DE102011007336A1

DE102011007336A1 - Verfahren zum Betreiben einer Anlage und Vorrichtung zur Beleimung von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten

Info

Publication number: DE102011007336A1
Application number: DE102011007336A
Authority: DE
Inventors: Gernot von Haas
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2013-04-25
Also published as: WO2012140206A1; EP2697022A1; CN103459107B; CN103459107A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Anlage zur Beleimung von Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, wobei die Anlage für eine vorgegebene maximal möglichen Durchsatzleistung Fasern/Späne pro Zeiteinheit zur Beleimung ausgelegt ist und vor der Kontaktaufnahme des Bindemittels (5) mit den Fasern (2) oder den Spänen (24) das Bindemittel (5) mit Dampf (6) zu einem Dampf-Bindemittelgemisch (15) vermischt werden kann und das Bindemittel (5) oder das Dampf-Bindemittelgemisch (15) in ein Transportrohr (1) oder eine Mischvorrichtung (22) über eine, insbesondere einstellbare, Öffnung (23) zumindest einer Düse (3) aufgelöst und mit den Fasern (2) und/oder den Spänen (24) in Kontakt gebracht wird. Die Erfindung für das Verfahren besteht darin, dass bis zu einer Durchsatzleistung von bis zu 66% der maximal möglichen Durchsatzleistung, vorzugsweise bis zu 50% der maximalen Durchsatzleistung, das Bindemittel (5) als Dampf-Bindemittelgemisch (15) mit den Fasern (2) und/oder den Spänen (24) in Kontakt gebracht wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dampfleitung (17) und die Bindemittelleitung (16) mit zumindest einem Mischraum (7) verbunden sind, und in der Dampfleitung (17) im Wesentlichen benachbart oder angrenzend zum Mischraum (7) ein Dampfventil (30) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Beleimung von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Beleimung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 15.
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. Bei der großindustriellen Herstellung von Holzwerkstoffplatten kommen kontinuierlich arbeitende Pressen, aber zum Teil noch Ein- oder Mehretagenpressen, zum Einsatz. 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 Energiekosten, Rohstoff- und Bindemitteleinsparung bei gleich bleibender Qualität und technisch optimiertem Anlagenbau mit geringen Ausfallzeiten und niedrigem Verschleiß.
Vorliegende Ausarbeitung bezieht sich auf den Bereich zur Optimierung des Bindemittelverbrauchs und damit einhergehend auch mit der Einsparung von Energiekosten. Denn bei einer optimalen Beleimung mit geringem Feuchtigkeitsanteil ergeben sich nicht nur geringere Kosten durch Bindemittelverbrauch, sondern es muss auch weniger Bindemittel im Trockner an den Spänen/Fasern getrocknet werden, was wiederum Energie und damit Kosten spart. 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, Melaminhamstoffformaldehyd (MUF), Hamstoffformaldehyd (UF), MUPF oder PF.
Grundsätzlicher zugrunde liegender Stand der Technik ist die Beleimung von Spänen oder Fasern mittels Sprühdüsen in Produktionsanlagen für Span- oder Faserplatten. Dabei zerkleinern die Düsen das Bindemittel und sprühen dies auf bewegte Späne oder Fasern. Dabei werden zwei Beleimungsmethoden unterschieden, der Sprühvorgang auf rotierend gemischte Späne oder auf mit hoher Geschwindigkeit passierenden Fasern.
Die Späne werden normalerweise bereits als Späne angeliefert oder vor Ort hergestellt und vor oder nach einer Trocknung der Beleimung zugeführt. Fasern werden durch Zerfaservorrichtung vor Ort hergestellt und nach der Zerfaserung zwischen zwei Mahlscheiben durch ein Transportrohr (englisch: Blow Line) zu einem Trockner gefördert. Je nach Anlagengröße und -aufbau kann das Transportrohr eine Länge von bis zu 100 m aufweisen. Während des Transports, der vorzugsweise mit Überschallgeschwindigkeit in einem relativ kleinem Rohr geringen Durchmessers durchgeführt wird, werden die Fasern beleimt und anschließend in einen Trockner gefördert. Anschließend werden die Späne oder die Fasern auf Unterlagen gestreut und mittels Pressen zu Werkstoffplatten verpresst. Besondere Herausforderungen entstehen bei der Hochdruckbeleimung in einem Transportrohr, da die Strömung höchst turbulent, mit einer Reynoldszahl von 7 × 10⁵ bis 3 × 10⁶, auftritt. Dabei bewegt sich die Geschwindigkeit der Fasern in einem groben Bereich von mindestens 50 m/s bis zu einer Geschwindigkeit von 474 m/s. Üblicherweise wird das notwendige Bindemittel zur Beleimung mit Düsen in das Transportrohr oder eine Mischvorrichtung (Beleimtrommel rotierend und/oder mit bewegten Mischelementen) eingebracht, die das Bindemittel derart auflösen, dass es im mehrstelligen Mikronbereich eingedüst wird. Mit so genannten atomisierenden Sprühdüsen ist es möglich, das Bindemittel auf eine ungefähre Größe von 100 bis 40 Mikron aufzuspalten. Dafür ist es aber notwendig, mit Hochdruckdüsen zu arbeiten, die das Bindemittel am Düsenkopf durch die Entspannung in einen anderen Druckbereich auflösen. Diese Düsen sind hohem Verschleiß ausgesetzt.
Mit DE 10 2008 059 877 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beleimung von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material bekannt geworden, mit der das Bindemittel vor dem Austritt aus der Düse mit Dampf vermischt werden soll. Dabei sollen die hohe Temperatur des Dampfes sowie die extrem turbulente Strömung im Mischraum der Düse für eine optimale Auflösung des Bindemittels sorgen. Dies ist besonders bei der Hochdruckbeleimung von Vorteil, da bei einem bestehenden Druck im Transportrohr einer „Blow Line” vorzugsweise mit höherem Druck als in dem Transportrohr eingedüst werden sollte. Auch kann die Eindüsung kontrollierter und feiner geregelt werden, da nicht mehr der Druckunterschied, sondern die optimale Verteilung innerhalb des Transportrohrs bzw. der Mischvorrichtung entscheidende Kriterien sind. Es hat sich herausgestellt, dass besonders die Bindemittel, MDI, UF, MUF und PF in flüssiger oder suspendierter (halbflüssig) bzw. dispergierter Form sich für eine Bedüsung mit vorliegendem Verfahren oder Vorrichtung eignen.
Ein besonderer Aspekt dieser Offenbarung war, dass sich die Düsen in beliebigen Durchsatzbereichen einsetzen lassen sollen und gleichzeitig der Leimverbrauch pro Durchsatz gleich bleibt. Wenn auch insgesamt die Vorrichtung und das Verfahren erfolgreich praktiziert werden kann, ergeben sich wiederum Nachteile bei anderen Aspekten.
Ein negativer Aspekt ist die konstante Bereitstellung von Dampf für die Beleimung, die sich im Wesentlichen vorteilhaft für die Zerstäubung, aber nachteilig hinsichtlich der Kostenrechnung erwiesen hat, da eine immerwährende Dampfbereitstellung und -verwendung den Preis für das Endprodukt deutlich steigert.
Grundsätzlich ergibt sich bei einer Anlagenauslegung folgende Problematik: Wird eine Anlage zur Herstellung von beleimten Spänen oder Fasern für einen Durchsatz von 30 t/h (30 × 10³ kg pro Stunde) ausgelegt, werden auch die Düsen zur Beleimung in Ihrer Anzahl und Beleimungsart (Transportrohr, Beleimtrommel ...) festgelegt. Natürlich wird eine derartige Anlage nicht immer in Volllast gefahren, sondern es werden auch Platten mit einer geringen Dichte gefertigt, die pro Stunde nur ein Drittel oder die Hälfte an Materialdurchsatz in der Beleimung benötigen. In diesem Moment ist insbesondere bei der Beleimung das Problem, dass der Leimverbrauch sich nicht proportional zum geringeren Materialdurchsatz verhält, sondern bei geringerem Leimverbrauch fast um ein Drittel darüber liegt. Wird bei einem theoretischen Beispiel von 30 t/h von einem Klebstoffverbrauch von ca. 3000 l/min (Liter/min) ausgegangen, so ergibt es sich, dass bei einem Materialdurchsatz von 15 t/h nicht wie zu erwarten sind 1.500 l/min benötigt werden, sondern 1800 l/min, um optimale Ergebnisse bei der Beleimung zu erzielen. Das ist ein Unterschied von bis zu 20% und mehr mit einem höherem Leimverbrauch bei einer geringeren Auslastung der Beleimungsanlage als ausgelegt. Somit ist es für einen Anlagenbetreiber teurer dünne Platte geringer Dichte zu produzieren, weil sich die höheren Unkosten für Dünnplatten nur umständlich mit einem Auftraggeber kommunizieren lassen, so dass sich bei der Dünnplattenproduktion (in etwa hälftiger Anteil der Jahresproduktion) die Gewinnmarge signifikant, aufgrund des höheren Leimverbrauches, sinken kann. Hinsichtlich des Klebstoffes ist man als Anlagenproduzent auch noch abhängig von großen Chemiekonzernen, die in der Lage sind die Preise für Ihren Leim zu diktieren und in regelmäßigen Abständen die Preise erhöhen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beleimung von Spänen und/oder Fasern zu schaffen, die es ermöglichen, Späne und/oder Fasern in einer Mischvorrichtung oder einem mit einem Fördermittel beaufschlagten Transportrohr auch bei unterschiedlichen Durchsätzen pro Zeiteinheit mit einem ähnlichen oder sogar gleichen Klebstoffverbrauch pro Materialmenge zu beleimen.
Die Lösung für diese Aufgabe besteht für ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage darin, dass dem Verfahren zugrunde gelegt wird, welche vorgegebene maximal möglichen Durchsatzleistung Fasern/Späne pro Zeiteinheit zur Beleimung möglich ist und dass vor der Kontaktaufnahme des Bindemittels mit den Fasern oder den Spänen das Bindemittel mit Dampf zu einem Dampf-Bindemittelgemisch vermischt werden kann und das Bindemittel 5 oder das Dampf-Bindemittelgemisch in ein Transportrohr oder eine Mischvorrichtung über eine, insbesondere einstellbare, Öffnung zumindest einer Düse aufgelöst und mit den Fasern und/oder den Spänen in Kontakt gebracht wird, wobei bis zu einer Durchsatzleistung von bis zu 66% der maximal möglichen Durchsatzleistung, vorzugsweise bis zu 50% der maximalen Durchsatzleistung, das Bindemittel als Dampf-Bindemittelgemisch mit den Fasern und/oder den Spänen in Kontakt gebracht wird.
Die Lösung für diese Aufgabe besteht für die Vorrichtung zur Beleimung darin, dass zumindest eine Düse zur Beleimung angeordnet ist, wobei die Düse über zumindest eine Öffnung mit der Mischvorrichtung oder einem Transportrohr verbindbar ist und die Düse zumindest eine Stellvorrichtung zur Einstellung der in das Transportrohr oder in die Mischvorrichtung einzubringenden Menge des Bindemittels aufweist, wobei an der Düse zumindest eine Dampfleitung und zumindest eine Bindemittelleitung angeordnet sind, wobei die Dampfleitung und die Bindemittelleitung mit zumindest einem Mischraum verbunden sind und dass in der Dampfleitung im Wesentlichen benachbart oder angrenzend zum Mischraum ein Dampfventil angeordnet ist.
In Vorteilhafterweise ist es nun als Lehre der Erfindung möglich, die Art der Beleimung, respektive das Benetzen der Fasern/Späne mit Bindemittel, abhängig vom aktuellen Durchsatz der Fasern/Späne pro Zeiteinheit, zu regeln und dem Betreiber eine Bemessungsregel an die Hand zu geben, ab wann es sinnvoll/notwendig ist, das Bindemittel als Dampf-Bindemittelgemisch zu verwenden und wann nicht. Bei hohem Bindemitteldurchsatz, weil die Anlage im oberen Bereich der maximalen Auslegung arbeitet, reicht es aus, das Bindemittel direkt mit Hilfe der Düsen zu zerstäuben, weil der Bindemitteldruck innerhalb der Düse ausreichend hoch für eine optimale Zerstäubung ist. Sinkt der Bindemitteldurchsatz in den Düsen, weil weniger Späne/Fasern pro Zeiteinheit beleimt werden müssen, sinkt die Fähigkeit der Düsen überproportional optimal zu beleimen. Aus diesem Grund wird in der Regel mehr Bindemittel pro Zeiteinheit zerstäubt, als eigentlich notwendig um die erforderliche Beleimungsqualität der Späne/Fasern zu gewährleisten, was den Druck innerhalb der Düsen deutlich hebt. Wie sich nun herausgestellt hat, reicht es also aus, in diesen Betriebsbereichen (weniger Bindemitteldurchsatz in den Düsen/Beleimanlage pro Zeiteinheit) anstelle mehr Bindemittel Dampf zuzuschalten, um ein Dampf-Bindemittelgemisch zu erzeugen. Der Dampfdruck in der Düse, respektive im Mischraum, zerstäubt die geringere Menge an Bindemittel dennoch optimal. Es wird also erreicht, dass durch die Kombination, Bindemittel für hohe Druckbereiche/Durchsatzleistung, Dampf-Bindemittelgemisch für geringere Druckbereiche/Durchsatzleistungen, durchgehend eine optimale Beleimung mit möglichst geringer Bindemittelmenge bei weiterhin optimaler Beleimung möglich ist. Der Aufwand Dampf herzustellen und zu verwenden ist gegenüber der eingesparten Bindemittelmenge aber deutlich kostengünstiger. Die Amortisation für geeignete Düsen und Steuerungsmittel, die zwischen Zerstäubung von Bindemittel und Dampf-Bindemittelgemischen umschalten können, ist bei derart langlebigen Anlagen vernachlässigbar.
Eine Düse wird in vorteilhafter Weise so gestaltet, dass der Mischraum, der geeignet ist das Dampf-Bindemittelgemisch herzustellen, von der Dampfleitung abgetrennt werden kann. Hierzu werden vorzugsweise Schwarz/Weiss-Ventile eingesetzt. Es ist aber, je nach Düsenart auch denkbar, innerhalb des Mischraumes eine Hülse vorzusehen, die über die Öffnung der Dampfleitung geschoben werden kann. Dies ist vorteilhaft, weil während einer Nichtbenutzung der Dampfleitung es vorkommen kann, dass das Bindemittel in die Dampfleitung bis hin zum Ventil gedrückt wird. Ist das Ventil zu weit von dem Mischraum entfernt, kann das Bindemittel hier ausbacken und das Ventil beim nächsten Einschalten des Dampfes verschmutzen oder beschädigen. Deshalb wird vorgeschlagen, das Ventil in seiner Schließwirkung möglichst nah, also benachbart oder angrenzend zum Mischraum, anzuordnen. Unter angrenzend versteht man eine Abtrennung des Mischraumes direkt an der Öffnung der Dampfleitung zum Mischraum, mit benachbart versteht man einen Abstand von bis zu 20 cm, vorzugsweise bis zu 10 cm. Die Düsen sind als Zweistoff-Düsen ausgelegt (Dampf und Bindemittel), wobei die Dampfleitung absperrbar ist.
Die vorgestellte Vorrichtung ist nicht nur zur Ausübung des Verfahrens besonders geeignet, sondern kann auch eigenständig für sich betrieben werden und Anwendung finden.
Insbesondere hat es sich überraschend gezeigt und ist es nun von Vorteil, dass bei höheren Durchsatzleistungen pro Zeiteinheit mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der Vorrichtung Dampf eingespart werden kann, weil es bei hohen Drücken und einhergehender Verwendung der Düsen in einem dafür optimal ausgelegten Betriebsbereich nicht notwendig ist, Dampf mit in die Düsen zu geben, um eine hohe Auflösung des Bindemittels zu erreichen. Reduziert sich aber die Durchsatzleistung pro Zeiteinheit und damit auch die Menge an Klebstoff, die durch die Düse gesprüht werden muss um etwa die Hälfte (40 l/min auf 20 l/min), reduziert sich auch der Druck innerhalb der Düse. Dieser kann zwar in engen Grenzen durch die Steuerung der Öffnungsweite mit reguliert werden, aber leider nicht genau genug. Es erfolgt die Konsequenz, dass die Düsen nicht mehr optimal arbeiten und sich die Auflösungsqualität des Bindemittels deutlich verschlechtert. Gleichzeitig sind aber die Anzahl der Düsen entscheidend bei der Auslegung der Anlage gewesen. Es ist nicht möglich, einfach die Hälfte der Düsen abzuschalten, um somit die optimale Durchsatzmenge an Klebstoff in den verbleibenden Düsen zu erhalten, weil dann die Hälfte der Einspritzpunkte in das zu beleimende Material plötzlich fehlen, was ebenfalls wiederum zu einer schlechteren Beleimung beiträgt. In vorteilhafter Weise schlägt nun die Erfindung hier vor, den Dampf nur in den Leistungsbereichen einzuschalten, in dem die Düse nicht in den optimalen Druck- und Leistungsbereichen arbeitet. Vorgeschlagen wird dabei vorzugsweise die Einschaltung von Dampf in den unteren 2/3 des Leistungsbereiches der Düsen, respektive der Anlage, zumindest aber ab der Hälfte. Somit ergibt sich bei einem Ausführungsbeispiel, dass bei einer für 30 t/h ausgelegten Anlage, der Dampf in den Beleimdüsen frühestens bei einer Produktion von circa 20 t/h (2/3), insbesondere aber ab 15 t/h (1/2), zugeschaltet wird. Durch die Zuschaltung des Dampfes in diesen Leistungsbereichen wird der überproportionale Leimverbrauch in den unteren Leistungsbereichen gedämpft, so dass in etwa der gleiche Leimverbrauch zu erwarten ist wie bei Vollauslastung der Anlage. Natürlich muss in diesem Konzept der Dampfverbrauch (Dampfherstellung) eingerechnet werden, der aber gegenüber den Verbrauchskosten des Klebstoffes pro Zeiteinheit deutlich geringer bis sogar fast vernachlässigbar ist und somit weitreichende Einspareffekte für den Betreiber einer solchen Anlage mit sich bringt.
Von direktem Vorteil ist dabei auch, dass die genannte Vorrichtung im Düsenbereich sich leicht bzw. automatisiert, insbesondere prophylaktisch, reinigen lässt. Auch Verstopfungen oder Verklemmungen am Düsenkopf sind ausgeschlossen bzw. lassen sich ohne weiteres durch die zugehörige Stellvorrichtung beheben. Gleichwohl ist ein Selbstreinigungseffekt durch die Dampfströmung gegeben, wenn diese eingeschaltet wird.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
1 Einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Hochdruckbereich mit einem Transportrohr und einer beispielhaft vorgeschlagenen Düse,
2 eine vergrößerte Darstellung des Überganges vom Mischraum in das Transportrohr nach 1 und
3 einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Normaldruckbereich mit einer Mischvorrichtung und einer beispielhaften Düse.
Die 1 und 2 zeigen einen grundsätzlich möglichen Aufbau einer Vorrichtung, unter anderem auch zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem Transportrohr 1 mit einer Wand 10, innerhalb dessen mit einem strömenden Fördermittel 20 die Fasern 2 an zumindest einer Düse 3 vorbei transportiert werden. Auf eine Darstellung von mehreren Düsen 3 an dem Transportrohr 1 wurde aufgrund der Übersichtlichkeit verzichtet. Weiter ist die Relation der Größe von Transportrohr 1 zu Düse 3 oder auch Wand 10 nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. Die Düse 3 weist eine Stellvorrichtung 4 auf, die in Wirkverbindung mit einem Düsenkopf 12 steht, im Beispiel über einen Stößel 11. Die Stellvorrichtung 4 ist damit in der Lage über den Düsenkopf 12 die Größe der Öffnung 23 zu regulieren oder auch zu verschließen. Die Stellvorrichtung 4 ist in ihrer Ausgestaltung nicht limitiert und betreffend der Auswahl an vielen Möglichkeiten (Linearförderer, Kurbel-, Kugel- oder Zahnstangentrieb, indirekter Antrieb ....) durch den Fachmann im Einzelnen auszugestalten. Hervorzuheben ist, dass in der Düse 3 ein Mischraum 7 angeordnet ist, in den getrennt voneinander Dampf 6 über eine Dampfleitung 17 und Bindemittel 5 über eine Bindemittelleitung 16 zugeführt werden können. Fluid- und Hochdrucktechnische Ausgestaltungen (Hochdruckpumpen, Fördermittel, Dampfherstellung, Dampfleitung, Rückschlagventile, Druckmesser) sind ebenfalls im Bereich des Könnens eines entsprechenden Fachmanns angesiedelt, der diejenigen Standartbauteile ermittelt und verbaut, die gemäß dem technischen Stand der Technik möglich bzw. notwendig sind. Während des Betriebes entsteht in dem Mischraum 7, angrenzend zur Öffnung 23 und damit dem Übergang zum Transportrohr 1 ein Dampf-Bindemittelgemisch 15, das vorzugsweise unter einem vorgegebenen Druck durch eine Druckvorgabe 25 an der Steuer- oder Regelvorrichtung 9 vermischt wird. Dabei steuert oder regelt die Steuer- oder Regelvorrichtung 9 über die Stellvorrichtung 4 die Stellung des Düsenkopfes 12 und damit die Größe der Öffnung 23 anhand einer Druckvorgabe 25 bzw. anhand eines Messergebnisses durch die Messvorrichtung 8 an oder in dem Mischraum 7. Für eine Verbesserung der Steuerung oder der Regelung weist die Vorrichtung mehrere Messpunkte auf. Beispielsweise wird der Druck im Mischraum 7 mit einer Messvorrichtung 8 und/oder der Druck in der Bindemittelleitung 16 mit einer Messvorrichtung 14 und/oder der Druck in der Dampfleitung 17 mit einer Messvorrichtung 18 und/oder der Druck in dem Transportrohr 1 bzw. in der Mischvorrichtung 22 mit einer Messvorrichtung 13 ermittelt. Zur weiteren Optimierung des Verfahrens kann der Druck im Mischraum 7 und/oder die Größe der einstellbaren Öffnung 16 in Abhängigkeit von der in das Transportrohr 1 einzubringenden Menge an Bindemittel 5 über eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 gesteuert oder geregelt wird. Dahingehend kann auch eine entsprechende Abhängigkeit gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit der Fasern 2 eingestellt bzw. geregelt werden. Vorzugsweise kann das Bindemittel 5 dem Mischraum 7 mit einem geringerem Druck zugeführt werden als der Dampf 6. Dies ist vorteilhaft bei der Auflösung und Austreibung des Bindemittels aus dem Mischraum 7 durch den Dampf. Es hat sich gezeigt, dass das Bindemittel 5 durch die Düse mit einer Größe kleiner 40 Micron in die Mischvorrichtung 22 oder das Transportrohr 1 eingebracht werden sollte.
In 3 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Normaldruckbereich mit einer Mischvorrichtung 22 dargestellt. Die Mischvorrichtung besteht dabei aus einer feststehenden Trommel 29, die auf einer Seite einen Eingang für Späne 24 und auf der anderen Seite einen Ausgang für die beleimten Späne 24 aufweist. Die Pfeilrichtung zeigt dabei die Durchlaufrichtung der Späne 24, die über Mischflügel 27 an einer Mischwelle 26, angetrieben durch einen Motor 28, in der Mischvorrichtung 22 vermischt und gefördert werden. Im oberen Bereich ist eine Düse 3 im Schnitt und auf der Rückseite die Öffnung 23 einer weiteren Düse 3 dargestellt. In strichlinierter Form ist ein weiterer Satz Düsen 3 dargestellt. Im Rahmen der Erfindung kann natürlich auch nur eine Düse 3, ggf. auch nur im Eingangsbereich, angeordnet sein. Der Düsenkopf 12 definiert dabei die Öffnung 23 der Düse 3 und wird über die Stellvorrichtung 4 bewegt. Vorzugsweise wird bei einer Mischvorrichtung 22 der Dampf 6 in der Dampfleitung 17 mit 3 bis 16 bar absolut in den Mischraum 7 eingebracht. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann zur Förderung der Beleimung in der Mischvorrichtung 22 über eine Zusatzdampfleitung 19 Zusatzdampf 21 in die Mischvorrichtung 22 eingebracht werden. Dabei könnte die Zusatzdampfdampfleitung auch von unten in die Trommel 29 eindüsen, um die Späne aufzuwirbeln.
Bevorzugt wird die Zu- und Abschaltung des Dampfes 6 respektive die Stellung des Dampfventils 30 über einen vorgegebenen Druck im Mischraum 7 über eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 gesteuert oder geregelt. Der Druck kann im Mischraum 7 und/oder die Größe der einstellbaren Öffnung 16 in Abhängigkeit von der in dem Transportrohr 1 oder in der Mischvorrichtung 22 durchzusetzenden Menge an Fasern 2/Spänen 24 über eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 gesteuert oder geregelt werden. Insbesondere kann zur Messung der Drücke im oder am Mischraum 7 eine Messvorrichtung 8 und/oder in oder an der Bindemittelleitung 23 eine Messvorrichtung 14 und/oder in oder an der Dampfleitung 17 eine Messvorrichtung 18 und/oder in oder an dem Transportrohr 1 bzw. der Mischvorrichtung 22 eine Messvorrichtung 13 angeordnet sein. Auch ist es sinnvoll zur Steuerung oder Regelung der Größe der Öffnung 23 und/oder des Dampfventils 30 eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 anzuordnen. Auch sollte zur Steuerung oder Regelung des Drucks im Mischraum 7 und/oder der Größe der einstellbaren Öffnung 16 und/oder des Dampfventils 30 zur Steuerung der Dampfmenge in Abhängigkeit von der in das Transportrohr 1 oder die Mischvorrichtung 22 einzubringenden Menge an Bindemittel 5 eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 einrichtbar sein. Besonders bevorzugt ist als Dampfventil 30 in der Dampfleitung 17 ein Schieber oder ein Kugelventil angeordnet ist. Das Dampfventil 30 der Dampfleitung 17 kann zur direkten Trennung am Mischraum 7 und/oder zumindest einstückig mit der Düse 3 ausgebildet sein.
Wenn in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen das Transportrohr 1 für die Beleimung von Fasern oder faserähnlichem Material und die Mischvorrichtung 22 für die Beleimung von Spänen vorgesehen ist, so ist dies nicht limitierend aufzufassen, sondern es gibt eine Vielzahl von Vorrichtungen bzw. Mischern oder Mischvorrichtungen, die von einer Anwendung der vorgeschlagenen Düse und dem vorgeschlagenen Verfahren profitieren können.
Bezugszeichenliste

1: Transportrohr
2: Fasern
3: Düse
4: Stellvorrichtung
5: Bindemittel
6: Dampf
7: Mischraum
8: Messvorrichtung
9: Steuer- oder Regelvorrichtung
10: Wand
11: Stößel
12: Düsenkopf
13: Messvorrichtung
14: Messvorrichtung
15: Dampf-Bindemittelgemisch
16: Bindemittelleitung
17: Dampfleitung
18: Messvorrichtung
19: Zusatzdampfleitung
20: Fördermittel
21: Zusatzdampf
22: Mischvorrichtung
23: Öffnung
24: Späne
25: Druckvorgabe für Mischraum 7
26: Mischwelle
27: Mischflügel
28: Motor
29: Trommel
30: Dampfventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008059877 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Beleimung von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material, insbesondere einer Anlage zur Herstellung von Faser-, MDF-, HDF- oder Faserdämm-, Holzwerkstoff- oder Kunststoffplatten, wobei die Anlage für eine vorgegebene maximal möglichen Durchsatzleistung Fasern/Späne pro Zeiteinheit zur Beleimung ausgelegt ist und vor der Kontaktaufnahme des Bindemittels (5) mit den Fasern (2) oder den Spänen (24) das Bindemittel (5) mit Dampf (6) zu einem Dampf-Bindemittelgemisch (15) vermischt werden kann und das Bindemittel (5) oder das Dampf-Bindemittelgemisch (15) in ein Transportrohr (1) oder eine Mischvorrichtung (22) über eine, insbesondere einstellbare, Öffnung (23) zumindest einer Düse (3) aufgelöst und mit den Fasern (2) und/oder den Spänen (24) in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu einer Durchsatzleistung von bis zu 66% der maximal möglichen Durchsatzleistung, vorzugsweise bis zu 50% der maximalen Durchsatzleistung, das Bindemittel (5) als Dampf-Bindemittelgemisch (15) mit den Fasern (2) und/oder den Spänen (24) in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Mischraum (7) mit einer Messvorrichtung (8) und/oder der Druck in der Bindemittelleitung (16) mit einer Messvorrichtung (14) und/oder der Druck in der Dampfleitung (17) mit einer Messvorrichtung (18) und/oder der Druck in dem Transportrohr (1) bzw. in der Mischvorrichtung (22) mit einer Messvorrichtung (13) ermittelt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abschaltung des Dampfes (6) respektive die Stellung des Dampfventils (30) über einen vorgegebenen Druck im Mischraum (7) über eine Steuer- oder Regelvorrichtung (4) gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Mischraum (7) und/oder die Größe der einstellbaren Öffnung (23) in Abhängigkeit von der in dem Transportrohr (1) oder in der Mischvorrichtung (22) durchzusetzenden Menge an Fasern (2)/Spänen (24) über eine Steuer- oder Regelvorrichtung (4) gesteuert oder geregelt wird.
Vorrichtung zur Beleimung von Spänen (24) in einer Mischvorrichtung (22) mit im wesentlichen dem Umgebungsdruck entsprechenden Druckverhältnissen oder zur Beleimung von Fasern (2) oder zur Beleimung von faserähnlichem Material in einem mit einem Fördermittel (20) beaufschlagten Transportrohr (1) mit im wesentlichen den Umgebungsdruck übersteigenden Druckverhältnissen mit einem Bindemittel (5) im Zuge der Herstellung von Faser-, MDF-, HDF- oder Faserdämm-, Holzwerkstoff- oder Kunststoffplatten, bestehend aus einer Mischvorrichtung (22) oder einem Transportrohr (1) und zumindest einer Düse (3), wobei die Düse (3) über zumindest eine Öffnung (23) mit der Mischvorrichtung (22) oder einem Transportrohr (1) verbindbar ist und die Düse (3) zumindest eine Stellvorrichtung (4) zur Einstellung der in das Transportrohr (1) oder in die Mischvorrichtung (22) einzubringenden Menge des Bindemittels (5) aufweist, wobei an der Düse (3) zumindest eine Dampfleitung (17) und zumindest eine Bindemittelleitung (16) angeordnet sind, dass die Dampfleitung (17) und die Bindemittelleitung (16) mit zumindest einem Mischraum (7) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dampfleitung (17) im Wesentlichen benachbart oder angrenzend zum Mischraum (7) ein Dampfventil (30) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Drücke im oder am Mischraum (7) eine Messvorrichtung (8) und/oder in oder an der Bindemittelleitung (16) eine Messvorrichtung (14) und/oder in oder an der Dampfleitung (17) eine Messvorrichtung (18) und/oder in oder an dem Transportrohr (1) bzw. der Mischvorrichtung (22) eine Messvorrichtung (13) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass zur Steuerung oder Regelung der Größe der Öffnung (23) und/oder des Dampfventils (30) eine Steuer- oder Regelvorrichtung (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung oder Regelung des Drucks im Mischraum (7) und/oder der Größe der einstellbaren Öffnung (23) und/oder des Dampfventils (30) zur Steuerung der Dampfmenge in Abhängigkeit von der in das Transportrohr (1) oder die Mischvorrichtung (22) einzubringenden Menge an Bindemittel (5) eine Steuer- oder Regelvorrichtung (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Dampfventil (30) in der Dampfleitung (17) ein Schieber oder ein Kugelventil angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfventil (30) die Dampfleitung (17) zur direkt Trennung am Mischraum (7) und/oder zumindest einstückig mit der Düse (3) ausgebildet ist.