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"Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Spänen und Leim, wobei
die Leim- mit der Spanzuführung gekoppelt ist." Die Erfindung bezieht sich auf @in
Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen von Spänen und Leim, wobei die Leim-
mit der Spanzuführung gekoppelt ist.
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Für derartige Verfahren und Vorrichtungen ist es notwendige daß die
Späne und der Leim in einem bestimmten Verhältnis dem Mischer zugeführt werden.
Es sind dabei die verschiedensten Wege beschritten worden. Üblicherweise wird das
zu beleimende Spangut diskontinuierlich oder kontinuierlich gewogen, und im Verhältnis
zu der gewogenen Menge wird dann eine bestimmte Leirnmenge zudosiert. Die Leimdosierung
kann dabei ebenfalls gravimetrisch vorgenommen werden, meistens jedoch wird sie
volumetrisch durchgeführt. Die Mischung beider Komponenten kann dann diskontinuierlich
oder kontinuierlich erfolgen. Die fertig beleimten Späne werden anschließend gestreut
und gepreßt. Mit der stärkeren Rationalisierung dieses Fertigungsvorganges, verbunden
mit der starken Abkürzung der Preßzeiten und der Notwendigkeit, die gestreuten Spanbetten
einwandfrei in die Pressen bringen zu können, ergaben sich immer höhere Anforderungen
an die konstanten Bedingungen des Span-Leim-Verhältnisses einerseits und des Gesamtwasseranteiles
andererseits. Insbesondere der Gesamtwasseranteil gewinnt für einen einwandfreien
Arbeitsablauf immer größere Bedeutung.
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Es hat sich nun bei allen bisherigen bekannten Verfahren als nachteilig
herausgestellt, daß trotz genauer Abwägung der Späne ualkonstanter Einhaltung der
zugegebenen Leimmenge beträcht liche Schwankungen im Gesamtwasserhaushalt nicht
vermeidbar waren. Diese Schwankungen sind dadurch bedingt, daß die vom Trockner
kommenden Späne in ihrer Restfeuchte erheblich schwanken.
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Theoretisci; könnte man zwar verlangen, daß die Restfeuchte grundsätzlich
unter 2 % liegt. Die Einhaltung dieser Forderung wäre jedoch sehr aufwendig und
praktisch kaum erfüllbar. Feuchte Schwankungen von o bis 7 ffi sind deshalb sehr
iidufig;. Ilird nun das Verhältnis der Span- zur Leimmene auf ein Spangut mit (j
Feuchte-bezogen und es kommt effektiv z. B. ein Spangut mit 5 % Feuchte in die @aage,
so wird in Wirklichkeit die Leimmenge nicht mehr auf die eigentliche Holzsubstanz
bezogen, sondern auf die Holzmenge einschl. Feuchtigkeitsanteil. Die Folge ist,
daß 5 ffi zuviel Leim zudosiert und der Feuchtigkeitsgehalt nochmals erhöht wird.
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Wird die Anlage so gefahren, daß die Leimzugabe von vorneherein 5
ffi Anfangsf'euchte der Späne berücksichtigt, so kommt es zu einer Unterbeleimung,
wenn die Späne trockener in den wischer gegeben werden. Außerdem ist dann die für
den restlichen Preßvorgang notwendige Feuchte zu gering. Es ist verschiedentlich
vorgeschlagen worden und wird teilweise praktiziert, daß nach dem letztgenannten
Verfahren, zur -Erreichung der notwendigen Feuchte, Wasser in den Mischer gegeben
wird. Zwar kann dadurch der. Feuchte-Haushalt auf einen konstanten Wert zurückgeführt
werden; das nicht stimmende Verhältnis zwischen Spantrockensubstanz und Leimmenge
wird dadurch aber nicht korrigiert.
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Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren und eine zu dessen Durchführung
geeignete Vorrichtung zum Mischen von Spänen und Leim anzugeben, wobei die Leim-
mit der Spanzuführung gekoppelt ist und ein fertig beleimtes Spangut mit ständig
konstantem Verhältnis zwischen Spantrockensubstanz und Leimanteil sowie mit ständig
konstantem Feuchtigkeitsgehalt ergibt.
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Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst,
daß in Abhängigkeit vom gemessenen Feuchtigkeitsgehalt der Späne vor ihrer Eingabe
in die Waagestation den Spänen diejenige Wassermenge zugesprüht wird, die der Differenz
zwischen dem gemessenen Feuchtigkeitsgehalt und einem vorbestimmten gewünschten
maximalen F@uchtigkeitsgehalt entspricht.
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Nimmt man beispielsweise an, daß die vom Trockenbunker entnommenen
Späne eine Maximalfeuchte von 6 % aufweisen, so werden die Meßwerte der Spaneinwaage
und die Leimdosierung auf diesen Feuchtigkeitsgehalt eingestellt. In Abhängigkeit
von der tatsächlich gemessenen Spanfeuchte bestimmt sich die zuzugebende Wassermenge,
welche mit dem Spangut in die Waage-einrichtung dosiert wird, um die angenommene
Solifeuchte von 6 ffi zu erhalten.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal des Verfahrens nach der Erzu windung
besteht darin, daß die Wassergabe von einem Feuchtemeßgerät über eine Meßgefäß-Verdrängerkolbenanordnung
und den Kolbenweg steuernden Endschaltern automatisch geregelt Wird.
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In vorteilhafter Weise ist die Dosierung der Wassermenge zum Ausgleich
des Feuchtigkeitsgehaltes der Späne mit der Dosierung der Leimrezepturkomponenten
gekoppelt. Um @tell@nweise Überfeuchtung des Spangutes zu vermeiden ist ferner vorgesehen,
daß die Zugabe des Korrekturwassers für den Feuchtigkeitsgehalt der Späne nur dann
erfolgt, wenn die Späne in die Waage gefördert worden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dient zur Ermittlung des
@euchtigkeit@gehaltes der aus dem Bunker kommenden Späne ein Meßgerät, das Impulse
zur Steuerung der Kolbenbewegung der Meß-Verdrängerkolbenanordnung abgibt. Von dieser
Meß-Verdrängerkolbenanordnung aus können weitere Meß-Verdrängerkolbenanordnungen
für das Korrekturwasser, einen Härter, einen Lei@wasseranteil und eine Emulsion
betätigt werden.
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Des erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich bei diskontinuierlich
als auch kontinuierlich arbeitenden Beleimungsanlagen
angewendet
werden. Eine besondere Bedeutung kommt dem erfindungsgemäßen Verfahren Jedoch in
kontinuierlichen Anlagen zu. Eine bevorzugte Vorrichtung für die Durchführung des
Verfahrens nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.
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Dabei zeigt: Fig. 1 eine kontinuierlich arbeitende Beleimungsmischanlage
für Holzspäne in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Leimdosierungsvorrichtung
mit zusätzlicher Wasserkorrekturdosierung für die Zugabe in das Waage system für
die Beleimungsmischanlage nach der Erfindung, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die
Leim- und Wasserdosiervorrichtung in Verbindung mit einer Montagewand, Fig. 4 ein
Hebelgestänge zwischen dem Meßkolben des Leimdosierrohres und dem Meßkolben des
Härter-Dosierrohres, und Fig. 5 die Hebelanordnung für die Wasserkorrekturdosierung
gemäß Fig. 2.
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Nach der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet
1 den Trog eines kontinuierlichen Beleimungsmischers, 2 das darin befindliche Mischwerk
und 3 die Antriebsscheibe.
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Die Späne werden in einen Trichter 4 des Beleimungsmischers eingegeben.
Der Leim wird durch Düsen 5 zugedttst. Im Bunker 6 befinden sich die trockenen Späne,
welche eine Austragsschnecke 7 aus dem Bunker 6 in einen Waage-kübel 8 befördert.
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Nach dem bekannten Verfahren arbeitet der Waagekübel 8 taktweise.
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Eine bestimmte Spanmenge wird im Waagekübel 8 vorgewogen. Diese vorgewogene
Menge wird jeweils nach Zugabe einer bestimmten Leimmenge in den Mischer abgelassen.
Ist der Waagekübel 8 leer, läuft automatisch die Schnecke 7 an und füllt in wieder
auf einen am Zeigerkopf 9 einstellbaren Sollwert. Anschließend
wartet
die Waage, bis wieder eine bestimmte Menge Leim in den Mischer gelangt ist. Der
durch die Düsen 5 in den Mischer gegebene Leim stellt die fertige Leimflotte dar.
Diese Leimflotte setzt sich zusammen aus Rohleim, Härter, Wasser und Emulsion.
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Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Fig. 1 werden diese
Komponenten kontinuierlich dosiert, anschließend gemischt und gelangen dann zu den
Düsen-. Die Rohleimdosierung erfolgt durch ein Dosierrohr lo. Eine über einen stufenlos
verstellbaren Antrieb 12 angetriebene Leimpumpe 11 zieht den Leim von einem Vorratstank
15 ab und drückt ihn in das Dosierrohr lo. Die Ausbildung und Arbeitsweise des Dosierrohres
lo entspricht im Prinzip dem älteren Vorschlag gemäß DBP .... (P 1655 184.5).
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Mit 14 ist ein Dosierrohr für Härter, mit 15 ein Dosierrohr für Wasser
und mit 16 ein Dosierrohr für eine Emulsion bezeichnet. Der in dem Dosierrohr lo
hin- und hergehende Meßkolben loa ist über Hebelgestänge mit den Meßkolben 14a,
15a, 16a der Dosierrohre 14, 15, 16 verbunden. Auf jeweils einen bestimmten Meßweg
des Kolbens loa kommt ein genau feststellbarer Meßweg der Kolben 14a, 15a, 16a.
Für Härter, Wasser und Emulsion ist dabei keine eigene Pumpe mehr notwendig. Der
Kolben 14a saugt den Härter aus dem Vorratsgefäß 17, der Kolben 15a seinen Wasservorrat
aus dem Gefäß 18 und der Kolben 16a seinen Emulsionsvorrat aus dem Gefäß 19. Die
so dosierten Leimrezepturkomponenten durchlaufen den Durchlaufmischer 20. Als Durchlaufmischer
können Autoklaven-Mischer, aber auch Strömungsmischer Verwendung finden.
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Der Der fertig gemischte Leim tritt bei 21 aus dem Durchlaufmischer
20 aus und gelangt über eine Leitung 22 und einen Verteiler 25 den den Düsen 5.
Die Entleerungsanforderung enthält der Waagekübel 8 durch einen Entleerungsimpuls,
den der Kolben loa auslöst, wenn er einen bestimmten eingestellten Meßweg zurückgeliegt
hat. Es können beispielsweise entlang des Kolbenweges einstell@are Endschalter,
Taster od. dgl. vorgesehen sein.
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Verfahrens Zur Durchführung des/nach der Erfindung ist ein kontinuierliches
Feuchtemeßgerät vorgesehen, bestehend aus einem Meßgeber 24 und einem Anzeigegerät
25. Damit wird die Feuchte der aus dem Bunker 6 über die Schnecke 7 in den Waagekübel
8 @elangenden Späne gemessen. Mit einem Dosierrohr 26 wird nun @oviel Wasser über
eine Leitung 27 und eine Düse 28 in den KUb% 8 während der Spaneingabe eingesprüht,
daß die dan anschließend den Kübel 8 verlassenden Späne ständig die gewünschte maximale
Spanfeuchte von z. B. 6 % Feuchtigkeitsgehalt bestzen. Der Dosierkolben 26a im Dosierrohr
26 ist ebenfalls über Gestänge mit dem Rohleim-Meßkolben loa verbunden. Das Gestänge
ist so gestaltet, daß es die Fördermenge des Wasserdosierrohres 26 stufenlos zu
verändern gestattet. Das Feuchti;keitsmeßinstrument 25 ist so ausgelegt, daß es
zu jedem Menwert einen Stromimpuls liefert. Dieser Impuls wird durch einen kleinen,
auf 426a die Hebeleinstellung zwischen den Kolben loa und 26a wirkenaen lJerstellmotor
übertragen, der dann den Impuls des Feuchtigkeits-Meßinstrumentes 25 mit entsprechenden
Endschalterstellungen mit den den Kolbenweg 26a steuernden Endschaltern in bereins-timmung
bringt. Zeigt z. B. das Feuchtemeßgerät 25 einen Feu @temeßwert von 3 %, wird der
Weg des Kolbens 26a im Dosierrohr @@ automatisch so ausgelegt, daß eine Wassermenge
in den Kübel gelangt, die der Differenzfeuchte zwischen der gemessenen Feu @ e von
3 zu der gewünschten Feuchte von 6 % entspricht.
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Um eine ausreichende Verteilung der über das Dosierrohr 26 in den
Waagekübel 8 gegebenen Wassermenge zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, das Sprühen
der Düse 28 auf die Zeit der. Eingabe der Späne in den Kübel 8 zu beschränken. Die
bei dieser Vorrichtung aus dem Bunker 6 in den Waagekübel 8 erfolgende Spaneingabe
ist jedoch immer kurzzeitig unterbrochen, da der Waagekübel schon gefüllt sein muß,
bevor von der Leimmessung der Impuls zur Entleerung des Kolbens 8 kommt Um ein Überfeuchten
der obersten im Kübel 8 befindlichen Späne zu vermeiden, wird erfindungsgemäß weiterhin
vorgeschlagen, durch ein elektromagnetisch gesteuertes Schnell###schlußventil 29
die Leitung 27
nur dann zu öffnen, wenn die Austragschneeke 7 Späne
fördert.
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Da ricr Dosierkolben 26a im Dosierrohr 26 aber auch dann Wasser ördern
würde, wenn keine Späne in den Kübel eingegeben werden, schlägt die Erfindung weiterhin
vor, daß zur Überbrückung dieser Zeit ein Luftkessel 30 vorgesehen ist.
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In den weiteren Zeichnungen ist eine besonders günstige Form der erfindungs
emäßen Leimdosierung mit zusätzlicher Wasserkorrekturdosierung für die Zugabe in
das Wägesystem dargestellt.
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Il ' g. sind die Dosierrohre lo, 14, 15, 16 und 26 schematisch dargestellt
und es ist eine bevorzugte Hebelsteuerung gezeichnet Von dem doppeltwirkenden Meßkolben
10a, dessen Verbindungsstange @@ einen Schubbolzen 32 trägt, der in einem Schlitz
33 des Dosierr@hres lo tain- und hergeht, wird über ein Gelenk 34 eine Schubstange
35 betätigt. Diese Schubstange 35 ist über ein Gelenk 6 mit einem Schwenkhebel 37
verbunden. Dieser Hebel schwingt um einen ortsfesten Drehpunkt 38 Im Gegengelenk
39 des Schwenkhebels 3Y ist eine weitere Schubstange 40 angelenkt, die über ein
Gelenk 41 und einen Bolzen 42 den ebenfalls als Doppelkolben ausgebildeten Meßkolben
14a für den Härter im zugehörigen Dosierrohr 14 hin- und herschiebt. Diese Anordnung
stellt ein starres Ver@ältnis zwischen der Förderung des Meßkolbens loa und des
Meßk@lbens 14a dar. Durch Änderung der Hebellänge zwischen den Gelenkpunkten 38
und 39, sowie sie später in Fig. 4 dargestellt ist, kann aber auch hier das Einstellverhältnis
verändert werden Bevorzugt werden jedoch Anordnungen der folgenden Form, die eine
Einstellung der Fördermenge der Meßkolben gestattet. Eine vorteilhafte Hebelanordnung
für die Betätigung des Kolbens 15a bedient sich wiederum der Schubstange 35, die
in dem Gelenk 36a an einer Schubstange 43 angreift. In dem Gelenk 36 und 36a wird
vorteilhafterweise ein gemeinsamer Gelenkbolzen verwendet. Die Schubstange 43 schwingt
um einen Drehpunkt 44. Da die Hebelverhältnisse der S-hubstange 43 anders liegen
als die des Schwenkhebels 37, muß bei gemeinsamer Schwingbewegung des Gelenkes 36
und
36a die Schubstange 43 eine vertikale Relativbewegung zum Drehpunkt 44 ausführen.
Die Schubstange 43 ist deshalb in einer Buchse 45 verschiebbar angeordnet. Über
ein Gelenk 46 und eine Schubstange 47 wird der Kolben 15a des Wasserdosierrohres
15 bewegt. Die Hebelanordnung für die Bewegung des Kolbens 16a im Dosierrohr 16
ist im Prinzip übereinstimmend mit der Anordnung der Hebelanordnung für den Kolben
15a. Der Unterschied besteht lediglich darin,daß für die Emulsiuns-MeßgefäßverdrKnger-Kolbenanordnung
der Drehpunkt 44a durch Verschiebung des Lagerbockes 48 in der Senkrechten stufenlos
veränderbar ist. Mit dieser Höhenverstellung ändert sich auch der Kolbenweg des
Kolbens 16a. Mit 45a ist die Verschiebebuchse bezeichnet. Die Hebelanordnung für
die Betätigung des Dosierkolbens 26a ist eine Abwandlung der vorhergehenden Ausführungen,
lediglich mit dem Unterschied, daß der Drehpunkt 44b jetzt nicht mehr mit einem
senkrecht verschiebbaren Lager veränderbar ist,sondern sich an einer Schwingstange
49, die ihrerseits um einen Festpunkt 50 schwingen kann, befindet.In diesem Falle
führt das Lager 45b die senkrechte Relativbewegung aufgrund der veränderten Hebellängenverhältnisse
der einzelnen Hebel untereinander mit aus. Die Verschiebbarkeit der Schubstange
51 in der Buchse 45b dient in diesem Falle nur noch der Einstellung des Verhältnisses
der Wege der Kolben 10a zu 26a und nicht mehr. zum Ausgleich der Relativbewegungen,
die in diesem Falle durch die Schwingstange 49 autgefangen werden. Die Hebelanordnung
zum Dosierkolben 26a ist in der Fig. 5 noch näher erläutert.
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Fig. 3 zeigt den Längsschnitt durch die Dosiervorrichtung für Leim
und Wasser, dabei ist 52 eine senkrechte Montagewand, die über einen Ständer 53
und Rollen 54 seitenverschiebbar ist. Es sind 10 das Leimrohr, 14 das Härterrohr,
15 das Wasserrohr für die Rezepturzusammenstellung, 16 das Rohr für die Emulsion
und 26 das Rohr für die Wasserkorrektor. Von der Pumpe 11 in Fig. 1 wird über die
Zufuhrleitung 55 Leim über einen Vierwegehahn 56 in das Meßrohr 10 gedrückt. In
Fig. 1 wurde für das Meßrohr 10 strichliert die Rohleimzuleitung 55 über den Vierwegehahn
56, sowie die Ablußleitung57 aus dem Meßrohr über den Vierwegehahn zum Durchlauf'mischer
eingetragen. Der auf dem anderen Ende des Meßrohres 10 austrende Leim geht dabei
ebenfalis über den Vierwegehahn 56
und tritt über die Leitung 57
aus, von wo er dem Durchlaufmischgefäß zugeleitet wird. Mit 58 ist die Zuleitung,
mit 59 der Vierwegehahn und mit 60 die Austrittsleitung des Härters bezeichnet.
61 ist die Zuleitung, 62 der Vierwegehahn und 63 das Austrittsrohr des Wassers.
64 ist die Zuleitung, 65 der Vierwegehahn und 66 das Austrittsrohr der Emulsion.
67 ist die Zuleitung, 68 der Vierwegehahn und 69 das Austrittsrohr des Korrekturwassers.
Diese Leitung 69 führt nicht in das Durchlaufmischgerät, sondern unmittelbar zum
Waagekübel 8. Über die Betätigungshebel 70 und die gemeinsame Schubstange 71 werden
alle Vierwegehähne von dem Luftzylinder 88, nach Erreichen der Jeweiligen durch
Endschalter abgetasteten Endstellung der in den Meßrohren hin- und hergehenden Meßkolben,
umgesteuert. In Fig. 3 der Zeichnung stellen 72, 73, 74 und 75 die Betätigungshebel
für Härter, Wasser, Emulsion bzw. Korrekturwasser dar.
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Fig. 4 stellt den Schwinghebel gemäß Fig. 2 für die Bewegung der Kolben
loa und 14a detailliert dar. Dabei zeigt 76 einen mit seinem Lagerbock 77 ortsfest
angebrachten Drehpunkt. Die Schubstange 35 schwingt das Hebelrohr 78 aufgrund des
vom Leim beaufschlagten Kolbens loa bis zum Anschlag an Endschalter 79 und 80. Diese
Endschalter 79 und 80 begrenzen den Weg des Leimkolbens loa. Dieser Weg entspricht
einer bestimmten Leimmenge.
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Werden diese Endschalter angestoßen, so schalten die Vierwegehähne
schlagartig gemeinsam um. Diese Endschalter können auch zur Steuerung der Entleerung
des Waagekübeb 8 dienen. Für eine feinfühlige Einstellung der Leimmenge, die die
Entleerung des Waagekübels anfordert, können auch mehrere Schalter vorgesehen werden.
Beispielsweise sind in der gezeichneten Ausführung drei solcher Schalter 81 angedeutet.
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Der Schwingweg des Hebels 78 kann auch in anderer Weise abgetastet
werden. So werden vorzugsweise Abtasteinrichtungen für Kolbenwege vorgeschlagen,
die Jeweils loo ccm Rohleim entsprechen. Die Abtastimpulse werden gezählt und lassen
eine beliebige Einstellung der Leimmenge pro Waageentleerung zu. Im Hebelrohr 78
befindet sich ein höhenverstellbares Hebelrohr 82,
welche durch
eine Spindel 83 betätigt werden kann. Durch ein Handrad 84 läßt sich das Hebelrohr
82 in bezug auf den Drehpunkt 76 verlängern oder verkürzen, so daß die Schubstange
;o, die den Härterkolben 14a betätigt, verschieden lange Wege ausführt. Bei der
gezeichneten Ausführung entspricht der Kolbenweg der Strecke a, Wird das Hebelrohr
82 so weit in das Rohr 78 eingezogen, daß das Gelenk 39 sich auf der Bahn ij i)ewegt,
so würde die Bewegung des Kolbens 14a auf eine Verschiebestrecke c begrenzt.
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In Fig.5 ist als Ausführungsbeispiel die in Fig.2 rezeichnete Hebelanordnung
zum Verstellen des Wasserkorrekturzylinders 26 detailliert dargestellt. Dabei zeigt
51 die Schwingstange, die die Bewegung des Leimkolbens loa auf den Wasserkorrekturkolben
26a überträgt. Die Schwingstange 51 ist in der höhenverschiebbaren Buchse 85 geführt.
Die Stange 51 und die Buchse 85 sind ferner im Drehpunkt 44b gelenkig aufgehängt.
Der Drehpunkt 44b bildet gleichzeitig den Kopf der Ausgleichs- bzw. Schwingstange
2#9, die ihrerseits im Lagerbock 50 als Festpunkt angelenkt ist. Durch eine
Spindel 86 ist die Buchse 85 in Längsrichtung der Stange 51 verschiebbar. In der
gezeichneten Darstellung beträgt der Kolben weg des Wasserkorrekturkolbens 26a die
Strecke d. Würde mittels der Spindel 86 die Buchse 85 und damit der Drehpunkt 44b
nach dem Punkt e verschoben, so wUrde der Wasserkorrekturkolben 26a nur noch den
Weg f zurücklegen. Die Verstellung des Kolbens 26a und damit der Korrekturmenge
des Wassers geschieht vorteilhafterweise vollautomatisch in Abhängigkeit von den
Feuchtemeßwerten des Anzeigegerätes 25. Es ist deshalb die Verstellspindel 86 durch
einen Verstellmotor 87 antreibbar.
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Die Verstellung des Motors 87 könnte in einer Analogsteuerung zum
Anzeigeinstrument 25 erfolgen. Ausreichend dafür ist Jedoch auch mit genUgender
Genauigkeit eine einfache, hier nicht gezeichnete Stufenschaltung mittels Endschaltern.
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- Ansprüche -