DE1946696A1

DE1946696A1 - Verfahren und Einrichtung fuer beschleunigte Trocknung von Gipsplatten

Info

Publication number: DE1946696A1
Application number: DE19691946696
Authority: DE
Inventors: Hune Richard Norbert; Schuette Henry William
Original assignee: Moore Dry Kiln Co
Current assignee: Moore Dry Kiln Co
Priority date: 1968-09-20
Filing date: 1969-09-20
Publication date: 1970-04-30
Also published as: GB1244392A; FR2018553A1; US3529357A

Description

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MOORE DRY KILN GOMPAHY OF OREGON
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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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*

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·

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Claims

Patentansprüche

Verfahren 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«

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4· 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-

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ten 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, der

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den 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 10_t 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·

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13» 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·

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15· 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·

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