DE19511321C1

DE19511321C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Formlingen, insbesondere Dachziegeln

Info

Publication number: DE19511321C1
Application number: DE1995111321
Authority: DE
Inventors: Robert Vordorfer; Christian Wagner
Original assignee: WAGNER MAX NOVOKERAM
Current assignee: WAGNER MAX NOVOKERAM
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-04-25
Anticipated expiration: 2015-03-29
Also published as: DE29506470U1; DE19511321C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Formlingen, insbesondere Dachziegeln mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.

Aus der DE 39 38 682 A1 ist es bekannt, keramische Formlinge in einem konditionierten Luftstrom zu trocknen. Die Feuchte und Temperatur in der Trockenkammer bzw. im Luftstrom werden in Anpassung an das Trockenverhalten des Gutes während des Prozesses angepaßt. Dabei sind Vorgabewerte in Form von Gradienten für Feuchte und Temperatur vorgesehen, wobei die Temperatur stetig steigt und die relative Feuchte stetig abnimmt. Außerdem ist ein Rhythmik in der Belüftung des Trockengutes vorgesehen. Die Formlinge werden nur zeitweise angeblasen und ruhen danach eine Weile in unbewegter Luft. Dies hat zum Ziel, den Trockenvorgang zu vergleichmäßigen und Spannungsrisse zumindest in der Schwundphase zu vermeiden. Die Formlinge sind in Blasrichtung in mehreren Reihen hintereinander angeordnet, wobei nur die vornliegenden Formlinge frontal angeblasen werden. Die anderen hinteren Formlinge werden von der Trockenluft im wesentlichen nur noch tangential überstrichen, so daß sich auch hieraus ein unterschiedlicher Trockenfortschritt über die Belagtiefe ergibt. Im Endeffekt dauert der Trockenvorgang eine gewisse Zeit.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine schnellere und doch sichere Trocknung zu erreichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.

Mit der erfindungsgemäß oszillierenden Veränderung von Temperatur und/oder Feuchte läßt sich der Trockenfortschritt noch besser vergleichmäßigen zugleich beschleunigen. Insgesamt ergibt sich eine kürzere Trockenzeit, ohne daß dies auf Kosten der Trockenqualität geht.

Auf der Vorrichtungsseite können beliebige Arten von Trocknern mit einer geeigneten Steuerung für die oszillierende Konditionierung ausgerüstet werden. Dies erfordert wenig Bauaufwand und erlaubt auch eine Nachrüstung bestehender Anlagen.

Durch die oszillierende Konditionierung können einerseits die Formlinge direkt angeblasen werden, ohne daß dies negative Auswirkungen auf den Trockenfortschritt und die Spannungsentwicklung hat. Andererseits können die bisher benötigten Ruhephasen für das Trockengut entfallen. Die Formlinge können andauernd angeblasen werden, wodurch der Trockenprozeß noch weiter beschleunigt und die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung zusätzlich gestärkt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, die direkte Anblasung über Lochbleche durchzuführen, die sich als eine Art Diffusor auswirken und einen günstigen Einfluß auf das Trocknungsverhalten haben. Über geeignete Abdeckungen können gezielt spannungsempfindliche Bereiche der Formlinge von der direkten Anblasung ausgespart werden. Außerdem können die Lochbleche für komplizierte Formlingsgestaltungen Stütz- und Tragefunktion übernehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung sind für beliebiges Trockengut, z. B. auch Holz oder dergleichen, einsetzbar. Eine besondere Eignung besteht für keramische Formlinge, wobei sich spezielle Vorteile für dünne Formlinge, wie Dachziegel, Fliesen etc., ergeben.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 ein Diagramm mit den Gradienten von Temperatur und relativer Feuchte,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Trockners,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Formlinge mit Lochblechen im Luftstrom,

Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3 für Dachziegel und

Fig. 5 bis 7 Einzelgestaltungen von Lochblechen.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Trockner (1) für keramische Formlinge (4). Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Kammertrockner mit nur einer Zone oder Kammer (2). Alternativ kann es aber auch ein Tunneltrockner mit mehreren gegeneinander vorzugsweise abgeschotteten Zonen sein. Die keramischen Formlinge (4) sind auf einem Gestell (3) gelagert, das starr oder beweglich, insbesondere fahrbar sein kann. In der gezeigten Ausführungsform ist das Trockengut in nur einer Lage angeordnet. In entsprechender Abwandlung können auch mehrere Lagen übereinander in Etagen in geeignetem Abstand angeordnet sein.

Die Formlinge (4) werden in einem nach relativer Feuchte und/oder Temperatur konditionierten Luftstrom (5) getrocknet. Der Luftstrom (5) wird von einer Blasvorrichtung (21) bewegt, bei der es sich z. B. um ein oder mehrere Ventilatoren mit entsprechenden Luftführungen handelt. Die Trockenluft kann aus dem Raum angesaugt werden oder von außen zugeführt oder auch aus Außen- und Raumluft gemischt werden.

Die Konditionierung der Trockenluft erfolgt über eine geeignete Klimaeinrichtung (18). Diese kann unterschiedlich ausgebildet sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet sie zumindest eine Befeuchtungseinrichtung (20), mit der Dampf oder Wasser in die Trockenluft eingebracht werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Klimaeinrichtung (18) auch eine Heizung (19) für die Umluft und/oder die Außenluft bzw. Frischluft aufweisen.

Die Klimaeinrichtung (18) besitzt eine geeignete Steuerung (15), mit der die Konditionierung der Trockenluft oszillierend verändert werden kann. Die Steuerung (15) ist vorzugsweise frei programmierbar. Sie ist als elektronische Schaltung bzw. als Computer mit ein oder mehreren Mikroprozessoren ausgebildet und verfügt über geeignete Datenspeicher, Bussysteme, Ein- und Ausgabeeinheiten sowie Schnittstellen für die Verbindung mit anderen Steuereinheiten, z. B. eine trocknerübergreifende Maschinensteuerung. Die Steuerung (15) kann auch in eine übergeordnete Steuerung integriert oder modulartig zugeordnet sein.

In der Steuerung (15) sind Vorgabewerte für Temperatur und relative Feuchte gespeichert, die an das Trockenverhalten der jeweiligen Formlinge (4) angepaßt sind. Sie liegen vorzugsweise in Form von Gradienten (17) vor. Hierbei gibt es z. B. für die Temperatur eine Aufheizphase mit steigenden Temperaturen, eine Haltephase mit gleichbleibender Temperatur und eine Endphase mit wieder steigender Temperatur. Mit zunehmendem Trockenfortschritt in den Formlingen (4) nimmt die Spannungs- und Rißempfindlichkeit ab, so daß am Ende die Temperatur relativ schnell und auf hohe Werte ansteigen kann. Die relative Feuchte zeigt ein umgekehrtes Verhalten. Sie ist am Anfang relativ hoch, um den Formling (4) nicht zu schnell auszutrocknen und nimmt etwa am Ende der Haltephase der Temperatur schnell ab. Temperatur und relative Feuchte beziehen sich auf den Trockenluftstrom (5) und hängen voneinander ab.

Wie Fig. 1 verdeutlicht, schwanken während des Trockenvorganges die Feuchte und/oder die Temperatur oszillierend um oder an dem Vorgabewert bzw. Gradienten (17). Praktikable Werte für die Schwankungsbreite sind z. B. für die Feuchte ca. ± 10% und für die Temperatur ca. ±3°C. Diese Beispielwerte können je nach Trockengut nach oben und/oder unten variieren. Die oszillierende Schwankung bedeutet, daß die Werte für Temperatur und/oder relative Feuchte den Vorgabewert kurzzeitig überschreiten, dann wieder kurzzeitig unterschreiten, dann wieder überschreiten usw. Vorzugsweise findet die Schwankung um den Vorgabewert statt, wobei dieser die 0-Linie bildet. Es kann aber auch vorkommen, daß die Schwankungen gegenüber dem Vorgabewert verschoben sind und oberhalb oder unterhalb stattfinden.

In den Schwankungen kann eine bestimmte Rhythmik bestehen. Dies ist z. B. der Fall, wenn die Werteveränderungen von der Steuerung (15) als programmierte Größen vorgegeben werden. Die Rhythmik kann hierbei über ein Zeitglied (16) eingestellt werden.

Es kann aber auch eine Regelung stattfinden, wobei die Ist-Werte von Temperatur und/oder Feuchte im Luftstrom (5) oder am bzw. im Formling (4) über geeignete Aufnehmer gemessen werden. In der Regelung sind dann Grenzwerte für die Schwankungsamplitude vorgegeben, bei deren Erreichen die Steuerung (15) umschaltet und die Klimaeinrichtung (18) in Gegenrichtung steuert.

In der Steuerung (15) bzw. der Regelung können beide Werte für Feuchte und/oder Temperatur einzeln beeinflußt und überwacht werden. In einer vereinfachten Ausführungsform ist es auch möglich, nur einen Parameter, z. B. die Feuchte, zu steuern. Der andere Parameter verändert sich dann entsprechend. Im Rahmen der Regelung können dabei ein oder beide Parameter als Ist-Werte überwacht werden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel findet die oszillierende Veränderung der Luftkonditionierung während des gesamten Trockenvorgangs statt. Alternativ kann dies auch etappenweise geschehen, z. B. nur während der Aufheiz- und Haltephase der Temperatur. Es sind auch andere Formen der Etappenbildung möglich.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Formlingen (4) um relativ dünnwandige Gebilde, z. B. Dachziegel, Fliesen oder dergleichen. Die Formlinge (4) werden mit dem Luftstrom (5) vorzugsweise direkt angeblasen, wobei der Luftstrom (5) quer oder schräg zu einer oder beiden Breitseiten der Formlinge (4) gerichtet ist. Dementsprechend liegen die Formlinge (4) vorzugsweise nur in einer Lage und werden jeweils von oben und unten angeblasen.

In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform von Fig. 2 ist es möglich, mehrere Blaseinrichtungen in Verbindung mit einem mehrlagigen Gestell (3) vorzusehen, so daß jede Etage oder Lage eigens angeblasen wird. Ferner ist es möglich, zwei Formlinge (4) mit relativ geringem oder ohne Abstand übereinander anzuordnen und sie zuerst mit ihren Außenseiten zu trocknen, dann zu wenden und anschließend die nun außenliegenden Innenseiten zu trocknen.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Formlinge (4) während des gesamten Trocknungsvorganges mit dem Luftstrom (5) angeblasen. Die früher üblichen Ruhephasen und die Blasrhythmik entfallen. Sie werden durch die oszillierende Konditionierung der Trockenluft ersetzt. Alternativ ist es jedoch möglich, das Anblasen zeitweise auszusetzen und hierbei auch gegebenenfalls eine gewisse Rhythmik zu entwickeln.

Es empfiehlt sich, in Blasrichtung vor den Formlingen (4) zumindest an einer Seite ein Lochblech (6, 7) anzuordnen. In der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 3 bis 7 sind bei der beiderseitigen Anblasung der Formlinge (4) oben und unten Lochbleche (6, 7) angeordnet. Die Lochbleche (6, 7) zeichnen sich durch eine Vielzahl relativ kleiner Öffnungen aus, zwischen denen auch zumindest bereichsweise größere Öffnungen (13) vorhanden sein können. Außerdem können die Lochbleche (6, 7) Abdeckungen (14) aufweisen, durch die empfindliche Bereiche der Formlinge (4) gegenüber dem Luftstrom (5) abgeschottet werden können.

Die Lochbleche (6, 7) wirken als eine Art Diffusor. Sie können zur Erfüllung dieser Funktion in geeigneter Weise auch anders ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind die oberen und unteren Lochbleche (6, 7) durch vertikale Seitenwangen zu einem Gehäuse (11) miteinander verbunden, in dem die Formlinge (4) angeordnet sind.

Die Formlinge (4) ruhen auf geeigneten Unterlagen, vorzugsweise einem Tragrahmen (8), der außerdem ein oder mehrere Auflagen (10) zur Anpassung an die Formlingsgestaltung haben kann. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Leisten. Der Tragrahmen (8) kann außerdem an ein oder mehreren Stellen größere Ausschnitte (9) aufweisen, die den Luftstrom (5) auf einer größeren Fläche durchtreten lassen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind die Tragrahmen (8) getrennt und oberhalb der unteren Lochbleche (7) angeordnet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind die Tragrahmen (8) selbst als Lochbleche (7) ausgebildet und weisen hierfür geeignete Bohrungen auf.

Die Ausschnitte (9) können vorzugsweise an der Unterseite mit einem geeigneten Lochblechstreifen bedeckt sein, der als Diffusor wirkt. Wie Fig. 4 zeigt, können an den Ausschnitten (9) auch bewegliche Stellklappen (23) angeordnet sein, die den Luftstrom drosseln.

Fig. 5 zeigt eine Variante des unteren Lochblechs (7), das hier als Formträger (12) ausgebildet ist. Eine solche Gestaltung ist vor allem für Firstziegel geeignet. Die Wölbung des Formträgers (12) ist an die Bogenform des Ziegels angepaßt und stützt diesen ab. Die Löcher bzw. Öffnungen (13) befinden sich vorzugsweise im Wölbungsbereich des Formträgers (12) und sorgen für eine gezielte Trocknung des relativ empfindlichen Ziegelbogens. Die an den Wölbungsrand anschließenden Seitenflansche des omega-förmigen Formträgers können massiv oder ebenfalls gelocht ausgebildet sein und stützen die Ziegelränder ab.

Der Formträger (12) kann integraler Bestandteil eines Tragrahmens (8) sein. Er kann aber auch als austauschbarer Einsatz für einen solchen Tragrahmen gestaltet sein. Abwandlungen der gezeigten Formträgergestalt sind in beliebiger Weise und in Anpassung an die jeweilige Formlingsgestalt möglich.

Fig. 6 und 7 zeigen noch in einer vergrößerten Darstellung das untere und obere Lochblech (6, 7) mit der Anordnung der Löcher bzw. Öffnungen (13) und der Abdeckungen (14). Auch hier ist es möglich, die Lochbleche (6, 7) als kleinere und auswechselbare Einheiten zu gestalten, die in ein entsprechendes Traggerüst oder in einen Tragrahmen (8) eingehängt oder auf sonstige geeignete Weise befestigt werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Abwandlung. Die Lochbleche (6, 7) bzw. der Tragrahmen (8) sind hier als Luftführungsorgane mit eingebauten oder angeschlossenen Leitkanälen (22) für den Luftstrom ausgebildet. Die Blasvorrichtung kann dabei an den Stirnseiten der Lochbleche bzw. Tragrahmen angeschlossen werden. Im Bereich der Formlinge erfolgt dann eine Umlenkung des Luftstromes zum Formling hin. Dies vermindert den konstruktiven Aufwand der Blasvorrichtung und gestattet eine dichtere Beladung des Gestells (3).

Abwandlungen der gezeigten Erfindung sind in verschiedener Weise möglich.

Bezugszeichenliste

1 Trockner
2 Zone
3 Gestell
4 Formling, Ziegel
5 Luftstrom
6 Lochblech, Diffusor, oben
7 Lochblech, Diffusor, unten
8 Tragrahmen
9 Ausschnitt
10 Auflage, Leiste
11 Gehäuse
12 Formträger, Wölbung
13 Öffnung
14 Abdeckung
15 Steuerung
16 Zeitglied
17 Gradient
18 Klimaeinrichtung
19 Heizung
20 Befeuchtungseinrichtung
21 Blasvorrichtung
22 Kanal
23 Stellklappe

Claims

1. Verfahren zum Trocknen von Formlingen, insbesondere Dachziegeln, in einem konditionierten Luftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß während des Trocknungsvorgangs Temperatur und/oder Feuchte zumindest etappenweise oszillierend verändert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Temperatur und/oder Feuchte rhythmisch um oder an einem Vorgabewert schwanken.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankungsbreite der relativen Feuchte ca. ±10% und der Temperatur ca. ±3°C beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgabewert als an den Trockenverlauf angepaßter Gradient mit einer Aufheiz-, Halte- und Endphase ausgebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenluft durch Beeinflussung der Feuchte konditioniert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (4) während des Trocknungsvorgangs im wesentlichen permanent angeblasen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom (5) auf mindestens eine Breitseite der Formlinge (4) und quer oder schräg zu deren Oberfläche gerichtet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (4) durch ein oder mehrere Lochbleche (6, 7) angeblasen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Teilbereiche der Formlinge (4) gegenüber dem Luftstrom (5) abgedeckt werden.

10. Vorrichtung zum Trocknen von Formlingen, insbesondere Dachziegeln, in einem konditionierten Luftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (1) eine Steuerung (15) und eine Klimaeinrichtung (18) zur zumindest etappenweise oszillierenden Veränderung von Temperatur und/oder Feuchte aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (15) ein Zeitglied (16) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimaeinrichtung (18) eine Befeuchtungseinrichtung (20) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (1) eine Blasvorrichtung (21) aufweist, die den Luftstrom (5) auf mindestens eine Breitseite der Formlinge (4) und quer oder schräg zu deren Oberfläche richtet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in Blasrichtung ein Lochblech (6, 7) vor dem Formling (4) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Lochblech (7) als Tragrahmen (8) oder als Formträger (12) ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochbleche (6, 7) bereichsweise ein oder mehrere Abdeckungen (14) für den Formling (4) aufweisen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (8) Kanäle (22) für die Zu- und Abfuhr der Luft aufweist.