用于均匀分布浆料的装置的制作方法

本发明涉及一种用于生产干砌墙板的装置。特别地，本发明涉及一种用于均匀分布悬浮液或浆料的分配装置。

例如，基于石膏的干砌墙板通常通过连续生产工艺生产。包括固体和液体组分的浆料首先在混合器中产生，该固体和液体组分基本上是煅烧的石膏、水和添加剂。任选地，该浆料机械地或化学地发泡。然后，在外壳材料上或直接在带上沉积浆料。纸板或无纺布通常用作外壳材料。

如果要生产多层干砌墙板，将多层相同或不同的浆料相互沉积在彼此上。位于板中间的是所谓的芯层，该芯层通常占石膏板总重量的50wt％至90wt％。当使用多个混合器时，芯层从主混合器进料。在材料的凝固期间，通常穿过成型站，所述成型站确保形成清洁的边缘。然后，如此生产的连续带被切成片段。未与煅烧的石膏进行反应的过量(超化学计量)的水在干燥站中排出。

如果干砌墙板具有多层结构，则在生产中必须将多层浆料相互沉积在彼此上。为此，经常通过一个或多个软管在下层上沉积浆料。当浆料撞击下层时，浆料具有一速度，该速度取决于传送软管的横截面和传送压力。为了在单独层片或层之间实现良好的结合，在先前的层完全固化或硬化之前沉积下一层。然而，这具有在沉积下一层时前一层尚不稳定的缺点。其容易损坏，即在浆料沉积的区域内会发生所谓的冲洗效应。位于下面的层的初始均匀沉积的材料在随后进料的区域中被冲走或移位并且在板的其它点积聚，尤其是在板的边缘区域中积聚。因此，层的形成是不均匀的。冲洗效应根据传送压力、传送软管的横截面、出料软管的定位以及浆料相对于位于下面的层的冲击角度可能或多或少地显现冲洗效应。

特别地，在外壳材料上直接沉积薄层的情况下，这些冲洗效应发生。这些层被称为界面层。由于这些层通常具有特殊的功能，例如防火功能或增加的耐水性，这些功能中的薄弱点在材料被冲走的地方产生。因此，最终产品的质量显著降低。

图1示出石膏板的平面图，其已经通过至界面层正上方的三个软管在着色界面层6(阴影表示)上沉积下一石膏层7，所述软管的中间一个软管摆动。在石膏板完成之后纸板已经被去除，以便可以看到界面层。在石膏板的两个纵向边缘处可以看到笔直延伸的区域7并且在板中间可以看到曲折的区域7。这些区域7对应于由于冲洗效应界面层6移位的区域。位于区域7下方的石膏层6与纸板(这里被去除)直接接触。区域7因此标记出其中传送软管已经将第二层的石膏浆料传送至下层之上并且冲走界面层6的区域。

现有技术中已知各种分配器装置旨在抵消这些冲洗效应的发生并促进更均匀的层沉积。原则上，所有方法的目的都是减少传送软管中，特别是主混合器的传送软管中的出料压力。这可以通过降低出料软管中的流速、增加软管直径或出料软管的数量而实现。芯材通常从具有三个，最多四个软管的主混合器排出。然而，单独软管直径不能任意增加，因为否则就不能保证软管的自清洁。如果软管中的流速过度降低，则软管被硬化的石膏堵塞，导致生产停止。

出料软管的数量同样不能任意增加。它受限于混合器的几何形状。

增大软管直径和增加出料软管的数量这两种措施均导致冲洗效应的改善，但是两种措施不能充分地去除冲洗效应。此外，这两种措施导致清洁工作的维护费用增加。

用于改善情况的进一步的单独措施在于，不通过单独的软管的点状方式沉积来自主混合器的石膏出料，而是在板的整个宽度上分布石膏出料。为此，传送软管的出口由圆形改进为锥形或束形。例如，由wo2012/092582a1已知浆料分配器，该浆料分配器包括两条材料供应线，其汇入共同出料室并且经由平坦的矩形开口传送已发泡的材料至运行的带上。由于出料室具有比从混合器至该出料室的供应管线更大的横截面，所以浆料的速度在该区域显著减小。因此，浆料可以以相对较低的速度，优选地以与带或外壳材料移动的相同速度沉积至带或外壳材料上。因此，浆料可以以较慢的流速沉积。

然而，该装置具有缺点，即在该装置中存在带有相应盲区的方向改变，其可导致在这些区域中的材料的凝固，并因此导致混合器和出口之间的阻塞。这些装置在不进行清洁的情况下不能连续运行。此外，主混合器的现有的所有出料软管必须设有相应的出口，并且该装置必须利用非常稀薄的浆料实现操作。然而，稀薄的浆料通常是不期望的，因为与煅烧的石膏相结合所不需要的水必须通过从成品板干燥而再次被去除。这是耗能的并且因此是昂贵的。

因此，本发明潜在的问题是提供一种用于分配来自混合装置的浆料的浆料分配装置，所述浆料分配装置一方面确保均匀强度的浆料沉积垂直于传送方向并且另一方面尽可能地降低冲走已经存在的层，特别是浆料层。本发明的进一步的问题在于提供一种浆料分配装置，所述浆料分配装置需要经历的维护少于现有技术已知的装置并且易于清洁。浆料分配装置在下文中也将简称为“分配装置”。

通过具有权利要求1的特征的浆料分配装置和根据权利要求12的输送线解决该问题。在各个从属权利要求中阐述了本发明的有利延伸的特征。

因此，根据本发明的浆料分配装置被配置为从至少一个混合装置供应浆料，使浆料的速度适应输送带速度，使浆料均匀地分布在期望的宽度上，并且将分配的浆料传送至下层之上。该浆料分配装置主动地运输浆料。任何类型的软管出口都不参与浆料的主动运输，而只是为浆料提供一条可以改变浆料速度的管线。然而，它们对这一速度没有任何主动的影响。

该浆料分配装置被配置为从至少一个混合装置供应浆料。浆料的供应可以，例如，利用一个或多个软管进行，软管在混合装置和分配装置之间产生连接。浆料可以，例如，从混合装置被传送至分配装置上。因此，在软管供料的情况下，浆料可以，例如，从一个或多个软管流出至分配装置上。优选地使用三个或四个出料软管，其直径以最佳方式适应于自清洁效果。由于首先浆料被排出至分配装置上，因此出料速率不是关键数值。因此，与已知系统的情况相比，在选择软管的直径方面具有更大的自由度。

在本发明的范围内，用于浆料的分配装置表示在传送方向上主动运输浆料的装置。它可以，例如，包括辊式输送机或带式装置或两者的组合。浆料通过分配装置的主动运输，与浆料从供应线或相关联的出口直接流至下层之上或待生产的石膏条的最后沉积层上的流出不同。分配装置是设置在来自混合器的浆料供应线和待生产的石膏条上的应用之间的附加装置。

一旦以急速流出方式流出的浆料已经沉降下来，适应于输送装置的速度并均匀分布在所需的宽度上，浆料被传送至下层之上。下层可以，例如，是输送装置，诸如输送带。然而，下层也可以是诸如石膏板纸板(纸板网)或无纺布等的外壳材料。此外，下层可以是其上已经施加了一层或多层石膏的外壳材料。为了简化，下文将提及浆料至下层之上的输送。

在本发明的优选实施方式中，浆料分配装置包括彼此平行设置的至少两个，优选多个辊，它们位于一个共同平面中并围绕其纵向轴线可旋转地安装。辊的平行轴线基本上垂直于浆料的传送方向设置。基本上垂直的布置被理解为是指能够通过旋转辊至下层之上而输送浆料的布置。因此，本发明的优选实施方式使得辊沿传送方向旋转。然而，这对至少单独的辊在相反方向上旋转也可以是有利的。

特别优选地，辊彼此紧密地物理接触，使得在旋转期间圆筒形辊体的侧表面滑过彼此。单独的辊之间的间距优选地小于0.02毫米，特别优选地，间距覆盖0.01毫米至0.005毫米的范围。

辊彼此尽可能靠近的布置具有两个有利的效果。一方面，几乎无间隙的布置防止浆料流出或向下滴落。另一方面，紧密的布置导致辊的自清洁，结果是有效地防止或至少大大降低了浆料在辊上的粘附和沉积。

根据本发明的可选实施方式，辊也可以被间隔地设置。然后根据浆料的粘度和至分配装置上的输送速度来确定单独的辊之间的最大间距。浆料的粘度越高，和/或输送速度越大，可以选择的间距越大，浆料不会穿过该装置滴落。

根据本发明的特别优选的实施方式，辊具有均匀的直径。尺寸和形状相同的辊可以比单独的特殊的辊更经济地生产。

如果辊彼此直接接触地设置，则辊具有尽可能完美的同心运行特性，对于防止浆料流出的分配装置的耐久性和良好的密封性是必要的。完美的同心运行特性也导致辊磨损程度较低，因为由于它们的粗糙表面，辊不会相互损伤。特别优选地，辊的同心度公差小于0.01毫米，特别地小于0.005毫米。

除了用于输送的前述辊之外，优选的实施方式包括在传送方向上的至少一个最后的辊(出料辊)。出料辊可以具有比其他辊更小的直径。特别优选地，该辊相对于传送方向反向旋转。

该最后的辊优选地设置在其它辊的平面之下。最后的辊可以，例如，利用弹簧预张紧，使得即使当辊上有磨损时，该最后的辊被压靠在辊式输送机的倒数第二个辊上。一方面，将最后的辊压靠在辊式输送机的倒数第二个辊上使得通过对倒数第二个辊的摩擦力的动力传输驱动最后的辊，以使该辊不需要自身的驱动。除此以外，与辊式输送机的其它辊不在一个平面内的出料辊的驱动必须单独地进行。而且，也因此确保了最后的辊的自清洁。

这种布置还具有的优点是，当浆料将跨一个台阶运行至下层之上，并且因此降低了自由下落的高度。因此，浆料以显著降低的冲击撞击下层，从而可以完全避免或至少极大地最小化冲洗效应。该辊的平均直径优选地在5毫米至50毫米之间。

特别优选地，最后的辊具有比其它辊更小的直径。因此，可以实现浆料从辊表面至下层表面上的更小的下落高度，因为辊轴线可以设置在与下层表面相距较小的距离处。

也可以设置有多个出料辊而不是仅一个单一的出料辊，而是这些出料辊通过它们形成例如倾斜的平面的事实来连续地降低浆料的出料高度。

辊式输送机至少与将在输送线上生产的石膏板大致同宽。辊式输送机有利地宽于要生产的石膏板。因此，用于宽度为1200毫米至1250毫米的石膏板的辊式输送机的宽度可以有利地为1200毫米至1500毫米。如果要生产的板较窄，例如，450毫米至900毫米，则任选地可以适当地调整现有的横向屏蔽板，即朝向中间(平行于输送方向)移位。

除了其他因素，辊式输送机在输送方向上的长度取决于生产设备的带速。在带速高达50米/分钟的情况下，典型的辊式输送机的长度优选为至少900毫米。对于具有更高的带速的生产设备，辊式输送机通常必须具有更长的尺寸。辊式输送机的长度优选地在750毫米和1500毫米之间。原则上，分配装置应该具有一个使得浆料以急速流出方式流出以沉降并分布在期望的宽度上的长度。

辊可以通过至少一个可控的驱动器驱动和控制。例如，可以控制转速和因此每单位时间传送至下层的浆料的量。使用一个以上的可控制的驱动器具有不同辊组彼此独立地控制的优点。因此，例如，每隔一个辊可以相反于驱动方向旋转，或者位于辊式输送机的末端的辊组可以比位于辊式输送机起始处的辊组更快地旋转。

在辊之间的节点(gussets)中产生圆柱形回流，所述回流导致浆料在分配装置上的横向分布。这具有的优点是，例如通过一个或多个软管的浆料供应的相对窄的出口区域通过回流和相关联的横向分布被扩宽。同时，浆料在输送方向移动的速度也降低。前后布置的辊越多，这两个效果就越明显。

这些效果在本发明的范围内使用。浆料在浆料分配装置的宽度上的降低的速度和均匀分布使得能够在下层的整个宽度上均匀供应浆料，而无需特别的技术改进，所述浆料供应是稳定的并且就冲洗效应而言产生优异的结果，几乎不发生或根本不发生冲洗效应。如现有技术所述，复杂的出口漏斗技术不是必需的。分配装置可以开放进行运行，从而易于维护工作。自清洁效果使维护工作的频率和连续时间最小化。

浆料分配装置优选地包括处于一个共同平面中的至少三个辊。已经表明，使用10至20个辊对于实现浆料在分配装置上的均匀横向分布是有利的。取决于浆料的粘度和输送装置上的石膏条的速度，可能有利的是使用更多或更少数量的辊。特别优选地，使用14至18个辊，因为具有通常粘度的浆料在这个数量下良好地分布。

直径为10毫米至100毫米的辊在试验中已经被证明成功。直径在30毫米和80毫米之间的辊是优选的。

分配装置也可以由加工带部分地或完全地构成。特别优选地，辊式输送机可以与分配装置中的加工带组合。

使用分配装置中的加工带的优点在于，被供应以来自混合设备的浆料的分配装置的软管的端部可以被放置在运行的带上。与辊式输送机相比，浆料未撞击辊式输送机的第一辊，而是流至加工带上。因此，当浆料沉积在分配装置上时，来自浆料的喷射可以被大大降低。此外，当浆料撞击带时，流出的石膏浆料已经相对显著地延迟。

输送带可以设置有，例如，诸如热塑性聚氨酯或硅树脂的涂层材料。这降低了凝固石膏的附着力，并降低了加工带对维护的敏感性。

除了或作为加工带的涂层的可选方案，相对于辊式输送机的相邻辊，加工带的偏转点处设置有仅一个小的间隙，优选地小于0.01毫米。这种小的间距使得粘附至加工带上的石膏可以从辊式输送机的相邻辊剥离。因此，这里同样，可能以直接的方式实现分配装置的自清洁。自清洁效果在很大程度上与浆料的输送速率无关。

因此，本发明的优选实施方式提供了加工带和辊式输送机的组合，其中，加工带被优选地设置在辊式输送机的上游。

输送带和辊式输送机可以有利地由可单独控制的驱动单元驱动，以便能够独立地控制两个单元。

包括加工带和辊式输送机的组合的分配装置的尺寸可以根据上述辊式输送机确定出尺寸。

如果分配装置仅包括加工带(在分配装置中没有下游辊式输送机)，则可以借助于剥离器(stripper)或刀刃形式的加工带末端将浆料传送至下层之上。

如上所述，根据本发明的浆料分配装置可以有利地用于在连续加工中生产石膏板。

本发明还涉及一种用于生产石膏板的输送线，该输送线包括输送装置、用于混合至少一种浆料的至少一个混合装置和至少一种浆料分配装置。浆料分配装置设置在浆料的供给装置和浆料的输送之间。浆料分配装置被配备为基本上均匀地传送从混合装置供应的浆料至下层之上，其中，下层是输送装置本身或是位于输送装置上的外壳材料，并且优选地被连续进料。此外，浆料分配装置被配备为主动地运输浆料。

为了保持浆料撞击下层时的冲击尽可能小并且因此最小化冲洗效应，浆料的出料高度小于5厘米并且优选地小于4厘米。出料高度应理解为最后的辊的最上点与下层表面之间的高度差。在这种情况下，下层还可以包括已经沉积的层，特别是石膏层。在这种情况下，出料高度表明最后的辊的最上点与最后沉积的层的表面之间的差。原则上，出料高度应选择尽可能小。

根据本发明的一个特别优选的实施方式，用于生产石膏板的输送线包括在输送线中一个接一个地设置的多个浆料分配装置。分配装置可以传送相同或不同构成的浆料至下层之上，使得石膏板的多层结构成为可能。减少的或不存在的冲洗效应的优点恰恰特别地有利于本发明的实施方式。这些层可以彼此沉积而没有问题，没有绝对必要地大量凝固下面的层。利用请求保护的装置，可以以与带移动的速度相同的速度馈送浆料。因此，浆料在传送方向上的相对速度近似等于零(在技术上可能的范围内)。

分配装置可以是相同类或不同类。例如，第一分配装置可以仅包括辊式输送机，而其他分配装置是加工带和辊式输送机的组合。其他组合当然也是可能的。

用于生产石膏板的所述浆料分配装置有利地用于连续的加工。

下面借助附图更详细地解释本发明。相同或相似的特征设有相同的参考标号。

在附图中：

图1：示出用现有技术的装置生产的已经从其中去除纸板的石膏板的平面图

图2：示出用根据本发明的浆料分配装置生产的已经从其中去除纸板的石膏板的平面图

图3：示出输送线的细节的示意图

图4：示出辊式输送机的平面图

图5a：示出具有输送带的分配装置的带设备的平面图

图5b：示出图5a的带设备的横截面图

图6a：示出包括加工带和辊式输送机的组合的分配装置的平面图

图6b：示出图6的分配装置的侧视图。

图2示出用根据本发明的浆料分配装置生产的石膏板的平面图。已经去除了表面纸板，从而可以看到直接沉积至纸板上的着色界面层6(阴影)。与用根据现有技术(图1)的装置生产的石膏板相比，在这里看不到冲洗效应。着色的界面层在整个板表面上均匀地存在。

图3示意性地示出根据本发明的输送线1的细节。经由偏转辊(未示出)将其上有石膏糊或浆料沉积的可见侧纸板2传送至输送带(未示出)上。可见侧纸板2首先涂覆有界面层6。为此，浆料12从界面层混合器10被输送至可见侧纸板2上并通过辊4在纸板的宽度上分布，并平滑至期望的高度。

与此同时，后侧纸板4借助辊16涂覆有来自界面层混合器10的相同或相似的浆料12。

在芯层混合器18中生产用于石膏板的芯层21的浆料20并且浆料经由传送软管19被传送至浆料分配装置22上。在本实例中，浆料分配装置22是辊式输送机222。辊式输送机222包括相同尺寸的多个辊224和在辊式输送机222末端处的具有更小直径的出料辊226。辊式输送机222的相等尺寸的多个辊224设置在一个平面中，并且在该实例中具有约60毫米的直径，而出料辊226的直径约为25毫米。这里的辊彼此的平均间距为0.008毫米。辊由两个独立控制的驱动单元(未示出)驱动，并且可以按不同的方向旋转。

本发明的分配装置的宽度为1300毫米，因此适用于生产最大宽度为1250毫米的石膏板。可以通过移位边缘板(未示出)来生产更窄的石膏板，这限制了分配装置22上的石膏浆料20的传播宽度。

沉积在辊式输送机222上的浆料20首先通过在多个辊224上的主动运输来延迟，然后通过在单独的多个辊224之间的节点(gussets)中发生的回流在宽度上分布。此外，浆料20的输送速度适应于可见面纸板(即输送带设备)的输送速度，使得当浆料20被传送至涂覆有界面层6的下层(这里是可见侧纸板)之上时，浆料20在输送方向(箭头)上具有与下层基本上相同的速度。

在辊式输送机222的末端，浆料20经由更向下设置的出料辊226逐步地传送至下层6上。出料辊226的最上点设置在下层(这里是界面层6)的表面之上约3厘米处，使得从辊式输送机222至下层6上的浆料20的下落高度只有非常小。因此，当撞击界面层6的表面时，浆料的冲击也非常小，并且在这种情况下不会触发界面层6的冲洗效应。

在浆料20的芯层21已经被沉积或传送至可见侧纸板2的界面层6上之后，具有界面层8的后侧纸板4被施加至芯层21上。然后允许石膏板条凝固并被分割成所需的板尺寸(未示出)。然后干燥板，从而从石膏板中除去多余的水分。

图4在平面图中又一次示出辊式输送机222。

根据可选的实施方式(未示出)，还可以存在多个出料辊226。例如，可以设置四个出料辊226。然后，多个出料辊226可以有利地设置在倾斜平面中，其连续地减小辊式输送机226和下层6的表面之间的出料高度，使得最终仅产生非常小的，即小于3厘米的特定出料高度。

图5a和5b在平面图和截面图中示出本发明的实施方式，其中，分配装置22是加工带230，更准确地说是刀刃带。芯层18的浆料20经由位于加工带230上的传送软管19传送至带上。浆料20可以，例如，通过辊(未示出)被主动地分布在加工带230的整个宽度上。如果浆料20的粘度足够低，则也可以通过简单地流过带的整个宽度来分配浆料。可以任选地设置振动器，该振动器有助于流动。加工带230将从传送软管排出的浆料20的速度降低至具有可见侧纸板2的输送带运行的速度，使得输送方向上的速度基本上不再有任何差异。浆料20至下层6的出料高度小于3厘米。可以通过以一定角度，例如，在40°至50°之间，放置的剥离器(stripper)或经由刀刃本身进行浆料20至下层之上的出料。

可以通过设置在后挠度辊之后的(沿输送方向)具有较小直径(20毫米至45毫米直径)的反向旋转辊，即，位于刀刃下方，来清洁加工带，摆脱粘附的石膏残留物(未示出)。

包括加工带230和辊式输送机222的组合的分配装置22在图6a和6b中示出。在这种情况下，浆料20首先被传送至加工带230上，在那里浆料被延迟并且进行宽度上的浆料的初步分配。在转移至辊式输送机222上之后，如关于图3的文字所述进行该过程。

加工带230以这样的方式设置，使得当加工带绕着后挠度辊(沿输送方向)环形运动时，加工带与辊式输送机222的第一辊直接相邻地运行。加工带230与辊式输送机222的第一辊之间的间隙优选地小于0.01毫米，使得带和第一辊彼此相互清洁，摆脱粘附的石膏残留物。

加工带230和辊式输送机222可以被设置在一个平面中并且彼此无缝邻接。然而，也可以将加工带230部分重叠地设置在辊式输送机222之上。然后，加工带230可以有利地形成倾斜平面。在这种情况下，浆料20不被转移至辊式输送机222的第一辊上，而是大体上沉积在辊式输送机222的前部。

图6b示出本发明的实施方式的侧视图，其中，加工带230和辊式输送机222设置在一个平面中。

参考标号列表

1根据本发明的输送线

2可见侧纸板

4后侧纸板

6下界面层(下层)

7具有可见的冲洗效应的区域

8上界面层

10界面层混合器

12用于界面层的浆料

14辊

16辊

18芯层混合器

19传送软管

20用于芯层的浆料

21芯层

22浆料分配装置

222辊式输送机

224辊式输送机的辊

226辊式输送机的出料辊

230加工带