DE102019000528A1

DE102019000528A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Vermischung von Fasern oder Spänen mit Bindemittel

Info

Publication number: DE102019000528A1
Application number: DE102019000528.7A
Authority: DE
Inventors: Paolo Gattesco
Original assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-07-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel sowie ein entsprechendes Verfahren und eine dazu notwendige Schutzplatte für die Herstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei die Innenbewandung (13) der Mischvorrichtung (100) aus einem Stahl gefertigt ist, der eine Schutzschicht trägt. Um Wartungsarbeiten zu verkürzen, ist vorgesehen, dass zumindest an einem Teil der Innenbewandung (13) der Mischkammer (1) die Schutzschicht aus wenigstens einer geometrisch angepassten oder anpassbaren Schutzplatte (6) besteht, wobei die Schutzplatte (6) zumindest einen Magneten (22) aufweist, mit dessen magnetischer Kraft sie an der Innenbewandung (13) gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermischung von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel im Zuge der Herstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei die Vorrichtung zumindest eine Mischkammer aufweist, die an ihrer Innenbewandung aus einem Stahl mit einer Schutzschicht versehen ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Vermischung von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel im Zuge der Herstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei die verwendete Mischkammer vor dem Mischprozess an ihrer Innenbewandung, die aus einem Stahl besteht, mit einer Schutzschicht versehen wird.
Schließlich betrifft die Erfindung noch eine Schutzplatte für die genannte Vorrichtung bzw. das genannte Verfahren.
Solche Vorrichtungen zur Vermischung von Fasern oder Spänen findet man a) als sogenannte Blow-Line oder b) als Fallschachtvorrichtung oder c) als Beleimungsmischer, die von den Fasern oder Spänen durchströmt werden und in die oft auch Bindemittel, beispielsweise in Form von Leim, über Düsen eingespritzt wird. Als Mischkammer sei hier ausdrücklich sowohl die Kammer gemeint, in der den Fasern bzw. Spänen Bindemittel zugeführt wird, als auch die Kammer, in der bereits mit Bindemittel benetzte Fasern oder Späne noch einmal durchmengt werden. Die Mischkammer ist häufig zylindrisch als Trommel ausgebildet, wobei diese Trommel jedoch nicht rotiert, sondern fest steht und sowohl senkrecht als auch waagrecht oder unter jedem Winkel dazwischen ausgerichtet sein kann. Der Transport der Fasern oder Späne erfolgt entweder über ein gasförmiges Transportmedium und/oder durch den freien Fall der Faser bzw. Späne und/oder über eine Mischerwelle, die mit schraubenlinienförmig angeordneten Misch- bzw. Förderwerkzeugen rotiert.
Die Beleimung von Fasern oder Spänen und folglich das Mischen von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel bzw. Leim stellt einen wesentlichen Prozessschritt im Zuge der Herstellung von Faser- oder Spanplatten dar. Die Qualität der hergestellten Platten, z. B. Holzwerkstoffplatten oder insbesondere auch Werkstoffplatten aus den Fasern des Strohs von Jahrespflanzen, hängt auch maßgeblich von der Qualität der Fasern und insbesondere einer homogenen Beleimung der Fasern ab.
Die Durchmischung der Fasern oder Späne mit Bindemittel in den Mischkammern bringt zahlreiche Probleme mit sich. Diese beziehen sich auf die beiden Felder der Verschmutzung der Mischkammer durch aushärtendes Bindemittel und ggf. Fasern bzw. Spänen einerseits und andererseits auf den Abrieb der Mischkammerwände durch die an ihr entlang strömenden Partikel.
So treten in der Praxis gelegentlich Probleme mit sogenannten Leimflecken auf. Insbesondere die Handhabung von Isocyanat-Bindemitteln bereitet in der Blowline-Technologie Probleme. Das heißt, auch unter der unter a) bezeichneten Mischkammer, der Blow-Line kommt es zu einem erheblichen Wartungsaufwand bei der Reinigung.
Die Beleimung und Mischung von Fasern bzw. Spänen und Bindemittel in einem als b) aufgelisteten Fallschacht bewirkt Verschmutzung der Fallschachtwände, wenn das Bindemittel sich darauf absetzen kann, also insbesondere in Strömungstoträumen, in denen sich teilweise große Leim-Holzpartikel-Klumpen bilden und wachsen. Zudem gibt es einen starken Abrieb, wenn die Fasern oder Späne an Krümmungen „vorbeischleifen“. Man hat deshalb bereits Innenwände von derartigen (Misch-)Vorrichtungen bereits mit Panzerschweißungen versehen, um den Verschleiß zu verringern. Auch wurde bereits eine Verschleiß- und Verschmutzungsschutzschicht auf die Innenwand der Mischkammer geschraubt oder geklebt. Eine derartige Verschmutzungsschicht im Wartungsfall auszutauschen erfordert mehrere Tage Arbeit.
Außerdem werden in zahlreichen Veröffentlichungen Reinigungsvorrichtungen für einen derartigen Fallschacht beschrieben, was in der EP 2922671 B1 in einer Reinigungsvorrichtung für eine Reinigungsvorrichtung gipfelt. Oft muss der Fallschacht zur Reinigung beiseite geschafft werden, was die Zeit für Wartungsarbeiten noch einmal deutlich erhöht.
Aus diesem Grunde wird die Beleimung von Fasern oder Spänen häufig in einem als c) bezeichneten Beleimungsmischer vorgenommen. Die in der Vergangenheit in der Praxis mit bekannten Beleimungsmischern erzielten Ergebnisse waren jedoch häufig mit gleichen Problemen behaftet. Isocyanat-Bindemittel beispielsweise härtet ab einer gewissen Temperatur aus, die bereits im Mischer auftreten kann. Das ausgehärtete Bindemittel setzt sich an den Innenwänden (auch auf der ggf. aufgeschweißten oder geklebten Verschmutzungsschutzschicht) ab und verursacht Hindernisse bei der Durchströmung mit Fasern.
Eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Beleimen von Fasern, welche als horizontal orientierter Beleimungsmischer in Trommelbauweise ausgestaltet ist, ist beispielsweise aus der DE 41 15 047 C1 bekannt. Die Mischwelle ist bei dieser Ausführungsform hohl ausgebildet und temperiert, so dass eine Leimanbackung vermindert wird. Außerdem ist gemäß Anspruch 3 die Innenwand des Mischgutzulaufstutzens durch eine auswechselbare KunststoffFolie gebildet, die bei zu großer Verschmutzung wechselbar ist.
Eine derartige Folie hat sich allerdings als extrem unbrauchbar erwiesen, wenn die Fasern einen hohen Anteil an abrasiven Stoffen, beispielsweise Silikaten, aufweisen. Die Fasern reiben die Kunststofffolie in unerwünscht schneller Zeit durch. Ständige Wartungsarbeiten verringern so die Produktionszeit.
Die Mischkammer weist zumindest eine Beladeöffnung für die Zuführung der Fasern und zumindest eine Entladeöffnung für die Abführung des FaserBindemittel-Gemisches sowie mehrere Bindemittelzuführöffnungen für die Zuführung des Bindemittels auf. Die Erfindung gemäß der DE 10 2009 057 916 B4 schlägt vor, dass als Mischwerkzeuge mehrere über den Umfang der Mischerwelle verteilte Stachelkämme mit jeweils mehreren radial nach außen orientierten Stacheln vorgesehen sind, wobei die Stachelkämme sich im Wesentlichen parallel zur Mischerachse erstrecken und wobei jeweils zwei benachbarte Stachelkämme in axialer Richtung um ein vorgegebenes Maß versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Stachelkämme bzw. Stacheln übernehmen einerseits eine Mischfunktion und andererseits eine Förderfunktion, denn in Rotation der Mischerwelle mit den Mischwerkzeugen werden die Fasern nicht nur mit dem Bindemittel vermischt, sondern das Gemisch wird zugleich in Förderrichtung von der Beladeöffnung zur Entladeöffnung einwandfrei und mit hohem Durchsatz transportiert. Durch den axialen Versatz der einzelnen Stachelkämme erreicht man gleichsam eine spiralförmige Anordnung der Stacheln, welche die Förderwirkung verbessert. Die einzelnen Stacheln können auch als Dorne oder Stifte bezeichnet werden. Es ist auch bekannt, anstelle dieser Stifte insbesondere in der Nähe der Belade- oder Entladeöffnung schaufelartige Förderwerkzeuge einzusetzen. Die Stacheln, Stifte, Dornen und Schaufeln sollen im Folgenden vereinfacht als Misch- bzw. Förderwerkzeuge bezeichnet werden
Dennoch ist auch diese an sich erfolgreich erprobte Ausgestaltung mit Nachteilen verbunden, die sich vornehmlich in komplizierten und langwierigen Wartungsarbeiten wiederfindet.
Die hohen Geschwindigkeiten und Zentrifugalbeschleunigungen sind mitverantwortlich für hohe Temperaturen in der Mischvorrichtung. Dadurch entsteht die Gefahr, dass bei höheren Temperaturen schnell aushärtbare Leime und Bindemittel, wie beispielsweise Isocyanat, Schäden in der Mischkammer verursachen. Andere in Frage kommende Bindemittel wären übrigens in erster Linie Methylendiphenylisocyanate, Harnstoffformaldehyde, Phenolharze u. ä. Die Mischkammer muss dann während eines Produktionsstillstandes mit hohem Aufwand gereinigt werden.
Die Mischkammerinnenwand und die Werkzeuge unterliegen außerdem je nach Faser- und Bindemittelmaterial oft hohem Verschleiß. Dazu ist es bereits bekannt, verschleißfeste Materialien für die Mischkammer und die Werkzeuge zu verwenden. Eine Ausbesserung oder Erneuerung dieser Teile ist aber relativ häufig notwendig, was ebenfalls zu einem langen Ausfall der Produktion führt, da die Innenwände komplett erneuert werden müssen.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vermischung von Fasern oder Spänen zu schaffen, bei der die Zeit für Wartungsarbeiten deutlich minimiert wird.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung dadurch gelöst, dass zumindest an einem Teil der Innenbewandung der Mischkammer die Schutzschicht aus wenigstens einer geometrisch angepassten oder anpassbaren Schutzplatte besteht, wobei die Schutzplatte zumindest einen Magneten aufweist, mit dessen magnetischer Kraft sie an der Innenbewandung gehalten wird.
Jede Schutzplatte besitzt also wenigstens einen Magneten, der ein magnetisches Feld erzeugt. Mit Hilfe dieses Feldes wird die Schutzplatte an der magnetischen bzw. magnetisierbaren, vorzugsweise aus nicht austenitischem Stahl gefertigten Innenwand festgehalten. Heutige Magnete besitzen derart große Anziehungskräfte, dass die Schutzplatten auch bei der Reibung durch vorbeiströmende Fasern oder Späne nicht verrutschen. Selbst bei klumpenförmiger Verschmutzung wird eine derartige Schutzplatte nicht durch die in der Mischkammer entstehenden Kräfte von der Innenwand abgerissen. Versuche haben gezeigt, dass das magnetische Feld der Schutzplatten so stark ist, dass sie von Hand nicht lösbar sind. Kräftemäßig muss an einer Stirnseite ein Hebewerkzeug zwischen Schutzplatte und Innenwand eingeführt werden, um die Schutzplatte einseitig anzuheben und schließlich komplett von der Innenwand abzulösen. Da dies aber relativ schnell geht, erfolgt die Wartung der Mischkammer bei Verschmutzung oder Verschleiß ebenfalls sehr zügig, so dass der Ausfall der Mischkammer auf wenige Stunden begrenzt werden kann.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass sich der wenigstens eine Magnet innerhalb der Schutzplatte befindet.
Dadurch besitzt die Schutzplatte eine glatte Vorder- und Rückseite. Sowohl die Fläche zur Innenbewandung der Mischkammer als auch die zur Mischkammer weisende Seite sind dementsprechend ungewellt.
Vorzugsweise besteht die Schutzplatte aus wenigstens zwei Schichten.
Dabei stellt die der Innenwand zugewandte Schicht die Magnetschicht mit dem oder den Magneten dar. Die der Mischkammer zugewandte Schicht ist eine Schutzschicht. Als besonders vorteilhafte Schutzschichten haben sich Wolframcarbid oder Keramik erwiesen.
In Versuchen haben sich Schichtdicken der Magnetschicht von etwa 3 bis 5 mm und der Schutzschicht von etwa 5 bis 8 mm als geeignet gezeigt.
Bevorzugt besitzt die Schutzplatte eine gekrümmte Form.
Die Schutzplatte wird dabei vor dem Einbau der meist zylindrischen Mischkammer so angepasst, dass die der Innenwand zugewandte Seite die gleiche Krümmung aufweist, wie die Innenwand selbst. Damit ist für einen vollflächigen magnetischen Kontakt gesorgt. Insbesondere handelt es sich um kalandrierte Elemente, die der Biegung der zylindrischen Mischkammer angepasst werden, und die für die Installation auf neuen und gebrauchten Maschinen geliefert werden können.
Alternativ bevorzugt ist die Schutzplatte biegsam.
Damit ist die Schutzplatte an einen größeren Bereich von Mischkammergeometrien und -durchmessern anpassbar.
Es ist von Vorteil, wenn die Innenwand der Mischkammer von mehreren Schutzplatten bedeckt ist.
Diese Schutzplatten sind versetzt zueinander, aber eng aneinander liegend an der Innenwand als Segmente anbringbar. Sie sind so leichter zu handhaben. Die gesamte Schutzverkleidung kann also zusammengesetzt sein. Es ergibt sich der große Vorteil, dass bei Wartung der Mischkammer auch nur einzelne Schutzplatten bzw. Segmente ausgetauscht werden, die beschädigt oder besonders verschmutzt sind.
Es ist bevorzugt, wenn die Schutzplatte an ihrem Umfang wenigstens eine Ausstülpung aufweist, die genau in einen Ausschnitt einer benachbarten Schutzplatte eingreift.
Die Schutzplatten werden dann quasi puzzle-artig miteinander verbunden beziehungsweise sie werden miteinander verzahnt. Es kommt zu nicht durchgängigen geraden aneinander liegenden Kanten zweier Schutzplatten, was wegen der fehlenden Bildungsmöglichkeit von Leimstreifenanbackungen als sehr positiv zu bewerten ist.
Besonders bevorzugt ist bei dieser Ausbildungsform, wenn die Ausstülpung und analog der Ausschnitt eine Hinterschneidung aufweist.
Auf diese Weise werden die einzelnen Schutzplatten fest aneinander gebunden und ihr Abstand zueinander kann sich nicht vergrößern.
Vorteilhaft ist es, wenn die Seiten der Schutzplatten ohne oder nur mit einem Abstand von maximal 0,5 mm nebeneinander angeordnet sind.
Das Ziel, die Abstände der Schutzplatten zueinander so gering wie möglich auf der Innenwand zu realisieren hat mehrere Vorteile. Zum einen können sich keine Nester für Leinklumpen bilden und zum zweiten ist die Gefahr des Verrutschens ausgeschlossen.
Mit Vorteil ist Vorgesehen, dass die Mischkammer aus zwei Schalenteilen besteht.
Hier ist insbesondere gut, wenn die Schalenteile zueinander aufklappbar und verschließbar sind. Mit dem Aufklappen der Schalenteile ist die Innenbewandung für eine Wartung leicht zugänglich. Somit können Schutzplatten leicht ausgetauscht werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird in Hinblick auf das Verfahren dadurch gelöst, dass zumindest an einem Teil der Innenbewandung der Mischkammer die Schutzschicht vor dem Mischprozess aus geometrisch angepassten oder anpassbaren Schutzplatten erzeugt wird, wobei die Schutzplatten zumindest einen Magneten aufweisen, mit dessen magnetischer Kraft sie an der Innenbewandung gehalten werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn mehrere Schutzplatten beim Anbringen an der Innenbewandung puzzle-artig miteinander verbunden werden.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch Schutzplatten gelöst, die bei der Vorrichtung zum Vermischen oder dem Verfahren zur Vermischung eingesetzt werden, wobei die Schutzplatten zumindest einen Magneten aufweisen, mit dessen magnetischer Kraft sie an der Innenbewandung gehalten werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

1 einen Ausschnitt einer Mischvorrichtung der Erfindung in geöffnetem Zustand (ohne Mischerwelle) in einer perspektivischen Darstellung,
2 ein Ausschnitt einer Mischvorrichtung der Erfindung in geöffnetem Zustand (ohne Mischerwelle) in einer perspektivischen Darstellung mit alternativer Schutzplattenform,
3 einen Ausschnitt einer Mischvorrichtung der Erfindung in geöffnetem Zustand (ohne Mischerwelle) in einer perspektivischen Darstellung mit weiterer alternativer Schutzplattenform,
4 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Schutzplatte,
5 einen Schnitt durch eine oberen Halbschale,
6 eine Explosionszeichnung einer Mischvorrichtung des Standes der Technik in einer perspektivischen Darstellung und
7 eine alternative Mischkammer für die Schutzplatten gemäß der Erfindung in Form eines mit Leimdüsen versehenen Fallschachts

Ausgegangen wird in dieser Beschreibung von dem Stand der Technik, der in der 6 dargestellt ist, um die Erfindung klarer erläutern zu können. Diese Zeichnung existiert mit anderen Bezugszeichen beispielsweise auch in der DE 102018002473 A1 . Man erkennt eine Mischvorrichtung 100 zum kontinuierlichen Mischen von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel für die Herstellung von Faser- oder Spanplatten. Die Mischvorrichtung 10 weist eine im Wesentlichen horizontal angeordnete, zylindrische Mischkammer 1 mit hohlzylindrischem Mantel und zumindest eine in der Mischkammer 1 rotierend angeordnete Mischerwelle 2 auf, an welcher mehrere Mischwerkzeuge 3 befestigt sind. Die Mischkammer 1 besitzt eine Beladeöffnung 4, welche im Ausführungsbeispiel als Beladetrichter ausgebildet ist. Über diesen Beladetrichter werden die Fasern von oben in das Innere der Mischkammer 1 eingeführt. Die Fasern werden mittels der an der rotierenden Mischerwelle 2 befestigten Mischerwerkzeuge 3 mit einem Bindemittel vermischt und zugleich in Förderrichtung von vorne nach hinten durch den Mischer gefördert. Das Bindemittel wird über mehrere Bindemittel-Zuführrohre 5 zugeführt, welche an der Mischkammer 1 befestigt sind und durch die Innenbewandung 13 hindurch in das Innere der Mischkammer 1 hineinragen. Die Zuführung des Bindemittels erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform folglich nicht über die Mischerwelle bzw. über die Mischwerkzeuge, sondern über die fest an der Mischkammer 1 bzw. dem Mantel der Mischkammer 1 befestigten Zuführrohre 5, welche als Zuführdüsen ausgebildet sind. Ferner weist die Mischvorrichtung eine Entladeöffnung 7 auf, welche in Förderrichtung endseitig angeordnet ist. Über diese Entladeöffnung 7 wird die Mischung aus Fasern oder Spänen einerseits und Bindemitteln andererseits abgeführt bzw. ausgeworfen. Die Entladeöffnung 7 ist dabei im unteren Bereich der Mischkammer 1 vorgesehen.
An die Mischerwelle 2 ist in an sich bekannter Weise ein nicht dargestellter Antrieb angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist der Antrieb endseitig bzw. auslassseitig angeordnet.
Während des Betriebs der bekannten Mischvorrichtung werden die Fasern über die Beladeöffnung 4 in die Mischkammer 1 eingebracht und zugleich das Bindemittel, z. B. ein Leim, wie z. B. Isocyanat, über die Zuführrohre 5 zugeführt. Die Fasern oder Späne werden mittels der Mischwerkzeuge 3 entlang der Längsrichtung transportiert und dabei über die Zentrifugalbeschleunigung in den Außenbereich gebracht und folglich in den Bereich der Mischerbewandund 13 beschleunigt. Dabei beträgt der Durchmesser vorzugsweise 300 mm bis 1800 mm und die Drehzahl n der Mischerwelle beträgt vorzugsweise 300 bis 4000 U/min. Es wird folglich in der Regel mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern und hohen Drehzahlen gearbeitet, so dass hohe Zentrifugalbeschleunigungen erreicht werden. Dadurch wird erreicht, dass die Fasern gut an den Mantel bzw. die Innenwand 13 des Mischers 1 gepresst und gleichsam verdichtet werden. Dieses führt zu einer erhöhten Reibung und damit zu einem besseren Beleimungsverhalten. Es lassen sich zugleich hohe Durchsätze von z. B. 5 t bis 40 t pro Stunde erreichen.
Die Darstellung in 6 zeigt in besonderer Weise den bevorzugten Aufbau der Mischvorrichtung 100, der im Stand der Technik genauso ist wie mit den erfinderischen Zusatzmerkmalen. Im Wesentlichen besteht sie aus einem unteren, in der Regel am Fundament lösbar befestigtem unteren Gerüstteil 17 und einem oberen Gerüstteil 16, die hier jeweils eine schalenförmige Blech-Ausgestaltung mit verstärkenden Bandagen haben. Das obere Gerüstteil 16 und das untere Gerüstteil 17 sind über ein Gelenk 18 miteinander verbunden. Dieses Gelenk 18 ermöglicht es, dass das schalenförmige obere Gerüstteil 16 und das schalenförmige unteren Gerüstteil 17 zu einem rohrförmigen Mantel zusammengeklappt werden können, aber auch mit Hilfe eines Antriebs mit Getriebe 19 um etwa 180° aufgeklappt werden kann.
Dadurch ist die ebenfalls in eine obere Halbschale 11 und eine untere Halbschale 12 geteilte Mischkammer 1 in die schalenförmigen Gerüsteile 16, 17 einsetzbar, aber auch zur schnellen Wartung entnehmbar. Die Halbschalen 11, 12 sind vorzugsweise aus einem Stahlblech gebogen und wärmebehandelt. Wird die Mischkammer 1 bei dem Schwenk- oder Aufklappvorgang ebenfalls geteilt mit aufgeklappt, ist die Mischerwelle 2 mit ihren Mischwerkzeugen 3 wartungsfreundlich frei zugänglich. Zudem kann die obere Halbschale 11 oder die untere Halbschale 12 der Mischkammer der jeweiligen Gerüsthälfte entnommen und bei zu großem Verschleiß komplett ausgetauscht werden.
Der Mantel des Mischers ist bevorzugt wassergekühlt. Dazu sind auf der Außenoberfläche der Mischkammer Kühlkanäle aus Halbzeugen 25 mit mindestens einem Kühlmitteleinlass und einem Kühlmittelauslass 26 angebracht. Die einzelnen Kanalabschnitte laufen in diesem Ausführungsbeispiel parallel in axialer Richtung und sind über Umlenkungen mäanderförmig verbunden. Die Temperierung kann aber auch auf anderen Wegen erfolgen.
Wie 6 erkennen lässt, sind als Mischerwerkzeuge 3 im Ausführungsbeispiel mehrere über den Umfang der Mischerwelle 2 verteilte Mischwerkzeuge 3 mit jeweils einer Vielzahl von radial nach außen orientierten Stacheln 8 vorgesehen. Die Mischwerkzeuge 3 erstrecken sich entlang der Längsrichtung der Mischkammer und folglich parallel zur Längsachse des Mischers. Bevorzugt sind jeweils zwei benachbarte Mischwerkzeuge 3 in axialer Richtung bzw. in Längsrichtung um ein vorgegebenes Maß versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Ausgestaltung führt dazu, dass die Enden der einzelnen Stacheln 8 in einer Draufsicht gleichsam schraubenlinienförmig angeordnet sind. Dadurch wird gewährleistet, dass über die Stacheln 8 nicht nur ein einwandfreies Mischen der Fasern mit dem Bindemittel erfolgt, sondern dass zugleich ein einwandfreier Transport der Mischung mit hohem Durchsatz gewährleistet ist. Die durch die Mischerwand 13 hindurch in die Mischkammer ragenden Bindemittel-Zuführrohre 5 sind in Längsrichtung versetzt zu den Stacheln 8 der Mischwerkzeuge 3 angeordnet.
Die 6 zeigt ferner, dass der der Beladeöffnung 4 zugeordnete Bereich der Mischerwelle 2 stachelfrei ausgebildet ist, wobei in diesem Zuführbereich Förderwerkzeuge 9 an der Mischerwelle 2 befestigt sind. Diese Förderwerkzeuge sind im Ausführungsbeispiel paddelförmig als Anschubwerkzeuge bzw. Anschubpaddel ausgebildet. Sie sorgen dafür, dass die über die Beladeöffnung 4 in die Mischkammer 1 eintretenden Fasern schnell beschleunigt und in den Beleimungsbereich gefördert werden.
Außerdem ist erkennbar, dass der der Entladungsöffnung 7 zugeordnete Bereich der Mischerwelle 2 teilweise mit Stacheln ausgebildet ist. Daneben sind in diesem Abführbereich Auswurfwerkzeuge 10 an der Mischerwelle 2 befestigt. Auch diese Auswurfwerkzeuge 10 sind paddelförmig als Auswurfpaddel ausgebildet. Sie gewährleisten eine schnelle Abfuhr der Mischung aus Fasern und Bindemittel und folglich der beleimten Fasern über die Abwurföffnung 7.
In einer alternativen nicht dargestellten Ausgestaltung umfasst die Erfindung auch Ausführungsformen, bei welchen das Bindemittel über die Mischerwelle und die Mischwerkzeuge, z. B. die Stacheln, zugeführt wird. Bei einem solchen Mischer mit „Innenbeleimung“ ist die Mischerwelle als Hohlwelle ausgebildet und die Stacheln sind zugleich als Bindemittel-Zuführrohre ausgebildet, welche an die Mischerwelle angeschlossen sind.
Sofern mit Leimzuführrohren gearbeitet wird, welche in im Wesentlichen radialer Richtung durch den Mischermantel in die Mischkammer 1 hineinragen, besteht die Möglichkeit, dass diese Leimrohre oder deren Düsen höhenverstellbar ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Eintauchtiefe der Leimrohre in radialer Richtung in das Innere der Mischkammer einstellbar sein kann.
Die Innenwandung 13 der Mischkammer ist gelegentlich mit einer verschleißarmen, beispielsweise aufgeschweißten Panzerschicht 33 versehen. Es sind auch Mischer bekannt, in denen verschleißarme Kachel auf der Innenwandung aufgeklebt werden, die zudem eine schlechte Adhäsion des Leims oder Bindemittel versprechen.
So weit die Darstellung des Standes der Technik mit Hilfe der 6, auf dem die Erfindung aufbaut. Tatsächlich sind die verschiedenen Verfahren, einen Verschleißschutz aufzubringen, an dem auch die Bindemittel nur schlecht haften, in den meisten Fällen gescheitert, so dass der Aufwand der Wartung zur Erneuerung des Verschleißschutzes bzw. zur Reinigung erheblich ist.
In den 1, 2 und 3 ist nun ein dreidimensionaler Ausschnitt einer derartigen erfindungsgemäßen Mischkammer 1 gezeigt, deren Innenwandung 13 mit unterschiedlichen Schutzplatten 6 versehen ist. Die Schutzplatten besitzen einen Magneten, der sie an der Innenwandung 13 haften lässt. Dazu besteht die Innenwandung 13 vorzugsweise aus einem nicht austenitischen Stahl. Diese Schutzplatten sind zur Reinigung oder zum Austausch wegen Verschleißes leicht lösbar, so dass der Wartungsaufwand durch die Erfindung minimiert wird.
Die Mischkammer 1 und somit auch die Innenwandung teilt sich in eine obere Halbschale 11 und eine untere Halbschale 12, die über ein Gelenk 18 miteinander verbunden und aufklappbar sind. Im zugeklappten Zustand (nicht dargestellt) können die beiden Hälften über den Verschluss 34 zueinander fixiert werden. Die Mischkammern in den 1 bis 3 sind in aufgeklapptem Zustand dargestellt. Damit die Schutzplatten deutlicher dargestellt werden können, sind nur die Lager 35 der Mischerwelle gezeichnet.
1 zeigt dabei die einfachste Ausgestaltung der Schutzplatten 6, die eine rechteckige gekrümmte Form aufweisen. Die Krümmung ist dem Radius des Mischkammer 1 angepasst oder lässt sich durch eine Flexibilität der Schutzplatte 6 anpassen. Der maximale Abstand der Schutzplatten sollte 0,5 mm betragen, damit sich kein zu vermischendes Material festsetzen kann.
Die Schutzplatten 6 der 2 und 3 sind aufwändiger gestaltet. Sie besitzen Ausstülpungen 14, die exakt in die Ausschnitte 15 der benachbarten Schutzplatten eingreifen. Dadurch wird ein Versatz durch die Reibung der mit den Spänen und Fasern vermieden.
Bei 3 ist zusätzlich noch berücksichtigt worden, dass eine Puzzle-Form verwendet wird, die kaum durchgehende gerade Linien und Kanäle in der Mischkammer aufweist, da sie in abwechselnder / diskontinuierlicher Applikationsform eingefügt werden kann. Eine „Stoßkante“ für das zu mischende Material ist damit ausgeschlossen.
4 zeigt einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel einer zweischichtigen Schutzplatte 6. Die Schutzschicht 20, beispielsweise aus Wolframcarbid, ist dem Innenraum der Mischkammer 1 zugewandt. Die Magnetschicht 21 ist der Innenbewandung zugewandt und besitzt zumindest einen Magneten 22, der die Schutzplatte 6 an der Innenbewandung durch ein magnetisches Feld festhält. In dem Ausführungsbeispiel der 4 sind in einer Trägerschicht 23 drei Magneten 22 angeordnet. Es können aber im Rahmen der Erfindung durchaus mehr oder weniger Magnete zum Einsatz kommen. Zudem könnte die ganze Magnetschicht 21 bzw. Trägerschicht 23 durch ein magnetisch wirkendes Material gebildet sein.
Die Schutzplatte 6 kann durchaus auch mehrere Schichten aufweisen oder aus einem magnetischen einheitlichen Gesamtmaterial bestehen.
5 zeigt einen Ausschnitt aus einer oberen Halbschale die gemeinsam mit der unteren Halbschale die Mischkammer umschließt. Der Schichtenaufbau besteht hier aus einer Temperiereinrichtung, beispielsweise aus Kühlkanälen 25, in denen Stege 24 das Temperiermedium über die äußere Oberfläche der Wandung leiten. Die Innenwandung 13 der Mischkammer 1 ist mit Schutzplatten 6 versehen, die in diesem Beispiel einen dreischichtigen Aufbau haben, der der Mischkammer 1 zugewandten Schutzschicht 20, auf die nach außen hin sich eine Trägerschicht 23 anschließt, die in Verbindung mit der Magnetschicht 21 steht. Die Schutzplatte 6 wird über die Magnetkräfte an der Innenwandung 13 gehalten.
In 7 ist nur der Vollständigkeit halber eine alternative Mischvorrichtung 100' gezeigt, in der die Erfindung darüber hinaus anwendbar ist. Es handelt sich um einen Fallschacht 27, der bislang ebenfalls häufig mit einer Schweißschicht 33 versehen wurde. Über eine Fördereinrichtung 28 wird das Material (Fasern, Späne) zu dem Einlass 29 gebracht. Es fällt durch den Fallschacht 27 und wird unterwegs mit Bindemittel oder Leim aus Hochdruckdüsen 31 beaufschlagt. Der Leimnebel 32 durchdringt die fallenden Späne oder Fasern. Die endgültige Durchmischung von Fasern bzw. Spänen und Bindemittel kann dann in einer zuvor beschriebenen Mischvorrichtung 100 erfolgen, nachdem das vorgemischte Fasern/Späne-Bindemittel-Material durch den Auslass 30 ausgetreten ist. Um den Verschleiß an den Wänden des Fallschachts 27 und des Verschmutzung zu vermeiden, ist die Innenwandung 13 ebenfalls (hier ausschnittsweise dargestellt) mit Schutzplatten 6 versehen, die magnetisch haften.
Bezugszeichenliste

1: Mischkammer
2: Mischerwelle
3: Mischwerkzeug
4: Beladeöffnung
5: Bindemittel-Zuführrohre
6: Schutzplatte
7: Entladeöffnung
8: Stacheln
9: Förderwerkzeug
10: Auswurfwerkzeug
11: Obere Halbschale
12: Untere Halbschale
13: Innenbewandung der Mischkammer
14: Ausstülpung
15: Ausschnitt
16: Oberes Gerüstteil
17: Unteres Gerüstteil
18: Gelenk
19: Antrieb mit Getriebe
20: Schutzschicht
21: Magnetschicht
22: Magnet
23: Trägerschicht
24: Steg
25: Kühlkanal (ggf. aus Halbzeugen)
26: Kühlmittelauslass
27: Fallschacht
28: Fördereinrichtung
29: Einlass
30: Auslass
31: Hochdruckdüse
32: Leimnebel
33: Schweißschicht
34: Verschluss von oberer und unterer Halbschale
35: Lager für Mischerwelle
100, 100': Vorrichtung zur Vermischung von Fasern oder Spänen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2922671 B1 [0009]
DE 4115047 C1 [0011]
DE 102009057916 B4 [0013]
DE 102018002473 A1 [0042]

Claims

Vorrichtung zur Vermischung von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel im Zuge der Herstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei die Vorrichtung zumindest eine Mischkammer (1) aufweist, die an ihrer Innenbewandung (13) aus einem Stahl mit einer Schutzschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem Teil der Innenbewandung (13) der Mischkammer (1) die Schutzschicht aus wenigstens einer geometrisch angepassten oder anpassbaren Schutzplatte (6) besteht, wobei die Schutzplatte (6) zumindest einen Magneten (22) aufweist, mit dessen magnetischer Kraft sie an der Innenbewandung (13) gehalten wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Magnet (22) innerhalb der Schutzplatte (6) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzplatte (6) aus wenigstens zwei Schichten (20, 21) besteht.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzplatte (6) eine gekrümmte Form besitzt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzplatte (6) biegsam ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbewandung (13) der Mischkammer (1) von mehreren Schutzplatten (6) bedeckt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzplatte (6) an ihrem Umfang wenigstens eine Ausstülpung (14) aufweist, die genau in einen Ausschnitt (15) einer benachbarten Schutzplatte eingreift.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstülpung (14) und analog der Ausschnitt (15) eine Hinterschneidung aufweisen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiten der Schutzplatten (6) ohne oder nur mit einem Abstand von maximal 0,5 mm nebeneinander angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (1) aus zwei Schalenteilen (11, 12) besteht.
Verfahren zur Vermischung von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel im Zuge der Herstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei die verwendete Mischkammer vor dem Mischprozess an ihrer Innenbewandung, die aus einem Stahl besteht, mit einer Schutzschicht versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem Teil der Innenbewandung (13) der Mischkammer (1) die Schutzschicht aus geometrisch angepassten oder anpassbaren Schutzplatten (6) erzeugt wird, wobei die Schutzplatten (6) zumindest einen Magneten (22) aufweisen, mit dessen magnetischer Kraft sie an der Innenbewandung (13) gehalten werden.
Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schutzplatten (6) beim Anbringen an der Innenbewandung (13) puzzle-artig miteinander verbunden werden.
Schutzplatte für eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 10 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzplatte (6) zumindest einen Magneten aufweist, mit dessen magnetischer Kraft sie an der Innenbewandung (13) einer Mischkammer (1) gehalten wird
Schutzplatte gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzplatte aus wenigstens zwei Schichten (20, 21), von denen eine eine mit wenigstens einem Magneten bestückte Magnetschicht und eine eine Schutzschicht ist, aufgebaut ist.