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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beleimen von Fasern und/oder faserähnlichem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1.
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Die Herstellung von Werkstoffplatten aus zum Beispiel Spänen, mitteldichten Fasern oder anderen rieselfähigen Materialien sind mittlerweile automatisierte Prozesse und werden bereits in vielen Ländern seit Jahren angewandt. Wie bekannt findet die Verpressung von aufbereiteten Spänen oder Fasern entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Dabei spielt neben den vielen Anlagenteilen vor und nach der Presse die Herstellung einer Streugutmatte mittels Streumaschinen eine herausragende Rolle, ist doch die Qualität der erstellten Streugutmatte neben der Qualität der Rohstoffe ein wichtiger Faktor. Bei der großindustriellen Herstellung von Holzwerkstoffplatten kommen kontinuierlich arbeitende Pressen, aber zum Teil noch Ein- oder Mehretagenpressen, zum Einsatz. Der Drang zur Herstellung von
kostengünstigen Werkstoffplatten aus natürlichen Rohstoffen und künstlich hergestelltem Bindemittel zwingt die Produzenten immer mehr effizientere Verfahren zu entwickeln. Besondere Schwerpunkte sind dabei Energiekosten, Rohstoff- und Bindemitteleinsparung bei gleich bleibender Qualität und technisch optimiertem Anlagenbau mit geringen Ausfallzeiten und niedrigem Verschleiß.
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Die vorliegende Ausarbeitung bezieht sich auf den Bereich zur Optimierung des Bindemittelverbrauchs und damit einhergehend auch mit der Einsparung von Energiekosten. Denn bei einer optimalen Beleimung mit geringem Feuchtigkeitsanteil ergeben sich nicht nur geringere Kosten durch Bindemittelverbrauch, sondern es muss auch weniger Bindemittel im Trockner an den Spänen/Fasern getrocknet werden, was wiederum Energie und damit Kosten spart.
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Grundsätzlich versteht man unter Bindemittel eine sogenannte Klebstoffflotte, die in ihrer Hauptkomponente aus einem Klebstoff besteht. Je nach Bedarf werden zusätzlich Emulsion, Härter, Formaldehydfänger, Farbstoffe, Insektenschutz und Pilzschutzmittel und andere Additive beigegeben. Es ist auch üblich den Klebstoff ohne Zusätze zu verwenden. Als Bindemittel kommen ohne Anspruch auf Vollständigkeit Isocyanate, MDI, Melaminharnstoffformaldehyd (MUF), Harnstoffformaldehyd (UF), MUPF, PF und/oder Vorkondensate der genannten Stoffe in Frage.
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Durch eine Zerfaservorrichtung, auch als Refiner bezeichnet, werden vor Ort Fasern hergestellt und anschließend durch ein Transportrohr (englisch: Blow Line) gefördert. Während des Transports werden die Fasern beleimt. Hierzu wird üblicher Weise das notwendige Bindemittel zur Beleimung mit Düsen in das Transportrohr eingebracht, die das Bindemittel beim Verdüsen so klein wie möglich auflösen. Die Fasern werden dann in einen Trockner zur Trocknung gefördert und anschließend werden die Späne oder die Fasern auf Unterlagen gestreut und mittels Pressen zu Werkstoffplatten verpresst.
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Die Beleimung in einer Blow Line bzw. einem Transportrohr wird vielfach eingesetzt und hat sich in der Praxis bewährt. Die Transportrohr-Beleimung wird auch häufig gegenüber einer Trockenbeleimung bevorzugt, da die Transportrohr-Beleimung geringere Investitionskosten und Betriebskosten erfordert. Nachteilig ist dabei jedoch, dass die Transportrohr-Beleimung einen erhöhten Bedarf an Bindemittel aufweist. Im Stand der Technik wurden daher bereits verschiedene Ansätze verfolgt, den Beleimungsprozess zu optimieren, um auf diese Weise den Bedarf an Bindemittel zu verringern.
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Das Dokument
DE 10 2008 059 877 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beleimung von Fasern, bei der das Bindemittel vor Austritt aus der Düse mit Dampf vermischt wird, so dass auf Grund hoher Dampftemperatur und extrem turbulenter Strömung im Mischraum der Düse eine optimale Auflösung des Bindemittels erfolgt. Es wird weiter beschrieben, eine Größe der Öffnung der Düse zu steuern in Abhängigkeit unter anderem von einem Druck in dem Transportrohr.
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Das Dokument
WO 2012 140206 A1 beschäftigt sich mit der Problematik, dass Anlagen zur Beleimung von Fasern oftmals nicht im Vollastbetrieb entsprechend einem maximal möglichen Durchsatz der Anlage arbeiten, sondern häufig nur in einem Teillastbetrieb betrieben werden. Es wird dabei vorgeschlagen, das Bindemittel je nach Durchsatzleistung ohne Zugabe von Dampf oder, beispielsweise bei einem Teillastbetrieb von weniger als 66% des maximal möglichen Durchsatzes der Anlage, als Dampf-Bindemittelgemisch einzubringen und mit den Fasern in Kontakt zu bringen.
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Aus dem Dokument
DE 20 2013 105 332 U1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Beleimen von Fasern bekannt, wobei vorgeschlagen wird, mittels geeigneter Sensoren einen momentanen Faserdurchsatz im Transportrohr zu messen, um basierend auf dem Messergebnis die Menge an Bindemittel zu steuern, welche mittels Düsen in das Transportrohr eingebracht wird.
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Auch wenn auf diese Weisen der Beleimungsprozess bei der Transportrohr-Beleimung verbessert werden kann, besteht jedoch weiterhin der Nachteil, dass die Transportrohr-Beleimung verglichen mit einer Trockenbeleimung einen Mehrverbrauch an Bindemittel von bis zu 30% aufweist.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Beleimen von Fasern und/oder faserähnlichem Material mit einem Bindemittel mit verbesserter Wirtschaftlichkeit anzugeben.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Beleimen von Fasern und/oder faserähnlichem Material mit einem Bindemittel mit verbesserter Wirtschaftlichkeit anzugeben, welche besonders geeignet sind, im Wege des Retrofit bzw. der Umrüstung bestehender Anlagen verwirklicht zu werden.
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Die vorstehende und andere Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch eine Vorrichtung zum Beleimen von Fasern und/oder faserähnlichem Material mit einem Bindemittel wie mit den Ansprüchen 1 und 9 dargelegt. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Als eine Lösung wird eine Vorrichtung zum Beleimen von Fasern und/oder faserähnlichem Material mit einem Bindemittel im Zuge der Herstellung von Faser-, MDF-, HDF- oder Faserdämm-, Holzwerkstoff- oder Kunststoffplatten vorgeschlagen, welche einen Refiner zum Erzeugen der Fasern oder dem faserähnlichen Material durch Zerfaserung, ein Blasventil, ein Transportrohr und zumindest eine Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel aufweist. Der Refiner, das Blasventil und das Transportrohr sind derart miteinander verbunden, dass in dem Refiner erzeugte Fasern oder erzeugtes faserähnliches Material durch das Blasventil in das Transportrohr eingebracht werden können. Die zumindest eine Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel ist so ausgebildet und angeordnet, Bindemittel in einem dem Blasventil vorgelagerten Bereich einzubringen und/oder Bindemittel in einem dem Blasventil nachgelagerten Bereich des Transportrohrs in einem Abstand zum Blasventil von weniger als 1 m, bevorzugt weniger als 0,7 m und besonders bevorzugt von weniger als 0,4 m einzubringen.
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Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei einer Transportrohr-Beleimung drei Phasen gleichzeitig nebeneinander vorliegen: Eine Gasphase in Form des Wasserdampfes, welcher dazu dient, die Fasern bzw. das faserähnliche Material durch das Transportrohr zu transportieren, einer Flüssigkeitsphase, in Form des Bindemittels, das üblicher Weise als kleine und kleinste Tröpfchen eingebracht wird, und einer Feststoffphase, in Form der zu beleimenden Fasern bzw. dem zu beleimenden faserähnlichem Material. Für die Beleimung muss das Bindemittel mit den zu beleimenden Fasern bzw. dem zu beleimenden faserähnlichem Material zusammentreffen. Dies setzt jedoch voraus, dass die Flugbahnen des Bindemittels, bzw. der Bindemitteltröpfchen, und die Flugbahnen der zu beleimenden Fasern bzw. dem zu beleimenden faserähnlichen Material sich kreuzen. Eine große Geschwindigkeitsdifferenz kann zum Beispiel am Ort der Eindüsung des Bindemittels vorliegen, wenn zum Beispiel das Bindemittel mittels geeigneter Einspritzdüsen annähernd senkrecht, oder auch in einem Winkel von beispielsweise 45° zur Strömungsrichtung der Fasern bzw. dem faserähnlichen Material eingespritzt wird. Auf Grund der großen Geschwindigkeitsdifferenz kommt ein großer Anteil der Bindemitteltröpfchen bereits nach einer relativ kleinen Flugstrecke in Kontakt mit den Fasern bzw. dem faserähnlichen Material, um dieses zu beleimen. Ein verbleibender Anteil an Bindemitteltröpfchen trifft jedoch nicht direkt auf Fasern bzw. faserähnliches Material und wird stattdessen mit dem Dampf des Drei-Phasen-Gemischs „mitgerissen“, so dass diese Bindemitteltröpfchen nur dann zur Beleimung der Fasern bzw. des faserähnlichen Materials beitragen können, wenn sich im weiteren Verlauf des Transports des Drei-Phasen-Gemischs wiederum Situationen einstellen, in denen sich die Flugbahnen der Bindemitteltröpfchen mit denen der Fasern bzw. des faserähnlichen Materials kreuzen.
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Mit der vorliegenden Erfindung wurde weiter erkannt, dass sich signifikante Geschwindigkeitsunterschiede auch als Ergebnis von Druckänderungen des Drei-Phasen-Gemischs aus Dampf, Bindemittel und Fasern bzw. faserähnlichem Material einstellen können. Wenn sich auf Grund derartiger Druckänderungen der Dampf entspannt und ein entsprechend größeres Volumen einnimmt, wird der Dampf auf Grund des Druckverlusts beschleunigt, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes sich erhöht. In Konsequenz dessen übt der Dampf, als Transportmedium, auch entsprechende Beschleunigungskräfte auf die im Drei-Phasen-Gemisch enthaltenen Tröpfchen aus Bindemittel, sowie die weiter enthaltenen Fasern bzw. das faserähnliche Material aus. Auf Grund der unterschiedlichen Eigenschaften in Größe, Form und Dichte der Tröpfchen aus Bindemittel, einerseits, und der Fasern bzw. dem faserähnlichem Material, andererseits, erfahren diese dabei unterschiedliche Beschleunigungen, so dass sich temporär signifikante Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den Tröpfchen aus Bindemittel, einerseits, und der Fasern bzw. dem faserähnlichem Material, andererseits, einstellen können. Dieser Effekt ist dabei umso größer, je größer die Druckdifferenz ist. Bei besonders rapiden und großen Druckänderungen kann es auch zur Ausbildung von Turbulenzen kommen, welche ebenfalls die Ausbildung von signifikanten Geschwindigkeitsunterschieden zwischen den Tröpfchen aus Bindemittel und den Fasern bzw. dem faserähnlichen Material hervorrufen.
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Die vorliegende Erfindung schlägt daher vor, das Bindemittel in Strömungsrichtung der Fasern bzw. des faserähnlichen Materials bereits vor dem Blasventil einzubringen. Das Bindemittel wird daher an einer Stelle zugeführt, an welcher der Dampf bzw. das Drei-Phasen-Gemisch aus Dampf, Bindemittel und Fasern bzw. faserähnlichem Material einen größtmöglichen Druck aufweist. Dies hat zum einen den Vorteil, dass dabei das Bindemittel an einem Ort eingebracht wird, an dem das Drei-Phasen-Gemisch unter einem größtmöglichen Druck steht. An dieser Stelle weist der Dampf eine vergleichsweise geringe Strömungsgeschwindigkeit auf und nimmt entsprechend dem hohen Druck ein vergleichsweise kleines Volumen ein, so dass die Fasern bzw. das faserähnliche Material entsprechend langsam und mit hoher Dichte (Anteil an Fasern bzw. faserähnlichem Material pro Volumeneinheit des Drei-Phasen-Gemischs) an der Stelle der Einbringung des Bindemittels vorbeitransportiert werden. Dies vergrößert die Wahrscheinlichkeit, dass Bindemitteltröpfchen, die an dieser Stelle eingebracht bzw. eingespritzt werden, bereits nach kurzer Flugstrecke auf Fasern bzw. faserähnliches Material treffen und diese(s) beleimen können. Beim anschließenden Durchgang durch das Blasventil und der sich daran anschließenden Einleitung in das Transportrohr erfährt das Drei-Phasen-Gemisch meist einen ersten rapiden Druckabfall, der zu einer entsprechenden Geschwindigkeitsänderung führt. Der Druckabfall und die damit verbundene Geschwindigkeitsänderung von (noch im Drei-Phasen-Gemisch verbleibenden, noch nicht zur Beleimung der Fasern bzw. dem faserähnlichem Material beitragenden) Bindemitteltröpfchen, einerseits, und Fasern bzw. faserähnlichem Material, andererseits, führt dabei in vorteilhafter Weise dazu, dass sich deren Flugbahnen erneut kreuzen können. Auch kommt es in vorteilhafter Weise zum Kontakt beleimter und unbeleimter Fasern und einer entsprechenden Übertragung des Bindemittels. Auch im weiteren Transport durch das Transportrohr treten weitere Druckabfälle auf, die entsprechende Geschwindigkeitsänderungen hervorrufen, bis am Ende des Transportrohrs das Drei-Phasen-Gemisch annähernd atmosphärischen Druck annimmt. Auf diese Weise kann mit der vorliegenden Erfindung der Anteil an Bindemittel, der tatsächlich zu einer Beleimung der Fasern bzw. des faserähnlichen Materials führt, vergrößert werden, und damit die für die Beleimung erforderliche Menge an Bindemittel reduziert werden. Während es bevorzugt wird, das Bindemittel zumindest teilweise vor dem Blasventil einzubringen, können die Vorteile der Erfindung in einem etwas verminderten, aber dennoch weiter signifikanten Umfang erzielt werden, wenn das Bindemittel unmittelbar nach dem Blasventil in einem Abstand zum Blasventil von weniger als 1 m, bevorzugt weniger als 0,7 m und besonders bevorzugt von weniger als 0,4 m in das Transportrohr eingebracht werden.
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Das Bindemittel kann vorzugsweise in einer Strömungsrichtung der Fasern bzw. des faserähnlichen Materials direkt vor dem Blasventil eingebracht werden. Beispielsweise kann ein Verbindungsstück vorgesehen sein, das zwischen dem Refiner und dem Blasventil angeordnet ist, und es kann eine Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel am Verbindungsstück angeordnet sein, um das Bindemittel einzubringen und zur Beaufschlagung der durch das Verbindungsstück strömenden Fasern und/oder dem faserähnlichem Material mit Bindemittel.
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Alternativ oder ergänzend kann das Bindemittel auch bereits in den Refiner selbst eingebracht werden, beispielsweise in einen Mahlspalt, der in dem Refiner ausgebildet ist, und/oder in einen Bereich, der innerhalb des Refiners zwischen dem Mahlspalt und einem Auslass des Refiners ausgebildet ist. Zu diesem Zweck können am Refiner entsprechend eine oder mehrere Einrichtungen zum Einbringen von Bindemittel vorgesehen sein, welche das Bindemittel an der entsprechenden Stelle des Refiners einbringen. Beispielsweise kann eine entsprechende Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel so vorgesehen und angeordnet sein, das Bindemittel durch eine stehende Mahlscheibe hindurch in den Mahlspalt einzubringen, beispielsweise indem entsprechende Öffnungen oder Düsen zwischen Stegen der Mahlscheibe ausgebildet sind. Die Öffnungen oder Düsen können auch an den Punkten angeordnet sein, an denen das so genannte Schmierwasser in den Refiner eingebracht wird.
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Die zumindest eine Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel kann vorzugsweise zumindest eine Düse, insbesondere eine Mehrkomponentendüse, zum Einspritzen des Bindemittels aufweisen. Als Düsen können dabei dieselben Konstruktionen und Prinzipien Anwendung finden, welche im Stand der Technik für die Transportrohr-Beleimung bekannt sind. Alternativ kann es ausreichend sein, insbesondere bei der Einbringung des Bindemittels in den Mahlspalt des Refiners, für die Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel lediglich eine Zuleitung für das Bindemittel vorzusehen, ohne dass zusätzliche Einspritzdüsen vorgesehen werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann zusätzlich vorgesehen sein, dass im Bereich des Transportrohrs weiter eine Beleimungszone ausgebildet ist, in der zumindest eine Düse zum Einbringen von Bindemittel in das Transportrohr angeordnet ist. Dies erlaubt es beispielsweise, je nach Anlagen- und/oder Produktionserfordernissen und/oder je nach Wunsch das Bindemittel alternativ nur vor dem Blasventil einzubringen, oder eine rein „klassische“ Transportrohr-Beleimung auszuführen, bei der die Fasern bzw. das faserähnliche Material mittels der zumindest einen Düse der dem Blasventil nachgelagerten Beleimungszone des Transportrohrs mit Bindemittel zu beaufschlagen. Es kann ebenso möglich sein, die Beleimung der Fasern bzw. des faserähnlichen Materials zweistufig auszuführen, indem sowohl die zumindest eine Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel, welche dem Blasventil vorgelagert ist, als auch die zumindest eine Düse der dem Blasventil nachgelagerten Beleimungszone des Transportrohrs verwendet werden, um Bindemittel einzubringen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein erster Anteil des Bindemittels mittels der zumindest einen Einrichtung zur Einbringung von Bindemittel in Strömungsrichtung der Fasern bzw. des faserähnlichen Materials vor dem Blasventil eingebracht werden, und ein zweiter Anteil des Bindemittels kann mittels der zumindest einen Düse in der Beleimungszone des Transportrohrs eingebracht werden. Insbesondere im Fall des Retrofit bestehender Anlagen kann daher eine bereits bestehende Beleimungszone des Transportrohres weiter vorteilhaft genutzt werden.
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Der erste Anteil und der zweite Anteil des Bindemittels können dabei jeweils Bindemittel mit derselben Zusammensetzung enthalten und unterschiedliche Mengen an Bindemittel darstellen. Der erste Anteil bzw. die von der zumindest einen Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel abgegebene Menge an Bindemittel kann dabei vorzugsweise mehr als 50%, weiter bevorzugt mehr als 70%, besonders bevorzugt mehr als 80%, und insbesondere 90% oder mehr der insgesamt einzubringenden Bindemittelmenge umfassen, wobei der zweite Anteil bzw. die von der zumindest einen Düse zum Einbringen von Bindemittel in das Transportrohr abgegebene Mengen an Bindemittel die verbleibende, einzubringende Bindemittelmenge umfasst. Besonders bevorzugt kann dabei die Verteilung der jeweils abgegebenen Mengen mittels einer Steuereinrichtung variabel eingestellt werden. Dies erlaubt beispielsweise im Fall des Retrofits einer bestehenden Anlage, graduell von einer „klassischen“ Transportrohr-Beleimung, in der das Bindemittel (nur) im Bereich einer Beleimungszone des Transportrohrs eingebracht wird, um dadurch die Fasern bzw. das faserähnliche Material mit Bindemittel zu beaufschlagen und so zu beleimen, zu einer Beleimung nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu wechseln, bei der das Bindemittel zumindest teilweise in einen Bereich vor dem Blasventil eingebracht wird, indem die jeweiligen Mengen an Bindemittel, die von der zumindest einen Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel und von der zumindest einen Düse zum Einbringen von Bindemittel in das Transportrohr jeweils abgegeben werden, entsprechend graduell verstellt werden. Auf diese Weise kann der Anlagenbetreiber, bzw. der die Anlage bedienende Maschinenführer sich ausgehend von einer bekannten und wohl überprüften Einstellung der Anlage nach und nach zu einer entsprechenden geeigneten Einstellung der Anlage nach dem Retrofit „vorarbeiten“. Gleichzeitig kann mit der Möglichkeit, jederzeit wieder zur „klassischen“ Transportrohr-Beleimung zurückkehren zu können, dem Anlagenbetreiber die Sicherheit vermittelt werden, dass die Anlage auch nach einem Retrofit schnell und ohne Einschränkung oder Bedenken weiter genutzt werden kann, so dass die Akzeptanz der Anlagenbauer, einen entsprechenden Retrofit vorzunehmen, signifikant gesteigert werden kann.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass der von der zumindest einen Einrichtung zur Einbringung von Bindemittel eingebrachte erste Anteil des Bindemittels und der mittels der zumindest einen Düse in der Beleimungszone des Transportrohrs eingebrachte zweite Anteil des Bindemittels unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Beispielsweise kann mit der zumindest einen Einrichtung zur Einbringung von Bindemittel als der erste Anteil des Bindemittels eine Klebstoffkomponente eingebracht werden, und es kann mittels der zumindest einen Düse in der Beleimungszone des Transportrohrs als der zweite Anteil eine Härterkomponente eingebracht werden. Andere Zusammensetzungen von Bindemittelkomponenten und/oder Additiven sind ebenfalls möglich.
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Es wird weiter ein Refiner zum Erzeugen der Fasern oder dem faserähnlichen Material durch Zerfaserung angegeben, der zur Verwendung in einer Vorrichtung wie vorstehend genannt geeignet ist, wobei der Refiner zumindest eine Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel in den Refiner aufweist, bevorzugt in einen innerhalb des Refiners ausgebildeten Mahlspalt, und/oder in einen innerhalb des Refiners ausgebildeten Bereich zwischen dem Mahlspalt und einem Auslass des Refiners, wobei bevorzugt die Einrichtung zum Einbringen von Bindemittel zumindest eine Düse, insbesondere eine Mehrkomponentendüse, zum Einspritzen des Bindemittels aufweist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt. Diese zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Beleimung von Fasern und/oder faserähnlichem Material gemäß einer Ausführungsform.
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In der Zeichnung ist schematisch eine Vorrichtung zum Beleimen von Fasern und/oder faserähnlichem Material gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt.
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Als Ausgangsstoff wird der Vorrichtung zu zerfaserndes Material, wie beispielsweise Hackschnitzel, Holz, Holzabfälle oder ein ähnliches Ausgangsmaterial zugeführt. Es kann dabei vorgesehen sein, dass das zu zerfasernde Material zunächst einer mechanischen Reinigung zur Entfernung von Fremdkörpern, wie Steinen, Sand und Metallen, unterworfen wird, um anschließend einem Kocher (nicht dargestellt) zugeführt zu werden. In dem Kocher wird das zu zerfasernde Material bei einem Dampfdruck von beispielsweise zwischen 6 bis 10 bar für beispielsweise etwa 2 bis 4 Minuten gekocht. Das so gekochte, zu zerfasernde Material kann anschließend mit einer Fördereinrichtung 2, wie beispielsweise einem Schraubenförderer, einem Refiner 1 zugeführt werden.
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Bei dem Refiner 1 kann es sich um einen Einscheibenrefiner mit einer drehenden Mahlscheibe oder um einen Mehrscheibenrefiner mit beispielsweise zwei drehenden Mahlscheiben handeln, welche einen Mahlspalt mit verstellbarer beziehungsweise regelbarer Mahlspaltbreite definieren, beispielsweis im Bereich von etwa 0,1 mm. In dem Mahlspalt findet eine thermomechanische Zerfaserung des zu zerfasernden Materials statt, wobei Fasern beziehungsweise faserähnliches Material hergestellt wird. Der Refiner 1 steht dabei ebenfalls unter Dampfdruck, typischer Weise in einem Bereich von 6 bis 10 bar.
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Der Refiner 1 ist mit einem Blasventil 6 verbunden, durch welches die Fasern beziehungsweise das faserähnliche Material in ein Transportrohr 4 verbracht werden. Der unter Überdruck stehende Dampf im Refiner 1 stellt dabei das Transportmedium für den Transport der Fasern und/oder des faserähnlichen Materials durch das Transportrohr 4 dar. Mit dem Blasventil 6 kann dabei der Querschnitt in der Leitung im Übergang zwischen dem Refiner 1 und dem Transportrohr 4 verändert werden, was es erlaubt, den im Refiner 1 herrschenden Druck auch bei veränderten Durchsätzen zu halten. Das Blasventil 6 kann dabei direkt an einen Auslass des Refiners 1 angeschlossen sein, oder es kann, wie in der 1 dargestellt, ein meist sehr kurz ausgeführtes Verbindungsstück 7 vorgesehen sein, welches das Blasventil 6 mit dem Refiner 1 verbindet. Im Transportrohr 4 werden die Fasern und/oder das faserähnliche Material transportiert und dann in einen Trockner 10 zur Trocknung gefördert und nachfolgend auf Unterlagen gestreut, um mittels Pressen zu Werkstoffplatten verpresst zu werden.
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Wie weiter dargestellt, kann im Verlauf des Transportrohrs 4 weiter eine Weiche 8 vorgesehen sein, welches es erlaubt, die im Transportrohr 4 transportierten Fasern und/oder transportiertes faserähnliches Material auszuschleusen und über eine entsprechende Zuleitung 9 einem Anfahrzyklon (nicht dargestellt) zuzuführen. Um die Fasern und/oder das faserähnliche Material mit einem Bindemittel zu beleimen, ist weiter zumindest eine Einrichtung 21, 22, 23 zum Einbringen des Bindemittels vorgesehen, welche Bindemittel in einen Bereich einbringt, der dem Blasventil 6 vorgelagert ist, das heißt, in einen Bereich, der in Strömungsrichtung der Fasern bzw. des faserähnlichem Materials dem Blasventil 6 vorgelagert ist. In dem Beispiel sind dabei drei Einrichtungen 21, 22, 23 zum Einbringen des Bindemittels dargestellt.
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Als ein Beispiel kann dabei eine Einrichtung 22 zum Einbringen des Bindemittels so angeordnet und ausgebildet sein, Bindemittel in das Verbindungsstück 7 einzubringen. Beispielsweise kann die Einrichtung 22 zum Einbringen des Bindemittels eine oder mehrere Düsen (nicht dargestellt) aufweisen, die radial und/oder in Strömungsrichtung versetzt voneinander angeordnet sein können, und mit Hilfe derer Bindemittel durch entsprechende Öffnungen im Verbindungsstück 7 eingespritzt werden kann, um die Fasern und/oder das faserähnliche Material, das durch das Verbindungsstück 7 strömt, mit dem Bindemittel zu beleimen.
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Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, das Bindemittel bereits in den Refiner 1 einzubringen, so dass die Fasern und/oder das faserähnliche Material bereits innerhalb des Refiners 1 mit dem Bindemittel beaufschlagt wird. So kann beispielsweise eine Einrichtung 21 zum Einbringen des Bindemittels vorgesehen sein, welche Bindemittel in einen Bereich einbringt, der innerhalb des Refiners 1 zwischen dem Mahlspalt und einem Auslass des Refiners 1 ausgebildet ist. Die Einrichtung 21 zum Einbringen des Bindemittels kann dabei ebenfalls eine oder mehrere Düsen aufweisen, welche Bindemittel in diesen Bereich einspritzen. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Einrichtung 23 zum Einbringen des Bindemittels vorgesehen sein, welche Bindemittel in den Mahlspalt des Refiners 1 einbringt. Die Einrichtung 23 zum Einbringen des Bindemittels kann dabei so vorgesehen und angeordnet sein, das Bindemittel durch eine stehende Mahlscheibe hindurch in den Mahlspalt des Refiners 1 einzubringen, beispielsweise indem entsprechende Öffnungen oder Düsen zwischen Stegen der Mahlscheibe ausgebildet sind. Die Öffnungen oder Düsen können auch an den Punkten angeordnet sein, an denen das so genannte Schmierwasser in den Refiner eingebracht wird.
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Die Einrichtungen 21, 22 und 23 zum Einbringen von Bindemittel können einzeln oder in Kombination vorgesehen sein, um Bindemittel in Strömungsrichtung der Fasern und/oder des faserähnlichen Materials zu deren Beleimung bereits vor dem Blasventil 6 einzubringen.
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Weiter ist eine Steuereinrichtung 30 gezeigt, welche den Betrieb der Vorrichtung steuert, insbesondere die Stellung des Blasventils 6, die Mahlspaltbreite des Refiners 1, die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung 2, und/oder anderer Einstellungen, Parameter oder Betriebszustände der Vorrichtung. Die Steuereinrichtung 30 kann zum Ausüben dieser Steueraufgaben und/oder zur Überwachung des Betriebs der Vorrichtung auch auf Signale verschiedener Sensoren zugreifen, wie zum Beispiel Drucksensoren 12, 11, welche den Druck im Refiner 1 beziehungsweise den Druck im Transportrohr 4 messen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 30 auch die Dosierung beziehungsweise Menge des Bindemittels steuern, die von der oder den Einrichtungen 21, 22 und/oder 23 zum Einbringen des Bindemittels eingebracht werden.
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Optional kann, wie in der 1 weiter dargestellt, zusätzlich auch eine Beleimungszone 5 vorgesehen sein, welche eine oder mehrere Düsen 15 aufweist, die ebenfalls eingerichtet sein können, Bindemittel einzubringen. Die Düsen 15 können dabei ebenfalls von der Steuereinrichtung 30 angesteuert werden. Die von der Steuereinrichtung 30 vorgenommene Steuerung kann dabei vorzugsweise so erfolgen, dass die von der zumindest einen Einrichtung 21, 22 und 23 zum Einbringen von Bindemittel abgegebene Menge an Bindemittel mehr als 50%, bevorzugt mehr als 70%, besonders bevorzugt mehr als 80%, und insbesondere 90% oder mehr der insgesamt einzubringenden Menge an Bindemittel umfasst, und die von den Düsen 15 zum Einbringen von Bindemittel in das Transportrohr 4 abgegebene Menge an Bindemittel die verbleibende einzubringende Menge an Bindemittel umfasst. Die Steuereinrichtung 30 kann dabei die Steuerung beispielsweise abhängig von einer insgesamt einzubringenden Bindemittelmenge, einer Stellung des Blasventils 6, einem Messwert eines Drucks und/oder einer Temperatur im Inneren des Refiners 1, einem Messwert eines Drucks und/oder einer Temperatur im Inneren des Transportrohrs 4, einer Mahlspaltbreite des Refiners 1, einer Stellung eines Dampfventils 13 einer Dampfzuleitung 3 an den Refiner 1 und/oder einer Fördergeschwindigkeit einer Fördereinrichtung 2 zum Zuführen von zu zerfaserndem Material in den Refiner 1 ausführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Refiner
- 2
- Fördereinrichtung
- 3
- Dampfzuleitung
- 4
- Transportrohr
- 5
- Beleimungszone
- 6
- Blasventil
- 7
- Verbindungsstück
- 8
- Weiche
- 9
- Zuleitung
- 10
- Trockner
- 11
- Drucksensor
- 12
- Drucksensor
- 13
- Dampfventil
- 15
- Düsen
- 21, 22, 23
- Einrichtungen (zum Einbringen von Bindemittel)
- 30
- Steuereinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008059877 A1 [0007]
- WO 2012140206 A1 [0008]
- DE 202013105332 U1 [0009]
