DE2342586A1

DE2342586A1 - Verfahren zum trocknen von formlingen und anlage zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2342586A1
Application number: DE19732342586
Authority: DE
Inventors: Johann-Christoph Dip Schomerus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-23
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1975-03-13
Also published as: DE2342586B2

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: 41 528/Sch= Hans Dieter Gesthuysen

4300 Essen, den 15.8.1973 Theaterplatz 3

Patentanmeldung

Dipl.-Ing. Johann-Christoph Schomerus 46 Dortmund - Mengede

Marksweg 24

Verfahren zum Trocknen von Formungen und Anlage zur Durchführung, dieses Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Formungen, insbes. in der Ziegel- und Grobkeramikindustrie, bei dem die Formlinge nit Trocknungsluft behandelt werden, und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

In der Ziegel- und Grobkeramikindustrie werden bekanntlich Formlinge in mehr oder weniger plastischem Zustand erzeugt, wobei dem Substrat, von dem ausgegangen wird, Wasser zugesetzt wird. Bevor

509811/0461

23A2586

Andreiewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

Formlinge in einem Ofen gebrannt werden können, sind sie zu trocknen.

Bei einer ersten bekannten Anlage zum Trocknen von Formungen, einem sog. Kammertrockner, werden die Formlinge, von Hand oder maschinell, auf Träger aneinander aufgereiht gesetzt und zusammen mit dem Träger in einen Trocknungsraum eingefahren. Hierzu werden die einzelnen Träger in einem besonders ausgebildeten Aufzug gestapelt/ werden die gestapelten Träger, zehn bis fünfzehn übereinander angeordnet, mit einem Hubwagen, der mit einzelnen Armen versehen ist, dem Aufzug entnommen und in den Trocknungsraum gefahren. Nach dem Trocknen nimmt der Hubwagen die Träger mit den Formungen wieder auf und transportiert sie in ein Senkgerüst, dem dann die einzelnen Träger mit den Formungen wieder entnommen werden. Danach werden die Formlinge von den Trägern abgenommen und zum Ofen gebracht, die Träger sind wieder an die Stelle zurückzutransportieren, wo die Formlinge erzeugt werden. Die Trocknungszeit beträgt in solchen Kammertrocknern zumeist etwa vierundzwanzig bis sechsundneunzig Stunden.

Neben den zuvor beschriebenen, als Kammertrockner bekannten Anlagen zum Trocknen von Formungen sind sog. Kanaltrockner bekannt. Der Arbeitsvorgang bei dieser Art von Anlagen zum Trocknen von Formungen ist bis zum Stapeln der Träger im Aufzug gleich. Es. besteht nur der Unterschied, daß die Träger mit den Formungen von einem Wagen aufgenommen werden und der Wagen zusammen mit den Trägern und den Formungen einen Trocknungskanal durchfährt, in dem Trocknungsluft im Gegenstrom durch die zu trocknenden Formlinge geführt wird. Die Trocknungszeit beträgt bei Kanaltrocknern etwa vierundzwanzig bis zweiundsiebzig Stunden.

509811/0461

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen !,Theaterplatz 3

In den als Kammertrockner bzw. in den als Kanaltrockner bekannten Anlagen zum Trocknen von Formungen wird zur besseren Ausnutzung der Trocknungsluft diese abschnittsweise oder über die volle Länge der Trocknungsräume bzw. Trocknungskanäle umgewälzt, d. h. die gleiche Trocknungsluft wird mehrere Male über die zu trocknenden Formlinge geführt. Da aber die Trocknungsluft bei Kammertrocknern nur an einer Stelle eingeführt wird, kann der für die Trocknung erforderliche Zustand der Trocknungsluft - er ist den jeweiligen Materialeigenschaften anzupassen - nur global verändert werden. Hinzu kommt, daß mit der fortschreitenden Trocknung der Formlinge der Zustand der Trocknungsluft geändert werden sollte, um eine möglichst maximale Trocknungsgeschwindigkeit, also eine minimale Trocknungszeit zu erreichen. Ähnlich ist die Situation bei Kanaltrocknern, wobei die Einhaltung eines bestimmten Zustandes der Trocknungsluft entsprechend der jeweils erreichten Trocknung der Formlinge noch mit größeren Schwierigkeiten verbunden ist.

Schließlich ist eine Anlage zum Trocknen von Formungen bekannt, bei der die Formlinge an einer Presse erzeugt, automatisch auf Keilriemen aufgereiht und zu einem großen Raum geführt werden. Hier erfolgt ein nochmaliges Umsetzen der Formlinge von den Keilriemen, von denen sie zu dem großen Raum geführt worden sind, auf mehrere, in gleicher Richtung laufende Gruppen von Keilriemen. Neben jedem Keilriemen befinden sich auf beiden Seiten Trocknungsluftzuführungskästen mit öffnungen, durch die Trocknungsluft seitlich und von oben wechselweise auf die Formlinge strömt. Die Trocknungsluftzuführung erfolgt von einer Seite etwa im Abstand von 2,5 bis 3,5 m jeweils auf einer Länge von 0,8 bis 1,0 m. Nachdem die Trocknungsluft auf die Formlinge gelangt ist, wird ein Teil dieser Trocknungsluft von der zentralen Trocknungsluft-

509811/0461

erzeugung abgezogen und nochmals für die Trocknung benutzt, der größte Teil der Trocknungsluft strömt jedoch, nur teilweise ausgenutzt, ins Freie. Da die Trocknungslufterzeugung zentral gelegen ist und die zentral erzeugte Trocknungsluft zu jedem Trocknungsluftzuführungskasten neben den Keilriemen geführt ist, besteht bei dieser Anlage zum Trocknen von Formungen keine Möglichkeit, den Zustand der Trocknungsluft entsprechend der jeweiligen Trocknung der Formlinge einzustellen; alle Trocknungsluftzuführungskasten erhalten Trocknungsluft gleichen Zustande. Bei dieser Anlage zum Trocknen von Formungen beträgt die Trocknungszeit drei bis sechs Stunden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trocknen von Formungen und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, wonach Formlinge unter Berücksichtigung der jeweiligen Materialeigenschaften und der jeweiligen Trocknung während des Durchgangs durch die Anlage zum Trocknen mit maximaler Trocknungsgeschwindigkeit, also mit minimaler Trocknungszeit getrocknet werden können, wobei alle Formlinge weitgehend gleichschnell trocknen sollen und ohne daß an einzelnen Formungen Risse auftreten.

Verfahrensmäßig ist die Lehre der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsluft so geführt wird, daß über die Länge einer Beeinflussungszone ein allseitig nach außen gerichteter Trocknungsluftstrom entsteht, und daß die Formlinge schraubenlinienförmig um den Trocknungsluftstrom bewegt werden. Dabei empfiehlt es sich, die Trocknungsluft axial in die Beeinflussungszone anzusaugen, so daß, in bezug auf die Formlinge, eine kreis-

509811/0461

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

zylindrische "Trocknungsluftquelle" entsteht, aus der die Trocknungsluft allseitig radial nach außen strömt. Um die "Trocknungsluftquellle¹¹ werden dann die Formlinge schraubenlinienförmig bewegt .

Die erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des zuvor im wesentlichen beschriebenen Verfahrens zum Trocknen von Formungen ist zunächst gekennzeichnet durch einen Trocknungsraum mit einer Trocknungsluftzuführung, durch einen innerhalb des Trocknungsraumes verfahrbaren, rotierenden Trocknungskäfig mit axial verlaufenden, koaxial zur Rotationsachse vorgesehenen Tragstäben, mit an den Tragstäben gelenkig angeschlossenen Paletten für die Formlinge und mit einem innerhalb des Trocknungskäfigs exzentrisch zu dessen Rotationsachse angeordneten, vorzugsweise feststehenden Trocknungsluftkanal. Der innerhalb des Trocknungskäfigs exzentrisch zu dessen Rotationsachse angeordnete, vorzugsweise feststehende Trocknungsluftkanal stellt also die zuvor erläuterte "Trocknungsluftquelle" dar, um die die Formlinge mit Hilfe des Trocknungskäfigs geführt werden. Die Translationsbewegung des Trocknungskäfigs einerseits - Verfahren des Trocknungskäfigs innerhalb des Trocknungsraumes -, die Rotationsbewegung des Trocknungskäfigs andererseits führt dazu, daß die Formlinge eine schraubenlinienförmige Bewegung um den Trocknungsluftstrom ausführen .

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Anlage zum Trocknen von Formungen auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.

Zunächst empfiehlt es sich, den Trocknungsraum insgesamt aus min-

S09811/0461

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

destens zwei, vorzugsweise einer geradzahligen Anzahl von nebeneinanderliegenden Trocknungskanälen aufzubauen und dafür zu sorgen, daß der Trocknungskäfig vom Ende eines Trocknungskanals auf den Anfang des nächsten Trocknüngskanals verbringbar ist. Das führt zu der Möglichkeit, den Trocknungskäfig, genauer gesagt, die an den Tragstäben des Trocknungskäfigs gelenkig angeschlossenen Paletten an der gleichen Seite des Trocknungsraumes zu be- und entladen.

Um den Zustand der Trocknungsluft der jeweiligen Materialeigenschaft der zu trocknenden Formlinge und der jeweiligen Trocknung während des Durchgangs der Formlinge durch den Trocknungsraum anpassen zu können, wird die Trocknungsluftzuführung zweckmäßigerweise, wie an sich bekannt, so ausgeführt und/oder angeordnet, daß die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit der Trocknungsluft innerhalb des Trocknungsraumes unterschiedlich ist. Dadurch, daß der Trocknungskäfig innerhalb des Trocknungsraumes verfahrbar ist, werden also die zu trocknenden Formlinge mit Trocknungsluft unterschiedlicher Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit beaufschlagt.

In bezug auf die kinematische und konstruktive Ausführung des Trocknungskäfigs bestehen verschiedene Möglichkeiten, die hier nur angedeutet werden sollen. Zweckmäßi^gerweise wird die Rotationsbewegung des Trocknungskäfigs von dessen Translationsbewegung abgeleitet. Der Trocknungskäfig ist im übrigen zweckmäßigerweise auf einem mit Rädern ausgerüsteten Fahrgestell gelagert und mittels des Fahrgestell auf innerhalb des Trocknungsraumes vorgesehenen Schienen verfahrbar. Zur Ableitung der Rotationsbewegung des Trocknungskäfigs von dessen Translationsbewegung wird in ein-

509811/0461

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen !,Theaterplatz3

facher Weise zumindest zwischen einem Rad des Fahrgestells und dem Trocknungskäfig ein Getriebe, z. B. ein Zahnrad- oder Schnekkengetriebe, vorgesehen. Um das Verhältnis zwischen Rotationsgeschwindigkeit und Translationsgeschwindigkeit verändern zu können, empfiehlt es sich, ein solches Getriebe vorzusehen, dessen übersetzungsverhältnis einstellbar ist, sei es stufenlos oder in Stufen.

Nach einer weiteren Lehre der Erfindung sind zumindest einzelne der Tragstäbe des Trocknungskäfigs betriebsmäßig entfernbar, so daß also, z. B. für unterschiedlich große Paletten, der Trocknungskäfig mit einer unterschiedlichen Anzahl von Tragstäben und folglich unterschiedlichen Abständen zwischen den einzelnen Tragstäben eingesetzt werden kann. Im übrigen empfiehlt es sich, die die Formlinge aufnehmenden Paletten weitgehend "offen" auszuführen, so daß die Trocknungsluft durch die Paletten nur unerheblich gehindert wird, die Formlinge zu erreichen. Dazu ist es zweckmäßig, die Paletten mit einem gitterförmigen Boden und/oder einer gitterförmigen Decke zu versehen.

Schließlich kann der Trocknungsluftkanal, der gleichsam die "Trocknungsluftquelle" darstellt, als kreiszylindrisches Rohr ausgeführt und mit über den Umfang und über die Länge gleichmäßig verteilten Trocknungsluftoffnungen, vorzugsweise -düsen, versehen sein. Das axiale Ansaugen der Trocknungsluft in den Trocknungsluftkanal erfolgt über mindestens ein, vorzugsweise zwei Axialgebläse, mit denen der Trocknungsluftkanal ausgerüstet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus-

509811/0461

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patenfanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

führungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 schematisch, einen Grundriß einer Anlage zum Trocknen von Formungen und

Fig. 2 einen Trocknungskäfig der Anlage nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anlage dient zum Trocknen von Formungen 1, insbes. in der Ziegel- und Grobkeramikindustrie, und besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Trocknungsraum 2 mit einer Trocknungsluftzuführung 3 und aus einem innerhalb des Trocknungsraumes 2 verfahrbaren, rotierenden Trocknungskäfig 4 mit axial verlaufenden, koaxial zur Rotationsachse vorgesehenen Tragstäben 5, mit an den Tragstäben 5 gelenkig angeschlossenen Paletten 6 für die Formlinge 1 und mit einem innerhalb des Trocknungskäfigs 4 exzentrisch zu dessen Rotationsachse angeordneten, feststehenden Trocknungsluftkanal 7. Der Trocknungsraum 2 weist zwei nebeneinanderliegende Trocknungskanäle 8 auf. Vom Ende des Trocknungskanals 8a ist - durch nicht dargestellte Mittel - der Trocknungskäfig 4 auf den Anfang des Trocknungskanals 8b verbringbar. Die Trocknungsluftzuführung 3, die nur angedeutet ist, ist so ausgeführt und angeordnet, daß die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit der Trocknungsluft innerhalb des Trocknungsraumes 2 unterschiedlich eingestellt werden kann.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Rotationsbewegung des Trocknungskäfigs 4 von dessen Translationsbewegung abgeleitet. Der Trocknungskäfig 4 ist auf einem mit Rädern 9 ausgerüsteten Fahrgestell 10 gelagert und mittels des Fahrgestells 10 auf innerhalb des Trocknungsraumes 2 vorge-

509811/0461

sehenen Schienen 11 verfahrbar. Zwischen einem Rad 9 des Fahrgestells 10 und dem Trocknungskäfig 4 ist ein Getriebe 12 vorgesehen, nämlich ein Zahnrad- und Schneckengetriebe. Das übersetzungsverhältnis des Getriebes 12 ist einstellbar, so daß das Verhältnis zwischen Rotationsgeschwindigkeit des Trocknungskäfigs 4 und dessen Translationsgeschwindigkeit eingestellt werden kann.

Im übrigen sind die Tragstäbe 5 des Trocknungskäfigs 4 betriebsmäßig entfernbar, so daß der Trocknungskäfig 4 mit einer unter-, schiedlichen Anzahl von Tragstäben 5 und folglich unterschiedlichem Abstand zwischen den Tragstäben 5 eingesetzt werden kann. Das gibt die Möglichkeit, Paletten 6 unterschiedlicher Größe an die Tragstäbe 5 des Trocknungskäfigs 4 anzuhängen.

Damit die Paletten 6 den Zutritt der Trocknungsluft zu den Formungen 1 nicht unerwünscht stark beeinträchtigen, sind die Paletten € mit gitterförmigen Böden 13 und gitterförmigen Decken 14 versehen.

Schließlich ist der Trocknungsluftkanal 7 des Trocknungskäfigs 4 als kreiszyUndrisches Rohr ausgeführt und mit über den Umfang und über die Länge gleichmäßig verteilten Trocknungsluftöffnungen 15 versehen. An beiden Enden des Trocknungsluftkanals 7 sind Axialgebläse 16 vorgesehen, die die dem Trocknungsraum 2 über die Trocknungsluftzuführung 3 zugefühte Trocknungsluft in den Trocknungs luftkanal 7 des Trocknungskäfigs 4 ansaugen.

Aus den vorangegangenen Erläuterungen ist bereits unmittelbar deutlich geworden, daß die beschriebene Anlage zum Trocknen von Formungen 1 verfahrensmäßig die Möglichkeit gibt, die Trocknungs-

509811/0461

Andre jewski, Honke & Gesfhuysen, Patentanwälte, 4300 Essen T, Theaterplatz 3

luft so zu führen, daß über die Länge einer Beeinflussungszone ein allseitig radial nach außen gerichteter Trocknungsluftstrom entsteht, und daß die Formlinge 1 schraubenlinienförmig um den Trocknungsluftstrom bewegt werden. Die schraubenlinienförmige Bewegung der Formlinge 1 setzt sich zusammen aus der Translationsbewegung des Trocknungskäfigs 4 innerhalb des Trocknungsraums 2 und der Jibtationsbewegung des Trocknungskäfigs 4 um seine Rotationsachse, um die die Formlinge 1 bewegt werden. Die schraubenlinienförmige Bewegung der Formlinge 1 um einen Trocknungsluftstrom, der vorzugsweise in der Achsrichtung der schraubenlinienförmigen Bewegung eine unterschiedliche Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit aufweist, führt zu einer optimalen Trocknung der Formlinge 1, nämlich mit maximaler Trocknungsgeschwindigkeit, also mit minimaler Trocknungszeit, wobei alle Formlinge 1 weitgehend gleichschnell trocknen und Risse an einzelnen Formungen 1 weitgehend vermieden werden.

509811/0461

Claims

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

Patentansprüche

Verfahren zum Trocknen von Formungen, insbes. in der Ziegel- und Grobkeramikindustrie, bei dem die Formlinge mit Trocknungsluft behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsluft so geführt wird, daß über die Länge einer Beeinflussungszone ein allseitig radial nach außen gerichteter Trocknungsluftstrom entsteht, und daß die Formlinge schraubenlinienförmig um den Trocknungsluftstrom bewegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsluft axial in die Beeinflussungszone angesaugt wird.
3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Trocknungsraum (2) mit einer Trocknungs luftzuführung (3) und durch einen innerhalb des Trocknungsraumes (2) verfahrbaren, rotierenden Trocknungskäfig (4) mit axial verlaufenden, koaxial zur Rotationsachse vorgesehenen Tragstäben (5), mit an den Tragstäben (5) gelenkig angeschlossenen Paletten (6) für die Formlinge (1) und mit einem innerhalb des Trocknungskäfigs (4) exzentrisch zu dessen Rotationsachse angeordneten, vorzugsweise feststehenden Trocknungsluftkanal (7).
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsraum (2) mindestens zwei, vorzugsweise eine geradzahlige Anzahl von nebeneinanderliegenden Trocknungskanälen (8) aufweist und der Trocknungskäfig (4) vom Ende eines Trocknungskanals (8a)

509811/0461

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

auf den Anfang des nächsten Trocknungskanals (8b) verbringbar ist.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsluftzuführung (3) so ausgeführt und/oder angeordnet ist, daß die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit der Trocknungsluft innerhalb des Trocknungsraumes (2) unterschiedlich ist.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsbewegung des Trocknungskäfigs (4) von dessen Translationsbewegung abgeleitet wird.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskäfig (4) auf einem mit Rädern (9) ausgerüsteten Fahrgestell (10) gelagert und mittels des Fahrgestells (10) auf innerhalb des Trocknungsraumes (2) vorgesehenen Schienen (11) verfahrbar ist.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen einem Rad (9) des Fahrgestells (10) und dem Trocknungskäfig (4) ein Getriebe (12), z, B. ein Zahnrad- oder Schneckengetriebe, vorgesehen ist.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das übersetzungsverhältnis des Getriebes (12) einstellbar ist.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Tragstäbe (5) des Trocknungskäfigs (4) betriebsmäßig entfernbar sind.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten (6) einen gitterförmigen Boden (13)

50981 1/0461

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz

und/oder eine gitterförmige Decke (4) aufweist.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsluftkanal (7) des Trocknungskäfigs (4) als kreiszylindrisches Rohr ausgeführt und mit über den Umfang und über die Länge gleichmäßig verteilten Trocknungsluftöffmangen (15), vorzugsweise -düsen, versehen ist.
13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsluftkanal (7) mindestens ein, vorzugsweise zwei Axialgebläse (16) aufweist.

509811/0461