Method for the continuous production of shaped articles, in particular slabs, from a mix of plaster of Paris, and fibre materials as well as a device for carrying out the method

Abstract: 1. Process for the continuous production of mouldings, in particular sheets, of a mixture of plaster and a fibrous material, whereby in a first continuous mixing process metered quantities of plaster and fibrous material are mixed thoroughly and the dry plaster and fibre mixture is then moistened in a second continuous mixing process with the metered addition of water, after which the moistened mixture is spread on a support to form mouldings and is subsequently pressed, characterised in that the weight of the dry mixture of plaster and fibrous material is monitored continuously before the second mixing process and the quantity of water to be added is adjusted according to the weight measured, whereby the amount of water to be added in the second continuous mixing process is kept below a critical value at which the moist mixture of plaste and fibrous material tends to form a granulate or lumps and the flow of the plaster and fibrous mixture is divided into separate parts so that each part is spread on the support or on a preceding layer to form a layer of the moulding, that each layer spread is subsequently moistened with water so that the total quantity of water applied to a moulding lies significantly above the stoichiometrical quantity of water required for binding the mixture of plaster and fibrous material spread for the moulding.

Description: Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Formkörpern aus einer Mischung von Gips und Faserstoff sowie Vorrichtung zur Durchfthrung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Formkörpern, wie Platten aus Gips und Faserstoff, entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 13. Mit einem bekannten Verfahren (vgl. DE-OS 32 16 886) lassen sich Gips-Faserplatten befriedigender Qualität herstellen. Es besteht jedoch der Nachteil, dass bei serienmässiger Herstellung solcher Gips-Faserplatten die statistische Streuung für Querzug und Biegefestigkeit verhältnismässig groB ist. Auch hat sich gezeigt, dass kleinere, meist punktförmige Rückstellungen von Fa serne stern auf der Plattenaussenseite zu kleinen pockenartigen Erhebungen führen, die für viele Verwendungszwecke eine Beeinträchtigung der Qualität solcher Gips-Faserplatten darstellen und dadurch eventuell ein Schleifen erforderlich machen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Platten, aus Gips und Faserstoff zu schaffen, bei welchem die Oberflächen der Platten im wesentlichen frei von Pocken sind und bei welchem ferner optimale Festigkeitswerte von geringer statistischer Streuung auch bei Serienfertigung erreichbar sind. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens angegeben werden. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Anspruches gelöst. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich, sehr gute Festigkeitswerte mit geringerer Streuung im kontinuierlichen Herstellverfahren zu erzeugen. Darüber hinaus weisen die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugten Platten Oberflächen hoher Qualität auf, die frei von Pocken sind und deshalb nicht geschliffen werden müssen. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird es durch die Mengenerfassung des genau definierten Trockengemisches aus Gips und Fasern möglich, dass bei Schwankungen in der Menge dieses Gips-Faser-Trockengemisches auch im kontinuierlichen Herstellverfahren die diesem Trockengemisch zugegebene Wassermenge stets der wirklichen im Mischvorgang befindlichen Menge des Trockengemisches genau angepasst ist. Bei der Wasserzugabe können ferner weitere Zusätze, wie beispielsweise die Festigkeit der Platten erhöhende Zusätze, feuerhemmende Zusätze und/oder die Oberfläche der Platten beeinflussende Zusätze beigemischt werden. Das erfindungsgemässe Verfahren beinhaltet ferner, die Zugabe von Wasser zu dem genau dosierten Gips-Faserge- misch so zu regeln und zu bemessen, dass ein bestimmter Grenzwert für diese Feuchtigkeitszugabe nicht über- schritten wird, bei welchem die angefeuchtete Gips Fasermasse zur Bildung von Granulat oder zur Klumpenbildung neigt. Dieser Grenzwert hängt ab vom vorgewählten Mischungsverhältnis und der Art der Rohstoffe. Demgemäss lassen sich mit dem erfindungsgemässen Verfahren Platten mit guten gleichbleibenden Biege- und Querzugfestigkeiten serienmässig herstellen, die eine qualitativ hochwertige Oberfläche haben, die frei von noch so kleinen Pocken ist. Durch die genaue Dosierung der Bestandteile der Gips-Faserplatte einschliesslich der genau dosierbaren, möglichst geringen Feuchtigkeitszugabe wird ferner erreicht, dass die Zeit für die Trocknung der fertig gepressten Platten optimal kurz gehalten werden kann, wodurch gleichfalls der erforderliche Energieaufwand verringert wird. In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine exakt stöchiometrische Wasserzugabe verhältnismässig schwierig ist, da stets kleinere Schwankungen im Mischungsverhältnis und in der Qualität der Rohstoffe auftreten. Es kann daher vorkommen, dass bei überhöhter Wasserzugabe eine nachträgliche Trocknung der Platten notwendig wird oder dass bei zu geringer Wasserzugabe nicht genügend Wasser für die Abbindereaktion des Gipses vorhanden ist, was zu einer Schwächung der Platten führen kann. Es kann ferner nachteilig sein, dass bei stöchiometrischer Wasserzugabe eine Restfeuchte zwischen 1% und 3% bleibt, die einer Menge von 5% bis 15% nicht abgebundenen Gipses entspricht, was gleichfalls zu einer Schwächung der Plattenstruktur führen kann. Im Bereich von 0 bis 3% Restfeuchte erfährt der Gips-Faserstoff relativ grosse Volumenveränderungen, was sich in bis zu 0,3%ger linearer Längenänderung (3 mm pro m) auswirken kann. Dies macht -sich besonders nachteilig bei Verwendung von Gips Faserstoffplatten bemerkbar, wo es auf genaue Dimensionierung bzw. Toleranzen beim Verlegen bzw. beim Einbau solcher Platten ankommt. Wenn nämlich fugenlos verlegte Platten mit einer Restfeuchte von bis zu 3% verlegt werden und dann bis zu 0% Restfeuchte austrocknen, können diese bei anschliessendem Ausgleich an die Umgebungstemperatur Fugen aufreissen. Schliesslich wurde gefunden, dass der Abbindevorgang bei stöchiometrischer Wasserzugabe nachteilig abläuft. Der Gips kristallisiert nämlich jeweils an Ort rund Stelle, weil Wasser zum Transport der Calcium-Sulfat-Ionen nicht zur Verfügung steht. Es besteht daher die Gefahr, dass die Platte zu einem leicht verbackenen Aggregat aus Körnern wird, welche die ursprüngliche Gestalt der Gipskörner beibehalten haben. Werden die Oberflächen des Formkörpers nachträglich mit Wasser besprüht, so erhält zwar die Oberfläche eine feste, gleichmässige Struktur. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese vorteilhafte Verfestigung der Oberfläche noch keine optimale gute Plattenqualität sicherstellt. Es kann vorkommen, dass beim Vernageln oder Verschrauben der Platte grössere Stücke aus der verfestigten Oberfläche herausbrechen. Demgemäss kann das erfindungsgemässe Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Platten, aus einer Mischung von Gips und Faserstoff, bei dem in einem ersten Mischvorgang jeweils dosierte Mengen Gips und Faserstoff miteinander innig vermengt werden, und die Masse des trocknenen Gips-Faserstoffgemisches gemessen wird, wonach das trockene Gips-Faserstoffgemisch in einem zweiten Mischvorgang unter dosierter Zugabe von Wasser entsprechend der gemessenen Masse Gemisch angefeuchtet wird, wonach das angefeuchtete Gemisch auf eine Unter lage zu Formkörpern gestreut, die Oberfläche des Formkörpers nachbefeuchtet und dieser anschliessend verdichtet wird, dadurch weiter verbessert und ausgebildet werden, indem erfindungsgemäss der Massestrom des Gips-Faserstoffgemisches in voneinander getrennte Teilmasseströme aufgeteilt wird, dass jeder Teilmassestrom zu einer Schicht des Formkörpers auf die Unterlagen bzw. eine vorhergehende Schicht gestreut wird, dass jede abgestreute Schicht mit Wasser nachbefeuchtet und dass die einem Formkörper zugeführte Gesamtwassermenge bis zu 25% über der stöchiometrischen Wassermenge zum Abbinden des zum Formkörper gestreuten Gips-Faserstoffgemisches beträgt. Hierdurch ist ein Verfahren geschaffen, bei welchem Formkörper, insbesondere Platten, aus einer Mischung von Gips und Faserstoff bei optimal geringer Abbinde- und Trocknungszeit eine durchgehend hohe Festigkeit geringer Streuung erhalten. Bei dieser Weiterbildung des Verfahrens wird gleichfalls bei der Befeuchtung des trockenen Gips-Fasergemisches im zweiten Mischvorgang nur so viel Wasser zugesetzt, dass keine Klumpung oder Granulierung des Gips-Fasergemisches eintreten kann. Dabei ist von Vorteil, dass dieser Grenzwert der Wassermenge bei dieser Weiterbildung des Verfahrens nicht überschritten werden kann, so dass bis zur Ablage auf der Unterlage keine Entmischung und keine Verklumpung des Gips-Fasergemisches auftritt und eine gute Vereinzelung der Fasern gewährleistet ist. Um dem Formkörper die zum Abbinden notwendige Wasserznenge zuzusetzen, wird der Massestrom in mehrere, voneinander getrennte Teilmasseströme aufgeteilt, wobei jeder Teilmassestrom zu einer Schicht des Formkörpers auf die Unterlage bzw. die vorherige Schicht aufgestreut wird. Jede Schicht wird - von den übrigen Schichten unabhängig - mit einer vorgegebenen Wassermenge nachbefeuchtet. Dabei ist die Zufuhr an Gesamtwasser (incl. der Wassermenge zur Anfeuchtung des trockenen Gips-Faserstoffgemisches) so gesteuert, dass dem Formkörper eine Wassermenge zugesetzt wird, die bis zu 25% über der stöchiometrischen Wassermenge liegt, die rechnerisch zum Abbinden des Gips-Faserstoffgemisches erforderlich ist. Da die zusätzliche Wassermenge auf Schichten verteilt zugefügt wird, entfällt eine Nachmischung und die damit verbundene nachteilige Klumpung bzw. Granulierung des Gipses. Durch die überstöchiometrische Wasser zugabe ist bei einem Abbindevorgang ausreichend Wasser vorhanden, um einen Transport der Calcium-Sulfat-Ionen in alle Richtungen sicherzustellen. Dies gewährleistet, dass der Formkörper in gut ausgebildete, idiomorphe, nadelförmige Kristalle auskristallisiert, die miteinander stark verwachsen und verfilzt sind. Hierdurch werden hohe mechanische Festigkeiten der Platte erzielt. Darüber hinaus bewirkt die überstöchiometrische Wasser zugabe eine steigende Plastizität des Gipses beim Verpressen. Das bedeutet, dass Gipsmaterial in alle Hohlräume verpresst werden kann, was wiederum eine bessere Fasereinbindung bewirkt. Die Plastizität erlaubt auSerdem die Verwendung eines etwas gröber vermahlenden Gipses, wodurch wirtschaftliche Vorteile entstehen. Durch die Klebekraft des nassen Gipses werden ausserdem die Rückstellkräfte der beim Pressen verformten Zellulosefasern kompensiert. Dadurch kann sofort nach kurzzeitigem Verpressen die Presse geöffnet werden, ohne dass es erforderlich ist, die Presszeit dem Abbindevorgang anzupassen. Durch die höhere Plastizität passt sich die Oberfläche des Foumkörpers genau der Pressunterlage an, wodurch sich eine glatte Pressunterlage als glatte Oberfläche abbildet. Dagegen kann es bei genau stöchiometrischer Wasser zugabe zu staubigen Oberflächen oder bei nur geringer überstöchiometrischer Wasserzugabe zu pockigen Oberflächen der Platten kommen. Bei einem nassen Verfahren mit grossem Wasserüberschuss muss dagegen mit strukturierten Walzen oder Sieben gearbeitet werden, was ein Nachschleifen erforderlich macht. Dabei muss mit Schleifverlusten der Platte in der Grössenordnung von mindestens 3E, meist jedoch 10%, gerechnet werden. Bei einer überstöchiometrischen Wasser zugabe in der Grössenordnung bis zu 25t, vorzugsweise etwa 15% bis 20%, ist auch der Abbindevorgang des Gipses erheblich beschleunigt, wodurch die Kosten für die Abbindestrecke bei einer kontinuierlich arbeitenden Anlage erheblich niedriger als bei vergleichbaren Anlagen sind. Zweckmässig wird das feuchte Gips-Faserstoffgemisch nach dem zweiten Mischvorgang in mehrere Teilströme aufgeteilt. In bevorzugter Ausführung des Verfahrens wird das trockene Gips-Faserstoffgemisch nach dem ersten Mischvorgang in mehrere Teilströme aufgeteilt, wodurch eine trockene Zumischung von Zuschlagstoffen zu einem Teilmassestrom möglich ist. Die relative Verweilzeit des angefeuchteten Gips Faserstoffgemisches bis zur Presse kann hierbei ferner optimal kurz gehalten werden. Vorzugsweise weisen die Teilmasseströme unterschiedliche Massevolumen auf, so dass Schichten unterschiedlicher Dicke gebildet werden können. Um eine mittige Kernschicht und eine Vielzahl aufgestreuter Schichten zu erzielen, ist die Anzahl der Teilmasseströme ungerade. Hierbei können jedem Teilmassestrom Zuschlagstoffe zugemischt werden; insbesondere werden dem vorzugsweise im Volumen grösseren Teilmassestrom der Kernschicht Zuschlagstoffe beigesetzt. ähnlich wird die Zufuhr der einzelnen Wassermengen gesteuert, die in der Gesamtmenge vorzugsweise 158 bis 20% über der stöchiometrischen Wassermenge beträgt. Die den einzelnen Schichten nach dem Streuen zugesetzte Wassermenge kann unterschiedlich sein; insbesondere wird den Aussenschichten des Formkörpers eine grössere Menge Wasser zugesetzt als den innenliegenden Schichten. Die den einzelnen Schichten aufgesprühten Wassermengen können auch Additive enthalten; so ist es zweckmässig, der Wassermenge der äusseren Schicht des Formkörpers Supensionen oder Emulsionen von Pigmenten und/oder Kunstharze zuzusetzen. Dadurch kann z. B. eine Oberflächen-Dekorierung, eine wasserabweisende Imprägnierung oder ein Feuer schutzmittel direkt bei der Herstellung angewendet werden, ohne dass ein zweiter Verfahrensgang notwendig ist. Hierbei wirkt sich das erfindungsgemässe Verfahren vorteilhaft aus, da mit ihm Platten mit fertigen Oberflächen erzeugt werden können, die nicht nachgeschliffen werden müssen. Auch kann eine ursprünglich unbeschleunigte oder leicht verzögerte Grundmischung durch Zugabe von Beschleunigerlosung (z. B. Kaliumsulfat) kurz vor der Presse beschleunigt werden. Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in gesonderten Patentansprüchen angegeben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung, anhand der vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemässen Verfahrens näher erläutert sind. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Aufteilung des Massestroms nach dem Feucht-Mischvorgang, Fig. 2 eine Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit Auf teilung des Massestroms nach dem Trocken Mischvorgang, Fig. 3a bis 3e Schnitte durch Platten verschiedenen Aufbaus, Fig. 4 ein Diagramm der Abhängigkeit der Biegezug festigkeit von der Dichte bei Gipsfaser platten, Fig. 5 ein Diagramm des Abbindeverlaufs von Gipsfaserplatten mit verschiedenen Anteilen überstöchiometrischen Wassers. Mittels motorgetriebener Förderbänder 20a, 20b und 20c wird aus einem Faserbunker 1 eine Fasermenge abgezogen. Vorzugs weise wird das Förderband 20c von einem Motor 34 angetrieben. Die ausgetragene Fasermenge wird mittels Egalisierwalzen 21 oder dgl. volumetrisch vordosiert. Die Egalisierwalzen 21 sind am Ende des letzten Förderbandes 20c in der Nähe des Ausgangs 22 des Faserbunkers 1 angeordnet. Unterhalb des Ausgangs 22 ist eine an sich bekannte, konti nuierlich arbeitende Wägeeinrichtung 2 angeordnet, beispiels weise eine Bandwaage, welche die aus dem Faserbunker 1 austretende Fasermenge gewichtsmässig erfasst und über eine Schütte oder dgl. in einen Trockenmischer 4 fördert. Das dem erfassten Gewicht der Fasermenge entsprechende Ausgangssignal -iFr vorzugsweise elektronischen Wägeeinrichtung 2 wird einer elektronischen Steuereinrichtung 23 zugeführt, die in Abhängigkeit von diesem Ausgangssignal über eine Steuerleitung 31 die Drehzahl des Antriebsmotors 13a einer Förderschnecke 13 einer der Gipsdosiervorrichtung 3 zugeordneten Dosierwaage 14 regelt. Die Steuervorrichtung 23 regelt ferner zumindest die Fördergeschwindigkeit des letzten Förderbandes 20c des Faserbunkers 1 entsprechend einem Differenzwert, der aus dem Ausgangssignal der Bandwaage 2 und einem der Steuervorrichtung 23 vorgegebenen Sollwert gebildet ist. Ferner überwacht die Steuervorrichtung 23 auch das vorgegebene Mengenverhältnis Gips/Faserstoff und wirkt über die Steuerleitungen 30 und 31 entsprechend auf die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes 20c und der Förderschnecke 13 der Dosiervorrichtung 3 ein. Die Messgrösse der kontinuierlichen Wägung der Gips-Fasermasse steuert die vorgewählte Sollgrösse der Fasermasse (F) und die Sollgrösse der Gipsmenge (G) derart, dass F/G = konstant und G + F = konstant sind. Der Trockenmischer 4 ist vorzugsweise ein horizontaler Durchlaufmischer mit rotierender Mischerwelle und auf dieser radial angeordneten Mischwerkzeugen, in welchen das Mischgut weitgehend ohne Rückströmung den Mischer durchläuft. Diesem Mischer 4 werden kontinuierlich an einem Ende die gewichtsdosierten Ausgangsmengen an Gips und Faserstoff zugegeben. Am anderen Ende des Durchlaufmischers 4 wird das aus seinem Auslass 4a austretende Trockengemisch aus Gips und Fasern vorzugsweise über ein Transportband 5 mit variablem Geschwindigkeitsantrieb in einen Zwischenbunker 45 der Gips-Faserdosiervorrichtung 6 gefördert. Aus diesem Zwischenbunker 6a wird das Gemisch über im Zwischenbunker angeordnete Förderbänder 16a, 16b nach Bedarf abgezogen. Am Ende des von einem Motor 29 angetriebenen letzten Förder bandes 16b sind in der Nähe des Bunkerausgangs 17 Egalisierwalzen 15 angeordnet, durch welche die auszutragende Menge des aus Gips und Fasern bestehenden Trockengemisches volumetrisch vordosiert wird. Das Trockengemisch fällt unmittelbar auf eine unter dem Ausgang 17 angeordnete Wägeeinrichtung, die vorzugsweise aus einer-Bandwaage 7 besteht. Das Ausgangssignal der Bandwaage 7 ist einer elektronischen Steuereinrichtung 18 zugeführt, die einerseits über die Steuerleitung 32 die Fördergeschwindigkeit des letzten Förderbandes 16b und andererseits über die Steuerleitung 33 eine Wasserdosiervorrichtung 8 steuert. Diese wird so angesteuert, dass immer eine derartige Menge an Wasser zugeführt ist1 die unterhalb eines Grenzwertes liegt, oberhalb dem das angefeuchtete Gips-Fasergemisch zur Granulat- bzw. Klumpenbildung neigt. Auch bei Mengenschwankungen des trockenen Gips-Fasergemisches beim kontinuierlichen Verfahren ist die dem trockenen Gemisch zugegebene Wassermenge stets der wirklichen im Mischvorgang befindlichen Menge genau angepaBt, so dass nahezu eine stöchiometrische Wasserzugabe beim Mischvorgang gegeben ist. Die geregelte Zudosierung des Wasser in einem Feuchtmischer 9 kann erfindungsgemäss so erfolgen, dass das Regelungssignal um die Zeitspanne verzögert wirksam wird, die die erfasste Masse an Gips-Fasergemisch bis zum Erreichen der Stelle (Düse 8') der Wasserzugabe benötigt. Das von der Bandwaage 7 gewichtsmässig erfasste trockene Gips-Fasergemisch wird unmittelbar dem vorzugsweise ebenfalls als Durchlaufmischer mit rotierender Mischerwelle und auf dieser angeordneten Mischwerkzeugen ausgebildeten Feuchtmischer 9 zugeführt. Über die von der Steuereinrichtung 18 geregelte Wasser-Dosiervorrichtung 8 wird dem Mischstrom des Feuchtmischers 9 über nicht näher dargestellte Düsen 8' die genau dosierte Wassermenge zugeführt. Die Düsen 8' sprühen das Wasser,rvorzugsweise quer zur Längsachse des den Mischer durchlaufenden Mischstroms in den zylindrischen Innenraum des Mischers 9 ein. Am Ausgang 9a des Durchlaufmischers 9 fällt das mit Wasser angefeuchtete Gips-Fasergemisch in eine Zuteilvorrichtung 37, die den Massestrom vorzugsweise durch rhythmisches Umlenken (getaktetes Umlenken) in drei Masseströme auf mit variabler Geschwindigkeit antreibbare Transportbänder 10a, 1Ob und 10c aufteilt. Jedes Transportband 10a bis 10c beschickt einen Zwischenbunker einer an sich bekannten Streumaschine 11a bis 11c. Die Streumaschinen 11a bis 11c sind gleich aufgebaut und weisen ein Transportband 36, mindestens eine Egalisierwalze 27 und eine Abwurfwalze 28 auf. Unter dem Streukopf 26a bis 26c jeder Streumaschine lla bis 11c läuft eine FormstraBe 12 durch, wobei die Streuköpfe 26a bis 26c in Förderrichtung 19 der Formstrasse 12 hintereinander angeordnet sind. In Förderrichtung 19 der Formstrasse ist vor dem ersten Streukopf 2eine Sprühdüse 40 zur Wasserzugabe vorgesehen. Ferner ist zwischen den Streuköpfen 26a und 26b sowie 26b und 26c je eine Sprühdüse 41 und 42 angeordnet; auch hinter dem letzten Streukopf 26c wird über eine Sprühdüse 43 Wasser zugeführt. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass die Spritzdüsen 40 bis 43 nicht verschmutzen und sich nicht zusetzen können, da diese Düsen ausserhalb der Staubverwirbelungszone zwischen benachbarten Streuköpfen liegen. Aufgrund der variablen Antriebe für die Förderbänder ist eine Geschwindigkeitsanpassung dieser Bänder möglich, so dass ein kontinuierlicher Durchlauf unter Berücksichtigung des zeitlichen Gesamtablaufs ermöglicht wird, d. h. dass die Gesamtverweilzeit zwischen Feuchtmischen und Pressen in jeder Schicht gleich ist. Durch die kontinuierlich ge wichtedosierte Zugabe des Trockengemisches zum Mischer 9 und der Anfeuchtung mittels einer regelbaren Wassermenge in Abhängigkeit von dem elektrischen Ausgangssignal der Wägeeinrichtung 7 ist eine kontinuierliche Herstellung von Gips-Faserplatten ohnergrosse Streuung der Festigkeitswerte möglich geworden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird vor dem Aufbringen einer ersten Schicht 35a des zu fertigenden Formkörpers auf die Formstrasse 12 mittels der Düse 40 die Oberseite der Formstrasse mit Wasser benetzt. Auf die so angefeuchtete Formstrasse 12 wird der erste Teilmassestrom des in oben geschilderter Weise angefeuchteten Gips-Fasergemisches aufgestreut. Die erste Schicht 35a wird in Pfeilrichtung 19 unter der Düse 41 vorbeibewegt, wobei die äussere Oberfläche der Schicht 35a durch Besprühen mit Wasser bzw. einem Wassernebel nachbefeuchtet wird. Auf diese nachbefeuchtete Oberfläche der Schicht 35a wird bei Passieren des Streukopfes 26b die zweite Schicht 35b aufgestreut, deren äussere Oberfläche nunmehr mittels der Düse .42 mit Wasser nachbefeuchtet wird. Auf diese Schicht wird sodann die dritte Schicht 35c aufgestreut, deren äussere Oberfläche über die Düse 43 abschliessend mit Wasser nachbefeuchtet wird. Der so schichtweise entstandene, mattenförmige Formkörper wird in einer der Formstrasse 12 nachgeordneten Presse verdichtet, anschliessend auf Länge zugeschnitten und dann zum Abbinden und zur Trocknung abgelagert. Die einzelnen Vorrichtungen der erfindungsgemäBen Anlage, wie beispielsweise die Wägeeinrichtung 2 und 7, die Mischer 4 und 9, die Dosiervorrichtungen 3, 6 und 8 sowie die Streumaschinen lla bis llc arbeiten kontinuierlich, so dass ohne Unterbrechung kontinuierlich Platten hergestellt werden können. Es hat sich gezeigt, dass durch die Aufteilung des Massestroms in mehrere, vorzugsweise drei getrennte Teilmasseströme und Nachbefeuchten eine Platte hoher Festigkeit ge fertigt werden kann. Dabei wird insgesamt bis zu 25%, vorzugsweise 15% bis 20% Wasser über der stöchiometrischen Wassermenge zugesetzt, wodurch ein Massentransport von Calcium-Sulfat-Ionen in alle Richtungen möglich ist und der Gipskörper in gut ausgebildeten, idiomorphen, nadelförmigen Kristallen auskristallisiert, die miteinander verwachsen und verfilzt sind. Eine derartige Platte weist hervorragende strukturelle Eigenschafen auf und zeigt eine deutlich höhere Querzug- und Biegefestigkeit als herkömmliche Platten. Insbesondere wird eine ausgezeichnete Plattenoberfläche erzielt, die frei von pockenartigen Erhebungen ist und daher nicht nachbearbeitet werden muss. Die Wirkung der überstöchiometrischen Wasserzugabe in der Grössenordnung von 15% bis 20% ist aus Fig. 4 ersichtlich. Darin ist die Biegezugfestigkeit gegenüber der Dichte bei verschiedenen Wasserzugaben aufgetragen. Man erkennt den typischen parabelförmigen Verlauf. Bei höherem Anteil an überstöchiometrischem Wasser erhält man höhere Festigkeiten. Im Bereich der in der Praxis realisierten Dichten zwischen 1,15 und 1,2 verdoppelt sich die Festigkeit im Vergleich zu stöchiometrischer Wasserzugabe. Aus diesem Diagramm lässt sich die positive Wirkung bezüglich der höheren Festigkeit von Gipsfaserplatten bei uberstöchiometrischer Wasserzugabe eindeutig ablesen. Aufgrund der überstöchiometrischen Wasserzugabe wird auch ein erheblich rascheres Abbinden erzielt. Dieses schnellere Abbinden ist in Fig. 5 anhand der auftretenden Temperaturerhöhung dargestellt. Bei stöchiometrischer Zugabe von Wasser werden Abbindezeiten in der Grössenordnung von 30 Minuten erzielt. Hierbei ist das sehr langsame Auslaufen der Kurve wesentlich, das auf eine unvollständige Reaktion hinweist. Im Fall einer überstöchiometrischen Wasserzugabe in der Grössenordnung von 188 Wasser werden Abbindezeiten von etwa 10 Minuten erzielt, wobei die Temperaturerhöhung sehr schnell auf höherem Niveau zum Stillstand kommt. Dies ist ein Hinweis auf vollständiges Abbinden des Gipses und verdeutlicht graphisch die besseren strukturellen Eigenschaften der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Platten. Die mit dem erfindungsgemässen Verfahren herstellbaren Platten sind in den Fig. 3c bis 3e dargestellt. In Fig. 3a ist im Schnitt eine Platte 35 gezeigt, die nach bisher bekannten Verfahren hergestellt wurde. In Fig. 3b ist eine Platte im Schnitt gezeichnet, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt ist und bei welcher die Querzug- und Biegefestigkeiten erheblich verbessert sind und bei der ferner die Oberflächen 38 wesentlich fester ausgebildet sind, was durch beidseitiges Besprühen der Platten mit Wasser erreichbar ist. Die nach dem erfindungsgemäss weiter ausgebildeten Verfahren hergestellten Platte, bei der der Massestrom des Gips Faserstoffgemisches in voneinander getrennte Teilmasseströme aufgeteilt wird und jede abgestreute Schicht mit Wasser nachbefeuchtet wird, wobei die der Platte zugeführte Gesamtwassermenge bis zu 25% über der stöchiometrischen Wassermenge zum Abbinden des zum Formkörper gestreuten Gips-Faserstoffgemisches beträgt, bestehen aus drei Schichten 35a bis 35c und basieren auf einer Aufteilung des Massestroms in eine ungerade Zahl von Teilmasseströmen, nämlich in drei Teilmasseströme. Drei Teilmasseströme sind zur Herstellung einer 10 mm dicken Gipsfaserplatte mit hoher.Festigkeit und einer mittleren Kernschicht ausreichend. Es kann jedoch vorteilhaft sein, eine höhere Schichtenaufteilung zu wählen. Die in Fig. 3c im Schnitt dargestellte Platte wurde aus drei Teil massestrdmen gleichen Voluns zusammengesetzt. Im Bereich der Schichtgrenzen wird jeweils eine höhere Verfestigung des Gipses erzielt. Die Volumina der Teilströme sind derart gewh1±, dass sich nach dem Formpressen eine Schichtdicke van jeweils 1 bis 7 mm ergibt. Vorzugsweise sind die Volumina der Teilstrdme jedoch so bemessen, dass nach dem Fanzessen eine Schichtdicke vosi 2 bis 3 mm gegben ist. Die in Fig. 3d im Schnitt dargestellte Platte wurde ebenfalls aus drei Teilmasseströmen zusammengesetzt. Der die Kernschicht 35b bildende Teilmassestrom wurde hierbei mit einem grösseren Hassevolumen versehen als die übrigen Teilmasseströme der Aussenschichten 35a und 35c. Hierbei wurden dem die Kernschicht bildenden Teilmassestrom Zuschlagstoffe 44 zugesetzt. Für die Kernschicht kann ein Leicht-Zuschlagstoff wie Vermiculite oder Kenosphären zweckmässig sein. Die Zugabe von Glimmer in die Kernschicht und/oder die äusseren Schichten kann die Feuerschutzeigenschaft der Platte deutlich verbessern. Ferner können in die äussere oder innere Schicht auch Gips als Zuschlagstoff eingemischt werden. Auch sind Zuschlagstoffe in Form von weiteren Verstärkungsfasern wie z. B. Glasrovings für die äussere Schicht zweckmässig. Auch können in dieäusseren Schichten zugesetzte Paraffingranulate beim Trocknen aufgeschmolzen werden, wodurch eine tiefreichende Wasserschutz-Imprägnierung erzielt wird. Die in Fig. 3e im Schnitt dargestellte Platte entspricht im Aufbau der Platte aus Fig. 3c. Der über die letzte Sprühdüse 43 zugeführten Wassermenge wurde jedoch ein Pigmentzusatz zugegeben, so dass sich eine Oberfläche 39 aus gebundenem Pigment ausbildet. Zur Erzielung bestimmter Formstrukturen und Festigkeiten kann es vorteilhaft sein, die den einzelnen Schichten zur Nachbefeuchtung zugeführte Wassermenge unterschiedlich vorzusehen. So kann es vorteilhaft sein, die den äusseren Flächen des Formkörpers zugesetzte Wassermenge grösser vorzusehen als die den innenliegenden Schichten zugesetzte Wassermenge, wodurch eine nachbearbeitungsfreie, glatte Oberfläche erzielbar ist. Insbesondere können über die zur Nachbefeuchtung zugesetzten Wassermengen beliebige Additive, so z. B. ein Abbindebeschleuniger zugesetzt werden. Diese Additive sind vorzugsweise wasserloslich. Es kann zweckmässig sein, der den äusseren Schichten zugeführten Wassermenge andere Additive zuzusetzen als den den inneren Schichten zugeführten Wassermengen. Dabei liegen die Additive für die Wassermengen der äusseren Schichten vorzugsweise in Form von Suspensionen oder Dispersionen vor. In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens angegeben, die dem Grundaufbau der Vorrichtung gemäss Fig. 1 weitgehend entspricht. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Im Gegensatz zu Fig. 1 wird die Aufteilung des Massestroms in mehrere Teilmasseströme bereits am Ausgang des Trockenmischers 4 vorgesehen. Die trocken vorgemischte Gips-Fasermenge gelangt über den Auslass 4a des Trockenmischers unmittelbar in eine Zuteilvorrichtung i,die den Massestrom in einzelne Masseströme gleichen oder unterschiedlichen Volumens aufteilt. Dieses Aufteilen geschieht vorzugsweise durch getaktetes Umlenken des Hauptmassestroms auf Transportbänder der Teilmasseströme. Diese Transportbänder münden in Zwischenbunker 6a bis 6c. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Aufteilung in drei Teilmasseströme vorgesehen; entsprechend sind drei Gips-Faser-Dosiervorrichtungen 6a bis 6c angeordnet. Die Gips-Faser-Dosiervorrichtungen 6a bis 6c entsprechen im Aufbau der Gips-Faser-Dosiervorrichtung 6 aus Fig. 1. Die Gips-Faser-Dosiervorrichtung mündet in einen Feuchtmischer 9, dem entsprechend der abgezogenen Menge an Gips/Faser-Gemisch - von der Steuervorrichtung 18 gesteuert - Wasser zugesetzt wird. Ferner wird über eine Zuschlagstoffdosiervorrichtung 50 jedem Teilmassestrom die gewünschte Menge an Zuschlagstoff zugeführt, wobei die Menge von einer Dosierwaage 50a gewichtsmassig erfasst und der Steuereinrichtung 18 gemeldet wird. Der Ausgang 9a des Feuchtmischers 9 mündet unmittelbar auf eines der Transportbänder 10a bis 10c, das das im Teilmassestrom angefeuchtete Gemisch unmittelbar einer zugeordneten Streumaschine lla bis llc zuführt. Die Aufteilung des Massestroms in Teilmasseströme bereits nach dem Trockenmischer bedingt zwar einen höheren Anlagenaufwand, jedoch wird dadurch die Verweilzeit des angefeuchteten Gemisches bis zur Presse sehr kurz gehalten, da das feuchte Gips-Fasergemisch nach Verlassen des Feuchtmischers 9 unmittelbar der Streumaschine zugeführt wird, die den Teilmassestrom auf die Formstrasse 12 streut. Die Vorrichtung gemäss Fig. 2 hat ferner auch den Vorteil, dass die in einen Teilmassestrom einzumischende Zuschlagstoffe trocken eingemischt werden können.

Claims: Method for the continuous production of shaped articles, in particular sheets, from a mixture of plaster and fibrous material, in a first continuous mixing process respectively metered quantities of plaster and fibrous material being mixed thoroughly, the dry plaster and fibrous material mixture then being moistened in a second continuous mixing process with the metered addition of a quantity of water, in that before the second mixing process the mass of the dry plaster and fibrous material mixture is continuously measured and the addition of water is adapted to correspond to the measured mass, the moistened mixture being spread on a support to form shaped articles and being subsequently pressed and the total quantity of water supplied lying significantly above the stoichiometric quantity of water required for binding the mixture of plaster and fibrous material, characterised in that the addition of water in the second mixing process is adapted so that the quantity of water added is kept below a limit value, at which the moistened mixture of plaster and fibrous material tends towards granulation or the formation of lumps, the mass flow of the mixture of plaster and fibrous material being divided into mass flows separated from each other, each partial mass flow being spread to form a layer of the shaped article on the support or a preceding layer and an additional quantity of water being added, in that each spread-out layer of the moistened mixture of plaster and fibrous material is subsequently moistened separately with water. Method according to Claim 1, characterised in that the total quantity of water supplied is up to 25%, preferably approximately 15% to 20% greater than the stoichiometric quantity of water. Method according to Claim 1 or 2, characterised in that the separation of the plaster and fibrous material mixture with the metered addition of water takes place after the second mixing process (Figure 1). Method according to Claim 1 or 2, characterised in that the separation of the plaster and fibrous material mixture takes place after the first mixing process and the metered quantity of water is added to the separate partial flows. Method according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the partial mass flows are volumetrically different and that additives are added to the individual partial mass flows with subsequent mixing. Method according to one of Claims 1 to 5, characterised in that each partial mass flow is stored temporarily before it enters an associated spreading machine (11a to 11c). Method according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the volumes of the partial flows are selected so that after moulding, a layer thickness of respectively 1 mm to 7 mm, preferably of 2 mm to 4.5 mm results. Method according to one of Claims 1 to 7, characterised in that the quantity of water sprayed onto the individual layers (35a to 35c) differs, preferably so that the quantity of water sprayed onto the external layers of the shaped article (35) is greater than that supplied to the internal layer or layers. Method according to Claim 8, characterised in that the quantity of water supplied to the individual layers may include additives, such as suspensions or dispersions, the quantities of water supplied to the external layers being able to contain additives different to those in the water quantities for the internal layer(s). Apparatus for carrying out the method according to Claims 1 to 9, with a first metering device (2, 3) for the metered addition of plaster and fibres into a subsequent first mixer (4), with a second mixer (9) receiving the plaster and fibre mixture, with which a metering device for liquid (8) is associated, and a subsequent spreader device for spreading the moist plaster and fibre mixture onto a moulding line (12) with a subsequent pressing device, characterised in that located between the dry mixer (4) and the second mixer (9) is a metering device (7) which continuously measures the weight and/or volume of the dry mixture of plaster and fibre, and that a water metering system (8) whose outlet (8') opens into the subsequent second mixer (9), is associated with this plaster and fibre metering device (7) and that the spreading device (11) consists of several spreading machines, that in the direction of travel (19) of the moulding line (12), spray nozzles (40; 43) for moistening the surfaces of the spread shaped article are located before and after the external spreader heads (26a, 26c), and that between the spray nozzles (40; 43) in the direction of travel (19) of the moulding line (12) there are several independent spreader heads (26a, 26b, 26c) located behind each other and fed by partial mass flows, for the separate spreading of individual layers (35a, 35b, 35c) of the shaped articles (35), and that in the direction of travel (19) at least one further spray nozzle (41, 42) is provided between the spreading heads. Apparatus according to Claim 10, characterised in that after the moist mixer (9), a feed device (37) is provided, which is followed by several separate spreader machines (11a, 11b, 11c) with spreader heads (26a, 26b, 26c) (Figure 1). Apparatus according to Claim 11, characterised in that after the dry mixer a feed device (37a) is provided for the mass flow of the dry mixture of plaster and fibre, followed by separate metering devices (6a, 6b, 6c) and moist mixers (9) according to the number of partial mass flows, each moist mixer (9) being followed by a spreader machine (11a, 11b, 11c) (Figure 2).

Inventors: BOLD JOERG DIPL-PHYS, WESTERHAUSEN KARL HEINZ DIPL-I, WILKE KLAUS DIETER DR, BOLD, JOERG, DIPL.-PHYS., WESTERHAUSEN, KARL HEINZ, DIPL.-ING., WILKE, KLAUS DIETER, DR., Bold, Jörg, Dipl.-Phys.
Applicants: BABCOCK BSH AG, BABCOCK-BSH AKTIENGESELLSCHAFT VORMALS BUETTNER-SCHILDE-HAAS AG
Application year: 1985
Main classification: B28B5
IPC codes: B28B1