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"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung zementgebundener Bauplatten''
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zementgebundener Bauplatten
aus Holz oder dgl. Teilchen, wie Späne, Fasern, Holzwolle usw., bei dem das aus
einer Mischung von Holzteilchen mit Zement und Wasser bestehende Schtlttgut auf
eine Formungsunterlage, wie ein Transportblech oder dgl. zur Bildung eines Vlieses
gestreut und anschließend zur fertigen Platte gepreßt und getrocknet wlrd, sowie
eine zur DurchtUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung.
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Bei der Herstellung zementgebundener Bauplatten wir-d im wesentlichen
eine Rohstoffmisohung aus Holzspänen, Zement und Wasser verarbeitet. Anstelle von
Holzspänen können auch andere Späne, beispielsweise Bagasse, Flachs- oder Hanfspäne
und dgl. verwendet werden. Üblicherweise wird die Rohstoffmi-Mischung in hierzu
geeigneten Geräten hergestellt, wobei der Trookenmasse bereits im Mischprozeß soviel
Wasser zugegeben wird, daß die frische Mischung das
fUr den Abbinde-
und Verdichtungsprozeß notwendige Wasser enthält. Der Wassergehalt der fertigen
Rohstoffmischung beträgt dabei zwlachen 40 und 80 Gewichtsprozent bezogen auf die
Gesamtmasse des trokkenen Mischgutes. Die so erstellte Mischung ist daher sehr feucht
und läßt sich in diesem Zustand wegen der Klebewirkung des mit ement beschichteten
Spangutes schlecht auf die Formungsunterlage zur B dung des Vlieses streuen. Zudem
entstehen durch die Veklebungen zeitliche und örtliche Unregelmäßigkeiten in Dicke
und Dichte des Vlieses, die unter anderem zu den bekannten, verhältnismäßig großen
Abweichungen der örtlichen Dicke der fertigen Platten vom Sollmaß fUhren. Ferner
zeigen derart feuchte Rohstoffmischungen die Neigung, die Schtlttapparatur duoh
Ablagerung von Zement zu verschmutzen, was zu schwierigen und zeitraubenden Reinigungsarbeiten
führt. Weiterhin treten dadurch Störungen bei der Aufsohtittung des Vlieses auf,
daß an der Schüttvorrichtung angeklebte Zementklumpen durch weitere Verklebung des
vorbeiströmenden SchUttgutes anwachsen, schließlich abreißen und in das Vlies fallen,
80 daß die AuRschüttung des Vlieses ständig überwacht werden muß, wenn verhindert
werden soll, daß derartige Zementklumpen wesentliche Qualitätsmerkmale der fertigen
Platte nachteilig beeinflussen.
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Im Hinblick darauf, daß ein Zusetzen erheblicher Wassermengen zur
Rohstoffmischung PUr den Abbinde-und Verdichtungsprozeß unumgänglich notwendig ist,
wurden
die vorstehend beschriebenen erheblichen Nachteile einer Schüttung des feuchten
Gutes bislang notgedrungen in Kauf genommen. Diese Nachteile Jedoch entscheidend
zu verringern oder ganz zu vermeiden, isgdie Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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In Uberraschend einfacher Weise gelingt die Lösung dieser Aufgabe
dadurch, daß bei einem Verfahren zur Herstellung zementgebundener Bauplatten der
eingangs bezeichneten Art ein Teil des zur Herstellung des angestrebten Mischungsverhältnisses
der Rohstoffmischung benötigten Wassers erst beim Streuen des SchUttgutes zugesetzt
wird. So kann beispielsweise die erste Hälfte der insgesamt benötigten Wassernenge
schon beim Ansetzen der Rohstoffmischung zugefUhrt werden, wodurch eine relativ
trockene, kaum klebende Konsistenz des Schtlttgutes erreicht wird, während die zweite
HälftF? der Wassermenge erst beim Streuen des SchUttgutes zugesetzt wird, so daß
Verklebungen während des Transportes des Schtlttgutes zur Streu- oder SchUttstelle
und Verklebungen im Bereich einer eigentlichen SchUttvorrichtung vermieden sind.
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Eine besonders intensive Benetzung des Schüttgutes und damit eine
homogene Konsistenz des Materials kann dadurch erreicht werden, daß das Wasser auf
das frei fallende Schüttgut gesprUht wird und weiterhin dadurch, daß die SprUhrichtung
in etwa senkrecht zur Fallrichtung des SchUttgutes liegt.
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Mit besonderem Vorteil läßt sich hierbei Nutzen aus dem Umstand zehen,
daß ein gewisser Teil des auf das frei fallende Schüttgut gesprUhten Wassers durch
das fallende Material hindurchtritt und auf der der angesprUhten Seite des SchUttgutes
gegenUberliegenden Seite im Bereich der Formungsunterlagen bzw. des aufgeschUtteten
Vlieses zu Boden sinkt. Bei einer AufschUttung des Vlieses in einem Arbeitsgang
wird daher in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das SchUttgut
auf seiner in Vorschubrichtung der Formungsunterlagen gesehen vorderen Seite angesprUht
wird. Dadurch wird erreicht, daß durch den durch das frei fallende SchUttgut hindurchtretenden
Wasseranteil das bereits fertig aufgeschilt tete Vliea nochmals von oben her benetzt
wird, wobei dieser Wasseranteil auf dem Wege zur Preßstation in einen mittleren
Bereich der Vliesdicke sickern kann.
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Dadurch ergibt sich in diesem mittleren Bereich des Vlieses eine etwas
erhöhte Wasserkonzentration, was bekanntlich im Hinblick auf die nachfolgenden Preß-und
Abbindevorgänge von großem Vorteil ist. WUrde umgekehrt das Wasser derart auf das
frei fallenden Schüttgut aufgesprüht werden, daß der hindurchtretende Wasser-anteil
die leeren Formungsunterlagen vor der Schifttstation benetzen wUrde, so hätte dies
eine Erhöhung der Wasserkonzentration bestenfalls im Randbereich der untersten Schicht
des Vlieses zur Folge, wohingegen im Bereich der mittleren Schichten ein nachteiliger
Wassermangel herrschen wUrde.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist unter
Verwendung des vorstehenden Grundgedankens bei einer Aufschüttung des Vlieses in
mehreren Arbeitsängen, insbesondere zur Herstellung mehrschichtiger Platten vorgesehen,
daß das zur Bildung der unteren Deckschicht und der Mittelschicht dienende Schüttgut
auf seiner in Vorschubrichtung der Formungsunterlagen gesehen vorderen Seite, das
zur Bildung der oberen Deckschicht dienende Schtttgut hingegen auf seiner gegenGberliegenden,
hinteren Seite angesprUht wird. BezUglich der unteren Deckschicht treten dabei die
weiter oben bei einer Aufsohtittung des Vlieses in einem Arbeitsgang beschriebenen
Wirkungen auf, derart, daß der obere, bei der fertigen Platte der Mittelschicht
zugewandte Bereich der unteren Deckschicht eine vortellhaft erhöhte Wasserkonzentration
aufweist. Die Mittelschicht hingegen wird zum einen ebenso wie die untere Deckschicht
unmittelbar nach ihrer Au£sehUttung von durch das frei fallende SchUttgut durchgetretenem
Wasser beaufschlagt, zum anderen Jedoch unmittelbar vor der Aufschüttung der oberen
Deckschicht nochmals mit zusätzlichem Wasser benetzt. Die obere Deckschicht enthält
lediglich soviel Wasser, wie das zu ihrer Bildung dienende Sohilttgut im freien
Fall aufzunehmen vermag. Mit den vorstehend beschriebenen Maßnahmen ist somit ebenfalls
erreicht, daß der mittlere Bereich des Vlieses wasserreicher ist, die Randzonen
hingegen wasserArmer sind.
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linse deratige Verteilung der Wasserkonzentration Uber die Vliesdicke
kann weiterhin - beisplelseise auch dadurch erreicht werden» daß dem zur Bildung
der unteren Deckschicht dienenden SchUttgut beim Streuen kein Wasser mehr zugesetzt
wird, daß das zur Bildung einer ersten angrenzenden Mittelschicht dienende SchUttgut
auf seiner in Vorschubrichtung der Formungsunterlagen hinteren Seite» das zur Bildung
einer zweiten Mittelschicht dienende Schüttgut auf seiner gegenUberliegenden, vorderen
Seite und schließlich das zur Bildung der oberen Deckschicht dienende Schüttgut
wieder auf einer hinteren Seite angesprUht wird. Dadurch wird der unteren Deckschicht
lediglich noch das bei der AufsehUttung der ersten, unteren Mittelschicht durch
das frei fallende Schüttgut durchtretende Wasser zugefUhrt, während die erste Mittelschicht
selbst lediglich das zusätzliche Wasser enthält, welches das zu ihrer Bildung dienende
SchUttgut im freien Fall auf zunehmen vermag. Die zweite, obere Mittelschicht hingegen
wird sowohl im Bereich ihrer SchUttstSion als auch im Bereich der Station zur AuSschUttung
der Oberschicht zusätzlich durch durchtretendes Wasser benetzt. Unter Bertloksichtigung
der auf dem Transport zur Preßeinrichtung vor sich gehenden Sickervorgänge ergibt
sich auch hier ein Maximum der Wasserkonzentration im mittleren Bereich der Dicke
des Vlieses, das zu den Randzonen des Vlieses hin im wesentlichen stetig abfällt.
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Zine zur DurchfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete
Vorrichtung zeichnet sich aus durch wenigstens ein über die gesamte Reihe des SchUttgutes
reichendes, parallel zur Ebene der Formungsunterlagen und senkrecht zu deren Vorschubrichtung
angeordnetes und stirnseitig verschlossenes SprUhrohr mit radialen SprUhdUsen zur
Erzeugung einer Uber die Vliesbreite gleichmäßigen Wasserbeaufschlaggng des SchUttgutes.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die trUhdUsen
zur Erzeugung eines keilförmigen SprUhberelches Uber einen dem maximal angestrebten
Keilwinkel entsprechenden Bereich am Umfang des SprUhrohres verteilt angeordnet
sind. Dadurch kann dem frei fallenden SchUttgut über die gesamte Fallhöhe hinweg
Wasser zugefUhrt werden.
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Eine funktionsgerechte Einstellung der Breite des keilförmigen SprUhbereiches
wird dadurch erreicht, daß einzelne horizontale Reihen von Sprühdüsen verschließbar
sind. Vorteilhaft ist als einstellbares Verschlußorgan eine rohrsegment-förmig ausgebildete,
der Krüimung des SprUhrohres angepaßte und an ihm verdrehbar gelagerte Blende vorgesehen.
Eine weitere Einstellmöglichkeit ergibt sich dadurch, daßd%prUhrohr verdrehbar ist,
die SprUhdüsen also um die Rohrmittelachse verschwenkbar sind.
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Insbesondere bei einer erfindungsgemäßen Ausrüstung 3eder SchUttstation
werden im Hinblick auf etwaige
kurzfristige Umstellungen des Fertigungsablaufs
dadurch Vorteile erzielt, daß ein Sprührohr auf der in Vorschubrichtung der Formungsunterlagen
gesehen vorderen Seite des frei fallenden Schüttguts und ein zweites auf der gegenUberliegenden
hinteren Seite des SchUttguts angeordnet ist und beiden SprUhrohren eine gemeinsame
Zuleitung vorgeordnet ist, an die Jeweils ein SprUhrohr anschließbar ist. Beispielsweise
mittels eines geeigneten, zwischen den Sprührohren und der gemeinsamen Zuleitung
angeordneten Umschalthahnes kann somit den Bedürfnissen der laufenden Produktion
entsprechend schnell von einem Sprührohr auf das andere umgeschaltet werden. Besonders
vorteilhaft können bei einer Mehrzahl hinterein der angeordneter Schüttstationen
zur AuRschUttung des Vlieses sämtliche zugehörigen Sprührohre aus einer zentralen,
die der Rohstoffmischung fehlende Wassermenge liefernden Zuleitung mit Wasser versorgt
werden, wobei Jeder Station eine einstellbare Wasserteilmenge zuführbar ist. Damit
ist auf einfache Weise gewährleistet, daß tatsächlich insgesamt dem Vlies die der
Rohstoffmischung zur Erzelung eines optimalen Preß- und Abbindeverhaltens fehlende
Wasser menge zugefUhrt wird, wobei eine leichte Anpassung der einzelnen Wasserteilmengen
an die Dicke und Konsistenz der einzelnen Vliesschichten möglich ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines Ausfünrungsbeispiels
anhand der Zeichnungen.
ts seigt: Fig, 1 schematisch in Seitenansicht eine Fertigungsanlage fUr die Herstellung
des Vlieses unter Anwendung der Erfindung, lig. 2 in vergrößertem Maßstab einen
Schnitt durch ein SprUhrohr gemäß der Erfindung.
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In den Zeichnungen ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bei einer Anordnung zur Herstellung zementgebundener Bauplatten in drei Arbeitsgängen
beim sogenannten Fließverfahren, also beim kontinuierlichen Schütten der Späne auf
die Formlingsunterlagen, schematisch dargestellt. Das generell mit 1 bezeichnete
Schüttgut wird Jeder SchUttstation 2, 3 bzw. 4 mittels Je eines Transportbandes
5, 6 bzw. 7 zugeführt. Die Schüttstation 2 dient dabei zur Autsehüttung der unteren
Deckschicht, die Schtttstation 3 zum Aufbringen der Mittelschicht und die Schüttstation
4 zur Erzeugung der oberen Deckschicht des Vlieses 8. Hierzu werden Formungsunterlagen
9 von den Abmessungen der fertigen Platten mittels eines Fertigungsbandes 10 in
der durch einen Pfeil angedeuteten Vorschubrichtung 11 unter den SchUttstationen
2, 3 und 4 hinweggefUhrt. Selbstverständlich kann anstelle eines einheitlichen Schüttgutes
1 rUr sämtliche Schüttstationen 2, 3 und 4 zur Bildung der verschiednen Schichten
auch Jeweils Schüttgut besonders geeigneter Sonsistenz Verwendung finden.
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irfindungsgemäß wird der das Schüttgut 1 bildenden Rohstoffmischung
aus Spanteilchen, Zement und Wasser in einer den Schüttstationen 2, 3 und 4 vorgeschalteten
Mischeinrichtung lediglich ein solcher Teil des fUr den nachfolgenden Abbinde- und
Verdichtungsprozeß notwendigen Wassers zugesetzt, daß im Bereich zwischengeschalteter,
nicht näher dargestellter Dosier- und Transporteinrichtungen sowie der SchUttstationen
2, 3 und 4 selbst kein nachteiliges Verkleben des SchUttgutesauftritt. Erst beim
Streuen oder Schütten selbst wird das zusätzlich benötigte Wasser dem SchUttgut
1 mittels Sprührohren 12, 13, 14, 15, 16 und 17 beigegeben. Beispielsweise wird
einer in die Mischeinrichtung eingebrachten, im wesentlichen aus Zement und Spanteilehen
bestehenden Oesamtmasse an trockenem Mischgut von 1000 kg, die für den Abbinde-
und Verdichtungsprozeß etwa 400 -8oo 1 Wasser benötigt, zunächst nur eine Wassermenge
von 200 - 400 1 zugegeben, wobei noch keine erhebliche Klebewirkung des mit Zement
beschichteten Spangutes auftritt, während die restliche Menge von ebenfalls 200
- 400 1 dem Schüttgut 1 beim Streuen im Bereich der Schüttstationen 2, 3 und 4 zugesetzt
wird.
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Hierzu wird das Nbi fallende Schüttgut 1 entweder mittels der SprUhrohre
12, 14 und 16 auf seiner in Vorschubrichtung 11 der Formungsunterlagen 9 vorderen
Seite, oder aber mittels der Sprührohre 13, 15 und 17 aut der entgegengesetzten,
hinteren Seite bedtlst.
Das Besprühen erfolgt in scharfen SprUhstrahlen
18, 19 und 20, die durch ihre kinetische Energie tief in das locker fallende SchUttgut
1 eindringen und damit vermeiden, daß lediglich die dem arbeitenden Sprührohr 12,
14 und 17 zugewandte Seite des SchUttgutes benetzt wird. Eine gewisse Teilmenge
an Wasser tritt jedoch dabei auch auf der dem Jeweils arbeitenden Sprührohr 12,
14 und 17 gegenüberliegenden Seiten des Schüttgutes 1 aus und sinkt dort im Bereich
der Formungsunterlagen 9 zu Boden. Um nun zu erreichen, daß in bekanntlich für die-nachfolgenden
Arbeitsgänge vorteilhafter Weise der mittlere Bereich des Vlieses 8 eine höhere
Wasserkonzetration aufweist als seine Randzonen, kann das SchUttgut 1 im Bereich
der S¢hUttstationen 2, 3 und 4 nun Jeweils entweder von der in Vorschubrichtung
11 der Formungsunterlagen 9 vorderen oder der gegenüberliegenden hinteren Seite
aus gedüst werden. Die teilweise durch das frei fallende Schüttgut 1 durchtretenden
SprUhstrahlen 18 im Bereich der Schüttstation 2 bewirken, daß die gerade aufgeschüttete
untere Deckschicht von oben, also in dem in der späteren Platte zur Mittelschicht
hin gelegenen Bereich mit dem restlichen Wasser benetzt wird. WUrde anstelle des
Sprührohres 12 das Sprührohr 13 in Tätigkeit gesetzt, so würde stattdessen der Boden
der leeren Formlingsunterlage 9 in Vorschubrichtung 11 vor der Schüttstation 3 angefeuchtet,
so daß die untere Randzone des vlieses 8 einen unennschten Wasserüberschuß aufweisen
würde. ähnliches gilt für die SprUhstrahlen 19, die das
zur Bildung
der Mittelschicht dienende Schüttgut 1 im Bereich der Schüttstation 2 teilweise
durchdringen. Die Mittelschicht wird dadurch von oben her zusätzlich benetzt, so
daß unter BerUcksichtigung der infolse der Schwerkraft nachrolgenden Siokerbewegung
des Wassers hierdurch wiederum in erwünschter Weise der spätere mittlere Teil des
Vlieses 8 mit Wasser angereichert wird. Im Bereich der SchUttstation 4, mit der
die obae Deckschicht aufgebracht wird, sind die SprUhstrahlen eo gegen die in Vorschubrichtung
11 der Formungsunterlagen 9 gesehen hintere Seite des frei fallenden Schüttgutes
1 gerichtet, wodurch die durch das Schüttgut hindurchgehenden Wasseranteile nochmals
die Mittelschicht von oben her benetzen und nicht der oberen Deckschicht zusätzliches
Wasser zuführen, wie des der Fall wäre, wenn das Sprührohr 16 anstelle des SprUhrohres
17 in Betrieb gesetzt würde.
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Das SprUhrohr 17 ist in Fig. 2 vergrößert im Querschnitt dargestellt.
Über einen den maximal angestrebten Keilwinkel * entsprechenden Bereich am Umfang
des SprUhrohres 17 verteilt sind Sprühdüsen 21 angeordnet. Am Umfang zu den dargestellten
Sprühdüsen 21 versetzt sind in anderen Querschnittsebenen weitere SprUhdUsen entsprechend
angeordnetiqodaß sich Uber die Länge des Sprührohres 17 bzw. die Breite des Vlieses
8 eine dichte Anordnung scharf gebUndelter SprUhstrahlen 20 ergibt. Mittels einer
am Außenumfang des SprUhrohres 17 verdrehbar gelagerten und iohrsegmentförmig ausgebildeten
Blende 22 sind einzelne
horizontale, zur Mittelachse 23 des SprWhrohres
17 parallele Reihen von Sprühdüsen 21 verschließbar.
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Dadurch kann der maximale Keilwinkel α des keilförmigen Sprühbereiches
auf einefiU8ie im Binzelfall angestrebte Wirkung geeigneten Wert reduziert werden.
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Weiterhin ist das ganze SprUhrohr 17 in nicht näher dargestellter
Weise derart an einer rückwärtigen Zuleitung gelagert, daß es um seine Mittelachse
23 herum verdreht werden kann.
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Durch das Zusammenwirken dieser Maßnahmen kann also sowohl die Breite
des keilförmigen Sprühbereiches eingestellt als auch bei Jeder beliebigen eingestellten
Breite die mittlere Sprührichtung verändert werden. Eine derartige Einstellmöglichkeit
ist unter anderem dann von besonderem Interesse, wenn im Bereich der zugeordneten
SchUttstation, hier also der SchUttstation 4, nur eine Schicht sehr geringer Dicke
aufgeschützt wird und zudem das Fertigungsband 10 etwa noch mit geringer Vorschubgeschwindiglreit
bewegt wird, so daß im Bereich der Schüttstation 4 nur eine geringe Wassermenge
gesprUht wird. Müßte diese Wassermenge durch sämtliche am SprUhrohr 17 angebrachte
Sprühdüsen 21 austreten, so ergäbe sich eine nur geringe Ausströmgeschwindigkeit,
so daß die Sprühstrahlen 20 nicht in der Lage wären, unter die Oberfläche des frei
fallenden Schüttgutes 1 einzudringen und dieses ueber seinen gesamten Querschnitt
in etwa gleichmäßig zu befeuchten. Durch die Möglichkeit einer Verringerung des
Keilwinkelsoc, in Zusammenwirken mit der Einstellbarkeit
der mittleren
SprUhrichtung kann Jedoch auch in solchen Fällen ein befriedigendes Sprühverhalten
erreicht werden.
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Das dargestellte und beschriebenen AusfUhrungsbeispiel stellt lediglich
eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung dar.