DE69916618T2

DE69916618T2 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von bauplatten

Info

Publication number: DE69916618T2
Application number: DE69916618T
Authority: DE
Inventors: Laurence David DAVIES; Jürgen EMILIUS; Andreas Wicht
Original assignee: BPB Ltd
Current assignee: BPB Ltd
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: GB9816539D0; PL345669A1; PL193129B1; ATE264735T1; EP1100662B1; PT1100662E; DK1100662T3; ES2220096T3; GB2340061A; CZ302715B6; DE69916618D1; CZ2001295A3; GB2340061B; WO2000006355A1; EP1100662A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Bauplatten aus zementartigem Material. Die Erfindung ist besonders nützlich bei der Herstellung von Gipsfaserplatten.
Zementartige Faserplatten werden durch Mischen einer vorbestimmten Menge an fasrigem Material (z. B. Zellulosefasern oder Holzspäne), Wasser und trockenem zementartigem Material (z. B. trockenkalzinierter Gips), Formen des Gemischs zu einer Matte und Komprimieren der Matte und anschließendes Erhärtenlassen des zementartigen Materials und Bilden einer Platte aus gebundenen Fasern und zementartigem Material hergestellt. Das fasrige Material kann Verstärkungsfasern sein. Es können dem Gemisch Additive zugegeben werden, um den Bindungsprozess zu beschleunigen oder die Platteneigenschaften zu verbessern. Menge und Typ von Additiven sind von den gewünschten Eigenschaften der fertigen Platte abhängig.
Eine dreilagige zementartige Faserplatte, umfassend ein Gemisch aus Fasern, Wasser, zementartigem Material, Leichtzuschlag wie Perlit und gewünschten Additiven können mit dem in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO93/01932 von Carl Schenk für ein Verfahren zur Herstellung einer Gipsfaserplatte beschriebenen Prozess hergestellt werden.
Eine unkomprimierte Matte, die ein Gemisch aus Fasern, Wasser, zementartigem Material und gewünschten Additiven umfasst, wird durch Gießen von dosierten Mengen des Gemischs auf ein sich bewegendes Förderband gebildet. Das Gemisch wird auf dem Band ausgebreitet, so dass eine dreilagige Matte mit einer beträchtlichen Höhe entsteht. Das diese unkomprimierte Matte bildende Gemisch enthält etwa 70–80% (Vol.) [sic] Luft. Dies wird als „Formstufe" bezeichnet.
Die nivellierte Gemischlage wird dann in eine kontinuierliche Walzenpresse mit drei Hauptsektionen geleitet: einem/r Vorkompressor oder Vorpresse (auch Entgasungspresse genannt), einer Hauptpresse und einer Kalibriersektion. Das sich bewegende Förderband trägt das nivellierte Gemisch durch die Pressensektionen und ihre zugehörigen Pressvorgänge.
Die Vorpresse komprimiert die Matte, um in dem Gemisch eingeschlossene Luft zu beseitigen und um die Mattenhöhe in Vorbereitung für den Eintritt in die Hauptpresse zu reduzieren. Die Vorpresse besteht typischerweise aus einem oberen Band, das allmählich mit der auf dem sich bewegenden Förderer getragenen Matte konvergiert. Eines oder beide der Bänder der Vorpresse sind permeabel, so dass die aus der Matte gepresste Luft entweichen kann. Während die Matte in die Vorpresse bewegt wird, kommt das obere Band mit der Oberseite der Matte in Kontakt. Die Vorpresse reduziert die Mattenhöhe typischerweise um etwa 70% (z. B., für eine Plattenenddicke von 10 mm von etwa 70 mm auf etwa 15–20 mm). Die die Vorpresse verlassende Platte hat etwa 120%–150% der gewünschten Dicke der fertigen Platte. Der größte Teil des Gipses am Ausgang der Vorpresse hat sich noch nicht zu verfestigen begonnen, und das verdichtete Gemisch ist eine halbtrockene, krümelige Matte, wenn sie die Vorpresse verlässt. Wenn die verdichtete Matte die Vorpresse verlässt, wird genügend Wasser auf sie gesprüht, um die Hydratisierung des trockenkalzinierten Gipses zu vervollständigen.
Die Hauptpresse beaufschlagt die Matte mit einer hohen Last und presst sie auf die endgültige Plattendicke. Die Hauptpresse besteht gewöhnlich aus einem Rahmen, der zwei Endlosbandförderer trägt, einem, der über der Matte verläuft, und einem, der darunter verläuft. Diese Bandförderer werden von dicht beabstandeten Walzen getragen, die es zulassen, dass die Förderer eine erhebliche Quetschwirkung auf die Matte ausüben. Am Ausgang der Hauptpresse hat sich der Gips teilweise verfestigt.
Die Kalibriersektion ist der Hauptpresse sehr ähnlich und kann ebenfalls eine erhebliche Last auf die Matte aufbringen. Der Kalibrator ist so ausgelegt, dass er die Matte auf einer bestimmten Verfestigungsstärke hält, bis die Matte am Ausgang des Kalibrators in einen festen Zustand erhärtet ist. Die endgültige Verfestigung des Gipses erfolgt in der Kalibriersektion oder Kalibrierpresse, so dass die den Kalibrator verlassende Matte eine feste Platte ist. Unter bestimmten Umständen hat sich die die Kalibrierpresse verlassende Platte möglicherweise noch nicht völlig verfestigt. Die Hydratisierung der Matte ist möglicherweise am Ausgang der Kalibrierpresse noch nicht ganz abgeschlossen; ein weiterer geringfügiger Betrag an Verfestigung kann dann stattfinden, nachdem die Platte die Kalibrierpresse verlassen hat.
In einer typischen Gipsfaserplattenanlage des oben und in der WO 9301932 beschriebenen Typs wird die gepresste und verfestigte Platte vor dem Trocknen beschnitten und zugeschnitten.
Die Ränder der die Kalibrierplatte verlassenden unbeschnittenen Platte sind aufgrund der seitlichen Ausbreitung des Mattengemischs weich, während dieses ausgebreitet und gepresst wird. Diese weichen seitlichen Ränder der gepressten Platte sind für den Einbau in die hergestellte fertige Platte ungeeignet, da sie die Festigkeit der Platte reduzieren und, wenn sie nicht von der fertigen Platte entfernt werden, zu einer ungleichförmigen Platte führen würden. Daher müssen die weichen Ränder entfernt werden. Dies erfolgt durch Beschneiden der Platte mit einer Wasserschneidvorrichtung. Es wurde gefunden, dass für eine Gipsfaserplattenanlage des oben beschriebenen Typs und Formen einer gepressten Matte mit einer Breite von etwa 2600 mm zwischen 100 und 200 mm von jedem Seitenrand abgeschnitten werden müssen. Dies bedeutet, dass zwischen etwa 8% und 16% des gepressten Materials entweder entsorgt oder recycelt werden müssen; beides bedeutet erhebliche Energievergeudung. Ein weiterer Nachteil dieses Abfalls ist, dass die Breite der Platte, die mit einer bestimmten Anlage erzeugt werden kann, erheblich geringer sein muss als die Breite der Anlagenbänder; in einigen Fällen ist die höchstmögliche Plattenbreite um etwa 400 mm geringer als die Breite der Anlagenbänder.
Mit der Herstellung von aus Lagen von verschiedenen Gemischen gebildeten zementartigen (z. B. aus Gips) Mehrlagenfaserplatten ist ein weiteres Problem verbunden.
Eine Gipsfaserplatte kann in drei Lagen hergestellt werden; starke Ober- und Unterseitenlagen sowie ein(e) weniger starke(r) und weniger dichte(r) Mittellage oder Kern. Die Lagenstruktur ist deshalb vorteilhaft, weil sie es zulässt, das Gewicht der fertigen Platte zu reduzieren, ohne dass dies auf Kosten von Festigkeit in den kritischen Bereichen, d. h. den Oberflächen ginge. Die weniger starke und weniger dichte Kernlage besteht typischerweise aus einem Gipsgemisch mit einem Leichtzuschlag wie Perlit, Vermiculit oder einem ähnlichen Füllstoff. Die Kernlage hat typischerweise einen niedrigeren Fasergehalt als die Oberflächenlagen.
Die mehrlagige Faserplatte wird mit einer Anlage hergestellt, die Mittel zum Zuführen von Oberseiten- und Mittellagen-Gipsgemischen beinhaltet. Eine Lage aus Oberseitengemisch wird auf dem sich bewegenden Förderer ausgebreitet, eine Lage aus Kerngemisch wird dann auf dieser ersten Oberseitenlage ausgebreitet, und eine obere Lage aus Oberseitengemisch wird dann auf der weniger dichten Kernlage ausgebreitet.
Die mehrlagige Matte wird dann wie oben erörtert gepresst, beschnitten, zugeschnitten und getrocknet.
Bei mehrlagigen zementartigen Faserplatten verursacht das laterale Ausbreiten der Matte, während diese durch die Formstufe, die Vorpresse und die Hauptpresse passiert, ein Problem zusätzlich zu den oben erörterten; die seitliche Ausbreitung der Gemische und die Haftung der Oberseitenlagen an den Pressenbändern bedeuten, dass die weniger dichte, schwache Kernlage an den Rändern zum Boden der Matte fließt. Dieser Ausbreitungseffekt ergibt eine Platte mit schwachen Randabschnitten, die sich um eine erhebliche Strecke in die fertige Platte erstrecken, wie in den 3(a) bis 3(f) illustriert ist. Eine fertige Platte mit einem Material von solch geringer Dichte und Festigkeit an der Oberfläche beeinträchtigt die Festigkeit der Platte erheblich. Die seitlichen Ränder der Platte müssen daher ausreichend getrimmt werden, damit alle Teile der Oberfläche der Platte, zu denen das Gemisch geringer Dichte verteilt wurde, und alle Teile der Platte, aus denen das Gemisch geringer Dichte ausgequetscht wurde, entsorgt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Abfall in Verbindung mit einer Anlage zur Herstellung von zementartigen Faserplatten zu reduzieren, bei der ein unverfestigtes zementartiges Material erheblich komprimiert oder verdichtet wird, bevor es sich verfestigt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bauplatten gemäß Definition in den unabhängigen und Omnibus-Ansprüchen bereit, auf die nunmehr Bezug genommen werden sollte. Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Mit bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung kann Abfall in Verbindung mit der bekannten Anlage des oben und in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO93/01932 beschriebenen Typs erheblich reduziert werden, ohne die Festigkeit der fertigen Platte zu beeinträchtigen.
Es wurde vorgeschlagen, dass die Probleme in Verbindung mit den Rändern der Platte dadurch reduziert werden könnten, dass eine feste laterale Sperre für die Ausbreitung des Gemisches in der Formstation bereitgestellt wird, bevor das Gemisch in die Presse eintritt. Solche Sperren können das Randproblem jedoch nur teilweise lösen.
Die Autoren der vorliegenden Erfindung sind die ersten, die erkennen, dass ein erheblicher Anteil der lateralen Ausbreitung in der Vorpresse stattfindet. Es wurde bisher nicht erkannt, dass sich die die Vorpresse verlassende Matte zwar noch nicht verfestigt hat, aber die lateralen Ränder der Matte durch den nachfolgenden höheren Druck in den Haupt- und Kalibrierpressen nicht viel weiter ausgebreitet werden. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis der Erfinder, dass der kritische und wichtigste Teil der lateralen Mattenausbreitung in der Vorpresse stattfindet, obwohl die die Vorpresse verlassende Matte sich noch nicht verfestigt hat und noch Verarbeitungsschritte durchlaufen muss, in denen erhebliche Drücke auf die Matte aufgebracht werden, bevor diese sich verfestigt.
Eine erhebliche Verbesserung der Randcharakteristiken von Presse und Platte kann dadurch erzielt werden, dass eine laterale Sperre in der Vorpresse vorgesehen wird.
Es wurde zwar bereits vorgeschlagen, laterale Sperren bis zur Vorpresse vorzusehen, aber diese früheren Systeme befassten sich nicht effektiv mit dem Problem der lateralen Ausbreitung, da der größte Teil davon während des Mattenpressens in der Vorpresse stattfindet. Die Erfinder sind die ersten, die dies erkannt haben. Demzufolge wird eine zementartige Faserplatte, die in einem Prozess der oben beschriebenen Art erzeugt wird, der Pressen und eine erhebliche Höhenreduzierung einer Matte während des Pressens beinhaltet und bei dem eine laterale Sperre nur in der Formstation vorhanden ist, signifikante weiche Ränder haben.
Wie oben erörtert, sind die Autoren der vorliegenden Erfindung die ersten, die erkennen, dass das Problem der weichen Ränder durch Einschränken der lateralen Bewegung (d. h. Ausbreitung) der Matte in der Entgasungsstation oder der Vorpresse erheblich reduziert werden kann.
Die bekannten Systeme mit festen lateralen Sperren in der Formstufe sind auch äußerst ineffizient, da das zementartiges Material enthaltende Gemisch dazu neigt, an der Sperre haften zu bleiben, und stationäres Material sich an den Sperren aufstaut.
Die Erfinder haben erkannt, dass viele signifikante Verbesserungen dadurch erzielt werden, dass eine laterale Ausbreitung in der Vorpresse beschränkt wird. Die die Vorpresse verlassende Matte hat sich zwar noch nicht verfestigt, ist aber genügend verdichtet, damit die laterale Ausbreitung in einer Hauptpressensektion ohne laterale Sperre weniger signifikant ist als in einer Vorpressensektion ohne laterale Sperre, obwohl die Hauptpresse einen größeren Druck und auch über längere Zeit ausübt.
Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
1 eine Illustration eines Verfahrens und einer entsprechenden Anlage für die Herstellung von mehrlagigen zementartigen Bauplatten;
2 eine Illustration des Querschnitts einer mehrlagigen Gipsfaserplatte auf dem Formband von 1;
3(a) bis 3(g) eine Illustration des Querschnitts an verschiedenen Punkten der Herstellung der Hälfte einer mehrlagigen Gipsfasermatte, die gemäß dem bekannten Verfahren unter Anwendung des Verfahrens und der Anlage von 1 hergestellt wurde;
4(a) bis 4(f) eine Illustration der Querschnitte der Hälfte einer mehrlagigen Gipsfasermatte, die gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
5 eine Illustration einer Ausgestaltung einer lateralen Vorpressensperre;
6 ein Antriebs- und/oder Führungssystem für die Sperre von 5;
7(a) bis 7(b) und 8(a) und 8(d) alternative laterale Vorpressensperrenkonstruktionen;
9 eine weitere alternative Vorpressensperre;
10(a) bis 10(c) die Kompression der Sperre von 9, während diese durch die Vorpresse passiert;
11 eine alternative Vorpressensperre;
12 die Sperre von 11, während diese komprimiert wird;
13 und 14 weitere alternative laterale Vorpressensperren; und
15 einen möglichen Führungsmechanismus für die lateralen Sperren der 8 bis 11.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und zugehörigen Zeichnungen sind lediglich für Illustrationszwecke, und es ist klar, dass weitere Ausgestaltungen der Erfindung möglich sind. Insbesondere befassen sich die beschriebenen Ausgestaltungen alle mit der Herstellung von dreilagigem Gips mit einer Dicke von etwa 10 mm. Es ist natürlich klar, dass die Erfindung auch auf andere Plattenkonfigurationen und -dicken anwendbar ist.
In den folgenden Beispielen wird eine mehrlagige Gipsfaserplatte durch Ausbreiten von drei Lagen (1, 2, 3) durch drei separate Mischköpfe (4, 5, 6) auf ein Formband 7, nachfolgendes Komprimieren zum Verdrängen von Luft aus der Matte hergestellt (typischerweise eine Reduzierung von etwa 70% in einer Vorpresse (8), die von einem oberen, in Richtung auf das Formband (7) konvergierenden Deckband (9) definiert wird, und eine Reduzierung auf eine Plattenenddicke in einer Haupt- und einer Kalibrierpresse (10, 20), die von einem oberen Pressendeckband (21) und dem Formband (7) definiert wird). Das Verfahren und die Anlage der beschriebenen Ausgestaltungen sind Modifikationen an der in der WO 93/01932 beschriebenen bekannten Anlage, und im Hinblick auf Einzelheiten zu dieser Anlage und diesem Verfahren, die in der nachfolgenden Beschreibung nicht enthalten sind, wird auf diese Publikation verwiesen.
In dem in 1 gezeigten Prozess werden nasse recycelte Papierfasern für eine Unterseitenlage (1) auf einem ersten Vorformband (nicht dargestellt) ausgebreitet, gefolgt von einer Lage aus Gipshalbhydrat zusammen mit Additiven. Das Band transportiert die Materialien zu einem Mischkopf (4), der das resultierende Gemisch auf ein Hauptformband (7) aufbringt. Dann wird Wasser auf das Gemisch gesprüht; dieses Wasser beginnt mit der Hydratisierung des Gipses in der Unterseitenlage.
Benetzter Zuschlag (z. B. Perlit oder ein ähnliches Leichtmaterial) und Fasern für das Kerngemisch werden einem Mischer zugeführt, von dem das Kerngemisch auf ein zweites Vorformband (nicht dargestellt) ausgebreitet wird, indem es durch einen Mischkopf (5) geleitet und dann auf der Unterseitenlage (1) auf dem Hauptformband (7) ausgebreitet wird. Gleichzeitig werden Fasern und Gips für eine Oberseitenlage (3) einem dritten Vorformband (nicht dargestellt) zugeführt, in einem Mischkopf (6) gemischt und auf die Kernlage (2) auf dem Hauptformband (7) ausgebreitet. Die Lagen aus Gipsgemisch bilden eine Matte.
Die vom Band (7) getragene Matte (1, 2, 3) geht in eine Vorpresse oder eine Entgasungspresse (8), die die Matte auf einen Bruchteil ihrer Anfangshöhe verdichtet; in den besonderen Ausgestaltungen der Erfindung, die in diesem Dokument beschrieben sind, auf etwa 30% ihrer Anfangshöhe. Diese Vor- oder Entgasungspresse verdrängt den größten Teil der überschüssigen Luft aus der Matte.
Die verdichtete Matte wird dann von dem Band durch eine Sprühstation, wo genügend Wasser für eine Hydratisierung des gesamten Gipses in der Matte auf die verdichtete Matte gesprüht wird, und dann nacheinander durch die Haupt- (10) und Kalibrier- (20) Pressen geführt.
Diese können erhebliche Kompressionsdrücke ausüben und die Matte um weitere 10% oder 20% oder so verdichten. In einer bevorzugten Ausgestaltung zur Herstellung einer fertigen Platte von 10,2 mm Dicke (±0,2 mm) hat die Matte beim Eintritt in die Vorpresse (8) eine Höhe von etwa 70 mm, beim Verlassen der Vorpresse von etwa 20 mm und beim Verlassen der Kalibrierpresse (20) von 10,2 mm.
Während der Passage durch die Haupt- und die Kalibrierpresse wird das Gipshalbhydrat hydratisiert und verfestigt sich (auf Gipsdihydrat), so dass eine Konstruktion entsteht, in der die Kern- und die Oberseitenlagen (1, 2, 3) und die Fasern darin durch interpenetratives Gipsdihydrat-Kristallwachstum aneinander gebunden werden. Die Papierfasern verstärken die Platte. Zur Erzielung anderer Platteneigenschaften können Fasern aus alternativen Materialien verwendet werden. So können z. B. Polymerfasern verwendet werden, um die Stoßdämpfungsfähigkeit einer fertigen Platte zu verbessern.
Wie in den 2 und 3 gezeigt und oben erörtert, erzeugt die bekannte Gipsfaserplattenanlage des in 1 gezeigten, aber in der vorliegenden Erfindung nicht enthaltenen Typs mit dem aufeinander folgenden Gießen der Unterseiten-, Kern- und Oberseitengipsgemische eine unverdichtete mehrlagige Platte (2) mit einem Querschnitt wie in den 2 und 3(c) gezeigt.
Diese unverdichtete Matte geht dann in die Vorpresse (8). Sowohl der in der Vorpresse aufgebrachte Druck als auch die Tendenz der Ober- und Unterseite der Matte, an den Bändern (7, 9) zu haften, mit denen sie in Kontakt sind, führen zu einer lateralen oder seitlichen Ausbreitung der Matte (siehe 3(d) und (e)) und der Kernlage relativ zur Unter- und/oder Oberseite der Matte (siehe 3(e)). Die Anwesenheit von Kernlagenmaterial, das Zuschlag wie Perlit auf der Plattenoberfläche enthält, würde die Platte erheblich schwächen, und daher müssen die Ränder (27) der Platte wie in 3(g) gezeigt getrimmt werden, so dass eine ausreichend starke Platte mit einer gleichförmigen Struktur über ihre Breite entsteht.
Wenn sich der Gips im Wesentlichen verfestigt hat, dann verlässt die Matte die Kalibrierpresse (20) und wird beschnitten, um die ungleichförmigen Abschnitte der Platte zu entfernen, so dass eine gleichförmige Struktur entsteht, die dann getrocknet wird.
In dem in den 4(a) bis (f), 5, 6 und 7 gezeigten Beispiel der Erfindung verlaufen vertikale Rand- oder Seitenbänder (23) entlang der Vorpressenbänder und definieren eine Sperre für eine laterale Ausbreitung der Matte, während diese in der Vorpresse verdichtet wird. Die vertikalen Rand- oder Seitenbänder (23) bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit wie das Förder- oder Formband (7) und die Matte (8).
Wie in den 4(a) bis 4(f) illustriert (die nicht maßstabsgetreu sind), reduziert oder eliminiert die Anwesenheit der Seitensperre in der Vorpresse die Menge an fertiger Platte erheblich, die abgeschnitten werden muss, um eine gleichförmige Platte mit harten Rändern zu erhalten. Dies reduziert nicht nur Abfall, sondern ermöglicht es auch, eine breitere Platte in Anlagen mit Bändern oder Pressen einer bestimmten Breite zu erzeugen.
Wie in 6 gezeigt, werden die Rand- oder Seitenbänder (23) um Rollen (24) geführt, die einen horizontalen Pfad (25) mit einer Sektion (26) definieren, die parallel zum Hauptformband (7) läuft, und eine Seitensperre gegen eine Mattenausbreitung in der Vorpresse oder der Entgasungspresse bildet. Die Vorpressensperren der vorliegenden Erfindung können mit Sperren in anderen Stufen des Herstellungsprozesses kombiniert werden; z. B. in der Formstufe, der Hauptpresse und/oder der Kalibrierpresse.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung (siehe 8(a) bis 8(d)) wird die Sperre durch eine hohle Gummiröhre (27) gebildet, die ein unter Druck stehendes Fluid enthält.
In einer bevorzugten Ausgestaltung hat die Röhre einen Gewebe- oder Textilüberzug ähnlich wie ein Feuerwehrschlauch. Die Röhre sollte so beschaffen sein, dass sie mit wenig Verschleiß wiederholt zusammengedrückt werden und nach dem Zusammendrücken in ihren ursprünglichen Zustand zurückzukehren kann.
Geeignete Fluide sind unter anderem unter Druck stehendes) Luft oder Gas, Öl oder Wasser. Eine pneumatische hohle Röhre (27), die unter Druck stehende Luft (etwa ähnlich wie der Innenschlauch eines Fahrzeugreifens) enthält, wird als besonders vorteilhaft angesehen, weil sie sich stark zusammendrücken lässt. Die gummischlauchähnliche Röhre (27) wird um einen horizontalen Pfad mit einer Sektion geführt, die von Führungsrollen (28) durch die Vorpresse läuft, so dass sie durch die Vor- oder Entgasungspresse (8) innerhalb der Breite der Presse passiert und eine elastisch verformbare Sperre gegen ein Ausbreiten der Matte bildet, wenn diese in der Vorpresse verdichtet wird.
Die illustrierte hohle Röhre der 8(a) bis 8(d) hat zwar einen kreisförmigen Querschnitt, aber es sind auch andere Querschnitte (z. B. dreieckig) geeignet, unter der Voraussetzung, dass sie sich elastisch verformen können, während sie durch die Vorpresse laufen und wieder aus dieser austreten. Die Erfinder sind der Ansicht, dass eine Röhre mit einem Querschnitt mit einer flachen, der Matte zugewandten vertikalen Seite und einer gekrümmten Seite, die den Führungsrollen zugewandt ist, besonders vorteilhaft ist. Die gerade Fläche hilft dabei, den lateralen Rand der komprimierten Matte gerade zu halten, und die gekrümmte Fläche kann leichter mit den Führungsrollen zusammenwirken, die konkave Oberflächen für den Kontakt mit der Röhre haben sollten.
In einer Anlage zur Herstellung von fertigen Gipsfaserplatten mit einer Dicke von etwa 10 mm von einer unverdichteten Matte mit einer Dicke von etwa 70 mm wird eine Röhre mit einem Durchmesser von etwa 80 mm empfohlen.
9 zeigt eine alternative Sperrenkonstruktion, die zwei Endlosbänder (30, 31) umfasst, die sich aus einer Reihe von elastischen Schaumstoffstreifen zusammensetzen, die zwei blockähnliche Endlosbänder (30, 31) bilden. Der untere und dickere Schaumstoffblock (30) bewegt sich um einen Pfad ähnlich dem oben für das Randband von 6 beschriebenen, und der obere dünnere Block bewegt sich um einen vertikalen Pfad (32), der von Rollen definiert wird und eine Sektion aufweist, die durch die Vorpresse parallel zu und oberhalb der Sektion des Bandpfades für das dickere untere Band (33) verläuft (siehe 13, in der Seitensperren in Form- und Vorpressenstufen arbeiten).
Die Schaumstoffbänder haben jeweils zusammenwirkende und aneinander liegende geneigte Flächen (39, 35) (30, 33), die wie in den 10(a) bis 10(c) gezeigt übereinander gleiten können, so dass sie sich beim Eintritt der 40 mm hohen Schaumstoffblöcke in die Vorpresse geringfügig überlappen (siehe 10(a)) und zusammen eine kontinuierliche Sperre mit einer Höhe von etwa 70 mm definieren (die Höhe des Eingangs der Vorpresse). Während die Blöcke durch die Vorpresse passieren, bewegen sie sich relativ zueinander und überlappen allmählich immer mehr. Wenn sie einander vollständig überlappen (siehe 10(b)), dann werden sie von den Vorpressenbändern zusammengedrückt, während sie sich weiter in die Vorpresse (8) hinein bewegen.
Die Blöcke können aus einem Polyurethanschaumstoff mit einer Dichte im Bereich von 50 bis 400 kgm^–3 hergestellt werden. Ein bevorzugter Bereich ist 200 bis 300 kgm^–3, ein Wert von 300 kgm^–3 wird als optimal angesehen.
Ein Vorteil dieses Systems ist, dass Materialien verwendet werden können, die steif genug sind, um als effektive Seitensperre zu wirken, die aber nicht elastisch genug sind, um kontinuierlich um etwa 70% zusammengedrückt zu werden, während sie durch die Vorpresse passieren, und auf ihre ursprüngliche Größe zurückkehren, wenn sie daraus austreten. Das System der 9 bis 15 ermöglicht es, den Konflikt zwischen den Anforderungen einer steifen Seitensperre, die die Matte bei ihrer Verdichtung effektiv einhalten kann, und einer elastischen Sperre zu lösen, die wiederholt um etwa 70% zusammengedrückt werden kann, ohne Qualitätsverschlechterung oder Elastizitätsverlust.
In einer alternativen Ausgestaltung (siehe 11 und 12) wird die Sperre von einem einzigen Schaumstoff- oder Siegling-Transilon-Band 60 gebildet. Das Schaumstoffband hat eine geneigte Fläche, wenn es nicht zusammengedrückt wird; diese Fläche nimmt während der Kompression eine vertikale Position ein, um bei der Erzeugung einer Matte mit geraden vertikalen Rändern zu helfen.
14 zeigt einen alternativen Satz von Schaumstoffblockprofilen (40, 41), die auf eine ähnliche Weise wie in den 9 und 10 gezeigt verwendet werden können. Das untere Schaumstoffband (40) hat einen rechteckigen Querschnitt mit einer Höhe von etwa 35 mm und kann innerhalb eines oberen kanalähnlichen Schaumstoffbandes (41) mit einer Höhe von etwa 40 mm gleiten.
In einer alternativen Ausgestaltung (siehe 13) werden die beiden Schaumstoffbänder durch ein einzelnes Schaumstoffband (50) ersetzt, das um einen Pfad ähnlich wie das Randband der 5 und 6 geführt wird. Der Schaumstoff (50) hat ein V-förmiges Profil, so dass er ausreichend verformbar ist, um reversibel um die benötigten 70% verdichtet oder komprimiert zu werden, die für eine wiederholte Passage durch die Vorpresse (8) notwendig sind.
Die obige Beschreibung beinhaltet eine Reihe verschiedener Ausgestaltungen der Erfindung. Merkmale von einer oder mehreren der beschriebenen Ausgestaltungen können entweder alleine oder in Kombination mit anderen Merkmalen an den anderen Ausgestaltungen verwendet werden.

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen einer Platte aus einem zementartigen Material, die Folgendes umfasst: einen Förderer (7) zum Transportieren von Material (1, 2, 3) durch eine Reihe von Verarbeitungsstationen, die die Folgenden beinhalten: eine Formstation zum Ausbreiten des genannten zementartigen Materials auf dem genannten Förderer zum Bilden einer Matte, eine Entgasungsstation (8) zum Komprimieren der genannten Matte, um Luft daraus zu verdrängen, und eine Pressstation (10, 20) zum Aufbringen von Druck auf die genannte Matte, während sich das zementartige Material verfestigt, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Entgasungsstation eine Sperre (23; 27; 30; 31; 60; 50; 40, 41) aufweist, um beim Komprimieren das Ausbreiten der genannten Matte in einer Richtung orthogonal zu der Richtung zu begrenzen, in der die Matte komprimiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich Förderer (7) und Sperre (23; 27; 30, 31; 60; 50; 40, 41) mit derselben Geschwindigkeit bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner mit einer Mischstation (4, 5, 6) zum Mischen des genannten zementartigen Materials mit faserigem Material, bevor das genannte zementartige Material auf dem genannten Förderer ausgebreitet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das genannte zementartige Material trockenkalzinierter Gips ist und mit befeuchteten Papierfasern gemischt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Höhe der Matte nach der Verarbeitung in der genannten Entgasungsstation weniger als 50% der Höhe der Matte vor der Verarbeitung in der genannten Entgasungsstation beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Höhe der Matte nach der Verarbeitung in der genannten Entgasungsstation zwischen 25 und 35% der Höhe der Matte vor der Verarbeitung in der genannten Entgasungsstation beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Höhe der Matte nach der Verarbeitung in der genannten Entgasungsstation etwa 30% der Höhe der Matte vor der Verarbeitung in der genannten Entgasungsstation beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die genannte Sperre (23; 27; 30, 31; 60; 50; 40, 41) elastisch komprimierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die genannte Barriere eine hohle, elastisch komprimierbare Röhre (27) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die genannte Röhre (27) einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die genannte Röhre einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt hat.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 11, wobei die genannte Röhre eine im Wesentlichen flache vertikale Fläche zum Begrenzen der Ausbreitung einer Matte hat; wenn diese komprimiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 12 in Abhängigkeit von Anspruch 8, wobei die genannte Röhre eine im Wesentlichen konvexe vertikale Fläche für die Zusammenwirkung mit einer Führungswalze mit einer entsprechenden im Wesentlichen konkaven Fläche hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die genannte Sperre durch diskrete, relativ bewegliche, aneinanderliegende elastische Blöcke (30, 31, 40, 41) gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die genannten aneinanderliegenden Blöcke (30, 31) aneinanderliegende geneigte Flächen (34, 35) haben.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die genannte Sperre zwei Blöcke umfasst, einen ersten kanalförmigen Block (41) und einen zweiten Block (40) mit einem Profil, das zur Innenseite des Kanals des genannten ersten Blocks passt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die genannte Sperre zwei Blöcke (30, 31; 40, 41) umfasst, die jeweils eine andere Steifigkeit besitzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die genannte Sperre einen oberen (31; 41) und einen unteren Block (30; 40) umfasst, wobei einer der Blöcke Teil eines Endlosbandes ist, das sich um einen Pfad in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene bewegt, und der andere Block Teil eines Endlosbandes ist, das sich um einen Pfad in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene bewegt, wobei die beiden Pfade im Wesentlichen parallel zueinander durch die Entgasungsstation verlaufen.
Verfahren zum Herstellen einer Platte aus einem zementartigen Material, umfassend die folgenden Schritte: Formen von zementartigem Material zu einer Matte, Komprimieren der genannten Matte, und Aufbringen von Druck auf die genannte Matte, während sich das zementartige Material verfestigt, gekennzeichnet durch Komprimieren der genannten Matte in einer vertikalen Richtung, um Luft daraus zu verdrängen, während gleichzeitig die horizontale Ausbreitung der genannten Matte begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, das das Mischen des genannten zementartigen Materials mit einem faserigen Material vor dem Bilden der genannten Matte beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das genannte zementartige Material trockenkalzinierter Gips ist und mit befeuchteten Papierfasern vermischt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Höhe der Matte nach dem Komprimieren weniger als 50% der Höhe vor dem Komprimieren beträgt.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Höhe der Matte nach dem Komprimieren 25 bis 30% der Höhe vor dem Komprimieren beträgt,
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Höhe der Matte nach dem Komprimieren etwa 30% ihrer Höhe vor dem Komprimieren beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, das die Bereitstellung einer elastisch komprimierbaren Sperre beinhaltet, um die genannte horizontale Ausbreitung zu begrenzen.