EP0840876B1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen von keramischen formlingen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum trocknen von keramischen formlingen Download PDF

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EP0840876B1
EP0840876B1 EP96922040A EP96922040A EP0840876B1 EP 0840876 B1 EP0840876 B1 EP 0840876B1 EP 96922040 A EP96922040 A EP 96922040A EP 96922040 A EP96922040 A EP 96922040A EP 0840876 B1 EP0840876 B1 EP 0840876B1
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EP
European Patent Office
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shaped bodies
drying
air
frame
substantially identical
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96922040A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0840876A1 (de
Inventor
Christian Wagner
Konstantin Seybold
Robert Vordorfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NOVOKERAM MAX WAGNER GmbH
Original Assignee
NOVOKERAM MAX WAGNER GmbH
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Publication date
Application filed by NOVOKERAM MAX WAGNER GmbH filed Critical NOVOKERAM MAX WAGNER GmbH
Publication of EP0840876A1 publication Critical patent/EP0840876A1/de
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Publication of EP0840876B1 publication Critical patent/EP0840876B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B28B11/243—Setting, e.g. drying, dehydrating or firing ceramic articles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B15/00—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form
    • F26B15/10—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions
    • F26B15/12—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/006—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects the gas supply or exhaust being effected through hollow spaces or cores in the materials or objects, e.g. tubes, pipes, bottles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/022—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with provisions for changing the drying gas flow pattern, e.g. by reversing gas flow, by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different direction of gas flow

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for drying ceramic moldings with the characteristics in the preamble of procedural and Device main claim.
  • Such a method and device is known from the DE-A 38 17 972 known.
  • the drying rack which has several floors, are the Moldings in one, two or three layers next to each other arranged.
  • a blowing device transversely to the Drying rack directed airflow generated.
  • the Blower device has air ducts from the side open near the drying rack. The exit opening however, the blowing device is smaller than that Side surface of the drying rack and in it existing molding stock.
  • the fan sits over that Drying rack, the air ducts are C-shaped have.
  • the drying air is from the blowing device blown on one side on the moldings and on the suctioned opposite side.
  • Air ducts are arranged above the Baffle arranged with the drying rack together connected to escape the drying air to prevent.
  • the drying racks are used as wagons trained with pallets.
  • FR-C-972 931 there is also a tunnel dryer several arranged alternately one behind the other Dry zones and quiet zones known through which the Dry goods are transported continuously. Within the drying zones become uniform, cross-directional and regulated air flows.
  • the object of the present invention is a method and to show a device that is shorter Allow drying times with high drying quality.
  • the invention solves this problem with the features in Process and device main claim.
  • the drying rack has a surrounding frame that prevents the air flow from escaping to the side.
  • the desired free spaces can be a or several, preferably mobile and mechanical adjustable panels can be arranged on the frame.
  • the use of one or more fans expanding air ducts are next to the side arranged the drying racks and straighten the Air flow without deflecting deflections, such as they are present in the prior art, directly on the Dry goods. On a suction of the air flow on the opposite side of the drying racks preferably waived.
  • the moldings are in one layer Drying rack arranged. Through a multiple arrangement of blowing devices with an offset arrangement on both sides compared to the drying racks, the dry goods be reversely blown from the front and rear.
  • the dry air can be conditioned in different ways. This can be done by separate dry zones and / or stationary dynamic with an oscillating change of Temperature and / or humidity happen. This allows the drying progress even more evenly and accelerate at the same time. The overall result is a shorter one Drying time without sacrificing dry quality goes.
  • the dryer can be used with a suitable control for oscillating conditioning be equipped. This requires little construction and also allows retrofitting of existing systems.
  • the method according to the invention and the associated one Device are for any dry goods, eg. Belly Wood or the like, can be used.
  • FIG 1 shows a dryer (1) for ceramic moldings (6) as in the illustrated embodiment Continuous dryer is designed. He owns several Stations or zones (2), preferably against each other are sealed off and in which the dry material (6) with differently conditioned or air-conditioned Drying air (14) is dried. Alternatively, it can is also a single or multiple chamber dryer act as shown for example in Figure 3.
  • the dry material (6) consists of ceramic moldings that preferably have holes (20) (see FIG. 4). It is preferably a hollow brick. It but can also any other ceramic moldings (6) his.
  • the moldings (6) are in one or more Drying racks (7) stored, which are preferably movable are arranged. As Figure 4 illustrates, these are Drying racks (7) arranged upright and have one or several horizontal support strips (19) on which the individual moldings (6).
  • the moldings (6) are in a few layers arranged horizontally next to each other. In the preferred embodiment there is only one layer. However, two or more layers can also be used correspondingly wide support strips (19).
  • the drying racks (7) have a surrounding frame (15) of the molding (6) on the side with little Distance encloses.
  • the frame can e.g. B. on suitable trolleys (22) a rail (23) running through the dryer (1) attached and at the lower end via suitable guides (24) held and guided in the vertical.
  • FIG. 1 in an exemplary embodiment, extends the rail (23) through the dryer (1) and whose stations (2). Via a lockable entrance (25) the drying racks (7) get into the dryer (1), walk through this and occur after completion of the Drying process on an opposite and also lockable outlet (26) again. At the entrance and Exit (25, 26) may have locks. By the dryer (1) the drying racks (7) move along the arrow in the top view of Figure 1.
  • the supply and conditioning of the dry air can be done in conventionally and / or in a special way type described below.
  • a longitudinal one on the roof of the dryer Hot air duct (3) arranged from the suitable Neck hot air is supplied to the individual zones (2).
  • the nozzle can e.g. directly on the inlet or the Intake side of a blowing device (4) to be directed.
  • the Hot air can be mixed with the existing room air become.
  • Humidification devices (37) may be provided.
  • One or more blowing devices are in the dryer (1) (4) arranged an air flow from the side Aim (14) at the molding (6).
  • the Outlet opening (12) of the blowing device (4) is in the Size on the loaded side surface of the Shaped trim (6) matched.
  • the whole Shaped trim (6) in the drying rack (7) is on his full side surface with an air flow (14) acts on the largely laminar and horizontal is directed and the one over the entire inflow surface has largely the same pressure distribution. This will the same as possible for each molded part (6) Inflow conditions created.
  • the blowing device (4) can have different designs his. It is close to with its outlet opening (12) Arranged drying rack (7) and the molding (6), so that a lateral escape of the air flow (14) is avoided.
  • the blowing device (4) can have different designs his.
  • Figures 2 and 3 illustrate a preferred Embodiment, the particular advantages in terms of Has uniformity of flow conditions.
  • the one shown Blowing device (4) consists of one or more, preferably two stationary fans (5). This have a stationary vertical jacket (11), the is cylindrical. The interior turns suitable fan wheel (10) driven by a motor is. The jacket (11) is closed at the lower end. At the upper end it has a widening Inlet nozzle (9), through which on the one hand the room air the drying chamber can be sucked in and through the on the other hand, the fresh air or hot air from the Channel (3) can be supplied.
  • the jacket (11) has a tangential outlet (28), which is preferably over the entire jacket height extends.
  • a tangential outlet (28) which is preferably over the entire jacket height extends.
  • the slope compensation can also be done using a conical jacket or in any other suitable manner.
  • the two fans (5) are preferably only on one Side of the drying rack (7) and in the immediate Neighborhood arranged side by side.
  • Your Outlets (28) open into conically widening air ducts (8) that extend to the drying rack (7) and in there immediate vicinity of the frame (15) or Mold trim (6) end.
  • a diffuser (13) is arranged, which the air flow (14) evenly and preferably as a curved Perforated plate is formed (see FIG. 3).
  • the Air guide channels (8) abut each other on the drying rack (7) and together form the aforementioned outlet opening (12), which extends over the entire side surface of the Shaped trim (6) extends.
  • the drying racks (7) are preferred in size matched to the size of the moldings (6).
  • the moldings (6) are further arranged so that they on both Sides and above are surrounded by a free space (21) is chosen so large that the speed of the Holes (20) directed flow substantially the same great as the speed of through the open spaces (21) is directed air flow.
  • the size of the free spaces (21) depends on the number and size of the holes (20). In practice, the free spaces (21) have a width of approx. 1 to 4 cm.
  • the height of the support strips (19) can be adjusted or from the start to the height of the moldings (6) be adjusted.
  • the sides of the moldings (6) by means of a suitable loading technology when loading the Drying racks (7) ensured.
  • Side clearances at the edges of the molded trim (6) are preferably movable screens (16) on the frame (15) arranged. They can be plugged in.
  • an infeed device (17) available, for example with a Parallelogram handlebar is equipped.
  • the bezels (16) can thereby be aligned with the horizontal and vertical edges of the molding (6) in order to create constant free spaces (21).
  • the side panels (16) can have recesses (18) have, which correspond to the support strips (19) (see Figure 5).
  • the moldings (6) are preferred continuously without significant interruption of the Flow of dry air.
  • the inflow is preferred only interrupted to change stations.
  • temperature and / or humidity of the Air flow can be kept constant.
  • Embodiment will be temperature and / or relative Humidity of the dry air (14) in the partitioned zone (2) or the complete drying chamber at least oscillating in stages, changing the values fluctuate rhythmically around or at a preset value.
  • the drying air is conditioned via a suitable air conditioning (29).
  • a suitable air conditioning (29).
  • This can be designed differently.
  • the air conditioning device (29) can also be a Heating (36) for the circulating air and / or the outside air or Have fresh air.
  • the air conditioner (29) is in Figure 2 e.g. on the roof of the dryer (1) and in the area of the Hot air duct (3) arranged.
  • the air conditioning device (29) has a suitable control (33) with which the conditioning of the dry air can be changed oscillating.
  • the controller (33) is preferably freely programmable. It is as electronic circuit or as a computer with one or trained and has multiple microprocessors suitable data storage, bus systems, input and Output units and interfaces for the connection with other control units, e.g. a cross-dryer machine control.
  • the control (33) can also be integrated in a higher-level control or be assigned in modules.
  • the controller (33) there are default values for temperature and relative humidity stored, which is related to the drying behavior the respective moldings (6) are adapted. They lay preferably in the form of gradients (35). Here there it e.g. for the temperature with a heating phase rising temperatures, a holding phase with constant temperature and a final phase with again rising temperature. With increasing drying progress in the moldings (6) the stress and Crack sensitivity, so that in the end the temperature can rise relatively quickly and to high values.
  • the relative humidity shows a reverse behavior. She is relatively high at the beginning in order not to close the molding (6) drying out quickly and takes about at the end of Holding phase of the temperature quickly. Temperature and relative humidity refers to the dry air flow (14) and depend on each other.
  • a certain rhythm can exist in the fluctuations. This is e.g. the case when the value changes of the controller (33) is specified as programmed variables become.
  • the rhythm can be controlled by a timer (34) can be set.
  • regulation can also take place, whereby the Actual values of temperature and / or humidity in the air flow (14) or on or in the molding (6) via suitable sensors be measured.
  • the regulation then contains limit values for the fluctuation amplitude specified when it is reached the controller (33) switches and the air conditioning (29) controls in the opposite direction.
  • Both values can be in the control (33) or the regulation individually influenced for humidity and / or temperature and be monitored. In a simplified embodiment it is also possible to only use one parameter, e.g. the Humidity, control. The other parameter changes then accordingly. As part of the scheme, one can or both parameters can be monitored as actual values.
  • the oscillating Change in air conditioning throughout Drying process takes place.
  • this can also be done happen in stages, e.g. only during the heating and Hold phase of the temperature.
  • Stages There are other forms of Stages possible.
  • the Moldings (6) around relatively thin-walled structures, e.g. Roof tiles, tiles or the like.
  • the moldings (6) with the air flow (14) in the aforementioned manner blown directly, the air flow (14) transversely or obliquely to one or both broad sides of the moldings (6) is directed.
  • the moldings (6) during the entire drying process blown with the air flow (14).
  • the usual ones Rest periods and the rhythm of blowing are eliminated. you will be due to the oscillating conditioning of the dry air replaced.
  • the Moldings (6) can be in front of the Moldings (6) have a perforated plate on at least one side (30,31) can be arranged.
  • a perforated plate on at least one side (30,31) can be arranged.
  • front and rear perforated plates (30.31) are in the mutual blowing of the Moldings (6) front and rear perforated plates (30.31) arranged.
  • the perforated plates (30.31) are characterized by a variety of relatively small openings, between which also have larger openings, at least in some areas can be present.
  • the perforated sheets (30,31) one or more covers (32) through the sensitive areas of the moldings (6) against the Air flow (14) can be partitioned off.
  • the perforated plates (30, 31) act as a kind of diffuser. she can perform this function appropriately also be trained differently.
  • the perforated sheets (30.31) can be designed as a mold carrier. Such Design is particularly suitable for ridge tiles.
  • the Curvature of the mold carrier is on the arch shape of the brick adapted and supports this.
  • the holes or openings are preferably located in the bulge area of the Mold carrier and ensure targeted drying of the relatively delicate brick arch.
  • the Andes Curved edge adjoining side flanges of the omega-shaped mold carriers can be solid or likewise be perforated and support the brick edges.
  • Modifications of the shape support shape are in any Wise and in adaptation to the particular shape of the molding possible.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von keramischen Formlingen mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
Ein solches Verfahren nebst Vorrichtung ist aus der DE-A 38 17 972 bekannt. In einem aufrechten Trockengestell, das mehrere Etagen besitzt, sind die Formlinge in ein, zwei oder drei Lagen nebeneinander angeordnet. Durch eine Blaseinrichtung wird eine quer zum Trockengestell gerichtete Luftströmung erzeugt. Die Blaseinrichtung besitzt Luftleitkanäle, die von der Seite her nahe am Trockengestell münden. Die Austrittsöffnung der Blaseinrichtung ist allerdings kleiner als die Seitenfläche des Trockengestells und des darin befindlichen Formlingsbesatzes. Das Gebläse sitzt über dem Trockengestell, wobei die Luftleitkanäle eine C-Form besitzen. Die Trocknungsluft wird von der Blaseinrichtung an einer Seite auf die Formlinge geblasen und auf der gegenüberliegenden Seite abgesaugt. Die dazu beidseits angeordneten Luftleitkanäle sind durch ein oberhalb des Trockengestells angeordnetes Leitblech miteinander verbunden, um ein Entweichen der Trocknungsluft nach oben zu verhindern. Die Trockengestelle sind als Absetzwagen mit Paletten ausgebildet.
Mit der vorbekannten Technik soll die Trockenzeit von gelochten keramischen Formlingen, insbesondere Hohlkammerziegeln, verringert werden, ohne daß dabei Risse im Trockengut auftreten. In der Praxis hat sich gezeigt, daß dieses Ziel nicht im gewünschten Umfang erreicht wird.
Aus der FR-C-972 931 ist ferner ein Tunneltrockner mit mehreren abwechselnd hintereinander angeordneten Trockenzonen und Ruhezonen bekannt, durch den das Trockengut kontinuierlich transportiert wird. Innerhalb der Trockenzonen werden gleichmäßige, quergerichtete und geregelte Luftströmungen erzeugt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, die kürzere Trocknungszeiten bei hoher Trocknungsqualität erlauben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung wird der Formlingsbesatz auf seiner vollen Seitenfläche und mit überall gleichen Strömungsbedingungen beaufschlagt. Durch die größenmäßige Anpassung der Austrittsöffnung der Blaseinrichtung an die angeströmte Seitenfläche des Formlingsbesatzes wird Nebenluft und damit eine ungleichmäßige Beaufschlagung des Trockengutes vermieden.
Zur Sicherung der gleichmäßigen Strömungsbedingungen der Formlinge untereinander und auch der gleichmäßigen Trocknung jedes Formlings wird auf eine Abstimmung der Durchströmungs- und Umströmungsgeschwindigkeit der gelochten Formlinge Wert gelegt. Hierzu empfiehlt es sich, die zwischen den Formlingen und dem Trockengestell bestehenden Freiräume entsprechend zu dimensionieren.
Das Trockengestell besitzt einen umlaufenden Rahmen, der ein seitliches Entweichen der Luftströmung verhindert. Zum Einstellen der gewünschten Freiräume können ein oder mehrere, vorzugsweise bewegliche und maschinell zustellbare Blenden am Rahmen angeordnet sein.
Zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen und möglichst streng horizontal gerichteten Luftströmung empfiehlt sich der Einsatz von ein oder mehreren Lüftern mit sich erweiternden Luftleitkanälen. Diese sind seitlich neben den Trockengestellen angeordnet und richten die Luftströmung ohne strömungsverfälschende Umlenkungen, wie sie beim Stand der Technik vorhanden sind, direkt auf das Trockengut. Auf eine Absaugung der Luftströmung an der gegenüberliegenden Seite der Trockengestelle wird vorzugsweise verzichtet. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Formlinge einlagig im Trockengestell angeordnet. Durch eine Mehrfachanordnung von Blaseinrichtungen mit beidseits versetzter Anordnung gegenüber den Trockengestellen kann das Trockengut reversierend von vorn und hinten angeblasen werden.
Die Trockenluft kann unterschiedlich konditioniert werden. Dies kann stationär durch getrennte Trockenzonen und/oder dynamisch mit einer oszillierenden Veränderung von Temperatur und/oder Feuchte geschehen. Dadurch läßt sich der Trockenfortschritt noch besser vergleichmäßigen und zugleich beschleunigen. Insgesamt ergibt sich eine kürzere Trockenzeit, ohne daß dies auf Kosten der Trockenqualität geht.
Auf der Vorrichtungsseite kann der Trockner mit einer geeigneten Steuerung für die oszillierende Konditionierung ausgerüstet werden. Dies erfordert wenig Bauaufwand und erlaubt auch eine Nachrüstung bestehender Anlagen.
Durch die oszillierende Konditionierung können einerseits die Formlinge direkt angeblasen werden, ohne daß dies negative Auswirkungen auf den Trockenfortschritt und die Spannungsentwicklung hat. Andererseits können die bisher benötigten Ruhephasen für das Trockengut entfallen. Die Formlinge können andauernd angeblasen werden, wodurch der Trockenprozeß noch weiter beschleunigt und die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung zusätzlich gestärkt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, die direkte Anblasung über Lochbleche durchzuführen, die sich als eine Art Diffusor auswirken und einen günstigen Einfluß auf das Trocknungsverhalten haben. Über geeignete Abdeckungen können gezielt spannungsempfindliche Bereiche der Formlinge von der direkten Anblasung ausgespart werden. Außerdem können die Lochbleche für komplizierte Formlingsgestaltungen Stütz- und Tragefunktion übernehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung sind für beliebiges Trockengut, z. B. auch Holz oder dergleichen, einsetzbar. Eine besondere Eignung besteht für keramische Formlinge, wobei sich spezielle Vorteile für dünne Formlinge, wie Dachziegel, Fliesen etc., ergeben.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen
Figur 1:
einen Trockner in Seitenansicht und geklappter Draufsicht sowie Stirnansicht,
Figur 2:
die Stirnansicht von Figur 1 in vergrößerter Darstellung,
Figur 3:
eine vergrößerte Draufsicht auf eine Blaseinrichtung,
Figur 4:
eine Seitenansicht des Trockengestells,
Figur 5:
eine Detaildarstellung des Trockengestells von Figur 4 mit Einzeldarstellung der Blenden in Seitenansicht und geklappter Stirnansicht,
Figur 6:
ein Diagramm mit den Gradienten von Temperatur und relativer Feuchte und
Figur 7:
ein Lochblech mit Abdeckung
Figur 1 zeigt einen Trockner (1) für keramische Formlinge (6) der in der dargestellten Ausführungsform als Durchlauftrockner ausgebildet ist. Er besitzt mehrere Stationen oder Zonen (2), die vorzugsweise gegeneinander abgeschottet sind und in denen das Trockengut (6) mit unterschiedlich konditionierter bzw. klimatisierter Trocknungsluft (14) getrocknet wird. Alternativ kann es sich auch um einen ein- oder mehrständigen Kammertrockner handeln, wie er beispielsweise in Figur 3 dargestellt ist.
Das Trockengut (6) besteht aus keramischen Formlingen, die vorzugsweise Löcher (20) (vgl. Figur 4) aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich um Hohlkammerziegel. Es können aber auch beliebige andere keramische Formlinge (6) sein.
Die Formlinge (6) sind in ein oder mehreren Trockengestellen (7) gelagert, die vorzugsweise beweglich angeordnet sind. Wie Figur 4 verdeutlicht, sind die Trockengestelle (7) aufrecht angeordnet und besitzen ein oder mehrere horizontale Tragleisten (19), auf denen die einzelnen Formlinge (6) liegen. Die Formlinge (6) sind in wenigen Lagen horizontal nebeneinander angeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform ist nur eine Lage vorhanden. Es können aber auch zwei oder mehrere Lagen bei entsprechend breiten Tragleisten (19) sein.
Die Trockengestelle (7) besitzen einen umlaufenden Rahmen (15), der den Formlingsbesatz (6) seitlich mit geringem Abstand umschließt. Für den Transport der Trockengestelle (7) kann der Rahmen z. B. über geeignete Fahrwerke (22) an einer durch den Trockner (1) laufenden Schiene (23) angehängt und am unteren Ende über geeignete Führungen (24) in der Vertikalen gehalten und geführt werden.
Wie Figur 1 in einem Ausführungsbeispiel verdeutlicht, erstreckt sich die Schiene (23) durch den Trockner (1) und dessen Stationen (2). Über einen verschließbaren Eingang (25) gelangen die Trockengestelle (7) in den Trockner (1), durchwandern diesen und treten nach Beendigung des Trockenvorganges an einem gegenüberliegenden und ebenfalls verschließbaren Ausgang (26) wieder aus. An Eingang und Ausgang (25, 26) können Schleusen vorhanden sein. Durch den Trockner (1) bewegen sich die Trockengestelle (7) entlang des Pfeils in der Draufsicht von Figur 1.
Die Zuführung und Konditionierung der Trockenluft kann in konventioneller Weise und/oder in einer besonderen nachfolgend beschriebenen Art erfolgen. Beispielsweise ist auf dem Dach des Trockners ein längslaufender Heißluftkanal (3) angeordnet, aus dem über geeignete Stutzen Heißluft den einzelnen Zonen (2) zugeführt wird. Der Stutzen kann z.B. direkt auf den Einlaß bzw. die Ansaugseite einer Blaseinrichtung (4) gerichtet sein. Die Heißluft kann mit der vorhandenen Raumluft gemischt werden. Außerdem können geeignete Heizeinrichtungen (36) zum Aufheizen oder Nachheizen der Frischluft oder der Raumluft vorhanden sein. Desgleichen können Befeuchtungseinrichtungen (37) vorgesehen sein.
Im Trockner (1) sind ein oder mehrere Blaseinrichtungen (4) angeordnet, die von der Seite her eine Luftströmung (14) auf den Formlingsbesatz (6) richten. Die Austrittsöffnung (12) der Blaseinrichtung (4) ist in der Größe auf die beaufschlagte Seitenfläche des Formlingsbesatzes (6) abgestimmt. Der gesamte Formlingsbesatz (6) im Trockengestell (7) wird auf seiner vollen Seitenfläche mit einer Luftströmung (14) beaufschlagt, die weitgehend laminar und horizontal gerichtet ist und die über die gesamte Anströmfläche eine weitestgehend gleiche Druckverteilung hat. Dadurch werden für jeden Formling (6) möglichst gleiche Anströmbedingungen geschaffen.
Die Blaseinrichtung (4) kann unterschiedlich ausgebildet sein. Sie ist mit ihrer Austrittsöffnung (12) nahe am Trockengestell (7) und dem Formlingsbesatz (6) angeordnet, so daß ein seitliches Entweichen der Luftströmung (14) vermieden wird.
Die Blaseinrichtung (4) kann unterschiedlich ausgebildet sein. Figur 2 und 3 verdeutlichen eine bevorzugte Ausführungsform, die besondere Vorteile hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Strömungsbedingungen hat. Die gezeigte Blaseinrichtung (4) besteht aus ein oder mehreren, vorzugsweise zwei ortsfest angeordneten Lüftern (5). Diese besitzen einen stationären vertikalen Mantel (11), der zylindrisch ausgebildet ist. Im Innenraum dreht sich ein geeignetes Lüfterrad (10), das von einem Motor angetrieben ist. Der Mantel (11) ist am unteren Ende verschlossen. Am oberen Ende besitzt er eine sich verbreiternde Einströmdüse (9), durch die einerseits die Raumluft aus der Trockenkammer angesaugt werden kann und durch die andererseits auch die Frischluft oder Heißluft aus dem Kanal (3) zugeführt werden kann.
Der Mantel (11) besitzt einen tangentialen Auslaß (28), der sich vorzugsweise über die gesamte Mantelhöhe erstreckt. Zur Vergleichmäßigung des Strömungsdrucks über die Mantelhöhe kann im unteren Mantelbereich ein aufrecht stehender Leitkegel (27) vorhanden sein, der das natürliche Druckgefälle im Mantelinneren ausgleicht. Alternativ kann der Gefälleausgleich auch über einen konischen Mantel oder auf andere geeignete Weise erfolgen.
Die beiden Lüfter (5) sind vorzugsweise nur auf einer Seite des Trockengestells (7) und in unmittelbarer Nachbarschaft nebeneinander angeordnet. Ihre Auslässe (28) münden in konisch sich erweiternde Luftleitkanäle (8), die sich zum Trockengestell (7) hin erstrecken und dort in unmittelbarer Nähe des Rahmens (15) bzw. des Formlingsbesatzes (6) enden. In jedem Luftleitkanal (8) ist ein Diffusor (13) angeordnet, der die Luftströmung (14) vergleichmäßigt und vorzugsweise als gebogenes Lochblech ausgebildet ist (vgl. Figur 3). Die Luftleitkanäle (8) stoßen am Trockengestell (7) aneinander und bilden zusammen die vorerwähnte Austrittsöffnung (12), die sich über die gesamte Seitenfläche des Formlingsbesatzes (6) erstreckt.
Die Trockengestelle (7) sind in ihrer Größe vorzugsweise auf die Größe der Formlinge (6) abgestimmt. Die Formlinge (6) sind ferner derart angeordnet, daß sie an beiden Seiten und oben von einem Freiraum (21) umgeben sind, der so groß gewählt ist, daß die Geschwindigkeit der durch die Löcher (20) gerichteten Strömung im wesentlichen gleich groß wie die Geschwindigkeit der durch die Freiräume (21) gerichteten Luftströmung ist. Die Größe der Freiräume (21) hängt dadurch von der Zahl und Größe der Löcher (20) ab. In der Praxis haben die Freiräume (21) eine Breite von ca. 1 bis 4 cm.
Zur Einstellung der gewünschten Freiräume (21) können einerseits die Tragleisten (19) in der Höhe verstellbar oder bereits von vornherein an die Höhe der Formlinge (6) angepaßt sein. Der Seitenabstand der Formlinge (6) wird durch eine geeignete Beschickungstechnik beim Beladen der Trocknungsgestelle (7) sichergestellt. Für die Seitenabstände an den Rändern des Formlingsbesatzes (6) sind vorzugsweise bewegliche Blenden (16) am Rahmen (15) angeordnet. Sie können ansteckbar sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Zustellvorrichtung (17) vorhanden, die beispielsweise mit einem Parallelogrammlenker ausgestattet ist. Die Blenden (16) können dadurch kantengenau an die horizontalen und vertikalen Ränder des Formlingsbesatzes (6) angestellt werden, um gleichbleibende Freiräume (21) zu schaffen. Die seitlichen Blenden (16) können Ausnehmungen (18) aufweisen, die mit den Tragleisten (19) korrespondieren (vgl. Figur 5).
Im Ausführungsbeispiel von Figur 1 sind alle Blasvorrichtungen (4) auf der gleichen Seite der Trockengestelle (7) angeordnet. Das Trockengut (6) wird dadurch immer aus der gleichen Richtung angeblasen. Alternativ ist es möglich, die Blaseinrichtungen (4) abwechselnd links oder rechts von den Trockengestellen (7) anzuordnen und dadurch das Trockengut (6) von beiden Seiten reversierend anzublasen.
Beim Trockenvorgang werden die Formlinge (6) vorzugsweise kontinuierlich ohne wesentliche Unterbrechung der Trockenluft angeströmt. Die Anströmung wird vorzugsweise nur zum Stationswechsel unterbrochen. Während des Anblasens können Temperatur und/oder Feuchte des Luftstroms konstant gehalten werden.
In einer in Figur 6 und 7 näher erläuterten besonderen Ausführungsform werden Temperatur und/oder relative Feuchte der Trockenluft (14) in der abgeschotteten Zone (2) bzw. der kompletten Trockenkammer zumindest etappenweise oszillierend verändert, wobei die Werte rhythmisch um oder an einem Vorgabewert schwanken.
Die Konditionierung der Trockenluft erfolgt über eine geeignete Klimaeinrichtung (29). Diese kann unterschiedlich ausgebildet sein. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet sie zumindest eine Befeuchtungseinrichtung (37), mit der Dampf oder Wasser in die Trockenluft eingebracht werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Klimaeinrichtung (29) auch eine Heizung (36) für die Umluft und/oder die Außenluft bzw. Frischluft aufweisen. Die Klimaeinrichtung (29) ist in Figur 2 z.B. am Dach des Trockners (1) und im Bereich des Heißluftkanals (3) angeordnet.
Die Klimaeinrichtung (29) besitzt eine geeignete Steuerung (33), mit der die Konditionierung der Trockenluft oszillierend verändert werden kann. Die Steuerung (33) ist vorzugsweise frei programmierbar. Sie ist als elektronische Schaltung bzw. als Computer mit ein oder mehreren Mikroprozessoren ausgebildet und verfügt über geeignete Datenspeicher, Bussysteme, Ein- und Ausgabeeinheiten sowie Schnittstellen für die Verbindung mit anderen Steuereinheiten, z.B. eine trocknerübergreifende Maschinensteuerung. Die Steuerung (33) kann auch in eine übergeordnete Steuerung integriert oder modulartig zugeordnet sein.
In der Steuerung (33) sind Vorgabewerte für Temperatur und relative Feuchte gespeichert, die an das Trockenverhalten der jeweiligen Formlinge (6) angepaßt sind. Sie liegen vorzugsweise in Form von Gradienten (35) vor. Hierbei gibt es z.B. für die Temperatur eine Aufheizphase mit steigenden Temperaturen, eine Haltephase mit gleichbleibender Temperatur und eine Endphase mit wieder steigender Temperatur. Mit zunehmendem Trockenfortschritt in den Formlingen (6) nimmt die Spannungs- und Rißempfindlichkeit ab, so daß am Ende die Temperatur relativ schnell und auf hohe Werte ansteigen kann. Die relative Feuchte zeigt ein umgekehrtes Verhalten. Sie ist am Anfang relativ hoch, um den Formling (6) nicht zu schnell auszutrocknen und nimmt etwa am Ende der Haltephase der Temperatur schnell ab. Temperatur und relative Feuchte beziehen sich auf den Trockenluftstrom (14) und hängen voneinander ab.
Wie Figur 6 verdeutlicht, schwanken während des Trockenvorganges die Feuchte und/oder die Temperatur oszillierend um oder an dem Vorgabewert bzw. Gradienten (35). Praktikable Werte für die Schwankungsbreite sind z.B. für die Feuchte ca. ± 10% und für die Temperatur ca. ± 3°C. Diese Beispielwerte können je nach Trockengut nach oben und/oder unten variieren. Die oszillierende Schwankung bedeutet, daß die Werte für Temperatur und/oder relative Feuchte den Vorgabewert kurzzeitig überschreiten, dann wieder kurzzeitig unterschreiten, dann wieder überschreiten usw.. Vorzugsweise findet die Schwankung um den Vorgabewert statt, wobei dieser die 0-Linie bildet. Es kann aber auch vorkommen, daß die Schwankungen gegenüber dem Vorgabewert verschoben sind und oberhalb oder unterhalb stattfinden.
In den Schwankungen kann eine bestimmte Rhythmik bestehen. Dies ist z.B. der Fall, wenn die Werteveränderungen von der Steuerung (33) als programmierte Größen vorgegeben werden. Die Rhythmik kann hierbei über ein Zeitglied (34) eingestellt werden.
Es kann aber auch eine Regelung stattfinden, wobei die Ist-Werte von Temperatur und/oder Feuchte im Luftstrom (14) oder am bzw. im Formling (6) über geeignete Aufnehmer gemessen werden. In der Regelung sind dann Grenzwerte für die Schwankungsamplitude vorgegeben, bei deren Erreichen die Steuerung (33) umschaltet und die Klimaeinrichtung (29) in Gegenrichtung steuert.
In der Steuerung (33) bzw. der Regelung können beide Werte für Feuchte und/oder Temperatur einzeln beeinflußt und überwacht werden. In einer vereinfachten Ausführungsform ist es auch möglich, nur einen Parameter, z.B. die Feuchte, zu steuern. Der andere Parameter verändert sich dann entsprechend. Im Rahmen der Regelung können dabei ein oder beide Parameter als Ist-Werte überwacht werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel findet die oszillierende Veränderung der Luftkonditionierung während des gesamten Trockenvorgangs statt. Alternativ kann dies auch etappenweise geschehen, z.B. nur während der Aufheiz- und Haltephase der Temperatur. Es sind auch andere Formen der Etappenbildung möglich.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Formlingen (6) um relativ dünnwandige Gebilde, z.B. Dachziegel, Fliesen oder dergleichen. Die Formlinge (6) werden mit dem Luftstrom (14) in der vorerwähnten Weise direkt angeblasen, wobei der Luftstrom (14) quer oder schräg zu einer oder beiden Breitseiten der Formlinge (6) gerichtet ist.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Formlinge (6) während des gesamten Trocknungsvorganges mit dem Luftstrom (14) angeblasen. Die früher üblichen Ruhephasen und die Blasrhythmik entfallen. Sie werden durch die oszillierende Konditionierung der Trockenluft ersetzt. Alternativ ist es jedoch möglich, das Anblasen zeitweise auszusetzen und hierbei auch gegebenenfalls eine gewisse Rhythmik zu entwickeln.
Wie in Figur 5 verdeutlicht, kann in Blasrichtung vor den Formlingen (6) zumindest an einer Seite ein Lochblech (30,31) angeordnet sein. In der bevorzugten Ausführungsform sind bei der beiderseitigen Anblasung der Formlinge (6) vorn und hinten Lochbleche (30,31) angeordnet. Die Lochbleche (30,31) zeichnen sich durch eine Vielzahl relativ kleiner Öffnungen aus, zwischen denen auch zumindest bereichsweise größere Öffnungen vorhanden sein können. Außerdem können die Lochbleche (30,31) ein oder mehrere Abdeckungen (32) aufweisen, durch die empfindliche Bereiche der Formlinge (6) gegenüber dem Luftstrom (14) abgeschottet werden können.
Die Lochbleche (30,31) wirken als eine Art Diffusor. Sie können zur Erfüllung dieser Funktion in geeigneter Weise auch anders ausgebildet sein. Die Lochbleche (30,31) können als Formträger ausgebildet sein. Eine solche Gestaltung ist vor allem für Firstziegel geeignet. Die Wölbung des Formträgers ist an die Bogenform des Ziegels angepaßt und stützt diesen ab. Die Löcher bzw. Öffnungen befinden sich vorzugsweise im Wölbungsbereich des Formträgers und sorgen für eine gezielte Trocknung des relativ empfindlichen Ziegelbogens. Die an den Wölbungsrand anschließenden Seitenflansche des omega-förmigen Formträgers können massiv oder ebenfalls gelocht ausgebildet sein und stützen die Ziegelränder ab.
Abwandlungen der Formträgergestalt sind in beliebiger Weise und in Anpassung an die jeweilige Formlingsgestalt möglich.
Änderungen der beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. So können z. B. die Anblasvorrichtungen andere Arten von Lüftern z. B. Querstromgebläse oder dergleichen besitzen. Ferner können mehr als zwei Lüfter zu einer Lüftergruppe im Rahmen einer Blaseinrichtung zusammengeschaltet werden. Abwandlungen sind auch hinsichtlich der Gestaltung der Trockengestelle und deren Fördereinrichtung möglich. Ferner können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen bleibig untereinander kombiniert und vertauscht werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Trockner
2
Station
3
Heißluftkanal
4
Blaseinrichtung
5
Lüfter
6
Formling, Formlingsbesatz
7
Trockengestell
8
Luftführungskanal, Leitblech
9
Einströmdüse
10
Flügelrad
11
Mantel
12
Austrittsöffnung
13
Diffusor
14
Luftströmung
15
Rahmen
16
Blende
17
Zustellvorrichtung
18
Ausnehmung
19
Tragleiste
20
Loch
21
Freiraum
22
Fahrwerk
23
Schiene
24
Führung
25
Eingang
26
Ausgang
27
Leitkegel
28
Auslaß
29
Klimaeinrichtung
30
Lochblech, Diffusor, vorn
31
Lochblech, Diffusor, hinten
32
Abdeckung
33
Steuerung
34
Zeitglied
35
Gradient
36
Heizung
37
Befeuchtungseinrichtung

Claims (14)

  1. Verfahren zum Trocknen von keramischen Formlingen (6), insbesondere gelochten Formlingen (6), in einem aufrechten Trockengestell (7) mit mehreren Etagen mittels einer quer gerichteten Luftströmung (14), wobei die Formlinge (6) in wenigen Lagen in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (6) von der Luftströmung (14) auf der gesamten beaufschlagten Seitenfläche des im Trockengestell (7) befindlichen Formlingbesatzes und mit einer über diese Besatzfläche im wesentlichen gleichen Druckverteilung unter für jeden Formling (6) im wesentlichen gleichen Strömungsbedingungen angeströmt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formlingsbesatz (6) außen an den Rändern vom Trockengestell (7) eng umschlossen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmung (14) frontal auf die Löcher (20) der Formlinge (6) gerichtet ist, wobei die Formlinge (6) von der Trockenluft (14) durchströmt und außenseitig umströmt werden und Durchströmungsgeschwindigkeit im wesentlichen gleich der Umströmungsgeschwindigkeit ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gelochten Formlinge (6) untereinander und gegenüber dem Trockengestell (7) ein Freiraum (21) belassen wird, der so groß ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Trockenluft (14) durch die Löcher (20) des Formlings (6) und durch den Freiraum (21) im wesentlichen gleich ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (6) einseitig von ein oder mehreren stationären seitlichen Lüftern (4) angeblasen werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (6) abwechselnd aus entgegengesetzten Richtungen angeströmt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (6) durch mehrere unterschiedlich klimatisierte Stationen oder Zonen (2) in einem Trockner (1) bewegt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (6) während des Trocknungsvorgangs im wesentlichen permanent angeblasen werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (6) durch ein oder mehrere Lochbleche angeblasen werden.
  10. Vorrichtung zum Trocknen von keramischen Formlingen (6), insbesondere gelochten Formlingen (6), mit mindestens einer Blaseinrichtung (4) zur Erzeugung einer quer gerichteten Luftströmung (14) und mit mindestens einem aufrechten Trockengestell (7) mit mehreren Etagen, in denen die Formlinge (6) in wenigen Lagen in Luftströmungsrichtung (14) hintereinander angeordnet sind, wobei die Blaseinrichtung (4) sich mit ihrer Austrittsöffnung (12) nahe am Trockengestell (7) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (12) der Blaseinrichtung (4) die gesamte beaufschlagte Seitenfläche des im Trockengestell (7) befindlichen Formlingbesatzes (6) überdeckt, wobei die Druckverteilung in der Luftströmung (14) über die Austrittsöffnung (12) im wesentlichen gleich ist und jeder Formling (7) im wesentlichen gleiche Anströmbedingungen hat.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengestell (7) einen umlaufenden Rahmen (15) und Tragleisten (19) für ein oder zwei Lagen Formlinge (6) aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochten Formlinge (6) im Trockengestell (7) mit einem derartigen Freiraum (21) untereinander und gegenüber dem Rahmen (15) oder umgebenden Blenden (16) angeordnet sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Trockenluft (14) durch die Löcher (20) des Formlings (6) und durch den Freiraum (21) im wesentlichen gleich ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaseinrichtung (4) ein oder mehrere stationäre Lüfter (5) mit sich erweiternden Luftleitkanälen (8) aufweist, die dicht an den Rahmen (15) oder an Blenden (16) des Trockengestell (7) anschließen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaseinrichtung (4) zwei nebeneinander angeordnete Lüfter (5) mit aneinanderstoßenden Luftleitkanälen (8) aufweist.
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