PL193129B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania płyty z materiału cementującego - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania plyty z materialu cementujace- go, w którym formuje sie material cementujacy w postaci maty, kompresuje sie mate, znamienny tym, ze przyklada sie cisnienie do maty wtrakcie twardnienia materialu ce- mentujacego i kompresuje sie mate w kierunku pionowym w celu usuniecia z niej powietrza, wraz z ograniczeniem poziomego rozlewania sie maty. 8. Urzadzenie do produkcji plyty z materialu cementu- jacego zawierajace przenosnik do transportowania materia- lu przez stacje obrabiajace zawierajace stacje formowania do nakladania materialu cementujacego na przenosnik by utworzyc mate, stacje odgazowujaca do skompresowania maty i wycisniecia z niej powietrza, oraz stacje prasowania do przylozenia cisnienia do maty w trakcie twardnienia materialu cementujacego, znamienne tym, ze stacja odga- zowujaca (8) zawiera bariere (23, 27, 30, 31, 60, 50, 40, 41) ograniczajaca rozlewanie sie maty w kierunku prosto- padlym do kierunku sciskania maty w trakcie kompresji. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania płyty z materiału cementującego. Wynalazek ten jest szczególnie użyteczny przy produkcji płyt gipsowo-włóknistych.

Płyta ze scementowanych włókien wykonywana jest poprzez mieszanie określonej wcześniej ilości materiału włóknistego (na przykład włókien celulozy lub wiórków drewnianych), wody i suchego materiału cementującego (na przykład suchego gipsu kalcynowanego), formowanie mieszaniny w formę maty oraz ściskanie tej maty, a następnie pozwalanie na stężenie materiału cementującego i utworzenie płyty ze spojonych włókien i materiału cementującego. Materiałem włóknistym mogą być włókna wzmacniające. W celu przyspieszenia procesu wiązania lub poprawienia właściwości płyty, do mieszaniny mogą być dodawane domieszki. Ilość i rodzaj domieszki zależy od wymaganych właściwości produktu końcowego.

Trzywarstwowa płyta ze scementowanych włókien zawierająca mieszaninę włókien, wody, materiału cementującego, lekkiego kruszywa takiego jak perlit i każdej pożądanej domieszki może być wykonana z wykorzystaniem procesu opisanego w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym nr WO93/01932 na rzecz Carl Schenk, dotyczącego sposobu wytwarzania płyty gipsowo-włóknistej.

Nieskompresowana mata zawierająca mieszaninę włókien, wody, materiału cementującego i każdej pożądanej domieszki formowana jest poprzez nalewanie odmierzonych ilości mieszaniny na poruszającą się taśmę przenośnika. Mieszanina nakładana jest na taśmę tworząc trzywarstwową matę o znacznej wysokości. Mieszanina tworząca tę nieskompresowaną matę zawiera około 7-80% powietrza w objętości. Znane jest to jako etap formowania.

Spoziomowana warstwa mieszaniny przechodzi następnie do ciągłej prasy walcowej posiadającej trzy główne sekcje: kompresor lub prasa wstępna (znana również jako prasa odgazowująca), prasa główna oraz sekcja kalibratora. Przesuwająca się taśma przenośnika transportuje wyrównaną mieszaninę przez sekcje prasy i związane z nimi operacje ściskania.

Prasa wstępna ściska matę w celu usunięcia powietrza zawartego w mieszaninie oraz celem zredukowania wysokości maty w przygotowaniu do wejścia do głównej prasy. Prasa wstępna składa się typowo z górnej taśmy, która stopniowo zbiega się zmatą unoszoną przez przesuwający się przenośnik. Jedna lub obydwie taśmy prasy wstępnej są przepuszczalne tak, żeby umożliwić ucieczkę wyciskanemu z maty powietrzu. W miarę jak mata wsuwana jest do prasy wstępnej, górna taśma wchodzi w kontakt z wierzchem maty. Prasa wstępna redukuje typowo wysokość maty o około 70% (na przykład dla końcowej grubości płyty 10 mm, z około 70 mm do około 15-20 mm). Mata opuszczająca prasę wstępną posiada około 120%-150% wymaganej grubości końcowej płyty. Większość gipsu na wyjściu prasy wstępnej nie rozpoczęła jeszcze twardnienia, a zagęszczona mieszanina na wyjściu prasy wstępnej jest półsuchą kruchą matą. Po opuszczeniu prasy wstępnej zagęszczona mata spryskiwana jest wodą w ilości wystarczającej do zakończenia hydratacji suchego gipsu kalcynowanego.

Prasa główna poddaje matę wysokiemu ciśnieniu i ściska ją do grubości płyty końcowej. Prasa główna zawiera zazwyczaj ramę podtrzymującą dwa ciągłe przenośniki taśmowe, jeden biegnący powyżej, a drugi poniżej maty. Te przenośniki taśmowe podtrzymywane są przez blisko rozmieszczone wałki, które pozwalają przenośnikom wywierać znaczącą siłę ściskającą na matę. Na wyjściu głównej prasy gips jest już częściowo związany.

Sekcja kalibratora jest bardzo podobna do prasy głównej i również może wywierać znaczące ciśnienie na matę. Kalibrator zaprojektowany jest w celu utrzymywania maty na określonym poziomie, aż do momentu, gdy mata ulegnie stwardnieniu na wyjściu kalibratora. Ostateczne stwardnienie gipsu następuje w sekcji kalibratora lub prasie kalibracji tak, że mata opuszczająca kalibrator jest utwardzoną płytą. W pewnych warunkach płyta opuszczająca prasę kalibracji może nie być ostatecznie utwardzona. Hydratacja maty może nie ulec zakończeniu na wyjściu prasy kalibracji, zatem po opuszczeniu przez płytę prasy kalibracji może nastąpić dalszy, niewielki etap twardnienia.

W typowej instalacji do produkcji płyt gipsowo-włóknistych o rodzaju opisanym powyżej oraz w zgłoszeniu WO 9301932, ściśnięta utwardzona płyta jest przed wysuszeniem okrawana i cięta.

Krawędzie nie okrojonej płyty opuszczającej prasę kalibracji są miękkie ze względu na lateralne roztłoczenie mieszaniny maty, gdy jest ona nakładana i ściskana. Te miękkie krawędzie boczne ściśniętej płyty nie nadają się do włączenia do końcowej wyprodukowanej płyty ponieważ redukują wytrzymałość płyty i mogłyby, gdyby zostały pozostawione na gotowym produkcie, skutkować w niejednorodności płyty. Z tego względu, miękkie krawędzie muszą zostać usunięte. Dokonuje się tego poprzez okrojenie płyty nożem wodnym. Dostrzeżono, że dla instalacji do produkcji płyt gipsowoPL 193 129 B1

-włóknistych rodzaju opisanego powyżej i wytwarzania ściśniętych mat posiadających szerokość około 2600 mm, obcięciu ulec musi pomiędzy 100, a 200 mm z każdej bocznej krawędzi. Oznacza to, że pomiędzy około 8%, a 16% skompresowanego materiału musi zostać albo usunięte, albo wtórnie wykorzystane, w obydwu przypadkach wiążąc się ze znaczącymi stratami energii. Kolejną wadą tej straty jest to, że szerokość płyty, która może być wyprodukowana przez daną instalację musi być znacząco mniejsza niż szerokość taśm instalacji. W niektórych przypadkach maksymalna możliwa szerokość płyty wynosi o około 400 mm mniej niż szerokość taśm instalacji.

Istnieje kolejny problem związany z wytwarzaniem warstwowych płyt ze scementowanych (na przykład gipsem) włókien zbudowanych z warstw o różnych mieszaninach.

Płyta gipsowo-włóknista może być wytwarzana w trzech warstwach, mocnych warstwach górnej i dolnej powierzchni oraz mniej wytrzymałej i o mniejszej gęstości warstwie środkowej lub rdzeniowej. Struktura warstwowa jest korzystna ponieważ pozwala ona zredukować wagę końcowej płyty bez poświęcenia wytrzymałości krytycznych obszarów, to jest powierzchni. Mniej wytrzymała i mniej gęsta warstwa rdzeniowa wytwarzana jest zazwyczaj z wykorzystaniem mieszaniny gipsowej zawierającej lekkie kruszywo takie jak perlit, wermikulit lub podobny wypełniacz. Warstwa rdzeniowa posiada zazwyczaj niższą zawartość włókien niż warstwy powierzchniowe.

Warstwowa płyta włóknista wytwarzana jest w instalacji, która zawiera środki służące utrzymaniu mieszanin gipsowych warstw powierzchniowych i środkowej. Warstwa mieszaniny powierzchniowej nakładana jest na przesuwający się przenośnik, na tę pierwszą warstwę powierzchniową nakładana jest warstwa mieszaniny rdzeniowej, a następnie na warstwę rdzeniową o niskiej gęstości nakładana jest górna warstwa mieszaniny powierzchniowej.

Taka warstwowa mata jest następnie ściskana, okrawana, cięta i suszona, jak zostało to opisane powyżej.

Boczne roztłaczanie maty w produkcji warstwowej płyty ze scementowanych włókien w momencie przechodzenia przez prasę wstępną i prasę główną powoduje pewien problem, dodatkowy w stosunku do tych omówionych powyżej. To boczne roztłaczanie mieszanin i przywieranie warstw powierzchniowych do taśm prasy sprawia, że słaba warstwa rdzeniowa o małej gęstości spływa na spód maty na jej krawędziach. Taki efekt roztłaczania daje w efekcie płytę o słabych częściach krawędziowych rozciągających się na znaczną odległość w obszarze ukończonej płyty, jak zilustrowano to na fig. 3(a) do 3(f). Obecność materiału o niskiej gęstości i małej wytrzymałości na powierzchni w ukończonej płycie poważnie wpływa na wytrzymałość płyty. Boczne krawędzie płyty muszą być z tego względu wystarczająco daleko okrojone, ażeby wszystkie części powierzchni płyty, na które rozciągnęła się mieszanina o niskiej gęstości oraz wszystkie części płyty, z których została wyciśnięta mieszanina o niskiej gęstości, zostały odrzucone.

Sposób wytwarzania płyty z materiału cementującego, w którym formuje się materiał cementujący w postaci maty, kompresuje się matę, charakteryzuje się tym, że przykłada się ciśnienie do maty w trakcie twardnienia materiału cementującego i kompresuje się matę w kierunku pionowym w celu usunięcia z niej powietrza, wraz z ograniczeniem poziomego rozlewania się maty.

Korzystnie miesza się materiał cementujący z materiałem włóknistym przed uformowaniem maty.

Korzystnie materiałem cementującym jest suchy gips kalcynowany oraz miesza się go ze zwilżonymi włóknami papieru.

Korzystnie wysokość maty po skompresowaniu jest mniejsza niż 50% jej wysokości przed skompresowaniem.

Korzystnie wysokość maty po skompresowaniu mieści się pomiędzy 25%, a 30% jej wysokości przed skompresowaniem.

Korzystnie wysokość maty po skompresowaniu wynosi około 30% jej wysokości przed skompresowaniem.

Koniecznie ogranicza się rozpływanie boczne za pomocą sprężyście kompresowalnej bariery.

Urządzenie do produkcji płyty z materiału cementującego zawierające przenośnik do transportowania materiału przez stacje obrabiające zawierające stację formowania do nakładania materiału cementującego na przenośnik by utworzyć matę, stację odgazowującą do skompresowania maty i wyciśnięcia z niej powietrza, oraz stację prasowania do przyłożenia ciśnienia do maty w trakcie twardnienia materiału cementującego, charakteryzuje się tym, że stacja odgazowująca zawiera barierę ograniczającą rozlewanie się maty w kierunku prostopadłym do kierunku ściskania maty w trakcie kompresji.

Korzystnie przenośnik i bariera poruszają się z tą samą prędkością.

PL 193 129 B1

Urządzenie ponadto zawiera stację mieszającą do mieszania materiału cementującego z materiałem włóknistym zanim materiał cementujący zostanie nałożony na przenośnik.

Korzystnie bariera jest sprężyście kompresowalna.

Korzystnie bariera jest wydrążoną, sprężyście kompresowalną rurą.

Rura posiada kołowy przekrój poprzeczny. Rura posiada trójkątny przekrój poprzeczny.

Korzystnie rura posiada płaską powierzchnię pionową ograniczającą rozpływanie się maty podczas kompresji.

Rura posiada wypukłą powierzchnię pionową do współpracy z walcem prowadzącym o wklęsłej odpowiedniej powierzchni.

Bariera tworzona jest przez pojedyncze, ciągłe sprężyste bloczki mogące przesuwać się względem siebie.

Ciągłe bloczki posiadają ciągłe pochyłe powierzchnie.

Bariery zawierają dwa bloczki, pierwszy bloczek o kształcie kanału i drugi bloczek posiadający profil pasujący do kanału pierwszego bloczka.

Korzystnie bariera zawiera dwa bloczki, każdy o innej sztywności.

Bariera zawiera górny i dolny bloczek, z których jeden jest częścią ciągłej taśmy, która przesuwa się wokół ścieżki w płaszczyźnie poziomej, a drugi bloczek jest częścią taśmy, która porusza się wokół ścieżki w płaszczyźnie pionowej, przy czym te dwie ścieżki biegną przez stację odgazowującą równolegle względem siebie.

Rozwiązanie umożliwia zredukowanie strat związanych z instalacją do wytwarzania płyt ze scementowanych włókien, w której umieszczony materiał cementujący jest silnie ściskany lub zagęszczany przed rozpoczęciem procesu twardnienia.

Wynalazek umożliwia znaczące zredukowanie strat związanych ze znaną instalacją typu opisanego powyżej oraz w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym nr WO93/01932, bez osłabienia wytrzymałości ukończonej płyty.

Proponuje się, ażeby problemy związane z krawędziami płyty zostały ograniczone dzięki zastosowaniu przymocowanej bariery bocznej ograniczającej roztłaczanie mieszaniny w stacji formowania, zanim mieszanina zostanie umieszczona w prasie. Jednakże, bariery takie tylko częściowo rozwiązują problem związany z krawędziami.

Dzięki wynalazkowi proporcjonalnie znacząca część bocznego roztłaczania następuje w prasie wstępnej. Wcześniej nie wskazywano na fakt, że chociaż mata opuszczająca prasę wstępną nie uległa stwardnieniu, następujące kolejno oddziaływanie wyższego ciśnienia ściskającego w prasie głównej i prasie kalibratora nie powoduje dalszego znaczącego roztłoczenia bocznych krawędzi maty. Niniejszy wynalazek powstał w wyniku dostrzeżenia, że krytyczne i główne źródło bocznego roztłaczania maty występuje w prasie wstępnej, nawet pomimo tego, że mata opuszczająca prasę wstępną nie uległa stwardnieniu i ma jeszcze przed sobą przejście etapów obróbki, w których przed stężeniem przykładane są do niej znaczne ciśnienia.

Znaczące udoskonalenie we właściwościach prasy i płyty może zostać osiągnięte dzięki zastosowaniu w prasie wstępnej bariery bocznej.

Chociaż wcześniej proponowano zastosowanie bocznych barier, aż do obróbki w prasie wstępnej, to jednak wcześniejsze systemy nie rozwiązywały skutecznie problemu bocznego roztłaczania, ponieważ większość z tych problemów pojawia się podczas ściskania maty w prasie wstępnej. Wynalazcy są pierwszymi, którzy zwracają na to uwagę. Wskutek tego płyta ze scementowanych włókien wytwarzana w procesie typu opisanego powyżej, zawierającym prasowanie i znaczącą redukcję wysokości maty podczas prasowania oraz, w której występuje boczna bariera tylko w sekcji formowania, będzie posiadała znaczne obszary miękkich krawędzi.

Dzięki wynalazkowi problem miękkich krawędzi może być znacząco zredukowany poprzez ograniczenie możliwości ruchu bocznego (to jest roztłaczania) maty w sekcji odgazowującej lub prasie wstępnej.

Znane systemy posiadające stałe bariery boczne w stopniu formowania są również wysoko nieskuteczne z tego względu, że mieszanina zawierająca materiał cementujący ma tendencję do przyklejania się do bariery i na barierze nawarstwia się nieruchomy materiał.

Dzięki powstrzymaniu bocznego roztłaczania w prasie wstępnej osiąga się bardzo znaczące udoskonalenia. Mata opuszczająca prasę wstępną, pomimo tego, że nie uległa jeszcze stwardnieniu, jest zagęszczona w stopniu wystarczającym do tego, aby boczne roztłaczanie w sekcji prasy głównej bez barier bocznych było mniej istotne niż to, które następuje w sekcji prasy wstępnej bez barier

PL 193 129 B1 bocznych, nawet pomimo tego, że prasa główna oddziałuje na matę z większym ciśnieniem i przez dłuższy czas.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym pos I ilustruje sposób i odpowiadającą mu instalację służącą produkcji warstwowej scementowanej tektury budowlanej, pos II przedstawia przekrój poprzeczny warstwowej maty gipsowo-włóknistej na taśmie formującej z pos I, pos III(a) do III(g) przedstawiają przekroje poprzeczne w różnych punktach procesu wytwarzania połowy warstwowej maty gipsowo-włóknistej wytwarzanej według znanego sposobu z użyciem sposobu i instalacji z pos I, fig. 1(a) do 1(f) przedstawiają przekroje poprzeczne połowy warstwowej maty gipsowo-włóknistej wytworzonej zgodnie z przykładem wykonania niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia przykład wykonania bocznej bariery prasy wstępnej, fig. 3 przedstawia napęd i/lub system prowadnikowy bariery z fig. 2, fig. 4(a) do 4(b) oraz fig. 5(a) i 5(d) są alternatywnymi konstrukcjami bocznej bariery prasy wstępnej, fig. 6 przedstawia jeszcze inną alternatywną barierę prasy wstępnej, fig. 7(a) do 7(c) przedstawiają ściskanie bariery z fig. 6, gdy przechodzi ona przez prasę wstępną, fig. 8 przedstawia alternatywną barierę prasy wstępnej, fig. 9 przedstawia barierę z fig. 8, gdy jest ona ściśnięta, fig. 10 i 11 przedstawiają dalsze alternatywne boczne bariery prasy wstępnej, fig. 12 przedstawia możliwy mechanizm prowadzący dla barier bocznych z fig. 5 do 8.

Opisane przykłady wykonania i odpowiadające im rysunki mają jedynie ilustracyjne przeznaczenie i można bez trudu wykazać, że możliwe są dalsze przykłady wykonania wynalazku. W szczególności, wszystkie opisane przykłady wykonania dotyczą wytwarzania trzywarstwowej płyty gipsowej o grubości około 10 mm. Wskazuje się na to, że wynalazek ten może być stosowany do innych konfiguracji płyty i innych grubości.

W następujących przykładach, warstwowa płyta gipsowo-włóknista wytwarzana jest poprzez nakładanie trzech warstw przez trzy niezależne głowice mieszające 4, 5, 6 na taśmę formującą 7, następujące po tym ściśnięcie w celu usunięcia powietrza z maty (typowa redukcja około 70%) w prasie odgazowującej 8 stanowiącej prasę wstępną tworzonej przez górną taśmę nakrywającą 9, która zbiega się w kierunku taśmy formującej 7 oraz redukcję do ostatecznej grubości płyty w prasie głównej 10 i prasie kalibracji 20 tworzonych przez górną taśmę przykrywającą 21 oraz taśmę formującą 7. Metoda i instalacja opisywanych przykładów wykonania są modyfikacjami znanej instalacji opisanej w zgłoszeniu WO 93/01932 i dlatego czyni się tutaj odwołanie do tej publikacji, jeżeli chodzi o szczegóły instalacji i metody, które nie są zamieszczone w następującym dalej opisie. W procesie ukazanym na pos Ina pierwszej taśmie wstępnie formującej (nie pokazanej) nakładane są mokre włókna papieru makulaturowego, za którymi następuje warstwa zaprawy półwodzianowej lub inaczej gipsu wraz z dodatkami. Taśma przenosi materiał do głowicy mieszającej 4, która osadza powstałą mieszaninę na głównej taśmie formującej 7. Następnie, na mieszaninę natryskiwana jest woda. Woda ta zapoczątkowuje hydratację gipsu w dolnej warstwie powierzchniowej. Do mieszarki dostarczane są zmoczone kruszywo (którym może być perlit lub podobny lekki materiał) oraz włókna na mieszaninę rdzeniową, skąd mieszanina rdzeniowa nakładana jest na drugą taśmę wstępnie formującą (nie pokazaną), przechodzi przez głowicę mieszającą 5, aby zostać nałożoną na wierzch warstw jako dolną warstwę powierzchniową 1 na głównej taśmie formującej 7. W tym samym czasie włókna i zaprawa przeznaczone na górną warstwę powierzchniową 3 dostarczane są na trzecią taśmę wstępnie formującą (nie pokazaną), mieszane są w głowicy mieszającej 6 oraz nakładane na wierzch warstwy rdzeniowej 2 na głównej taśmie formującej 7. Te warstwy mieszaniny gipsowej tworzą matę. Mata ta przechodzi do prasy wstępnej lub inaczej prasy odgazowującej 8, która zagęszcza matę do ułamka jej pierwotnej wysokości, w tych szczególnych przykładach wykonania wynalazku, które zostaną opisane w niniejszym dokumencie do około 30% jej pierwotnej wysokości. Ta wstępna lub inaczej odgazowująca prasa usuwa większość nadmiarowego powietrza z maty.

Zagęszczona mata jest następnie transportowana taśmą przez stację zraszania, gdzie na zagęszczoną matę natryskiwana jest woda w ilości wystarczającej do hydratacji całego gipsu w macie, a następnie kolejno przez prasę główną 10 i prasę kalibracji 20.

Mogą one oddziaływać znacznymi ciśnieniami i ubić matę o dalsze 10% do 20% lub podobną wartość. W korzystnym przykładzie wykonania, przy wytwarzaniu finalnej płyty o grubości 10,2 mm (±0,2 mm), mata posiada grubość około 70 mm przy wejściu do prasy wstępnej będącej prasą odgazowującą 8, około 20 mm po wyjściu z prasy wstępnej oraz 10,2 mm na wyjściu prasy kalibracji 20.

Podczas przechodzenia przez prasę główną i prasę kalibracji, półwodzian gipsu ulega hydratacji i twardnieje (do dwuwodzianu gipsu) w celu utworzenia struktury, w której warstwa rdzeniowa 2 iobie warstwy powierzchniowe 1, 3 oraz włókna w nich zawarte zostaną zespolone wzajemnie dzięki

PL 193 129 B1 przenikającemu wzrostowi krystalicznemu dwuwodzianu gipsu. Włókna papieru wzmacniają płytę. W celu wpływania na różne właściwości płyty, mogą zostać użyte włókna z alternatywnych materiałów. Przykładowo, w celu poprawienia zdolności do absorpcji udarów gotowej płyty, użyte mogą zostać włókna polimerowe.

Jak pokazano na pos II i III i dyskutowano to powyżej, znana instalacja do produkcji płyt gipsowo-włóknistych o typie pokazanym na pos I, ale nie zawierająca niniejszego wynalazku i wykonująca kolejne nakładanie mieszanin powierzchni dolnej, rdzenia i powierzchni górnej wytwarza nie zagęszczoną warstwową matę 2 posiadającą przekrój poprzeczny jak pokazano na posIIi IIIc.

Ta nie zagęszczona mata przechodzi następnie do prasy odgazowującej 8 stanowiącej prasę wstępną. Ciśnienie przykładane w prasie wstępnej oraz tendencja do przywierania górnych i dolnych powierzchni maty do taśm 7, 9, z którymi są one w kontakcie, prowadzą do dalszego bocznego lub poprzecznego rozlania maty (pos III(d) i (e)) oraz warstwy rdzeniowej względem powierzchni dolnej i/lub górnej (pos III(e)). Obecność materiału warstwy rdzeniowej zawierającej kruszywo takie jak perlit na powierzchni płyty spowodowałoby znaczące osłabienie płyty i z tego względu niezbędne jest okrojenie krawędzi 22 płyty, jak pokazano to na pos III(g) tak, aby wytworzyć wystarczająco wytrzymałą płytę posiadającą jednorodną strukturę na całej jej szerokości.

Po faktycznym stwardnieniu gipsu mata opuszcza prasę kalibracji 20 i jest okrawana w celu usunięcia niejednorodnych części płyty w celu uzyskania jednorodnej struktury, która jest następnie suszona.

W przykładzie wynalazku pokazanym na fig. 1(a) do 1(f), 2, 3 oraz 4, wzdłuż taśm prasy wstępnej biegną pionowe krawędzie lub taśmy boczne 23 i tworzą barierę dla bocznego rozpływania się maty podczas jej zagęszczania w prasie wstępnej. Pionowe krawędzie lub taśmy boczne 23 przesuwają się z taką samą prędkością co przenośnik lub taśma formująca 7 oraz mata 8. Jak zilustrowano na fig. 1(a) do 1(b) (bez zachowania skali), obecność bariery bocznej w prasie wstępnej znacząco redukuje lub eliminuje ilość ukończonej płyty, która musi zostać okrojona w celu zapewnienia jednorodnej płyty o twardych krawędziach. Tak samo dobrze jak w przypadku redukcji strat, umożliwia to wytwarzanie szerszych płyt w instalacji o danych szerokościach taśm i pras.

Jak pokazano na fig. 3, krawędzie lub taśmy boczne 23 prowadzone są wokół walców 24, które tworzą horyzontalną ścieżkę 25 wraz z sekcją 26 biegnącą równolegle do głównej taśmy formującej 7 i tworzącą barierę boczną dla rozpływania się maty w prasie wstępnej lub odgazowującej. Bariery prasy wstępnej niniejszego wynalazku mogą być składane z barierami w innych stopniach procesu wytwarzania, na przykład w stopniu formowania, prasie głównej i/lub prasie kalibracji.

W alternatywnym przykładzie wykonania wynalazku (fig. 5(a) do 5(d)) bariera tworzona jest przez wydrążoną kauczukową rurę 27 zawierającą pewną ciecz pod ciśnieniem.

W korzystnym przykładzie wykonania rura ta posiada wykonane z tkaniny lub materiału włókienniczego okrycie podobne do węża strażackiego. Rura ta winna być zdolna do ulegania powtarzającemu się ściskaniu przy małym jej zużyciu oraz powinna powracać do swego pierwotnego stanu, gdy nie jest już dalej ściskana.

Do odpowiednich płynów należą powietrze lub gaz pod ciśnieniem, olej lub woda. Istnieje przekonanie, że pneumatyczna wydrążona rura 27 zawierająca powietrze pod ciśnieniem (coś podobnego do dętki opony pojazdów mechanicznych) jest szczególnie korzystna, ponieważ zezwala ona na osiągnięcie znaczącej kompresji. Kauczukowa rura 27 podobna do węża prowadzona jest wokół horyzontalnej ścieżki posiadającej fragment biegnący poprzez prasę wstępną za pomocą walców prowadzących 28 tak, że przechodzi ona przez prasę wstępną lub inaczej odgazowującą 8 w obrębie szerokości prasy i tworzy odkształcającą się sprężyście barierę zapobiegającą roztłaczaniu maty w wyniku ściskania w prasie wstępnej.

Pomimo tego, iż przedstawiona wydrążona rura z fig. 5(a) do 5(d) posiada kołowy przekrój poprzeczny, to odpowiednie mogą być również inne przekroje poprzeczne (na przykład trójkątny) pod warunkiem, że są one zdolne do sprężystego odkształcania się podczas przechodzenia przez i opuszczania prasy wstępnej. Twórcy wynalazku są przekonani, że szczególnie korzystna jest rura o przekroju poprzecznym z płaską stroną pionową skierowaną w stronę maty i zakrzywioną stroną skierowaną w stronę walców prowadzących. Prosta powierzchnia pomaga zachować prostą krawędź boczną ściskanej maty, a powierzchnia zakrzywiona może łatwiej współpracować z walcami prowadzącymi, które posiadają wklęsłe powierzchnie stykające się z rurą.

W instalacji produkującej płyty gipsowo-włókniste GFB (ang. gypsum fibre board) o grubości około mm z nie zagęszczonej maty o grubości około 70 mm zaleca się rurę o średnicy około 80 mm.

PL 193 129 B1

Figura 7 przedstawia alternatywną konstrukcję bariery zawierającą dwie ciągłe taśmy 30, 31 składające się z szeregu elastycznych pasków pianki tworzących dwie ciągłe taśmy 30, 31, o postaci bloczków. Niższy i grubszy blok 30 z pianki porusza się wokół ścieżki podobnie jak zostało to opisane dla taśmy krawędziowej z fig. 3, a cieńszy górny bloczek porusza się wokół pionowej ścieżki 32 tworzonej przez walce i posiadającej fragment biegnący przez prasę wstępną równolegle do i powyżej fragmentu taśmy ścieżki dla grubszej niższej taśmy 33 (fig. 10, na której bariery boczne pracują w stopniach formowania i prasy wstępnej).

Wszystkie taśmy z pianki posiadają współpracujące i ciągłe pochyłe powierzchnie 39, 35, 30, 33, które mogą przesuwać się wzajemnie, jak pokazano to na fig. 7(a) do 7(c) tak, że, gdy bloczki z pianki o wysokości 40 mm wchodzą do prasy wstępnej, nakładają się one delikatnie (fig. 7(a)) i razem tworzą ciągłą barierę o wysokości około 70 mm (wysokość wejścia do prasy). Podczas przechodzenia bloczków przez prasę wstępną, przesuwają się one względem siebie i postępujące nakładają się one coraz bardziej. Kiedy nałożą się w pełni (fig. 7(b)), są one ściskane przez taśmy prasy wstępnej w miarę dalszego wchodzenia do stacji odgazowującej 8.

₃

Bloczki te mogą być wykonane z pianki poliuretanowej o gęstości w zakresie od 50 do 400 kg/m³. Korzystny zakres wynosi od 200 do300 kg/m³, a wartość 300 kg/m³ uważana jest za optymalną.

Zaletą tego systemu jest to, że pozwala on na użycie jako skuteczne bariery boczne materiałów, które są wystarczająco sztywne, ale nie są wystarczająco elastyczne, aby podlegać ciągłemu ściskaniu o około 70% podczas przechodzenia przez prasę wstępną i wracaniu do swoich pierwotnych wymiarów po wyjściu z niej. System z fig. 6 i 12 umożliwia pokonanie sprzecznych wymagań dla sztywnej bariery bocznej, która może skutecznie utrzymywać matę podczas ściskania oraz dla bariery elastycznej, która może być raz po raz ściskana o około 70% bez degradacji lub utraty jej elastyczności.

W alternatywnym przykładzie wykonania (fig. 8i 9) bariera tworzona jest przez pojedynczą taśmę z pianki 60. Taśma z pianki posiada pochyłą powierzchnię, gdy nie jest ściskana. Powierzchnia ta przyjmuje pionowe położenie podczas kompresji tak, aby pomóc w wytworzeniu maty o prostych krawędziach pionowych.

Figura 11 przedstawia alternatywny zestaw profili bloczków piankowych 40, 41, które mogą zostać użyte w podobny sposób co te z fig. 6i 7. Niższa taśma piankowa 40 posiada prostokątny przekrój poprzeczny o wysokości około 35 mm i może ślizgać się w obrębie górnej taśmy piankowej 41 o postaci kanału i wysokości około 40 mm.

W alternatywnym przykładzie wykonania (patrz fig. 13) bliźniacze taśmy piankowe zastąpione są przez pojedynczą taśmę piankową 50, która prowadzona jest wokół ścieżki w sposób podobny do taśmy krawędziowej z fig. 2 i 3. Pianka 50 posiada profil w kształcie litery V tak, ażeby była dostatecznie odkształcalna do odwracalnego zgniatania lub ściskania o wartość 70% niezbędną do powtarzającego się przechodzenia przez prasę odgazowująca 8

Powyższy opis zawiera pewną liczbę różnych przykładów wykonania wynalazku. Właściwości jednego lub więcej z opisanych przykładów wykonania mogą być wykorzystane w oderwaniu lub w zestawie z innymi cechami pozostałych przykładów wykonania.

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania płyty z materiału cementującego, w którym formuje się materiał cementujący w postaci maty, kompresuje się matę, znamienny tym, że przykłada się ciśnienie do maty w trakcie twardnienia materiału cementującego i kompresuje się matę w kierunku pionowym w celu usunięcia z niej powietrza, wraz z ograniczeniem poziomego rozlewania się maty.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że miesza się materiał cementujący z materiałem włóknistym przed uformowaniem maty.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że materiałem cementującym jest suchy gips kalcynowany oraz miesza się go ze zwilżonymi włóknami papieru.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wysokość maty po skompresowaniu jest mniejsza niż 50% jej wysokości przed skompresowaniem.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wysokość maty po skompresowaniu mieści się pomiędzy 25%, a 30% jej wysokości przed skompresowaniem.
6. 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wysokość maty po skompresowaniu wynosi około 30% jej wysokości przed skompresowaniem.

   PL 193 129 B1
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ogranicza się rozpływanie boczne za pomocą sprężyście kompresowalnej bariery.
8. 8. Urządzenie do produkcji płyty z materiału cementującego zawierające przenośnik do transportowania materiału przez stacje obrabiające zawierające stację formowania do nakładania materiału cementującego na przenośnik by utworzyć matę, stację odgazowującą do skompresowania maty i wyciśnięcia z niej powietrza, oraz stację prasowania do przyłożenia ciśnienia do maty w trakcie twardnienia materiału cementującego, znamienne tym, że stacja odgazowująca (8) zawiera barierę (23, 27, 30, 31, 60, 50, 40, 41) ograniczającą rozlewanie się maty w kierunku prostopadłym do kierunku ściskania maty w trakcie kompresji.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że przenośnik (7) i bariera (23, 27, 30, 31, 60, 50, 40, 41) poruszają się z tą samą prędkością.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że ponadto zawiera stację mieszającą (4, 5, 6) do mieszania materiału cementującego z materiałem włóknistym zanim materiał cementujący zostanie nałożony na przenośnik (7) .
11. 11. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że bariera (23, 27, 30, 31, 60, 50, 40, 41) jest sprężyście kompresowalna.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że bariera jest wydrążoną, sprężyście kompresowalną rurą (27).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że rura (27) posiada kołowy przekrój poprzeczny.
14. 14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że rura (27) posiada trójkątny przekrój poprzeczny.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 12 albo 14, znamienne tym, że rura (27) posiada płaską powierzchnię pionową ograniczającą rozpływanie się maty podczas kompresji.
16. 16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że rura (27) posiada wypukłą powierzchnię pionową do współpracy z walcem prowadzącym o wklęsłej odpowiedniej powierzchni.
17. 17. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że bariera tworzona jest przez pojedyncze, ciągłe sprężyste bloczki (30, 31, 40, 41) mogące przesuwać się względem siebie.
18. 18. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że ciągłe bloczki (30, 31) posiadają ciągłe pochyłe powierzchnie.
19. 19. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że bariery zawierają dwa bloczki, pierwszy bloczek (41) o kształcie kanału i drugi bloczek (40) posiadający profil pasujący do kanału pierwszego bloczka (41).
20. 20. Urządzenie według zastrz. 17 albo 18, znamienne tym, że bariera zawiera dwa bloczki (30, 31, 40, 41) , każdy o innej sztywności.
21. 21. Urządzenie według zastrz. 17 albo 18, albo 19, znamienne tym, że bariera zawiera górny (31, 41) i dolny (30, 40) bloczek, z których jeden jest częścią ciągłej taśmy, która przesuwa się wokół ścieżki w płaszczyźnie poziomej, a drugi bloczek jest częścią taśmy, która porusza się wokół ścieżki w płaszczyźnie pionowej, przy czym te dwie ścieżki biegną przez stację odgazowującą (8) równolegle względem siebie.