Härten des Materials zu optimieren· Somit werden bei dem
Gesamtkammersystem, wie es in den Fig· 1 und 2 gezeigt ist,
die sieben Modularabschnitte 12a···12g in zwei Temperaturzonen
mit unterschiedlichen Trocknungsumgebungsbedingungen darin unterteilt« Sie Abschnitte 12a·,.12c umfassen die erste Zone,
und die verbleibenden vier Abschnitte 12d»««12g dienen als
zweite Zone, wobei jede der Zonen unter den entsprechenden Umgebungsbedingungen
gehalten wird durch zugeordnete Steuereinrichtungen (nicht dargestellt).
Ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Richtimg des seitlichen Luftstroms des Trocknungsmediums
über die Fläche des Gipsbandes in aufeinanderfolgenden Temperaturzonen umgekehrt wird« In solcher Weise, wie durch die
Pfeile in Draufsicht auf Pig· 1 gezeigt ist, verläuft der Luftstrom in der ersten Temperaturzone, die die Kammerabschnitte
12a«.»12c umfaßt, quer durch den Aufsatz,vom Boden
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zur Oberseite, was einen Querzirkulationsstrom über die Flächen der gestapelten Gipsplattenbänder ergibt, der von einer
rechtsseitigen Endansicht gesehen von rechts nach links oder im Uhrzeigers inn verläuft» In der zweiten Temperaturzone, den
Kammerabschnitten 12d»».12g, ist die Richtung des Stromes jedoch
umgekehrt, so daß der seitliche Querzirkulationsluftstrom die !Flächen der gestapelten Bänder von links nach rechts
oder im Gegenuhrzeigersinn, wie Fig· 3 zeigt, überquert« Diese Umkehrung der Querzirkulationsrichtung eleminiert praktisch
irgendwelche Ungenauigkeiten bei dem Trocknungsvorgang über der Fläche der Tafel durch Kompensierung irgendwelcher Gradientenwirkungen
aufgrund der Abkühlung oder Feuchtigkeitssättigung, die andernfalls vorhanden wären, wenn das trocknende
Medium seitlich über das Band streichen würde«
Aus der vorangegangenen Beschreibung im Zusammenhang mit den schematischen Darstellungen der Luftstromzirkulation ist zu
entnehmen, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Trocknungsanlagen, bei denen der Luftstrom parallel zur Längsbewegung
des Bandes durch die Kammer fließt, der Luftstrom im vorliegenden Schema einer seitlichen Zirkulationsbahn von sehr kurzer
Länge folgt, wodurch stark die Größe irgendeines Temperatur- oder Feuchtigkeitsgradienten in dem trocknenden Medium
verringert wird» Dieses steigert in hohem Maße die Wirksamkeit
des Trockenvorganges und die tatsächlichen Geschwindigkeiten der Trocknung des Gipsplattenmateriale, wobei irgendwelche
Unregelaäfligkeiten oder üngleichmäöigkeiten in dem
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Feuchtigkeitsgehalt des fertigen Plattenprodukts auf ein
Minimum zurückgeführt werden*
Minimum zurückgeführt werden*
Im Gegensatz zu bisher benutzten Gipsplattentrockneranlagen
wurde eine mehretagige Trockneranlage konstruiert gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung und kürzlich, installiert
und arbeitet jetzt zufriedenstellend, indem 16 Bänder -von
vier-Fuß-breiten (ripstafeln auf einer kontinuierlichen Eroduktionsbahn mit einer Geschwindigkeit von 33 m/Sek. behandelt werden mit einer weit besseren Qualitätssteuerung als
bei einer Trockenkammer herkömmlicher Bauart, die eine 40 $ größere Länge für die gleiche Produktionskapazität erforderlich macht·
und arbeitet jetzt zufriedenstellend, indem 16 Bänder -von
vier-Fuß-breiten (ripstafeln auf einer kontinuierlichen Eroduktionsbahn mit einer Geschwindigkeit von 33 m/Sek. behandelt werden mit einer weit besseren Qualitätssteuerung als
bei einer Trockenkammer herkömmlicher Bauart, die eine 40 $ größere Länge für die gleiche Produktionskapazität erforderlich macht·
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Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zur Wärmebehandlung von ebenem Bandmaterial mit einer konstanten, aber seitlich nicht gleichmäßigen Querschnittsdicke, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in Richtung seiner Bandlänge durch einen Bereich kontrollierter Umgebung bewegt wird, daß das Material in dem Bereich einer Vielzahl von Düsenströmen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur ausgesetzt wird, und daß die Ströme etwa senkrecht zu den Hauptflächen des sich bewegenden Bandes gerichtet werden, wobei die Anzahl der Düsenströme, die gegen die verhältnismäßig dünneren Querschnittsteile des Materials auftrifft, geringer ist als die entsprechende Anzahl von Düsenströmen, die auf verhältnismäßig, dickere Querschnittsteile des Materials auftrifft, wenn es durch den betreffenden Bereich bewegt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Geschwindigkeiten und Temperaturen der Düsenströme .innerhalb eines vorbestimmten seitlichen Streifens in dem Behandlungsbereich alle etwa gleich gehalten werden«3,· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Material die Form eines Gipsplattenbandes mit abgeschrägten Seitenkanten aufweist«009818/11804· Einrichtung für eine beschleunigte Trocknung von ebenem Material, bei der eine längs sich erstreckende Wärmeisolierte Kammer vorgesehen ist, durch deren Länge ein Schacht verläuft, wobei eine Antriebsvorrichtung das. Material horizontal durch den Schacht bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Düsen in über die Kammer verteilter Anordnung vorgesehen ist, daß die Düsen mit einer Quelle erhitzter Druckluft in Verbindung stehen, um Ströme von Luft mit hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit etwa senkrecht zu den Hauptflächen des durch den Schacht bewegten Materials zu richten, und daß das zu behandelnde Material eine gleichmäßige Veränderung in seiner Querschnittsdicke quer zur Bewegungsrichtung durch die Kammer aufweist und eine verringerte Anzahl von Düsen den dünneren Querschnittsbereichen zugeordnet ist, so daß eine gleichmäßige Wärmebehandlung des Materials stattfindet,5. Einrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Gipstafeiband mit abgeschrägten Seitenkanten ist und daß eine verringerte Anzahl von Düsen in den längs sich erstreckenden Streifen vorgesehen ist, die den entsprechenden abgeschrägten Kantenbereichen des Gipstafelmaterials gegenüberliegen,$, Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer die 3?orm einer Vielzahl von Modulierabscbnit-0 0 9 8 18/1180ten aufweist, daß mit jedem der Modulierabschnitte wenigstens eine seitlich sich erstreckende hohle Luftkammer verbunden ist, die quer zur Schachtöffnung in der Nähe des Materials angeordnet ist und an einem Ende mit einer Quelle erhitzter Druckluft in Verbindung steht, daß jede Luftkammer mit einer Vielzahl von Düsen versehen ist, die verteilt über einer waagerechten Fläche angeordnet sind, um Iiuftströme senkrecht auf die Hauptfläche des Materials zu richten und daß eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, um einen gleichmäßigen Druck quer über die seitliche Erstreckung der Iiuftkammer aufrechtzuerhalten, um die Geschwindigkeit der von den Düsen ausgehenden Luftströme abzugleichen«7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung aus einer schräg verlaufenden Luftkammer besteht, so daß ein allmählich abnehmender Querschnitt vorhanden ist, wenn die Druckluft nach innen vom Einlaßende der Luftkammer fließt«8· Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Modulierabschnitt eine quer ver laufende» seitlich sich erstreckende Luftkammer mit Strömung s du sen zugeordnet ist, eine Druckluftvorrichtung, eine Drucklufterhitzungsvorrichtung und eine Zusatzkammer mit einem ersten Teil, der die erhitzte Druckluft mit dem Einlaß der Luftkammer verbindet, und einem zweiten Seil, der0 0 9 8 18/1180194669Sden Luftstrom, der vom Schachtbereich, austritt, nach dem Ausströmen von den Düsen zu dem Luftstrom zu der Druckeinrichtung leitet, für eine Zirkulation durch den entsprechenden Modulierabschnitt.9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulierbahn des luftstroms innerhalb des entsprechenden Modulierabschnittes in einer etwa senkrechten Ebene liegt, die quer zum Schacht verläuft«10« Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom in wenigstens einem der entsprechenden Modulierabschnitte nach dem Auf treffen auf das Material seitlich über seine JFläehe in Gegenrichtung strömt als die entsprechenden Luftströme der anderen Modulierabschnitte»11· Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10t dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer eines jeden entsprechenden Modulierabschnitts eine sich verjüngende Gestalt aufweist, um einen allmählich verringerten Querschnitt zu bilden, wenn die Druckluft nach innen vom Einlaß fließt»12« Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkammer die Gestelt eines umgekehrten TT aufweist und daß in dem Mittelteil über dem Schacht Druckluft- und Srhitzungsvorriciitungeii vorgesehen sind·009818/118013» Einrichtung nach, einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Anzahl von η Schichten eines ebenen Materials eine Vielzahl von Modularabschnitten vorgesehen sind, die eine längs sich erstreckende wärmeisolierende Kammer bilden, daß Einrichtungen die Schichten horizontal im Abstand zueinander in der Kammer halten und durch diese hindurchbewegen, daß jeder der Modulierabschnitte n+1 seitlich sich erstreckende, hohle Luftboxen aufweist, die in einem senkrechten Stapel quer zum Schacht angeordnet sind und In Bezug auf die Schichten dazwischen angeordnet sind, wobei die zwischen den Materialschichten sich befindenden Luftkammern auf der oberen und unteren waagerechten Fläche Düsen aufweisen»14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden entsprechenden Modulierabschnitt eine Verbindungsvorrichtung vorgesehen ist, die aus einer Zusatzkammer mit der Form eines umgekehrten U besteht, die ein erstes Verbindungsteil umfaßt, das die erhitzte Druckluft zu den entsprechenden Einlassen der Luftkammern führt und ein zweites Verbindungsteil, das den aus dem Schachtbereich nach dem Ausstoß durch die Düsen austretenden Luftstrom aufnimmt und zurückführt zum wieder-unter-Drucksetzen und zum Wiedererhitzen, worauf eine Rezirkulation durch den entsprechenden Modulierabschnitt erfolgt·00981 8/118015· Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14» dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulierebene für den Luftstrom innerhalb eines jeden Modulierabschnittes etwa in einer senkrechten Ebene liegt, die quer zum Tunnelschacht angeordnet ist.16# Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der luftstrom in wenigstens einem der entsprechenden Modulierabschnitte nach dem Auftreffen auf das Material seitlich über dessen Fläche in einer Gegenrichtung zu der der entsprechenden luftströme in den anderen Modulierabschnitten fließt·0098 18/1180
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