EP0314691B1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen von keramischen hohlkörpern - Google Patents
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- EP0314691B1 EP0314691B1 EP19870904526 EP87904526A EP0314691B1 EP 0314691 B1 EP0314691 B1 EP 0314691B1 EP 19870904526 EP19870904526 EP 19870904526 EP 87904526 A EP87904526 A EP 87904526A EP 0314691 B1 EP0314691 B1 EP 0314691B1
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- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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- F26B3/32—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action
- F26B3/34—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects
- F26B3/343—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects in combination with convection
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
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- F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
- F26B21/006—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects the gas supply or exhaust being effected through hollow spaces or cores in the materials or objects, e.g. tubes, pipes, bottles
Definitions
- the invention relates to a method for drying ceramic hollow bodies and a drying device therefor with the features in the preambles of the main method and device claim.
- Such a drying device is known from the closest US-A-4,439,929.
- a radiant heating unit is combined with a hot air heating unit in one station.
- the hot air blower drying works at high temperatures between 80 and 150 degrees Celsius and wind speeds between 0.3 and 2.0 m / sec.
- the radiant heating unit is designed as a high-frequency dryer, with the aim of preventing wet fields from remaining in the molding which cause problems during the subsequent firing. To avoid this, the moldings stand on perforated metal plates.
- the hot drying air is blown into the molding through the perforations.
- the hot air is also blown into the drying chamber from the outside and thereby sweeps over the moldings on the outside.
- the prior art technology has some disadvantages for drying hollow ceramic bodies, in particular honeycomb bodies or ceramic catalysts with a large number of fine through-holes.
- Certain types of ceramic catalysts depending on the material, only tolerate ceramic catalysts, depending on the material, only relatively low drying temperatures.
- a strong release of moisture on the outside of the hollow body is unfavorable, since this can lead to an undesirable and uncontrollable increase in temperature inside the hollow body and to stress cracks.
- the drying behavior inside the hollow body is also problematic, since if the critical temperature is exceeded and the drying process is too slow, there is a risk of electrical discharges and the destruction of the hollow body.
- FR-A 965 166 shows an infrared heater for soft bodies that are sensitive to radiation.
- the distance of the infrared lamps from the dry goods can be varied over the transport length. This device cannot be used for drying ceramic hollow bodies.
- the invention solves this problem with the features in the characterizing part of the main method and device claim.
- the drying energy is primarily applied by radiant heating, preferably with microwave or high-frequency generators.
- ventilation primarily serves to remove the expelled moisture. The air is conditioned to such an extent that it can absorb the expelled moisture without excessively drying out the hollow body on the inlet side.
- the air flow directed specifically through the interior of the hollow body causes not only a rapid removal of the expelled moisture, but also cooling of the ceramic hollow body and a rapid reduction of steam tensions with rapid drying. This is particularly advantageous for ceramic catalysts which have a large number of fine, parallel through-channels or lamellae through which the air flow flows axially.
- the air flow is predominantly guided through the interior of the hollow body.
- the moisture is transported away, especially in the interior, and the ceramic hollow body dries evenly over the entire cross-section. This results in stress-free drying with even and controllable shrinkage of the material to be dried.
- the degree of distribution between the inner and outer flow depends on the shape and the material of the ceramic body. In some cases, a pure internal flow is recommended.
- the invention provides the possibility of very rapid drying, which nevertheless allows controlled, uniform shrinkage and thus avoids stress cracks or warpage.
- the drying times are there very low, for example in the range of an hour or less.
- the method according to the invention and the associated drying device can be operated in a stationary or non-stationary manner.
- various embodiments are specified in the subclaims, which also differ according to hollow bodies transported in the longitudinal or transverse direction.
- the hollow bodies are preferably transported through a plurality of stationary radiant heaters and are dried in several stages. Between the radiant heaters, different temperatures and degrees of moisture can be compensated for in the hollow bodies in resting stages. The air flow is also maintained during the rest times by ventilation devices that may be moved. However, it can also be switched off in the meantime.
- the hollow bodies At the end of the heating section, the hollow bodies have already dried to the extent that no further shrinkage takes place. The hollow bodies are then insensitive to drying and can only be flowed through with hot air for finished drying.
- the hollow bodies can also be dried in a tunnel-like covering which is permeable to the heating radiation and, above all, regulates the degree of flow to the outer surface by varying the gap distance to the hollow body.
- the covering also permits the joint drying of hollow bodies of different lengths, or the use of a general type of drying device for different types and shapes of hollow bodies.
- the casing can be designed differently, for example as a supporting tube that moves along or as a multi-part aperture tunnel comprising a pallet and an aperture cover. Both forms also allow easy adaptation to different hollow body cross sections.
- the multi-part aperture tunnel can be moved along with the support tube and constantly surround the hollow body. However, it can also be arranged in a stationary manner and thus only function temporarily, which is particularly advantageous for drying devices for drying longitudinally oriented hollow bodies. Stationary coverings can be adapted to the shrinkage of the hollow body, which enables the flow distribution to be kept constant.
- the design and function of the ventilation devices can be varied in order to safely regulate and monitor the drying process. Possibilities of influence exist by changing the air conditioning, the flow speed (vapor tension reduction), the transport speed or cycle time and the radiant heating power.
- Variations are also possible with regard to the air flow guidance, which can be moved, for example, in a closed circuit separately at each heating stage or in a pass against the transport direction over all stages.
- the latter variant has the advantage of high economic efficiency and a comparatively simple conditioning, in particular the humidification of the air flow, since this is already loaded with moisture from the previous heating stage.
- it is advantageous that the drying device is sealed off on the outside, which prevents the heating radiation and also the air flow from escaping undesirably.
- the method according to the invention and the associated drying device are suitable for arbitrarily shaped ceramic hollow bodies.
- hollow bodies with lateral bulges or branches can also be dried.
- a continuous air flow can also be generated here, which branches in the hollow body and can be conducted in a closed circuit.
- a plurality of hollow bodies can be acted upon jointly, preferably in parallel, with the step air flow.
- the method according to the invention and the associated device can also be used successfully for drying hollow bodies made of other materials, for example wood or the like, in addition to the ceramic area. They are also suitable not only for hollow bodies with one or more axial through channels, but also for porous materials. The most important thing is that a continuous air flow can be achieved inside the hollow body.
- the drawings show a drying device (20) for drying hollow ceramic bodies (1), which essentially consists of one or more radiant heating devices (21) and one or more ventilation devices (16).
- Fig. (1) shows a drying device (20) for stationary operation, while the drying devices in Fig. 2, 3 and 4 are designed for continuous operation.
- the ceramic hollow body (1) is designed as a long ceramic catalyst which has a large number of fine axial passage channels or lamellae.
- the hollow body (1) is connected to the ventilation device (16) on both end faces, at which the through holes end, which generates an air flow (19) directed axially through the hollow body (1).
- a flow around the outside of the hollow body (1) with air is avoided in the one exemplary embodiment of FIG. 1 and in the other example FIGS. 4-10 is permitted to a small extent.
- the decision as to whether or not an external flow should take place depends on the material and the shape of the hollow body (1), in particular also on its outer wall thickness and design.
- the heating energy required for drying is supplied to the ceramic hollow body (1) in a radiant heater (21) via one or more microwave generators (9) arranged therein.
- microwave generators 9
- high-frequency generators can also be used in the embodiment of FIGS. 1-7 and 9.
- a radiation heating wave range of approximately 4 to 2450 MHz is preferred.
- a plurality of microwave generators (9) are arranged one behind the other in the roof of the housing (10) in the direction of the air flow (19) and the power can be regulated independently of one another.
- the hollow body or bodies (1) rest on a floor (11) reflecting the microwaves or on a reflective conveyor belt (11).
- the power of the microwave generators (9) is increased in proportion to the water absorption of the air in order to ensure moisture absorption even at the end of the hollow body (1).
- the air flow is always heated above the condensation point of the moisture that is carried along. With increasing humidity, the efficiency of the radiant heating also increases.
- the width of the microwave generators (9) can span several hollow bodies (1) or can be arranged in a row in a checkerboard pattern in several rows.
- one or more long microwave generators extending along the hollow body can also be provided.
- the desired increase in heating power is then achieved by increasing the distance to the hollow bodies.
- the microwave generators are accordingly adjustable in height and tilted cf. 4 and 9.
- the generators can be provided on the bottom or the sides of the hollow body (1) for the application.
- the assignment of the ventilation device (16) can be changed accordingly.
- microwave generators (9) When drying hollow bodies (1) with different dimensions, differences result from varying distances between the microwave generators (9) and the hollow bodies (1). These differences can be compensated for by changing the power of the microwave generator (9) or by changing their distance from the hollow bodies (1). To change the distance, the microwave generators (9) are movably mounted in the housing (10) or the housing parts are in turn movably arranged in relation to their frame.
- the ventilation device (16) consists of a recirculation line (3) in which the air flow (19) can be circulated.
- the air recirculation line (3) has an exhaust air connection (4) and a supply air connection (5), which can be opened and closed via adjustable flaps.
- An adjustable heating device (6) and a continuously adjustable fan (7) are arranged in the recirculating air line (3).
- a sensor (8) in the air recirculation line (3) which detects the temperature and humidity of the air flow (19). The other parts of the regulation are not shown.
- the hollow bodies (1) are acted upon by air conditioned according to the degree of drying.
- the hollow body (1) first of all with an air temperature of e.g. approx. 40 degrees and a relative humidity of e.g. 95% flow.
- an air temperature e.g. approx. 40 degrees
- a relative humidity e.g. 95% flow.
- the whole of the hollow bodies (1) are carefully heated only by the radiant heating, the drying process already beginning with the removal of the moisture.
- the heat output gradient ensures that the relative humidity is just below the condensation point.
- the flexible air recirculation line (3) protrudes from the side into the interior of the radiant heater (21) and is with the hollow body (1) through two ends attachable air nozzles (2) connected.
- the size of the air nozzles (2) is adapted to the dimensions of the end faces of the hollow body (1), which ensures an airtight fit of the air nozzles (2) on the hollow body (1).
- air flow (19) conducted in a circle through line (3) is directed only through the interior of the hollow body (1), but not along its outer sides.
- a plurality of recirculated air lines (3) or a recirculated air line with a distributor piece (not shown) for connecting a plurality of air nozzles (2) are provided.
- the air nozzles (2) can be designed to be adjustable or to be exchangeably fastened.
- the radiant heater (21) consists of a laterally open housing (10), the side opening of which opens access for the air recirculation line (3) and is otherwise secured by a side shield (12) against undesired escape of the radiation.
- the front opening is also shielded, for example by a chain curtain (13).
- the air nozzles (2) are plugged outside the radiation heater (21) onto the hollow body (1), which is then brought into the interior of the radiation heater (21).
- a drying device (20) is shown, which is designed for continuous operation.
- a number of ventilation devices (16) and microwave heating devices (21) are provided, which essentially correspond to those of FIG. 1.
- several batches of hollow bodies (1) are processed simultaneously.
- Each batch consists of several hollow bodies (1) arranged parallel to one another, which are aligned transversely to the transport direction (33) and are connected together to a ventilation device (16).
- the hollow bodies (1) are brought to a conveying device (11) at an installation point (17), here in the form of an endless conveyor belt (11) moved by a drive (14) and connected to a ventilation device (16). On their transport route they move the ventilation device (16) while maintaining the connection and the air flow.
- this is movably mounted on rails (15) via a chassis (22).
- a stationary radiant heater (21) connects to the scaffolding point (17), to which a quiet zone (18) and in turn a further radiant heater (21) is connected.
- At the end of this line of equipment there is a disassembly station at which the dried hollow bodies (1) are separated from the ventilation device (16) and removed from the conveyor belt.
- the empty ventilation device (16) can then drive back to the installation point (17) and be connected to a new batch of hollow bodies (1) there.
- two or more ventilation devices (16) are provided which can run over each other and each run on their own rails (15). In the embodiment of Figure 3, only a single ventilation device (16) is shown.
- FIGS. 1-3 Variations on the embodiment of FIGS. 1-3 are possible in different ways.
- an external flow around the hollow body (1) may be desirable in some cases.
- the air nozzles (2) then do not connect tightly to the end faces of the hollow body (1), but leave a small circumferential gap through which a small part of the air flow emerges, sweep freely along the outer surfaces of the body and then back into the other end Air nozzle (2) can enter.
- small clamping webs can be provided for clamping the hollow body ends on the air nozzles in this case.
- the air for generating flow can in principle be blown in at one end of the hollow body (1) or extracted at the other end, or both blown in and extracted. In all cases, it is also possible to vary the flow rate of the air in order to reduce steam tensions in the hollow bodies (1), for example by increasing the flow rate during rapid drying. The degree of moisture removal can also be regulated by changing the flow rate.
- FIGS. 8-10 show further variations of the drying device (20).
- the hollow bodies (1) are mounted in a tunnel-like covering (24) which is permeable to the radiant heat and which surrounds the hollow body in tight contact to avoid an external flow or by leaving a gap (32) to adjust the external flow.
- the casing is designed as a support tube (30) made of ceramic or the like, in which a hollow body (1) of the same or shorter length is mounted.
- the hollow body (1) lies at least in the lower region on a support (29) which has knobs or webs to form longitudinal ventilation channels.
- the support tube (30) is adapted in this case to the hollow body cross-section, both of which can have any other, for example polygonal, cross-sectional design in addition to the circular shape shown.
- a pallet (28) with adapted recesses is provided, which rests on the floor or the conveyor device (11).
- the support tube (30) can also have legs or the like. Other fixing means.
- the exemplary embodiments 8 and 1 can be combined with one another by plugging the air nozzles (2) onto the support tube (30) with a tight seal on the edge.
- Fig. 9 shows a further possibility that allows the housing (10) to be completely closed for radiation shielding.
- the air nozzles (2) are arranged here laterally but outside the housing (10) and are connected to the interior via a respectively inserted panel (31).
- the diaphragm openings are aligned with each other on both sides and also correspond to the cross section of the hollow bodies (1) which are correspondingly arranged in the housing (10).
- the hollow body (1) extends at both ends up to the screens (31). The air flowing through the apertures thus reaches the inside of the body without being able to escape laterally. With the same size of the hollow body (1) and aperture opening, an external flow around the hollow body (1) can be avoided. If, on the other hand, this is desired, the diaphragm opening is enlarged according to FIG. 10 to form an edge-side gap (32).
- support tubes (30) or other tunnel-like coverings (24) can also be used.
- a combination of support tube (30) and screen (31) enables the use of envelopes in standard sizes, which in some cases are larger than the cross-section of the hollow body, since the amount of air flowing along the outside depends on the size of the gap (32) between the aperture opening and the cross-section of the hollow body (1) is set.
- Fig. 10 illustrates this arrangement and also shows a support (29) arranged only in the lower contact area.
- Fig. 4 shows a variant of a multi-part drying device (20), in which the hollow body (1) are aligned along the transport direction (33).
- the drying device (20) is heat, air and radiation-tight as a closed system.
- the ventilation devices (16) are arranged here between the individual radiant heating devices (21). They have the shape of domes in cross section and are each connected to the front radiation heater (21) with a conically tapering air nozzle (2) and to the rear radiation heater (21) with the other air nozzle (2).
- the ventilation devices (16) each have a fan (7) in the form of a cross-flow fan, which sucks in the air from the air nozzle (2) at the front in the transport direction (33) and blows it into the rear air nozzle (2).
- the air flow (19) is guided from the outlet side against the transport direction (33) through the individual drying stages to the inlet side.
- relatively dry air is introduced at the outlet side, which is harmless given the high degree of dryness of the hollow bodies (1) that have arrived there.
- the air flow (19) absorbs more and more moisture and essentially conditions itself to the extent necessary for the degree of drying of the hollow bodies (1).
- the ventilation devices (16) each have a supply air connection (5) on the front, suction-side air nozzle for the supply of fresh air.
- An exhaust duct (4) and then a heater (6) for the air flow (19) are arranged on the pressure-side air nozzle (2) behind the cross-flow fan (7).
- Both air shafts (4, 5) are equipped with adjustable flaps.
- sensors (8) for temperature and humidity are arranged near the radiant heaters (21).
- the cross flow fans are arranged in the middle and in the upper area of the domes. Below this there are pivotable partitions (23) which seal the two air nozzles (2) of each ventilation device (16) against each other in such a way that air can only be exchanged via the cross-flow fan (7).
- the hollow bodies (1) are moved in cycles through the various climatic zones or drying levels and gradually dry out in the differently conditioned zones.
- the pivotable bulkheads (23) can be regulated depending on the conveying movement, so that the hollow bodies (1) can pass underneath.
- At the end of the drying device (20) there can also be a pure ventilation station, in which the hollow bodies (1) are completely dried with hot air blown through them. Radiant heating is no longer effective given the degree of dryness of the hollow body (1). There is no longer any risk of cracks due to shrinkage.
- FIG. 5 illustrate, in a system according to FIG. 4 several hollow bodies (1) are dried side by side in tunnel-like coverings (24). In the exemplary embodiment shown, they are stationary and can therefore be adjusted to the respective shrinkage of the hollow body (1) in the individual drying stage.
- the coverings (24) from between the hollow bodies (1) extending webs (25) which connect to the air nozzles (2).
- Insulated side walls (26) are provided on the outside, while the underside is formed by a conveyor belt (11) profiled in the longitudinal direction.
- the upper side is formed by the microwave or high-frequency generators (9) directly or by a support wall arranged below it. These continue in the connection area to the air nozzles (2) in corresponding ceiling parts.
- the webs (25) become increasingly thicker in the transport direction (33) in accordance with the degree of shrinkage from drying stage to drying stage.
- Fig. 7 shows a variant of this, in which the hollow body (1) in a correspondingly shaped pallet (28), possibly over profiled supports (29) are stored.
- the pallet (28) is moved forward with the conveyor belt (1).
- the upper part of the tunnel-like covering (24) is formed by a correspondingly designed diaphragm cover (27), with which the size of the gap (32) which may be required is also set.
- the microwave or high-frequency generators (9) are arranged above the diaphragm cover (27). Lateral walls (26) protrude laterally over the pallets (28) for guidance and sealing.
- the panel cover (27) can be moved on the pallet (28) with appropriate support. In principle, this results in a two-part support tube.
- the cover plate (27) can, however, also be arranged in a stationary manner in each radiant heater (21), the pallets (28) with the hollow bodies (1) moving below them.
- this design can also be used for the ventilation of transverse hollow bodies (1) in an embodiment according to FIG. (2) or (9).
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von keramischen Hohlkörpern und eine Trockenvorrichtung hierfür mit den Merkmalen in den Oberbegriffen des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
- Eine derartige Trocknungsvorrichtung ist aus der nächstliegenden US-A-4 439 929 bekannt. Dort wird eine Strahlungsheizeinheit mit einer Heißluftheizeinheit in einer Station kombiniert. Die Heißluftgebläsetrocknung arbeitet hierbei mit hohen Temperaturen zwischen 80 und 150 Grad Celsius und Windgeschwindigkeiten zwischen 0,3 und 2,0 m/sec. Die Strahlungsheizeinheit ist als Hochfrequenztrockner ausgebildet, mit dem verhindert werden soll, daß Nässefelder im Formling zurückbleiben, die beim anschließenden Brennen Probleme bereiten. Um dies zu vermeiden, stehen die Formlinge auf perforierten Metallplatten. Durch die Perforationen wird die heiße Trocknungsluft in den Formling geblasen. Daneben wird die Heißluft auch von außen in die Trocknungskammer geblasen und streicht dabei außenseitig über die Formlinge.
- Die vorbekannte Technik bietet für die Trocknung von keramischen Hohlkörpern, insbesondere Wabenkörpern oder keramischen Katalysatoren mit einer Vielzahl von feinen Durchgangsbohrungen einige Nachteile. Bestimmte Arten von keramischen Katalysatoren vertragen je nach Werkstoff nur keramischen Katalysatoren vertragen je nach Werkstoff nur relativ niedrige Trocknungstemperaturen. Außerdem ist eine starke Feuchtigkeitsabgabe an der Außenseite der Hohlkörper ungünstig, da dies zu einer unerwünschten und unkontrollierbaren Temperaturerhöhung im Innern der Hohlkörper sowie zu Spannungsrissen führen kann. Problematisch ist auch das Trocknungsverhalten im Inneren der Hohlkörper, da bei Überschreiten der kritischen Temperatur und bei einer zu langsamen Trocknung die Gefahr von elektrischen Entladungen und der Zerstörung des Hohlkörpers droht.
- Die FR-A 965 166 zeigt eine Infrarotheizung für weiche Körper, die strahlungsempfindlich sind. Um hier eine Verformung des Materials zu vermeiden, ist der Abstand der Infrarotlampen vom Trockengut über die Transportlänge variierbar. Für eine Trocknung von keramischen Hohlkörper ist diese Vorrichtung nicht verwendbar.
- Aus der EP-A 145 822 und der DE-A-31 19 979 ist es bekannt, massive keramische Formlinge unter Beaufschlagung mit Mikrowellen- oder Hochfrequenz-Heizenergie und einer Luftströmung zu trocknen. Die auszutreibende Feuchtigkeit wandert dabei vom Formlingskern nach außen und wird an die außenseitig vorbeistreichende Luft abgegeben. Dieses Trocknungsverfahren ist für keramische Hohlkörper, insbesondere Wabenkörper oder keramische Katalysatoren nicht geeignet.
- Aus den ausgelegten Unterlagen der DE-C--17308 ist es ferner bekannt, großvolumige Steinzeugrohre durch innenseitig durchgeleitete Heißluft zu trocknen. Hierbei handelt es sich um eine Konvektionsheizung, die für die in Rede stehenden keramisch hochempfindlichen Katalysatoren oder dergleichen andere Wabenkörper nicht einsetzbar ist. Die trockene Heißluft würde den Hohlkörper eingangsseitig zu schnell austrocknen und zu Spannungsrissen führen.
- Ausgehend von der US-A-4 439 929 ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur schnellen, sicheren und kontrollierbaren Trocknung von keramischen Hohlkörpern aufzuzeigen.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Kennzeichen des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
- Die Trocknungsenergie wird vorrangig durch eine Strahlungsheizung, vorzugsweise mit Mikrowellen- oder Hochfrequenzerzeugern, aufgebracht. Die Belüftung dient demgegenüber in erster Linie zum Abtransport der ausgetriebenen Feuchte. Die Luft ist dabei nach Temperatur und Feuchte gerade soweit konditioniert, daß sie die ausgetriebene Feuchte aufnehmen kann, ohne den Hohlkörper eingangsseitig übermäßig auszutrocknen.
- Mit der in Strömungsrichtung zunehmenden Heizleistung wird die Luftströmung auf ihrem Weg durch den Hohlkörper stetig erwärmt, wodurch die relative Luftfeuchte sinkt und deshalbdie Luft auch am Körperende noch Feuchte aufnehmen kann. Auf diese Weise wird zuverlässig einer Abkühlung der Luft unter den Kondensationspunkt entgegengewirkt. Dies erlaubt andererseits auch eine eingangsseitige Anströmung des Hohlkörpers mit relativ hoher und damit materialschonender Luftfeuchtigkeit.
- Die gezielt durch das Innere des Hohlkörpers gerichtete Luftströmung bewirkt neben einem raschen Abtransport der ausgetriebenen Feuchtigkeit zugleich eine Kühlung des keramischen Hohlkörpers und einen raschen Abbau von Dampfspannungen bei schneller Trocknung. Besonders vorteilhaft ist dies für keramische Katalysatoren, die eine Vielzahl feiner, parallel angeordneter Durchgangskanäle oder Lamellen aufweisen, die axial von der Luftströmung durchflossen werden.
- Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Luftströmung zum überwiegenden Teil durch den Innenraum des Hohlkörpers geführt wird. Dabei wird die Feuchtigkeit vor allem im Innenraum abtransportiert und der keramische Hohlkörper trocknet gleichmäßig über den gesamten Querschnitt. Hierbei ergibt sich eine spannungsfreie Trocknung unter gleichmäßigem und kontrollierbarem Schwund des zu trocknenden Materials. Der Verteilungsgrad zwischen Innen- und Außenströmung hängt von der Gestalt und dem Material des Keramikkörpers ab. In manchen Fällen empfiehlt sich eine reine Innendurchströmung.
- Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung die Möglichkeit zu einer sehr raschen Trocknung, die dennoch kontrollierten, gleichmäßigen Schwund zuläßt und damit Spannungsrisse oder Verzug vermeidet. Die Trocknungszeiten liegen dabei sehr niedrig, z.B. im Bereich einer Stunde oder weniger.
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Trocknungsvorrichtung können stationär oder instationär betrieben werden. In den Unteransprüchen sind hierzu verschiedene Ausführungsformen angegeben, die sich auch nach längs- oder quergerichtet transportierten Hohlkörpern unterscheiden. Bei instationärem Betrieb werden vorzugsweise die Hohlkörper durch mehrere stationäre Strahlungsheizgeräten transportiert und dabei in mehreren Stufen getrocknet. Zwischen den Strahlungsheizgeräte kann in Ruhestufen ein Ausgleich unterschiedlicher Temperaturen und Feuchtigkeitsgrade in den Hohlkörpern stattfinden. Die Luftströmung bleibt dabei auch während der Ruhezeiten durch gegebenenfalls mitbewegte Belüftungsgeräte aufrecht erhalten. Sie kann aber auch zwischenzeitlich abgeschaltet werden. Am Ende der Heizstrecke sind die Hohlkörper bereits soweit getrocknet, daß kein weiterer Schwund mehr stattfindet. Die Hohlkörper sind dann trocken unempfindlich und können zum Fertigtrocknen nur noch mit Heißluft durchströmt werden.
- Für das erfindungsgemäße Trocknungsverfahren ist eine bewußte und kontrollierbare Strömungsverteilung durch das Körperinnere und gegebenenfalls entlang der Außenfläche wichtig. Die Verteilung und Beeinflussung der Luftströmung kann hierbei auf unterschiedliche Weise, etwa durch Gestaltung der Luftdüsen, Verwendung von Blenden usw. erfolgen. Zusätzlich oder statt dieser Maßnahmen können die Hohlkörper auch in einer tunnelähnlichen Umhüllung getrocknet werden, die für die Heizstrahlung durchlässig ist und vor allem den Grad der Außenflächenanströmung über Variation des Spaltabstandes zum Hohlkörper reguliert. Die Umhüllung gestattet auch die gemeinsame Trocknung unterschiedlich langer Hohlkörper, bzw. die Verwendung eines generellen Typs von Trocknungsvorrichtung für verschiedene Hohlkörperarten und -formen.
- Die Umhüllung kann hierbei unterschiedlich gestaltet sein, beispielsweise als mitbewegtes Stützrohr oder als mehrteiliger Blendentunnel aus einer Palette und einem Blendendeckel. Beide Formen gestatten auch eine einfache Anpassung an verschiedene Hohlkörperquerschnitte. Der mehrteilige Blendentunnel kann wie das Stützrohr mitbewegt werden und den Hohlkörper ständig umgeben. Er kann aber auch stationär angeordnet sein und damit nur zeitweise in Funktion treten, was insbesondere für Trocknungsvorrichtungen zur Trocknung längsgerichteter Hohlkörper vorteilhaft ist. Stationäre Umhüllungen können an das Schwindmaß der Hohlkörper angepaßt werden, was eine Konstanthaltung der Strömungsverteilung ermöglicht.
- In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Hierbei kann insbesondere die Gestaltung und Funktion der Belüftungsgeräte variiert werden, um den Trocknungsprozeß sicher zu regeln und zu überwachen. Einflußmöglichkeiten bestehen über Änderung der Luftkonditionierung, der Strömungsgeschwindigkeit (Dampfspannungsabbau), der Transportgeschwindigkeit bzw. Taktzeit und der Strahlungsheizleistung.
- Variationen sind auch hinsichtlich der Luftströmungsführung möglich, die beispielsweise im geschlossenen Kreislauf getrennt an jeder Heizstufe oder im Durchlauf gegen die Transportrichtung über alle Stufen hinweg bewegt werden kann. Letztere Variante hat den Vorteil hoher Wirtschaftlichkeit und einer vergleichsweisen einfachen Konditionierung, insbesondere der Anfeuchtung der Luftströmung, da diese bereits aus der vorhergehenden Heizstufe feuchtebeladen ist. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform der außenseitig dichte Abschluß der Trocknungsvorrichtung, der einen unerwünschten Austritt der Heizstrahlung und auch der Luftströmung verhindert.
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Trocknungsvorrichtung sind für beliebig geformte keramische Hohlkörper geeignet. Außer rohrförmigen Hohlkörpern können auch Hohlkörper mit seitlichen Ausbuchtungen oder Abzweigungen getrocknet werden. Durch geeignete Zahl und Anordnung der Luftdüsen kann auch hier eine durchgängige Luftströmung erzeugt werden, die sich im Hohlkörper verzweigt, und in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden kann. Desgleichen können auch mehrere Hohlkörper gemeinsam, vorzugsweise in Parallelschaltung, mit der Absatz-Luftströmung beaufschlagt werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung können mit Erfolg außer im Keramikbereich auch zur Trocknung von Hohlkörpern aus anderen Materialien, beispielsweise Holz oder dergleichen eingesetzt werden. Sie eignen sich im weiteren auch nicht nur für Hohlkörper mit einer oder mehreren axialen Durchgangskanälen, sondern auch für poröse Materialien. Es kommt vor allem darauf an, daß im Innern der Hohlkörper eine durchgängige Luftströmung erzielbar ist.
- Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
- Fig. 1: eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Frontansicht einer Trocknungsvorrichtung,
- Fig. 2: eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Seitenansicht einer mehrteiligen Trocknungsvorrichtung für Durchlaufbetrieb mit querliegenden Hohlkörpern,
- Fig. 3: eine Stirnansicht der Trocknungsvorrichtung von Fig. 2,
- Fig. 4: eine Trocknungsvorrichtung in Seitenansicht und Variation zu Fig. 2 mit Länsgerichteten Hohlkörpern,
- Fig. 5: eine Draufsicht auf eine Heizstufe,
- Fig. 6: einen Schnitt durch die Heizvorrichtung von Fig. 4 entlang Schnittlinie VI-VI,
- Fig. 7: eine Variation zu Fig. 6,
- Fig. 8: einen Querschnitt durch einen Hohlkörper in einem Stützrohr,
- Fig. 9: eine Stirnansicht eines Trocknungsgerätes in Variation zu Fig. 1 und
- Fig. 10: einen Querschnitt durch einen Hohlkörper im Stützrohr mit Blende in Variation zu Fig. 8.
- In den Zeichnungen ist eine Trocknungsvorrichtung (20) zur Trocknung keramischer Hohlkörper (1) dargestellt, die im wesentlichen aus einem oder mehreren Strahlungsheizgeräten (21) und einem oder mehreren Belüftungsgeräten (16) besteht.
- Die Ausführungsform von Fig. (1) zeigt eine Trocknungsvorrichtung (20) für stationären Betrieb, während- die Trocknungsvorrichtungen in Fig. 2, 3 und 4 für Durchlaufbetrieb ausgelegt sind.
- Der keramische Hohlkörper (1) ist in den Ausführungsbeispielen als langer keramischer Katalysator ausgebildet, der eine Vielzahl axialer feiner Durchgangskanäle bzw. Lamellen aufweist. Der Hohlkörper (1) ist an beiden Stirnseiten, an denen die Durchgangsbohrungen enden, mit dem Belüftungsgerät (16) verbunden, das eine axial durch den Hohlkörper (1) gerichtete Luftströmung (19) erzeugt. Hierbei wird eine Umströmung der Außenseiten des Hohlkörpers (1) mit Luft im einen Ausführungsbeispiel von Fig. 1 vermieden und im anderen Beispiel Fig. 4-10 in geringem Maße zugelassen. Die Entscheidung, ob eine Außenumströmung stattfinden soll oder nicht, hängt vom Material und der Gestalt des Hohlkörpers (1), insbesondere auch seiner Außenwandstärke und -gestaltung ab. Die zur Trocknung notwendige Heizenergie wird dem keramischen Hohlkörper (1) in einem Strahlungsheizgerät (21) über einen oder mehrere darin angeordnete Mikrowellen-Erzeuger (9) zugeführt. Alternativ können auch in der Ausführungsform der Fig. 1-7 und 9 Hochfrequenz-Erzeuger eingesetzt werden. Bevorzugt wird ein Wellenbereich der Strahlungsheizung von ca. 4 bis 2450 MHz.
- Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen sind jeweils im Dach des Gehäuses (10) in Richtung der Luftströmung (19) hintereinander mehrere Mikrowellen-Erzeuger (9) angeordnet, die in der Leistung voneinander unabhängig regelbar sind. Der oder die Hohlkörper (1) ruhen auf einem die Mikrowellen reflektierenden Boden (11) oder einem reflektierenden Förderband (11).
- Entsprechend dem in Strömungsrichtung zunehmenden Feuchtigkeitsgehalt der Luft wird die Leistung der Mikrowellen-Erzeuger (9) proportional zur Wasseraufnahme der Luft erhöht, um auch noch am Ende des Hohlkörpers (1) eine Feuchtigkeitsaufnahme zu gewährleisten. Hierbei wird die Luftströmung stets über den Kondensationspunkt der mitgeführten Feuchte erwärmt. Mit zunehmender Feuchte steigt außerdem der Wirkungsgrad der Strahlungsheizung. Die Mikrowellenerzeuger (9) können in der Breite mehrere Hohlkörper (1) übergreifen oder schachbrettmusterartig in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sein.
- In Variation zum dargestellten Ausführungsbeispiel können auch ein oder mehrere sich längs der Hohlkörper erstreckende, lange Mikrowellenerzeugervorgesehen sein. Die angestrebte Erhöhung der Heizleistung wird dann durch zunehmende Verringerung des Abstandes zu den Hohlkörpern erreicht. Die Mikrowellenerzeuger sind dementsprechend höhenverstellbar und neigbar gelagert vgl. Fig. 4 und 9.
- In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispieles der Fig. 1 können die Erzeuger am Boden oder den Seiten des Hohlkörpers (1) für die Beaufschlagung vorgesehen sein. Desgleichen kann auch die Zuordnung des Belüftungsgerätes (16) dementsprechend verändert sein.
- Bei der Trocknung von Hohlkörpern (1) mit unterschiedlichen Abmessungen ergeben sich Unterschiede durch variierende Abstände zwischen den Mikrowellen-Erzeugern (9) und den Hohlkörpern (1). Diese Unterschiede können durch Veränderung der Leistung der Mikrowellen- Erzeuger (9) oder durch Veränderung ihres Abstandes von den Hohlkörpern (1) ausgeglichen werden. Für eine Abstandsveränderung sind die Mikrowellenerzeuger (9) im Gehäuse (10) beweglich gelagert oder die Gehäuseteile sind ihrerseits beweglich gegenüber ihrem Gestell angeordnet.
- Das Belüftungsgerät (16) besteht aus einer Umluftleitung (3), in der die Luftströmung (19) im Kreislauf geführt werden kann. Die Umluftleitung (3) weist einen Abluftstutzen (4) und einen Zuluftstutzen (5) auf, die über regelbare Klappen geöffnet und geschlossen werden können. In der Umluftleitung (3) sind eine regelbare Heizvorrichtung (6) und ein stufenlos regelbarer Ventilator (7) angeordnet. In Strömungsrichtung hinter dem Hohlkörper (1) sitzt in der Umluftleitung (3) weiterhin ein Meßfühler (8), der Temperatur und Feuchte der Luftströmung (19) feststellt. Die weiteren Teile der Regelung sind nicht dargestellt.
- Die Hohlkörper (1) werden bei der Trocknung mit entsprechend dem Trocknungsgrad konditionierter Luft beaufschlagt. Für die Trocknung keramischer Katalysatoren, die direkt von der Strangpresse kommen, empfiehlt es sich gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1-4 die Hohlkörper (1) zunächst einmal mit einer Lufttemperatur von z.B. ca. 40 Grad und einer relativen Luftfeuchtigkeit von z.B. 95% anzuströmen. Hierdurch werden die Hohlkörper (1) erst durch die Strahlungsheizung in der Gesamtheit vorsichtig erwärmt, wobei der Trocknungsvorgang mit dem Abtransport der Feuchte bereits einsetzt. Der Heizleistungsgradient sorgt hierbei für eine Beibehaltung der knapp unter dem Kondensationspunkt liegenden relativen Luftfeuchtigkeit.
- Erst wenn die Betriebstemperatur der Hohlkörper (1) erreicht ist, wird die relative Luftfeuchtigkeit zum vollwirksamen Abtransport des ausgetriebenen Anmachwassers und dgl. anderer Flüssigkeiten gesenkt. Im Belüftungskreislauf der Fig. 1-3 kann dies durch Erhöhung der Lufttemperatur in der Heizung (6) und/oder durch Abfuhr feuchter Luft und Zufuhr trockener Frischluft geschehen.
- Die flexible Umluftleitung (3) ragt von der Seite her ins Innere des Strahlungsheizgerätes (21) und ist mit dem Hohlkörper (1) durch zwei stirnseitig aufsteckbare Luftdüsen (2) verbunden. Die Luftdüsen (2) sind in ihrer Größe an die Abmessungen der Stirnseiten des Hohlkörpers (1) angepaßt, was für einen luftdichten Sitz der Luftdüsen (2) auf dem Hohlkörper (1) sorgt. Hierdurch wird im Kreis durch die Leitung (3) geführte Luftströmung (19) nur durch das Innere des Hohlkörpers (1), aber nicht entlang seiner Außenseiten gerichtet.
- Für den gleichzeitigen Anschluß mehrerer Hohlkörper (1), der vorzugsweise parallel erfolgt, sind mehrere Umluftleitungen (3) oder eine Umluftleitung mit einem Verteilerstück (nicht dargestellt) zum Anschluß mehrerer Luftdüsen (2) vorgesehen. Zur luftdichten Anpassung an unterschiedliche Hohlkörperabmessungen können die Luftdüsen (2) verstellbar ausgebildet oder austauschbar befestigt sein.
- Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besteht das Strahlungsheizgerät (21) aus einem seitlich offenen Gehäuse (10), dessen Seitenöffnung den Zugang für die Umluftleitung (3) freigibt und ansonsten durch eine seitliche Abschirmung (12) gegen unerwünschten Austritt der Strahlung gesichert ist. Die stirnseitige Öffnung ist ebenfalls abgeschirmt, beispielsweise durch einen Kettenvorhang (13).
- Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 werden die Luftdüsen (2) außerhalb des Strahlungsheizgerätes (21) auf den Hohlkörper (1) gesteckt, der dann damit ins Innere des Strahlungsheizgerätes (21) gebracht wird.
- Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine Trocknungsvorrichtung (20) dargestellt, die für Durchlaufbetrieb konzipiert ist. Es sind mehrere Belüftungsgeräte (16) und Mikrowellenheizgeräte (21) vorgesehen, die im wesentlichen denjenigen der Fig. 1 entsprechen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 werden mehrere Chargen von Hohlkörpern (1) gleichzeitig bearbeitet. Jede Charge besteht hierbei aus mehreren parallel nebeneinander angeordneten Hohlkörpern (1), die quer zur Transportrichtung (33) ausgerichtet und gemeinsam an ein Belüftungsgerät (16) angeschlossen sind. Die Hohlkörper (1) werden an einer Einrüststelle (17) auf eine Fördervorrichtung (11), hier in Form eines über einen Antrieb (14) bewegten endlosen Förderbandes (11) gebracht und mit einem Belüftungsgerät (16) verbunden. Auf ihrem Transportweg bewegen sie unter Aufrechterhaltung des Anschlußes und der Luftströmung das Belüftungsgerät (16) mit. Dieses ist hierzu über ein Fahrgestell (22) auf Schienen (15) beweglich gelagert. An die Einrüststelle (17) schließt sich ein stationäres Strahlungsheizgerät (21) an, auf das eine Ruhezone (18) und wiederum mit Abstand ein weiteres Strahlungsheizgerät (21) anschließt. Am Ende dieser Gerätestrecke befindet sich eine Abrüststation, an der die fertig getrockneten Hohlkörper (1) vom Belüftungsgerät (16) getrennt und vom Förderband abgenommen werden. Das leere Belüftungsgerät (16) kann dann wieder zurück zur Einrüststelle (17) fahren und dort an eine neue Charge von Hohlkörpern (1) angeschlossen werden. Zur Verkürzung der Wechsel-und Rüstzeiten sind zwei oder mehr Belüftungsgeräte (16) vorgesehen, die einander überfahren können und dabei jeweils auf eigenen Schienen (15) laufen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist nur ein einzelnes Belüftungsgerät (16) dargestellt.
- Variationen zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 sind in unterschiedlicher Weise möglich. Zum einen kann eine Außenumströmung des Hohlkörpers (1) in manchen Fällen wünschenswert sein. Hierzu schließen die Luftdüsen (2) dann nicht dicht an den Stirnseiten der Hohlkörper (1) an, sondern lassen einen kleinen umlaufenden Spalt frei, durch den ein kleiner Teil der Luftströmung austreten, frei entlang der Körperaußenflächen streichen und dann am anderen Ende wieder in die Luftdüse (2) eintreten kann. Zur Befestigung der Luftdüsen können für diesen Fall kleine Klemmstege zum Einspannen der Hohlkörperenden an den Luftdüsen vorgesehen sein.
- Weiterhin sind Änderungen hinsichtlich der Strömungsführung außerhalb der Hohlkörper und der Konditionierung der Luft möglich. Grundsätzlich ist auch eine offene Belüftungsführung unter Verzicht auf die Umluftleitung (3) möglich. Hierzu muß stets frisch konditionierte Luft zugeführt und die feuchtebeladene Luft komplett abgeführt werden. Dies ist möglich in Fällen, wo von Gestalt und Material der Hohlkörper her keine hohen Anforderungen an einen schonenden Trocknungsvorgang gestellt werden. Die konditionierte Frischluft kann in solchen Fällen aus der Umgebungsluft bestehen, die in einer Heizung gegebenenfalls nur noch etwas erwärmt wird.
- Im offenen wie im geschlossenen Belüftungskreislauf kann grundsätzlich die Luft zur Strömungserzeugung am einen Ende der Hohlkörper (1) eingeblasen oder am anderen Ende abgesaugt oder sowohl eingeblasen als auch abgesaugt werden. In allen Fällen ist es auch möglich, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft zu variieren, um beispielsweise durch erhöhte Strömungsgeschwindigkeit bei rascher Trocknung Dampfspannungen in den Hohlkörpern (1) abzubauen. Durch Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit läßt sich auch der Grad des Feuchteabtransportes regeln.
- Die Ausführungsbeispiele der Fig. 8-10 zeigen weitere Variationen der Trocknungsvorrichtung (20). Zum einen ist es auch auf andere Weise möglich, die Strömungsverteilung durch das Körperinnere und entlang der Außenflächen zu beeinflussen. Die Hohlkörper (1) sind dazu in einer tunnelartigen Umhüllung (24) gelagert, die für die Heizstrahlung durchlässig ist und die den Hohlkörper in dichter Anlage zur Vermeidung einer Außenströmung oder unter Freilassen eines Spaltes (32) zur Einstellung der Außenumströmung umgibt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist die Umhüllung als Stützrohr (30) aus Keramik oder dgl. ausgebildet, in dem ein Hohlkörper (1) mit gleicher oder geringerer Länge gelagert ist. Zur Erzielung eines umlaufend durchlässigen Spaltes (32) liegt der Hohlkörper (1) zumindest im unteren Bereich auf einer Auflage (29), die zur Bildung längsdurchlaufender Belüftungskanäle Noppen oder Stege aufweist. Das Stützrohr (30) ist in diesem Fall an den Hohlkörperquerschnitt angepaßt, wobei beide außer der gezeigten kreisrunden Form auch eine beliebige andere, beispielsweise polygonale, Querschnittsgestaltung aufweisen können. Zur Lagefixierung des Stützrohres ist eine Palette (28) mit angepaßten Ausnehmungen vorgesehen, die auf dem Boden bzw. der Fördervorrichtung (11) ruht. Alternativ kann das Stützrohr (30) auch Standbeine oder dgl. andere Fixiermittel besitzen.
- Die Ausführungsbeispiele 8 und 1 können miteinander kombiniert werden, indem die Luftdüsen (2) unter randseitig dichter Anlage auf das Stützrohr (30) gesteckt werden. Fig. 9 zeigt hierzu eine weitere Möglichkeit, die es erlaubt, das Gehäuse (10) zur Strahlungsabschirmung vollständig zu schließen. Die Luftdüsen (2) sind hier seitlich, aber außerhalb des Gehäuses (10) angeordnet und stehen über eine jeweils eingeschobene Blende (31) mit dem Innenraum in Verbindung. Die Blendenöffnungen fluchten auf beiden Seiten miteinander und korrespondieren auch mit dem Querschnitt der entsprechend im Gehäuse (10) angeordneten Hohlkörper (1). Die Hohlkörper (1) reichen an beiden Enden bis knapp an die Blenden (31) heran. Die durch die Blendenöffnungen strömende Luft gelangt dadurch unmittelbar ins Körperinnere, ohne daß sie seitlich ausweichen kann. Bei gleicher Größe von Hohlkörper (1) und Blendenöffnung kann eine Außenumströmung des Hohlkörpers (1) vermieden werden. Wenn diese hingegen erwünscht ist, wird entsprechend Fig. 10 die Blendenöffnung unter Bildung eines randseitigen Spaltes (32) vergrößert.
- In Kombination dazu können auch Stützrohre (30) oder anders gestaltete tunnelartige Umhüllungen (24) verwendet werden. Eine Kombination von Stützrohr (30) und Blende (31) ermöglicht den Einsatz von Umhüllungen in Standardgrößen, die in manchen Fällen größer als der Hohlkörperquerschnitt sind, da die außen entlangstreichende Luftmenge durch die Größe des Spaltes (32) zwischen Blendenöffnung und Hohlkörperquerschnitt (1) festgelegt wird. Fig. 10 verdeutlicht diese Anordnung und zeigt dabei auch eine nur im unteren Anlagebereich angeordnete Auflage (29).
- Fig. 4 zeigt eine Variante einer mehrteiliger Trocknungsvorrichtung (20), bei der die Hohlkörper (1) längs der Transportrichtung (33) ausgerichtet sind. Die Trocknungsvorrichtung (20) ist wärme-, luft- und strahlungsdicht als geschlossene Anlage ausgebildet. Die Belüftungsgeräte (16) sind hier zwischen den einzelnen Strahlungsheizgeräten (21) angeordnet. Sie weisen im Querschnitt die Form von Domen auf und sind jeweils mit einer konisch zulaufenden Luftdüse (2) an das vordere und mit der anderen Luftdüse (2) an das hintere Strahlungsheizgerät (21) angeschlossen.
- Die Belüftungsgeräte (16) besitzen jeweils einen Ventilator (7) in Form eines Querstromgebläses, das die Luft aus der in Transportrichtung (33) vorn liegenden Luftdüse (2) ansaugt und in die hintere Luftdüse (2) einbläst. Hierdurch wird die Luftströmung (19) von der Ausgangsseite her gegen die Transportrichtung (33) durch die einzelnen Trocknungsstufen bis zur Eingangsseite geführt. Mit diesem Gegenstromprinzip wird an der Ausgangsseite relativ trockene Luft eingeleitet, was bei dem hohen Trocknungsgrad der dort angelangten Hohlkörper (1) unschädlich ist. Durch das Weiterreichen von Stufe zu Stufe nimmt die Luftströmung (19) immer mehr Feuchtigkeit auf und konditioniert sich dabei im wesentlichen selbst auf das für den jeweiligen Trocknungsgrad der Hohlkörper (1) notwendige Maß.
- Die Belüftungsgeräte (16) besitzen an der vorderen, saugseitigen Luftdüse jeweils einen Zuluftstutzen (5) für die Zuführung von Frischluft. An der druckseitigen Luftdüse (2) sind hinter dem Querstromgebläse (7) ein Abluftschacht (4) und danach noch eine Heizung (6) für die Luftströmung (19) angeordnet. Beide Luftschächte (4, 5) sind mit regelbaren Klappen versehen. In beiden Luftdüsen (2) sind jeweils nahe der Strahlungsheizgeräte (21) Meßfühler (8) für Temperatur und Feuchte angeordnet.
- Die Querstromgebläse sind mittig und im oberen Bereich der Dome angeordnet. Darunter befinden sich jeweils schwenkbare Schotts (23), die die beiden Luftdüsen (2) jedes Belüftungsgerätes (16) so gegeneinander abdichten, daß ein Luftaustausch nur über die Querstromgebläse (7) möglich ist. Hierdurch entstehen für die Strahlungsheizgeräte (21) und die jweils angrenzenden Luftdüsen (2) der benachbarten Belüftungsgeräte (16) geschlossene Klimazonen, die unabhängig voneinander in der Konditionierung der Luftströmung geregelt werden können. Soweit die vorstehend erwähnte automatische Kontinionierung nicht ausreicht, kann über die Zuluft- und Abluftschächte (5, 4) sowie über die Heizung (6) in Abhängigkeit von den Meßwerten der Fühlr (8) nachgeregelt werden. Die Trocknung kann außerdem noch über die Strömungsgeschwindigkeit und die Verweildauer in der jeweiligen Klimazone beeinflußt werden. Der Trocknungsgrad steigt jeweils mit einer Erhöhung dieser Faktoren.
- Die Hohlkörper (1) werden taktweise durch die verschiedenen Klimazonen bzw. Trockenstufen hindurchbewegt und trocknen in den unterschiedlich konditionierten Zonen nach und nach aus. Die schwenkbaren Schotts (23) sind hierbei in Abhängigkeit von der Förderbewegung regelbar, so daß die Hohlkörper (1) darunter passieren können. Am Ende der Trocknungsvorrichtung (20) kann noch eine reine Belüftungsstation angeordnet sein, in der die Hohlkörper (1) mit duchgeblasener Heißluft fertiggetrocknet werden. Eine Strahlungsheizung ist bei dem erreichten Trocknungsgrad der Hohlkörper (1) nicht mehr effektiv. Es besteht hier auch keine schwundbedingte Rißgefahr mehr.
- Wie Fig. 5, 6 und 7 verdeutlichen, werden auch in einer Anlage gemäß Fig. 4 mehrere Hohlkörper (1) nebeneinander in tunnelartigen Umhüllungen (24) getrocknet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sie stationär und können damit in der einzelnen Trockenstufe auf das jeweilige Schwindmaß der Hohlkörper (1) eingestellt werden. In der Ausführungsform von Fig. 6 bestehen die Umhüllungen (24) aus zwischen den Hohlkörpern (1) sich erstreckenden Stegen (25), die an die Luftdüsen (2) anschließen. Außenseitig sind isolierte Seitenwände (26) vorgesehen, während die Unterseite von einem in Längsrichtung profilierten Transportband (11) gebildet wird. Die Oberseite wird von den Mikrowellen- bzw. Hochfrequenzerzeugern (9) direkt oder von einer darunter angenordneten Trägerwand gebildet. Diese setzen sich im Anschlußbereich zu den Luftdüsen (2) in entsprechenden Deckenteilen fort. In Transportrichtung (33) werden die Stege (25) entsprechend dem Schwindungsmaß von Trockenstufe zu Trockenstufe zunehmend dicker.
- Fig. 7 zeigt eine Variante hierzu, in der die Hohlkörper (1) in einer entsprechend geformten Palette (28), gegebenenfalls übe profilierte Auflagen (29) gelagert sind. Die Palette (28) wird hierbei mit dem Transportband (1) vorwärtsbewegt. Das Oberteil der tunnelartigen Umhüllung (24) wird durch einen entsprechend gestalteten Blendendeckel (27) gebildet, mit dem auch die Größe der gegebenenfalls erforderlichen Spalte (32) eingestellt wird. Oberhalb des Blendendekkeis (27) sind die Mikrowellen- oder Hochfrequenzerzeuger (9) angeordnet. Seitlich ragen zur Führung und Abdichtung noch Seitenwände (26) über die Paletten (28).
- Der Blendendeckel (27) kann unter entsprechender Abstützung an der Palette (28) mitbewegt werden. Hiedurch ergibt sich im Prinzip ein zweiteiliges Stützrohr. Der Blendendeckel (27) kann aber auch stationär in jedem Strahlungsheizgerät (21) angeordnet sein, wobei sich die Paletten (28) mit den Hohlkörpern (1) darunter wegbewegen. In der ersten Variante als mitbewegte Umhüllung (24) kann diese Bauform auch zur Belüftung querliegender Hohlkörper (1) in einer Ausführungsform gemäß Fig. (2) oder (9) verwendet werden.
-
- (1) Hohlkörper
- (2) Luftdüse
- (3) Umluftleitung
- (4) Abluftstutzen
- (5) Zuluftstutzen
- (6) Heizvorrichtung
- (7) Ventilator
- (8) Meßfühler
- (9) Mikrowellenerzeuger, Hochfrequenzerzeuger
- (10) Gehäuse
- (11) Boden, Fördervorrichtung, Transportband
- (12) seitl. Abschirmung
- (13) Kettenvorhang
- (14) Antrieb
- (15) Schiene
- (16) Belüftungsgerät
- (17) Einrüststelle
- (18) Ruhezone
- (19) Luftströmung
- (20) Trocknungsvorrichtung
- (21) Strahlungsheizgerät
- (22) Fahrgestell
- (23) Schott
- (24) tunnelartige Umhüllung
- (25) Steg
- (26) Seitenwand
- (27) Blendendeckel
- (28) Palette
- (29) Auflage
- (30) Stützrohr
- (31) Blende
- (32) Spalt
- (33) Transportrichtung
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