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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufstreuen von rieselfähigem Gut auf eine bewegte Fläche mit einem Behälter zum Speichern des Guts, einer Strukturwalze zum Dosieren des Guts, die an einem unteren, offenen Ende des Behälters angeordnet ist und diesen weitestgehend abdichtet, und einer Bürstwalze zum Ausbürsten des Guts aus der Struktur der Strukturwalze. Die bewegte Fläche ist z.B. in Form einer Bahn, eines Bogens oder einer Platte gebildet.
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Solche Vorrichtungen sind an sich bekannt und werden z.B. eingesetzt, um Korund auf eine imprägnierte und/oder beschichtete, noch nasse Bahn aus Papier aufzustreuen. Hierdurch wird die Abriebfestigkeit der fertigen Bahn bei Ihrer Verwendung z.B. in einem Fußbodenlaminat erhöht. Damit die Abriebfestigkeit der Bahn insgesamt möglichst hoch ist, muss der Korund so aufgestreut werden, dass er sehr gleichmäßig auf der Bahn verteilt ist.
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Aus der
EP 329 154 B1 ist eine Vorrichtung zum Aufstreuen von kleinen harten Partikeln auf eine mit Harz imprägnierte nasse Papierbahn bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen Behälter, an dessen unterem Ende eine antreibbare Strukturwalze angeordnet ist. Der Behälter ist an dem unteren Ende z.B. mittels einer Bürste und eines Rakelmessers gegen die Strukturwalze abgedichtet. Die Partikel werden mittels der drehenden Strukturwalze dosiert aus dem Behälter ausgetragen, durch ein Luftmesser von dieser abgelöst und fallen dann auf die Bahn, die unter der Vorrichtung hindurch transportiert wird.
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In der
EP 1 997 623 B1 ist eine Streumaschine beschrieben, die einen trichterförmigen Behälter umfasst. In dem Behälter sind Partikel eingefüllt und gleichmäßig verteilt; ein Füllstand wird überwacht und weitgehend konstant gehalten. An einem unteren Ende des Behälters ist eine Dosierwalze angeordnet, der ein flexibles Rakelmesser zugeordnet ist. Die Partikel werden dosiert aus dem Behälter ausgetragen und mittels einer oszillierend angetriebenen Bürste von der Dosierwalze abgebürstet.
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Die
EP 2 186 635 A2 zeigt eine Vorrichtung zum Auftragen von Fasern auf ein Paneel. Die Vorrichtung umfasst ein Walzenpaar mit einer Bürstwalze.
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Die bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sich eine hohe Dosiergenauigkeit und damit eine ausreichend gleichmäßige Verteilung der Partikel auf der Bahn nicht erreichen lässt. Daher muss die Dosiermenge höher sein als bei sehr gleichmäßiger Verteilung, damit eine ausreichende Verschleißfestigkeit der Bahn erzielt wird. Dies gilt insbesondere für sehr feinkörniges Gut mit einer Partikelgröße bis zu 25 µm.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufstreuen von rieselfähigem Gut auf eine Bahn zu schaffen, die unabhängig von der Partikelgröße des Guts eine sehr hohe Dosiergenauigkeit und eine sehr gleichmäßige Verteilung der Partikel auf der Bahn gewährleistet.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In einem oberen Bereich des Behälters sind zwei gegenläufige Förderschnecken in einem zugeordneten Trog angeordnet, wobei in unteren Berührungslinien des Trogs eine Vielzahl von Auslassrohren parallel zu den Achsen der Förderschnecken angeordnet sind, wobei die Auslassrohre, also alle Auslassrohre, unten in einer Ebene enden. Als untere Berührungslinie ist die Linie definiert, die von einer horizontalen Ebene unten an dem Trog tangiert wird. Längs dieser Berührungslinie sind die Auslassrohre angeordnet, also parallel zu den Achsen der Förderschnecken. Die Auslassrohre bewirken, dass während des Betriebs in einem unteren Bereich des Behälters über der Strukturwalze ein weitestgehend konstanter und ebener Füllstand des Guts vorhanden ist. Hierdurch ist ein sehr gleichmäßiger Füllgrad der Strukturwalze und somit eine sehr gleichmäßige Dosierung und Verteilung des Guts auf die Fläche gewährleistet, so dass insgesamt weniger Gut bezogen auf das Flächengewicht auf die Fläche aufgetragen werden kann, ohne dass deren Verschleißfestigkeit beeinträchtigt wird. Der konstante Füllstand im Behälter wird dadurch erreicht, dass das Gut aus den Enden der Auslassrohre austritt, solange die Enden frei sind, das heißt, solange der Füllstand in dem Behälter unterhalb der Enden ist. Sobald der Füllstand die Ebene der Enden erreicht, wirkt dies wie ein Verschluss für das entsprechende Auslassrohr. Die Ebenmäßigkeit des Füllstands wird durch eine entsprechende Anzahl der Auslassrohre und zusätzlich durch die Rotation der Strukturwalze erreicht. Dies ist unabhängig davon, wie viel Gut in dem Trog vorhanden und wie es hier verteilt ist. Die Förderschnecken gewährleisten eine ständige Zufuhr des Guts zu den Auslassrohren. Gleichzeitig wird das Gut durchmischt, so dass eine gleichmäßige Körnung beibehalten und ein Verklumpen vermieden wird.
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Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
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In einer Ausgestaltung ist dem Trog mindestens ein Füllstandssensor zugeordnet. Hierdurch kann die Zufuhr von Gut entsprechend dem Verbrauch zugeführt werden, so dass der Trog einen weitgehend konstanten Füllstand aufweist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Ebene parallel zu einer Transportebene der Fläche und weist einen Abstand von 5 mm bis 20 cm zu einer oberen Berührungslinie der Strukturwalze auf. Da auch eine Achse der Strukturwalze parallel zu der Transportebene ist, ist der Füllstand über die gesamte Länge der Strukturwalze konstant und es liegen überall die gleichen Bedingungen für die Dosierung vor. Daher ist die Verteilung des Guts auch über die Breite der Fläche sehr gleichmäßig. Der geringe Abstand bewirkt, dass der Druck innerhalb der Schüttung des Guts gering ist, so dass auch hier Verklumpungen verhindert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind untere Enden der einer der Förderschnecken zugeordneten Auslassrohre gleichmäßig beabstandet. Hierdurch ist das Gut gleichmäßig in dem Behälter verteilt.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist jedem Lager der Förderschnecken eine Schnecke vorgeschaltet, die in einem Rohrstück angeordnet ist und eine in den Trog gerichtete Förderrichtung aufweist. Hierdurch wird Gut von den Lagern ferngehalten, so dass diese nicht durch das Gut beschädigt werden können. Dies ist besonders für abrasives Gut von Bedeutung.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen einer Stirnseite des Trogs und dem Lager ein freier Raum gebildet. Hier kann eventuell durchtretendes Gut durch Schwerkraft abgeschieden und so sicher von dem Lager ferngehalten werden.
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Die Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen
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1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Aufstreuen,
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2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung und
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3 eine perspektivische Ansicht eines zugehörigen Schneckenförderers als Detail.
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Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich umfasst eine Vorrichtung zum Aufstreuen von rieselfähigem Gut auf eine bewegte Fläche 1 einen Behälter 2, der oberhalb der Fläche 1 angeordnet ist. Die Fläche ist hier in Form einer Bahn 1 gebildet.
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Der Vorrichtung sind – nicht dargestellt – hier Mittel zum Imprägnieren und/oder Beschichten der Bahn 1 vor- sowie ein Trockner nachgeschaltet. Die Bahn 1 ist z.B. aus Papier und wird im Wesentlichen horizontal unterhalb der Vorrichtung hindurch gefördert.
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Der Behälter 2 ist im Wesentlichen quaderförmig und erstreckt sich in seiner Länge zumindest über die Breite der Bahn 1. Der Behälter 2 ist an seinem oberen Ende mit Ausnahme einer Zuführöffnung geschlossen. Diese ist an eine Zulaufleitung 3 angeschlossen, in die eine Regelklappe 4 eingesetzt ist. Der Behälter 2 ist an seinem unteren Endbereich im Querschnitt so trichterförmig, dass an dem Ende ein breiter Schlitz gebildet ist.
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Unter dem Schlitz ist eine antreibbare Strukturwalze 5, z.B. eine Rasterwalze so gelagert, dass diese den Schlitz weitgehend abdichtet. Bei stillstehender Strukturwalze 5 kann daher kein Gut aus dem Behälter 2 austreten. In eine Manteloberfläche der Strukturwalze 5 sind rillen- und/oder napfartige Vertiefungen gleichmäßig verteilt eingelassen, die im Betrieb eine Dosierung des Guts in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit erlauben.
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Der Strukturwalze 5 ist eine antreibbare Bürstwalze 6 zugeordnet; die parallelen Achsen dieser beiden Walzen 5, 6 befinden sich in einer in etwa horizontalen Ebene. Ein Abstand der Achsen ist so bemessen, dass freie Enden von Borsten der Bürstwalze 6 in die Vertiefungen der Strukturwalze 5 eingreifen.
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In der oberen Hälfte des Behälters 2 sind zwei Förderschnecken 7 in einem zugeordneten Trog 8 angeordnet, die einen Schneckenförderer bilden, der sich im Wesentlichen – z.B. abzüglich erforderlicher Freiräume – über die Länge des Behälters 2 erstreckt. Die Förderschnecken 7 sind z.B. mit gleichsinnigen Wendeln ausgerüstet und gegensinnig antreibbar. Ein Boden des Trogs 8 ist aus zwei länglichen Schalen 8a zusammengesetzt, wobei jede der Schalen 8a einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist und einen unteren Teil einer Umhüllenden der zugehörigen Förderschnecke 7 mit geringem gleichmäßigem Abstand umgibt. Eine Breite des Trogs 8 entspricht der Breite des Behälters 2 abzüglich eines vorbestimmten Spiels. In Endbereichen des Trogs 8 sind an den Förderschnecken 7 Paddel sowie zwischen den Schalen 8a Übergänge ausgebildet, so dass hier das Gut im Betrieb von der einen der Schalen 8a in die andere übertreten kann. Außen an jeder der Schalen 8a ist in einer unteren Berührungslinie eine Vielzahl von Auslassrohren 9 befestigt, die in einer Durchgangsverbindung mit einem Inneren des Trogs 8 stehen. Es sind also insgesamt zwei Reihen der Auslassrohre 9 angeordnet. Freie Enden der Auslassrohre 9 enden in einer Ebene 10, die in etwa horizontal und parallel zu der Bahn 1 ist und die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Die zu einer der Schalen 8a gehörenden freien Enden der Auslassrohre 9 sind weitgehend gleichmäßig beabstandet; hierfür sind in Endbereichen der Schalen 2a die Auslassrohre 9 schräg zu Stirnwänden des Behälters 2 gerichtet. Ein Innendurchmesser der Auslassrohre 9 beträgt z.B. ca. 10 mm bis 20 mm.
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Jede der Förderschnecken 7 ist an ihren Enden außerhalb des Trogs 8 gelagert. Zwischen den Lagern 11 und dem Inneren des Trogs 8, also den Lagern 11 vorgeschaltet, sind die Endbereiche einer Welle der Förderschnecke 7 in einem Rohstück 12 geführt. Im Bereich des Rohrstücks 12 ist auf der Welle eine Schnecke 13 befestigt, deren Förderrichtung im Betrieb in das Innere des Trogs 2 gerichtet ist. Zwischen dem Lager 11 und dem Inneren des Trogs 8, hier zwischen dem Lager 11 und dem Rohrstück 12 ist ein freier Raum gebildet, in den gegebenenfalls aus dem Rohrstück 12 austretendes Gut eintreten und dann z.B. durch Schwerkraft entfernt werden kann.
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Der gesamte Schneckenförderer einschließlich des Antriebs ist z.B. als vorgefertigtes Bauteil in dem Behälter 2 befestigt.
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Dem Trog 8 ist mindestens ein Füllstandssensor 14 zum Bestimmen des Füllstands in dem Schneckenförderer zugeordnet.
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Zum Anfahren der Vorrichtung wird zunächst der Schneckenförderer eingeschaltet und das Gut über die Zulaufleitung 3 durch Öffnen der Regelklappe 4 in den Trog 8 gefüllt. Hierbei wird das Gut mittels der Förderschnecken 7 im Kreislauf durch die Schalen 8a und damit im Trog 8 gefördert. Gleichzeitig fließt das Gut durch die Auslassrohre 9 in einen unteren Bereich des Behälters 2 über der Achse der Strukturwalze 3. Sobald hier das Gut eine Füllhöhe erreicht, die der Ebene und somit einer Lage des freien Endes eines entsprechenden der Auslassrohre 9 entspricht, schließt faktisch dieses selbsttätig durch einen Rückstau des Guts. Hierdurch stellt sich in dem Behälter 2 eine Füllhöhe des Guts ein, die weitgehend der Ebene 10 entspricht mit der Ausnahme, dass die Oberfläche des Guts nicht exakt eben sondern durch eine Vielzahl (entsprechend der Anzahl der Auslassrohre 9) von flachen Kegeln gebildet ist. Sobald von dem Füllstandssensor 14 bestimmt wird, dass ein vorgegebener maximaler Füllstand in dem Trog 8 erreicht ist, wird die Regelklappe 4 geschlossen. Damit ist die Vorrichtung betriebsbereit.
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Im Betrieb wird die Bahn 1, die aus einer Imprägnieranlage kommt, hier mit einer vorbestimmten Menge an Harz beaufschlagt wurde und noch nass ist, unter der Vorrichtung hindurch transportiert. Hierbei ist die Bahn 1 weitgehend horizontal. Die Antriebe der Strukturwalze 3, der Bürstwalze 4 und der Förderschnecken 7 sind eingeschaltet.
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In den Vertiefungen der Strukturwalze 3 wird das Gut in vorbestimmter dosierter Menge aus dem Behälter 2 ausgetragen. Die Förderschnecken 7 fördern das Gut in dem Trog 8 im Kreis, wobei es gleichzeitig durchmischt wird. Sobald von dem Füllstandssensor 14 das Signal ausgegeben wird, dass ein vorbestimmter minimaler Füllstand in dem Trog 8 erreicht ist, wird die Regelklappe 4 geöffnet, und das Gut wird aufgefüllt. Sobald von dem Füllstandssensor 14 das Signal ausgegeben wird, dass der maximale Füllstand erreicht ist, wird die Regelklappe 4 geschlossen.
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Wegen der gleichmäßigen Füllhöhe des Guts in dem unteren Teil des Behälters 2 sind die Vertiefungen über die gesamte Länge der Strukturwalze 5 und über die Zeit gleichmäßig gefüllt, so dass eine gleichbleibend genaue Dosierung und Verteilung des Guts auf die Fläche der durchlaufenden Bahn 1 gewährleistet ist.
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Die zu dosierende Menge des Guts ist bei gegebenem Durchmesser der Strukturwalze 5 abhängig von dem erforderlichen Auftrag auf die Bahn 1 in g pro m2 und der tatsächlichen Transportgeschwindigkeit der Bahn 1. Diese Menge wird eingestellt durch die Umdrehungszahl der Strukturwalze 5.
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Das gleichmäßig auf der Bahn 1 verteilte Gut, hier z.B. Korund mit einer Körnung von 1 µm bis 200 µm, dringt in das Harz ein und bewirkt wegen der gleichmäßigen Verteilung einen sehr hohen Verschleißwiderstand.
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Der Vorrichtung ist ein Trockner nachgeschaltet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bahn
- 2
- Behälter
- 3
- Zulaufleitung
- 4
- Regelklappe
- 5
- Strukturwalze
- 6
- Bürstwalze
- 7
- Förderschnecke
- 8
- Trog
- 8a
- Schale
- 9
- Auslassrohr
- 10
- Ebene
- 11
- Lager
- 12
- Rohrstück
- 13
- Schnecke
- 14
- Füllstandssensor
