DE19719183C1 - Vorrichtung zum Trocknen und Verfahren zum Trocknen von Keramikformlingen - Google Patents
Vorrichtung zum Trocknen und Verfahren zum Trocknen von KeramikformlingenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Keramik
formlingen gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und ein Verfahren zum Trocknen von
Keramikformlingen gemäß dem beigefügten Anspruch 8.
Keramikformlinge werden zum Trocknen mit konditionierter Trockenluft umspült, wobei
die Trockenluft den Keramikformling unterschiedlich anströmen kann. Ziel ist es, einen
möglichst großen Teil der äußeren und der inneren Oberfläche der Keramikformlinge mit
Trockenluft zu bestreichen und abgeleitet von der Wärmeübergangsformel α × dT × A
einen möglichst optimalen Wärmeübergang und damit auch Stoffübergang in jedem
Abschnitt der Vorrichtung zum Trocknen der Keramikformlinge zu erreichen.
Aus der US 1268535 sind Trockner bekannt, die als Kammern ausgebildet und durch
Zwischenwände in mehrere Trockenzonen gegliedert sind. Die Trockenzonen werden von
Trockenwagen durchfahren, auf denen zu trocknendes Gut angeordnet ist. Die Transport
wagen sind dabei stirnseitig abgeschottet. Die Trockenluft wird durch die Transportwagen
hindurchgeblasen und von Kammer zu Kammer in einer Schlangenlinie geführt. Aus der
DE 39 41 134 C2 ist ein Trockner bekannt, bei dem die Trockenluft
etagenweise und in einer Mäanderform durch die in der Höhe mehrfach unterteilten
Trockenzonen und Trockengestelle geführt wird, wobei sie in die jeweils benachbarte
Trockenzone seitlich übertritt und dort wieder etagenweise und mäanderförmig weiter
geführt wird.
Nachteilig ist bei diesen bekannten Trocknern, daß der Gesamt-Trockenluftstrom über das
Trockengut geführt wird, so daß als einzige Einflußgröße für die Steuerung der Trocken
geschwindigkeit die Beeinflussung durch die Lufttemperatur verbleibt. Außerdem wird aus
diesem Grund der Luftwiderstand der gesamten Anlage sehr groß, wodurch ein hoher
Energieaufwand für die Führung des Gesamt-Trockenluftstromes notwendig ist.
Aus DE 195 27 415 A1 ist ein Trockner bekannt, bei dem
Formlinge in Trockengestellen von der Luftströmung auf der gesamten Seitenfläche des
Formlingsbesatzes in einer über diese Besatzfläche im wesentlichen gleichmäßigen
Druckverteilung angeströmt werden, wobei der Formlingsbesatz außen an den Rändern
vom Trockengestell eng umschlossen wird. Nachteilig bei diesem System ist, daß die
Trockenluft quer zur Haupt-Luftstromrichtung umgewälzt wird, was wiederum einen sehr
hohen Kraft- und Energieaufwand erfordert.
Aus der DE 195 33 667 A1 ist ein Tunneltrockner für
Keramikformlinge bekannt, bei dem zueinander versetzt Luftumwälznischen in den
Seitenwänden des Trockners ausgebildet sind, durch die über zusammenhängende
trockenraumhohe Lufteintrittsöffnungen aus dem Trockenluft-Hauptstrom ein Teilluftstrom
abgezweigt wird. Der abgezweigte Teilluftstrom wird über eine einzige zusammen
hängende Austrittsöffnung stromaufwärts wieder in den Trockenluft-Hauptstrom
eingespeist, so daß eine tunnelinterne horizontale Umwälzung im Bereich einer Teilbreite
des Trockentunnels entsteht.
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist zum einen die unkontrollierte Luftverteilung im
Trockenkanal, die nicht sicherstellt, daß die Oberflächen der einzelnen Formlinge optimal
mit Trockenluft bestrichen werden, zum andern, daß die Umwälzung der Trockenluft
gegen den Hauptluftstrom einen großen Kraft- und Energiebedarf erfordert.
Aus der EP 06 74 146 A1 ist eine Vorrichtung zum
Trocknen von keramischem Gut bekannt, bei der die zu trocknenden Formlinge in einen
Trockenwagen, der längs seines Umfanges kastenartig geschlossen ist, auf einen Rost
gesetzt werden, und zwar dergestalt, daß die Löcher der Ziegel vertikal orientiert sind und
daß die Trockenluft senkrecht durch die Transportwägen gezogen wird. Die Trockenluft
kann dabei im Kreislauf durch die Transportwägen gezogen werden, wobei die Kreisläufe
bildenden Einheiten aus zwei Transportwagenlängen durch Kanäle miteinander verbunden
sind. In einer anderen Variante bilden die Transportwägen Einheiten, die mäanderförmig
von der Trockenluft durchströmt werden.
Bei dieser Vorrichtung ist zwar eine optimale Durchströmung der Formlinge ermöglicht,
wobei jedoch nachteilig ist, daß eine Umwälzung wie auch eine mäanderförmige Führung
des Gesamtluftstromes einen hohen Kraft- und Energiebedarf erfordert und daß die
Trockengeschwindigkeit in den einzelnen Zonen schlecht zu regeln ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Trocknen von Keramikformlingen bereitzustellen, die einen geringen
Energiebedarf zur optimalen Beaufschlagung der Formlinge mit Trockenluft erfordern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß
Anspruch 1 und ein Verfahren zum Trocknen von Keramikformlingen
gemäß Anspruch 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Trocknen von Keramikformlingen ist dabei, daß die Keramikformlinge derart
angeströmt werden, daß ihre inneren und äußeren Oberflächen in maximaler Weise mit
Trockenluft angeströmt werden und daß gleichzeitig der Energiebedarf gering ist, da nicht
die Gesamt-Luftmenge über die Keramikformlinge gezogen wird, sondern jeweils ein Teil
der Trockenluft, also eine reduzierte Luftmenge. Weiterhin wird die Trockenluft nicht
umgewälzt, sondern sie wird in Richtung des Hauptluftstromes in dem Hauptluftkanal in
regelbaren Schleifen geführt, wodurch der Energiebedarf weiter verringert ist. Gemäß
einer in den Unteransprüchen beanspruchten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung kann die Trockenluft temperaturgeregelt werden. In einer weiteren Ausge
staltung der vorliegenden Erfindung kann die Geschwindigkeit der Trockenluftteile
verändert werden, wodurch der Wärmeübergang bzw. der Stoffübergang an den Ober
flächen der Keramikformlinge je nach den Erfordernissen flexibel eingestellt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungs
beispieles unter Bezug auf die einzige beigefügte Fig. 1 näher erläutert, die einen Teil
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen darstellt.
In Fig. 1 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Trocknen von Keramik
formlingen in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Zwei parallele Trocknerkanäle 2
sind in einem Abstand voneinander angeordnet. Die beiden Trockenkanäle 2 dienen jeweils
zum Durchfördern einer Trockenwagenkolonne. Jede Trockenwagenkolonne besteht aus
hintereinander angeordneten Trockenwägen 3, auf denen jeweils zu trocknende Keramik
formlinge angeordnet sind. Die beiden Wagenkolonnen werden in einer Längsrichtung L
durch die beiden Trockenkanäle 2 gefördert. Jeder Trockenwagen 3 ist auf seiner in
Förderrichtung vorderen Seite, d. h. in der Fig. 1 oben, beispielsweise durch eine
luftundurchlässige Wand 4 abgeschlossen. Die Wände 4 erstrecken sich dabei quer zur
Förderrichtung der Trockenwagenkolonne.
Da die beiden Trockenkanäle 2 in einem Abstand und parallel zueinander angeordnet sind,
ist zwischen ihnen ein Hauptluftkanal 5 gebildet, der sich über die gesamte Höhe der
Vorrichtung 1 zum Trocknen von Keramikformlingen erstreckt. Jeder Trockenkanal 2 ist
innen durch eine Wand 6 von dem Hauptluftkanal 5 abgeteilt, wobei die Wand 6
Öffnungen zum Durchlassen von Trockenluft aufweist. Die Wand 6 kann hierfür Schlitze
oder eine beliebige andere Perforierung aufweisen.
Der Hauptluftkanal 5 weist eine Längsrichtung L auf, in der Trockenluft durch ihn
hindurch gefördert wird. Die Trockenluft durchströmt den Hauptluftkanal 5 dabei in einer
Richtung, die der Förderrichtung der Trockenwagenkolonnen in den Trockenkanälen 2
entgegengesetzt ist. Der Hauptluftkanal 5 wird somit an der Ausfahrt der Vorrichtung 1
zum Trocknen von Keramikformlingen mit Heißluft beaufschlagt, wobei an der Einfahrt
der Vorrichtung 1 zum Trocknen von Keramikformlingen die Abluft entnommen wird.
An der jeweils vom Hauptluftkanal 5 abgewandten Seite der Trockenkanäle 2 sind
Trockenabschnitte 9 angeordnet. Die Trockenabschnitte 9 haben jeweils die Längs
erstreckung von zwei Trockenwägen 3. An jeder Außenseite der Trockenkanäle 2 sind
mehrere Trockenabschnitte 9 in Längsrichtung L hintereinander angeordnet. Jeder
Trockenabschnitt 9 weist eine Ventilatoreinrichtung 7 auf, durch die Trockenluft ab
schnittsweise aus dem Hauptluftkanal 5 durch einen Trockenwagen 3 gesaugt und durch
den stromabwärts der Hauptluftstromrichtung angeordneten Trockenwagen 3 wieder in den
Hauptluftkanal 5 zurückgeleitet wird. Die Ventilatoreinrichtungen 7 jedes Trocken
abschnittes 9 saugen damit Trockenluft aus dem Hauptluftkanal quer durch den jeweiligen
Trockenkanal 2, wobei dieser abgezweigte Trockenluftteil parallel dazu quer durch den
Trockenkanal 2 stromabwärts wieder in den Hauptluftkanal 5 zurückgeleitet wird. Der
Begriff "stromabwärts" bezieht sich dabei auf die Stromrichtung des Hauptluftstromes im
Hauptluftkanal 5, also im in Fig. 1 dargestellten Beispiel von oben nach unten.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, werden die Trockenwägen 3 jeder Trockenwagenkolonne in
den beiden Trockenkanälen 2 nacheinander schleifenförmig von Luftstromteilen durch
flossen. Die zu trocknenden Keramikformlinge auf den Trockenwägen sind dabei derart
angeordnet, daß ihre Öffnungen quer zur Längsrichtung L ausgerichtet sind. Jeder
Trockenabschnitt 9 weist eine Eintrittsöffnung 12 auf, durch die der jeweilige Trocken
luftteil aus dem Hauptluftkanal angesaugt wird. Durch die Seitenwände 15 und die
Rückwand 14 jedes Trockenabschnittes 9 wird im Zusammenwirken mit einer
entsprechend gebogenen Zwischenwand 16 der angesaugte Trockenluftteil von der
Ventilatoreinrichtung 7 über eine parallel stromabwärts zur Eintrittsöffnung 12
angeordnete Austrittsöffnung 13 wieder in den Hauptluftkanal 5 zurückgeleitet bzw.
zurückgeblasen. Im in der Fig. 1 dargestellten Beispiel sind dabei die Ventilator
einrichtungen 7 jeweils auf der Seite der Austrittsöffnung 13 in jedem Trockenabschnitt 9
angeordnet. Sie können jedoch auch auf der Seite der Lufteintrittsöffnung 12 angeordnet
sein. Weiterhin weist jeder Trockenabschnitt 9 kurz vor der Austrittsöffnung 13 eine
Luftverteilvorrichtung 8 auf, die eine gleichmäßige Verteilung des Trockenluftteiles in
dem entsprechenden Trockenwagen 3 senkrecht zur Förderrichtung gewährleistet. Die
luftundurchlässigen Vorderwände 4 der Trockenwägen 3 stellen dabei sicher, daß die
angesaugten und zurückgeleiteten Trockenluftteile sich nicht vermischen, sondern sauber
durch die jeweiligen Trockenwägen 3 und die darauf bzw. darin liegenden zu trocknenden
Keramikformlinge geleitet werden.
Wie in der Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Trockenabschnitte 9 der einen Seite versetzt zu
den Trockenabschnitten 9 der anderen Seite angeordnet. Die Versetzung beträgt dabei eine
Trockenwagen-Länge. Hierdurch wird gewährleistet, daß in dem Hauptluftkanal 5 keine
entgegengesetzt gerichteten Teilluftströme aufeinander treffen. Drei der in der Fig. 1
dargestellten Trockenabschnitte weisen eine Heizeinrichtung 10 in Form eines Zusatz
brenners auf, durch die der durch diese Trockenabschnitte 9 geleitete Trockenluftteil
zusätzlich erwärmt werden kann. Die Anzahl der Trockenabschnitte 9, die mit Heiz
einrichtungen 10 ausgestattet werden, ist dabei beliebig an die jeweiligen Erfordernisse
anpaßbar. Weiterhin weisen vier der in der Fig. 1 dargestellten Trockenabschnitte 9 einen
Frischlufteinlaß 11 auf, durch den der jeweilige Trockenluftteil in dem jeweiligen
Trockenabschnitt 9 abgekühlt werden kann. Auch die Anzahl der Trockenabschnitte 9, die
mit einem Frischlufteinlaß 11 versehen werden, ist beliebig an die Erfordernisse anpaßbar.
Vorteilhafterweise sind dabei die Heizeinrichtungen 10 und auch die Frischlufteinlässe 11
jeweils unabhängig voneinander einstellbar, so daß die Temperatur der Trockenluft in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen beliebig verändert
werden kann.
Weiterhin ist die Leistung der Ventilatoreinrichtung 7 der Trockenabschnitte 9 unabhängig
voneinander einstellbar, beispielsweise über eine jeweils unabhängige Drehzahlregelung.
Durch die Regelung der Drehzahl der Ventilatoreinrichtungen 7 kann der Wärmeübergang
bzw. der Stoffübergang an den Oberflächen der zu trocknenden Keramikformlinge mittels
der Veränderung der Luftgeschwindigkeit der Trockenluftteile gesteuert werden.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen, mit
zwei parallelen Trockenkanälen (2) zum Durchfördern von mit zu trocknenden Keramikformlingen beladenen Trockenwägen (3) in einer Längsrichtung L,
einem zwischen den beiden Trockenkanälen (2) angeordneten Hauptluftkanal (5) zum Durchströmen von Trockenluft, und
Trockenabschnitten (9), die auf den von dem Hauptluftkanal (5) abgewandten Seiten der Trockenkanäle (2) angeordnet sind, wobei jeder Trockenabschnitt (9) eine Ventilatoreinrichtung (7) umfaßt, die einen Trockenluftteil quer durch den jeweiligen Trockenkanal (2) aus dem Hauptluftkanal (5) ansaugt und den Trockenluftteil quer durch den Trockenkanal (2) stromabwärts in den Hauptluftkanal (5) zurückleitet.
zwei parallelen Trockenkanälen (2) zum Durchfördern von mit zu trocknenden Keramikformlingen beladenen Trockenwägen (3) in einer Längsrichtung L,
einem zwischen den beiden Trockenkanälen (2) angeordneten Hauptluftkanal (5) zum Durchströmen von Trockenluft, und
Trockenabschnitten (9), die auf den von dem Hauptluftkanal (5) abgewandten Seiten der Trockenkanäle (2) angeordnet sind, wobei jeder Trockenabschnitt (9) eine Ventilatoreinrichtung (7) umfaßt, die einen Trockenluftteil quer durch den jeweiligen Trockenkanal (2) aus dem Hauptluftkanal (5) ansaugt und den Trockenluftteil quer durch den Trockenkanal (2) stromabwärts in den Hauptluftkanal (5) zurückleitet.
2. Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trockenabschnitte (9) des einen Trockenkanales (2) in der Längsrichtung L versetzt zu
den Trockenabschnitten (9) des anderen Trockenkanales (2) angeordnet sind.
3. Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Hauptluftkanal (5) und den beiden Trockenkanälen (2) jeweils eine Wand
(6) mit Öffnungen zum Durchlassen von Trockenluft angeordnet ist.
4. Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein Trockenabschnitt (9) eine Heizeinrichtung (11) zum Erhitzen seines
Trockenluftteils umfaßt.
5. Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein Trockenabschnitt (9) einen Einlaß (10) zur Zufuhr von Frischluft zu seinem
Trockenluftteil aufweist.
6. Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventilationsleistungen der Ventilatoreinrichtungen (7) unabhängig voneinander
einstellbar sind.
7. Vorrichtung zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeden Trockenabschnitt (9) sich über die Länge von zwei Trockenwägen (3) erstreckt.
8. Verfahren zum Trocknen von Keramikformlingen, die auf in zwei parallelen Kolonnen
angeordneten Trockenwägen (3) angeordnet sind, mit den Schritten
Durchströmen von Trockenluft durch einen Hauptluftkanal (5) zwischen den Kolonnen von Trockenwägen (3),
Ansaugen von Trockenluftteilen aus dem Hauptluftkanal (5) quer durch die jeweiligen Trockenwägen (3), und
Zurückleiten der Trockenluftteile quer durch den jeweils stromabwärts angeordneten Trockenwagen (3) in den Hauptluftkanal (5), wobei das Ansaugen und das Zurückleiten der Trockenluftteile in Trockenabschnitten (9) erfolgt, die auf den dem Hauptluftkanal (5) abgewandten Seiten der Kolonnen von Trockenwägen (3) angeordnet sind.
Durchströmen von Trockenluft durch einen Hauptluftkanal (5) zwischen den Kolonnen von Trockenwägen (3),
Ansaugen von Trockenluftteilen aus dem Hauptluftkanal (5) quer durch die jeweiligen Trockenwägen (3), und
Zurückleiten der Trockenluftteile quer durch den jeweils stromabwärts angeordneten Trockenwagen (3) in den Hauptluftkanal (5), wobei das Ansaugen und das Zurückleiten der Trockenluftteile in Trockenabschnitten (9) erfolgt, die auf den dem Hauptluftkanal (5) abgewandten Seiten der Kolonnen von Trockenwägen (3) angeordnet sind.
9. Verfahren zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trockenluftteile durch die Trockenluftabschnitte (9) der einen Kolonne von
Trockenwägen (3) an Positionen angesaugt werden, an denen die Trockenluftteile durch
die Trockenabschnitte (9) der anderen Kolonne von Trockenwägen (3) zurückgeleitet
werden.
10. Verfahren zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß einem der Ansprüche 8 und
9,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest in einem Trockenabschnitt (9) der entsprechende Trockenluftteil vor dem
Zurückleiten erhitzt wird.
11. Verfahren zum Trocknen von Keramikformlingen gemäß einem der Ansprüche 8 bis
10,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest in einem Trockenabschnitt (9) dem entsprechenden Trockenluftanteil vor dem
Zurückleiten Frischluft zugeführt wird.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strömungsgeschwindigkeit der jeweiligen Trockenluftteile in den Trockenabschnitten
(9) unabhängig voneinander eingestellt werden kann.
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