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Die
Erfindung betrifft eine Anlage zum Beleimen von Fasern für die Herstellung
von Faserplatten, insbesondere MDF-Platten u. dgl. Holzwerkstoffplatten.
MDF-Platten meint Medium-Density-Fiber-Platten.
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Für die Herstellung
von Faserplatten müssen die
zunächst
aus Hackschnitzel erzeugten Fasern getrocknet und beleimt werden,
um eine hinreichende Bindefähigkeit
für den
späteren
Pressvorgang zu erreichen. Die Trocknung der Fasern erfolgt regelmäßig in pneumatischen
Fasertrocknern. Die Beleimung kann beispielsweise durch sogenannte "Blow-Line-Beleimung" erfolgen. Dabei
werden die Fasern unmittelbar nach jeder Herstellung bei hohen Temperaturen
in der sogenannten Blow-Line mit Leim vermischt. Die Beleimung findet
folglich durch Eindüsen
des Leims in den Faserdampfstrom in der Blow-Line bei verhältnismäßig hohen
Temperaturen statt. Dadurch gehen erhebliche Leimmengen verloren.
Das Trocknen der Fasern erfolgt dann erst nach der Beleimung. Als
Leim kommen beispielsweise Isocyanate, Phenolharze und Leimharze
in Frage.
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Man
kennt aber auch eine sogenannte Mischerbeleimung, bei welcher die
bereits getrockneten Fasern bereits in Mischtrommeln beleimt werden.
Eine Mischerbeleimung kann mit einer Blow-Line-Beleimung kombiniert
werden, um Leim einzusparen oder andere Leimtechnologien einsetzen
zu können.
Im Fall der Mischerbeleimung ist die Leimverteilung auf den Fasern
verhältnismäßig ungleichmäßig, so
dass es zu unerwünschten
Fleckenbildungen in den Oberflächen
der Faserplatten kommen kann.
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Schließlich ist
eine Vorrichtung zur Beleimung von Fasern bekannt, bei welcher die
Fasern über
eine Einfüllöffnung in
einen Turm eingebracht werden, wobei in die Wand des Turms eine
Vielzahl von Leimauftragsdüsen
eingelassen sind. Am Austrag des Turms ist eine Absaugleitung vorgesehen, so
dass die beleimten Fasern abgesaugt werden (vgl.
EP 1 017 550 B1 ).
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs beschriebenen
Ausführungsform
zu schaffen, mit der sich Fasern für die Herstellung von Faserplatten
und insbesondere MDF-Platten einwandfrei in rationeller und wirtschaftlicher
Weise beleimen lassen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, eine Anlage zum Beleimen von
Fasern für
die Herstellung von Fasern für
die Herstellung von Faserplatten, insbesondere MDF-Platten u. dgl.
Holzwerkstoffplatten mit zumindest einer Faserzuführeinrichtung
mit zumindest einer in ein vorzugsweise im Wesentlichen vertikal
angeordnetes Faseraustrittsrohr mündenden und mit Förderluft
für den
Fasertransport beaufschlagbaren Faserzuführungsleitung,
mit zumindest
dem Faseraustrittsrohr nachgeordneten, im Wesentlichen vertikal
angeordneten Fallschacht,
mit zumindest einer zwischen dem
Faseraustrittsrohr und dem Fallschacht angeordneten Beleimungsvorrichtung
mit Sprüh düsen zum
Besprühen
der aus dem Faseraustrittsrohr austretenden und in den Fallschacht
eintretenden Fasern mit Leimtropfen, mit zumindest einer ersten,
oberhalb der Beleimungsvorrichtung angeordneten Mantelluftzuführeinrichtung mit
einer oder mehreren Mantelluftleitungen zur Erzeugung eines den
Faserstrom umgebenden ersten Mantelluftstroms und
mit zumindest
einer zweiten, unterhalb der Beleimungsvorrichtung angeordneten
Mantelluftzuführeinrichtung
mit einer oder mehreren Mantelluftleitungen zur Erzeugung eines
den Faserstrom umgebenden zweiten Mantelluftstroms.
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Durch
die pneumatische Zufuhr der Fasern in der Faserzuführungsleitung
wird zunächst
einmal eine gleichmäßige Faserverteilung
erreicht. Die Fasern sind folglich in dem aus dem Faseraustrittsrohr austretenden
Faserstrom gleichmäßig verteilt.
Die den Faserstrom umgebenden Sprühdüsen sorgen für eine gleichmäßige Verdüsung der
Leimzugabe. Dabei wird eine tropfenförmige Leimverdüsung erzielt, welcher
die mittlere Tropfengröße unter
100 μm,
vorzugsweise unter 60 μm,
liegt. In dem dem Faseraustrittsrohr nachgeordneten Fallschacht
erfolgt ein Abtrocknen der beleimten Fasern, ohne dass ein Anbacken
der beleimten Fasern an der Innenwandung des Fallschachtes oder
Faserabsaugrohres zu befürchten
ist. In diesem Zusammenhang ist von besonderer Bedeutung, dass die
Beleimungsvorrichtung gleichsam zwischen einer ersten, oberen Mantelluftzuführeinrichtung
und einer zweiten, unteren Mantelluftzuführeinrichtung angeordnet ist.
Die erste Mantelluftzuführeinrichtung
erzeugt einen den (zunächst
unbeleimten) Faser strom insbesondere im Bereich der Sprühdüsen umgebenden
ersten Mantelluftstrom. Dieser hält
zunächst
einmal den aus dem Faseraustrittsrohr austretenden (unbeleimten)
Faserstrom zusammen, so dass der Faserstrom einwandfrei in den Bereich
der Beleimungsvorrichtung eintritt und folglich der Bereich der
Beleimungsvorrichtung vor Verschmutzungen durch die Fasern geschützt wird.
Außerdem
wird eine einwandfreie und gleichmäßige Beleimung gewährleistet.
Unterhalb der Beleimungsvorrichtung erzeugt die zweite Mantelluftzuführeinrichtung
den zweiten Mantelluftstrom, der den aus dem Bereich der Beleimungsvorrichtung
austretenden (beleimten) Faserstrom umgibt. Dieser verhindert besonders
zuverlässig,
dass sich Anbackungen der beleimten Fasern an der Innenwandung des
Fallschachtes ergeben.
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Vorzugsweise
weist die Anlage eine dem Fallschacht nachgeordnete, d. h. unterhalb
des Fallschachtes angeordnete, Auffangvorrichtung mit einer Transportvorrichtung
zum Auffangen und ggf. Abführen
der Fasern und einer Saugvorrichtung zum Absaugen von Luft aus dem
Fallschacht und ggf. zum Ansaugen auf bzw. in die Transportvorrichtung
auf. Dabei ist die Transportvorrichtung als luftdurchlässiges Transportband,
z. B. Siebband oder Filterband ausgebildet und die Saugvorrichtung
ist unterhalb des Transportbandes angeordnet. Im Rahmen der Erfindung
wird folglich auf eine unmittelbar auslassseitig an den Fallschacht
angeschlossene Absaugleitung zum Abtransport der Fasern verzichtet.
Vielmehr durchlaufen die beleimten Fasern zum Trocken den Fallschacht
und gelangen in bzw. auf die dem Fallschacht nachgeordnete Auffangvorrichtung,
z. B. auf das Transportband. Auf diesem Transportband kommen die
beleimten Fasern gleichsam zur Ruhe. Ggf. im Fallschacht absinkender
ungenutzter Leim, insbesondere in Form von Aerosolen gelangt auf
die auf dem Transportband angeordneten Fasern, so dass eine vollständige Leimausnutzung
gewährleistet
ist und Verschmutzungen der Anlage durch ungenutzten Leim zuverlässig vermieden
werden.
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Weiter
schlägt
die Erfindung vor, dass in dem Faseraustrittsrohr ein Faserverdrängungskörper zur Erzeugung
eines Faserstroms mit im Bereich der Sprühdüsen ringförmig ausgebildeten Querschnitt eingerichtet
ist. Der Faserverdrängungskörper ist
im Wesentlichen zentral in dem Faseraustrittsrohr angeordnet. Er
kann im Wesentlichen rotationssymmetrisch, z. B. kegelförmig oder
zylinderförmig,
aber auch pyramidenförmig
ausgebildet sein und ist im Wesentlichen konzentrisch, vorzugsweise
mit sich in Strömungsrichtung
erweiterndem Querschnitt, in dem Faseraustrittsrohr angeordnet.
Der Faserstrom mit ringförmigem
Querschnitt tritt folglich aus dem Faseraustrittsrohr aus und gelangt
in den Bereich der ersten Mantelluftzuführeinrichtung. Anschließend durchlaufen
die Fasern den Bereich der Beleimungsvorrichtung, um dann in den
Bereich der zweiten Mantelluftzuführeinrichtung einzutreten.
Von dort gelangen die Fasern dann in den sich vorzugsweise in Fallrichtung
aufweitenden Fallschacht.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung werden im Folgenden erläutert. So weist die erste Mantelluftzuführeinrichtung
und/oder die zweite Mantelluftzuführeinrichtung einen den Faserstrom
umgebenden Ringkanal auf, welcher beidseitig Kanalseitenwände und
oberseitig eine Kanaloberwand aufweist, sich über im Wesentlichen den gesamten
Umfang erstreckt und eine nach unten offene Austrittsöffnung aufweist.
Die Austrittsöffnung
kann dabei von einem oder mehreren Lochblechen, Gittern o. dgl.
gebildet werden. Demnach erfolgt im Rahmen der Erfindung eine gerichtete
Zuführung
der Mantelluft, vorzugsweise sowohl im Bereich der oberen Mantelluftzuführeinrichtung
als auch im Bereich der unteren Mantelluftzuführeinrichtung. Die Fasern gelangen
dabei nicht einfach über
in den Schacht mündende
Zuführleitungen
in den Bereich des Faserstroms, sondern die Mantelluftzuführung erfolgt gleichmäßig und
gerichtet über
den gesamten Umfang, so dass ein einwandfreier, homogener und vollständiger Mantelluftstrom
erzeugt wird. Der den Faserstrom vollständig umschließende Ringkanal
ist lediglich unterseitig offen, so dass ein einwandfrei gerichteter
Mantelluftstrom erzeugt wird. Durch die Lochbleche im Bereich der
Austrittsöffnung
wird erreicht, dass eine besonders homogene Luftverteilung innerhalb
des Mantelluftstroms entsteht. Dabei können an den Ringkanal zumindest
zwei im Wesentlichen diametral gegenüberliegende Mantelluftleitungen
angeschlossen sein, wobei der Ringkanal sich aus zwei miteinander
verbundenen, in der Draufsicht C-förmig bzw. halbkreisförmig ausgebildeten
Halbringkanälen
zusammensetzt. Obwohl dabei lediglich an z. B. zwei vorgegebenen
Orten Mantelluftleitungen vorgesehen sind, gewährleistet der erfindungsgemäße Ringkanal
die Erzeugung eines einwandfreien, sich über den vollen Umfang erstreckenden, Mantelluftstroms.
Die Qualität
des Mantelluftstromes wird noch dadurch verbessert, dass die Höhe des Ringkanals
in Strömungsrichtung
abnimmt. Das bedeutet, dass die oberseitige Kanaloberwand des Ringkanals
als zumindest bereichsweise geneigte Oberwand ausgebildet ist, die
zugleich eine Leitwand bildet.
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In
weiterer verbesserter Ausführungsform schlägt die Erfindung
vor, dass die erste Mantelluftzuführeinrichtung und/oder die
zweite Mantelluftzuführeinrichtung
mehrere über
den Umfang verteilte und der Austrittsöffnung nachgeordnete Leitbleche
aufweist. Bei der oberen Mantelluftzuführeinrichtung sind die Leitbleche
vorzugsweise als verstellbare Leitbleche ausgebildet, die beispielsweise
schwenkbar angeordnet sind. Durch Variation des Anstellwinkels der
Leitbleche lässt
sich die Charakteristik des Mantelluftstroms gezielt einstellen.
Demgegenüber ist
es im Bereich der zweiten Mantelluftzuführung zweckmäßig, mit
festen Leitblechen zu arbeiten. Grundsätzlich kann jedoch auch umgekehrt
vorgegangen werden oder sowohl oben als auch unten mit festen Leitblechen
oder verstellbaren Leitblechen gearbeitet werden.
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Ferner
schlägt
die Erfindung vor, dass zwischen dem Faseraustrittsrohr und dem
Fallschacht ein Übergangsgehäuse angeordnet
ist, wobei die erste Mantelluftzuführeinrichtung, die zweite Mantelluftzuführeinrichtung
und die Beleimungsvorrichtung im Bereich dieses Übergangsgehäuses angeordnet sind. Das Gehäuse kann
sich dabei selbstverständlich
aus einer Mehrzahl von einzelnen übereinander bzw. untereinander
angeordneten Gehäusesegmenten
zusammensetzen.
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Vorzugsweise
weist die Beleimungsvorrichtung einen den Faserstrom umgebenden
Düsenkranz
mit einer Mehrzahl von über
den Umfang verteilten Sprühdüsen auf.
Die Sprühdüsen sind
vorzugsweise als Zweistoffdüsen
ausgebildet und an eine Leimversorgungsleitung und eine Druckluftleitung
angeschlossen. Auf diese Weise wird eine besonders feine Leimversprühung und
folglich Leimverteilung erreicht. Der Anstellwinkel bzw. der Sprühwinkel
gegen den Faserstrom kann einstellbar sein, um von Fall zu Fall
eine besonders gezielte Leimverteilung an den Fasern in Abhängigkeit
von der Fasergeschwindigkeit, Faserverteilung und Faserart zu erreichen.
Dazu besteht ferner die Möglichkeit,
den Abstand der Sprühdüsen von
dem Faserstrom einzustellen. Zweckmäßig weist der Düsenkranz
10 bis 50, vorzugsweise 25 bis 35, z. B. 30 Sprühdüsen auf, die vorzugsweise äquidistant über den
Umfang verteilt sind. Durch die verhältnismäßig hohe Menge an Sprühdüsen ist
gewährleistet,
dass auch bei Ausfall einer oder weniger einzelner Sprühdüse eine
einwandfreie Beleimung der Fasern erfolgt. In besonders vorteilhafter
Weiterbildung sind die Sprühdüsen in zumindest
einem außerhalb
an das Übergangsgehäuse angeschlossenen
Düsengehäuse angeordnet. Das
Düsengehäuse ist
gleichsam ringförmig
ausgebildet. Die Sprühdüsen sind
dann vorzugsweise mit vorgegebenem Abstand von dem Übergangsgehäuse außerhalb
des Übergangsgehäuses angeordnet, wobei
der Leim durch Durchbrechungen in der Gehäusewandung in das Übergangsgehäuse und
folglich in den Bereich des Faserstroms eintritt. Durch die Anordnung
der Sprühdüsen außerhalb
des eigentlichen Gehäuses
wird verhindert, dass größere, nicht nutzbare
Leimmengen z. B. in Form von Tropfen in den Bereich des Fallschachtes
gelangen. Zugleich wird vermieden, dass Fasern in den Bereich der Sprühdüsen gelangen
und in den Bereich der Sprühdüsen verschmutzen.
Dieses gilt insbesondere unter Berücksichtigung des ersten Mantelluftstromes,
der in den Bereich der Sprühdüsen eintritt.
Dennoch wird durch die gleichsam gekapselte Anordnung der Düsen in dem
Düsengehäuse ein
einwandfreies Luftmanagement ermöglicht,
weil das Eindringen bzw. Einsaugen von Außenluft weitestgehend vermieden wird.
Das Düsengehäuse kann
aus einer Vielzahl von Gehäusesegmenten
bestehen, welche einzeln zu öffnen
und/oder einzeln austauschbar sind. Auf diese Weise lassen sich
Wartungsarbeiten einwandfrei durchführen und einzelne ggf. defekte
Sprühdüsen austauschen,
ohne dass die Anlage insgesamt stillgelegt werden muss.
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In
besonders vorteilhafter Weiterbildung mündet die Faserzuführleitung über einen
den Faserstrom umlenkenden und sich in Transportrichtung aufweitenden
Faseraufgabekopf in das Faseraustrittsrohr. Der Umlenkwinkel kann
dabei grundsätzlich 90° bis 180° betragen.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung beträgt der Umlenkwinkel 120° bis 170°, z. B. 150°. Das bedeutet,
das bei vertikal angeordnetem Faseraustrittsrohr die Faserzuführleitung
unter einem Winkel von etwa 60° bis
10°, z.
B. 30° gegen
die Vertikale angeordnet ist. Auf diese Weise wird in besonders
platzsparender Weise eine einwandfreie Faserzuführung ermöglicht. Der Faseraufgabekopf
weist dabei innenseitig und folglich im Faserstrom zumindest ein
Leitelement, z. B. einen Faseraufteilkeil auf. Ein solcher Faseraufteilkeil,
der den Faserstrom im Faseraufgabekopf zunächst in zwei oder mehrere Teilströme aufteilt,
sorgt insgesamt für
eine gleichmäßige bzw.
homogene Verteilung im Austrittsbereich.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Beleimen von Fasern in
einer Anlage der beschriebenen Art, wonach die Fasern (z. B. aus
einem Faserbunker) mit einer Faserfeuchte von 5% bis 15%, vorzugsweise
etwa 10%, der Faserzuführleitung
zugegeben werden, wonach die Fasern in der Faserzuführleitung
mit erwärmter
Transportluft transportiert werden, wonach die Fasern in der Faserzuführleitung
mit erwärmter
Transportluft transportiert und um ein vorgegebenes Maß getrocknet
werden, wonach die Fasern mit einer Feuchte von 2% bis 7%, z. B.
etwa 5%, aus dem Faseraustrittsrohr austreten, und wonach sich die
Faserfeuchte im Zuge des Beleimens auf 10% bis 30%, z. B. 15% bis
25%, erhöht. Anschließend werden
die Fasern im Bereich des Fallschachtes und im Bereich der Auffangvorrichtung
auf eine Faserfeuchte von 5% bis 15%, z. B. etwa 10%, abgetrocknet.
Die Transportluft in der Faserzuführleitung kann dabei eine Temperatur
von 50°C
bis 150°C,
z. B. 75°C
bis 120°C,
aufweisen. Die Temperatur kann dabei je nach Menge der transportierten Fasern
variieren. Im Rahmen der Erfindung wird folglich erreicht, dass
die mit einer Faserfeuchte von z. B. 10% aufgegebenen Fasern nach
erfolgter Beleimung und Trocknung wieder im Wesentlichen dieselbe
Faserfeuchte von z. B. 10% aufweisen, obwohl die Fasern zwischenzeitlich
einer Vielzahl unterschiedlicher Einflüsse ausgesetzt werden. In diesem
Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft wenn vor der Faserabführung eine
Feuchtemessung erfolgt und das Messergebnis einem Regelkreis zugeführt wird,
der die jeweils maßgeblichen
Parameter einstellt. Dabei kann es sich insbesondere um die Temperatur
und den Volumenstrom der Transportluft, wie auch der Mantelluft
aber auch um die Absaugleistung im Bereich der Auffangvorrichtung
handeln.
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Die
Zufuhr der Fasern in die Faserzuführleitung kann aus einem Vorratsbehälter, z.
B. einem Bodenbandbunker, erfolgen. Dieses ermöglicht es, Betriebsstörungen zu überbrücken und
erlaubt eine Faserdosierung mit geringen Totzeiten. Die Faserzufuhr kann
aber auch aus einem Trockner erfolgen. In diesem Fall ist am Eintritt
eines Refineraggregats üblicherweise
eine Stopfschnecke oder dgl. angeordnet, deren Drehzahl die zugeführte Holzmenge
pro Zeiteinheit bestimmt. Bis das Holz gedämpft und zerfasert ist und
bis es den Trockner passiert hat, vergeht einige Zeit. Ist die Zeitspanne
ermittelt, kann man die Leimzufuhr an die Faserzufuhr anpassen.
Folglich ist auch bei einer Ausführungsform,
bei der die Faserzufuhr nicht aus einem Faserbunker, sondern aus
einem Trockner erfolgt, eine Leimdosierung möglich.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen
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1 eine
erfindungsgemäße Anlage
zur Beleimung von Fasern in schematischer Seitenansicht,
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2 den
Gegenstand nach 1 in einer anderen Seitenansicht,
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3 ausschnittsweise
den Gegenstand nach 1,
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4 den
Gegenstand nach 3 in einer Seitenansicht,
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5 ausschnittsweise
den Gegenstand nach 4 im Bereich einer Mantelluftzuführung in perspektivischer
Darstellung,
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6 den
Gegenstand nach 5 in einer Draufsicht,
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7 ausschnittsweise
den Gegenstand nach 4 im Bereich der Beleimungsvorrichtung,
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8 eine
Aufsicht aus Richtung A-A auf den Gegenstand nach 7,
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9 einen
Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach 8,
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10 einen
Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach 7,
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11 einen
Ausschnitt X aus dem Gegenstand nach 7,
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12 einen
Ausschnitt aus dem Gegenstand nach 4 im Bereich
der unteren Leitbleche,
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13 ausschnittsweise
den Gegenstand nach 3 im Bereich des Faserauftragskopfes,
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14 den
Gegenstand nach 13 in einer Seitenansicht,
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15 den
Gegenstand nach 13 in einer Draufsicht,
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16 ein
schematisches Verfahrensdiagramm zum Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage.
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In
den Figuren ist eine Anlage zum Beleimen von Fasern 1 für die Herstellung
von MDF-Platten dargestellt. Die Anlage ist für den kontinuierlichen Betrieb
eingerichtet und weist eine Faserzuführeinrichtung 2 mit
einer in ein vertikal angeordnetes Faseraustrittsrohr 3 mündenden
und mit Förderluft
F für den
Fasertransport beaufschlagbaren Faserzuführleitung 4 auf. Ferner
ist ein dem Faseraustrittsrohr 3 nachgeordneter und folglich
unterhalb des Faseraustrittsrohres 3 angeordneter vertikal
ausgerichteter Fallschacht 5 vorgesehen. Zwischen dem Faseraustrittsrohr 3 und
dem Fallschacht 5 ist eine Beleimungsvorrichtung 6 mit
Sprühdüsen 7 zum
Besprühen
der aus dem Faseraustrittsrohr 3 austretenden und in den
Fallschacht 5 eintretenden Fasern mit Leimtropfen angeordnet.
Erfindungsgemäß ist oberhalb
der Beleimungsvorrichtung eine erste Mantelluftzuführeinrichtung 8 mit
Mantelluftleitungen 9 zur Erzeugung eines den Faserstrom
umgebenden ersten Mantelluftstroms M1 vorgesehen. Unterhalb der Beleimungsvorrichtung 6 ist
eine zweite Mantelluftzuführeinrichtung 10 mit
Mantelluftleitungen 11 zur Erzeugung eines den Faserstrom
umgebenden zweiten Mantelluftstroms M2 angeordnet. Dem Fallschacht 5 ist
eine Auffangvorrichtung 12 mit einer Transportvorrichtung 13 zum
Auffangen und Abführen
der Fasern und mit einer Saugvorrichtung 14 zum Absaugen
von Luft aus dem Fallschacht 5 und ggf. zum Ansaugen der
Fasern auf bzw.
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in
die Transportvorrichtung 13 vorgesehen. Die Transportvorrichtung
ist dabei als luftdurchlässiges
Transportband 13, z. B. Siebband oder Filterband ausgebildet,
wobei die Saugvorrichtung 14 unterhalb des Transportbandes 13 angeordnet
ist. Insbesondere 2 zeigt, dass die erfindungsgemäße Anlage
im Ausführungsbeispiel
aus zwei im Wesentlichen identischen und nebeneinander angeordneten Einzelanlagen
A1 und A2 besteht, die jeweils im Wesentlichen identisch aufgebaut
sind. Im Folgenden wird lediglich eine dieser Anlagen beschrieben,
da Aufbau und Funktion im Wesentlichen übereinstimmen. Durch Kombination
zweier Einzelanlagen lässt sich
eine hohe vorgegebene Materialmenge mit vertretbarer Dimensionierung
der Anlagen erzielen. Es kann folglich mit verhältnismäßig geringen Rohrdurchmessern
und insbes. mit einer verhältnismäßig geringen
Fallschachthöhe
gearbeitet werden.
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In
dem Faseraustrittsrohr 3 ist ein Faserverdrängungskörper 15 zur
Erzeugung eines Faserstroms FS mit im Bereich der Sprühdüsen ringförmig (z.
B. kreisringförmig)
ausgebildeten Querschnitt angeordnet. Dabei ist der Faserverdrängungskörper 15 im
Wesentlichen zentral in dem Faseraustrittsrohr 3 angeordnet.
Es handelt sich um einen im Wesentlichen kegelförmigen Faserverdrängungskörper 15, welcher
sich in Strömungsrichtung
und folglich nach unten in seinem Querschnitt aufweitet. Die Fasern gelangen
folglich über
die Faserzuführleitung 4 in den
Bereich des Faseraustrittsrohrs 3, wo durch den Faserverdrängungskörper 15 der
ringförmige
Faserstrom FS erzeugt wird. Dieser gelangt dann in den Bereich der
ersten Mantelluftzuführeinrichtung 8,
wo ein erster Mantelluftstrom M1 erzeugt wird, der den ringförmigen Faserstrom
FS umgibt. Dieser ersten Mantelluftzuführeinrichtung 8 ist
dann die Beleimungsvorrichtung 6 nachgeordnet. Unterhalb
der Beleimungsvorrichtung 6 tritt der Faserstrom FS dann
in den Bereich der zweiten Mantelluftzuführeinrichtung 10 ein,
die dann einen weiteren Mantelluftstrom M2 bzw. Ringluftstrom erzeugt,
der den Faserstrom FS insbes. im oberen Bereich des Fallschachtes 5 umgibt
und folglich Anbackungen verhindert.
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Dazu
weisen sowohl die erste Mantelluftzuführeinrichtung 8 als
auch die zweite Mantelluftzuführeinrichtung 10 jeweils
einen den Faserstrom umgebenden Ringkanal 16a bzw. 16b auf, über den
die jeweilige Mantelluft zugeführt
wird. Der Ringkanal 16a, b wird gebildet von beidseitigen
Kanalseitenwänden 17a,
b und oberseitig einer Kanaloberwand 18 sowie einer vollständig umlaufenden
und nach unten offenen Öffnung 19.
Nach unten offen meint hier, dass die zugeführte Mantelluft M1 bzw. M2
im Wesentlichen durch diesen unteren, offenen Bereich 19 austritt.
Dabei ist diese Austrittsöffnung 19 mit
mehreren Lochblechen versehen. 5 zeigt,
dass es sich bei dem Ringkanal 16a, b um ein gleichsam
vorgefertigtes Gehäusesegment 16a,
b handelt. Dabei ist ein Ringkanal an jeweils zwei im Wesentlichen
diametral an gegenüberliegende
Mantelluftleitungen 9 bzw. 10 angeschlossen. Der
Ringkanal setzt sich aus zwei miteinander verbundenen und in der
Draufsicht C-förmig bzw.
halbkreisförmig
ausgebildeten Halbringkanälen
zusammen. Die Höhe
H dieser Halbringkanäle
nimmt von den Mantelluftleitungen 9 bzw. 11 in
Richtung zu dem jeweils gegenüberliegenden Halbringkanal
jeweils ab. Die Mantelluftzuführung 8, 10 bzw.
die Ringkanäle 16a,
b sind vom Prinzip her im Wesentlichen identisch aufgebaut, so dass
die 5 und 6 sowohl die obere als auch
die untere Mantelluftzuführung
betreffen. Die Ringkanäle 16a und 16b sind
jedoch unterschiedlich dimensioniert, wie sich z. B. aus 4 ergibt.
So ist der Durchmesser des unteren Ringkanals 16b wegen
des sich nach unten aufweitenden Faserstroms größer als der Durchmesser des
oberen Ringkanals 16a.
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Sowohl
die erste Mantelluftzuführeinrichtung 8 als
auch die zweite Mantelluftzuführeinrichtung 10 weisen
jeweils mehrere, der Austrittsöffnung 19 nachgeordnete
und über
den Umfang verteilte Leitbleche 20, 21 auf. Insbes.
die 7 und 8 zeigen, dass die Leitbleche 20 unterhalb
der ersten Mantelluftzuführeinrichtung 8 als
verstellbare Leitbleche 20 ausgebildet sind. Sie sind schwenkbar
unterhalb des Ringkanals 16a angeordnet. Über den
Umfang sind dabei eine Vielzahl von Leitblechen 20 Stoß an Stoß angeordnet.
Jedes der Leitbleche 20 ist über eine Stelleinrichtung,
z. B Stellstange 22 winkelverstellbar (vgl. insbes. 9). 9 zeigt
dabei die beiden möglichen
Extrempositionen eines beispielhaft dargestellten Leitbleches, welches
einerseits im Wesentlichen vertikal angeordnet sein kann und andererseits
mit einem Anstellwinkel α von
bis zu 30° gegen
die Vertikale angestellt werden kann. Mit Hilfe der Leitbleche 20 kann
die Strömungsrichtung
und andererseits aber auch der Volumenstrom der Mantelluft eingestellt
werden, da die Leitbleche 20 in ihrer Vertikalstellung
gegen die Gehäusewandung
anliegen und folglich den Volumenstrom verringern. Die Figuren zeigen
im Übrigen;
dass die einzelnen Leitbleche 20 jeweils separat einstellbar
sind. Dieses kann manuell oder aber auch über einen nicht dargestellten
Antrieb, z. B. elektromotorischen oder hydraulischen Antrieb erfolgen.
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12 zeigt
demgegenüber
ein unmittelbar unterhalb der zweiten Mantelluftzuführeinrichtung 10 angeordnetes
Gehäuseteilstück mit den
entsprechenden Leitblechen 21. Diese sind im Ausführungsbeispiel
fest eingebaut und zwar unter einem vorgegebenen Anstellwinkel gegen
die Vertikale.
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Die
Figuren zeigen im Übrigen,
dass zwischen dem Faseraustrittsrohr 3 und dem Fallschacht 5 ein Übergangsgehäuse 23 vorgesehen
ist, wobei die erste Mantelluftzuführeinrichtung 8, die
zweite Mantelluftzuführeinrichtung 10 und
die Beleimungsvorrichtung 6 im Bereich dieses Übergangsgehäuses 23 angeordnet
sind. Das Übergangsgehäuse 23 setzt
sich aus einer Mehrzahl von Gehäusesegmenten 16a, 16b, 24, 25 zusammen.
Dazu gehören
zunächst
einmal die beiden Ringkanäle 16a, 16b gemäß 5.
Dazwischen ist das in 7 dargestellte Gehäusesegment 24 angeordnet,
welches einerseits die verstellbaren Leitbleche 20 und
andererseits die Beleimungsvorrichtung 6 aufweist. Unterhalb
des unteren Ringkanals 16b schließt sich dann das in 12 dargestellte
Gehäusesegment 25 mit
den festen Leitblechen 21 an. Der untere Ringkanal 16b hat
einen größeren Durchmesser
als der obere Ringkanal 16a.
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Die
Beleimungsvorrichtung 6 weist einen den Faserstrom FS umgebenden
Düsenkranz 26 mit einer
Vielzahl von über
den Umfang verteilten Sprühdüsen 7 auf.
Im Ausführungsbeispiel
sind dabei 30 Sprühdüsen vorgesehen.
Die Sprühdüsen 7 sind jeweils
als Zweistoffsprühdüsen ausgebildet
und an eine Leimversorgungsleitung sowie eine Druckluftleitung angeschlossen.
Der Anstellwinkel der Sprühdüsen ist
einstellbar (vgl. 11). Eine vergleichende Betrachtung
der 10 und 11 zeigt
zudem, dass die Sprühdüsen 7 mit
vorgegebenem Abstand von dem Übergangsgehäuse 23 außerhalb
des Übergangsgehäuses 23 angeordnet
sind, wobei der Leim durch Durchbrechungen 27 in der Gehäusewandung
in das Übergangsgehäuse 23 eintritt.
Dabei sind die Sprühdüsen 7 in
einem außerhalb
an das Übergangsgehäuse 23 angesetzten
Düsengehäuse 28 angeordnet.
Das Düsengehäuse 28 besteht
aus einer Vielzahl von über
den Umfang verteilten Gehäusesegmenten 28', welche einzeln
zu öffnen und/oder
einzeln auswechselbar sind. 10 zeigt im Übrigen,
dass durch die Vielzahl von Sprühdüsen 7 eine
einwandfreie Beleimung des gesamten, ringförmigen Faserstroms FS erreicht
wird. Wie bereits erläutert,
bewirkt der im Faseraustrittsrohr 3 angeordnete Faserverdrängungskörper 15,
dass der Faserstrom FS einen ringförmigen Querschnitt aufweist,
so dass mit den Sprühdüsen 7 eine
vollständige
Beleimung des Faserstroms erreicht wird.
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Eine
vergleichende Betrachtung der 1 und 3 zeigt,
dass in der Faserzuführleitung 4 über einen
den Faserstrom umlenkenden und sich in Transportrichtung aufweitenden
Faseraufgabekopf 29 in das Faseraustrittsrohr 3 mündet. Die
Faserzuführleitung 4 ist
folglich unter einem vorgegebenen Winkel 6 von etwa 30° gegen die
Vertikale angeordnet, so dass der Faserstrom in den Faseraufgabekopf
um einen Winkel von etwa 150° umgelenkt
wird, bevor er dann im Wesentlichen vertikal nach unten in den Bereich
des Faseraustrittsrohr 3 eintritt. Der erfindungsgemäße Faseraufgabekopf
bzw. Faserverteilkopf 29 ermöglicht bei einfacher Fertigung
eine einwandfreie Umlenkung und homogene Verteilung der Fasern über einen
runden Querschnitt im Faseraustrittsrohr 3. Dabei ist der
Faserverteilkopf selbst im Wesentlichen eckig ausgebildet. Das bedeutet, dass
sowohl der Eintrittsquerschnitt 30 als auch der Austrittsquerschnitt 31 jeweils
rechteckförmig
ausgebildet sind. Dazu wird insbesondere auf die 13 bis 15 verwiesen.
Dazu mündet
die Faserzuführleitung 4,
welche selbst einen runden Querschnitt aufweist, über ein Übergangsstück 32 in
den Faseraufgabekopf 29, welches einen Übergang von "rund auf eckig" erzeugt. Zwischen
dem Faseraufgabekopf 29 und dem Faseraustrittsrohr 3 ist
dann ein entsprechendes Übergangsstück 33 von "eckig auf rund" vorgesehen, so dass
die Zuführung
der Fasern aus der runden Faserzuführleitung 4 in das
runde Faseraustrittsrohr 3 über den im Wesentlichen eckigen
Faseraufgabekopf 29 erfolgen kann. Dieses ermöglich eine
einfache und kostengünstige
Fertigung des Aufgabekopfes. Dennoch ist zumindest rückseitig
eine gebogene Leitfläche 34 vorgesehen.
Um die Faserverteilung zu verbessern, ist in dem Faseraufgabekopf 29 eintrittsseitig
im Faserstrom ein Leitelement 35 in Form eines Faseraufteilkeils
angeordnet (vgl. insbes. 14). Dieser
ragt mit vorgegebener Keiltiefe K und Keilbreite in den Faserstrom
vor, so dass gewährleistet
ist, dass der Faserstrom auf die gesamte Breite des Faserverteilkopfes
verteilt wird.
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Im Übrigen ist
in 1 angedeutet, dass die Saugvorrichtung 14 aus
einer Mehrzahl von in Bandlaufrichtung hintereinander angeordneten
Saugelementen 36 besteht. Bei den Saugelementen handelt es
sich um gleichsam trichterförmige
Saugregister 36, welche sich jeweils über im Wesentlichen die gesamte
Breite des Transportbandes 13 erstrecken. Dabei sind die
Saugregister 36 an eine gemeinsame Saugleitung 37 angeschlossen.
Jedes der Saugelemente 36 ist eintrittsseitig und folglich
unmittelbar unterhalb des Siebbandes 13 mit einem Reduzierelement
in Form eines Lochbleches versehen. Dabei sind für die einzelnen Saugregister 36 Lochbleche mit
unterschiedlichem freien Querschnitt vorgesehen, so dass unterhalb
des Fallschachtes 5 verschiedene Saugregister mit unterschiedlicher
Saugcharakteristik angeordnet sind. Denn die beleimten Fasern fallen
in dem sich aufweitenden Fallschacht mit geringer Geschwindigkeit,
im Wesentlichen unter Wirkung der Schwerkraft herab, und gelangen
auf das Siebband 13. Ggf. ungenutzte Leimtropfen fallen ebenfalls
durch den Fallschacht 5 und gelangen auf die sich auf dem
Siebband bildende Fasermatte, so dass es gleichsam zu einer Nachbeleimung
kommt. Auf diese Weise bildet sich eine Fasermatte mit einer Höhe von 100
mm bis 200 mm, maximal 300 mm, die aus der Fallzone Z unmittelbar
unterhalb des Faserschachtes austritt und in den Bereich der Nachtrocknungsstrecke
N gelangt. Hier erfolgt eine Nachtrocknung der Fasern, ohne dass
weiterer Leim zugeführt wird.
Die Förderluft
F und die Mantelluft M1, M2 werden über die Saugvorrichtung 14 durch
das Siebband 13 hindurch abgesaugt, so dass ideale Strömungsverhältnisse
aufrechterhalten werden. Durch die einzelnen Lochbleche mit unterschiedlichen
freiem Querschnitt wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die
Dicke der Fasermatte in Transportrichtung T zunimmt. Über die
Zellradschleuse 38 erfolgt dann die Abführung der beleimten Fasern.
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Der
Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage wird
beispielhaft anhand des Verfahrensdiagramms gemäß 16 erläutert. 16 zeigt
zunächst
noch einmal, dass die erfindungsgemäße Anlage A im Bereich des
Fallschachtes aus zwei im Wesentlichen identischen Teilanlagen A1,
A2 besteht. Die Fasern werden über
einen nicht dargestellten Vorratsbehälter, z. B. Bodenbandbunker
oder aus einem Trockner und ggf. dem Faserbunker bzw. Trockner nachgeordnete
Transport- bzw.
Fördereinrichtungen
mit einer Faserfeuchte von 10 über
Materialzuführungen 39a, b
in die Faserzuführleitungen 4 aufgegeben.
Die Faserzuführleitungen 4 sind
mit der Transportluft F mit vorgegebener Temperatur beaufschlagt.
Dabei wird die Transportluft F über
eine Mischkammer 41 zugegeben, welche zur Einstellung der
Temperatur einerseits einen (heißen) Rauchgasstrom H und andererseits
einen (kalten) Frischluftstrom C miteinander vermischt. Durch das
Verhältnis
Rauchgas/Frischluft lässt
sich die gewünschte
Temperatur einstellen. Weitere (optionale) Frischluftzuführungen
C' sind angedeutet.
In den Faserzuführleitungen 4 sind
jeweils Ventilatoren 40 angeordnet, welche ggf. zudem eine Zerteilfunktion
bzw. Auflösefunktion
zum Auflösen von
Faserverdichtungen aufweisen können. Über die Mantelluftzuführleitungen 4 gelangen
die Fasern in den Bereich des Faseraufgabekopfes 29. Dabei
werden die Fasern von einer Faserfeuchte von 10% auf eine Faserfeuchte
von in etwa 5% getrocknet. Ferner zeigt 16, dass
mit Hilfe der Mischkammer 41 zugleich die Mantelluft M1,
M2 erzeugt wird, und zwar sowohl für die obere Mantelluft M1 als
auch für
die untere Mantelluftzuführeinrichtung
M2. Insofern ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Temperatur
der Mantelluftströme
und die Temperatur der Transportluft im Wesentlichen identisch sind.
Im Bereich der Beleimungsvorrichtungen 6 erhöht sich
die Faserfeuchte im Zuge des Beleimens auf in etwa 15% bis 25%.
Die beleimten Fasern fallen dann durch den Fallschacht 5 auf
das in den Figuren ebenfalls angedeutete Siebband 13 im
Bereich der Auffangvorrichtung. Dort erfolgt eine Nachtrocknung,
so dass die Fasern am Ende der Nachtrocknungsstrecke eine Faserfeuchte
von etwa 10% aufweisen. Dazu erfolgt am Ende der Nachtrocknungsstrecke und
folglich unmittelbar vor dem Faseraustrag (über die Zellradschleuse) eine
Feuchtemessung mit einer in 16 angedeuteten
Feuchtemessvorrichtung 42. Im Rahmen der Erfindung wird
die gewünschte Feuchte
geregelt. Dazu wird das Ergebnis der Feuchtemessung ausgewertet
und in Abhängigkeit
von dem Messergebnis werden die Temperaturen von einerseits Transportluft
und andererseits Mantelluftströmen
eingestellt.
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Im Übrigen kann
zusätzlich
zu den beiden Mantelluftzuführeinrichtungen
noch eine Stützluftzuführeinrichtung
vorgesehen sein. Eine solche weist eine oder mehrere Stützluftleitungen
zur Erzeugung eines innerhalb des ringförmigen Faserstroms angeordneten
Stützluftstroms
auf. An die Stützluftleitungen
sind dabei z. B. Stützluftdüsen angeschlossen, welche
unterhalb des Faserverdrängungskörpers in den
Faserstrom münden.
Eine solche Ausführungsform
ist in den Figuren nicht dargestellt.
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Im Übrigen ist
die Erfindung nicht auf das Beleimen von Fasern für die Herstellung
von Faserplatten beschränkt,
vielmehr ist die erfindungsgemäße Anlage
auch zum Beleimen von Spänen
für die
Herstellung von Spanplatten aus beispielsweise OSB (Oriented Strand
Board)-Spänen
unter Berücksichtigung
einer entsprechenden Dimensionierung der einzelnen Aggregate geeignet.
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Schließlich ist
noch anzumerken, dass im Bereich des Fallschachtes und/oder im Bereich
des Faseraufgabekopfes übliche
Löschaggregate
L1 bzw. L2 für
Störfälle bzw.
Notfälle
in die Anlage integriert sein können.
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Im Übrigen sind
die wesentlichen Anlagenteile, wie z. B. Fallschacht, Faseraufgabekopf, Übergangsgehäuse bzw.
Ringkanäle
und auch die entsprechenden Rohrleitungen vorzugsweise aus Edelstahl,
insbesondere aus kaltgewalztem Edelstahl gefertigt.