DE10163129C1

DE10163129C1 - Vorrichtung zum Trocknen von Formlingen

Info

Publication number: DE10163129C1
Application number: DE2001163129
Authority: DE
Inventors: Erik Leu
Original assignee: Robert Thomas Metall und Elektrowerke GmbH and Co KG
Current assignee: Robert Thomas Metall und Elektrowerke GmbH and Co KG
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: EP1321732A2

Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zum Trocknen von Formlingen (2), insbesondere Keramikformlingen, wie etwa Dachziegeln oder dergleichen, wobei die Vorrichtung (1) zumindest einen Formlinge (2) unterseitig mittelbar oder unmittelbar abstützenden Trockengutträger (5) umfaßt, der zur Trocknung der Formlinge (2) mit den Formlingen (2) zugewandten Ausblasöffnungen (10; 11) versehen ist, umfaßt der Trockengutträger mehrere Ansaugöffnungen (14; 15) (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Formlingen, insbesonde re Keramikformlingen, wie etwa Dachziegeln oder dergleichen, nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

Frisch gepreßte Formlinge werden während der Trockung auf sogenannten Troc kengutträgern (TGT) abgestützt, von denen mehrere übereinander und nebenein ander in der Vorrichtung halterbar sein können. Die TGT bestehen häufig aus tra genden Rahmen, auf die wiederum beispielsweise 8 Rähmchen aufgebracht sind, deren Stützelemente die Formlinge abstützen.

Aus vorzugsweise einer Keramikmasse gepreßte und damit feuchte Keramikform linge können liegend auf den genannten Trockenrähmchen der Trockengutträger gelagert werden. Die Trockengutträger werden in Trocknerwagen oder Stellagen eingesetzt. In der Form mit einer oder mehreren übereinander und nebeneinander liegenden Lagen bilden sie den sogenannten Haufwerkbesatz. Dabei können sie sowohl in Trockner-Kastenwagen-Etagen eingeschoben als auch auf Plateauwa gen aufgeschichtet sein. Im Durchlauf- oder Kammertrockner werden die Trocken rähmchen mit den Formlingen mit einem Trocknungsgas, insbesondere konditio nierter Trocknungsluft, umspült. Hierbei wird häufig die Trocknungsluft aus Dü senwänden, Drehlüftern, Fahrlüftern oder durch Umlenkbleche in den Trocknungs raum eingeblasen. Dabei werden die Formlinge an ihren Oberflächen im wesentli chen parallel angeströmt. Durch eine parallele Anströmung entstehen im Bereich der Formlingsoberflächen Windschatten und Grenzschichten, die nur einen niedrigen Wärmeübergang und eine geringe Verdunstung gewährleisten und damit eine nicht zufriedenstellende Trocknung der Formlinge bewirken. Die Unterseiten der Formlinge sind zudem weitgehend abgedeckt, so daß diese langsamer trocknen als die Oberseiten der Formlinge. Hinzu kommt, daß durch die Anordnung im Haufwerkbesatz die Luft nacheinander an mehreren Formlingsreihen entlang streicht. Dabei nimmt sie Feuchtigkeit auf und gibt Wärme ab, so daß an den später beaufschlagten Formlingsreihen Luft mit anderer Feuchte und Temperatur entlangströmt. Da sich die Gesamttrocknungszeit nach der Trocknungszeit für den am langsamsten trocknenden Formling richtet, sind hier lange Trocknungszeiten notwendig.

Um diesem Problem zu begegnen, ist aus der DE 100 00 261 A1 bekannt, die Troc kengutträger selbst jeweils mit Luftzuführungskanälen zu versehen, die über den jeweiligen Formlingen zugewandte und quer zur Erstreckungsebene der Trocken gutträger weisende Ausblasöffnungen die Formlinge mit Trocknungsluft beauf schlagen. Die Ausblasöffnungen sind über den Trockengutträger verteilt. Eine Ab saugung des Trocknungsgases findet beispielsweise über vertikale Wandungen, die neben dem Formling stehen, und Ansaugöffnungen aufweisen, statt.

Bei komplizierter Geometrie von Formlingen, wie zum Beispiel bei Dachziegeln, insbesondere bei Zubehördachziegeln, trocknet die Oberfläche aufgrund unter schiedlicher Dicke, Dichte oder Struktur des Materials ungleichmäßig schnell. Lie gen die Ausblasöffnungen auf einer Ebene, ist auch ein gleichmäßiges Anstroe men der gesamten Ziegeloberfläche nicht möglich, da diese durch die Geometrie des Ziegels in unterschiedlichem Abstand und in unterschiedlichen Winkeln zur Ausblasebene liegt. Dadurch ist insgesamt die Trocknungszeit des Formlings rela tiv lang. Zudem kann es aufgrund der lokal unterschiedlichen Trocknungsge schwindigkeiten zu Spannungen oder Rissen im Material kommen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beim Trocknen die individuelle Geometrie der Formlinge besser berücksichtigen zu können und die oben ge nannten Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die abhängigen Ansprüche 2 bis 10 verwiesen.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist eine gerichtete partiell gezielte Anströ mung der Formlinge möglich. Es erfolgt nicht nur eine gleichmäßige Verteilung von rein punktuellen Prallanströmungen im Nahbereich jeweiliger Austrittsdüsen mit einer nachfolgenden ungeordneten Verteilung der angestömten Luft, sondern die Strömung kann auf ihrem Weg zum Formling, an dessen Oberfläche entlang und in Absaugung der erwärmten Luft gerichtet erfolgen. Im Wesentlichen wird so die Formlingsoberfläche mit Prallströmung beaufschlagt. Diese bewirkt einen ho hen Stoff- und Wärmeaustausch.

Dabei ist eine zumindest teilweise Schrägstellung von Ausblas- oder Absaugöff nungen in Anpassung an die Geometrie des Formlings möglich, wobei auch bei senkrechtem Luftaustritt durch die zugeordneten Absaugöffnungen eine gezielte Luftumlenkung bewirkt werden kann.

Wenn jeder Ausblasöffnung zumindest eine Ansaugöffnung zugeordnet ist, kön nen kurze Strömungen eingestellt werden, die nur einen kleinen Bereich des Formlings berühren, etwa einen solchen Bereich, der besonders langsam trocknet.

Bei Anpassung der Ausblas- und Absaugöffnungen in ihrer Verteilung und Aus richtung an die Geometrie des jeweiligen Formlings kann eine individuell opti mierte Trocknung erreicht werden. Die Trocknungszeit kann für verschiedenste Arten von Formlingen gesenkt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegen standes der Erfindung.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematisierter Seitenansicht,

Fig. 2 eine schematische Detailansicht eines auf einem Trockengutträger über Trockenrähmchen gehaltenen Formlings,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer drei Etagen umfassenden Trocknungs vorrichtung mit nebeneinander in den Trockengutträgern verlaufenden Luft zuführungs- und Luftabsaugungskanälen,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Trockengutträgers mit Besatz von nebeneinander angeordneten Formlingen,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 nach Umschaltung von Einström- und Ab saugrichtung,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Im Ausführungsbeispiel ist beispielhaft eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrich tung dargestellt, die zum Trocknen verschiedener Arten von Gegenständen, etwa Formlingen 2 aus Keramik, dient. Die Vorrichtung ist hier als Plateauwagen aus gebildet und umfaßt - nicht zwingend - mehrere Etagen 3, auf denen die Formlin ge 2 jeweils nebeneinander angeordnet werden können.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung 1 rollbar und in einen Trockenraum 4, etwa einen Durchlauf- oder Kammertrockner, eingeschoben.

Jede einzelne Etage 3 umfaßt zumindest einen Trockengutträger 5, der sich in einer im wesentlichen horizontalen Ebene 7 erstreckt und der über Stützpunkte 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f aufliegende Formlinge 2 abstützt. Die Formlinge 2 können dabei unterschiedlichste Formen ausbilden, etwa Dachziegel, u. a. auch Ortgang ziegel oder andere Sonderformen, bis hin zu großflächigen Produkten wie großen Platten oder Oberflächen. Auch müssen die Formlinge 2 nicht aus Keramik gebil det sein, sondern es kommen die verschiedensten Stoffe, die einen Abbinde- oder Trocknungsprozeß durchlaufen, in Betracht.

Die Trockengutträger 5 weisen jeweils einen oder mehrere Kanäle 8 zur Zufüh rung von Trocknungsgas, hier konditionierter Luft, sowie einen oder mehrere Ka näle 9 zu deren Ableitung auf. Die Zuführungskanäle 8 münden in erste Ausblas öffnungen 10 an der Oberseite 12 und zweite Ausblasöffnungen 11 an der Unter seite 13 der Trockengutträger 5. Durch die etagenweise Anordnung der Trocken gutträger 5 sind die Ausblasöffnungen 10 zumindest einem aufliegenden und die Ausblasöffnungen 11 zumindest einem unter dem Trockengutträger 5 liegenden Formling 2 zugewandt. Ein Ende der Kanäle 8, 9 ist jeweils mit Schottblechen 8a, 9a verschlossen.

Ebenso sind an der Oberseite 12 und an der Unterseite 13 erste und zweite An saugöffnungen 14, 15 vorgesehen, die jeweils in einen Ableitungskanal 9 des Trockengutträgers 5 einmünden.

Für verschiedene Arten von Formlingen 2 können sowohl die Anordnungen der Ausblas- und Ansaugöffnungen 10, 11, 14, 15 als auch der zugehörigen Zufüh rungs- und Ableitungskanäle 8, 9 variieren. Im Ausführungsbeispiel folgen die Zu führungs- und Ableitungskanäle 8, 9 in der Erstreckungsebene 7 des Trockengut trägers 5 alternierend aufeinander, was nicht zwingend ist. Auch ist beispielsweise eine Anordnung der Zuführungs- und Ableitungskanäle 8, 9 übereinander möglich. In jedem Fall sind Zuführungs- und Ableitungskanäle 8, 9 derart gelegen, daß Trocknungsgasströmungen 16 innerhalb des Bereichs eines Trockengutträgers 5 stattfinden können.

Auf dem Trockengutträger 5 ist jeweils eine Vielzahl von Formlingen 2 nebenein ander halterbar, die alle in gleicher Weise mit Trocknungsgas beaufschlagt wer den können. Auch ist es möglich, gleichzeitig unterschiedliche Formlinge 2 zu trocknen, wobei dann unterschiedliche Trockenrähmchen in Anpassung an den jeweiligen Formling vorzusehen sind.

In Funktion wird durch die Zuführungskanäle 8 Luft eingesogen oder eingepreßt, die durch die oberseitigen und unterseitigen Austrittsöffnungen 10, 11 austritt und dabei einen oder mehrere aufliegende(n) Formling(e) 2 sowie einen oder mehrere Formling(e) der darunter liegenden Etage 3 jeweils lokal beströmt.

Gleichzeitig wird über die oberseitigen und unterseitigen Ansaugöffnungen 14, 15 die Luft nach Beströmen des Formlings 2 abgesaugt, wobei sich durch die aufein ander abgestimmte Verteilung von Ausblas- und Ansaugöffnungen 10, 14 bzw. 11, 15 jeweils Trocknungsgasströmungen 16 ergeben, die definiert die Formlinge 2 mit Luft beaufschlagen. Somit können etwa herausstehende konvexe oder verdickte Bereiche eines Formlings gezielt angeströmt werden. Durch die Trocknungs gasströmung 16 ist nicht allein ein punktuelles Anprallen der Luft bewirkt, sondern es können sich auch tangentiale Strömbereiche ergeben, die linienhaft oder flächenhaft an dem Formling 2 entlangströmen und somit kritische Bereiche definiert einem erhöhten Trocknungsgrad aussetzen können.

Die Verteilung von Zuführungs- und Ableitungskanäle 8, 9 und der zugehörigen Öffnungen 10, 11 bzw. 14, 15 ist im Betrieb in Zyklen umkehrbar. Durch Umkeh rung der Strömungsrichtung werden Bereiche mit Luftströmung beaufschlagt, die vorher im Bereich der Luftabsaugung gelegen haben. In den Bereichen, die vorher im Bereich der Prallströmung lagen, kann jetzt innerhalb des Formlings ein Feuch tigkeitsausgleich stattfinden. Je nach Länge der Intervalle können auch hierdurch die einen Bereiche des Formlings intensiver getrocknet werden als andere. Diese Umschaltung ist zwischen den Fig. 5 und 6 einerseits und 7 und 8 anderer seits erkennbar.

Es ist nicht zwingend, daß die Ausblas- und Ansaugöffnungen 10, 11, 14, 15 je weils nur als Bohrungen der Oberfläche ausgebildet sind, sondern die Öffnungen 10, 11, 14, 15 können auch als Kanäle mit einer schrägen Richtung verlaufen, wo durch schon der Austritt der Luft aus der Oberfläche der Trockengutträger 5 eine Komponente tangential zum Formling 2 erhalten kann. Gleiches ist auch für die Ansaugöffnungen 14, 15 möglich, wobei die Schrägstellung von Ausblas- und An saugöffnungen 10, 14 bzw. 11, 15 jeweils aufeinander abgestimmt sein kann, etwa dadurch, daß die Schrägstellungen einander zugewandt sind. Damit können na hezu beliebige Strömungsoptimierungen für unterschiedliche Bereiche eines Formlings 2 ausgebildet werden.

Auch bei Austritt der Anblasluft senkrecht zur Erstreckungsebene 7 des Trocken gutträgers 5 ist eine Einstellung einer tangential am Formling entlangstreichenden Luft durch die Strömungsbeeinflussung mittels seitlicher Ablenkung über die An saugöffnungen 14, 15 möglich (siehe Fig. 2).

Die Ausblas- und Ansaugöffnungen 10, 11, 14, 15 sind vorteilhaft in ihrer Anord nung an den jeweiligen Formling 2 angepaßt, regelmäßig also nicht in gleichmäßi gen Abständen nebeneinander angeordnet.

Die Erfindung ist an unterschiedliche Formlinge 2 anpaßbar und insgesamt für verschiedenste Trockenvorrichtungen und Trockenkammern einsetzbar.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Formling

3

Etage

4

Trockenraum

5

Trockengutträger

6

a Stützpunkt

6

b Stützpunkt

6

c Stützpunkt

6

d Stützpunkt

6

e Stützpunkt

6

f Stützpunkt

7

Erstreckungsebene des Trockengutträgers

8

Zuführungskanal

8

a Schottblech

9

Ableitungskanal

9

a Schottblech

10

Ausblasöffnung an der Oberseite

11

Ausblasöffnung an der Unterseite

12

Oberseite des Trockengutträgers

13

Unterseite des Trockengutträgers

14

Ansaugöffnung an der Oberseite

15

Ansaugöffnung an der Unterseite

16

Trocknungsgasströmung

Claims

1. Vorrichtung (1) zum Trocknen von Formlingen (2), insbesondere Keramik formlingen, wie etwa Dachziegeln oder dergleichen, wobei die Vorrichtung (1) zumindest einen Formlinge (2) unterseitig mittelbar oder unmittelbar ab stützenden Trockengutträger (5) umfaßt, der zur Trocknung der Formlinge (2) mit diesen zugewandten Ausblasöffnungen (10; 11) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockengutträger (5) mehrere Ansaugöffnungen (14; 15) umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (14; 15) regelmäßig zu den Ausblasöffnungen (10; 11) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausblasöffnung (10; 11) eine oder mehrere Ansaugöffnung(en) (14; 15) zugeordnet ist oder sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einzelnen Ausblas- (10; 11) und Ansaugöffnungen (14; 15) jeweils partiell auf einen Formling (2) einwirkende Trocküngsgasströmun gen (16) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Trockengutträger (5) zumindest ein Zuführungskanal (8), der mit den Ausblasöffnungen (10; 11) in Verbindung steht, und zumindest ein Ab leitungskanal (9), der mit den Ansaugöffnungen (14; 15) in Verbindung steht, zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungskanäle (8) und die Ableitungskanäle (9) jeweils an ei nem Ende durch Schottbleche (8a, 9a) verschlossen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Trocknungsgasströmung (16) zwischen Zuführungska nal (8) und Ausblasöffnungen (10; 11) einerseits und Ableitungskanäle (9) und Ansaugöffnungen (14; 15) andererseits umschaltbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Ausblas- und/oder der Ansaugöffnungen (10; 11; 14; 15) in Schrägstellung zur Erstreckungsebene (7) des Trockengut trägers (5) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß schräggestellte Ausblas- (10; 11) und Ansaugöffnungen (14; 15) ein ander zugewandt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Ausblas- und Ansaugöffnungen (10; 11; 14; 15) eine linienhafte Anströmung des Formlings (2) mit Trocknungsgas bewirkt.