BETREIBEN DER VORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleimung von Partikeln, die zumindest teilweise aus zur Herstellung von Werkstoffplatten geeigneten Fasern und/oder Spänen bestehen nach dem Oberbegriff des

Patentanspruches 1.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Beleimung von Partikeln, die zumindest teilweise aus zur Herstellung von Werkstoffplatten geeigneten Fasern und/oder Spänen bestehen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 18.

Die Herstellung von Werkstoffplatten aus zum Beispiel Spänen oder

mitteldichten Fasern oder anderen rieselfähigen Materialien sind mittlerweile automatisierte Prozesse und werden bereits in vielen Ländern seit Jahren angewandt. Wie bekannt findet die Verpressung von aufbereiteten Spänen oder Fasern entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Dabei spielt neben den vielen Anlagenteilen vor und nach der Presse die Herstellung einer

Streugutmatte mittels Streumaschinen eine herausragende Rolle, ist doch die Qualität der erstellten Streugutmatte neben der Qualität der Rohstoffe ein wichtiger Faktor. Der Drang zur Herstellung von kostengünstigen

Werkstoffplatten aus natürlichen Rohstoffen und künstlich hergestelltem

Bindemittel zwingt die Produzenten immer mehr effizientere Verfahren zu entwickeln. Besondere Schwerpunkte sind dabei insbesondere geringe

Ausfallzeiten und niedriger Verschleiß.

Vorliegende Ausarbeitung bezieht sich auf den Bereich der Beleimung der Partikel mit einem Bindemittel. Grundsätzlich versteht man unter Bindemittel eine so genannte Klebstoffflotte, die in ihrer Hauptkomponente aus einem Klebstoff besteht. Je nach Bedarf werden zusätzlich Emulsion, Härter,

Formaldehydfänger, Farbstoffe, Insektenschutz und Pilzschutzmittel und andere Additive beigegeben. Es ist auch üblich den Klebstoff ohne Zusätze zu verwenden. Als Bindemittel kommen ohne Anspruch auf Vollständigkeit in Frage: Isocyanate, MDI, Melaminharnstoffformaldehyd (MUF),

Harnstoffformaldehyd (UF), MUPF oder PF.

Die Beleimung erfolgt typischer Weise derart, dass das Streugut

beziehungsweise die Partikel mittels einer Dosiervorrichtung in einen

Fallschacht eingebracht und mittels Düsen, die im Fallschacht oder diesem vorgelagert angeordnet sind, mit dem Bindemittel beaufschlagt wird

beziehungsweise werden. Das beleimte Streugut wird meist in einer dem Fallschacht nachgelagerten Trommel mit drehenden Förderwerkzeugen

(mechanischen Mischer) behandelt und/oder weiter beleimt und anschließend zu einer Streugutmatte gestreut und anschließend zeitnah, vor Aushärtung eines Leimes, verpresst. Alternativ kann das Streugut, ohne einen

mechanischen Mischer zu durchlaufen, direkt in eine Streuvorrichtung eingebracht werden, um die Streugutmatte zu streuen, und anschließend zu verpressen.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2010 064 339 A1 bekannt. In diesen Vorrichtungen kommt es meist dazu, dass sich Bindemittel sowie mit dem Bindemittel beleimte Partikel an der Innenwand des

Fallschachtes anlagern, so dass der Fallschacht dazu neigt, mit der Zeit zu verschmutzen. Dies macht es notwendig, den Fallschacht regelmäßig zu reinigen. Aus der EP 2 563 558 B1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung des Fallschachtes angeordnet ist, in welcher ein Schaber die Innenseite des Fallschachtes reinigt. Auch ist offenbart, dass der Fallschacht doppelwandig ausgeführt ist und eine Kühlflüssigkeit zwischen den Wandungen durchgeleitet wird, um Anbackungen des Bindemittels zu verhindern.

Es sind also entsprechende Zuleitungen und Ableitungen für ein Kühlfluid vorzusehen, die eine ausreichende Förderkapazität aufweisen. Um die Wände eines rotierenden Fallschachts und/oder rotierende Schaberklingen mit dem Kühlfluid zu versorgen, ist es zudem notwendig, dass entsprechende

fluidführende Kupplungsmittel vorgesehen werden, die eine Übertragung von Kühlfluid von einem ruhenden Teil der Anlage zu den rotierenden

Fallschachtwänden und/oder den rotierenden Schaberklingen ermöglichen. Die hierzu notwendigen mechanischen Konstruktionen können einen hohen Aufwand darstellen und es mag schwierig sein, eine dauerhaft wirkungsvolle Abdichtung zu erzielen.

Mit EP 2 922 670 B1 wurde weiter eine Vorrichtung und ein Verfahren geschaffen, bei der ein innenliegender Schaber im Fallschacht zur Reinigung der Wände durch eine zweite Reinigungsvorrichtung regelmäßig mitgereinigt wird.

Diese technischen Umsetzungen erzeugen einen hohen Wartungsaufwand und erhöhen deutlich das Ausfallrisiko für die Vorrichtung. Auch sind die obigen Lösungen im Wesentlichen auf rotationssymmetrische Fallschächte reduziert und können insbesondere im Zuge der Nachrüstung einer Anlage zur

Herstellung von Werkstoffplatten mit einem derartigen Fallschacht nicht immer verwendet werden, wenn die entsprechenden vorhanden Anschlüsse oder Übergänge nicht umständlich angepasst werden. Diese Anpassungen fordern aber wieder geometrische Zugeständnisse, welche das Anbackungsrisiko deutlich erhöhen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche das Ausbilden fester Anhaftungen innerhalb eines

Fallschachts wirksam verringern kann. Weiter ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, welche an verschiedene Geometrien angepasst und somit mit geringem Aufwand maßgefertigt werden kann und die sich einfach in bereits errichtete Anlagen integrieren lässt.

Auch ist es wünschenswert die Stillstandszeiten während der Reinigung möglichst zu minimieren oder wenn möglich gänzlich zu vermeiden,

insbesondere vorzugsweise mit geringem anlagentechnischem Aufwand.

Die Vorrichtung zur Beleimung von Partikeln, die zumindest teilweise aus zur Herstellung von Werkstoffplatten geeigneten Fasern und/oder Spänen bestehen, geht dabei von einer Vorrichtung aus, welche aufweist:

einen Fallschacht, eine den Fallschacht begrenzende Wandung, eine

Dosiervorrichtung zur Einführung der Partikel in den Fallschacht und zumindest eine Düse zur Aufbringung eines Bindemittels auf die Partikel.

Die Aufgabe der Erfindung wird für die Vorrichtung dadurch gelöst, dass

bei einer einschichtigen Wandung als die eine Schicht

oder

bei einer mehrschichtigen Wandung als die erste Schicht auf Seiten der zu beleimenden Partikel ein Kunststoff angeordnet ist.

Die Erfindung versteht unter einem Fallschacht einen auf zwei

gegenüberliegenden Seiten offenen Hohlkörper, in dem die Partikel von oben nach unten hindurch fallen können. In dem Fallschacht können die Partikel auch durch geeignete Mittel geführt, gebremst oder beschleunigt werden, beispielsweise durch rotierende Stachelwalzen. Der vorzugsweise hohlzylindrische, kegelförmige oder im Querschnitt im wesentlichen ähnliche Fallschacht weist eine Innenseite auf und zumindest einen Bereich der Innenseite respektive Wandung, der mit dem Bindemittel oder mit Bindemittel aufweisenden Fasern in Kontakt kommt könnte.

Unter Wandung wird dabei eine den Innenraum des Fallschachtes

umgrenzende Einhausung verstanden, die einen homogenen oder heterogenen Schichtaufbau aufweisen kann, wobei bei heterogenen Schichten die Schichten angrenzend aneinander liegen und somit einen Verbund ausbilden.

Es kann somit vorgesehen sein, dass eine Wandung aus einer innenliegenden Kunststoff-Schicht besteht, die besonders gut geeignet ist Anbackungen durch Bindemittel oder Leime zu vermeiden. Die außenliegende zweite Schicht kann dabei ebenfalls ein Kunststoff sein, der beispielsweise gegenüber der ersten inneren Schicht bessere Steifigkeiten oder Zähigkeiten aufweist.

Beispielsweise durch Luft oder durch Fluid beabstandete Schichten werden nach der Erfindung als mehrfache Wandungen interpretiert, beispielsweise bei Doppelwandungen mit Durchleitung von Fluiden zur Kühlung.

Die nachstehenden Merkmale sind kumulativ oder alternativ anwendbar um die Vorrichtung nach der Erfindung weiter zu verbessern.

Dabei kann der Kunststoff ein elastomeres Polyurethan, ein Elastomer oder ein Silikon sein. Diese Kunststoffe weisen bevorzugt eine geringe Adhäsion gegenüber dem Bindemittel auf. Gleichzeitig hat sich überraschenderweise gezeigt, dass trotz der abrasiv wirkenden Wirkung der fallenden Partikel diese Kunststoffe eine ausreichende Standfestigkeit für den Dauerbetrieb aufweisen können.

Bevorzugt kann bei einer mehrschichtigen Ausführung eine oder die

außenliegende Schicht im Wesentlichen statisch tragend für die erste innere Schicht der Wandung angeordnet sein. Dies ist besonders bevorzugt bei einer zweitschichten Ausführung der Wandung der Fall, wenn die äußere Schicht aus hartem oder faserverstärktem Kunststoff oder Metall besteht.

Alternativ oder kumulativ ist der Kunststoff, bevorzugt für eine Wandung mit einer Schicht, mit einer Wandstärke von zumindest 10 mm angeordnet ist. Der Aufbau einer, besonders bevorzugt einschichtigen Wandung, hat den Vorteil einer verringerten statischen Aufladung durch die fallenden Partikel.

Besonders von Vorteil ist es an der Wandung ein Erreger, bevorzugt ein Klopfer oder einen Vibrator, zur Einleitung von Stößen und/oder Schwingung

anzuordnen. In vorteilhafterweise verhindern die Schwingungen oder Stöße an Hängenbleiben und damit anbacken der beleimten Partikel bzw. des

Bindemittels.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann an der Wandung kraft-, Stoff- oder formschlüssig eine Mittel zur Koppelung des Erregers angeordnet sein. Eine derartige Kopplung erhöht die Standfestigkeit der Wandung respektive des Fallschachtes.

Dabei kann in einer weiterführenden alternativen oder additiven Verbesserung das Mittel zur Koppelung des Erregers in die Wandung und/oder den Kunststoff eingegossen sein. Dabei wäre besonders bevorzugt als Mittel eine Platte, ein Ring oder ein Gehäuse angeordnet. Unter Reifen oder Gehäuse versteht die Erfindung eine Art Käfig, welche den Querschnitt des Fallschachtes respektive die Wandung umschließt, damit die Wandung gleichmäßig in Vibration oder Schwingung versetzt werden kann.

In einer weiteren bevorzugten alternative oder additiven Ausführungsform kann der Kunststoff mit antistatischen Additive versetzt sein oder vergossen werden. In vorteilhafter Weise kann damit die statische Aufladung während des

Betriebes vermieden oder zumindest verringert werden.

In diesem Zusammenhang kann es von Vorteil sein, den Kunststoff mit einer Wandstärke von 2 mm bis 10 mm, bevorzugt 4 mm bis 8 mm, höchst bevorzugt 5 mm bis 7 mm zu verwenden. Dabei spielen auslegungstechnisch die Fallhöhe des Fallschachtes, der Querschnitt, die statische Tragfähigkeit des Kunststoffes und das zu beleimende Material eine wesentliche Rolle.

Zur Erhöhung der Festigkeit des Kunststoffes kann eine faserverstärkter Kunststoff als zumindest eine der Schichten angeordnet sein.

Der Querschnitt des Fallschachtes kann sich in Fallrichtung des Materials verringern, um es beim Fallen nochmals zu vermischen und gezielt in den Mischer einzuführen.

Alternativ oder kumulativ kann dabei aus den vorgenannten Gründen der Querschnitt des Fallschachtes bei Eintritt der Partikel im Wesentlichen rund und beim Austritt der Partikel im Wesentlichen rechteckig ausgeführt sein.

Die Erfindung weiterbildend ist vorgesehen, dass eine einstückige Wandung des Fallschachtes angeordnet ist, vorzugsweise aus Kunststoff gegossen oder gespritzt.

Falls doch sinnvoll oder notwendig kann im Fallschacht ein Schaber zur Reinigung der innen liegenden Wandung angeordnet ist. An dem Schaber kann eine messerähnliche Schneide, bevorzugt aus Metall oder Kunsstoff, oder eine mit der inneren Schicht zur Reinigung in Kontakt tretende Kunststoff- oder Gummilippe angeordnet sein. Damit kann sichergestellt werden, dass die Oberfläche der Wandung respektive der inneren Schicht aus Kunststoff nicht zu stark beansprucht oder zerkratzt wird. Der Schaber kann beweglich ausgeführt sein und/oder der Fallschacht respektive dessen Wandung kann beweglich ausgeführt sein.

In einem Besonderen Ausführungsbeispiel kann ein Schiebemechanismus für den Fallschacht zur aktiven oder passiven Bewegung desselben von einer Betriebsposition in eine Reinigungsposition und vice versa angeordnet sein. Je nach Ausgestaltung kann der erfindungsgemäße Fallschacht dabei als

Flauptfallschacht und/oder als Zweitfallschacht angeordnet sein.

Der erfindungsgemäße Fallschacht kann somit als Ersatzfallschacht verwendet werden, wenn der Flauptfallschacht gereinigt wird.

Alternativ kann, wenn sich der Selbstreinigungseffekt durch den Kunststoff, insbesondere in Zusammenhang mit einer Erregung, als ausreichend erweist, der Fallschacht nach der Erfindung als vollwertiger Fallschacht dienen und ggfs sogar nochmal ein Ersatzfallschacht in der gleichen Ausführungsform

angeordnet sein. In vorteilhafter Weise spart sich der Anwender hochkomplexe Reinigungs- und Kühlsysteme bei der Verwendung von kostengünstigen Fallschächten aus Kunststoff.

Auch aus diesem Grund kann es somit sinnvoll sein, diesen als Austausch oder Ersatzteil anzusehen, welcher in vorgegebenen Zeitabständen

auszutauschen ist.

Flierzu kann es in einer weiteren Fortbildung von Vorteil sein einen Flebezug oder Kran zum Ein- oder Ausheben des Fallschachtes aus der Vorrichtung vorzusehen. Nicht immer ist es möglich in einer Anlage schnell Mittel zum Ausheben oder Einheben von Bauteilen vor Ort zu bringen.

Die Lösung der Aufgabe für ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Beleimung von Partikeln, die zumindest teilweise aus zur Fierstellung von Werkstoffplatten geeigneten Fasern und/oder Spänen bestehen, umfasst den gattungsgemäßen Fallschacht und besteht darin, dass ein Fallschacht verwendet wird, bei dem bei einer einschichtigen Wandung als die eine Schicht oder bei einer mehrschichtigen Wandung als die erste Schicht auf Seiten der zu beleimenden Partikel ein Kunststoff verwendet wird und wobei der Fallschacht in vorgegebenen Abständen oder bei zu starker Verschmutzung ausgetauscht wird. Störstoffe oder Reinigungsvorgänge können beispielsweise die

Innenwände des Fallschachtes in Mitleidenschaft ziehen. Insoweit mag es sinnvoll erscheinen den Fallschacht als Wechselmodul vorzusehen und nicht nur regelmäßig zu reinigen sondern auch auszutauschen. Insbesondere wenn hierfür bereits Gussformen für die Erstausrüstung existieren.

In diesem Zusammenhang kann es für das Verfahren sinnvoll sein, wenn beim Austausch ein erster Fallschacht aus einem Gestell entgegen der Fallrichtung heraus- und ein zweiter Fallschacht in das Gestell in Fallrichtung hineingehoben wird. Besonders bevorzugt ist damit in der Vorrichtung eine entsprechende Gestellvorrichtung vorgesehen, in der der Fallschacht an einem vorgegebenen und mechanisch gesicherten Ort eingehängt werden kann.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Dosiervorrichtung, eines

Fallschachtes und eines Mischers im Schnitt,

Figur 2 einen Ausschnitt II mit einer vergrößerter Darstellung einer

einschichtigen Wandung nach Figur 1 und

Figur 3 einen Ausschnitt III mit einer vergrößerten Darstellung einer

mehrschichtigen Wandung nach Figur 1. Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Beleimung von Partikeln, welche im Wesentlichen aus Spänen und/oder Fasern bestehen können und nachfolgend zur Herstellung von Werkstoffplatten oder ähnlichen Formkörpern verpresst werden. Die Partikel 1 gelangen dabei in einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten in eine Dosiervorrichtung 2, die nach dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein endlos umlaufendes Förderband ausgeführt ist. Es können Mittel (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die den Austrag pro

Zeiteinheit der Partikel 1 einstellen oder regulieren, beispielsweise eine

Abschlagswalze. Im Fallschacht 10 wird sich nach dem Austritt der Partikel aus der Dosiervorrichtung 2 ein Partikelvorhang 5 ausbilden, der von Düsen 6 mit Bindemittel 11 besprüht wird.

Im Stand der Technik finden sich weitere Merkmale, die das vorliegende Ausführungsbeispiel deutlich verbessern können. Insbesondere kann es nach einem Stand der Technik sein den Fallschacht 10, bzw. zumindest den unteren Teil unter den Düsen 6 zu verschieben um ihn einfacher zu reinigen. Auch kann es sinnvoll sein in diesem Zusammenhang einen weiteren Fallschacht 10 als Ersatz vorzusehen.

Im weiteren Verlauf treten die Partikel 1 nach der Besprühung mit Bindemittel 11 durch die Düsen 6 am unteren Ende aus dem Fallschacht 10 aus und werden entweder der weiteren Verwendung oder wie im Ausführungsbeispiel direkt einer Mischvorrichtung 7 übergeben. Eine derartige Mischvorrichtung 7, hier als Horizontalmischer ausgeführt, weist Mischwerkzeuge 8 an einer rotierenden Welle 9 auf und wird die Partikel 1 entsprechend durchmischt am anderen Ende austragen.

Um den neuen Fallschacht nicht regelmäßig reinigen zu müssen, wird die Wandung 3 des Fallschachtes in vorgegebenen Abständen oder durchgehend mittels eines Erregers 14 angeregt. Die Anregung kann direkt an die Wandung 3 des Fallschachtes 10 übertragen werden oder wird wie hier dargestellt über ein Mittel 15 zur Einleitung der Impulse oder Schwingungen an die Wandung 3 übertragen. Besonders bevorzugt kann das Mittel zur Einleitung der Erregung entlang der Wandung 3 umlaufend ausgeführt sein, um die Stöße oder

Schwingungen gleichmäßig über den Umfang zu verteilen. Es können auch mehrere Stellen in der Höhe des Fallschachtes 10 zur Einleitung einer Erregung vorgesehen sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Figur 2, welche einen vergrößerten Ausschnitt II nach der Figur 1 darstellt, ist das Mittel zur Einleitung der

Erregung von dem Erregers 14 in die Schicht 4 der Wandung 3 integriert, bevorzugt eingegossen in den Kunststoff der Wandung 3. In diesem

Ausführungsbeispiel ist dabei die Wandung 3 einschichtig mit einer Wandstärke 13 ausgeführt.

Besonders bevorzugt kann das Mittel zur Einleitung der Erregung entlang der Wandung 3 umlaufend ausgeführt sein, um die Stöße oder Schwingungen gleichmäßig über den Umfang zu verteilen. Es können auch mehrere Stellen in der Höhe des Fallschachtes 10 zur Einleitung einer Erregung vorgesehen sein.

In einem dritten Ausführungsbeispiel nach Figur 3, welche einen vergrößerten Ausschnitt III nach der Figur 1 darstellt, ist die Wandung 3 als mehrschichtige Ausführung, hier zweischichtig, dargestellt, wobei die innere Schicht 4 aus Kunststoff besteht und die äußere Schicht 12 aus einem anderen festen

Material, einem zweiten Kunststoff oder einem Blech. In vorteilhafter Weise muss das Blech nicht mehr aus einem teuren und resistenten Material, beispielsweise Edelstahl, hergestellt werden, sondern kann auch aus günstigem Werkzeugstahl gefertigt sein. Auch hier liegt eine Wandstärke 13 vor, die sich aus der Stärke der Schichten 4 und 12 ergibt. Bezugszeichenliste: 1600

1. Partikel

2. Dosiervorrichtung

3. Wandung

4. Schicht (innen von 3)

5. Partikelvorhang

6. Düse

7. Mischvorrichtung

8. Mischwerkzeug

9. Welle

10. Fallschacht

11. Bindemittel

12. Schicht (außen)

13. Wandstärke

14. Erreger

15. Mittel (zur Einleitung)