ES2261516T3 - Procedimiento de hidratacion de placas de yeso y dispositivo para el mismo. - Google Patents
Procedimiento de hidratacion de placas de yeso y dispositivo para el mismo.Info
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Abstract
Procedimiento de fabricación de placas de yeso que incluye las siguientes etapas: (i) formación de las placas; (ii)endurecimiento mediante hidratación de las placas hasta obtener un producto hidratado con un contenido inferior al 80% en una zona lineal de endurecimiento- hidratación parcial; (iii) continuación de la hidratación en por lo menos un tambor giratorio, que incluye un eje central a cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de ramas (10a, 10b, 10c, 10d) mediante rotación de las placas manipuladas por las ramas alrededor del eje central (9); y (iv)secado.
Description
Procedimiento de hidratación de placas de yeso y
dispositivo para el mismo.
La invención tiene por objeto un nuevo
procedimiento de fabricación de placas de yeso, así como un
dispositivo para su aplicación.
Se conocen las placas de yeso, que están
constituidas por una alma de yeso denso (por ejemplo, una densidad
de entre 0,6 y 1,0, en general alrededor de 0,7) sobre por lo menos
un soporte del tipo papel, y preferiblemente entre dos soportes del
tipo papel (típicamente denominados uno papel crema y otro papel
gris). El procedimiento de fabricación clásico de dichas placas de
yeso incluye las siguientes etapas. Típicamente, el procedimiento
incluye el formado de la placa, incluyendo esta etapa las subetapas
de devanado del papel crema, la mezcla para obtener una masa
compuesta principalmente por yeso (semi-hidratado) y
agua, a los que se añaden aditivos para proporcionar a la placa
propiedades de uso específicas (especialmente, se añade almidón y,
eventualmente, un agente espumoso para formar una espuma); la
deposición de dicha masa sobre el papel crema; el devanado y la
aplicación del papel gris para formar en continuo el sándwich
precursor de la placa; la hidratación endurecimiento y cohesión de
la masa en el transcurso de la hidratación con los dos papeles sobre
soportes que constituyen la línea de formado. Al final de la línea
de formado se está en presencia de un producto semiacabado, que
puede cortarse mediante una cizalla, y eventualmente manipulado,
especialmente por medio de una operación de rotación para situar la
cara de color crema en la parte superior. Finalmente, se introduce
dicho producto en un secador para eliminar el exceso de agua de la
placa (operación denominada de secado de la placa). A la salida del
secador, se somete la placa en estado seco a distintos tratamientos
de acondicionamiento para conferirle su aspecto
final.
final.
Aunque cada etapa presenta sus propios problemas
técnicos, algunas etapas son críticas, bien en términos de cinética
de reacción química, de cinemática o de procedimiento que van a
influir en las características y la calidad del producto final,
bien en términos de complejidad y tamaño de los aparatos y de
dificultad de mantenimiento, así como de ocupación del espacio, bien
varios en combinación. Las etapas más críticas, además de la etapa
inicial de formado, son las etapas de
hidratación-endurecimiento; transferencia en estado
húmero y secado en el secador para eliminar el exceso de agua libre.
En realidad, cada etapa relevante del procedimiento de fabricación
de las placas de yeso es crítica para el procedimiento y/o el
producto final. Dicho grado de criticidad es particular del
procedimiento de fabricación de placas de yeso.
La etapa de inicio de hidratación hasta la
cizalla dura clásicamente unos minutos, típicamente alrededor de 3 a
4 minutos o más, la etapa siguiente de transferencia húmeda y de fin
de hidratación hasta la entrada en el secador dura entre 5 y 10
minutos. Cuando se desea aumentar la velocidad de la línea, para
alcanzar valores superiores a 150 m/mn, con tiempos de hidratación
convencionales, es necesario incrementar la longitud de la línea de
formado hasta valores de más de 500 m, lo que es muy oneroso y
plantea numerosos problemas de cinemática de transferencia y de
posicionamiento de las placas en las máquinas.
La etapa de transferencia en estado húmedo
emplea dispositivos complejos que deben funcionar en atmósfera
caliente y húmeda. La productividad de la cadena de producción
depende por lo tanto de la fiabilidad de dichos dispositivos, cuyo
mantenimiento es delicado y oneroso.
EP-A-0 166 094
describe un procedimiento de fabricación de placas de yeso del tipo
en línea, que incluye un tratamiento a presión en un recinto que
incluye una atmósfera saturada de agua. Unas placas formadas son
calentadas en el recinto a presión mediante el vapor saturado a una
temperatura de entre 120 y 160ºC durante un período predeterminado.
A continuación, se enfrían las placas hasta una temperatura de
alrededor de 100ºC o menos.
FR-A-1 251 712
describe un procedimiento y un dispositivo de secado y
endurecimiento de una manera continua de paneles de fibra de madera
o virutas prensadas o equivalentes. Los paneles de madera húmedos o
no endurecidos se introducen por un extremo en un tambor giratorio
en el que se establecen bandejas radiales. Dichos paneles se secan
mediante una corriente de aire caliente.
DE-A6 29 42 727 divulga un
aparato para el secado continuo de elementos de hormigón recién
preparados, especialmente piedras de embaldosado de jardín. Un
camino de transporte de paneles conduce a un secador de aire
caliente en forma de túnel. El secador incluye una rueda con unas
bolsas giratorias alrededor de un eje horizontal. Las bolsas están
abiertas en su periferia, por lo que las piedras de embaldosado de
jardín pueden empujarse y retirarse de las mismas radialmente.
Además, estos dispositivos tradicionales
generan, por su construcción, tiempos de hidratación distintos en el
sentido longitudinal de la placa, por una parte, y desfases entre
conjuntos de placas, por otra parte, antes de la entrada en el
secador, que hay que superar mediante sistemas complicados. A
continuación, es necesario recuperar dichos desfases para obtener
un secado homogéneo en toda la superficie de las placas, en
particular en los extremos de las placas. El mecanismo debe asegurar
que las placas no se rompen en sus extremos y no se solapan. Para
ello, en la técnica anterior, se revelan indispensables una mecánica
muy compleja y la regulación de velocidad de numerosos motores.
La etapa de secado requiere dispositivos
mecánicos que deben funcionar en un medio húmedo que puede alcanzar
la saturación del vapor de agua y puede alcanzar varios centenares
de grados C, lo que plantea problemas de mantenimiento.
Finalmente, la etapa de secado consume mucha
energía, por lo que sería ventajoso disponer de un procedimiento y
un dispositivo de secado que permitiera suministrar únicamente la
cantidad necesaria de calorías hacia las placas.
Las demás etapas del procedimiento plantean
asimismo otros problemas, que también se trata de resolver de la
mejor manera. Por ejemplo, para la etapa de cizallamiento, se
utiliza una cizalla en forma de dos rodillos equipados con hojas
que es necesario limpiar con regularidad. Este dispositivo es
bastante destructor y mecánicamente rudo con relación a la placa
(también es uno de los motivos que hacen necesario un tiempo de
endurecimiento relativamente largo, ya que la placa húmeda
endurecida - hidratada -
debe poder soportar las fuerzas generadas por la cizalla y las manipulaciones en la zona de transferencia
húmeda).
debe poder soportar las fuerzas generadas por la cizalla y las manipulaciones en la zona de transferencia
húmeda).
La etapa de volteo o de flipper suele ser
necesaria hasta ahora. Los bordes adelgazados de la placa están
formados mediante un rodillo inferior de bordes engruesados o una
banda que presenta la contraforma; ello implica que el papel crema
se encuentre en la posición inferior. Sin embargo, durante el secado
posterior, es preferible que dicha cara crema se encuentre arriba,
con objeto de evitar cualquier suciedad procedente de los rodillos
del secador. Sería deseable poder evitar esta etapa obligatoria del
flipper (sin dejar de poder conservar, en su caso, si se desea, la
configuración actual con la pasta de yeso depositada sobre el papel
crema).
La etapa de transferencia en estado seco plantea
ciertamente menos problemas que en estado húmedo, pero sigue siendo
complicada y con un mantenimiento siempre importante.
La invención tiene por objeto proporcionar un
procedimiento y un dispositivo para su empleo, que permitan evitar
los problemas anteriores, y ofrecer otras ventajas más en términos
de procedimiento/calidad del producto final, de mantenimiento,
coste de explotación, inversión y condiciones de trabajo. La
invención se basa en parte sobre el principio de que, al contrario
que en la técnica anterior, en el que las placas se desplazan en
grandes distancias por los distintos equipos, en la invención las
placas están prácticamente estáticas; son los equipos los que se
desplazan, generalmente en rotación.
Según una primera variante, la invención tiene
por objeto un procedimiento de fabricación de placas de yeso que
incluye las siguientes etapas:
- (i)
- formación de las placas;
- (ii)
- endurecimiento mediante hidratación de las placas, hasta la obtención de un producto hidratado con un contenido inferior al 80%, en una zona lineal de endurecimiento-hidratación parcial;
- (iii)
- continuación de la hidratación en por lo menos un tambor giratorio que incluye un eje central a cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de ramas, mediante rotación de las placas alrededor de un eje central; y
- (iv)
- secado.
Según un modo de realización, la hidratación
continúa en dicho por lo menos un tambor, hasta su totalidad.
Según un modo de realización, la hidratación
continúa en dicho por lo menos un tambor en parte, y hasta su
totalidad en un segundo tambor.
Según un modo de realización, el procedimiento
incluye, entre las etapas (ii) y (iii), una etapa intermedia de
cizallamiento.
Según un modo de realización, dicha etapa de
cizallamiento se emplea según el principio del hilo.
Según un modo de realización, la hidratación al
término de la etapa (ii) es inferior al 66%.
Según un modo de realización, la hidratación al
término de la etapa (ii) está incluida entre el 33 y el 66%,
preferiblemente entre el 33 y el 50%.
La invención proporciona también un dispositivo
de fabricación de placas de yeso que incluye una zona lineal de
endurecimiento-hidratación parcial, hasta la
obtención de un producto hidratado con un contenido inferior al
80%, y por lo menos un tambor que incluye un eje central 9 a cuyo
alrededor está dispuesta una pluralidad de ramas 10a, 10b, 10c,
10d.
Según un modo de realización, en el tambor, cada
rama está dividida en una pluralidad de brazos 11a, 11b, 11c, 11d,
representando la superficie ocupada por los brazos entre el 50 y el
99% de la superficie de la rama correspondiente.
Según un modo de realización, el tambor incluye
entre 10 y 150 ramas, preferiblemente entre 40 y 120.
Según un modo de realización, la zona de
endurecimiento-hidratación y el tambor son según dos
ejes paralelos.
Según un modo de realización, la zona de
endurecimiento y el tambor están acoplados por medio de rodillos 8a,
8b, y 8c, interpenetrando dichos rodillos las ramas 10a, 10b, 10c y
10d.
Según un modo de realización, el dispositivo
incluye un dispositivo de cizallamiento que incluye un hilo.
La invención proporciona asimismo un tambor que
incluye un eje central 9 a cuyo alrededor está dispuesta una
pluralidad de ramas 10a, 10, 10c, 10d, estando dividida cada rama en
una pluralidad de brazos 11a, 11b, 11c, 11d, representando la
superficie ocupada por los brazos entre el 50 y el 99% de la
superficie de la rama correspondiente.
Según un modo de realización, el tambor incluye
entre 10 y 150 ramas, preferiblemente entre 40 y 120.
Según una segunda variante, la invención tiene
por objeto un procedimiento de fabricación de placas de yeso que
incluye las siguientes etapas:
- (i)
- formación de la placa;
- (ii)
- endurecimiento de la placa con hidratación;
- (iii)
- secado en el transcurso de la rotación de la placa.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos un tambor que gira en un recinto.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos un tambor, incluyendo dicho por lo menos un
tambor una sección de secado única.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos un tambor, incluyendo dicho por lo menos un
tambor dos secciones de secado distintas.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos un tambor, incluyendo dicho por lo menos un
tambor tres o más secciones de secado distintas.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos dos tambores.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos dos tambores, con secciones de secado
distintas entre un tambor y el otro.
Según un modo de realización, cada tambor puede
incluir una, dos, tres o más secciones de secado distintas.
Según un modo de realización ventajoso, el
secado se realiza en por lo menos un tambor, presentando dicho por
lo menos un tambor por lo menos dos zonas de secado distintas; este
modo de realización cubre el caso en que están presentes dos zonas
de secado distintas en un mismo tambor, y aquel en que por lo menos
dos tambores distintos incluyen por lo menos dos zonas distintas de
secado (por lo menos una zona por al menos un tambor).
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos un tambor, con recuperación del calor
latente de condensación del agua.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos un primer tambor sin recuperación y en por
lo menos un tambor con recuperación.
Según un modo de realización, el procedimiento
incluye además una etapa:
- (iv)
- de enfriamiento de la placa.
Según un modo de realización, el enfriamiento se
realiza en parte en una parte del segundo tambor.
La invención proporciona asimismo un dispositivo
de fabricación de placa de yeso que incluye una zona de
endurecimiento e hidratación, y un tambor que incluye un eje
central 13 a cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de ramas
14a, 14b, 14c, 14d, estando confinado dicho tambor en un recinto
15.
Según un modo de realización, cada rama está
dividida en una pluralidad de dedos de peine.
Según un modo de realización, el recinto
representa una sección de secado única.
Según un modo de realización, el recinto está
dividido en dos secciones de secado distintas.
Según un modo de realización, el recinto está
dividido en tres o más secciones de secado distintas.
Según un modo de realización, el eje central es
un fuste y los dedos son huecos, con relación a dicho fuste.
Según un modo de realización, el eje central es
un fuste y los dedos son huecos, con relación a dicho fuste, y
existen orificios a lo largo de los mis-
mos.
mos.
Según un modo de realización, el dispositivo
incluye por lo menos un tambor sin recuperación y por lo menos un
tambor de recuperación del calor latente de condensación del
agua.
Según un modo de realización, el tambor presenta
una zona de enfriamiento.
Según un modo de realización, la zona de
enfriamiento corresponde a un área del tambor situada bajo la
horizontal media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a
nivel de esta zona.
Según un modo de realización, la zona de
enfriamiento corresponde a un área del tambor situada por encima de
la horizontal media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a
nivel de esta zona.
La invención proporciona asimismo un tambor que
incluye un eje central 13 a cuyo alrededor está dispuesta una
pluralidad de ramas 14a, 14b, 14c, 14d, habiéndose dividido cada
rama en una pluralidad de dedos de peine, quedando confinado dicho
tambor en un recinto 15.
Según un modo de realización, el recinto
representa una sección de secado única.
Según un modo de realización, el recinto está
dividido en dos secciones de secado distintas.
Según un modo de realización, el recinto está
dividido en tres o más secciones de secado distintas.
Según un modo de realización, el eje central es
un fuste y los dedos son huecos, con relación a dicho fuste.
Según un modo de realización, el eje central es
un fuste y los dedos son huecos, con relación a dicho fuste, y
existen orificios a lo largo de los mismos.
Según un modo de realización, el tambor presenta
una zona de enfriamiento.
Según un modo de realización, la zona de
enfriamiento corresponde a un área del tambor situada bajo la
horizontal media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a
nivel de esta zona.
Según un modo de realización, la zona de
enfriamiento corresponde a un área del tambor situada por encima de
la horizontal media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a
nivel de esta zona.
Según una tercera variante, la invención tiene
por objeto un procedimiento de enfriamiento de placas de yeso
mediante rotación en un tambor giratorio, incluyendo dicho tambor un
eje central 13 a cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de
ramas 14a, 14b, 14c, 14d.
Según un modo de realización, el procedimiento
se realiza en un tambor en contacto con el aire ambiente.
Según un modo de realización, el procedimiento
se realiza en un tambor confinado en un recinto.
Según un modo de realización, el procedimiento
se realiza en un área del tambor situada por debajo de la horizontal
media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a nivel de esta
zona.
Según un modo de realización, el procedimiento
se realiza en un área del tambor situada por encima de la horizontal
media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a nivel de esta
zona.
Según una cuarta variante, la invención tiene
por objeto un procedimiento de manipulación de placas de yeso
mediante rotación en un tambor giratorio, incluyendo dicho tambor un
eje central 13 a cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de
ramas 14a, 14b, 14c, 14d.
Según un modo de realización, el procedimiento
es para el volteo de las placas.
Según un modo de realización, el procedimiento
es para el volteo alternado de placas.
Según un modo de realización, el procedimiento
es para el emparejamiento de placas.
Según una quinta variante, la invención tiene
por objeto un procedimiento de secado/cocción/reacción de objetos
planos en el transcurso de la rotación de dicho objeto plano en por
lo menos un tambor giratorio, incluyendo dicho tambor un eje central
13 a cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de ramas 14a, 14b,
14c, 14d, quedando confinado dicho tambor en un recinto 15.
Según un modo de realización, cada rama está
dividida en una pluralidad de dedos de peine.
Según un modo de realización, dicho por lo menos
un tambor incluye una sección de secado única.
Según un modo de realización, dicho por lo menos
un tambor incluye dos secciones de secado distintas,
correspondientes a dos secciones del recinto.
Según un modo de realización, dicho por lo menos
un tambor incluye tres o más secciones de secado distintas,
correspondientes a dos secciones del recinto.
Según un modo de realización, el secado se
realiza en por lo menos dos tambores, con secciones de secado
distintas entre un tambor y otro.
Según un modo de realización, el secado se
realiza con recuperación del calor latente de condensación del
agua.
Según un modo de realización, el eje central es
un fuste y los dedos son huecos, con relación a dicho fuste.
Según un modo de realización, el eje central es
un fuste y los dedos son huecos, con relación a dicho fuste, y
existen orificios a lo largo de los mismos.
Según un modo de realización, un enfriamiento se
realiza en una parte del último tambor.
Según un modo de realización, la zona de
enfriamiento corresponde a un área del tambor situada por debajo de
la horizontal media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a
nivel de esta zona.
Según un modo de realización, la zona de
enfriamiento corresponde a un área del tambor situada por encima de
la horizontal media, habiéndose dispuesto el recinto, en su caso, a
nivel de esta zona.
Según un modo de realización, el objeto plano es
una placa de madera, baldosa de yeso, placa o baldosa de arcilla, de
cemento u otro.
Es ventajoso combinar las variantes entre ellas,
especialmente la primera y segunda variante entre ellas, la segunda
y tercera variante entre ellas, y la primera, segunda y tercera
variante entre ellas.
A continuación, se describe la invención con
mayor detalle, con referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
la figura 1 representa una vista esquemática de
una instalación según la técnica anterior;
la figura 2 representa un esquema general de un
dispositivo según la invención;
la figura 3 representa un tambor giratorio de
hidratación según la invención;
la figura 4 representa el tambor anterior, pero
visto desde arriba;
la figura 5 representa una variante del tambor
de hidratación según la invención;
las figuras 6a y 6b representan un tambor de
secado según la invención;
las figuras 7a y 7b representan un tambor de
secado según la invención, en reventado y visto desde arriba;
las figuras 8a y 8b representan un tambor de
secado según la invención, capaz de ser utilizado en secado
indirecto y/o en recuperador de calor;
la figura 9 representa un tambor de enfriamiento
según la invención;
la figura 10 representa un tambor de volteo
según la invención;
la figura 11 representa una variante de un
procedimiento de suministro de placas a los tambores de la
invención.
Con referencia a la figura 1, se describe una
instalación clásica de fabricación de placas de yeso. La zona 1
representa la etapa de formación de la placa, incluyendo dicha etapa
las subetapas de devanado del papel crema, mezcla para obtener la
pasta de yeso, deposición de la pasta en el papel crema y devanado
del papel gris para formar el sándwich precursor de la placa. La
zona 2 representa la etapa de endurecimiento hasta la obtención de
un producto sensiblemente hidratado. La zona 3 representa la etapa
de cizallamiento en placas individuales o en tren de placas. La
zona 4 representa la etapa de transferencia húmeda (con una
operación de volteo para situar la cara crema arriba, con la ayuda
de un dispositivo denominado "flipper", así como la operación
de recuperación del desfase entre trenes de placas antes de la
entrada en el secador). La zona 5 representa la etapa de secado en
un secador para eliminar el exceso de agua. La zona 6 representa la
etapa de transferencia en estado seco (incluido un posible
emparejamiento de las placas cara crema contra cara crema, serrado,
etiquetado y acondicionamiento).
Con referencia a la figura 2, se describe el
esquema general de un dispositivo según la invención. Este incluye
como anteriormente una zona de endurecimiento, en el transcurso de
la cual tiene lugar el comienzo de la hidratación del yeso. Esta
hidratación no se continúa completamente, sino sólo en general hasta
menos del 80%, preferiblemente hasta un valor incluido, por
ejemplo, entre el 33% y el 66%, más preferiblemente inferior al 50%.
El término hidratación tiene el significado clásico, es decir la
reacción de transformación de CaSO_{4}.0,5H_{2}O en
CaSO_{4}.2H_{2}O. La medición de la hidratación se realiza de
forma clásica, es decir en una curva, que puede ser el ascenso de la
temperatura, la ganancia de peso (o la toma de agua), el
endurecimiento, etc. Todos los métodos clásicos son adecuados.
Dicha zona de endurecimiento se representa aquí
de forma esquemática mediante la banda de formación 7a, los rodillos
anteriores a la cizalla 7b y la propia cizalla, así como la zona 7d.
Dicha zona 7d es una zona de aceleración 7d (con objeto de crear un
espacio entre los trenes de placas de forma clásica). Esta zona está
acoplada a una zona de parada 8, que servirá de dispositivo de
introducción en un tambor giratorio equipado con brazos. Esta zona
de parada incluye unos rodillos 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g, etc.
Dichos rodillos están típicamente separados a intervalos regulares,
destinados (como en la técnica anterior) a recibir las placas
húmedas, con la diferencia de que aquí, las placas están menos
hidratadas y, por lo tanto, menos duras. La separación entre
rodillos se determinará para evitar el flujo de las placas entre
dichos apoyos, lo que el especialista puede determinar con
facilidad. Una vez sobre dichos rodillos 8a, 8b, 8c, etc., el tambor
9 objeto de la invención recoge la placa.
Conviene apuntar aquí que la etapa de
cizallamiento puede realizarse en un dispositivo clásico. También
puede realizarse en un dispositivo más adecuado, del tipo "hilo
de cortar mantequilla". Este hilo puede se único o ser doble, por
ejemplo como en unas tijeras. En la medida en que el grado de
hidratación es menor durante el corte, la cizalla puede ser mucho
más sencilla, y no requiere ser "robusta". Un hilo de metal,
tensado a través de la línea, es suficiente. Puede estar inclinado,
con relación al plano de la placa y/o al eje de la línea. Su manejo
es muy sencillo, y el recorte es más limpio. Se eliminan los
inconvenientes ligados a las cizallas de la técnica anterior. La
limpieza de este hilo es muy sencilla; por ejemplo, se puede montar
el hilo en bucle, y operar una rotación entre cada corte. Durante
las rotaciones, un cepillo muy sencillo limpia el hilo.
Con referencia a la figura 3, se describe un
tambor giratorio según la invención, intercalado con los rodillos
8a, 8b, 8c descritos anteriormente. También puede emplearse el
término carrusel en lugar de tambor giratorio. Se representa el
tambor con sólo un área de los brazos, con objeto de representar
mejor la cooperación con los rodillos 8a, 8b, 8c. El tambor 9
incluye un eje 10 (que representa en general un fuste) al que están
fijadas unas ramas 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, etc. (no se representa
la unión de las ramas al eje central, a efectos de la legibilidad de
la figura). Cada rama incluye varios brazos 11a, 11b, 11c y 11d, por
ejemplo, (de forma optimizada) y relativamente anchos para obtener
un endurecimiento de la placa sin la aparición de flujo. El número
de brazos por rama queda determinado por varios factores, entre los
cuales principalmente la velocidad de la línea, la longitud del
tambor y el número de ramas. Este número está incluido, por ejemplo,
entre 3 y 60. Si se considera la superficie de una rama completa,
los brazos pueden representar en general entre el 50 y el 99% de la
superficie de la rama correspondiente. Los brazos pueden ser macizos
o presentar orificios, de manera a asegurar al mismo tiempo la
sujeción de la placa sin flujo y no frenar el fenómeno de
evaporación del agua que se produce en esta etapa del
procedimiento. Las dimensiones del tambor son generalmente las
siguientes: diámetro de entre 3 m y 6 m, preferiblemente entre 3,5
y 4 m. En lo que se refiere a la longitud, es muy fácil de ajustar a
las necesidades de producción. Un incremento de capacidad se realiza
mediante la incorporación de brazos adicionales. Típicamente, la
longitud del tambor puede estar incluida entre 3 m y 25 m, incluso
más. Si se considera una placa de yeso P, ésta llega a los rodillos
8a, 8b, 8c (su recorrido se controla mediante dispositivos
mecánicos y/o eléctricos y electrónicos). En este caso, el tambor
está en una posición tal que la placa P puede pasar entre las ramas
10a y 10b. El tambor gira, los brazos entran en contacto con la
placa húmeda P (que no ha tenido tiempo de flexionar sensiblemente)
y desolidarizan la placa P de los rodillos, reposando entonces la
placa P en los brazos 11a, 11b, 11c y 11d de la rama 10b. Entonces,
los rodillos vuelven a estar libres, de manera a admitir una nueva
placa P'. Esta vez, ésta se encuentra al principio entre las ramas
10b y 10c y, tras una rotación de tambor, en contacto con los brazos
de la rama 10c. Así sucesivamente, se pueden "llenar" las
ramas del tambor. El tambor incluye por ejemplo entre 10 y 150
ramas, preferiblemente entre 40 y 120. La velocidad de rotación del
tambor será elegida especialmente en función de la velocidad de la
línea, las dimensiones y el número de ramas del tambor y de los
parámetros de procedimiento que deben conducir a una completa
hidratación y una buena planeidad de la placa a su salida del
tambor. En general, la velocidad de rotación del tambor está
incluida entre 1 r/h (rotación/hora) y 6 r/h, preferiblemente entre
4 y 6 r/h en el caso de una instalación con un único tambor de
hidratación.
Con referencia a la figura 4, se describe el
modo de realización anterior visto desde arriba (sólo se representa
una rama, la que va a levantar la placa P).
Con referencia a la figura 5, se describe una
variante de la situación anterior. Esta vez, el tambor giratorio 9
está desfasado con relación a los rodillos 8a, 8b y 8c. Un
trasbordador 12 asegura la traslación de las placas desde los
rodillos 8a, 8b y 8c hacia el tambor 9. Dicho trasbordador asegura
la alimentación de las placas del tren de placas en una rama del
tambor. Dicho trasbordador es clásicamente un conjunto de soportes
solidarizados que se desplazan según un movimiento de traslación, y
de regreso en posición por debajo, al modo de una zapata de una
oruga, por ejemplo, asociado a un movimiento de sube y baja.
También se podría prever el tambor directamente
al final de la zona de aceleración/parada pero, esta vez, con un eje
ya no paralelo, sino perpendicular al sentido de desplazamiento de
las placas. En este caso, el eje de las placas es perpendicular al
eje del tambor; éste presenta entonces una longitud del orden de la
anchura de la placa. Al final del recorrido, la placa topa entonces
en el eje del tambor, antes de su manipulación por parte de las
ramas del tambor.
La hidratación en el(los)
tambor(es) giratorio(s) permite un ahorro de espacio
considerable. En efecto, la sección tradicional de endurecimiento
puede reducirse, en longitud, hasta el 50%. Además, la zona de
transferencia húmeda hasta la entrada del secador se reduce
asimismo considerablemente. Además, el tiempo de estancia de cada
placa en el tambor es idéntico, lo que permite obtener una tasa de
hidratación de las placas muy homogénea. Esto se observa mejor aún
cuando se emplea un tambor de secado junto con un tambor de
hidratación.
Los tambores de la invención pueden admitir
placas de distintas longitudes, como por ejemplo desde 1,50 m hasta
la longitud total del tambor. En efecto, los brazos tienen una
anchura suficiente como para admitir todas las longitudes de placas
y todos los tipos de trenes de placas de todas las longitudes: las
placas, cualquiera que sea su longitud, reposarán siempre
suficientemente (en general mayoritariamente) en los brazos del
tambor.
Para descargar el tambor, se pueden emplear
sistemas similares a los empleados para cargarlo en la variante
ilustrada en la fig. 5, es decir un trasbordador. El trasbordador
puede incluir rodillos; también puede incluir una cinta sin fin,
situada entre los brazos, siendo el eje de la cinta perpendicular al
eje del tambor. En dicho caso, la placa que llega en la cinta se
coloca encima, separándose las ramas naturalmente. La velocidad de
rotación de la banda se adapta entonces a la del tambor para poder
vaciarlo. Se podrá aplicar cualquier otro sistema conocido para la
manipulación de la placa, para transferir esta última de un tambor a
otro.
Se podría asimismo disponer de dos o varios
tambores de hidratación, si fuese necesario. El transporte de las
placas de un tambor a otro se realiza como anteriormente, por
ejemplo.
Con referencia a las figuras 6a y 6b, se
describe otro modo de realización de la invención, es decir un
secador basado en dicho principio del tambor giratorio. Incluye un
eje 13, y ramas 14a, 14b, 14c, etc., habiéndose colocado el conjunto
en un recinto 15. (Sólo se ha representado media parte). Este
secador de un nuevo tipo se alimenta a partir de la transferencia
húmeda según la técnica anterior o a partir de un tambor de
hidratación, según la invención descrita anteriormente.
La operación del secador es muy sencilla. Las
placas entran en el secador, se colocan sobre las ramas, y pueden
desde entonces evacuar el agua por el efecto del calor. El recinto
15 permite confinar la zona o sección de secado. Dicho recinto está
relacionado con un circuito aeráulico, no representado en el
esquema, que incluye además de los conductos, uno o varios
generadores de calor y ventiladores para hacer circular los gases
calientes alrededor de las placas de yeso a secar. Por ejemplo, el
recinto 15 puede dividirse en dos o varias secciones, con
circulación de aire u otro gas entre dichas secciones; esto se
describe con mayor detalle a continuación. La figura 6a representa
el caso con una sección de secado única, mientras que la figura 6b
representa el caso con dos secciones de secado distintas (distintas
temperaturas de una sección a otra). La circulación de los gases en
el tambor y el recinto se describe con mayor detalle en la figura
7.
Con relación a la técnica anterior, este tipo de
secador permite obtener una mayor homogeneidad en el secado. En
efecto, en la técnica anterior, las placas se introducían en sentido
longitudinal y lentamente, lo que ocasionaba un desfase entre
trenes de placas y, por lo tanto, un riesgo potencial de calcinación
llamado de extremo de placas. Por otra parte, en el caso de las
placas en un tren de placas con distinta tasa de hidratación, el
secado se veía afectado por esta heterogeneidad. En el nuevo
procedimiento, se introducen las placas en sentido transversal y
rápidamente, lo que evita los inconvenientes anteriores.
Cada rama incluye preferiblemente (pero no
necesariamente) dedos de peine en lugar de los brazos (por oposición
al tambor de hidratación), ya que deja de existir riesgo serio de
flujo y para permitir además un mejor intercambio térmico. Sin
embargo, es posible emplear brazos, especialmente atravesados por
multitud de orificios. El dedo de peine presenta una sección en
contacto con la placa de, por ejemplo, de 0,5 a 10 cm, especialmente
de 1 a 8 cm. El tambor incluye por ejemplo de 20 a 150 ramas,
preferiblemente de 60 a 120. Las dimensiones del tambor son
generalmente las siguientes: diámetro de 3 a 6 m, preferiblemente de
3,5 a 4,5 m, y longitud de 3 a 25 m, incluso más, y preferiblemente
de 6 a 15 m. En general, se utilizan dos o varios tambores de
secado. Estos tambores tienen preferiblemente secciones de secado
distintas (para optimizar el proceso de secado mediante el control
preciso de la curva de secado - pérdida de peso en función del
tiempo -).
Se elegirá la velocidad de rotación del tambor
en función del número de ramas del tambor, del caudal de la línea,
etc. En general, la velocidad de rotación del tambor está incluida
entre 1 r/h y 6 r/h, preferiblemente entre 2 y 4 r/h.
El tambor puede estar dispuesto, en parte o en
su conjunto, en el recinto calentado, con una atmósfera
sensiblemente homogénea en el tambor. Sin embargo, será preferible
que las placas formen los conductos de transporte de los gases, con
objeto de obtener una circulación "inteligente" de dichos gases
en el recinto. Esto permite tener varias secciones de secado con
perfiles distintos y, por lo tanto, optimizar el secado. Para
obtener una correcta homogeneidad en el secado en el sentido de la
longitud de las placas, en cada sección de secado así definida, el
flujo de gases calientes se invertirá alternativamente. Esta
operación se lleva a cabo sencillamente, por ejemplo invirtiendo el
sentido de la marcha de los ventiladores o instalando deflectores
adecuados en los extremos del recinto. Mediante esta solución, cada
sección incluye un número par de conductos. También se pueden
instalar quemadores, por ejemplo en ambos extremos del recinto. El
circuito de circulación puede obtenerse especialmente mediante el
encapotado adecuado, habiéndose dividido el recinto 15, a nivel de
los extremos del tambor, en tantas secciones como se desee.
Con referencia a la figura 7a, se describe el
tambor y se representa mediante flechas el recorrido de los gases
calientes. El recinto es tal que las placas desempeñan el papel de
deflectores y de guía para los gases calientes, paralelamente a las
placas. De este modo, se pueden obtener, modificando las condiciones
operativas, dos o varias secciones de secado con condiciones
distintas. En realidad, se pueden tener tantas secciones de secado
como alvéolos existan formados por dos placas consecutivas.
Más específicamente, el recinto incluye en sus
dos extremos un encapotado 16 y 16', que está dividido en tantas
secciones como secciones de secado existen. En el ejemplo
representado en la figura 7, existen dos secciones de secado y, por
lo tanto, dos compartimentos a nivel de los encapotados de extremo
(16a y a6b, y 16'a y 16'b, respectivamente). Las flechas indican el
sentido de circulación de los gases calientes.
Por ejemplo, se pueden tener dos secciones de
secado, una con una temperatura de entrada de alrededor de 250ºC y
una temperatura de salida de alrededor de 230ºC, y otra sección con
una temperatura de entrada de alrededor de 220ºC y una temperatura
de salida de alrededor de 180ºC. Se puede aplicar así una cantidad
de calor más importante, con la seguridad de no "quemar" o
calcinar las placas.
También es posible y ventajoso tener una chicane
a nivel de los encapotados; en el presente caso, el encapotado 16'
incluye una chicane que permite utilizar los gases que salen de la
primera sección a alrededor de 230ºC como gases entrantes en la
otra sección a alrededor de 220ºC (incluso a la misma temperatura).
Esto se observa mejor en la figura 7b, vista desde arriba en corte,
en la que el encapotado 16' incluye una chicane 17', a cuyo
alrededor circulan los gases calientes. La circulación de los gases
se representa mediante flechas.
Por lo tanto, la invención permite optimizar las
zonas de secado, lo que es muy difícil, incluso imposible, con la
técnica anterior. A este nivel, es inútil recordar que la técnica
del secado reconoce en general tres zonas, zona 1, zona 2 y zona 3.
Las zonas 1 y 2 incluyen un secado con los gases a temperatura
elevada (secado fuerte), para asegurar la transferencia eficaz del
almidón hacia el papel y evacuar alrededor del 80% del agua. La zona
3 es una zona en la que el secado es más suave, con objeto de evitar
sobrepasar la temperatura de calcinación de las placas. En esta
zona, la velocidad de secado está limitada por la difusión del vapor
en el corazón de la placa. De forma general, las zonas 1 y 2 tienen
una duración acumulada de entre 15 y 30 min (en general inferior a
45 min), mientras que la zona 3 tiene una duración equivalente a la
de las zonas 1 y 2 acumuladas. En estas zonas, las temperaturas son
típicamente las indicadas anteriormente. Cabe subrayar asimismo
que la invención permite obtener, como se intenta en la técnica
anterior, un secado a contracorriente o a corriente. Por lo tanto,
la invención permite obtener un perfil de secado espacialmente
adaptado y homogéneo.
Es posible imaginar un fuste central, habiéndose
dividido el mismo en zonas (a la manera de gajos de naranja),
siendo alimentada cada zona en gas caliente de forma independiente,
lo que permite recrear zonas de calefacción distintas. La
calefacción de las placas se efectúa entonces radialmente, a partir
del fuste central, distribuyéndose los gases calientes por
orificios dispuestos en el fuste central o por los dedos del tambor
(véase por ejemplo la figura 8a infra a la que es aplicable este
modo de realización).
Es posible y ventajoso colocar varios tambores
en serie. Los dispositivos de transporte de un tambor a otro se han
descrito anteriormente con referencia al tambor de hidratación. Por
ejemplo, se puede tener un primer tambor, por ejemplo del tipo
descrito anteriormente con dos secciones de secado, y un segundo
tambor con una tercera sección de secado. La tercera sección de
secado presenta por ejemplo una temperatura de entrada de alrededor
de 150ºC y una temperatura de salida de alrededor de 100ºC. Los
tambores en serie pueden sincronizarse con gran facilidad.
El diseño de este secador permite una gran
flexibilidad en cuanto al tipo de procedimiento de secado. El
secador descrito anteriormente es del tipo secador directo (gases
calientes en contacto directo con las placas, con un
vector-velocidad de los gases paralelo a las
placas).
Una variante de secado directo es asimismo
posible con este tipo de secador. En lugar de hacer circular los
gases calientes entre las placas, como se ha indicado en la
descripción, se introducen los gases por el fuste central y en los
dedos agujereados (los dedos son generalmente tales que la
superficie de contacto con la placa es mínima, mientras que los
gases se escapan por orificios dispuestos a lo largo de los dedos).
La forma de los dedos está adaptada a este tipo de secado, con una
forma redondeada para evitar que las placas obstruyan los orificios
y el paso de los gases. Este procedimiento de secado a chorro
presenta la ventaja de tener mejores coeficientes de intercambio y,
por lo tanto, un rendimiento energético
superior.
superior.
También se pueden secar las placas de yeso según
el procedimiento de secado indirecto con vapor, por ejemplo con
modificaciones menores en el tambor. La elección de un secado
indirecto permite emplear otros combustibles más baratos que el gas
o el gasóleo ligero, tales como el carbón, gasóleo pesado, virutas
de madera o cualquier tipo de desecho capaz de ser quemado en una
caldera.
En esta configuración, el vapor se introduce en
el eje central y se reparte en los dedos. El vapor condensado
mediante intercambio de calor con las placas se recupera en el fuste
o la corona, y se reconduce hacia la caldera. El tambor adaptado a
este tipo de secado indirecto con vapor es relativamente similar al
descrito con referencia a las figuras 8a y 8b siguientes.
Con referencia a las figuras 8a y 8b, se
describe otro modo de realización. El eje central 13 se convierte en
un fuste en el que se reintroducen los gases calientes cargados de
vapor de agua procedente especialmente de las primeras secciones
del secador o de los tambores anteriores. Las ramas 14a, 14b, 14c
están constituidas por dedos de peine huecos conectados al fuste
central. Los gases calientes cargados de vapor de agua circulan
entonces en dichos dedos de peine desde el centro hacia el exterior
y, en su caso, desde el exterior hacia el centro.
En la variante ilustrada en la fig. 8a, los
gases son colectados por el recinto exterior a través de un orificio
calibrado, habiéndose (equi)repartido por la periferia varios
orificios 17a, 17b, 17c, 17d. En este caso, el recinto exterior
está constituido por una pared doble (15, 15') unida a un
ventilador. Cuando el tambor gira, dado que los extremos de los
dedos son huecos, se sitúa con regularidad frente a los orificios
(equi)repartidos. Entonces puede establecerse una corriente
de gas.
En la variante ilustrada en la fig. 8b, los
gases efectúan una ida y vuelta en los dedos, estando dotados estos
últimos de una chicane interior. Entonces son colectados en una
corona 13' situada alrededor del fuste central.
Dichos gases están directamente en contacto con
las placas situadas en las ramas, En estas condiciones, el agua
vapor se condensa y cede al contacto su calor latente de
condensación. El agua condensada fluye a lo largo de los dedos de
peine y se recoge en el fuste compartimentado o la corona, desde
donde se evacua preferiblemente por gravedad o por medio de una
bomba. Asimismo, el agua condensada en la doble pared del recinto
será evacuada por gravedad. También se podría prever la recogida del
agua condensada en el fuste y dejarla fluir a continuación por los
dedos de peine en posición baja. Esta técnica también puede
implementarse según las enseñanzas del documento
DE-A-4326877. Se pueden así
recuperar los vapores de agua producidos durante el secado. En
realidad, los tambores pueden recibir todos los sistemas clásicos
de recuperación de energía, operando así como auténticos
intercambiadores de calor internos.
Las figuras 8a y 8b representan por lo tanto un
tambor capaz de ser utilizado en secado indirecto y/o como
recuperador de calor, siendo la principal diferencia entre estos dos
modos la cantidad de calor aportada por uno o varios quemadores.
Con referencia a la figura 9, se describe un
tambor secador que incluye además una función de refrigeración de
las placas, siempre con una zona de introducción (E) de las placas,
especialmente en horizontal, y una salida. La zona sombreada
representa aquí la sección de secado. El tambor presenta entonces, a
nivel del recinto por ejemplo, un área adicional. Por ejemplo, la
salida (S) en forma de una abertura hacia el exterior no está
dispuesta horizontalmente, sino hacia abajo. En esta área adicional,
la placa puede enfriarse naturalmente o no, con objeto de evitar
posibles choques térmicos. Se obtiene así una placa de mejor calidad
que con un secador tradicional. Además, dado que la abertura está
desfasada, la placa se desliza naturalmente por una cinta
transportadora situada debajo.
También se podría tener dicho área por encima de
la horizontal, saliendo entonces la placa enfriada en horizontal,
por ejemplo por una cinta trasbordadora.
Se podría prever asimismo un (o varios) tambor
completo con objeto de la refrigeración, si fuese necesario.
Se obtiene así a la salida del último tambor una
placa enfriada que es posible enviar directamente a la zona final
de acondicionamiento, sin pasar por la serie de equipos pesados y
ruidosos que se encuentran habitualmente a la salida del secador, es
decir cascada de agrupación de las placas procedentes de los
distintos pisos, zonas de aceleración y parada, mesas de
transferencia, etc.
Los tambores de secado pueden, como para el
tambor de hidratación, admitir distintas longitudes de placas. En el
tambor de secado, para conseguir aún un mejor direccionamiento de
los gases en los alvéolos, se pueden disponer por ejemplo las
placas de forma alternada, es decir una placa borde con borde de un
lado del tambor y la otra borde con borde al otro lado. Se puede
asimismo, y preferiblemente, utilizar ramas que presenten en sus
extremos (a nivel de los discos laterales del tambor) unos segmentos
que tengan una superficie suficiente para que cada placa repose
sobre dicho segmento, cualquiera que sea su longitud, y/o que tengan
una forma adaptada (por ejemplo en forma de deflector) para evitar
la posible calcinación de los extremos de placa, que puede tener
lugar a causa de los gases calientes ventilados.
El empleo de tambores, especialmente a nivel del
secado, permite situar en el exterior del recinto todos los órganos
de arrastre y, por lo tanto, protegerlos de un entorno caliente y
húmedo que es agresivo.
Se observa que es especialmente ventajoso
acoplar por lo menos un tambor de hidratación a por lo menos un
tambor de secado. Especialmente, se emplearán en este caso dos o
tres tambores de secado, preferiblemente el primero (y el segundo)
con una o dos secciones de secado distintas, y el último
preferiblemente con recuperación de calor. En el presente caso, se
puede emplear asimismo un secado de tipo indirecto.
De manera incidente, el tambor es asimismo útil
para proceder a una manipulación de la placa en condiciones
suaves.
La figura 10 representa un tambor utilizado para
un volteo de la placa, siempre en condiciones suaves, evitando así
el flipper de volteo tradicionalmente empleado. El volteo puede
aplicarse a todas las placas, y puede alternarse; una placa puede
extraerse justo bajo la horizontal y otra alrededor de 180º
después, siempre bajo la horizontal. Por lo tanto, se puede
conseguir un volteo alterno de las placas, lo que puede ser de
utilidad para acondicionar placas con cara crema contra cara
crema.
En el modo de realización representado en la
figura 10, existe una entrada (E) como para la figura 9, y dos
salidas (S1) y (S2). Es posible extraer todas las placas a nivel de
la salida (S1), pero también alternativamente a nivel de (S1) y
(S2), lo que conduce a placas ya alternadas (lo que facilita por
ejemplo la transferencia en seco para el emparejamiento cara
crema/cara crema). Cuando se manipulan las placas en la parte alta
de los tambores, reposan en parte sobre el eje o fuste central.
Cuando se manipulan las placas en la parte baja de los tambores
(especialmente entre las salidas (S1) y (S2)), pueden deslizarse
sobre el recinto o cualquier otra barandilla adecuada, o estar
acompañadas en su movimiento por una cinta cuya velocidad lineal
corresponde a la velocidad de la placa considerada a nivel de la
circunferencia del tambor (las cintas tendrán preferiblemente una
trayectoria según dicha circunferencia).
Con referencia a la figura 11, se describe un
modo de realización en el que se suministran las placas en los
tambores (hidratación, secado, refrigeración, manipulación). Según
este modo de realización, se suministran las placas según el eje de
los tambores, realizándose el sentido de progresión según la misma
línea (a diferencia de los modos de realización anteriores, en los
cuales el suministro se operaba mediante traslación una vez
conducida la placa en el lado de los tambores. Esquemáticamente, la
secuencia es la siguiente. Se realiza la descripción con una placa,
a efectos de comodidad, pero el modo de realización es aplicable a
un tren de placas del mismo modo; la descripción se realiza en
corte, llegando las placas según la dirección perpendicular a la
hoja. En el instante t=0, el tambor se encuentra en posición
inicial; se deposita la placa n sobre un brazo o una rama del
tambor. En t=t1, un mecanismo formado por un conjunto de rodillos
(por ejemplo) se desplaza bajo la placa n (por ejemplo mediante
traslación) -sólo se representa un rodillo en la figura, los demás
quedando en realidad ocultos dado el modo de representación
elegido. En t=t2, dicho mecanismo se eleva, intercalándose los
rodillos entre los brazos o ramas del tambor, lo que tiene por
efecto que la placa n ya no repose sobre los brazos o ramas del
tambor. En t=t3, la placa n+1 procedente según el eje del tambor
sustituye a la placa n empujándola o por medio de rodillos
motorizados, desplazándose las placas n y n+1 sobre los rodillos. En
t=t4, el mecanismo desciende, lo que tiene por efecto que la placa
n+1 repose sobre los brazos o ramas del tambor. En t=t5, el
mecanismo se retracta hacia el lado del tambor, permitiendo al mismo
girar con el ángulo deseado para conducir la placa
n-1 en posición de salida del procedimiento, según
el modo de realización
específico.
específico.
Se puede de este modo (así como según otros
modos de realización) utilizar la totalidad del tambor, es decir
360º, para efectuar las operaciones requeridas (hidratación, secado,
refrigeración, manipulación). Durante la parte de la rotación en la
parte inferior del tambor, las placas pueden sujetarse por ejemplo
mediante retornos a nivel de los brazos o ramas, o ser simplemente
guiadas mediante un encapotado exterior, o ser guiadas sobre una
oruga dispuesta en la parte inferior, acompañando dicha oruga el
movimiento de las placas.
En este modo de realización denominado "a
360º", deben adaptarse los datos indicados anteriormente con
relación al tiempo de permanencia, velocidad de rotación, etc. (por
ejemplo, para un tiempo de permanencia idéntico, la velocidad de
rotación puede dividirse entre dos, en la medida en que se utilizan
efectivamente los 360º del tambor, no únicamente 180º). Asimismo,
para el secado, las zonas 1, 2 y 3 pueden agruparse en un único
tambor, si se desea.
Finalmente, se observa que la invención está
destinada a aplicarse de manera general:
- -
- en el caso de las placas de yeso a cualquier operación de manipulación de placa, incluido el volteo.
- -
- en el caso del secado, a cualquier tipo de objeto plano, especialmente pero no limitativamente, una baldosa de yeso, teja (por ejemplo de cemento o arcilla), etc. u objeto para el cual existe una reacción de un aglutinante hidráulico. En este último caso, "secado" debe entenderse en realidad como cualquier reacción capaz de conducir especialmente a un endurecimiento, como una cocción. No existe necesariamente evacuación de agua, pero puede haber otro tipo de reacción con liberación de otros efluentes gaseosos, o no. Por ejemplo, está orientado al secado en el caso del cemento. Cabe subrayar que, en estos casos de secado, existe siempre el cuidado de tener en la mayoría de los casos por lo menos dos períodos o fases de "secado". En efecto, está reconocido que para el endurecimiento de dichas placas, se utilizan varias etapas, entre las cuales: etapa (1): una etapa de reposo para permitir el inicio de la toma antes de la aplicación de calor; etapa (2): una etapa de calentamiento con una pendiente relativamente suave, hasta la temperatura máxima con posible aporte de humedad; etapa (3): una etapa de descanso, con el fin de asegurar la homogeneidad del calentamiento y de la temperatura de las piezas en la cámara; etapa (4): ventilación con aire caliente y ambiente para deshumidificar la cámara antes de su descarga. La invención permite obtener un perfil específico durante el secado. La invención permite además obtener cámaras llamada "FIFO" (First In, First Out) que sean seguras y no presenten riesgo de interrupción del procedimiento.
La invención afecta asimismo a todas las
combinaciones entre uno o varios tambores de hidratación, siendo
posibles uno o varios tambores de secado (con una o varias secciones
de secado, con o sin recuperador de calor), uno o varios tambores
de refrigeración, uno o varios tambores de manipulación. El número
de tambores y/o el número de secciones no son en ningún caso
limitativos de la presente invención. Por ejemplo, se puede tener un
único tambor de hidratación, o se pueden tener dos o más. Se puede
tener uno (o varios) tambor(es) de hidratación
asocia-
do(s) a uno (o varios) tambor(es) de secado y/o de refrigeración y/o de manipulación; también se pueden tener únicamente tambores de secado; se pueden asimismo asociar estos últimos a tambores de refrigeración y/o de manipulación. Se puede tener un único tambor de secado, o se pueden tener dos, tres o más. Cada tambor puede incluir una única sección de secado, pero también puede incluir dos, tres o más. Cada tambor puede disponer de una calefacción del tipo directo o indirecto. Uno o varios tambores pueden ser del tipo recuperador de calor. Se pueden combinar todos estos tipos (función/constitución) de tambores juntos; se permiten todas las combinaciones. La invención se aplica en particular al caso de la asociación
tambor(es) de hidratación seguido(s) por tambor(es) de secado; como se indica anteriormente, pueden combinarse todos los modos de realización.
do(s) a uno (o varios) tambor(es) de secado y/o de refrigeración y/o de manipulación; también se pueden tener únicamente tambores de secado; se pueden asimismo asociar estos últimos a tambores de refrigeración y/o de manipulación. Se puede tener un único tambor de secado, o se pueden tener dos, tres o más. Cada tambor puede incluir una única sección de secado, pero también puede incluir dos, tres o más. Cada tambor puede disponer de una calefacción del tipo directo o indirecto. Uno o varios tambores pueden ser del tipo recuperador de calor. Se pueden combinar todos estos tipos (función/constitución) de tambores juntos; se permiten todas las combinaciones. La invención se aplica en particular al caso de la asociación
tambor(es) de hidratación seguido(s) por tambor(es) de secado; como se indica anteriormente, pueden combinarse todos los modos de realización.
Por lo tanto, las ventajas aportadas por la
invención son especialmente:
En términos de procedimiento y calidad aportada
a la placa:
- -
- un tiempo de hidratación prácticamente idéntico para todas las placas a la entrada del secador;
- -
- supresión de la diferencia entre placas a la entrada del secador;
- -
- supresión de la calcinación de extremo de placa;
- -
- posibilidad de multiplicar el número de secciones de secado para aproximarse al perfil de secado idóneo;
- -
- posibilidad de integrar una zona de refrigeración en el dispositivo;
- -
- posibilidad de recuperar con facilidad el calor latente de condensación en el último secador;
- -
- flexibilidad de elección de procedimiento de secado (directo, indirecto o ambos combinados) en función del coste de la energía;
- -
- posibilidad de manipular las placas húmedas con plazos más cortos que en las líneas clásicas;
- - ya no hay roturas o deterioro de placas por manipulación rápida o brutal o por choques con los topes.
En términos de inversión:
- -
- reducción del coste de transferencia húmeda y en parte de la transferencia en seco, que están integradas en el equipo;
- -
- reducción del coste de línea de formación, ya que es más corta y/o con una cizalla de un diseño de lo más sencillo;
- -
- secador más sencillo (sin piezas en movimiento), y más pequeño;
- -
- instalación flexible en capacidad, jugando con la longitud, el número de tambores o el número de ramas por tambor; esto permite proceder a ampliaciones de capacidad mediante inversiones reducidas y de rápida instalación;
- -
- reducción de las superficies de terrenos y edificios;
- -
- la adición del dispositivo de recuperación del calor latente de condensación del vapor de agua, aunque menos oneroso que con un secador convencional (prácticamente integrado en el principio).
En términos de mantenimiento:
- -
- reducción de los costes de mantenimiento en las transferencias en estado húmedo y seco;
- -
- reducción de los costes en el secador, ya que el sistema de motorización y arrastre puede estar en el exterior de la parte caliente y húmeda del secador; hay menos piezas en movimiento;
- -
- eliminación del uso del aire comprimido en estos equipos.
En términos de coste de explotación:
- -
- reducción de la energía de secado mediante el sistema de recuperación del calor latente de condensación del vapor de agua;
- -
- reducción del consumo de energía eléctrica (la potencia instalada para la motorización de los arrastres se divide entre 3 a 4);
- -
- reducción del consumo de aire comprimido (en las mesas de transferencia) y el mantenimiento asociado;
- -
- reducción del coste de secado mediante el uso de combustible menos caro, en el caso del secado indirecto;
- -
- mejora de las tasas de uso de los equipos.
En términos de seguridad y condiciones
laborales:
- -
- reducción del ruido, en particular en las 2 transferencias y mediante la supresión de la cascada a la salida del secador. Ausencia de ruido ligado al uso de aire comprimido en las mesas de transferencia;
- -
- seguridad: menos piezas en movimiento rápido, bien en rotación (rodillos) bien en traslación (mesa que asciende y desciende).
Conviene observar que la invención se aplica de
forma genérica a las placas individuales, así como a los trenes de
placas. Los términos formación, cizallamiento, hidratación, secado,
etc., "de la placa" se refieren asimismo, por supuesto, "a
las placas del tren de placas".
Conviene observar asimismo que el término
"placa de yeso" empleado en la invención cubre las placas a
base de yeso y, especialmente pero no limitativamente, las placas
con uno o varios paramentos de papel o cartón (denominadas en inglés
"wall-board",
"plaster-board"), pero también de otros
materiales tales como un mástil de fibra de vidrio (las placas
denominadas "fuego"), las placas de fibras (denominadas en
inglés "fiber-board"), etc. La invención se
aplica preferiblemente a las placas con paramento de cartón
("plaster-board").
Claims (13)
1. Procedimiento de fabricación de placas de
yeso que incluye las siguientes etapas:
- (i)
- formación de las placas;
- (ii)
- endurecimiento mediante hidratación de las placas hasta obtener un producto hidratado con un contenido inferior al 80% en una zona lineal de endurecimiento-hidratación parcial;
- (iii)
- continuación de la hidratación en por lo menos un tambor giratorio, que incluye un eje central a cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de ramas (10a, 10b, 10c, 10d) mediante rotación de las placas manipuladas por las ramas alrededor del eje central (9); y
- (iv)
- secado.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que la hidratación continúa en dicho por lo menos un tambor
hasta la totalidad.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que la hidratación continúa en dicho por lo menos un tambor en
parte, y hasta la totalidad en un segundo tambor.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, que incluye, entre las etapas (ii) y (iii),
una etapa intermedia de cizallamiento.
5. Procedimiento, según la reivindicación 4,
en el que dicha etapa de cizallamiento se realiza según el
principio del hilo.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la hidratación al término de la
etapa (ii) es inferior al 66%.
7. Procedimiento, según la reivindicación 6,
en el que la hidratación al término de la etapa (ii) está incluida
entre el 33 y el 66%, preferiblemente entre el 33 y el 50%.
8. Dispositivo de fabricación de placas de
yeso que incluye una zona lineal de
endurecimiento-hidratación parcial, hasta la
obtención de un producto hidratado con un contenido inferior al 80%,
y por lo menos un tambor giratorio, que incluye un eje central 9 a
cuyo alrededor está dispuesta una pluralidad de ramas (10a, 10b,
10c, 10d), adaptado a la continuación de la hidratación de las
placas.
9. Dispositivo, según la reivindicación 8, en el
que en el tambor cada rama está dividida en una pluralidad de
brazos (11a, 11b, 11c, 11d, 1a), representando la superficie ocupada
por los brazos del 50 al 99% de la superficie de la rama
correspondiente.
10. Dispositivo, según la reivindicación 8 ó
9, en el que el tambor incluye entre 10 y 150 ramas,
preferiblemente entre 40 y 120.
11. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 8 a 10, en el que la zona de
endurecimiento-hidratación y el tambor son según dos
ejes parale-
los.
los.
12. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 8 a 11, en el que la zona de endurecimiento y el
tambor están acoplados por medio de rodillos (8a, 8b y 8c),
interpenetrando dichos rodillos las ramas (10a, 10b, 10c, 10d).
13. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 8 a 12, que incluye un dispositivo de
cizallamiento que incluye un hilo.
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