DE69802985T2

DE69802985T2 - Verfahren zum Trocknen keramischer Formkörper

Info

Publication number: DE69802985T2
Application number: DE69802985T
Authority: DE
Inventors: Ritsu Sato
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: EP0867421A3; CN1198419A; EP0867421A2; JPH10325676A; US5946817A; EP0867421B1; DE69802985D1; JP2942235B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen eines Keramikformkörpers, der eine erste Oberfläche mit erhöhter Unebenheit und eine zweite Oberfläche aufweist, die weniger uneben als die erste Oberfläche ist, wie etwa Keramikformkörper, die zur Herstellung von Hängeisolatoren oder Hohlisolatoren angefertigt werden.

Stand der Technik

Um rasch einfach gestaltete Keramikformkörper wie eine flache Platte trocknen zu können, wurde bisher typischerweise ein Infrarotheizelement verwendet. Ein solches Infrarotheizelement wird jedoch nicht zum Trocknen von Keramikformkörpern für Hängeisolatoren oder Hohlisolatoren verwendet, bei denen die eine Seite eine komplexe Oberfläche mit im Vergleich zu ihrer Dicke deutlicher Unebenheit und die entgegengesetzte Seite eine einfache Oberfläche mit im Vergleich zur komplexen Oberfläche geringerer Unebenheit ist. Das liegt daran, dass die komplexe Oberfläche des Keramikformkörpers pro Einheitsvolumen eine große Oberfläche aufweist und daher vom Infrarotheizelement eine größere Menge an Strahlungswärme aufnimmt, während die einfache Oberfläche pro Einheitsvolumen eine kleine Oberfläche aufweist und daher eine geringer Menge an Strahlungswärme aufnimmt. Das bedeutet, dass die Temperaturverteilung in dem Keramikformkörper insgesamt ungleichmäßig wird und die konvexen Bereiche der komplexen Oberfläche auf eine höhere Temperatur erwärmt werden als die konkaven Bereiche, so dass sich in den konvexen Bereichen leicht sogenannte "Trockenrisse" bilden.
Angesichts der obigen Nachteile hat man komplex gestaltete Keramikformkörper in der üblichen Praxis etwa in einer Klimakammer mit Hilfe eines Heißwindumwälzvorgangs oder mit Hilfe eines Selbsttrocknungsvorgangs getrocknet. Abgesehen davon, dass der Trocknungszustand aufgrund von Umwelteinflüssen instabil wird und nicht leicht zu steuern ist, kostet ein solcher Trocknungsvorgang jedoch erheblich Trocknungszeit zwischen mehreren zehn bis mehreren hundert Stunden.
Daneben offenbart die JP-A-06-048812 ein Verfahren, bei dem ein komplex gestalteter Keramikformkörper, der eine erste Oberfläche mit erhöhter Unebenheit und eine zweite Oberfläche aufweist, die weniger uneben als die erste Oberfläche ist, mit Hilfe von Heißluft getrocknet wird, woraufhin der Keramikformkörper mit Hilfe von Heißluft wie auch von Infrarotheizelementen getrocknet wird, welche die Strahlungswärme von sowohl der ersten wie auch der zweiten Oberfläche aus auf den Keramikformkörper aufbringen.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des Stands der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem sich in kürzerer Zeit rasch Keramikformkörper trocknen lassen, die eine komplexe Oberfläche mit erhöhter Unebenheit und eine einfache Oberfläche aufweisen, die im Vergleich zur komplexen Oberfläche weniger uneben ist, ohne Trockenrisse hervorzurufen.
Zu diesem Zweck wird ein Verfahren nach Anspruch 1 vorgeschlagen, bei dem ein Keramikformkörper, der eine erste Oberfläche mit erhöhter Unebenheit und eine zweite Oberfläche aufweist, die weniger uneben als die erste Oberfläche ist, getrocknet wird, indem der Keramikformkörper hauptsächlich von der zweiten Oberfläche aus mit Infrarotstrahlung erwärmt wird.
Wie vorstehend erläutert wurde, fand das Verfahren, Keramikformkörper mit Hilfe eines Infrarotheizelements zu trocknen, herkömmlicherweise in erster Linie bei einfach gestalteten Keramikformkörpern wie etwa flachen Platten Anwendung, wobei die Strahlungswärme von beiden Seiten gleichmäßig auf den Keramikkörper aufgebracht wurde. Im Gegensatz dazu ist der erfindungsgemäß zu trocknende Gegenstand ein Keramikformkörper, der eine komplexe erste Oberfläche mit erhöhter Unebenheit und eine einfache zweite Oberfläche aufweist, die weniger uneben als die erste Oberfläche ist. Die Erfindung geht auf die in der Praxis gewonnene Erkenntnis zurück, dass sich auch dann, wenn ein Infrarotheizelement beim Trocknungsvorgang eines solchen Gegenstands Anwendung findet, der Trocknungsvorgang in kürzerer Zeit durchführen lässt, ohne Trockenrisse hervorzurufen, wenn der Keramikformkörper durch ein auf der Seite der zweiten Oberfläche angeordnetes Hauptinfrarotheizelement hauptsächlich von der zweiten Oberfläche aus erwärmt wird.
Es ist vorteilhaft, den Keramikformkörper durch ein auf der Seite der ersten Oberfläche angeordnetes Nebeninfrarotheizelement auch von der ersten Oberfläche aus zu erwärmen. Dadurch wird der Keramikformkörper durch das auf der Seite der zweiten Oberfläche angeordnete Hauptinfrarotheizelement in erster Linie von der einfach gestalteten, weniger unebenen zweiten Oberfläche aus erwärmt, während die konvexen Bereiche in der zweiten Oberfläche, zu denen durch eine solche Primärerwärmung allein kaum Wärme übertragen würde, durch das Nebeninfrarotheizelement mit verhältnismäßig geringer Temperatur einer ergänzenden Erwärmung unterliegen. Infolgedessen ist die Temperaturverteilung des Keramikformkörpers insgesamt gleichmäßig und kann insbesondere an den konvexen Bereichen in der zweiten Oberfläche aktiv einer Trockenrissbildung entgegengewirkt werden.
Der Keramikformkörper wird dabei vorzugsweise durch diskontinuierlichen Betrieb des Hauptinfrarotheizelements und/oder des Nebeninfrarotheizelements getrocknet. Das Hauptinfrarotheizelement und das Nebeninfrarotheizelement werden besser noch gleichzeitig auf diskontinuierliche Weise betrieben.
Es ist vorteilhaft, den Keramikformkörper zu trocknen, indem das Hauptinfrarotheizelement bei einer Temperatur von 180-600ºC gehalten wird. Die Temperatur des Hauptinfrarotheizelements wird vorzugsweise auf 180-350ºC eingestellt, wenn der Keramikformkörper für einen Hängeisolator vorgesehen ist, oder auf 300-600ºC, wenn der Keramikformkörper für einen Hohlisolator vorgesehen ist. Wenn zusätzlich zu dem Hauptinfrarotheizelement das Nebeninfrarotheizelement verwendet wird, wird die Temperaturdifferenz zwischen diesen beiden Heizelementen vorzugsweise auf nicht weniger als 30ºC eingestellt.
Der Keramikformkörper wird vorzugsweise innerhalb einer geschlossenen Trocknungskammer getrocknet. Dabei kann eine Einrichtung zum Einlass von Heißluft in die Trocknungskammer vorgesehen sein, in der zumindest der Keramikformkörper und das Hauptinfrarotheizelement untergebracht sind, so dass der Keramikformkörper getrocknet wird, während Heißluft in die Trocknungskammer eingelassen wird. Die Geschwindigkeit der Heißluft wird vorzugsweise auf 0,1-0,5 m/s und die Temperatur der Heißluft auf eine Temperatur innerhalb eines Bereichs zwischen der Temperatur des Keramikformkörpers und 150ºC eingestellt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Der Erfindung wird nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Trocknungsverfahrens;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit der Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Trocknungsverfahrens; und
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit der Vorrichtung von Fig. 3.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiels einer für die Durchführung der Erfindung geeigneten Trocknungsvorrichtung gezeigt. Die Vorrichtung umfasst eine Trocknungskammer 1, die von außen geschlossen werden kann, in der ein Tragegestell 2 mit einer im Wesentlichen waagerechten Tragefläche angeordnet ist. Das Tragegestell 2 dient zur Auflagerung von Keramikformkörpern 3 als den zu trocknenden Gegenständen. Der Trageständer 2 ist wie in Fig. 2 gezeigt mit Beinen 2a ausgestattet und als ein ortsfester oder beweglicher Strukturkörper ausgeführt. Wenn die Trocknungskammer 1 beispielsweise einer Tunnelbauart entspricht, kann der Trageständer 2 gegen ein innerhalb der Trocknungskammer umlaufendes Endlosförderband ausgetauscht werden.
Der Keramikformkörper 3 stellt bei diesem Ausführungsbeispiel ein Halbfertigprodukt für die Herstellung eines Hängeisolators mit einem Glockenabschnitt 4 dar. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, hat der Glockenabschnitt 4 eine Unterseite, in der mehrere konzentrisch angeordnete Ringstege 5 ausgebildet sind und die daher in Form einer komplexen Oberfläche 4a mit einer im Vergleich zu ihrer Dicke verhältnismäßig großen Unebenheit vorliegt. Im Gegensatz zur Unterseite liegt die Oberseite des Glockenabschnitts 4 in Form einer verhältnismäßig flachen, einfachen Oberfläche 4b vor.
In der Trocknungskammer 1 sind oberhalb des Trageständers 2 Hauptinfrarotheizelemente 6 mit verhältnismäßig hohe r Temperatur angeordnet, während unterhalb des Trageständers 2 Nebeninfrarotheizelemente 7 mit verhältnismäßig niedriger Temperatur angeordnet sind. Diese Infrarotheizelemente 6, 7 können im fernen Infrarot abstrahlende Heizelementfelder umfassen, deren Wellenlänge zum Trocknen des Feuchtigkeitsgehalts geeignet ist.
Der Keramikformkörper 3 lagert so auf dem Trageständer 2, dass die komplexe Oberfläche 4a nach unten weist. Diese Lagerung dient nicht nur dazu, die Lage des Keramikformkörpers 3 zu stabilisieren, sondern ermöglicht es auch, von den Seiten der oberen und unteren Oberfläche aus ausgeglichene Trocknungsgeschwindigkeiten zu erzielen. Das liegt daran, dass die komplexe Oberfläche 4a, die pro Einheitsvolumen eine große Oberfläche aufweist und daher eher einer raschen Trocknung unterliegen würde, von dem Hauptinfrarotheizelement 6 aus gesehen auf der Rückseite liegt und daher als Unterseite positioniert ist, die einer langsamen Trocknung unterliegt. Der Trageständer 2 ist im Übrigen vorzugsweise so aufgebaut, dass er die Unterseite des Keramikformkörpers 3 nicht abschirmt. Der Trageständer 2 kann daher wie in Fig. 2 gezeigt in Form eines gitter- oder maschenförmigen Aufbaus gestaltet sein.
Das über dem Trageständer 2 angeordnete Hauptinfrarotheizelement 6 dient dazu, den auf dem auf dem Trageständer 2 lagernden Keramikformkörper 3 von der Seite seiner einfachen Oberfläche 4b aus zu erwärmen. Der Keramikformkörper 3 nimmt also die Strahlungswärme von dem Hauptinfrarotheizelement 6 auf und wird dadurch von seiner einfachen Oberfläche 4b aus erwärmt. Die auf die einfache Oberfläche 4b aufgebrachte Strahlungswärme wird durch Wärmeleitung in das Innere des Keramikformkörpers 3 übertragen. Infolgedessen erwärmt sich das Innere des Keramikformkörpers 3 allmählich von der Seite der einfachen Oberfläche 4b aus, wodurch das Trocknen unterstützt wird.
Da der Keramikformkörper 3 erfindungsgemäß hauptsächlich von der Seite der einfachen Oberfläche 4b aus getrocknet wird, kann verhindert werden, dass sich die vorspringenden Spitzen 5a der Ringstege 5 auf der komplexen Oberfläche 4a verglichen mit den übrigen Bereichen lokal überhitzen. Somit lässt sich wirksam die Bildung von Trockenrissen verhindern. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung im Gegensatz zu der Trocknung gemäß dem herkömmlichen Heißwindumwälzvorgang oder Selbsttrocknungsvorgang, die für das Trocknen ungefähr 24-48 Stunden benötigen, eine erhebliche Verkürzung der Zeit bis zur vollständigen Trocknung auf ungefähr 8 Stunden.
Abhängig von der geometrischen Form der komplexen Oberfläche 4a des Keramikformkörpers 3 kann es Fälle geben, in denen die Querschnittsfläche an den vorspringenden Spitzen 5a der Ringstege 5 so klein ist, dass die Wärmeleitung unzureichend ist. Dann lässt sich allein durch die Strahlungswärme vom Hauptinfrarotheizelement 6 kaum eine rasche Trocknung erzielen. In diesen Fällen ist es besonders vorteilhaft, das Trocknen an den vorspringenden Spitzen 5a unter Verwendung eines Nebeninfrarotheizelements 7 mit verhältnismäßig niedriger Temperatur durch mäßiges zusätzliches Erwärmen von der Seite der komplexen Oberfläche 4a aus zu unterstützen.
Die Heiztemperaturen des angesprochenen Hauptinfrarotheizelements 6 und Nebeninfrarotheizelements 7 werden natürlich geeignet in Abhängigkeit von Parametern des Keramikformkörpers wie der Form, dem Feuchtigkeitsgehalt und dergleichen festgelegt. Wenn die Trocknung beispielsweise bei einem Keramikformkörper für einen Hängeisolator erfolgen soll, der einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 20% hat, wird die Heiztemperatur des Hauptinfrarotheizelements 6 vorzugsweise auf 180-350ºC eingestellt. Wenn daneben auch eine zusätzliche Erwärmung durch das Nebeninfrarotheizelement erfolgen soll, wird die Heiztemperatur des Nebeninfrarotheizelements 7 um mindestens 30ºC niedriger als die Heiztemperatur des Hauptinfrarotheizelements 6 eingestellt.
Falls notwendig, können die Infrarotheizelemente 6, 7 auch diskontinuierlich mit einem sich wiederholenden Betriebszyklus betrieben werden, bei dem die Betriebszeit. T1 ungefähr 10-20 Minuten und die Ruhezeit T2 ungefähr 5-20 Minuten beträgt. Durch einen solchen diskontinuierlichen Betrieb kommt es während der Dauer, in der die Infrarotheizelemente 6, 7 ausgeschaltet sind, innerhalb des Keramikformkörpers 3 zu einer Wärmeübertragung, so dass eine unausgeglichene Trocknung verhindert wird, die ansonsten durch unausgeglichenes Erwärmen stattfinden würde. Infolgedessen kann die Heiztemperatur der Infrarotheizelemente verglichen mit einer Trocknung unter kontinuierlichem Erwärmen auf ein verhältnismäßig hohes Niveau eingestellt werden, um die erforderliche Trocknungszeit weiter zu verkürzen. Wenn beide Infrarotheizelemente 6, 7 diskontinuierlich betrieben werden, ist es unter dem Gesichtspunkt, ein unausgeglichenes Trocknen zu verhindern, wirksamer, wenn die Heizelemente gleichzeitig auf diskontinuierliche Weise betrieben werden.
Um die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung belegen zu können, wurden mit Keramikformkörpern Trocknungsversuche durchgeführt, bei denen die Heiztemperaturen des Hauptinfrarotheizelements 6 und des Nebeninfrarotheizelements 7 wie auch die Betriebsbedingungen geändert wurden. Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Die Keramikformkörper waren in diesem Fall für Hängeisolatoren auf Siliziumoxid-Aluminiumoxid-Ton-Basis vorgesehen und weisen einen Feuchtigkeitsgehalt Von ungefähr 19% auf. Als Infrarotheizelemente wurden im fernen Infrarot abstrahlende Elektroheizelemente mit einer Ausgangsleistung von ungefähr 30 kW verwendet. Darüber hinaus wurden das Hauptinfrarotheizelement und das Nebeninfrarotheizelement im diskontinuierlichen Betrieb beide gleichzeitig ein- und ausgeschaltet. Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, konnte die Trocknung der Keramikformkörper im Fall der erfindungsgemäßen Beispiele 1-14, bei denen die Heiztemperaturen des Hauptinfrarotheizelements und des Nebeninfrarotheizelements passend festgelegt wurden, innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeitdauer und mit einer verhältnismäßig hohen Ausbeute abgeschlossen werden. Dagegen zeigt sich bei dem Vergleichsbeispiel 1, das dem herkömmlichen Heißwindtrocknungsvorgang entsprach, dass eine lange Zeitdauer benötigt wurde und außerdem die Ausbeute äußerst gering war. Auch bei Verwendung des Nebeninfrarotheizelements ließ sich, obwohl die Trocknungszeit verkürzt werden konnte, keine hohe Ausbeute erzielen, wenn die Temperaturdifferenz zum Hauptinfrarotheizelement wie in den Vergleichsbeispielen 2-5 nicht passend festgelegt wurde oder wenn die Heiztemperatur des Hauptinfrarotheizelements wie im Vergleichsbeispiel 6 um ein gewisses Maß höher eingestellt wurde.
Während der Zeitdauer, in der der Keramikformkörper 3 entsprechend der Erfindung getrocknet wird, ist es vorteilhaft, wenn der Trocknungskammer 1 kontinuierlich Heißluft zugeführt wird, so dass aus dem Keramikformkörper 3 entweichender Dampf aus der Trocknungskammer abgeführt und dadurch das Trocknen unterstützt wird. Wenn der zu trocknende Keramikformkörper für einen Hängeisolator vorgesehen ist, lässt sich bei einer Geschwindigkeit der Heißluft von weniger als 0,1 m/s Dampf nur schwer wirksam aus der Trocknungskammer abführen, während sich bei einer Geschwindigkeit von mehr als 0,5 m/s wegen des Winds leicht Risse bilden. Die Geschwindigkeit der Heißluft sollte daher vorzugsweise auf einen Wert im Bereich von 0,1-0,5 m/s eingestellt werden.
Die Temperatur der Heißluft wird vorzugsweise auf ein Niveau innerhalb eines Bereichs zwischen der Temperatur des Keramikformkörpers und 130ºC eingestellt. Wenn die Temperatur des Keramikformkörper 3 60-90ºC beträgt, sollte die Temperatur der Heißluft vorzugsweise ungefähr 100-130ºC betragen. Eine zu hohe Temperatur der Heißluft kann ebenfalls zur Bildung von Trockenrissen führen.
Um die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung belegen zu können, wenn beim Trocknen des Keramikformkörpers Heißluft in die Trocknungskammer eingelassen wird, wurden mit Keramikformkörpern 3 Trocknungsversuche durchgeführt, bei denen die Infrarotheizelemente 6, 7 bei gleichbleibenden Heiztemperaturen und bei unterschiedlicher Geschwindigkeit und Temperatur der Heißluft kontinuierlich betrieben wurden. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben. Die Keramikformkörper waren in diesem Fall für Hängeisolatoren auf Siliziumoxid-Aluminiumoxid-Ton-Basis vorgesehen und weisen einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 19% auf. Als Infrarotheizelemente 6, 7 wurden im fernen Infrarot abstrahlende Elektroheizelemente mit einer Ausgangsleistung von ungefähr 30 kW verwendet, wobei die Temperaturen des Hauptinfrarotheizelements 6 und des Nebeninfrarotheizelements 7 auf 260ºC beziehungsweise 150ºC eingestellt wurden. Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, konnte, wenn beim Trocknen eines Keramikformkörpers Heißluft in die Trocknungskammer eingelassen wurde, die Trocknungszeit verkürzt und eine hohe Ausbeute beibehalten werden, wenn die Geschwindigkeit und Temperatur der Heißluft wie in den Beispielen 1-7 passend festgelegt wurden. Wie insbesondere aus den Beispielen 2 und 3 und den Beispielen 4-7 hervorgeht, kann die Trocknungszeit bei konstanter Heißluftgeschwindigkeit verkürzt werden, wenn die Temperatur der Heißluft erhöht wird. Im Gegensatz dazu wurde im Vergleichsbeispiel 1 keine Heißluft in die Trocknungskammer gelassen, so dass für das Trocknen viel Zeit erforderlich war, da das Trocknen offensichtlich nicht dadurch unterstützt werden konnte, dass der Dampf vom Keramikformkörper rasch aus der Trocknungskammer abgeführt wurde. Außerdem ist ersichtlich, dass sich keine hohe Ausbeute erzielen ließ, obwohl die Trocknungszeit verkürzt werden konnte, wenn die Temperatur der Heißluft wie im Vergleichsbeispiel 2 zu niedrig war oder wenn die Geschwindigkeit der Heißluft wie in den Vergleichsbeispielen 3 und 4 zu hoch war.
Wie vorstehend ausführlich erläutert wurde, lassen sich mit der Erfindung in kürzerer Zeit rasch Keramikformkörper 3 trocknen, die eine komplexe Oberfläche 4a mit erhöhter Unebenheit und eine einfache Oberfläche 4b aufweisen, die im Vergleich zur komplexen Oberfläche weniger uneben ist, ohne Trockenrisse hervorzurufen. Selbstverständlich kann die Erfindung nicht nur bei Keramikformkörpern für Hängeisolatoren, sondern allgemein auch bei anderen Keramikformkörpern Anwendung finden.
In den Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das beim Trocknen eines Keramikformkörpers für einen Hohlisolator Anwendung findet, der eine aus einer Anzahl bundartiger Unebenheiten gebildete Außenfläche aufweist. Die Trocknungsvorrichtung umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel eine Trocknungskammer 1 mit einer Bodenwand 1a, die dazu dient, mehrere Keramikformkörper in aufrechter Stellung zu tragen. Die Trocknungskammer 1 kann einen beweglichen Aufbau mit Gleitrollen bilden. Der Keramikformkörper 3 hat ein Mittelloch, dessen Innenseite eine einfache Oberfläche 3b mit im Wesentlichen keiner Unebenheit ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind in dem oberen Teil der Trocknungskammer 1 waagerechte Tragebalken 8 angeordnet und hängen von den Tragebalken 8 stabförmige Hauptinfrarotheizelemente 6 herab, die in die Mittellöcher der Keramikformkörper 3 hineingesteckt sind. In der Trocknungskammer 1 können sich Nebeninfrarotheizelemente 7 befinden, die plattenförmige Heizelemente sein können, die den komplexen Oberflächen 3a der Keramikformkörper 3 gegenüberliegen. Die Heiztemperatur der Haupt infrarotheizelemente 6 wird vorzugsweise auf einen Wert im Bereich 300-600ºC und die Heiztemperatur der Nebeninfrarotheizelemente 7 auf einen Wert im Bereich 100-200ºC eingestellt. Dabei ist es übrigens vorzuziehen, wenn sich zwischen der Bodenfläche 1a der Trocknungskammer 1 und dem Bodenabschnitt des Keramikformkörpers 3 ein Zwischenraum befindet, um eine natürliche Ventilation im Innern des Keramikformkörpers 3 zu gestatten.
Um die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung belegen zu können, wenn ein Keramikformkörper 3 für einen röhrenförmigen Isolator getrocknet wird, indem er hauptsächlich von der Seite seiner einfachen Oberfläche 3b aus mit einem Hauptinfrarotheizelement 6 erwärmt wird, wurden Trocknungsversuche durchgeführt, bei denen die Infrarotheizelemente 6, 7 unter verschiedenen Temperaturbedingungen mit und ohne natürliche Ventilation betrieben wurden. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle 3 angegeben. Der Keramikformkörper 3 für den Hohlisolator hatte in diesem Fall eine Höhe von 2000 mm, einen Außendurchmesser von 400 mm und einen Innendurchmesser von 200 mm und wies einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 17% auf. Wenn eine natürliche Ventilation erfolgte, wurde die Abmessung des Zwischenraums so festgelegt, dass die Geschwindigkeit des Luftstroms im Bereich 0,5-1,0 m/s lag. Tabelle 3
Wie aus Tabelle 3 hervorgeht, war bei den erfindungsgemäßen Beispielen 1-13 die Tendenz zu erkennen, dass eine Erhöhung der Heiztemperatur des Nebenheizelements zu einer Verkürzung der Trocknungszeit führt, während die Trockenrissbildung wirksam verhindert wird. Insbesondere die Beispiele 4-11 zeigen die deutliche Tendenz, dass eine Innenventilation die Trocknungszeit auch bei ansonsten gleichen Temperaturbedingungen verkürzt. Andererseits ist ersichtlich, dass die Trockenrissbildung nicht wirksam verhindert werden kann, wenn die Nebenheiztemperatur wie in den Vergleichsbeispielen 1-4 nicht passend eingestellt wird oder wenn die Hauptheiztemperatur wie im Vergleichsbeispiel 5 zu hoch eingestellt wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass sich mit der Erfindung innerhalb kürzerer Zeit rasch Keramikformkörper trocknen lassen, die eine komplexe Oberfläche mit erhöhter Unebenheit und eine einfache Oberfläche aufweisen, die im Vergleich zur komplexen Oberfläche weniger uneben ist, ohne Trockenrisse hervorzurufen.
Auch wenn die Erfindung vorstehend anhand bestimmter bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, dienen diese nur als veranschaulichende Beispiele und sind innerhalb des in den Ansprüchen definierten Schutzumfangs der Erfindung verschiedene Abwandlungen und/oder Änderungen möglich.

Claims

1. Verfahren zum Trocknen eines Keramikformkörpers (3), der eine erste Oberfläche (3a; 4a) mit erhöhter Unebenheit und eine zweite Oberfläche (3b; 4b) aufweist, die weniger uneben als die erste Oberfläche ist, durch Erwärmen des Keramikformkörpers (3) mit Infrarotstrahlung, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikformkörper (3) hauptsächlich von der zweiten Oberfläche (3b; 4b) aus erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Trocknungsvorrichtung mit einem auf der Seite der zweiten Oberfläche (3b; 4b) angeordneten Infrarotheizelement (6) verwendet wird, um den Keramikformkörper (3) von der zweiten Oberfläche aus zu erwärmen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Trocknungsvorrichtung mit einem auf der Seite der zweiten Oberfläche (3b; 4b) angeordneten. Hauptinfrarotheizelement (6) und einem auf der Seite der ersten Oberfläche (3a; 4a) angeordneten Nebeninfrarotheizelement (7) verwendet wird, um den Keramikformkörper (3) zu erwärmen, wobei die zweite Oberfläche (3b; 4b) von dem Hauptinfrarotheizelement (6) mit einer vergleichsweise hohen Temperatur und die erste Oberfläche (3a; 4a) von dem Nebeninfrarotheizelement (7) mit einer vergleichsweise niedrigen Temperatur erwärmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Keramikformkörper durch diskontinuierlichen Betrieb des Hauptinfrarotheizelements (6) und/oder des Nebeninfrarotheizelements (7) getrocknet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Hauptinfrarotheizelement (6) und das Nebeninfrarotheizelement (7) gleichzeitig auf diskontinuierliche Weise betrieben werden.

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Keramikformkörper (3) getrocknet wird, indem das auf der Seite der zweiten Oberfläche (3b; 4b) angeordnete Infrarotheizelement (6) bei einer Temperatur von 180-600ºC gehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 3, bei dem der Keramikformkörper (3) getrocknet wird, indem zwischen dem Hauptinfrarotheizelement (6) und dem Nebeninfrarotheizelement (7) eine Temperaturdifferenz VOI2 nicht weniger als 30ºC beibehalten wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem der Keramikformkörper (3) getrocknet wird, indem Heißluft in eine Trocknungskammer (1) der Trocknungsvorrichtung eingelassen wird, in der der Keramikformkörper (3) und das mindestens eine Infrarotheizelement (6, 7) untergebracht sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Keramikformkörper (3) getrocknet wird, indem die Geschwindigkeit der Heißluft bei 0,1-0,5 m/s gehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Keramikformkörper (3) getrocknet wird, indem die Temperatur der Heißluft innerhalb eines Bereichs zwischen einer Temperatur des Keramikformkörpers (3) und 150ºC gehalten wird.