DE1498406C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Leimgemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Leimgemischen, insbesondere Leimgemischen für die Spanplattenfertigung, mit jeweils einem an eine Zufuhreinrichtung angeschlossenen Dosiergefäß pro Mischkomponente, dessen Auslaufleitung in einen den Dosiergefäßen gemeinsamen Mischer mündet, an welchen eine Entnahmeleitung angeschlossen ist, die mit einem Vorratsgefäß verbunden ist, wobei eine die Zufuhreinrichtungen und die Auslaufleitungen der Dosiergefäße beherrschende, über Füllstandsfühler in jedem Dosiergefäß selbsttätige Mengensteuerung der Mischkomponenten vorgesehen ist.

Bei Leimgemischen treten gegenüber anderen Gemischen besondere Probleme auf. So ergeben sich bei den üblicherweise in Form von relativ labilen Emulsionen verwendeten Hydrophobierungsmitteln Schwierigkeiten, denn diese Emulsionen neigen leicht zum Brechen. Eine weitere Schwierigkeit tritt bei der anschließenden Mischung der Komponenten auf. Wie allgemein bekannt, muß die Hydrophobierungsemulsion zuerst mit dem Rohleim intensiv vermischt und dadurch stabilisiert werden, bevor die weiteren Komponenten, wie Härterlösung und Zusatzwasser, zugegeben werden. Bei einer gleichzeitigen Zusammenführung aller Komponenten besteht die Gefahr, daß Ausfällungen des Rohleims und der Hydrophobierungslösung eintreten und somit das fertige Leimgemisch in seiner Wirkung vermindert wird.

Es ist eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zum selbsttätigen Regeln der in einem Mischer enthaltenen Flüssigkeitsmenge einer Mischung aus mehreren Flüssigkeiten bzw. Suspensionen bekannt, die in dem Mischer ein bestimmtes, einstellbares gegenseitiges Mengenverhältnis aufweisen sollen. Diese Vorrichtung wird z.B. bei der Versorgung einer Papiermaschine mit einem aus mehreren Komponenten zusammengesetzten Stoffgemisch flüssiger Einzelkomponenten verwendet, beispielsweise einem Gemisch aus einer Zellstoffdispersion, einer Holzschliffdispersion und einer Füllstoffdispersion. Die Vorrichtung ist für ein kontinuierliches Mischen vorgesehen und steuert in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsstand im Mischer die Zufuhr der Mischkomponenten über regelbare Drosselventile. Als Regelgröße wird dabei der Druck der Flüssigkeitssäule im Mischer in Abhängigkeit von der aus dem Mischer entnommenen Gemischmenge verwendet. Über eine fortwährend geöffnete Entnahmneleitung wird das Gemisch in ein Vorratsgefäß entleert, aus welchem es der Verbrauchsstelle über ein handbetätigtes Drosselventil zugeführt wird. Die Dosierung der Mischkomponenten erfolgt über von Hand verstellbare Drosselventile in den in den Mischer mündenden Auslaufleitungen der Dosiergefäße und durch von einem Regler beeinflußte Drosselventile in den Zufuhrleitungen zu .den Dosiergefäßen. Als Stellglieder für den Regler dienen auf den Druck der Flüssigkeitssäulen in den Dosiergefäßen und in dem Mischer ansprechende Füllstandsfühler.

Diese bekannte 'Vorrichtung hat verschiedene Nachteile, wenn sie für die Herstellung von Leimgemischen verwendet werden soll. Da der Mischer fortwährend mit der Entnahmeleitung verbunden ist. ist die Mischzeit für die Komponenten im Mischer von der Entnahmemenge abhängig, so daß ein für die Wirksamkeit des fertigen Leimgemisches erforderliches Mischprogr'amm für die Komponenten nicht eingehalten werden kann. Außerdem sind für die genaue Einhaltung eines Mischprogramms bei Leimgemischen Drosselventile nicht geeignet, da sie sich, je nach Mischkomponente in unterschiedlichem Maß, zusetzen können, wodurch die Einstellung der Dros-

sei nicht mehr dem gewünschten Mischprogramm entspricht. Ferner gestatten die verwendeten Druckr fühler für zähe Gemische nicht eine Mengendosierung in der erforderlichen Genauigkeit, zumal sie dem unmittelbaren Angriff des fertigen Leimgemisches im Mischer bzw. dem der Mischkomponenten in den Dosiergefäßen ausgesetzt sind und daher in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können. Im übrigen ist auch ein Druckfühler als Füllstandsfühler im Mischer als Stellglied für einen Regler zur Einhaltung eines genauen Mischprogramms von vornherein ungeeignet, da wegen der Mischbewegungen der Zustand im Mischer nicht definiert ist und sich die Zustandsschwankungen, im bekannten Fall die Druckschwankungen, auf die Stellorgane für die Zufuhr jeder Mischkomponente übertragen müssen. Eine derartige Regelung führt somit zu einer wechselnden und ungenauen Einstellung der Mischungsverhältnisse der Mischkomponenten.

Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe gelöst, eine Vorrichtung von Leimgemischen zu j. schaffen, welche zuverlässig und genau arbeitet und 'f) bei einfachem Aufbau einen automatischen Arbeitsablauf für ein gefordertes Mischprogramm gestattet.

Dies wird an einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Füllstandsfühler Steuerschwimmer sind, durch welche jeweils in der oberen Grenzlage die Zufuhreinrichtung abschaltbar und in der unteren Grenzlage die Auslaufleitung des zugehörigen Dosiergefäßes über Schließventile verschließbar ist, daß das Vorratsgefäß mit einem auf den Füllstand ansprechenden Fühlglied versehen ist und daß eine Programmsteuerung vorgesehen ist, durch welche nach Auslösen durch das einen bestimmten Füllstand im Vorratsgefäß feststellende Fühlglied das öffnen .der Schließventile in den Auslaufleitungen der Dosiergefäße, der , Antrieb des Mischers und das Magnetventil in der Entnahmeleitung des Mischers in zeitlicher Folge steuerbar ist.

Da die Steuerschwimmer gegen Einflüsse durch die Mischkomponenten unempfindlich sind, arbeiten sie auch bei längerem Gebrauch zuverlässig und genau. Durch das Magnetventil in der Entnahmeleitung kann eine vorgegebene und erforderliche Mischdauer genau eingehalten Werden. Das Fühlglied im Vorratsgefäß sorgt dafür, daß nur dann, wenn es der Füllstand im Vorratsgefäß erfordert, die Zufuhr der Mischkomponenten zum Mischer und des fertigen Gemisches zum Vorratsgefäß in Gang gesetzt wird, so daß stets eine frische Leimmischung zur Verfügung steht und sich die Mischkomponenten nicht etwa zersetzen können, weil sie zu früh und zu lange vor dem Verbrauch vermischt werden. Jede Mischkomponente kann so lange in seinem Dosiergefäß getrennt von den anderen Komponenten bleiben, bis der Verbrauch der Mischung unmittelbar bevorsteht. Die Programmsteuerung sorgt dafür, daß für jede herzustellende Mischung die richtige Zugabe der Komponenten in den Mischer und das richtige Mischprogramm im Mischer eingehalten wird und der Mischvorgang automatisch ablaufen kann.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine eigentliche Regelung stattfindet, sondern nur die Einhaltung eines Zeitprogrammes erforderlich ist, kann auf Regelorgane, wie einstellbare Drosseln, oder zur Leistungsregelung von Antriebs- oder Stellmotoren verzichtet werden. Gegenüber Durchflußvcntilcn arbeiten die erfindungsgemäß verwendeten Schließventilc in den Aushiufleitungcn der Dosiergefäße zuverlässiger, da sie in ihrer Wirksamkeit nicht den unzuverlässigen Zustandsgrößen in der Mischung oder den Mischkomponenten unterliegen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in ihrem mechanischen und elektrischen Teil einfach und besonders übersichtlich gehalten. Es erübrigen sich somit kostspielige Wartungen und die Produktion verzögernde lange Reparaturzeiten. Ferner sind die Investitionskosten für .die erfindungsgemäße Vorrichtung verhältnismäßig gering. Ein besonderer Vorteil ist das Erreichen einer hohen Durchsatzleistung.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die Programmsteuerung so ablaufen kann, daß vorab miteinander zu mischende Komponenten, wie etwa die Hydrophobierungsemulsion und der Rohleim als erstes in den Mischer abgelassen und dort gemischt werden können, bevor die übrigen Komponenten zugesetzt werden. Vorteilhaft löst die Programmsteuereinrichtung die Füllung der Dosiergefäße sofort aus, wenn diese entleert sind. Durch ein solches periodisches Füllen der Dosiergefäße ist ein erheblicher Zeitgewinn und somit eine bemerkenswerte Verkürzung der Herstellungsdauer möglich.^:

Die Schließventilc in den Auslaufleitungcn der Dosiergefäße werden geschlossen, wenn die Steuerschwimmer bei Erreichen ihrer unteren Grenzlage elektrische Kontakte betätigen, und werden gleichzeitig oder in vorbestimmter Reihenfolge geöffnet, wenn das Fühlglied im Vorratsgefäß den die Zufuhr von Mischgut zum Vorratsgefäß auslösenden Füllstand im Vorratsgefäß feststellt.

Dies hat den Vorteil, daß die Vorrichtung wegen ihrer unkomplizierten Bauweise nicht störanfällig ist und dennoch die Einzelkomponenten je nach der gewünschten Zusammensetzung des Fertigleimcs dosiert und gemischt werden können, wobei das in Form von verhältnismäßig labilen Emulsionen verwendete Hydrophobierungsmittel· zuerst mit dem Rohleim intensiv vermischt wird, bevor die weiteren Komponenten, wie beispielsweise Härterlösung und Zusatzwasser, zugegeben werden. Der hieraus folgende wesentliche Vorteil liegt darin, daß Ausfällungen des Rohleims und der Hydrophobierungsemulsion vermieden werden.

Vorteilhaft betätigen die Steuerschwimmer bei Erreichen der oberen Grenzlage Kontakte, weiche Förderpumpen für die Zufuhr von Komponenten stillsetzen. Dies hat den Vorteil, daß die elektrische Schaltung einfach und übersichtlich und somit wenig störanfällig ist. Die Förderpumpen werden vorteilhaft gleichzeitig mit oder nach dem Schließen der Schließventile in Betrieb gesetzt. Dadurch kann das Schließen der Schließventile, welche über ein zentrales Steuersystem betätigt werden, gleichzeitig als Impuls-Auslösung für die Förderpumpen dienen.

Vorteilhaft weisen die Zufuhrleitungen von den Förderpumpen zu den Dosiergefäßen Rückschlagventile auf und münden von unten in die Dosiergefäße. Hierdurch wird ein einfacher Aufbau erreicht und gewährleistet, daß die Oberseiten der Steuerschwimmer und ihre Anzeigeelemente nicht mit den Leimkompönenten in Berührung kommt. Außerdem werden Turbulenzerscheinungen und Bläschenbildungen oder das Schäumen der Komponenten in den Dosiergefäßen vermieden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind ein

oder mehrere zusätzliche, getrennt an den Mischer 20 betätigt werden. Somit sind alle Dosiergefäße ge-

angeschlosscne Vorratsbehälter sowie zusätzliche füllt, und über den Kontakt 31 am Vorratsgefäß 32

DoMcrgefäße mit den zugehörigen Stellorganen vor- kann der Abruf einer neuen Gemischcharge erfolgen,

gesehen, welche durch die Programmsteuerung der- Ein Zurückfließen der Komponenten aus den Do-

art gesteuert sind, daß unterschiedliche Gemische in 5 siergefäßen 2,3 und 4 in die Rohrleitungen und

unterschiedliche Vorratsgefäße eingebracht werden. Pumpen 33 bis 35 wird durch die als Klappenventile

Dadurch lassen sich mit einem einzigen Mischer un- ausgebildeten Rückschlagventile 37 bis 39 verhin-

lcrsdiiedliche l.eimgemische automatisch herstellen dert.

und bevorraten. Dies führt zu einer besseren Ausnut- Es können jedoch die Komponenten auch in zeit-

ziing des Mischers und zu einer Verkürzung der Her- io lieh abgestimmter Reihenfolge aus den Dosiergefä-

stclfzcit für unterschiedliche Leimgemische. Ben in den Mischer 29 abgelassen werden. Beispiels-

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnung ein weise wird bei Verwendung von labilen Emulsionen

Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Er- als Hydrophobierungsmittel die Vorrichtung so ge-

findung beschrieben. . schaltet, daß bei der Auslösung der Kontakte 31 zu-

Dicse Vorrichtung für die Herstellung von Leim- 15 nächst die beiden mit Rohleim und Hydrophobiegemischen umfaßt beispielsweise vier Dosiergefäße 1 rungsmittel gefüllten Dosiergefäße 3 und 4 durch Öffbis 4 für die Aufnahme der Komponenten Rohleim, nen der entsprechenden Schließventile 23 und 24 Wasser, Härterlösung und Hydrophobierungsmittel. entleert werden. Die Schaltscheiben 11 und 12 der Nach dem Einfüllen dieser Komponenten in die Do- Steuerschwimmer 19 und 20 betätigen bei Erreichen siergefäße 1 bis 4 betätigen die Schaltscheiben 9 bis 20 ihrer unteren Grenzlage die Kontakte 15 und 16. wo-12 der Steuerschwimmer 17 bis 20 bei Erreichen durch die Schließventile 23 und 24 geschlossen wereiner oberen Grenzlage die in der Höhe einstellbaren den und über ein nicht gezeigtes Zeitrelais die VorKontakte 5 bis 8 und beenden dadurch die Füllung mischdauer für diese Komponenten in dem Mischer der üosiergefäße. 29 geregelt wird. Nach Ablauf einer vorbestimmten

Über die Auslösung des Kontaktes 31 am Vorrats- as Mischzeit öffnet das Zeitrelais die Schließventile 21

gefäß 32 für das Fertiggemisch kann nun der Abruf und 22, so daß die beiden restlichen Komponenten

einer Gemischcharge erfolgen. Wird der Kontakt 31 Wasser und Härterlösung zu dem Vorgemisch in den

durch das Absinken der Schwimmeranordnung 40 Mischer 29 gegeben werden. Bei Betätigung· der

des Vorratsgefäßes 32 unter ein bestimmtes Maß be- Kontakte 13 und 14 durch die Schaltscheiben 9 und

tätigt, so öffnen die als Magnetventile ausgebildeten 3° 10 der Steuerschwimmer 17 und 18 werden die

Schließventile 21 bis 24 in den Auslaufleitungen der Schließventile 21 und 22 wieder geschlossen. Gleich-

Dosiergefäße 1 bis 4, wodurch die Komponenten aus zeitig wird ein nicht gezeigtes, die Nachmischdauer

den Dosiergefäßen in den Mischer 29 entleert wer- des Mischers 29 regelndes Zeitrelais eingeschaltet,

den. Die Schaltscheiben 9 bis 12 der Steuerschwim- das nach einer weiteren vorbestimmten Zeit den

mer betätigen bei Erreichen einer unteren Grenzlage 35 Mischvorgang beendet und das Magnetventil 30 öff-

die Kontakte 13 bis 16, welche wiederum das Schlie- net.

ßen der Schließventile 21 bis 24 veranlassen. Die Die erfiiidungsgemäße Vorrichtung kann geKontakte 13 bis 16 sind in ihrer Höhe je nach ge- wünschtenfalls auch derart ausgebildet werden, daß wünschter Komponentenmenge einstellbar. Die Aus- sich mit ihr mehrere sich in ihrer Zusammensetzung laufgeschwindigkeit der Komponenten aus den Do- 40 unterscheidende Gemische vollautomatisch herstellen siergefäßen ist mit Hilfe der Handventile 25 bis 28 lassen.-und zwar dadurch, daß ein oder mehrere zueinstellbar, sätzliche Vorratsbehälter sowie zusätzliche. Dosierge-

Sind alle Kontakte 13 bis 16 betätigt, so wird hier- fäße mit den zugehörigen Regelorganen vorgesehen durch der Antrieb 41 des Mischers in Betrieb gesetzt werden, welche jeweils verschiedene Gemische her- und ein nicht gezeigtes Zeitrelais eingeschaltet, wel- 45 stellen und bevorraten lassen. '
ches die Mischdauer des Mischers 29 regelt. Dieses Im einzelnen kann folgendes beispielsweise da-Zeitrclais ist in der Weise mit dem Magnetventil 30 durch geschehen, daß an Stelle eines Vorratsgefäßes in der Entnahmeleitung am Auslauf des Mischers ge- 32 zwei oder mehrere vorhanden sind. Die Kontaktkoppelt, daß das Magnetventil 30 dann geöffnet geber 13, 14. 15 und 16 werden entsprechend der wird, wenn das Zeitrelais den Antrieb 41 abschaltet. 50 Anzahl an Vorratsgefäßen vermehrt und entspre-Somit wird das gebrauchsfertige Leimgemisch aus chend der gewünschten Komponentenmenge für die dem Mischer 29 in das Vorratsgefäß 32 abgelassen verschiedenen Gemische justiert,
und kann aus diesem dem jeweiligen Bedarf entspre- Mittels des Kontaktgebers 31 des Fühlgliedes 40 chend entnommen werden. im Vorratsbehälter 32 wird über einen Hilfsschütz

Die neue Füllung der Dosiergefäße kann am be- 55 die dem jeweiligen Gemisch entsprechende Kontaktsten sofort erfolgen, nachdem alle Komponenten in geberreihe 13. 14, 15 und 16 unter Spannung gesetzt den Mischer entleert und die Schließventile 21 bis 24 und die Dosierung der Einzelkomponenten entsprewieder geschlossen sind. Zu diesem Zweck werden chend der Anordnung dieser jeweils einem Vorratsgleichzeitig mit dem Schließen der Schließventile die behälter entsprechenden Kontaktgeberreihe durchge-Pumpen 33 bis 35 eingeschaltet und das in der Was- 60 führt.

serleitung sitzende Magnetventil 36 geöffnet, so daß Der Mischer 29 hat dabei soviel Entriahmeleitundie Dosiergefäße mit den entsprechenden Kompo- gen und Magnetventile 30. wie Vorratsbehälter 32 nenten gefüllt werden. Die Kontakte 5 bis 8 setzen die vorhanden sind. Nach dem Mischen der Komponen-Pumpen 33 bis 35 still und schließen das Magnet- ten im Mischer wird das dem jeweiligen Vorratsbeventil 36 in der Wasserleitung, wenn sie durch die 65 hälter entsprechende Magnetventil 30 am Mischer-Schaltscheiben 9 bis 12 der Steuerschwimmer 17 bis auslauf geöffnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Leimgemischen, insbesondere Leimgemischen für die Spanplattenfertigung, mit jeweils einem an eine Zuführeinrichtung angeschlossenen Dosiergefäß pro Mischkomponente, dessen . Auslauflcitung in einen den Dosiergefäßen gemeinsamen Mischer mündet, an welchen eine Entnahmeleitung angeschlossen ist, die mit einem Vorratsgefäß verbunden ist, wobei eine die Zufuhreinrichtungen und die Auslaufleitungen der Dosiergefäße beherrschende, über Füllstandsfühler in jedem Dosiergefäß selbsttätige Mengensteuerung der Mischkomponenten vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsfühler Steuerschwimmer (17 bis 20) sind, durch welche jeweils in der oberen Grenzlage die Zuführeinrichtung abschaltbar und in der unteren Grenzlage die Auslaufleitung des zugehörigen Dosiergefäßes (1 bis 4) über Schließventile (21 bis 24) verschließbar ist, daß das Vorratsgefäß (32) mit einem auf den Füllstand ansprechenden Fühl-

- glied versehen ist und daß eine Programmsteuerung vorgesehen ist, durch welche nach Auslösen durch das einen bestimmten Füllstand im Vorratsgefäß feststellende. Fühlglied das öffnen der Schließventile (21 bis 24) in den Auslaufleitungen der Dosiergefäße (1 bis 4), der Antrieb des Mischers (29) und das Magnetventil (30) in der Entnahmeleitung des Mischers in zeitlicher Folge steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen der Dosiergefäße (1 bis 4) durch die Programmsteuerung mit dem Schließen der zugehörigen Schließventile (21 bis 24) in den Auslaufleitungen der Dosiergefäße (1 bis 4) einzuschalten sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließventile (21 bis 24) der Auslaufleitungen der Dosiergefäße (1 bis 4) von der Programmsteuerung in vorbestimmter Reihenfolge zu öffnen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiergefäße (1. bis 4) über von unten in sie einmündende Zufuhrleitungen an die Zufuhreinrichtungen angeschlossen sind und in den Zufuhrleitungen Rückschlagventile (36 bis 39) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere zusätzliche, getrennt an den Mischer angeschlossene Vorratsbehälter Sowie zusätzliche Dosiergefäße mit den zugehörigen Stellorganen vorgesehen sind, welche durch die Programm steuerung derart gesteuert sind, daß unterschiedliche· Gemische in unterschiedliche Vorratsgefäße einzubringen sind.

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