-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung eines luftdurchlässigen Verdichtungsbandes, eingesetzt zur kontinuierlichen Entlüftung und Verdichtung einer Matte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
In einer kontinuierlichen Produktion, in der Material locker auf ein Formband gestreut wird, beispielsweise im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten oder -matten aus beleimten Holzteilchen, finden Vorrichtungen zur End- oder Vorverdichtung ihren Einsatz, bei denen zwischen zwei endlos umlaufenden Bändern das lockere Material zur Entlüftung respektive Verdichtung komprimiert wird. Bevorzugt finden hier luftdurchlässige Verdichtungsbänder ihren Einsatz, da diese ein schnelles Verdichten der Matte bei gleichzeitiger Entlüftung über die Flächenseiten ermöglichen. Insbesondere bei Produktionen, die zur Ergebnisoptimierung an physikalische Grenzen gehen, müssen die luftdurchlässigen Verdichtungsbänder im Wesentlichen ihre ursprüngliche (geplante) Durchlässigkeit während der Produktion weitestgehend erhalten, um Verblaser durch explosionsartigen Luftaustritt an den Schmalseiten der Matte zu vermeiden. Derartige Verblaser mindern die Mattenqualität und führen zu einer minderwertigen Qualität des Endproduktes.
-
Aus
DE 101 24 090 A1 ist ein luftdurchlässiges Verdichtungsband bekannt, bestehend aus einem speziellen Kunststoff-Metall-Gewebe, welches die statische Aufladung des Verdichtungsbandes und damit ein Anhaften von Partikeln auf Grund der elektrostatischen Anziehung unterbinden soll. Trotz der antistatischen Wirkung setzen sich Partikel insbesondere in den Maschen des Verdichtungsbandes fest. Erschwerend kommt bei speziellen Produktionsarten hinzu, dass die Partikel mit Bindemittel beschichtet sein können, das zwar im Wesentlichen nur geringfügige Adhäsivität besitzt, aber bei Druckaufbau dennoch zu Verklebungen und Anhaftungen neigt.
-
Es ist bekannt, dass eine mechanische Reinigung nach dem Stand der Technik ein Zusetzen des luftdurchlässigen Verdichtungsbandes mit Partikeln nicht endgültig verhindern kann. Durch das Zusetzen wird die auf das Verdichtungsband gestreute Matte nicht mehr gleichmäßig und genügend entlüftet, woraus eine schlechte Mattenqualität resultiert, wenn bei gleichbleibendem Entlüftungsgradienten mehr Luft über die Schmalseiten entlüftet werden muss. Daher ist in regelmäßigen Abständen eine manuelle Reinigung des luftdurchlässigen Verdichtungsbandes notwendig, beispielsweise eine Reinigung mittels einer pneumatischen oder hydraulischen Hochdruckreinigung. Neben dem damit verbundenen höheren Wartungsaufwand durch die notwendige manuelle Reinigung des Verdichtungsbandes ist die Stillstandszeit der Vorrichtung, verursacht durch die regelmäßig notwendige manuelle Reinigung des luftdurchlässigen Verdichtungsbandes, ein entscheidender Nachteil. Nicht immer ist es möglich diese Reinigung in allgemeinen Stillstandszeiten der Anlage zu integrieren, wenn beispielsweise nicht genügend Personal oder Zeit zur Verfügung steht.
-
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die technische Aufgabe, eine Vorrichtung mit Mitteln zur Reinigung von luftdurchlässigen Verdichtungsbändern bereitzustellen, mittels welchen eine dauerhaft gleichmäßige Entlüftung einer Matte gewährleistet ist.
-
Die Lösung für die Vorrichtung umfasst eine Steuerungsvorrichtung, welche in Wirkverbindung mit der mechanischen Reinigungsvorrichtung angeordnet ist und geeignet ist (automatisch) in vorgegebenen zeitlichen Abständen die Mittel zur Reinigung für einen vorgegebenen Zeitraum entgegengesetzt zur Hauptarbeitsrichtung zu betreiben
-
Eine Steuerungsvorrichtung, mittels welcher eine Richtungsumkehr der Bandlaufrichtung des Verdichtungsbandes anstatt der Richtungsumkehr der Hauptarbeitsrichtung der Mittel zur Reinigung erzielt wird, wird dabei als möglich, aber nicht als vorteilhaft betrachtet. Eine derartige Änderung der Bandlaufrichtung erhöht zum einen den Verschleiß an den luftdurchlässigen Verdichtungsbändern und erhöht das Risiko eines Bandbruches durch die auf das Band wirkenden Kräfte, da das Verdichtungsband, als endloses Band ausgeführt, an seinem Zusammenschluss des Bandes eine Schwachstelle besitzt. Zudem wäre mit der Umkehrung der Bandlaufrichtung unter Umständen eine lange Vor- und Nachlaufzeit des Verdichtungsbandes verbunden, in der die Bänder erst zum Stillstand kommen müssen, bevor eine Richtungsumkehr stattfinden kann. Zudem wäre damit ein erhöhter steuerungs- und anlagentechnischer Aufwand, insbesondere mit einer kinematisch umgekehrten Bandführung verbunden.
-
Die Hauptarbeitsrichtung der Mittel zur mechanischen Reinigung kann beispielsweise auf Grundlage der effizientesten Reinigungsleistung oder der bevorzugten Arbeitsrichtung der Mittel zur Reinigung festgelegt sein. Wahlweise kann die Hauptarbeitsrichtung auch durch die sinnvollste Arbeitsrichtung im Hinblick auf den Abtransport der entfernten Partikel gegeben sein. Somit ergibt sich die Hauptarbeitsrichtung meist auch aus der Gesamtkombination aus Art der Partikel, Art des Verdichtungsbandes, der vorgesehenen Produktionsgeschwindigkeit, des Entlüftungsgradienten und aus der verwendeten Reinigungsvorrichtung.
-
Als Mittel zur mechanischen Reinigung kann dabei zumindest eine Bürste mit einem Bürstenbesatz verwendet werden. Der Bürstenbesatz kann aus Naturfasern und/oder synthetischen Fasern und/oder Metalldraht zusammengesetzt sein. Die Wahl des Bürstenbesatzes ist dabei unter anderem auch wieder abhängig von den zu einer Matte gestreuten Partikeln und/oder der zu erzielenden Reinigungsleistung und/oder der Eigenschaften des Verdichtungsbandes. Weitere Mittel als Alternative oder Kombination zur direkt einwirkenden mechanischen Reinigung sind beispielsweise ein Bandrüttler, der durch leichte Rüttelbewegungen die Partikel aus der Matte lösen kann oder eine Vorrichtung zum direkten Absaugen des Bandes
-
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Mittel zur Reinigung sieht als Bürste eine mit ihrer Achse im Wesentlichen quer zur Bandlaufrichtung des Verdichtungsbandes angeordnete rotierbare Walze mit auf ihrer Oberfläche angeordnetem Bürstenbesatz vor. Zusätzlich oder alternativ zur Walze kann ein im Wesentlichen quer zur Bandlaufrichtung des Verdichtungsbandes endlos umlaufendes Förderband mit darauf angeordneten Bürsten oder direkt auf dem Förderband angebrachten Bürstenbesatz verwendet werden. Im Wesentlichen quer zur Bandlaufrichtung schließt dabei auch winkelig zur Bandlaufrichtung angestellte Walzen oder Förderbänder mit ein, insbesondere wenn hierdurch die Reinigungsleistung und/oder der Abtransport der gereinigten Partikel verbessern lässt.
-
Als vorgegebener Zeitraum für die Umkehrung der Hauptarbeitsrichtung kann eine Zeit ausgewählt werden, die das luftdurchlässige Verdichtungsband für zumindest einen vollständigen, bevorzugt für mehrere ganzzahlige Bandumläufe benötigt. Durch die Wahl von ganzzahligen Bandumläufen kann stets sichergestellt werden, dass eine gleichmäßige Entlüftung der auf das luftdurchlässige Verdichtungsband gestreuten Matte gewährleistet ist, da das komplette luftdurchlässige Verdichtungsband gereinigt wird.
-
Die vorgegebenen zeitlichen Abstände, nach welchen die Mittel zur Reinigung in die zur Hauptarbeitsrichtung entgegengesetzte Richtung bewegt werden sollen, können durch in Abständen auftretende Betriebszustände der Vorrichtung definiert sein. Hierbei bevorzugte Betriebszustände sind Leerläufe der Vorrichtung und/oder die Entlüftung von Makulatur-Matten. Alternativ oder in Kombination kann der Ablauf einer vorgegebenen Anzahl an Betriebsstunden zur Entlüftung von Matten als vorgegebener Abstand für die Umkehr der Hauptarbeitsrichtung bestimmt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zusätzlich eine pneumatische Reinigung mittels einer pneumatischen Reinigungsvorrichtung, welche in Bandlaufrichtung vor und/oder hinter der mechanischen Reinigungsvorrichtung angeordnet ist, durchgeführt werden.
-
Eine weitere Ausführungsvariante sieht eine Absaugvorrichtung vor, mittels welcher die gereinigten Partikel, entstanden bei der pneumatischen und/oder bei der mechanischen Reinigung, abgesaugt werden.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass bei Bewegung der Mittel zur Reinigung der mechanischen Reinigungsvorrichtung entgegengesetzt zur Hauptarbeitsrichtung die Absaugvorrichtung zur Aufnahme der gereinigten Partikel entsprechend verfahren oder angeordnet wird, insbesondere um die gereinigten Partikel, falls notwendig, an anderer Stelle aufzunehmen, als wenn die Mittel zur Reinigung in der Hauptarbeitsrichtung bewegt werden. Alternativ oder in Kombination kann eine zweite Absaugvorrichtung angeordnet sein.
-
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
-
Die oben und in der Figurenbeschreibung dargestellten Kombinationsmöglichkeiten sind alle für sich alleine und eigenständig und in jeglicher Kombination verwertbar. Insbesondere sind einzelne Sätze auch als eigenständige Merkmale zu bewerten.
-
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung,
-
2 zeigt eine detaillierte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung mit Bürstenwalzen in einer Seitenansicht zur Produktionsrichtung und
-
3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung in Draufsicht.
-
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren im Detail erläutert.
-
1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Streuen und Verdichten einer Matte 9 bestehend aus Partikeln 13. Die Partikel 13 werden zunächst mittels einer Streumaschine 10 auf ein endloses unteres Verdichtungsband 3, welches über untere Umlenkwalzen 14 geführt wird, zu einer Matte 9 gestreut. Die gestreute Matte 9 wird der Produktionsrichtung 21 folgend im Verdichtungsbereich 12 zwischen dem unteren Verdichtungsband 3 und dem oberen Verdichtungsband 2, welches über obere Umlenkrollen 15 geführt und mittels den Verdichtungswalzen 5 verdichtet wird. Die Verdichtungsbänder 2, 3 werden über nicht dargestellte Antriebsmittel angetrieben. Damit es zu keinen Fehlern, wie beispielsweise Verblaser, in der Matte 9 kommt, muss mindestens ein Verdichtungsband, vorzugsweise das obere Verdichtungsband 2, je nach Bedarf sogar beide Verdichtungsbänder 2, 3 luftdurchlässig sein. Durch die Luftdurchlässigkeit kann eine schnelle Verdichtung erzielt werden, da die in der gestreuten Matte enthaltene Luft flächenseitig über die luftdurchlässigen Verdichtungsbändern 2, 3 beim Verdichten entweichen kann. Nach dem Verdichtungsbereich 12 folgt nach einer Umlenkwalze 15 in Bandlaufrichtung 20 der Verdichtungsbänder 2, 3 eine mechanische Reinigungsvorrichtung 17, welche das obere Verdichtungsband 2 an zumindest einer Flächenseite 6 reinigt und welche mit einer Steuerungsvorrichtung 18 wirkverbunden ist. Die mechanische Reinigungsvorrichtung 17 sollte dabei in Bandlaufrichtung 20 möglichst nahe nach der ersten Umlenkwalze 15, respektive möglichst zügig im Rücklauf der Verdichtungsbänder 2, 3 angeordnet sein, damit die am Verdichtungsband 2, 3 anhaftenden oder festsitzenden Partikel 13 nicht unnötig weit durch die Vorrichtung 1 transportiert werden und sich selbst lösende Partikel 13 nicht weitere Teile der Vorrichtung 1 verschmutzen. Mittels der Steuerungsvorrichtung 18 kann die Hauptarbeitsrichtung 16 der mechanischen Reinigungsvorrichtung 17 verändert werden, wenn beispielsweise die Steuerungsvorrichtung 18 erkennt, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Sensorik oder über Hinweise aus einer übergeordneten Stellwarte, dass die derzeitig zu entlüftende Matte 9 nicht in der nachfolgenden Produktion zur Herstellung eines Endproduktes (Makulatur-Matte) verwendet wird oder sich keine Matte 9 in der Vorrichtung 1 befindet. Die Steuerungsvorrichtung 18 könnte aber auch nach einem bestimmten Zeitablauf, beispielsweise eine gewisse Anzahl an Betriebsstunden, die Hauptarbeitsrichtung 16 für eine gewisse Zeit umkehren. Die Steuerungsvorrichtung 18 kann auch in diesem Falle eine Meldung „Reinigung notwendig“ an eine übergeordnete Stellwarte oder einen Bediener ausgeben, welche die Freigabe der Reinigung quittieren müssen. Des Weiteren kann nach der mechanischen Reinigungsvorrichtung 17 noch zusätzlich eine pneumatische Reinigungsvorrichtung 19 folgen, welche mittels Pressluft in der Matte verbliebene Partikel 13 löst. Neben dem oberen Verdichtungsband 2 kann auch das untere Verdichtungsband 3, wenn es als luftdurchlässiges Verdichtungsband ausgeführt ist, über eine mechanische Reinigungsvorrichtung 17´ verfügen, welche ebenso über eine Steuerungsvorrichtung 18´ angesteuert werden kann oder mit der ersten Steuerungsvorrichtung 18 wirkverbunden ist
-
In 2 ist die Reinigungsvorrichtung 17 in einer detaillierteren Ausführungsform dargestellt. Die mechanische Reinigungsvorrichtung 17 ist hierbei als quer zur Bandlaufrichtung 20 angeordnete Walze 22 mit einem Bürstenbesatz 24 ausgeführt. Die Hauptarbeitsrichtung 16 der Walze 22 ist dabei im Berührungspunkt mit dem Verdichtungsband 2 identisch mit der Bandlaufrichtung 20 des Verdichtungsbandes 2. Um eine Reinigungswirkung zu erzielen wird dabei die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 22 gegenüber der Bandgeschwindigkeit des Verdichtungsbandes 2, insbesondere deutlich, differieren. Um zu verhindern, dass die aus dem Verdichtungsband 2 gereinigten Partikel 13 nicht auf dem Verdichtungsband 2 verbleiben, ist in Bandlaufrichtung 20 vor oder nach der Reinigungsvorrichtung 17 eine Absaugvorrichtung 11 für die Flächenseite 6 des Verdichtungsbandes 2 vorgesehen. Alternativ oder in Kombination kann die Absaugvorrichtung auch für die Reinigungsvorrichtung 17, respektive für die Walze 22, vorgesehen sein. Damit eine Absaugung der gereinigten Partikel 13 auch dann erfolgen kann, wenn die Hauptarbeitsrichtung 16 der Walze 22 umgekehrt wird, kann die Absaugvorrichtung 11 aus einer ersten Position in eine zweite Position (Absaugvorrichtung 11‘) verfahren werden. In diesen Ausführungsformen kann auch noch eine pneumatische, vorzugsweise mit Pressluft arbeitende, Reinigungsvorrichtung 19 für das Verdichtungsband 2 und/oder die Reinigungsvorrichtung 17 vorgesehen sein.
-
3 zeigt eine weitere denkbare Ausführungsform der mechanischen Reinigungsvorrichtung 17. Die mechanische Reinigung erfolgt in diesem Falle mittels eines Förderbandes 4, an welchem mehrere Bürsten 23 mit jeweils einem Bürstenbesatz 24 oder auch nur ein Bürstenbesatz 24 direkt an dem Förderband 4 angebracht sind. Das Förderband 4 wird dabei über Umlenkrollen 8 über oder um das Verdichtungsband 2 geführt und mittels eines Antriebes 7, welcher mit dem Steuergerät 18 wirkverbunden sein kann, bewegt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Verdichtungsband
- 3
- Verdichtungsband
- 4
- Förderband
- 5
- Verdichtungswalzen
- 6
- Flächenseite
- 7
- Antrieb
- 8
- Umlenkrolle
- 9
- Matte
- 10
- Streumaschine
- 11
- Absaugvorrichtung
- 12
- Verdichtungsbereich
- 13
- Partikel
- 14
- Umlenkwalze
- 15
- Umlenkwalze
- 16
- Hauptarbeitsrichtung von 17
- 17
- Reinigungsvorrichtung
- 18
- Steuerungsvorrichtung
- 19
- Reinigungsvorrichtung
- 20
- Bandlaufrichtung
- 21
- Produktionsrichtung
- 22
- Walze
- 23
- Bürste
- 24
- Bürstenbesatz
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
