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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Benetzung von Streugut, insbesondere von Fasern und/oder Spänen, mit einem Fluid, insbesondere im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 12.
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Die Herstellung von Werkstoffplatten aus Spänen und/oder Schnitzeln (Spanplatten, OSB, ...), Fasern (MDF, LDF, HDF, ...) 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 Beleimung der Späne und/oder Fasern eine herausragende Rolle, ist doch die Qualität der erstellten Streugutmatte neben der Qualität der Rohstoffe ein wichtiger Faktor. Neben diesen Kriterien weist eine optimale Beleimung aber auch hohes Einsparpotenzial auf, da Klebstoffsysteme sehr teuer sind und einen signifikanten Kostenanteil einer Werkstoffplatte aufweisen.
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Meist wird ein Harnstoff-Formaldehydharzleim (auch Polykondensationsleim oder UF-Leim) oder polymeres Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) als Ein- oder Zweikomponentenleim verwendet. Bei einem Zweikomponentenleim wird der Härter (UF-Leim) oder das Aufschäumungsmittel (meist Polyol bei PMDI) möglichst kurz vor der Verpressung durch eine Presse auf die Fasern/Späne aufgebracht. Im weiteren werden die zu beleimenden Fasern oder die Späne als Streugut benannt, da die Fasern oder die Späne in der Regel auf einem Formband zu einer Streugutmatte gestreut und anschließend verpresst werden.
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Bei der großindustriellen Herstellung von Holzwerkstoffplatten kommen kontinuierlich arbeitende Pressen zum Einsatz. Bei diesen Pressen, wie in
DE 39 13 991 C2 beschrieben, wird die Presskraft durch hydraulische Stellglieder auf die Press- und Heizplatten und weiter über Stahlbänder, die abgestützt über einen Wälzkörperteppich (Rollstangen) umlaufend angeordnet sind, auf das Streugut übertragen. Derartige Pressen verarbeiten in der Regel beleimtes Streugut, das in Streumaschinen zu einer flächigen Streugutmatte auf einem kontinuierlich bewegten Formband geformt worden ist.
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Zur Formung der Streugutmatte wird üblicherweise aus einer Dosiervorrichtung Streugut ausgetragen und mit in einem Streukopf angeordneten Walzen kontrolliert auf einem Formband zur Bildung einer Streugutmatte abgestreut. Es kann auch eine Windstreuung Verwendung finden. Meist wird hierzu das Streugut bereits vor der Dosiervorrichtung beleimt. Es kann aber bei der Verwendung von Zweikomponentenleimflotten notwendig sein, zwischen der Streuvorrichtung und der Dosiervorrichtung noch Additive, insbesondere Härter oder Schaumbildner auf das Streugut zu sprühen. Auch ist es denkbar die Oberfläche des Streugutes mit Wasser, Farben oder anderen Additiven zu benetzen um das Herstellungsverfahren der Werkstoffplatten zu beeinflussen.
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Im Stand der Technik gibt es eine Vielzahl von Beleimvorrichtungen oder Benetzungsvorrichtungen für Streugut im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten. Problematisch ist bei all diesen Vorrichtungen, dass die Benetzung mit Fluid erst später im Herstellungsprozess auf Genauigkeit geprüft werden kann, meist stellt sich dies durch Bruchtests der Werkstoffplatten heraus, ob zu ungenau oder zu wenig Fluid auf das Streugut aufgebracht worden ist. Meist wird sogar bevorzugt zu viel Fluid aufgebracht, um die Benetzung sicherzustellen. Leider führt dies zum einen zu einem deutlichen und unnötigen Mehrverbrauch des Fluids und damit im Zusammenhang auch zu Anbackungen innerhalb der Vorrichtungen, da sich Staub mit dem Fluid verbindet oder sich Koagulationen bilden, die sich an den Wandungen der Vorrichtungen niederschlagen.
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Die zu versprühende und aufzutragende Flüssigkeit, im weiteren Fluid genannt, auf das Streugut kann unter anderem Klebstoff wie MDI, LPF, UF, MUF, Acrylat und/oder Additive wie Härter, Beschleuniger, Puffer bei UF-Leimen, Brandschutzmittel, Farbstoffe, Insektizide, (temperiertes) Wasser, Emulsion, oder entsprechende Mischungen davon sein.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen es möglich ist die Benetzung von Streugut mit einem über Düsen versprühten Fluids manuell oder automatisiert überprüfbar und damit auch regelbar durchzuführen und gleichzeitig die Entstehung von Anbackungen in der Vorrichtung zu verringern oder ganz zu vermeiden. Weiter soll es möglich sein das Verfahren oder die Vorrichtung an sich im Rahmen unterschiedlicher Produktionsarten und damit veränderbarem Mengendurchsatz an Streugut einfach und schnell anzupassen.
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Die Lösung für das Verfahren besteht darin, dass zur Benetzung das Streugut mittels einer Dosiervorrichtung in einen Fallschacht eingebracht wird und das Streugut in dem Fallschacht einen Streugutvorhang ausbildet, wobei der Streugutvorhang in seiner Tiefe einstellbar ist und mittels zumindest einer Reihe im Fallschachtes angeordneter Düsen mit einem Fluid beaufschlagt wird, wobei die Lösung insbesondere darin besteht, dass im Fallschacht die Feuchte und/oder die Anwesenheit von Fluidtröpfchen außerhalb des Streugutvorhanges überprüft wird.
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Die Lösung für die Vorrichtung besteht darin, dass im Fallschacht zur Prüfung der Feuchte und/oder der Anwesenheit von Fluidtröpfchen außerhalb des Streugutvorhanges zumindest ein Sichtfenster oder ein Detektor zur Ermittlung der Feuchte und/oder zur Erfassung der Anwesenheit von Fluidtröpfchen im Fallschacht angeordnet ist.
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In vorteilhafter Weise werden nun im vorgeschlagenen System zum Aufbringen von Fluiden das Eindringverhalten des Fluids in den Streugutvorhang überprüft und mittels einer geeigneten Steuerungsvorrichtung entsprechend geregelt. Insbesondere sollten hierzu Einstoffdüsen verwendet werden, die im Gegensatz zu Zweistoffdüsen nur einen Stoff (hier das Fluid) verstäuben und kein Zerstäubungs- und/oder Fördermittel (Druckluft) benötigen. Bei den meistverwendeten Einstoffdüsen wird dazu am Düsenaustritt derart zerstäubt, dass die überwiegend Verwendung findenden Lösungen, Emulsionen oder Dispersionen in gleichmässige Tröpfchen mit einer engen Verteilung zerfallen.
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Durch die vorteilhafte Verwendung der Einstoffdüsen wird
- – kein weiteres Zerstaubungs- und/oder Fördermittel benötigt, es entfallen die Bereitstellungs- und Reinigungskosten samt Anlagen- und Wartungskosten für dieses Mittel;
- – kein im Produktionsverfahren unnötiges Mittel in den zu beleimenden Faservorhang eingetragen; es werden damit Luftverwirbelungen und Materialverschiebungen innerhalb des Streugutvorhanges minimiert;
- – die Steuerung und Regelung erleichtert, weil nur eine Komponente (Leim oder Additive) über ein zu steuerndes und regelbares Hochdrucksystem zugeführt werden muss; Regelstörungen- und schwankungen innerhalb eines komplexen Regelungssystems (Zweistoffdüsen) werden vermieden.
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Die Erzeugung eines Streugutvorhanges wird vorzugsweise durch Dosierung einer vorgegebenen Streugutmenge (Fasern/Späne) mittels einer Bandwaage (Dosierbunker) und einer Vorrichtung zur Auflösung des Streugutes (Stachel- oder Auflösewalzen) durchgeführt, wobei die Vorrichtung zur Auflösung und Vereinzelung des Streugutes das Streugut vorzugsweise direkt in einen Fallschacht übergibt. Am Eingang des Fallschachtes können zur Einstellung der Dicke des Streugutvorhanges Leitklappen über dessen Breite angeordnet sein. Es ergibt sich vorzugsweise eine Breite des Streugutvorhanges von 0,2 bis 120 m und eine Tiefe des Streugutvorhanges von 10 bis 300 mm. Im Fallschacht angeordnete Bleche, respektive die Wände, werden vorzugsweise gekühlt, da das frisch beleimte oder mit Additiven versehene Streugut an den warmen Blechen haften könnte, da das Streugut in der Regel noch eine Restwärme aus der Trocknung aufweist. Vor und nach der Produktion werden Bleche, an denen bereits beaufschlagtes Streugut vorbeigleitet mit einem Trennmittel oder gleichwirkenden Emulsion eingesprüht.
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Bevorzugt sind die Düsenbalken beweglich angeordnet und können in eine Wartungsposition zur manuellen oder automatisierten Reinigung der Düsen verfahren werden. Bevorzugt werden zur Zerstäubung Druckdüsen (Flachstrahldüsen oder Fächerdüsen) angeordnet. Insbesondere sollte eine Flachstrahldüse verwendet werden, die die kleinste Tröpfchengröße ermöglicht. Die Zerstäubung sollte bevorzugt bei einem Druck von 50 bis 200 bar durchgeführt werden.
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Das mit dem Fluid beaufschlagte Streugut wird entweder (bevorzugt) über den Fallschacht in eine Streuvorrichtung eingebracht, zu einer Streugutmatte gestreut und anschließend zeitnah (vor Aushärtung eines Leimes) verpreßt. Alternativ kann das Streugut noch über ein bewegtes Band und Zwischenbunkern zwischengelagert werden oder in einer weiteren mechanischen Beleimung in einer Trommel mit drehenden Förderwerkzeugen (mechanischer Mischer) beleimt und/oder behandelt werden, wobei im weiteren Verlauf wieder eine Streuung und eine Verpressung folgt.
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Bevorzugt werden Einstoffdüsen verwendet, die mit einem Druck von 20–200 bar beaufschlagt werden, und das Fluid als feine Flüssigkeitströpfchen in den fallenden Streugutvorhang eindüsen. Die Druckeinstellung sollte dabei so durchgeführt werden, dass der Impuls der Flüssigkeitströpfchen ausreichend ist um in den Streugutvorhang einzutreten, aber nicht so groß ist, dass die Flüssigkeitströpfchen auf der anderen Seite wieder aus dem Streugutvorhang austreten. Dieser Umstand kann in einfacher Art und Weise mittels Detektoren oder sogar manuell durch eine Bedienperson über ein Sichtfenster geprüft werden. Es gibt auch Detektoren, die über das Sichtfenster ein Niederschlagsverhalten an dem Sichtfenster automatisch feststellen können. Damit ist es möglich die Verschmutzung der Wandungen eine Bildung von dicken Tropfen des Fluids, was zu Agglomerationen von Partikeln und Fasern führen kann, zu vermeiden. Die Düsen und/oder die Düsenbalken werden entsprechend des Sollwertes des notwendigen Fluiddurchsatzes kg/h reguliert. Je nach notwendiger Durchsatzmenge können mehrere Düsenbalken auf einer oder auf beiden Seiten des Streugutvorhanges angeordnet und vorzugsweise einzeln ansteuerbar sein. Auch können die Düsen innerhalb eines Düsenbalkens, der quer zur Fallrichtung angeordnet ist, unter Umständen gruppenweise ansteuerbar sein, um Beispielsweise bei der Einstellung respektive der Regelung der Fluidmenge eine unterschiedliche Anzahl an Düsen über die Breite einstellen zu können. Es wäre denkbar über eine Breite von zwei m als Minimum vier Düsen anzuordnen, die bei einer notwendigen Erhöhung der Leimmenge von drei weiteren Düsen unterstützt werden könnten.
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Als Sensorik zur Ermittlung eines aus dem Streugutvorhang austretenden Fluidnebels wird zumindest einseitig, bevorzugt gegenüberliegend, und zumindest in Fallrichtung auf gleicher Höhe oder unterhalb zu den Düsen zumindest eine Messvorrichtung für Tröpfchen oder Feuchtigkeit angeordnet. Bei einer opto-elektronischen Überwachung (LED-Fotodiodensystem) wird an durchsichtigem Glas oder Kunststoff ein Tröpfchensensor angeordnet. Alternativ kann auch ein kapazitiver Tropfchensensor (Leitfähigkeit) angeordnet sein. Vorzugsweise kann aber auch der Gehalt der Feuchtigkeit im Fallschacht außerhalb des Streugutvorhanges ermittelt werden. Durch einen Anstieg der Feuchtigkeit und/oder einer Tröpfchenbildung, vorzugsweise freien Fluids, wird das Streugut nicht ordentlich benetzt.
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Eine fehlerhafte Benetzung kann mehrere Ursachen haben. Beispielsweise wird bei einer relativ geringen Tiefe des Streugutvorhanges aber hohem Materialdurchsatz pro Zeiteinheit der Eintritt des Fluids in den Streugutvorhang vermindert oder verhindert. Es ergibt sich direkt unterhalb der Düsen ein Anstieg der Feuchtigkeit oder Tröpfenbildung, die mit einer entsprechenden Vorrichtung automatisiert oder manuell über ein durchsichtiges Sichtfenster oder einer Kontrollöffnung kontrolliert werden kann. Abhilfe kann in diesem Fall eine Erhöhung des Druckes an den Düsen oder eine Vergrößerung der Tiefe des Streugutvorhanges bringen. Wird aber der Anstieg der Feuchtigkeit oder eine Tröpfenbildung auf der den Düsen gegenüberliegenden Seite des Streugutvorhanges ermittelt, ist der Druck in den Düsen zu stark und müsste reduziert werden. Um eine sich verringernde Menge an Durchsatz des Fluids pro Zeiteinheit zu kompensieren, werden weitere Düsen oder Düsenreihen in notwendiger Anzahl zugeschaltet. Alternativ kann auch hier die Tiefe des Streugutvorhanges vergrößert werden.
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Die Messung auf eine fehlerhafte Benetzung ist allgemein auf Tröpfchenbildung und/oder auf Feuchtigkeit beschrieben. Tröpfchen des Fluids müssen nicht ungedingt zu einer Erhöhung der Feuchtigkeit führen, wenn das verwendet Fluid einen relativ geringen Wasseranteil aufweist, beispielsweise Härter oder Schaumbildner. Bei Benetzungsvorrichtungen, die in der Regel immer den gleichen Durchsatz an Streugut pro Zeiteinheit fahren, ist es nicht unbedingt notwendig eine vollständige Automatisierung durchzuführen. Es ist ausreichend ein Sichtfenster zur Kontrolle der Feuchtigkeit oder einer Tröpfchenbildung an geeigneter Stelle des Fallschachtes anzuordnen, und das Sichtfenster zu Produktionsbeginn, oder bei Änderung der Chargen (Streugut und/oder Fluid) zu prüfen und den Betriebsdruck/Düsenanzahl/Tiefe des Streugutvorhanges, einmal einzustellen und in regelmäßigen. Abständen nachzujustieren. Bei hochkomplexen Gesamtanlagen mit täglicher oder sogar stündlicher Änderung des Materialdurchsatzes pro Zeiteinheit ist natürlich eine automatisierte Einstellung gewünscht. Die Detektoren (auch das Sichtfenster) sind je nach Sprühwinkel (dieser kann auch entgegensetzt winkelig zu Fallrichtung, also nach oben gerichtet sein) vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seite der Düsen angeordnet. Ein Fachmann kann die Durchtrittszeit und den Durchtrittsweg des Fluids berechnen oder anhand von Versuchen nachvollziehen und wird den oder die Detektoren in entsprechender Höhe in den Fallschacht anordnen, um ein optimales Ergebnis der Überwachung auf Feuchtigkeit oder Tröpfchenbildung innerhalb des Fallschachtes zu erhalten. Bei großer Staubbildung oder -anteils am Streugut wäre eventuell eine regelmäßige Reinigung der Detektoren/des Sichtfensters notwendig. Dies kann beispielsweise durch eine endlos umlaufende oder reversierende Folie geschehen, die im Fallschacht vor dem Detektor/dem Sichtfenster angeordnet ist und während des Umlaufes oder eines reversierenden Laufes kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen gereinigt wird. Diese Folie muss natürlich bei opto-elektronischen Tröpchenmessvorrichtungen in den Brechungswinkel zur Ermittlung der Tröpfchen eingerechnet werden. Die Tröpfchenbildung oder die Feuchte kann natürlich auch berührungslos mittels Durchstrahlungsvorrichtungen überprüft werden.
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Aufgrund der Lehre der Erfindung ist nun eine optimierte Maximaldruckbeaufschlagung des Streugutvorhanges automatisier- und einstellbar. Dazu wird der Druck in den Düsen so lange erhöht, bis sich auf der gegenüberliegenden Seite des Streugutvorhanges ein Feuchtigkeitsanstieg oder eine Tröpfenbildung feststellen lässt. Entsprechend allgemeiner regelungstechnischer Erfahrung wird anschließend der Druck wieder geringfügig verringert und somit eine optimale Beaufschlagung des Streugutes innerhalb des Streugutvorhanges mit einem Fluid realisiert.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Lehre der Erfindung nicht auf im Querschnitt rechteckige Streugutvorhänge beschränkt ist, sondern beispielsweise auch bei kreisförmigen Streugutvorhängen sinngemäß angewendet werden kann. Auch kann die Vorrichtung alleinstehend Anwendung finden oder zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
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Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
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Es zeigen:
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1 Eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Benetzung von Streugut, insbesondere von Fasern und/oder Spänen, mit einem Fluid im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten mittels einer in Produktionsrichtung nicht dargestellten Presse, wobei die die Vorrichtung zur Benetzung des Streugutes mit Fluid mit einer Streuvorrichtung für Streugutmatten und einer Dosiervorrichtung wirkverbunden ist und als Fallschacht diese beiden Anlagenteile verbindet,
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2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Benetzung von Streugut in zweistufiger Ausführung, wobei in einem ersten Fallschacht mittels einer Dosiervorrichtung ein Streugutvorhang zur Besprühung mit einem ersten Teil des Fluids ausgebildet wird und dem Fallschacht ein mechanischer Mischer nachgeschaltet ist, in dem der zweite Teil des Fluids auf das Streugut versprüht wird, wobei hier noch eine mechanische Vermischung des Streugutes einhergeht und
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3 ein Steuerungs- und Regelungsschema zur Beaufschlagung der Düsen in Düsenbalken eines Fallschachtes mit zugehörigem Detektor und schematischer Darstellung der wirkverbundenen Mittel zur Steuerung oder Regelung der Hochdruckvorrichtung mit einer Steuerungsvorrichtung.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Anlage zur Formung einer Streugutmatte 25 aus rieselfähigem Streugut 1 auf einem Formband 10 im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten mittels einer in Produktionsrichtung 23 angeordneten, aber nicht dargestellten Presse. Die Dosiervorrichtung 2 ist als Dosierbunker mit einer Austragsvorrichtung oberhalb der Streuvorrichtung 3 ausgeführt. Die Dosiervorrichtung 2 weist dabei eingangsseitig zumindest eine Seitenwand 22 und einen Rückstreifrechen 21 oberhalb eines Bodenbandes 19 auf, der das in die Dosiervorrichtung 2 eintretende Streugut 1 auf dem Bodenband 19 zu einem Schüttberg zurückstreicht. Während des Austrages wird mittels des Bodenbandes 19 der Schüttberg aus Streugut 1 kontrolliert gegen eine Austragsvorrichtung 20, hier Austragswalzen, verfahren und es wird somit ein gleichmäßiger Austrag des Streugutes 1 in den Fallschacht 4 erreicht. Gleichzeitig wird durch die Austragsvorrichtung 20 das Streugut 1 aufgelöst und vereinzelt. Es ergibt sich im Fallschacht ein Streugutvorhang 5, der mittels feststehender Wandungen oder einer einstellbaren Leitvorrichtung 7, vorzugsweise als verstellbare Klappen ausgeführt, in seiner Tiefe t einstellbar ist. Die Tiefe t entspricht dabei bei einer einseitigen Beaufschlagung mit Fluid der Eindringtiefe des Fluids in den Streugutvorhang 5. Nach dem Übertritt vom Fallschacht 4 in die Streuvorrichtung 3 bildet das Streugut 1 auf den Streuwalzen 24, die einen Streuwalzenteppich darstellen, einen Streugutteppich 17 aus. Das Streugut 1 fällt anschließend in Fallrichtung 11' auf das Formband 10 und bildet eine Streugutmatte 25 aus, die in Produktionsrichtung 23 zur weiteren Verarbeitung bis hin zur Verpressung in einer Presse (nicht dargestellt) transportiert wird.
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Die Düsen 6 sind über die Breite des Fallschachtes 4 vorzugsweise in einer Düsenleiste 12 angeordnet, mit 6' und 12' sind respektive zusätzliche Reihen Düsen/Düsenleisten dargestellt. Zur Ermittlung erhöhter Feuchte oder von Feuchtigkeitsniederschlag, respektive Tröpfchen, sind in Fallrichtung 11 des Streugutes den Düsen 6, bzw. den Düsenleisten 12, Detektoren 8 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Sichtfenster 18 für die Detektoren 8 oder für die Durchsicht von Bedienpersonal vorgesehen sein. Auch wäre eine verschließbare Schleuse für das Bedienpersonal denkbar um beispielsweise einen Detektor 8 oder andere denkbare Mittel als Sensorik in den Fallschacht einzuführen. Es ist offensichtlich, dass die Mittel zur Prüfung im Fallschacht 4 aber nicht im Streugutvorhang 5 selbst angeordnet sein sollten.
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Je nach Durchlüftungsgrad, Verwirbelungen und verwendetem Streugut 1 kann es notwendig sein oberhalb des Streugutteppichs 17 in der Streuvorrichtung 3 eine Absaugung 27 vorzusehen. Diese Absaugung kann auch möglichst nah oder sogar ausgangsseitig des Fallschachtes 4 selbst angeordnet sein, um Staub oder Fluidgeschwängerte Luft kontrolliert abzusaugen.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Benetzung von Streugut 1 in zweistufiger Ausführung dargestellt. Hierzu wird aus einem Dosierbunker 26 auf eine eigenständige Dosiervorrichtung 13 (beide zusammen bilden eine ähnliche Dosiervorrichtung 2 wie in 1 aus) Streugut 1 ausgetragen, welches in einem Fallschacht 4 einen Streugutvorhang 5 ausbildet, der mit einem ersten Teil des Fluids besprüht wird. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Streugutvorhang 5 nicht unbedingt eine rechteckige Form aufweisen muss, sondern auch beispielsweise aus einem Rohr mit einer mittigen Aufweitungsvorrichtung des Streugutes ausgetragen werden kann. Es ergibt sich dann ein Hohlzylindrischer Streugutvorhang 5, der beispielsweise von innen nach aussen und/oder von aussen nach innen mit Fluid besprüht werden kann. Die Anordnung der Detektoren 8 wird analog durchgeführt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach 2 fällt das Streugut 1 anschließend in einem dem Fallschacht 4 nachgeschalteten mechanischen Mischer 14 mit einer Mischerwelle 15, in dem beispielsweise der zweite Teil des Fluids auf das Streugut 1 mittels Mischerdüsen 16 aufgesprüht werden kann oder das Streugut 1 nur zusätzlich durchmischt wird. Vorzugsweise wird aber 1/3 des Fluids im Fallschacht 4 und 2/3 des Fluids, insbesondere eine Leimflotte zur Beleimung des Streugutes, auf das Streugut 1 im Mischer 14 aufgebracht. Natürlich sind auch andere Kombinationen denkbar, zum Beispiel das Aufbringen eines Härters oder Schäumers im Fallschacht 4 und des Leimes im Mischer 14 oder umgekehrt. Auch hier wird aber im Fallschacht 4 mittels Detektoren 8 eine vorteilhafte Prüfung, auf Tröpfchenbildung oder Feuchtigkeit durchgeführt. In diesem Fallschacht sind die Detektoren in Fallrichtung 11 unterhalb der Düsen 6 angeordnet, wobei hier die Düsen 6, 6', 6'', 6''' wechselseitig angeordnet sind. Um eine vorteilhafte Steuerung oder Regelung zu ermöglichen sind vorzugsweise zwei oder mehr Düsenreihen angeordnet und vorzugsweise wird die Wirkung von zwei Düsenleisten 12, 12', 12'', 12''' mit zumindest einem Detektor 8 überprüft. Der im Fallschacht rechts unten angeordnete Detektor 8 ist sogar in einer Doppelfunktion verwendbar, kann er doch die Durchtrittswirkung der Düsen 6'', 6''' und die Eintrittswirkung der Düsen 6, 6' überprüfen. Auch im Mischer 14 kann eine Absaugung 27 zur Entnahme staub- und/oder fluidgeschwängerter Luft angeordnet sein. Aus Kostengründen kann der Detektor auch nur einen kleinen Bereich über die Breite des Fallschachtes 4 überprüfen und wird aber in diesem Falle in regelmäßigen Abständen über die ganze Breite des Fallschachtes 4 verfahren.
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In 3 ist ein Steuerungs- und Regelungsschema (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) zur Beaufschlagung der Düsen 6 in Düsenbalken 12 eines Fallschachtes 4 mit zugehörigem Detektor 8 und schematischer Darstellung der wirkverbundenen Mittel zur Steuerung oder Regelung der Hochdruckvorrichtung mit einer Steuerungsvorrichtung 9 dargestellt. Zur Durchführung des Verfahrens zur Benetzung von Streugut 1, insbesondere von Fasern und/oder Spänen, mit einem Fluid 28, insbesondere im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, soll das Streugut 1 mittels einer Dosiervorrichtung 2 in einen Fallschacht 4 eingebracht werden, wobei das Streugut 1 in dem Fallschacht 4 einen im Querschnitt rechteckigen oder hohlzylindrischen (nicht dargestellt) Streugutvorhang 5 ausbildet. Der Fallschacht 4 ist in 3 nicht dargestellt, wobei die Breite der Düsenleisten 12 im Wesentlichen der Breite b des Fallschachtes 4 respektive des Streugutvorhanges 5 entspricht. Um den Streugutvorhang 5 in seiner Tiefe t mittels zumindest einer Reihe über die Breite des Fallschachtes 4 angeordneter Düsen 6 mit einem Fluid beaufschlagen zu können, wird das Fluid 28 durch einen Filter 29 geschickt und anschließend wird mittels einer Hochdruckpumpe 30 der notwendige Druck an dem Fluid 28 erzeugt. Zur Messung des Durchflusses pro Zeiteinheit sind Druckmesser 31 und Durchflussmesser 32 angeordnet. In Druckrichtung zu den Düsen 6, 6', 6'', 6''' respektive den Düsenbalken 12, 12', 12'', 12''' finden sich Schaltventile, die vorzugsweise einzeln durch die Steuerungsvorrichtung 9 schaltbar sind. Damit die Steuerungsvorrichtung 9 den optimalen Druck und/oder die optimale Anzahl an Düsenbalken 12 und/oder Düsen 6 einstellen kann, ist diese mit einem im Fallschacht 4 die Feuchte und/oder die Anwesenheit von Fluidtröpfchen außerhalb des Streugutvorhanges 5 prüfenden Detektor 8 wirkverbunden. Die Druckeinstellung sollte dabei so erfolgen, dass der Impuls des versprühten Fluids 28, respektive dessen Flüssigkeitströpfchen so groß ist, dass dieses in den Streugutvorhang 5 eintritt, aber auf der anderen Seite nicht mehr austritt. Um dies manuell (Bedienpersonal) oder automatisiert prüfen zu können kann man im Fallschacht 4 die Feuchte mittels zumindest einem Sichtfenster, mittels zumindest einer Vorrichtung zur Ermittlung der Feuchte und/oder mittels zumindest einer Vorrichtung zur Erfassung der Anwesenheit von Fluidtröpfchen außerhalb des Streugutvorhanges 5 ermitteln. Hierzu sind Sichtfenster 18 oder Detektoren 8 als Vorrichtungen zur Ermittlung der Feuchte und/oder zur Ermittlung der Anwesenheit von Fluidtröpfchen angeordnet, die im Wesentlichen in Fallrichtung 11 auf gleicher Höhe oder nach den Düsen 6 angeordnet sind. Eine automatisierte Steuerungsvorrichtung 9 zur Steuerung oder Regelung der Düsen 6, 6' und/oder der Düsenbalken 12, 12' sollte mit den Mitteln (Ventile, Druckmesser 31, Durchflussmesser 32, Hochdruckpumpe 30. ...) zur Steuerung oder Regelung der Düsen 6, 6', ... und/oder der Düsenleisten 12, 12', ... wirkverbunden sein. Es ist möglich die Menge des Fluids pro Zeiteinheit über die Anzahl der Düsen 6 und/oder des Druckes an den Düsen 6 selbst einzustellen. Die Düsenleisten 12 und die Düsen 6 können vorzugsweise unabhängig voneinander eingesteuert werden, damit das Fluid mittels Druckdüsen zerstäubt wird.
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Vorzugsweise wird bei Verwendung eines dem Fallschachtes 4 nachfolgenden Mischers 14 ein Drittel des Fluids im Fallschacht 4 und zwei Drittel des Fluids über Mischerdüsen 16 in dem Mischer 14 in das Streugut 1 eingebracht.
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Wie aus der Zusammenschau der Figuren ersichtlich, sollten die Düsen 6 quer zur Fallrichtung 11 in den Düsenleisten 12 angeordnet sein, wobei nicht dargestellt ist, dass die Düsenleisten 12 in eine Wartungsposition verbringbar sind. Beispiel können bei einer Mehrzahl an Düsenleisten 12 immer abwechselnd die Düsenleisten 12 betrieben werden, um eine Düsenleiste 12 reinigen zu können. Auch kann es notwendig sein bei unterschiedlichen Fluiden unterschiedliche Düsen 6 respektive Düsenleisten 12 zu verwenden.
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Um vor oder nach dem Betrieb den Fallschacht 4 und/oder die Düsen 6 direkt reinigen zu können, kann über ein Ventil Reinigungsflüssigkeit 33 durch die Düsen 6 versprüht werden. Die Reinigungsflüssigkeit 33 kann auch ein Antihaftmittel für das verwendete Fluid sein, um das Haften des Fluids, oder von Fluid/Streugutstaubverbindungen an den Wänden oder anderen Vorrichtungsteilen zu verringern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Streugut
- 2
- Dosiervorrichtung
- 3
- Streuvorrichtung
- 4
- Fallschacht
- 5
- Streugutvorhang
- 6
- Düsen
- 7
- Leitvorrichtung
- 8
- Detektor
- 9
- Steuerungsvorrichtung
- 10
- Formband
- 11
- Fallrichtung
- 12
- Düsenleiste
- 13
- Dosiervorrichtung
- 14
- Mischer
- 15
- Mischerwelle
- 16
- Mischerdüsen
- 17
- Streugutteppich auf 24
- 18
- Sichtfenster
- 19
- Bodenband
- 20
- Austragsvorrichtung
- 21
- Rückstreifrechen
- 22
- Seitenwand von 2
- 23
- Produktionsrichtung
- 24
- Streuwalzen
- 25
- Streugutmatte
- 26
- Dosierbunker
- 27
- Absaugung
- 28
- Fluid
- 29
- Filter
- 30
- Hochdruckpumpe
- 31
- Druckmesser
- 32
- Durchflussmesser
- 33
- Reinigungsflüssigkeit
- b
- Breite von 5
- t
- Tiefe von 5
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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