DE2512917A1

DE2512917A1 - Vorrichtung und verfahren zum herstellen von gipsplatten

Info

Publication number: DE2512917A1
Application number: DE19752512917
Authority: DE
Inventors: John Robert Gault
Original assignee: ACI Technical Centre Pty Ltd
Current assignee: ACI Technical Centre Pty Ltd
Priority date: 1974-03-26
Filing date: 1975-03-24
Publication date: 1975-10-09
Also published as: ZA751858B; CA1046246A; IT1030437B; FR2265511A1; GB1494231A; US3957407A; JPS50138011A

Description

Dipl.-Ing. H. Sauenland · Dr.-Ing. R. König ■ Dipl.-Ing. K. Bergen Patentanwälte ■ 4ooo Düsseldorf 30 ■ Cecüienallee 7S ■ Telefon 432732

24. März 1975

2512917 29 950 s

ACI Technical Centre Pty_o Ltd., 813 Dowling Street,

Waterloo, New South Wales, Australien

"Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Gipsplatten"

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Gipsplatten, insbesondere wolchen, bei denen die FaserverStärkung aus Glasfasern besteht.

Im allgemeinen hat man Gipsplatten nach einem der nachstehend beschriebenen drei Verfahren hergestellt„

Bei dem einen Verfahren, das sich nur für Produktion in kleinem Stil eignet, wird vorgemischter Gips—Wasserschlamm auf flache Bänke oder Gießtische gegossen«, Dabei sind an den Rändern Streifen aus Stahl vorgesehen, um den Schlamm, solange er flüssig ist, am Abfließen zu hindern und eine Fläche zum Abstreifen zu schaffen«, Die das Abfließen des Schlamms verhindernden Streifen oder Träger sind ungefähr

11 mm dick, also etwa 1,6 mm dünner als die Nenndicke der herzustellenden Gipsplatte«, Die Gießtische bestehen im allgemeinen aus Beton, der auf einen hohen Grad von Glätte gespachtelt ist, oder sie sind mit einem Überzug aus Polyesterharz versehen. Die üblichste Abmessung beträgt etwa

12 m in der Länge und etwa 2 m in der Breite und die Oberfläche des Tisches befindet sich üblicherweise ungefähr 0,75 m oberhalb des Bodens«,

Um zu verhindern, daß das gegossene Material an der Bank

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oder dem Tisch haftet, wird die Oberfläche mit einem Gemisch aus Schafsfett und Petroleum behandelt. An dessen Stelle können auch andere Mittel verwendet werden, die auf Lammfellbasis hergestellt sind_o Eine abgemessene Gipsmenge, die ungefähr aus 100 Teilen Gips und 70 Teilen Wasser besteht, wird auf den Tisch gegossen. Diese Menge, also der damit erhaltene Schlamm, wird auf dem Tisch gleichmäßig verteilt, und aufgerauhter Sisalhanf wird mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 37 Gramm pro Quadratmeter oberhalb des Tisches verteilt. Die Faser wird in den Gips dadurch eingebettet, daß eine gerillte Rolle über den Schlamm gewalzt wird. Die überhängenden Kanten des Sisalhanfes werden von Hand zurückgeklappt, worauf der Gips mit einer Abgleichbohle überstrichen wird. Ist die Platte genügend erhärtet, so wird sie von dem Tisch abgehoben und zum Trocknen in ein Gestell gelegt» Einige Hersteller benutzen künstliche Trockner, um diesen letzteren Prozeß zu beschleunigen.

Bei der vorbeschriebenen Methode bedienen zwei Mann zwei zwischen ihnen befindliche Bänke, wobei jede Bank ungefähr eine Tafel in 60 Minuten erzeugt. Die Erzeugung liegt in der Größenordnung von 14 Tafeln pro Tag oder, anders ausge-

drückt, 360 m pro Tag. Bezogen auf die manuelle Arbeits-

2 Produktivität ergeben sich somit 24 m pro Mann und Stunde,, Unter diesen Umständen ist die Produktivität in bezug auf die Lohnkosten sehr niedrig. Das Verfahren ist also in übermäßig hohem Maße lohnintensive

Als Alternative für diese in hohem Maße lohnintensive Methode des manuellen Gießens unter Verwendung stillstehender Bänke sind Vorrichtungen entwickelt worden, mittels denen es möglich ist, eine Bank unterhalb eines stillstehenden Mischers zu bewegen, auf dessen Tätigkeit die Einbettung einer verstärkenden Matte in den Schlamm folgt.

Bei diesem alternativen Fertigungsverfahren wird zwar

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gleichfalls eine Gießbank benutzt, die in ihrer Gestaltung und in ihren Abmessungen der von Hand betätigten Bank gleicht» Die Bank ist jedoch gewichtsmäßig wesentlich leichter und ist auf einem Läufer montiert, der auf ausgerichteten Eisenbahnschienen beweglich ist. Das Schienensystem ist in Längsrichtung unterhalb eines Gipsmischers angeordnet. Gleichfalls in Längsrichtung bezogen auf die Bank befindet sich in angehobener Stellung eine Matte, auf welcher sich als Faserverstärkung gerauhter Sisalhanf befindet. Diese Matte wird so angetrieben, daß sie die gleiche seitliche Geschwindigkeit wie die Gießbank hat«.

In die Mischvorrichtung oberhalb des Gießtisches werden abgemessene Mengen im Verhältnis von 100 Teilen Gips und 70 Teilen Wasser eingegeben, nachdem der Gießtisch mit einem die Ablösung von der Oberfläche erleichternden Mittel behandelt worden ist. Sobald das Mischen vollzogen ist, wird die Bank in Bewegung gesetzt und das Gemisch wird in Längsrichtung der Bank aufgebracht. Der Gips wird sodann dadurch planiert, daß die Bank vorwärts und rückwärts unterhalb einer Abgleichbohle bewegt wird«, In dieser Phase werden die Bewegungen der Matte und der Bank gemeinsam ausgeführt, und die Sisalhanf verstärkung wird auf die Bank gegeben. Gleichzeitig zwingt eine Walze den Sisalhanf in den aus Gips und Wasser gebildeten Schlamm. Die so gebildete Platte wird alsdann von Hand abgestrichen, wie es der üblichen Fertigung entspricht«, Nach Erhärten wird die Platte von der Bank abgehoben und in einem Ofen getrocknet.

In diesem zweiten Herstellungsverfahren erzeugen drei Bedie-

2 nungsmänner ungefähr 28 Tafeln pro Tag oder 720 m pro Tag.

Bezogen auf die lohnbedingte Arbeitsleistung beträgt die

Produktivität somit 30 m pro Mann und Stunde_o Dies bedeutet eine Verbesserung von ungefähr 50% in der Produktivität beim Vergleich mit dem rein manuellen Gießverfahren.

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Als weitere Alternative ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von papierbeschichtetem Gipsplattenmaterial seit einer Reihe von Jahren in beträchtlichem Umfange angewendet worden_β Im wesentlichen besteht die Produktionsstraße bei diesem Verfahren aus einem kontinuierlich betätigten Mischer, der Gips und Wasser in einem Verhältnis von 100/70 unter Beigabe einer Anzahl von zusätzlichen Mitteln herstellt. Dieser Mischer gibt das Material direkt auf die horizontale Innenfläche einer am Rand abgeschirmten Platte, die kontinuierlich in Querrichtung zu einem Verteilertisch bewegt wird, von welchem sie getragen wird₀ Die Längskanten der mit Längsbegrenzungen versehenen Platte werden sodann vertikal aufwärts umgebogen, um die Kanten der Tafel zu formen, worauf der Gipsschlamm in den Bereich einer umlaufenden Quetschrolle gebracht wird₀ Die Quetschrolle knetet den Schlamm und die rückwärtige Schicht zusammen und dient gleichzeitig als Mittel zur Steuerung der Dicke₀ Das aus Gips und Papier zusammengefügte Blatt, das auch Plattenform haben kann, wird sodann sofort auf einen beweglichen, endlosen, aus Gummi bestehenden Bandförderer gebracht, dessen Länge etwa 115 m beträgt und der mit einer Geschwindigkeit von 21 m pro Minute läuft. Hat die Platte das Ende des Bandförderers erreicht, so hat sich der Gipskern in der Regel hinreichend verfestigt, um durch Bohren oder Schneiden in einzelne Längen geteilt werden zu können. Nach dem Schneiden auf Längen werden die Gipsplatten einem kontinuierlich arbeitenden Trockner zugeführt, in welchem sie für eine Dauer von 2 bis 2 1/2 Stunden verbleiben„ Automatische Stapelvorrichtungen entfernen das Erzeugnis aus dem Trockner, worauf es zur Aufbewahrung in Lagerhäusern transportiert werden kann₀

Zur Bedienung einer Maschine der vorgenannten Art sind bis zum Augenblick der Übergabe in ein Lagerhaus etwa 9 Mann erforderlich,, Die Produktionskapazität würde dann in der

ρ
Größenordnung von 1100 m von 9_f5 mm Dicke pro Stunde be-

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ρ stehen, was einer Produktionsrate von 120 m pro Mann und Stunde entspricht.

Von den vorbeschriebenen drei Alternativen hat sich die dritte als die einzig praktische und wirtschaftliche erwiesen, sofern es sich um Produktion in größerem Stil handelt, weil sie den größten Betrag an Quadratfläche pro Mann und Stunde liefert. Gleichwohl hat das Verfahren eine Reihe von Nachteilen:

(a) Äußerlich betrachtet ist die Güte der Produkte in hohem Maße von der Qualität der Papierschicht abhängig, außerdem aber auch vom Zustand des endlosen, aus Gummi bestehenden Bandförderers, mittels dessen das Erzeugnis während der Produktion bewegt worden ist«,

(b) Verbindungsstellen zwischen den mit Papier versehenen Gipsplatten sind im allgemeinen unter gewissen Bedingungen der Beleuchtung sichtbar, weil das Gewebe oder die Faserstruktur der Papieroberfläche sich von der Faserstruktur am Gipsstoß unterscheidet_β

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Verfahren und eine entsprechend kontinuierlich arbeitende Vorrichtung für die Herstellung von faserverstärkten Gipsplatten zu schaffen, die mit einer Abdeckung aus Papier oder auch ohne eine solche herstellbar sind und sich damit für ein weites Gebiet der industriellen Anwendung eignen₀

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung für die kontinuierliche Herstellung faserverstärkter Platten oder Tafeln eine Kombination vor, die aus den folgenden Elementen besteht:

(a) eine Vielzahl von Platten- oder Tafelgießformen;

(b) endlos arbeitende Fördermittel, welche die Formen

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tragen und weiterbewegen;

(c) eine Gießstation, die während der Weiterbewegung der Formen beim Vorbeilaufen Schlamm in die Formen gießt;

(d) eine Faserstation mit Mitteln zur Abgabe von verstärkenden Fasern an die Oberfläche des gegossenen Schlammes nebst Mitteln, die Fasern in den Schlamm hineinzuzwingen;

(e) Mittel zur Entfernung von Plattenteilen, die an den Formen überstehen₀

Soweit sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von faserverstärkten Gipstafeln bezieht, besteht sie aus der Kombination der folgenden Maßnahmen:

(a) es ist eine Vielzahl von Plattengießformen vorgesehen, von denen jede Form eine Gießfläche und zwei Seitenwände aufweist, wobei benachbarte Formen miteinander durch biegsame Mittel verbunden werden, so daß ein einem Eisenbahnzug ähnlicher Zug von Formen entsteht, der es ermöglicht, kontinuierlich Gipsplatten zu erzeugen;

(b) es ist eine Gießstation mit Schlammgießmitteln vorgesehen, mittels deren Schlamm in die den Zug bildenden Formen eingebracht werden kann;

(c) es ist eine Faserstation vorgesehen, die so eingerichtet ist, daß Verstärkungsfasern über die Oberfläche des Schlamms verteilt werden können, wobei gleichzeitig Mittel vorgesehen sind, um die Fasern in den Schlamm hineinzuzwingen;

(d) es sind Trennmittel vorgesehen, um die entstandene Gipsplatte im Bereich eines biegsamen Strei-

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fens zu schneiden;

(e) es sind Mittel vorgesehen, um die geschnittenen Gipsplatten aus den Formen zu entfernen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein kontinuierliches Verfahren zur kommerziellen Herstellung faserverstärkter Gipsplatten, das aus der Kombination der folgenden Schritte besteht:

(a) ein Zug kontinuierlich fortschreitender Formen wird entlang einer endlosen Bahn bewegt;

(b) eine Gießstation gießt eine kontinuierliche Schicht aus Gipsschlamm bei der Fortbewegung der Formen, wenn diese die Station passieren;

(c) in einer Faserstation werden verstärkende Fasern auf die Oberfläche des Schlamms gebracht;

(d) die Fasern werden in den Schlamm hineingezwungen;

(e) der Schlamm wird mindestens teilweise zum Erhärten gebracht;

(f) der gegossene Schlamm wird in Tafeln oder Platten geschnitten;

(g) an einer Austrittsstation werden die gegossenen Platten dem Zuge hintereinandergeschalteter Formen entnommen;

(h) die entleerten Formen werden zur Gießstation zurückgeführt«,

Vorzugsweise wird die verstärkende Faser in den Schlamm in zwei Stufen eingebettet, nämlich derart, daß in der ersten Stufe eine erste Menge verstärkender Faser quer zur Fläche des Schlamms eingebracht wird und die erste Fasermenge in

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den Schlamm eingewalzt wird, so daß ein relativ großer Anteil von faserhaltiger Schicht sich in dem Bereich der unteren Fläche des Schlammes befindet oder jedenfalls in dessen Nähe. In der zweiten Phase wird die zweite Menge verstärkender Faser derart in den Schlamm eingewalzt, daß diese zweite Fasermenge überwiegend in den Bereich der oberen Fläche des Schlamms eingelagert wird, oder jedenfalls in der Nähe dieses Bereichs»

Was die verstärkende Faser betrifft, so kann jede übliche Faser mit verstärkender Eigenschaft verwendet werden, beispielsweise Sisalhanf oder Glasfaser in der Form individueller Längen, Fasermaterial mit beliebiger Faserlänge oder eine Faserschicht mit kontinuierlicher Faserlänge, wobei die Fasern in beliebigen, willkürlich sich ergebenden Richtungen verlaufen. Bevorzugt sind jedoch beliebig gerichtete, einzeln geschnittene Faserglasstränge, deren Längen in der Größenordnung von 15 bis 61 cm liegen, wobei eine Länge von 30 cm den Vorzug verdient.

Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die ein Ausführungsbeispiel wiedergebende Zeichnung weiter erläutert. Dieses Beispiel entspricht der bevorzugten Ausführung₀ Im einzelnen zeigen

Fig, 1 einen Mischtank zur Aufnahme eines Gips-Wassergemisches oberhalb eines fahrbaren Zuges von hintereinander geschalteten Formen,

Fig_a 2 einen Schnitt durch den in Fig₀ 1 dargestellten Mischtank,

Figo 3 eine Sprühdüse, wie sie im Mischtank nach Fig. 1 und 2 verwendet wird,

FJg₀ 4 die Anordnung von Sprühdüsen rings um den Mischtank,

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Fig» 5 und 6 im Aufriß und Grundriß diejenigen Stationen einer Fertigungsanlage, in denen das Gießen und das Einbringen der Fasern beim Herstellen einer faserverstärkten Gipsplatte sich vollzieht,

Fig. 7 und 8 im Aufriß und Grundriß eine Vorrichtung zum Einwalzen von Fasern in den vom Mischtank gelieferten Schlamm,

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine gerillte Rolle zum Einsalzen der Fasern in den Schlamm,

Fig.10 eine bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung zur Erzeugung einer glatten oberen Fläche an dem Gipsschlamm und

Fig.11 im Grundriß die Hauptkomponenten einer Anlage zur Fertigung der Platten in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung»

In der bevorzugten Ausführung sieht die Vorrichtung einen endlosen Förderer zur Fortbewegung eines Zuges aus einzelnen Formen vor_o Die Bahn des Zuges besteht aus einem horizontalen Schienenstrang 21 für die Vorwärtsbewegung des Zuges, wie er in Fig. 5 und 11 erscheint. Dieser Schienenstrang kann auf einem Tragrahmen 22 (Fig. 1 und 7) ruhen, wobei vorzugsweise eine den Zugang ermöglichende Plattform 23 (Fig. 5 und 7) vorgesehen ist.

Der endlose Antrieb für den Zug enthält einen Formbeschleuniger und eine Teil- oder Schaltvorrichtung 24 (Fig. 11), um die am vorderen Ende befindliche Form gesondert von der ihr folgenden Form in Bewegung zu setzen und sie auf einen weiteren Schienenstrang für den Rücklauf der Formen zu bringen, wobei jede Form im wesentlichen horizontal bleibt. Vorzugsweise verläuft der nicht gezeichnete Schienenstrang für den Rücklauf unterhalb des Stranges 21 für den Vorlauf des Zuges, so daß die Schaltvorrichtung 24 als Absenker

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ausgebildet ist₀ Es wird einleuchten, daß die Formen zunächst auseinandergerückt werden, so daß sie während des Weiterschaltens nicht miteinander kollidieren. Eine ähnliche Vorrichtung zum Beschleunigen und Weiterschalten 26 (Fig. 11) ist am anderen Ende des endlosen Förderers vorgesehen, um die Formen vom Schienenstrang für die Rückbewegung auf den Schienenstrang 21 für die Vorwärtsbewegung zu heben.

Die einzelnen Formen bestehen im wesentlichen aus einem flachen Formboden und einem Paar nach oben gerichteter Seitenwände, deren Höhe sich nach den Abmessungen der Gipsplatten richtet. Die Formen haben keine Stirnwände, so daß, wenn die Formen in dem Formenzug unmittelbar aneinander anschließend gelagert sind, eine endlose Platte gegossen werden kann. Die Lücken zwischen benachbarten Formen sind durch Streifen überbrückt, vorzugsweise solche aus Gummi oder anderem geeigneten Material und beispielsweise ©iner Breite von 6,5 mm. Vorzugsweise ist eine Seitenwand entfernbar angebracht, so daß durch Niederklappen nach außen die Herausnahme der gegossenen Platte erleichtert wird, wie weiter unten erläutert werden soll.

Gemäß Fig. 1 bis 4 besteht die Vorrichtung zum Mischen des Schlammes 28 aus einer Mischstation in Form eines Mischtanks und der Gestalt eines vertikal angeordneten Rohres 29, das von einem Rahmen 31 getragen wird. Eine Vorrichtung für die Zufuhr von Wasser in der Form eines Hauptrohres 32 ist gleichfalls auf dem Rahmen 31 gelagert, und zwar entlang dem den Mischtank bildenden Rohres 29. Eine große Anzahl von Zweigleitungen 33, die das Rohr 29 umgeben, sind mit dem Hauptrohr 32 verbunden und leiten das Wasser einer Anzahl von Sprühdüsen 34 zu, die in das Innere des Rohres 29 münden» Vorzugsweise sind acht Düsen in gleichem Abstand vorgesehen, die je einer Zweigleitung 33 zugeordnet sind und sich von dieser ausgehend nach innen erstrecken,, Die

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Relativstellung der Düsen, die von benachbarten Zweigleitungen 33 ausgehen, ist etwas gestaffelt, so daß sie in spiraliger Anordnung erscheinen, wenn man von oben in das Rohr 29 blickt.

Vorzugsweise ist der Boden 36 des Rohres 29 verjüngt, also nach unten zulaufend geformt und geht in ein Speiserohr über, das ein sich horizontal erstreckendes Verteilerrohr 38 mit Schlamm speist, der in die Formen 27 gegossen wird«, Das Verteilerrohr 38 ist mit einer Anzahl von Öffnungen zum Speisen von Schlamm mit gleichmäßiger Geschwindigkeit quer über die Breite der Form versehen. Um sicherzustellen, daß der Schlamm eine konsistente Zusammensetzung hat, kann ein motorgetriebener Mischer 39 in dem verjüngten Boden vorgesehen sein, und zwar in der Form eines Mischpropellers 41, der durch eine Antriebswelle 42 in Bewegung versetzt wird, welche in den mittleren Teil des den Mischtank bildenden Rohres 29 ragt.

Im Betrieb der Mischvorrichtung wird trockener Gips in das Rohr 29 mit gesteuerter Geschwindigkeit eingefüllt. Beispielsweise kann das Füllen von einem Vorratssilo aus erfolgen, und zwar mittels eines Schneckenförderers, der das Material in einen das Gewicht beeinflussenden Speiser einbringt, welcher das Gewicht genau einzuhalten vermag und eine festgelegte Gewichtsmenge Gips in der Zeiteinheit oben in das Rohr 29 einbringt. Wenn der Gips durch das Rohr unter Schwerewirkung absinkt, wird er zufolge der gewählten Anordnung der Sprühdüsen 34 vollständig durchnäßt. Die Wasserzufuhr zu den Düsen geschieht vorzugsweise durch die Hauptrohre 32 und Zweigleitungen 33, ausgehend von einem Dachtank mit richtig bemessener Geschwindigkeit. Dabei liegt der Wasserdruck an der untersten Sprühdüse in der Größenordnung von 0,7 kg/cm . Beigaben, die den Prozeß steuern, können in richtig bemessener Menge in das Hauptwasserrohr 6 aus gesonderten Tanks je nach den Erforder-

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nissen hinzugefügt werden. Nach dem Vermischen des Gipses mit dem Wasser verharrt der Gipsschlamm auf einem im wesentlichen konstanten Niveau 43 (Fig. 1) in der Nähe des Bodens des Rohres 29» und die kontinuierliche Mischwirkung des Mischers sorgt dafür, daß die Zusammensetzung des Schlammes konstant bleibt. Der Mischer hat außerdem die Wirkung zu verhindern, daß der Schlamm am Umfang des verjüngten Bodens 36 abbindet oder erhärtet.

Gleichzeitig strömt Gipsschlamm aus dem Mischrohr 29 kontinuierlich über das Verteilerrohr 38 in die Formen 27» Da die Formen sich entlang den Tischen des endlosen Förderers unterhalb des Verteilerrohres mit einer vorberechneten und festgelegten Geschwindigkeit bewegen, braucht der Schlammstrom aus dem Mischtank zu keinem Zeitpunkt während des Gießens unterbrochen zu werden.

Wie im einzelnen aus Fig. 5 bis 9 hervorgeht, bewegen sich Formen 27, wenn sie den Bereich, in welchem das Mischen des Schlamms und das Gießen stattfindet, verlassen, entlang den Plattformen 22, bis sie unter den ersten Satz von Faserabsetzvorrichtungen 44 gelangen. Im allgemeinen sind die Formen, deren Länge in der Größenordnung von 9 m liegt, so lang, daß sich das eine Ende einer Form in dem Bereich befindet, wo das Mischen des Schlammes und das Gießen stattfindet, während das andere Ende im Bereich der Faserabgabevorrichtungen liegt.

Im Faserabgabebereich können die Faserabgabevorrichtungen in der Weise angebracht werden, daß jede solche Vorrichtung durch einen hydraulischen Zylinder 46 gehoben und gesenkt werden kann, der seinerseits durch einen Bedienungsmann elektrisch betätigt wird. Die Faserabgabevorrichtung ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie an vertikalen Führungen läuft, so daß keine unerwünschten Ungenauigkeiten in der Plazierung auftreten können₀ Zusätzlich kann die Faserabga-

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bevorrichtung mit ihrem hydraulischen Antrieb, der allgemein mit 48 bezeichnet ist, entlang horizontaler Führungen 49 laufen, die auf der Plattform 23 für den Zugang ruhen.

Der hydraulische Antrieb 48 ist vorzugsweise doppelt vorgesehen, so daß eine der Faserabgabevorrichtungen vertikal angehoben und horizontal aus dem Bereich des Arbeitsprozesses auf den Führungen 49 laufend herausgebracht werden können, so daß sie auf Mangel untersucht und mit Fasern erneut gefüllt werden können, während eine andere Faserabgabevorrichtung in Tätigkeit bleibt. Auf diese Weise kann die Stillstandzeit der Anlage, die durch Störungen möglich ist,auf ein Minimum gebracht werden. Jede Faserabgabevorrichtung ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie Sisalhanf oder Glasfaser in der Form willkürlich gerichteter Längen zusammenhängender geschlängelter Stränge oder willkürlich gestalteter Matten auf der Oberfläche des Schlammes ausbreitet.

In der gezeichneten Ausführung ist eine Faserabgabevorrichtung so gestaltet, daß sie geschnittene Glasfaserstränge auf der Oberfläche des Schlammes verteilt. Die Faserabgabevorrichtung 44 enthält einen Rahmen 51, der den Träger einer Führungsschiene 52 bildet, auf der drei motorisch angetriebene Abschnitte 53 vorgesehen sind, in denen das Schneiden und Verteilen der Fasern vorgenommen wird. Jeder Abschnitt 53 wird rückwärts und vorwärts entlang der Führungsschiene 52 bewegt, während gleichzeitig abgetrennte Längen von Glasfasern, die einer Glasfaserspule entnommen werden, auf der Schlammoberfläche verteilt werden, so daß. die einzelnen abgeschnittenen Stücke auf die Oberfläche des Gipsschlammes in der Form fallen, die sich entlang den Fördertischen bewegen. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung kann man sich eines Luftstroms in Fischschwanzform oder eines in Schwingung befindlichen Luftstroms bedienen, wobei die Bewegung ähnlich wie diejenige der Schneidvorrichtungen gesteuert wird, um auf diese Weise einen turbulenten Luft-

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strom zu erzeugen, der auf die herunterfallenden Fasern einwirkt, um so eine vollständig willkürliche und beliebige Ablagerung der Fasern, auch in bezug auf deren Richtung, zu gewährleisten, wenn die Fasern auf die Oberfläche des Gipsschiammes fallen₀

Geschnittene Fasern werden in den Gipsschlamm mittels Rollen 54 (Fig. 5) in einem ersten Einwalzschritt eingepreßte Das dazu vorgesehene Werkzeug kann in seine Arbeitsstellung oder aus dieser heraus in horizontaler Richtung - bezogen auf die Faserabgabevorrichtung 44 - bewegt werden. Der einzige erwähnenswerte Faktor in dem Unterschied zwischen der bevorzugten Anordnung der Vorrichtung zur Faserabgabe und dem Abschnitt, in welchem in bevorzugter Form das Einwalzen stattfindet, besteht darin, daß zwei elektrisch betätigte hydraulische Zylinder 46 abstelle eines einzigen Zylinders vorgesehen sind, der dazu dient, die Vorrichtung zur Abgabe der Fasern zu heben und zu senken. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Rollen 54 gleichfalls doppelt vorgesehen, um die Instandsetzung unter Herabsetzung der Stillstandzeit der Anlage auf ein Minimum zu bringen. Bevorzugt werden Anordnungen mit einer Vielzahl von Rollen 54, die gemäß Fig. 9 mit Rillen oder Nuten am Umfang versehen sind. Die Rillen oder Nuten haben zweckmäßig eine Teilung von 25 mm, gemessen am Rollenumfang. Jede Rille oder Nut erstreckt sich über die axiale Länge der Rolle. Während des Einwalzens zwingen die Rillen die geschnittenen Glasfasern tief in den Schlamm, derart, daß der größte Teil der Fasern in der Faserschicht nahe dem unteren Bereich des Schlamms abgesetzt wird. Im ersten Einwalzabschnitt ist außerdem ein Tauchtank 58 seitlich von dem bei der Vorbewegung des Zuges wirksamen Schienenstranges 21 vorgesehen, der dazu dient, periodisch Gips von den Rollen abzutrennen, der sich dort niedergeschlagen haben mag_o Für die Rolle oder Rollen 54 sind außerdem Mittel in

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der Form eines Motors 59 in Verbindung mit Riemen und Riemenscheibe 61 vorgesehen, um die Rollen 54 anzutreiben, wenn sie sich in dem Tank 58 befinden. Die Rolle wird dann an die Oberfläche des Schlamms zurückgeführt, und die alternative Rolle wird durch Eintauchen in einen Tank 58 gesäubert.

Nachdem die erste Ladung mit Glasfaser in den Gips eingewalzt worden ist, wird das Schneiden und Einwalzen mittels einer nahezu identischen Vorrichtung wiederholt. In der Zeichnung sind die Ziffern zur Identifizierung des zweiten zum Schneiden und Einwalzen dienenden Abschnitts durch den Index . verdeutlicht. Vorzugsweise besteht der grundsätzliehe Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt, in dem das Schneiden und Einwalzen geschieht, in der Anordnung von Rollen 56a mit einer Einwalzfläche, die oben mit netzartigen Öffnungen versehen ist, um es dadurch zu ermöglichen, eine zweite Ladung aus Glasfaser in den Gipsschlamm einzuwalzen, und zwar in der Schicht, die sich benachbart oder jedenfalls in der Nähe der äußeren Schlammfläche befindete Bevorzugt wird dabei eine offene Fläche von 62%.

Die mit Gipsschlamm gefüllte Form, die zuvor mit zwei Glasfaserschichten verstärkt worden ist, läuft sodann durch eine randabstreifende Vorrichtung 62 (Fig. 11), um jeden Schlamm, der sich an der Oberseite der Form angesammelt hat, zurück in die Form zu bringen. Diese im einzelnen nicht dargestellte Vorrichtung kann aus zwei mit Antrieben versehenen, horizontalen Gummischeiben bestehen, die mit Zähnen oder Flossen am Umfang versehen sind. Diese Scheiben sind so angeordnet, daß sie in Berührung mit der Oberseite jeder Form stehen. Rotieren die Scheiben in einer horizontalen Ebene, so schieben die Zähne oder Flossen der Scheibe den Schlamm, der über die Seiten der Form gelangt ist, in die Form zurück.

Verläßt die Gipsplatte die Vorrichtung 62, so wird ihre

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Oberfläche vorzugsweise geglättet und horizontiert_e Dazu dient eine allgemein mit 63 und in Fig. 10 dargestellte Vorrichtung. Die zum Nivellieren dienende Vorrichtung kann aus einem endlos beweglichen, mit Kunststoff überzogenen Gummiförderer 64 bestehen, der um eine Anzahl von Losrollen 66 und antreibenden Rollen 67 läuft. Die Unterfläche eines Bandes 68 befindet sich in kontinuierlichem Kontakt mit der oberen Fläche des in der Form befindlichen Gipsschlamms über eine Strecke von ungefähr 30 m. Eine Anzahl von Vorrichtungen 69 zur Steuerung der Dicke liegen an der Unterseite des Gummibandes an, um damit sicherzustellen, daß die Höhe der Platte relativ zu dem Schlamm im wesentlichen konstant gehalten wird. Diese Vorrichtungen 69 können beide aus einem flachen Band 71 mit glatter Oberfläche bestehen, etwa in Form einer Scheibe aus Tafelglas, die in horizontaler Berührung mit der Gummischicht gehalten wird. Die Höhe der Steuervorrichtung 69 ist in der bevorzugten Ausführung der Erfindung einstellbar. Ein Waschtank 72, der mit Wasser gefüllt ist, ist am einen Ende der nivellierenden Vorrichtung vorgesehen, um jede Art von Gips zu entfernen, der noch auf dem Gummiförderer 64 haftet.

Zu der so weit beschriebenen Vorrichtung gehört auch noch eine Trennvorrichtung für die Formen. Diese Vorrichtung besteht vorzugsweise aus einer vertikal beweglichen, in Fig. 11 mit 73 bezeichneten, vertikal beweglichen Schneide, welche den zwischen benachbarten Formen vorgesehenen Streifen beim Durchlauf zu durchschneiden vermag.

Die Vorrichtung enthält außerdem Ausformungsmittel 74, die in Fig. 11 in allgemeiner Darstellung wiedergegeben sind. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind diese Mittel zum Ausformen im Anschluß an die Hubvorrichtung 26 angeschlossen. Die Ausformungsmittel 74 sind in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so gestaltet, daß die

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eine Seitenwand der Form nach außen schwenkbar ist, wobei Blasvorrichtungen vorgesehen sind, die im Hinblick auf mögliche Haftung zwischen der gegossenen Platte und dem Boden der Form einen Luftstrom gegen die Unterseite der Platte richten, um die Lösung der gegossenen Platte aus der Form zu erleichtern. Bevorzugt sind Mittel zur Ausformung in der Form eines oder mehrerer unter Vakuum gesetzter Pfannen oder Glocken, die so angeordnet werden können, daß sie auf die obere Fläche der gegossenen Platte einwirken können, um diese aus der Form auszuheben und in einen der Gießvorrichtung benachbarten Apparat zu überführen.

Ein gesamter Überblick über den Fertigungsprozeß sei nunmehr in bezug auf Fig. 11 und allgemein auf die übrigen Zeichnungen gegeben.

Gips, Wasser und Beigaben werden in der Mischvorrichtung miteinander vermengt und der sich ergebende Schlamm wird kontinuierlich in den Zug von Gießformen 27 überführt, die darunter in Bewegung sind, um eine endlose Strecke von Schlamm zu erzeugen. Dabei kann ein zur Verzierung dienendes Blatt an der Unterseite jeder Form vorgesehen werden, bevor das Gießen stattfindet, wenn eine verzierende Oberfläche für die Gipsschicht gefordert wird. Der gegossene Gipsschlamm wird sodann nivelliert und die Formen werden entlang den Förderertischen oder dem Schienenstrang 21 unterhalb der glasfaserabgebenden Vorrichtungen entlang geführt, welche die Glasfaserstränge auf Länge schneiden und gleichförmig, jedoch in beliebiger, unregelmäßiger Ausrichtung über die Fläche des Schlamms verteilen.

Wenn dann der aus den hintereinandergeschalteten Formen bestehende Zug 27 sich weiter längs den Platten des endlosen Förderers bewegt, zwingen die Rollen 54 die Glasfaserstränge durch den Gipsschlamm, um dadurch eine Faserschicht min-

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destens in der Nachbarschaft des Bodens der Form zu schaffen, die aus dem Schlamm besteht. Der Zug aus Formen 27 setzt seine Bewegung relativ zu den faserabgebenden Vorrichtungen 44a fort, die in beliebiger und willkürlicher Weise eine weitere Menge geschnittener Faserstränge ablagern, und der Einwalzprozeß wird mit den Rollen 54a wiederholt, durch den die geschnittenen Stränge in den Schlamm gepreßt werden, um auf diese Weise eine faserverstärkte Schicht zu bilden, die sich unmittelbar unterhalb der oberen Fläche des Schlamms befindet. Anschließend zwingt der Kantenwischer 62 Schlamm, der an beiden Seiten der Form übergetreten ist, zurück in die Form. Die Form durchläuft sodann eine die Platte horizont!erende Vorrichtung in Gestalt des Bandes 68, die dazu dient, die obere Fläche des Schlamms zu glätten und dafür zu sorgen, daß die Dicke der Platte in Querrichtung und Längsrichtung der Form gleichförmig wird.

Nachdem in der vorstehend beschriebenen Weise Gleichförmigkeit geschaffen ist, schneidet eine Trennvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, den Schlamm auf bestimmte Abmessungen, da inzwischen genügend Zeit für das Abbinden der Masse vergangen ist. Die geschnittenen Platten oder Tafeln, die von den Formen noch getragen werden, gehen dann auf die Absenkvorrichtung 24 über, welche die Formen dem Schienenstrang für den Rücklauf vorzugsweise unterhalb des Niveaus übergeben, auf welchem die Verarbeitung der Gipsplatten zuvor stattgefunden hat.

Nach dem Absenken kehren daher die Formen ihren anfänglichen Weg auf neuer Höhe um. Währenddessen entwickeln die erzeugten Platten unter der Einwirkung des Wassers auf den Gips hinreichende Druckfestigkeit, um von der jeweiligen Form ohne Schaden in die oben beschriebenen Ausformungsmittel 74 übergeführt werden zu können. Vorzugsweise befördert die mit Vakuum arbeitende Ausformvorrichtung die ein-

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zelnen Platten zum Trocknen auf vertikale Gestelle oberhalb eines Verladebereichs. Die leeren Formen werden dann mit einem Lösungsmittel ausgespritzt und zurückgeführt, um eine weitere Menge Schlamm aufzunehmen. Gleichzeitig übergibt das vorteilhaft motorisierte Gestell die den Formen entnommenen Platten über eine Pufferzone an einen Trockner.

Wie die vorstehende Beschreibung ergibt, liefert die Erfindung die Möglichkeit der kontinuierlichen Fertigung von Gipsplatten auf wirtschaftliche Weise und unter wesentlicher Herabsetzung der nötigen Stundenzahl pro Mann. Die Erfindung kann in gewissen Grenzen modifiziert und ergänzt werden, was die Konstruktion und Anordnung der Teile betrifft, ohne daß damit der Erfindungsumfang, wie er sich aus den Ansprüchen ergibt, verlassen wird.

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Claims

ACI Technical Centre Pty. Ltd., 813 Dowling Street, Waterloo, New South Wales, Australien

Patentansprüche: s-

( 1 J Vorrichtung zur kontinuierlichen Fertigung von faserverstärkten Gipsplatten, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Elemente:

(a) eine Vielzahl von Formen zum Gießen von Platten;

(b) endlos arbeitende Fördermittel als Träger der Formen;

(c) eine Gießstation zum Gießen von Gipsschlamm in die an ihr vorbeilaufenden Formen;

(d) eine Station zum Hinzufügen von Fasern, in der verstärkende Fasern auf die Oberfläche des gegossenen Schlammes gebracht und in den Schlamm hineingezwungen werden;

(e) Mittel zur Entfernung der gegossenen Platten aus den Formen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbringen der Fasern in den Schlamm mindestens eine Rolle vorgesehen ist, die auf die Oberfläche des Schlammes einwirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle mit einer Vielzahl von radial vorstehenden, an den Fasern angreifenden Fortsätzen versehen ist, welche die Fasern in eine Zone innerhalb des Schlammes oder in die Nachbarschaft der unteren Fläche des Schlamms zwingen.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen paarweise vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstation eine weitere Einrichtung zum Aufbringen verstärkender Fasern auf die Oberfläche des Schlammes enthält, die in Tätigkeit tritt, nachdem eine erste Fasermenge in den Schlamm hineingezwungen worden ist, und daß für die zweite Fasermenge gleichfalls eine Rolle vorgesehen ist, welche die Fasern in eine Zone innerhalb des Schlamms oder eine Zone benachbart zur oberen Fläche des Schlamms befördert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Fasermenge zugeordnete Rolle siebartig gestaltet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Fasermenge zugeordneten Rollen paarweise vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufbringen und Eintreiben der Fasern doppelt vorhanden und seitlich aus ihrem Arbeitsbereich herausbewegbar sind, um ohne Unterbrechung des Betriebes gewartet und gesäubert werden zu können.
9. Vorrichtung zur kontinuierlichen Fertigung faserverstärkter Gipsplatten, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Elemente:

(a) eine Vielzahl von zum Gießen von Platten geeigneten Formen, von denen jede einen Boden und zwei Seitenwände hat, wobei benachbarte Formen durch einen biegsamen Streifen miteinander verbunden sind,

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und die Gesamtheit der Formen einen eisenbahnartigen Zug bildet, mittels dessen eine zusammenhängende Gipsplatte gegossen werden kann;

(b) eine Gießstation mit einer Einrichtung zum Gießen von Schlamm in die den Zug bildenden Formen;

(c) eine Faserstation mit einer Einrichtung zum Aufbringen verstärkender Fasern auf die Oberfläche des gegossenen Schlammes in Verbindung mit einer Einrichtung, mittels deren die Fasern in den Schlamm hineingezwungen werden können;

(d) Trennmittel zum Abtrennen der Gipsplatte im Bereich des biegsamen Streifens und

(e) Mittel zur Herausnahme der geschnittenen Gipsplatten aus den Formen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Beschleunigen der Formen, welche die Formen auseinanderrückt, nachdem sie die Trennmittel passiert haben, in Verbindung mit Schaltvorrichtungen, um die voneinander getrennten Formen auf eine Bahn für den Rücklauf zur Gießstation zu setzen, wobei der Boden der Form im wesentlichen horizontal bleibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Einrichtung zum Beschleunigen und Schalten vorgesehen ist, um die Formen am Ende des Rücklaufs in Stellungen für erneutes Gießen zu bringen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenwand jeder Form beweglich ist und die Mittel zum Entfernen der Platte Blasvorrichtungen enthalten, die einen Preßluftstrom zwischen die gegossene Platte und den Boden der Form richten, und daß

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mit Vakuum arbeitende Mittel vorgesehen sind, um die gegossene Platte aus der Form herauszuheben.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Faserstation und der Trennvorrichtung Einrichtungen zum Nivellieren der Oberfläche in Form einer Richtplatte vorgesehen sind, die in ständiger Berührung mit der oberen Fläche des Schlammes steht.
14. Kontinuierlich arbeitendes Verfahren für die industrielle Fertigung von faserverstärkten Gipsplatten, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsschritte:

(a) ein aus hintereinandergeschalteten Formen bestehender Zug wird kontinuierlich entlang einer Bahn bewegt;

(b) in einer Gießstation wird eine zusammenhängende Platte aus Gipsschlamm in den vorbeilaufenden, von den Formen gebildeten Zug gegossen;

(c) in einer Faserstation werden verstärkende Fasern auf die Oberfläche des Schlammes gebracht;

(d) die Fasern werden in den Schlamm hineingezwungen;

(e) der Schlamm wird mindestens teilweise verfestigt;

(f) der gegossene Gips wird in Platten geschnitten;

(g) in einer Ausformstation werden die gegossenen Platten aus dem von den Formen gebildeten Zug herausgenommen;

(h) die entleerten Formen werden zur Gießstation zurückgebracht.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß in der Faserstation die auf die Oberfläche des Schlammes gebrachten Fasern in eine Zone gezwungen werden, die an der unteren Fläche der Form oder benachbart zu dieser Fläche liegt, und daß hierauf vor dem Abbinden des Schlammes eine weitere Menge verstärkender Fasern auf die Oberfläche des Schlammes gebracht und sodann in eine Zone gezwungen wird, die im wesentlichen an der Schlammoberfläche oder benachbart dazu liegt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern dadurch in die untere Zone gezwungen werden, daß der Schlamm mit einer Rolle gewalzt wird, die mit einer Vielzahl von radial vorstehenden, an den Fasern angreifenden Fortsätzen versehen ist, und daß die Fasern in die obere Zone durch Walzen des Schlammes mit einer Rolle gezwungen werden, deren Walzfläche siebartig gestaltet ist.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß als verstärkende Fasern willkürlich gerichtete geschnittene Glasfaserstränge verwendet werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß Fasern verwendet werden, deren Länge zwischen 150 mm und 620 mm liegt.

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