DE3347720C2 - Anlage zum Herstellen von Bauplatten, insbesondere von Gipsplatten - Google Patents
Anlage zum Herstellen von Bauplatten, insbesondere von GipsplattenInfo
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Abstract
Es gibt eine Regelvorrichtung einer Bauplatten-Herstellungsanlage, bei der eine Zufuhreinrichtung (2) für Abbindebeeinflusser ein veränderbares Durchlaßorgan (24) aufweist und eine Formeinrichtung zur Bildung eines Plattengebildes aus einer den Abbindebeeinflusser enthaltenden Mischung vorgesehen ist. Dabei ist eine Regelvorrichtung erwünscht, die laufend das Abbindeverhalten der Mischung des Plattengebildes genau und ohne Beeinträchtigung des Plattengebildes mißt und in Abhängigkeit von dieser Messung das Durchlaßorgan für den Abbindebeeinflusser betätigt. Dies ist erreicht, indem ein erster Wärmestrahlungs-Meßkopf (11) bei der Formeinrichtung (9) dem Plattengebilde zugeordnet ist, ein weiterer Wärmestrahlungs-Meßkopf (12) mit Abstand hinter dem ersten angeordnet ist, die beiden Meßköpfe auf ein Regelgerät (19) arbeiten und dieses das Durchlaßorgan (24) verstellt. Die Meßköpfe arbeiten kontinuierlich und zerstörungsfrei und die Dosierung des Abbindebeeinflussers wird laufend überwacht und richtig eingestellt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen von Bauplatten, insbesondere von Gipsplatten, bei der
in Fertigungsrichtung hintereinander vorgesehen sind Zufuhreinrichtungen für das Bindemittel, mindestens einen
Abbindebeeinflusser, weitere Zuschlagstoffe und Wasser zu einem kontinuierlichen Mischer, eine Formeinrichtung
zur Biidung eines Plattengebildes aus der vom Mischer abgegebenen Mischung, eine Fördereinrichtung
zum Fördern und Abbindenlassen des Plattengebildes und ein Fördergerät sowie ein Trockner für
einzelne Platten, wobei mindestens ein verstellbares Durchlaßorgan in der Zufuhreinrichtung für den Abbindebeeinflusser
angeordnet ist.
Bei bekannten Anlagen dieser Art ist das mit der Formeinrichtung zu bildende Plattengebilde entweder
eine Reihe von einander folgenden einzelnen Platten oder insbesondere ein Plattenstrang, der in einzelne
Platten unterteilt wird, wozu eine Abtrenneinrichtung zum Unterteilen des Plattenstranges in einzelne Platten
vorgesehen ist. Der Abbindebeeinflusser ist vorzugsweise ein Beschleuniger, kann aber auch ein Verzögerer
sein. Es können auch zwei oder mehr Abbindebeeinflusser mit je einem Durchlaßorgan vorgesehen sein.
Beim Betreiben einer solchen Anlage ist es wichtig, daß das Bindemittel schnell abbindet, damit z. B. die
Platten an einer ggf. vorhandenen Abtrenneinrichtung sauber geschnitten werden können und/oder die Abbindereaktion
beim Einlaufen in den Trockner abgeschlossen ist Während des Herstellungsablaufes kann es bisweilen
vorkommen, daß sich die Abbindezeiten des Bindemittels ändern, zum Beispiel bei Verstellungen und
beim Anfahren der Anlage. Eine Verlängerung der Abbindezeiten
wird bisher meist erst an der Trenneinrichtung bemerkt, wenn diese den Plattenstrang nicht mehr
ordnungsgemäß schneidet, oder gar erst nach Trocknung der Platten. Der Plattenstrang muß deswegen in
dea Ausschuß gefahren werden. Es wird dann dem Mischer
mehr Abbindebeschleuniger zudosiert Eine Verkürzung der Abbindezeit läßt sich bisher durch direkte
Messung am Plattengebilde kaum feststellen, so daß über lange Zeit zu viel an Abbindebeschleuniger verbraucht
wird. Die Bestimmung der Abbindezeiten erfolgt bisher dadurch, daß beim Mischen Proben der Mischung
entnommen und untersucht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der die Zugabe des Abbindebeeinflussers laufend in Abhängigkeit von dem
Abbindeverhalten der Mischung des Plattengebildes genau und ohne Beeinträchigung des Plattengebildes geregelt
werden kann.
Die erfindungsgemäße Anlage ist, diese Aufgabe lösend,
dadurch gekennzeichnet, daß ein erster WärmestrahJungs-Meßkopf
beider Formeinrichtung dem PIaI-tengebilde
zugeordnet ist, ein weiterer Wärmestrahlungs-Meßkopf mit Abstand hinter dem ersten angeordnet
ist, die Meßergebnisse der beiden Meßköpfe einem Regelgerät zugeführt werden und dieses das Durchlaßorgan
für den Abbindebeeinflusser regelt
Bekanntlich erwärmen sich Bindemittel beim Abbinden; eine exotherme Reaktion läuft ab. Diese ist bei
wesentlichen Bindemitteln, wie z. B. Gips und Zement eine Hydratationsreaktion. Die Temperaturerhöhung
läßt sich für das einzelne Bindemittel feststellen. Für die Temperaturerhöhung der Bindemittelmischung sind
u. a. der Reinheitsgrad und die Menge des abbindefähigen Materials und das Wasser/Bindemittel-Verhältnis
bestimmend. Der Wärmestrahlungs-Meßkopf arbeitet kontinuierlich und zerstörungsfrei. Durch die beiden
Meßköpfe wird die Temperaturerhöhung entlang einer bestimmten Länge des Plattengebildes bzw. während
einer bestimmten Zeitspanne des Abbindevorganges gemessen. Die zweite Messung kann auch an den Platten
kurz vor Einlauf in den Trockner erfolgen. Wenn
so diese Temperaturerhöhung von einem Sollwert abweicht, wird mittels des elektronischen Regclgerätes
das Durchlaßorgan entsprechend der Abweichung verstellt. Die Regelvorrichtung arbeitet beständig und genau
und beeinträchtigt das Plattengebilde nicht.
Es gibt Herstellungsanlagen, bei denen die Formeinrichtirng
einzelne Platten abgibt. Es ist je nach Art der Strang- oder Plattenbildung denkbar, den ersten Meßkopf
vor oder im Wirkungsbereich der Formeinrichtung anzuordnen. Die zu messende Oberfläche soll möglichst
konstante Reflexionseigenschaften haben. Deshalb ist der erste Meßkopf in der Regel hinter der Formeinrichtung
angeordnet.
Die Information über ein unerwünschtes Abbindeverhalten sollte möglichst frühzeitig erfolgen, was dafür
spricht, den weiteren Meßkopf möglichst nahe am ersten Meßkopf anzuordnen. Die gemessene Temperaturdifferenz
sollte signifikant, reproduzierbar und eindeutig sein, was dafür spricht, den zweiten Meßkopf möe-
liehst weit ab vom ersten anzuordnen. Besonders
zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der weitere Meßkopf als zweiter Meßkopf im mittleren Drittel zwischen
Fonneinrichtung und einer Abtrenneinrichtung dem Plattenstrang zugeordnet ist Das mittlere Drittel 5
berücksichtigt den Gesichtspunkt »frühzeitig« und den Gesichtspunkt »möglichst weitab«, und der weitere
Meßkopf ist in der Regel etwa in der Mitte zwischen Formeinrichtung und Abtrenneinrichtung angeordnet.
Die hier geschilderte Bauweise ist vornehmlich für die Herstellung von Gipskartonplatten oder anderen ummantelten
Platten unter Anwendung einer Abtrenneinrichtung geeignet
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn am Eingang des Trockners ein Wärmestrahlungs- is
Meßkopf den Platten zugeordnet ist, dessen Meßergebnisse ebenfalls dem Regelgerät zugeführt werden. Dieser
Meßkopf mißt die Temperatur am Trocknereingang und bestimmt die gesamte Temperaturdifferenz der Hydratation.
Der Wert dieser Information besteht darin. mitzuteilen, ob die Hydratation des Bindemireis beim
Trocknereingang abgeschlossen ist oder nicht Außerdem dient diese Information zusätzlich dazu, um bei
einer automatischen Trocknersteuerung die Temperatur der Platten am Trocknereingang einzugeben. Dies
ist eine wichtige Größe, die zur Bestimmung der aufzuwendenden Energie bei der Trocknung und demnach
zur Einstellung des Trockners dient Diese Bauweise ist besonders bei der Herstellung von Gipsfaserplatten von
Interesse.
Die Temperatur hinter der Formeinrichtung wird gespeichert und z. B. mittels Impulsgeber als Funktion der
Geschwindigkeit der Fördereinrichtung und des Abstandes des weiteren Meßkopfes mit den Temperaturen
beim zweiten Meßkopf und ggf. beim dritten Meßkopf verglichen. Aus der betrieblichen Praxis weiß man, daß
die Temperaturdifferenz bei einer bestimmten Fördergeschwindigkeit ein bestimmter Betrag sein soll. Bei einer
schnell Trifenden Anlage ist eine geringe Temperaturdifferenz
zu erwarten. Eine Einrichtung zur Messung der Fördergeschwindigkeit kann also u. U. günstig sein.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn als Wärmestrahlungs-Meßkopf ein Infrarot-Strahlungspyrometer
angewendet wird, das geeignet ist für Temperaturen von 0 bis 70"C, vorzugsweise von 20
bis 60° C. Für die praktische Temperaturmessung wird
aus dem Gesamtspektrum der Strahlungsenergie, der Wellenlängenbereich zwischen 0,6 μπι bis 20 μπι (Infrarotbereich)
herangezogen Die wichtigste Einflußgröße ist der Emissionsgrad. Seine Größe hängt vom Material
und dessen Oberflächenzusiand ab. Die Fähigkeit eines Körpers, Infrarot-Energie abzustrahlen, bezeichnet
man als Emission. Der Emissionsfaktor für Karton beträgt 0,9 (zum Vergleich: schwarzer Körper 1, Messing
matt 0,2). Die Infrarot-Meßköpfe sind so konzipiert, daß Tageslicht, CO2 oder Wasserdampf sowie ein geringer
Farbwechsel des Meßobjektes keinen wesentlichen Einfluß auf das Meßergebnis ausüben. Zu diesem Zweck
sind sie z. B. mit einem Spektralfilter versehen, der den Spektralbereich von 8 bis 14 μπι oder 2,1 bis 2,3 μπι
herausfiltert, in dem CO2 und H2O nicht absorbieren.
An sich läßt sich die erfindungsgemäße Anlage für alle Herstellungsverfahren für Bauplatten anwenden,
bei denen Abbindeyorgänge mit Temperaturerhöhungen verbunden sind, z. B. beim Herstellen von Zement- 6Γ
leichtbauplatte^ Besondres zweckmäßig und vorteilhaft
ist die Anlage nach der Erfindung jedoch, wenn mit ihr Gipsplatten hergestellt werden. Bei der Gipsplattenherstellung
verläuft nämlich der Abbindeprozeß sehr rasch binnen Minuten, weshalb eine Steuerung besonders
zweckmäßig ist Dies ist vornehmlich bei der Herstellung von ummantelten Gipsbauplatten, z. B. Gipskartonplatten, und von Gipsfaserplatten der Fall, bei
denen die Abbindevorgänge besonders rasch ablaufen.
Bei der Gipsplattenherstellung lautet die Hydratationsreaktion:
CaSO4 ■ V2 H2O + IV2 H2O = CaSO4 · 2 H2O.
Die Temperaturerhöhung beträgt größenordnungsmäßig bei adiabatischer Vorgangsweise 20 bis 25° C. Das
abbindefähige Material ist Halbhydrat und Anhydrit III, wenn Stuckgips verwendet wird. Die zu messende Temperaturdifferenz
hängt von der Bandgeschwindigkeit und der Länge der einzelnen Teilstrecken der Anlage ab
und sollte z. B. mindestens 2° C betragen.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage nach Erfindung dargestellt und es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische schematische Ansicht einer Anlage zum Herstellen von Bauplatten und
Fig.2 eine Regelvorrichtung der Anlage gemäß
Die Anlage gemäß Zeichnung dient zur Herstellung von Gipskartonplatten und weist eine Zufuhreinrichtung
1 für Stuckgips, eine Zufuhreinrichtung 2 für einen Abbindebeeinflusser und eine Zufuhreinrichtung 3 für
weitere Zuschlagstoffe auf, die jeweils ein Siio umfassen. Es können auch mehrere Zufuhreinrichtungen für mehrere
Abbindebeschleuniger und/oder -verzögerer vorgesehen sein. Es ist auch eine Zufuhreinrichtung 4 für
Wasser in Form eines Rohres vorgesehen. Eine Fördereinrichtung 5 ist als Bandförderer mit endlos umlaufendem
Transportband ausgebildet und wird am Anfang mit einem Unterkarton 6 belegt, der durch einen Kantenformer
7 läuft und dann unter einen Mischer 8 kommt, an den die Zufuhreinrichtungen 1,2, 3, 4 angeschlossen
sind.
A:>s dem Mischer 8 tritt eine pastöse Mischung, die in
einer als Formwalze ausgebildeten Formeinrichtung 9 mit einem Oberkarton 10 belegt und zu einem Plattenstrang
geformt wird. Der Plattenstrang passiert dicht hinter der Formeinrichtung 9 einen erste·! Wärmestrahlungs-Meßkopf
11 und in einem Abstand χ dahinter einen zweiten Wärmestrahlungs-Meßkopf 12. Nach Passieren
der in der Zeichnung verkürzt dargestellten Abbindestrecke gelangt der Plattenstrang zu einer als Abkantschere
ausgebildeten Abtrenneinrichtung 13. Die anfallenden Platten werden mittels eines nachfolgenden
Fördergerätes 14 in zwei parallele Reihen gelegt, passieren einen dritten Wärmestrahlungs-Meßkopf 15, treten
dann in einen verkürzt dargestellten Mehretagentrockner 16 und gelangen nach diesem zu einer Stapeleinrichtung
17.
Die Meßergebnisse der drei Meßköpfe 11,12 und 15 werden über Leitungen Anzeigegeräten 18 zugeführt,
weiche die jeweils gemessenen Temperaturen Γι, T2, Ta
digital anzeigen. Die Meßergebnisse werden weiterhin einem elektronischen Regelgerät 19 zugeführt, das einen
Speicher und einen einstellbaren Differenzregler umfaßt. Dem Regelgerät 19 wird auch das Ausgangssignal
eines Impulsgebers 20 zugeführt, der der Fördereinrichtung 5 zugeorcifiet ist. Die Temperatur des ersten
Meßkopfes 11 wird gespeichert und über den Impulsgeber 20 als Funktion der Bandgeschwindigkeit und des
Abstandes χ mit den Werten des zweiten Meßkopfes 12 und des drittsn Meßkopfes 15 verglichen-
Fällt nun während des Betriebes die Temperaturdifferenz unter einen eingestellten Sollwert, so wird über
eine Regelstrecke 23 veranlaßt, daß der Abbindebeschleuniger dem Mischerbrei zudosiert oder dessen bereits vorab eingestellte Dosiermenge erhöht wird. Auf
diese Weise bindet der Gips schneller ab und hat an der Abtrenneinrichtung 13 die erforderliche mechanische
Festigkeit erlangt, um zu Platten bestimmter Länge zugeschnitten zu werden. Außerdem wird die Information
»geringe Temperaturerhöhung — langer Gips« mittels einer Anzeige 21 optisch und akustisch dem Betriebsführer als Störmeldung angezeigt. Das so gemessene
Abbindeverhalten kann über einen Schreiber 22 oder Drucker protokolliert werden.
Der dritte Meßkopf 15 kann, muß aber nicht instal- is
liert sein. Er dient zur Kontrolle der Hydratation. Ist diese nicht vor Einlauf in den Trockner zumindest weitgehend abgeschlossen, so können erheblich Nachteile
resultieren. Die Hydratation wird nämlich durch die Heißgase im Trockner unterbunden. Der Gips ist also
nicht vollständig hydratisiert. Dies kann Qualitätsminderungen in der Platte zur Folge haben. Schlechte Kartonhaftung sowie Brüchigkeiten stören den Betriebsablauf. Verformte bzw. verworfene Platten können Verstopfungen durch Blockieren des Trockners verursa-
chen. Außerdem vermittelt der dritte Meßkopf 15 eine Information über die Platteneingangstemperatur. Die
aufzuwendende Trocknerleistung ist selbstverständlich von dieser abhängig. Bei einer automatischen Trocknersteuerung läßt sich die Meßgröße in dieser Steuerung
mit einbeziehen.
Die Regelstrecke 23 umfaßt ein verstellbares Durchlaßorgan 24 an der Zufuhreinrichtung 2 des Abbindebeeinflussers. Das verstellbare Durchlaßorgan ist z. B. ein
Schneckendosiergerät, ein Steuerventil, eine Zellradschleuse, eine Bandwaage oder eine Schüttelrinne. Der
Abbindebeeinflusser ist z. B. fest (Pulver, Granulat) oder flüssig, ein Verzögerer und/oder zumeist ein Abbindebeschleuniger. Es kann auch zusätzlich eine nicht gezeigte Regelstrecke von der Regeleinrichtung 19 zum
Trockner führen. Geeignete Infrarot-Meßköpfe werden auf dem Marktangeboten.
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Claims (4)
1. Anlage zum Herstellen von Bauplatten, insbesondere
von Gipsplatten, bei der in Fertigungsrichtung hintereinander vorgesehen sind Zufuhreinrichtungen
für das Bindemittel, mindestens einen Abbindebeeinflusser,
weitere Zuschlagstoffe und Wasser zu einem kontinuierlichen Mischer, eine Formeinrichtung
zur Bildung eines Plattengebildes aus der vom Mischer abgegebenen Mischung, eine Fördereinrichtung
zum Fördern und Abbindenlassen des Plattengebildes und ein Fördergerät sowie ein
Trockner für einzelne Platten, wobei mindestens ein verstellbares Durchlaßorgan in der Zufuhreinrichtung
für den Abbindebeeinflusser angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Wärmestrahlungs-Meßkopf (11) bei der Formeinrichtung
(9) dem Plattengebilde zugeordnet ist, ein weiterer Wärmestrahlungs-Meßkopf (12) mit Abstand
hinter dem ersten angeordnet ist, die Meßergebnisse der beiden Meßköpfe einem Regelgerät
(19) zugeführt werden und dieses das Durchlaßorgan (24) für den Abbindebeeinflusser regelt
2. Anlage nach Anspruch lr beider als Plattengebilde
ein Plattenstrang gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Wärmestrahlungs-Meßkopf (12) im mittleren Drittel zwischen der Formeinrichtung (9) und einer Abtrenneinrichtung
(13) dem Plattens^rang zugeordnet ist
3. Anlage nach Anspruch 1 odrr 2, dadurch gekennzeichnet,
daß am Eingeng des Trockners (16) ein Wärmestrahlungs-Meßkopf (15} -Jen Platten zugeordnet
ist, dessen Meßergebnisse ebenfalls dem Rcgelgerät (J§) zugeführt werden.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestrahlungs-Meßköpfe
(11,12,15) Infrarot-Strahlungspyrometer
sind, die geeignet sind für Temperaturen von 0 bis 70° C, vorzugsweise von 20 bis 60° C.
Priority Applications (1)
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE3347720C2 (de) |
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| Date | Code | Title | Description |
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| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KNAUF GIPS KG, 97346 IPHOFEN, DE |