CN1189295C - 水合石膏板的方法及实施该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造石膏板的方法，所述方法包括如下步骤：(i)形成所述板；(ii)水合硬化，直到得到含量低于80%的水合产品；(iii)在至少一个旋转的圆筒中继续水合；和(iv)干燥。本发明还涉及一种实施该方法的装置。

Description

水合石膏板的方法及实施该方法的装置

本发明的主题是一种制造石膏板的新颖方法，和一种实施该方法的装置。

石膏板是已知的，包括一种致密的(例如密度为0.6-1.0，通常大约为0.7)石膏芯或灰泥，该石膏芯或灰泥位于纸类的至少一个支持面上，优选地位于纸类的两层支持面(通常其中一个被称作象牙纸，或“正面”，另一个被称作灰纸，或“背面”)之间。制造这种石膏板的传统方法包括下述步骤。通常，该方法包括板的形成，这一步骤包括如下步骤：辊平象牙纸，混合以得到主要由石膏(半水合)和水构成的浆料，给浆料中加入添加剂以便给该板赋予特定的使用性能(尤其加入淀粉或者起泡剂以便形成泡沫)；在象牙纸上沉淀所述浆料；将其辊平然后施加灰泥以同时形成夹层，该夹层是板的前体；水合，在水合过程中用构成成型线的支持物上的两种纸凝固且凝结浆料。在成型线的末端，可以用剪切机切割半成品态的产品，然后处理，特别地可以用翻转或旋转(flipper)，该操作是为了将其放置在象牙正面的最上面。最后，将该产品放入干燥器，以除去板中过量的水(该操作被称作板的干燥)。一旦离开干燥器，在干燥状态下使该板进行多种修整处理，以得到最终外观。

尽管每一步有其本身的技术问题，但某些步骤是决定性的，或者在化学反应动力学方面，或者在运动学或方法方面，这些将影响最终产品的性能和质量，或者在复杂性和装置尺寸和维护的复杂程度方面，和占用空间方面，或者在上述几个方面的组合方面。除最初的形成步骤之外，最重要的步骤是水合凝固步骤；以湿态传输且在干燥器中干燥以便除去过量的游离水。事实上，在制造石膏板的方法中的每一主要步骤对于该方法和/或最终产品都是关键的。这种决定性的程度对于制造石膏板的方法是特有的。

从水合开始的步骤直到剪切操作通常持续几分钟，一般大约3-4分钟或更多，湿传送的下一阶段和水合结束直到进入干燥器持续5-10分钟。当期望增加生产线的速度时，为了得到超过150m/min的速度，用传统的水合时间，然后必须将成型线的长度增加至超过500m，有时这是非常昂贵的，且产生了运动学和板在机器上的传送和位置调整等许多问题。

湿态传送步骤使用了复杂的装置，该装置必须在又热又潮的空气中操作。因此生产线的生产率依赖于这些维护起来复杂且昂贵的装置的可靠性。

而且，这些传统装置由于结构原因导致水合时间在板的轴向有所不同，一方面，导致一连串板之间偏移，另一方面，在进入干燥器之前，所有这些必须用复杂的系统实现。然后必须补偿这些偏移，以便在板的整个面积尤其是在板的末端获得均匀的干燥。该机械装置必须保证这些板在末端不会断裂，且不会重叠。为了在现有技术领域实现这一点，已经证明必需使用高度复杂的机械系统且必需调节众多电动机的速度。

干燥步骤需要必须在潮湿环境操作的机械装置，所述潮湿环境如充满水蒸气那样的潮湿，可以达到几百摄氏度，这又一次导致维护问题。

最后，干燥步骤会消耗大量能量，如果有一种用于干燥的方法和装置，该方法和装置仅给板提供它们所需的热量的话，这将是有利的。

该方法的其它步骤也导致其它问题，这些问题也必须被尽可能地解决。例如，剪切步骤使用了配备有刮刀的双辊式剪切机，其中所述刮刀必须定期清洁。该装置的破坏性相当大，而且对于板的机械要求相当苛刻(这也是必须有相当长凝固时间的原因之一，因为水合的凝固湿板必须能够经受剪切机和湿传送区中的处理操作所施加的压力)。

迄今为止，翻转或旋转(flipper)步骤通常是必须的。板的锥形边缘是通过具有增厚的边缘或具有倒置形状的带的较低的辊形成的，这意味着使象牙纸处于最底部。现在，在随后的干燥过程中，优选地是使象牙表面处于顶部，这样以避免干燥器的辊以任何方式对板造成污染。期望能够避免这一不利的旋转步骤(尽管可能性仍然存在，但是如果期望，在石膏浆料沉淀在象牙纸上的地方保持当前的构型)。

不可否认，干态传送步骤产生的问题要比湿态中所遇到的问题少，但仍然复杂且维护依然令人厌烦。

本发明的目的是提供一种方法和实施该方法的装置，该方法可以避免上述问题而且提供了其它优点，这些优点仍然是在方法/最终产品的质量方面，维护方面，操作成本、投资成本和工作条件方面的优点。本发明部分地依赖于一个原则，与现有技术中板在多个设备零件中传送很长距离不同，在本发明中这些板几乎是固定的；而是设备零件在运动，通常是在旋转。

根据第一种可选形式，本发明的主题是一种制造石膏板的方法，该方法包括如下步骤：

(i)形成板；

(ii)通过水合凝固所述板，直到得到含量低于80％的水合产品；

(iii)在至少一个旋转的圆筒中继续水合；和

(iv)干燥。

根据一个实施方案，水合是在至少一个圆筒中继续的，直到达到完全水合。

根据一个实施方案，水合是在至少一个圆筒中继续直至仍然部件程度的水合，然后在第二圆筒中继续直到达到完全水合。

根据一个实施方案，该方法在步骤(ii)和(iii)之间包括一个中间剪切步骤。

根据一个实施方案，该剪切步骤是用金属丝技术完成的。

根据一个实施方案，在步骤(ii)的结束时水合低于66％。

根据一个实施方案，在步骤(ii)的结束时水合介于33％-66％之间，优选介于33％-50％之间。

本发明还提供了一种制造石膏板的装置，该装置包括一个用于部分水合凝固的线性区和至少一个圆筒，该圆筒包括一个中心轴9，在该轴周围排列了许多分支10a、10b、10c和10d。

根据一个实施方案，在圆筒中，每一分支被分成许多臂11a、11b、11c和11d，这些臂所占面积相当于相应分支面积的50-99％。

根据一个实施方案，该圆筒包括10-150，优选40-120个分支。

根据一个实施方案，水合凝固区和圆筒沿着两个平行的轴。

根据一个实施方案，凝固区和圆筒通过辊8a、8b和8c连接起来，这些辊穿入到分支10a、10b、10c和10d之间。

根据一个实施方案，该装置包括一个具有金属丝的剪切装置。

本发明也提供一个圆筒，所述圆筒包括一个中心轴9，在该轴周围排列了许多分支10a、10b、10c和10d，每一分支被分成许多臂11a、11b、11c和11d，这些臂所占面积相当于相应分支面积的50-99％。

根据一个实施方案，该圆筒包括10-150，优选40-120个分支。

根据第二种可选形式，本发明的主题是一种制造石膏板的方法，该方法包括如下步骤：

(i)形成所述板；

(ii)通过水合凝固该板；

(iii)旋转板的同时对其进行干燥。

根据一个实施方案，干燥是在至少一个在腔室内旋转的圆筒中进行的。

根据一个实施方案，干燥是在至少一个圆筒中进行的，所述至少一个圆筒包括一个单一的干燥区。

根据一个实施方案，干燥是在至少一个圆筒中进行的，所述至少一个圆筒包括两个不同的干燥区。

根据一个实施方案，干燥是在至少一个圆筒中进行的，所述至少一个圆筒包括两个或多个不同的干燥区。

根据一个实施方案，干燥是在至少两个圆筒中进行的。

根据一个实施方案，干燥是在至少两个具有干燥区的圆筒中进行的，干燥区在圆筒之间彼此不同。

根据一个实施方案，每一圆筒可以包括一个、两个、三个或多个不同的干燥区。

根据一个有利的实施方案，干燥是在至少一个圆筒中进行的，所述至少一个圆筒具有两个不同的干燥区；该实施方案包括了下述情况：在一个相同的圆筒中有两个不同的干燥区，和在至少两个不同的圆筒中包括至少两个不同的干燥区(至少每一个圆筒具有至少一个区)。

根据一个实施方案，干燥是在至少一个圆筒中进行的，利用了所回收的水冷凝的潜热。

根据一个实施方案，干燥是在至少一个没有回流换热的圆筒中和至少一个具有回流换热的圆筒中进行的。

根据一个实施方案，该方法进一步包括步骤：

(iv)冷却板。

根据一个实施方案，冷却部分地是在最后一个圆筒的一部分中进行的。

本发明也提供了一种制造石膏板的装置，该装置包括一个凝固和水合区和一个圆筒，所述圆筒包括一个中心轴13，在该轴周围排列了许多分支14a、14b、14c和14d，所述圆筒包括在一个腔室15中。

根据一个实施方案，每一分支被分成许多梳状齿。

根据一个实施方案，该腔室相当于一个单一的干燥区。

根据一个实施方案，该腔室被分成两个不同的干燥区。

根据一个实施方案，该腔室被分成三个或多个不同的干燥区。

根据一个实施方案，该中心轴是转筒，与所述转筒相连的齿是中空的。

根据一个实施方案，该中心轴是转筒，与所述转筒相连的齿是中空的且沿着这些齿穿有孔。

根据一个实施方案，所述装置包括至少一个没有回流换热的圆筒，和至少一个用于回收水冷凝的潜热的圆筒。

根据一个实施方案，该圆筒具有一个冷却区。

根据一个实施方案，冷却区相当于位于水平中线以下的圆筒的四分之一处，所述腔室可以被设置在该区中。

根据一个实施方案，冷却区相当于位于水平中线以上的圆筒的四分之一处，所述腔室可以被设置在该区中。

本发明也提供一个包括一个中心轴13的圆筒，在该轴周围排列了许多分支14a、14b、14c和14d，每一分支被分成许多梳状齿，且所述圆筒被包括在一个腔室15中。

根据一个实施方案，该腔室相当于一个单一的干燥区。

根据一个实施方案，该腔室被分成两个不同的干燥区。

根据一个实施方案，该腔室被分成三个或多个不同的干燥区。

根据一个实施方案，该中心轴是一个转筒，与所述转筒相连的齿是中空的。

根据一个实施方案，该中心轴是转筒，与所述转筒相连的齿是中空的且沿着这些齿穿有孔。

根据一个实施方案，所述圆筒具有一个冷却区。

根据一个实施方案，该冷却区相当于位于水平中线以下的圆筒的四分之一，所述腔室可以被设置在该区中。

根据一个实施方案，冷却区相当于位于水平中线以上的圆筒的四分之一，所述腔室可以被设置在该区中。

根据第三种可选形式，本发明的主题是一种通过在旋转的圆筒中旋转来冷却石膏板的方法，所述圆筒包括一个中心轴13，在该轴周围排列了许多分支14a、14b、14c和14d。

根据一个实施方案，该方法是在与环境空气接触的圆筒中进行的。

根据一个实施方案，该方法是在一个被包含在一个腔室中的圆筒中进行的。

根据一个实施方案，该方法是在位于水平中线以下的四分之一圆筒中进行的，所述腔室可以被设置在该区中。

根据一个实施方案，该方法是在位于水平中线以上的四分之一圆筒中进行的，所述腔室可以被设置在该区中。

根据第四种可选形式，本发明的主题是一种通过在旋转的圆筒中旋转来处理石膏板的方法，所述圆筒包括一个中心轴13，在该轴周围排列了许多分支14a、14b、14c和14d。

根据一个实施方案，该方法用于翻转这些板。

根据一个实施方案，该方法用于翻转可选的板。

根据一个实施方案，该方法用于给这些板配对。

根据第五种可选形式，本发明的主题是一种当平面物体在至少一个旋转的圆筒中旋转时，用来干燥、烘于、反应所述平面物体石膏板的方法，所述圆筒包括一个中心轴13，在该轴周围排列了许多分支14a、14b、14c和14d，且所述圆筒被包含在一个腔室15中。

根据一个实施方案，每一分支被分成许多梳状齿。

根据一个实施方案，所述至少一个圆筒包括一个单一的干燥区。

根据一个实施方案，所述至少一个圆筒包括两个对应于腔室的两个部分的不同的干燥区。

根据一个实施方案，所述至少一个圆筒包括三个或多个对应于腔室的两个部分的不同的干燥区。

根据一个实施方案，干燥是在至少两个圆筒中进行的，它们具有干燥区，圆筒之间的干燥区彼此不同。

根据一个实施方案，干燥是用所回收的水冷凝的潜热进行的。

根据一个实施方案，该中心轴是一个转筒，与所述转筒相连的齿是中空的。

根据一个实施方案，该中心轴是转筒，与所述转筒相连的齿是中空的，且沿着这些齿穿有孔。

根据一个实施方案，冷却是在最后一个转筒的一部分中进行的。

根据一个实施方案，冷却区相当于位于水平中线以下的圆筒的四分之一，所述腔室可以被设置在该区中。

根据一个实施方案，冷却区相当于位于水平中线以上的圆筒的四分之一，所述腔室可以被设置在该区中。

根据一个实施方案，平面物体是木板、石膏板砖、用粘土、水泥或类似物制成的板或砖。

可方便地结合可选的形式，尤其是第一和第二可选形式，第二和第三可选形式以及第一，二和第三可选形式。

现在参考附图在下面的描述中对本发明进行更加详细地描述，其中：

图1描述了根据现有技术的设备的示意图；

图2描述了根据本发明的装置的整体示意图；

图3描述了根据本发明的一个旋转的水合圆筒；

图4描述了在前的一圆筒，是从上面观察的；

图5描述了根据本发明的一种可选形式的水合圆筒；

图6a和6b描述了根据本发明的一个干燥圆筒；

图7a和7b描述了根据本发明的一个干燥圆筒，是一个分解图和从上面观察的视图；

图8a和8b描述了根据本发明的一个干燥圆筒，能够被用于间接干燥和/或作为热回收器；

图9描述了根据本发明的一个冷却圆筒；

图10描述了根据本发明的一个翻转圆筒；

图11描述了根据本发明的一种可选形式的方法，用于将板供给圆筒。

参考图1对一种用于制造石膏板的传统设备进行描述。区1表示形成板的步骤，该步骤包括步骤辊平象牙纸，混合以得到石膏浆料，在象牙纸上沉淀所述浆料且辊平灰纸以形成夹层，该夹层是板的前体。区2表示凝固直到得到实用的水合产品的步骤。区3表示将板剪切为单个板或剪切成一批板的步骤。区4表示湿传送步骤(具有一个将象牙正面放在最上面的翻转操作，使用了一种称为挡泥板(flipper)的装置；和一个在板进入干燥器之前在一连串板中缩小偏移的操作)。区5代表干燥器中的干燥步骤，以便除去过量的水。区6代表干态传送步骤(包括对板进行可能的配对，象牙面放在一起，修整，捆绑和包装)。

参考图2对根据本发明所述装置的整体示意图进行描述。如前所述，该装置包括一个凝固区，在该区开始石膏的水合。水合一直继续到完全水合，但通常水合仅继续到完成至少80％的水合，优选完成，例如33％-66％之间，更优选低于50％的水合。术语“水合”是指传统的意思，即将CaSO₄·0.5H₂O转化为CaSO₄·2H₂O的反应。水合程度是用传统方式测量的，即可以是温度的升高，重量(或水的吸收量)增加，硬化等的曲线的测量。所有的传统方法都是适合的。

下边通过成形板条7a、剪切机7b前的辊和剪切机7c本身和区7d对凝固区进行示意性描述，区7d是加速区7d(加速是为了以传统方式在一批板之间产生间隔)。该区与终止区8相连，终止区8将作为一个装置，用于将板引入到带臂的旋转圆筒中。该终止区包括辊8a、8b、8c、8d、8e、8f、8g等。这些辊通常间隔均匀，是用来(与现有技术领域相同)容纳湿板，不同的是此处这些板没有被水合，因此没有那么坚硬。对这些辊之间的间隔进行控制，以防止板在这些支持物之间凹陷，本领域的熟练技术人员将可以容易地决定该间隔。一旦板在这些辊8a、8b、8c等之上，圆筒9将托起该板，这就是本发明的主题。

在这一点应该注意到，剪切步骤可以用传统装置进行。也可以用一种更合适的“干酪状金属丝(cheese wire)”型装置进行。该金属丝可以是单丝或双丝，例如好像在剪切机上的那样。因为切割时水合程度较低，所以剪切机可以非常简单，不需要“增强的”。在边线上延伸的金属线就足以进行上述操作。板的平面和/或边线的轴可以倾斜。操作非常简单，切割也比较整齐。这消除了与现有技术的剪切机相关的缺点。金属丝非常易于清洁；例如金属丝可以被安装在一个环形物上，在每一次切割操作之间可以缠绕。在缠绕操作过程中，用非常简单的刷子清洁金属丝。

参考图3且结合上面所描述的辊8a、8b、8c对根据本发明的旋转的圆筒进行描述。术语回转车(carrusel)也可以被用来代替旋转的圆筒。仅用四分之一的臂对圆筒进行描述，以便更好地显示辊8a、8b、8c之间的协作。圆筒9包括轴10(通常是转筒)，分支10a、10b、10c、10d、10e等等被固定在轴10上边(没有绘出分支与中心轴的连接，以便使该图更清晰)。每一分支包括好几个臂11a、11b、11c和11d，例如(对于最佳形状)它们也相对较宽，以便板在凝固时不会凹陷。每一分支的臂的数量是由好几个因素决定的，主要包括生产线的速度、圆筒的长度和分支的数量。该数量是，例如介于3-60之间。如果我们考虑整个分支的面积，那么一般而言，臂可以占对应分支面积的50-90％。臂可以是实心的，或可以是带孔的，只要两者都能支持板，同时不会发生凹陷，且不会减缓该方法中这一阶段发生的水的蒸发现象。圆筒的尺寸通常如下：直径为3m-6m，优选为3.5m-4m。就该长度而言，这将非常易于调节，以适合生产要求。可以通过增加额外的臂来实现生产量的增加。典型地，圆筒的长度可以在3m-25m之间，或甚至更长。如果我们考虑石膏板P，该板会抵达辊8a、8b、8c(其路径是用机械和/或电气和电子装置控制的)。在这种情况下，圆筒处于这样的位置，以便板P可以在分支10a和10b之间通过。圆筒旋转，臂就会与湿板P接触(板就没有时间发生任何可以觉察到的凹陷)且将板P从辊上拿开，然后板P停留在分支10b的臂11a、11b、11c和11d上。因此辊再次空闲下来，以便它们可以接收另一块板P’。这时该板在分支10a和10b之间开始，然后在圆筒已经旋转之后，与分支10c的臂接触，等等。用这种方式圆筒的分支就会被“装满”。圆筒包括，例如10-150个，优选40-120个分支。对圆筒的旋转速度进行选择，尤其作为生产线速度，圆筒的分支尺寸和数量的函数，和需要导致完全水合和当板离开圆筒时的良好光滑度的方法参数的函数。一般而言，在仅有一个水合圆筒的设备的情况下，圆筒的旋转速度在1转/h到6转/h之间，优选在4到6转/h之间。

参考图4对先前的实施方案进行描述，该图是从上面观察的(仅描述了一个分支，即将要托起板P的那个分支)。

参考图5对先前情况的另一种形式进行描述。这次，旋转的圆筒9对于辊8a、8b和8c发生了偏移。传送装载机12将来自辊8a、8b和8c的板向圆筒9传送。该传送装载机将一批板的板供给到圆筒的分支。该传送装载机是传统上用来收集连接在一起的支持物，该传送以平移运动，然后以灌浆机垫板的方式从下边回位，例如以与上下运动相关的方式。

也可以直接在加速/终止区的末端提供圆筒，但这时轴不再平行但垂直于板运动的方向。在这种情况下，板的轴垂直于圆筒的轴；因而后者的长度达到了板宽度的数量级。因而在行程的最后，在被圆筒的分支翻侧之前，板与圆筒的轴心邻接。

在旋转的圆筒中的水合可以节省相当大的空间。传统的凝固区的长度可以被减少，减少高达50％。另外，湿传送直到进入干燥器的区也被大大减少。进一步，每一块板在圆筒中的滞留时间是一样的，这可以使板具有非常均匀的水合程度。当干燥圆筒与水合圆筒联合使用时，所有这些就会更加显而易见。

根据本发明的圆筒可以容纳各种长度的板，如1.50m，例如长达圆筒总长度。这是因为臂足以容纳所有长度的板和所有类型的一连串所有长度的板：不考虑板的长度，它们将始终(通常主要)在圆筒的臂上充分地停留。

为了卸载圆筒，可以使用类似于图5中所阐明的可选形式中的装载圆筒所用的系统，即传送装载机。传送装载机也可以包括辊；它也可以包括一个置于臂之间的环带，带的轴与圆筒的轴垂直。在这样一种情况下，到达带上的板被放在顶部，与分支自然分离。从而环带的旋转速度适合于圆筒的速度，这样圆筒就可以被腾空。可以用任何已知的系统处理板，以便将它从一个圆筒传送到另一个。

如果需要，也可以有两个或多个水合圆筒。例如，如上所述使板从一个圆筒传送到另一个圆筒。

参考图6a和6b对本发明的另一个实施方案，即基于旋转的圆筒这一原理的干燥区进行描述。该干燥区包括轴13，和分支14a、14b、14c等等，所有这些被置于腔室15中。(只描述了一半)。这种新型干燥器是从根据现有技术的湿传送或者从根据上边所述本发明的水合圆筒供给的。

干燥器的操作非常简单。板进入干燥器，被置于分支上，然后可以在热的作用下排水。腔室15允许包含干燥部分或区。该腔室与通风管线相连，在图中没有示出，除了包括导管，该腔室还包括一个或多个热发生器和鼓风机，以便使热气体绕着将被干燥的石膏板循环。例如，腔室15可以被分成两个或更多个区，空气或一些其它气体在这些区之间循环；下面对其进行了更详细的描述。图6a描述了具有一个单一干燥区的模式，图6b描述了有两个不同的干燥区的模式(两个区的温度彼此不同)。图7将详细描述通过圆筒和腔室的气体的循环。

通过与现有技术比较，这种类型的干燥器可以干燥得更均匀。尤其是，在现有技术中，板被慢慢地且以纵向引入，这样就会在一连串板之间产生偏移，即一种被称作板末端煅烧的潜在风险。而且，由于在一批板中的板具有不同的水合程度，这种不均匀性影响了干燥。在新颖的方法中，板是被快速且以横向引入，这避免了上述缺点。

每一分支优选地(但不是必须的)包括梳状齿，而不是臂(与水合圆筒相反)，这是因为这里不再有严重的凹陷风险，并且也是为了允许更好的热交换。然而，可以使用臂，尤其是穿有大量孔的臂。梳状齿有一部分与板接触，例如0.5-10cm，尤其是1-8cm。圆筒包括，例如20-150个分支，优选6-120个。圆筒的尺寸通常如下：直径3-6m，优选3.5-4.5m，长度3-25m或甚至更长，优选6-15m。一般而言，使用两个或更多个干燥圆筒。这些圆筒优选地具有不同的干燥区(以便通过控制代表作为时间函数的重量损失的干燥曲线优化干燥过程)。

选择作为圆筒分支数量的函数，生产线输出率等等的函数的圆筒的旋转速度。通常，圆筒的旋转速度介于1转/h到6转/h之间，优选介于2到4转/h之间。

圆筒可以被部分地或完全放入到被加热的腔室中，在圆筒中具有更加均匀或均匀性较差的气氛。然而，对于板来说形成输送气体的管道是优选的，以便实现使这些气体“智能地”流过腔室。这使得具有几个具有不同外形的干燥区成为可能，从而使干燥最优化。为了在板的纵向获得良好的干燥均匀性，也可以颠倒在每一干燥区中如此定义的热气流。该操作实现起来很简单，例如通过颠倒鼓风机的操作方向，或者通过在腔室的两端安装适当的折流板。用这种方案，每一部分可以包括偶数个管道。也可以安装燃烧器，例如在腔室的两端。特别地，也可以通过适当的整流罩获得循环环路，腔室15在圆筒的两端被分成希望的多个区。

参考图7a对圆筒进行描述，箭头用来表示热气体的环路。腔室是这样的，以便板作为折流板且作为导向器，用于使热气体平行于板。因此可以通过改变操作条件来获得两个或更多个具有不同条件的干燥区。事实上，可以具有与两个相邻的板形成的空腔一样多的干燥区。

更特别地，在腔室的两端有一个外壳16和16’，它们被分成与干燥区一样多的区。在图7中描述的实例中有两个干燥区，从而在末端的外壳上有两个分隔室(分别是16a和16b，16’b和16’b)。箭头表示热气流的方向。

例如，可以有两个干燥区，一个干燥区的进入温度为大约250℃且离去温度为大约230℃，另一个干燥区的进入温度为大约220℃且离去温度为大约180℃。然后可以施加大量的热，同时保证不会“燃烧”或煅烧板。

在外壳上也可以且有利地有一个转换道(chicane)；在这种特殊的情况下，外壳16’将具有一个转换道，它可以使得以大约230℃离开第一区的气体作为以大约220℃进入另一个区的气体(或甚至以相同的温度)。这一点在图7b即从上面观察的部分试图中更加明显，在该图中外壳16’包括一个转换道17’，热气体在转换道周围流动。箭头表示气体的循环。

因此本发明可以最优化干燥区，这在现有技术领域是非常困难的，不然的话是不可能的。现在来回忆一下干燥技术是有用的，干燥技术通常可区别出三个区，这三个区是区1、区2和区3。区1和2包括在高气体温度下干燥(强烈干燥)，以便使淀粉有效地移动到纸中，并且去除大约80％的水。在区3中干燥比较温和，以避免超过板的煅烧温度。在该区中，板芯中蒸汽的扩散限制了干燥率。通常，区1和2总共持续15-30分钟(通常低于45分钟)，而区3持续的时间等于区1和2的持续时间之和。这些区中的温度通常是上文所述温度。也应该注意到本发明可以使逆流或顺流干燥成为可能，这在现有技术领域是很受欢迎的。因此本发明可以获得一种特别合适的且均匀的干燥曲线。

也可以设想一种中心转筒，该中心转筒被分成区(以桔子片那样的方式)，每一区独立地用热气体供给，这样可以重新产生不同的加热区。因此板的加热从中心转筒径向发生，热气体通过排列在中心转筒上的喷孔分配，或者通过圆筒的指分配(例如参见图8，在下文该实施方案使用了该分配模式)。

以串联方式设置几个圆筒是可以且有利的。上面已经参考水合圆筒对将板从一个圆筒传送到另一个圆筒的装置进行了描述。例如，可以具有第一个圆筒，例如上面描述的具有两个干燥区的那种类型，和具有第三个干燥区的第二个圆筒。第三个干燥区具有，例如大约150℃的进入温度和大约100℃的离去温度。串联的圆筒可以很容易地实现同步。

至于干燥方法的类型，这种干燥器的设计允许很大的灵活性。上面所描述的干燥区是直接干燥器类型(热气体与板直接接触，气体速度的矢量与板平行)。

用这种类型的干燥器也可以进行另一种形式的直接干燥。代替如说明书中所描述的热气体在板之间循环，气体通过中心转筒被引入，然后进入带孔的齿(尽管气体从排列在齿上的孔放出，但所述齿通常是这样的，以便与板的表面接触最小)。齿的形状适合于这种类型的干燥，即为圆形以防止板阻塞孔且防止气体通过。这种喷射式干燥方法的优点在于具有较好的热交换系数，从而具有较好的能量效率。

也可以根据间接蒸汽干燥法干燥石膏板，例如对圆筒进行小的修改。选择间接干燥法，这样可以使用其它与气体或易挥发燃料油相比更加经济的燃料，如煤油、重质燃料油、木屑或在锅炉中可以燃烧的所有种类的废料。

在这种构型中，蒸汽被引入中心轴中，然后被分配到齿中。通过与板的热交换冷凝的蒸汽被回收到转筒或环中，然后导回到锅炉中。适合于这种类型的间接蒸汽干燥的圆筒比较类似于下面参考图8a和8b所描述的圆筒。

参考图8a和8b对另一个实施方案进行描述。中心轴13变成了转筒，带有水蒸气的热气体被回收到该转筒中，尤其是从来自干燥的或先前的圆筒的第一个区的水蒸气。分支14a、14b、14c包括连接到中心转筒上的中空梳状齿。然后带有水蒸气的热气体从中心朝外流经这些梳状齿，也可能从外部流向中心。

在图8a所说明的另一种形式中，气体通过已校正的在外围(均匀)分配的好几个喷孔17a、17b、17c、17d被外部的腔室收集。在这种情况中的外部腔室由与鼓风机相连的双重壁(15，15’)构成。由于齿的端部是中空的，所以当圆筒旋转时，它们就会有规律地面向(均匀)分配的喷孔。从而可以形成气流。

在图8b所说明的另一种形式中，气体沿着齿往返运动，这些齿被固定在内部转换道上。然后它们被收集到中心转筒周围的环13’中。

这些气体与设置在分支上的板间接接触。在这种情况下，水蒸气将冷凝，一旦接触就会释放冷凝的潜热。冷凝的水沿着梳状齿流动，且被收集到间隔转筒或环中，在这里它们被优选地通过地心引力或使用泵的方式除去。同样地，在腔室的双重壁上冷凝的水将被地心引力除去。也可以设想在转筒中收集冷凝水，然后使其通过下部的梳状齿流出。也可以根据文献DE-A-4326877的教导实施该技术。因此可以在干燥过程中在其它地方收集所产生的热水蒸气。事实上，圆筒可以接纳所有传统的能量回收系统，从而如同真正的内部热交换器那样操作。

因此图8a和8b描述了一种可以被用于间接干燥和/或作为热回收器的圆筒，这两个模式之间的主要差异是由一个或多个燃烧器供给的热的量。

参考图9对一种干燥器圆筒进行描述，其进一步包括冷却板的功能，仍然具有一个板引入区(E)，特别是水平地引入板，和一个出口。此处的阴影区表示干燥区。因此该圆筒具有，例如在腔室上还具有四分之一。例如，以孔径朝向外部形式的出口(S)不是水平排列的，而是朝下。在这个额外的四分之一区中，板可以自然冷却或者是为了避免任何可能的温度急增。因此所得到的板比用传统干燥器得到的板的质量要好。另外，由于孔径是倾斜的，这样板可以自然地滑到位于其下的传送带上。

这四分之一区也可以在水平线之上，因而冷却的板水平地离开，例如离开到传送带上。

如果需要，也可以提供一个(或多个)用于冷却目的的完整的圆筒。

因此在最后一个圆筒的出口上得到冷却的板，该板可以被直接送到最终的修整区，而不需要穿过传统上在干燥区出口发现的一连串又大又嘈杂的设备零件，即将来自各阶段，加速区和终止区，传送台等等的板分组的机组。

正好如同水合圆筒，干燥圆筒可以接收不同长度的板。在干燥圆筒的情况中，为了获得穿过空腔的气体的甚至更好的路线，可以这样做，例如交替排列板，也就是说使板的一个边对着圆筒的一个侧面，另一个边对着另一侧。也可以优选地使用分支，在这些分支的末端(在圆筒的侧面圆板上)具有足够面积的片段，不管其长度，每一板都在这一片段上停留；和/或这些分支具有适当的形状(例如以折流板的形式)，以避免可能由吹出的热气体所导致的任何可能的板末端煅烧。

使用圆筒，尤其是用于干燥的圆筒，可以使得将所有驱动单元设置到腔室的外面成为可能，从而可以保护它们避免受到又热又潮的环境的影响，这样的环境具有腐蚀性。

应该注意到，将至少一个水合圆筒连接到至少一个干燥圆筒上是特别有利的。尤其是，在这种情况下，将使用两个或三个干燥圆筒，优选使用具有一个或两个不同干燥区的第一个圆筒(和第二个圆筒)，和优选地具有热回收的最后一个圆筒。在这种情况下也可以使用一种间接类型的干燥器。

顺便提及，所述圆筒也可以用于处理温和条件下的板。

图10描述了一种用于旋转板的圆筒，仍然是在温和条件下，因此可以使用传统上所用的翻转挡泥板。翻转操作可以被用于所有板，且可以被交替施用；一个板是恰恰从水平线之下抽出，另一个在其后大约180℃抽出，仍然在水平线之下。因此可以改变板的翻转，这对于将板的象牙正面包装在一起非常有用。

在图10所描述的实施方案中，有一个如同图9中的入口(E)，和两个出口(S1)和(S2)。可以在出口(S1)抽出所有板，但也可以从(S1)和(S2)交替地抽出，这将导致板已经被改变(alternating)(例如这使得对于象牙正面/象牙正面配对的干传送更加容易)。当在圆筒的上部处理板时，它们部分地停留在中心轴心或转筒上。当在圆筒的底部处理板时(特别地在出口(S1)和(S2)之间)，它们可以沿着腔室或者任何其它适当的轨道滑到，或者在它们的运动中也可以有一个带，其线性速度相当于圆筒圆周上的板的速度。(这些带子优选地可以具有一个沿着圆筒周围的路径)。

参考图11，该图描述了一个将板供给到圆筒的实施方案(水合、干燥、冷却、处理)。根据该实施方案，板沿着圆筒的轴被引入，运动方向沿着同一线路(这不同于先前的实施方案，在该实施方案中一旦板已经被引入圆筒的一侧，供给是通过传送进行的。示意性的，其顺序如下。为了方便，使用一块板进行描述，但该实施方案以相同方式供给一批板；描述是以横截面给出的，板以垂直于页面的方向到达。在t＝0时刻，圆筒处于初始位置；板n被放置在圆筒的臂或分支上。在t＝t1，用一系列辊(例如)构成的机械装置进入到板n的下面(例如通过传送)—在图中仅描述了一个辊，其它辊事实上在给出的所选择的描述中被隐去。在t＝t2，该机械装置被升起，辊装入到圆筒的臂或分支之间，这样的效果是，板n不再停留在圆筒的臂或分支上。在t＝t3，沿着圆筒的轴进入的板n+1通过推进或机械化辊的方式代替了板n，板n和n+1沿着辊运动。在t＝t4，机械装置被再次降低，这样的效果是板n+1停留在圆筒的臂或分支上。在t＝t5，机械装置缩回到圆筒的一侧，从而使得圆筒通过期望的角度旋转，以便将板n-1引入道根据特定实施方案的方法中的初始位置。

因此可以(正如在其它实施方案中一样)使用整个圆筒，即360°来进行期望的操作(水合、干燥、冷却、处理)。在圆筒的下部发生的旋转部分的过程中，板可以被保持，例如通过返回到臂或分支上，或简单地通过外部外壳来引导，或者也可以在排列在下部的履带牵引车上引导，所述履带牵引车与板的运动同时发生。

在该实施方案中，已知为“360°实施方案”，需要修改上面所述与滞留时间、旋转速度等相关的数据(例如，对于同一滞留时间，旋转速度可以减半，实际上使用的圆筒是360°而不仅仅是180°)。同样地，对于干燥，如果需要区1、2和3可以被组合到一个单一的圆筒中。

最后，应该注意到本发明通常可以被用于：

—在石膏板的情况下，用于任何板处理操作，包括翻转。

—在干燥的情况下，用于任何类型的扁平物体，特别地，但不限定性的，用于石膏地砖、(例如用水泥或粘土制成的)地砖，等等，或者存在水基粘合剂的反应物的物体。在最后一种情况下，事实上“干燥”应该被理解为覆盖了任何反应，尤其是能导致硬化如焙烧的反应。没有去除水的必要，但可以有其它类型的释放其它流出物、气体的反应或其它方式。例如，在水泥板的情况下可以有凝固。应该注意到，在这些凝固情况中，对于大多数时间，通常考虑具有至少两个“干燥”期间或阶段。这是因为已经认识到对于这些将要硬化的板，使用了好几个步骤，包括：步骤(1)：停留步骤，以便在施热之前开始凝固；步骤(2)：加热步骤，用相对温和的梯度直到最大温度，可以增加湿度；步骤(3)：保留步骤，以确保腔室中加热和各部分的温度均匀；步骤(4)：用热空气然后用环境空气通风，以便在卸载之前除去湿气。在凝固过程中本发明可以获得一种特定的外形。本发明也可以获得FIFO(先进先出)腔室，这样比较可靠，在该方法中不存在中断风险。

本发明的目的也在于一个或多个水合圆筒的所有组合，可以有一个或多个干燥圆筒(具有一个或多个干燥区，具有或没有热回收)，一个或多个冷却圆筒，或一个或多个处理圆筒。在本发明中没有以任何方式对圆筒的数量和/或区的数量进行限定。例如，可以仅具有一个水合圆筒，正如可以具有两个或多个圆筒一样。可以具有一个(或多个)与一个或多个干燥圆筒和/或冷却圆筒和/或处理圆筒相联合的水合圆筒；也可以仅仅具有干燥圆筒；这些可能与冷却和/或处理圆筒相联。可以仅具有一个干燥圆筒，正如可以具有两个、三个或多个圆筒一样。每一圆筒可以仅具有一个干燥区，但可以很容易地具有两个、三个或多个区。每一圆筒可以是直接或间接类型的加热。一个或多个圆筒可以是热回收类型。可以将所有这些类型(功能/构型)的圆筒组合起来；所有组合都是允许的。本发明尤其适于水合圆筒，随后是干燥圆筒这样的组合情况，对于所有实施方案组合如上文所回忆的那样是可以的。

因此本发明所提供的优点尤其是：

—在实践上等同于所有板进入干燥区的水合时间；

—消除了板进入干燥区时板之间的倾斜；

—消除了板末端煅烧；

—可以增加干燥区的数量，以便接近理想的干燥曲线；

—可以将冷却区整合到装置中；

—可以容易地在一个最后干燥区中回收冷凝的潜热；

—可以根据能量成本灵活选择干燥类型(直接或间接或两个的组合)；

—可以在比传统生产线短的时间内处理湿板；

—通过快速或粗糙的处理或通过敲打制动板不再有任何断裂或变坏。

在投资方面：

—降低了湿传送的成本和部分地降低了干传送的成本，这些被整合到设备中；

—降低了成形线的成本，这是因为更短和/或因为使用了简单设计的剪切机；

—简单的干燥器(没有运动的部件)，而且也比较小；

—安装灵活，在生产量方面可以通过改变长度、圆筒的数量或每一圆筒的分支数量实现；这使得对于低投资可以增加生产量且可以快速安装；

—降低了土地和建筑占用面积；

—增加了一个装置，用于回收水蒸气冷凝的潜热，这比传统的干燥器(实践上整合进最基本的要素中)便宜很多。

在维护方面：

—降低了湿传送和干传送的维护成本；

—降低了干燥器的成本，这是因为机械化且驱动系统可以位于干燥器的又热又潮湿的部件外面；运动的部件比较少；

—消除了在该设备中使用压缩空气。

在操作成本方面：

—通过回收水蒸气冷凝的潜热的系统降低了用于干燥的能量；

—降低了电能消耗(用于起动驱动器的装机设备功率是除以3-4)；

—降低了压缩空气(在转换台上)的消耗，且降低了相关维护方面的消耗；

—在间接干燥的情况中，通过使用比较便宜的燃料降低了干燥成本；

—提高了设备使用程度。

在安全和工作条件方面：

—通过消除干燥器出口的机组，降低了噪音，尤其是在两个传送中。不再有与在转换台上使用压缩空气相关的噪音；

—完全：较少的高速运动部件，或者在旋转(辊)或者在传送平移(往返台)方面。

应该注意到本发明通常适用于单一板，也适用于一批板。术语“板”的形成、剪切、水合、干燥等等也应该被理解为指“一批板中的板”。

也应该注意到在本发明中所用的术语“石膏板”覆盖了基于石膏的板，尤其是，但不是限定性的，覆盖了具有一层或多层纸饰面或纸板饰面(称为“壁纸”，“石膏板”)的板，称为“纤维板”的板，等等。本发明尤其适用于具有板饰面的板(对于“石膏板”)。

本发明不限于所描述的实施方案，但对于本技术领域的熟练技术人员可以容易地以多种方式进行修改。

Claims (13)

1.用于制造石膏板的方法，所述方法包括如下步骤：

(i)形成所述板；

(ii)通过水合凝固所述板，直到得到含量低于80％的水合产品；

(iii)在至少一个旋转的包括中心轴，围绕中心轴排列有许多分支的圆筒中通过使所述由分支翻转的板绕中心轴旋转继续水合；和

(iv)干燥。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水合是在所述的至少一个圆筒中继续，直到达到完全水合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述水合在所述至少一个圆筒中继续至仍然是部分程度的水合，然后在第二圆筒中继续直到达到完全水合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，该方法在步骤(ii)和(iii)之间包括一个中间的剪切步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其中该剪切步骤是用金属丝技术进行的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)结束时水合低于66％。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在步骤(ii)结束时水合介于33％-66％之间，优选介于33％-50％之间。

8.用于制造石膏板的装置，该装置包括一个用于部分水合凝固的线性区和至少一个圆筒，该圆筒包括一个中心轴9，在该轴周围排列了许多分支(10a)、(10b)、(10c)和(10d)。

9.根据权利要求8所述的装置，其中在所述圆筒中，每一分支被分成许多臂(11a)、(11b)、(11c)和(11d)，这些臂所占面积相当于相应分支面积的50-99％。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中该圆筒包括10-150，优选40-120个分支。

11.根据权利要求8或9中任一项所述的装置，其中所述水合凝固区和所述圆筒沿着两个平行的轴。

12.根据权利要求8-或9中任一项所述的装置，其中所述凝固区和所述圆筒通过辊(8a)、(8b)和(8c)连接起来，这些辊穿入到分支(10a)、(10b)、(10c)和(10d)之间。

13.根据权利要求8-或9中任一项所述的装置，其中该装置包括一个具有金属丝的剪切装置。

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