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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dosierung und Übergabe von rieselfähigem Material an eine Streuvorrichtung zur Herstellung einer Matte auf einem endlos umlaufenden Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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In Anlagen für die Herstellung von Werkstoffplatten etc. dienen Streudosierbunker u.a. für die anlageninterne Pufferung und Dosierung von Material. In derartigen Anlagen wird Material aufbereitet, beispielsweise zerkleinert, getrocknet und beleimt. Das Material wird dann mittels einer Fördervorrichtung in einen Streudosierbunker eingefüllt, aus dem das Material in eine Streuvorrichtung abgegeben wird, die dazu dient, das Material als eine Streumatte zu streuen, die abschließend zu Werkstoffplatten etc. gepresst wird. Bei der Pressung bindet der Leim unter Wärmeeinwirkung ab. Der Streudosierbunker ist vorgesehen, um die Zuführung von Material zu der Streuvorrichtung mengenmäßig zu regeln und zu vergleichmäßigen. Gleichzeitig dient er als Puffer für differenzierte Mengenabnahme des Materials aufgrund von Produktionsänderungen oder -störungen.
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Im Streudosierbunker wird auf einem endlos umlaufenden Bodenband eine Matte erzeugt, indem Rückkämmwalzen das durch die Fördervorrichtung eingetragene Material entgegen der Austragsrichtung zurück kämmen. Das Bodenband arbeitet dabei wie ein Förderband und transportiert die Matte mit seinem obenliegenden Lasttrum am austragsseitigen Ende gegen eine Abschlagwalze. Diese Abschlagswalze dient dazu, die gebildete Matte wieder aufzulösen und in eine nachgeschaltete Streuvorrichtung zu überführen. Durch das Zusammenspiel der Maschinenelemente ist eine feine Dosierung für die Streuvorrichtung machbar, die den heutigen Anforderungen entspricht. Üblicherweise entspricht die Förderbreite des Materials aus dem Dosierbunker der Streubreite der Streuvorrichtung.
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Das Zusammenspielt der Streudosierbunker mit entsprechenden Streuvorrichtungen hat sich bisher in einer Vielzahl an industriellen Anlagen bewährt.
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In einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten wird das benötigte Material üblicherweise mit Fördervorrichtungen zu den entsprechend technologisch notwendigen Anlagenteilen transportiert. Dabei ist allgemein bekannt, dass das Material mit einer Breite durch die Anlage transportiert wird, die kleiner ist als die effektive Breite der Streuvorrichtung respektive des Streudosierbunkers. Neben den oben genannten Aufgaben hat ein Streudosierbunker in Verbindung mit der Fördervorrichtung auch die Aufgabe, das Material möglichst gleichmäßig auf die effektive Breite für die Streuvorrichtung zu verteilen.
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Eine mögliche Vorrichtung zur Verteilung des Materials über die notwendige Breite ist dabei mit der
DE 34 04 965 A1 bekannt geworden. Dabei wird der relativ schmale Strom des Materials mittels einer über die Breite des Streudosierbunkers traversierenden Vorrichtung eingetragen. Ähnliche Vorrichtungen finden sich auch in
DE 31 42 871 A1 und
DE 22 23 779 A1 .
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Die vorgeschlagenen Vorrichtungen haben den Nachteil, dass die traversierenden oder rotierenden Austragsmittel hohe zu bewegende Massen aufweisen, die zu verstärktem Verschleiß an deren Bewegungskinematik führen. Auch kommt das vorgeschlagene System bei der heutige üblichen großindustriellen Anwendung schnell an seine kinematischen und physikalischen Grenzen. Erschwerend kommt hinzu, dass die Umkehrpunkte der traversierenden Vorrichtungen aufgrund der Beschleunigungsrampen unvermeidbar unterschiedliche Flächengewichte im Streudosierbunker an den Randbereichen erzeugen, die sich unter Umständen an der späteren Werkstoffplatte in der Qualität niederschlagen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeidet und durch die Verbesserung des Eintrages des Material in die Streumaschine respektive des Streudosierbunkers eine qualitativ hochwertige Streumatte herzustellen vermag.
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Die Vorrichtung zur Dosierung und Übergabe von rieselfähigem Material an eine Streuvorrichtung zur Herstellung einer Matte auf einem endlos umlaufenden Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse, umfassend im Wesentlichen einen Streudosierbunker mit einem Bodenband, das in einer Förderrichtung das Material mit einer Breite gegen eine Austragsvorrichtung fördert und eine Fördervorrichtung zur Einbringung des Material in den Streudosierbunker.
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Die Lösung der Aufgabe für die Vorrichtung besteht dabei im Wesentlichen darin, dass die Fördervorrichtung eine Verteilvorrichtung aufweist, die geeignet ist das Material von einer ersten Breite auf eine zweite Breite zu verteilen.
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In vorteilhafter Art und Weise ist es jetzt möglich das Material in den Streudosierbunker in der im Wesentlichen gleichen Breite einzutragen, wie dieser das Material in die Streuvorrichtung austrägt. Flächengewichts- oder Schüttgewichtsschwankungen während des Eintrages in den Streudosierbunker werden vermieden und verhindern insbesondere bei schnell produzierenden Dünnplattenanlagen Dichteschwankungen im Endprodukt Werkstoffplatte. Die vorgeschlagene Vorrichtung hat verfahrenstechnisch den Vorteil, dass die Schritte „Verteilen über die Breite“ und „Dosiertes Austragen“ deutlich anlagentechnisch voneinander abgegrenzt wird und sich die aus dem Stand der Technik bekannten Flächengewichtsschwankungen einer Kombination dieser Verfahrensschritte im Streudosierbunker, insbesondere bei der Dünnplattenproduktion, nicht weiter im Herstellungsprozess fortpflanzen können.
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Alternativ oder in Kombination ist die Verteilvorrichtung geeignet das Material im Wesentlichen gleichmäßig in Bezug auf das Flächengewicht oder auf die Höhe über die Breite zu verteilen.
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Besonders bevorzugt ist eine Verteilvorrichtung vorgesehen die eine Vibrationsrinne oder ein Verteilblech und/oder zumindest eine Verteilwalze oberhalb eines Förderbandes aufweist.
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Zur Unterstützung der Wirkung der Vibrationsrinne können oberhalb der Vibrationsmittel weitere Verteilmittel für das Material vorgesehen sein, wie Verteilbleche oder Verteilwalzen.
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Bei Anlieferung des Materials in einer ersten Breite kann bereits bei Übergabe des Materials auf die Verteilvorrichtung vorgesehen sein, den Strom des Materials aufzuteilen oder gerichtet vorab zu verteilen, damit die Verteilvorrichtung insbesondere als vergleichmäßigende Vorrichtung wirken kann. Alternativ oder in Kombination kann eine Steuer- oder Regelungsvorrichtung angeordnet sein, die in Wirkverbindung mit der Verteilvorrichtung und zumindest einer Messvorrichtung zur Steuerung oder Regelung des über die Breite zu verteilenden Materials steht. Besonders bevorzugt wird der Strom des Materials nach Erreichen der gezielten zweiten Breite überprüft. Alternativ oder in Kombination kann vorgesehen sein, dass die Vibrationsrinne in ihrer Lage, ihrer Vibrationsstärke und/oder ihrem Vibrationsrhythmus einstellbar ist.
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Alternativ oder in Kombination kann der Abstand zwischen dem Förderband und dem Verteilblech und/oder der Verteilwalze, bevorzugt differenziert über die Breite, einstellbar sein.
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Alternativ oder in Kombination kann die Verteilung des Materials über die Breite mit geeigneten Messmethoden vermessen und mittels einer Steuer- oder Regelungsvorrichtung die ermittelten Messwerte zur Steuerung oder Regelung der Verteilvorrichtung verwendet werden. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele.
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Dabei zeigt:
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1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung mit Fördervorrichtung, Streudosierbunker und einer schematisch dargestellten Streuvorrichtung in der Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels,
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2 eine Draufsicht auf die Fördervorrichtung nach 1,
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3 einen Längsschnitt durch die Fördervorrichtung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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4 eine Draufsicht auf die Fördervorrichtung nach 3,
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5 einen Längsschnitt durch die Fördervorrichtung mit einem dritten Ausführungsbeispiel und
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6 eine Draufsicht auf die Fördervorrichtung nach 5.
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In der 1 erkennt man den Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Fördervorrichtung 1, Streudosierbunker 5 und einer schematisch und im Detail nicht näher dargestellten Streuvorrichtung 11 in der Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels. Das Material 10 wird dabei beispielhaft einem Förderband 2 der Fördervorrichtung 1 aufgegeben, welches das Material einer Vibrationsrinne 4 zuführt. Am Ende der Vibrationsrinne 4 wird das Material in voller Breite dem Streudosierbunker 5 übergeben und wie in diesen Streudosierbunkern 5 üblich dosiert an eine nachfolgende Streuvorrichtung 11 ausgetragen. Das eingetragene Material 10 im Streudosierbunker 5 und kommt auf dem Lasttrum eines als Bodenband 6 umlaufenden Förderbandes zu liegen. Durch den Eintrag des Materials 10 der Fördervorrichtung 1 über die ganze Breite wird sichergestellt, dass das Material 10 gleichmäßig über die gesamte Breite des Streudosierbunkers 5 zu liegen kommt. Das Bodenband 6 läuft mit seinem oben liegenden Lasttrum in der hier dargestellten Ausführungsform in Förderrichtung 17 des Materials 10 nach links, womit das auf dem Bodenband 6 liegende Material 10 gegen eine Abschlagwalze 18 gefördert wird. Das Material 10, das sich bis zur Abschlagwalze 18 auf dem Bodenband 6 als Matte 19 lose gebunden hat, wird durch die im hier dargestellten Beispiel mit der in Uhrzeigersinn rotierenden Abschlagwalze 18 über die gesamte Breite des Bodenbandes 6 wieder vereinzelt, die dann in eine hier nicht näher dargestellte Streuvorrichtung 11 fallen, mit der das Material 10 als Streumatte 16 auf einem endlos umlaufenden Formband 14 eingebracht werden, die nach ihrer Verpressung eine Werkstoffplatte o.ä. bildet.
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Die Höhe 12 der Matte 19, die gegen die Abschlagwalze 8 läuft, wird bestimmt durch eine im hier dargestellten Beispiel gegen den Uhrzeigersinn umlaufende Dosierwalze 13, die in Förderrichtung 17 des Bodenbandes 6 vor der Abschlagswalze 18 oberhalb des Bodenbandes 6 angeordnet ist und mit an ihr angebrachten Rückstreifelementen, wie Rechen oder Paddeln, an der Oberseite der Matte 19 befindliches Material 10 entgegen der Förderrichtung 17 des Bodenbandes 6 zurückfegt. Die Mittelachse der Dosierwalze 13 verläuft dabei quer zur Förderrichtung 17 und normal zur Zeichenebene.
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Da die Dosierwalze 13 nur eine begrenzte Menge respektive Höhe an Material 10 zurücktreiben kann sind entgegen der Förderrichtung 17 Rückkämmwalzen 15 angeordnet, die in der gleichen Rotationsrichtung laufen wie die Dosierwalze 13, wobei deren Mittelachse parallel zur Achse der Dosierwalze 13 quer zur Förderrichtung 7 und damit ebenfalls normal zur Zeichenebene liegen. Die unterste Kante der Rückkämmwalze 15 liegt dabei mit ihrer untersten Rückkämmhöhe etwas höher als die der Dosierwalze 13, sodass die Rückkämmwalze 15 quasi eine Vordosierwalze bildet, über die sichergestellt wird, dass der Dosierwalze 13 nur Material in einer beschränkten Höhe zugeführt wird. Die Rückkämmwalzen 15 können ebenfalls nur eine begrenzte Menge respektive Höhe an Material 10 zurücktreiben, so dass deren Anzahl und deren steigende Anordnung von der Art und Menge des Materials 10 und den festgesetzten Durchsatzanforderungen abhängig ist.
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Die Rückkämmwalzen 15 vorzugsweise in ihrer Höhe verstellbar angeordnet, insbesondere können diese mit einer entsprechend Schwinge verbunden sein, die durch nicht dargestellte Stellglieder verstellt werden kann. Durch die Rückkämmwalzen 15 bildet sich auf dem Bodenband 6 ein Berg an Material 10 aus, aus dem sich die Matte 19 speist, die an der Abschlagwalze 8 aufgelöst wird. Je nach Volumen des Berges vor der Dosierwalze 13 können Produktionsschwierigkeiten vor der Vorrichtung und damit eine fehlende Lieferung an Material 10 kompensiert werden. Gleichzeitig kann aber auch eine fehlende Abnahme an Material 10 durch die nachgelagerten Anlagenteile kompensiert werden, in dem der Berg an Material 10 sich vergrößern kann und der Streudosierbunker 5 kein Material 10 an die Streuvorrichtung 11 mehr abgibt.
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Am Ende des Bodenbandes 6, in dem Bereich, bevor die Matte 19 an die Abschlagwalze 18 gefördert wird, ist das Bodenband 6 mit einer integrierten Waage 24 versehen, über die die Menge der von der Abschlagwalze 18 auszutragendes Material 10 zu ermitteln ist.
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2 zeigt in einer Draufsicht die Fördervorrichtung 1 mit dem austragenden Förderband 2, welches das Material in einer Breite B1 auf die Vibrationsrinne 4 aufgibt. Durch das vibrieren der Vibrationsrinne 4 wird das Material 10 in herkömmlicher Art und Weise in Förderrichtung 23 transportiert und gleichzeitig in der Breite verteilt. Es ist vorgesehen, dass das Material 10 gleichmäßig auf die Breite B2 verteilt wird und am Ende der Vibrationsrinne 4 entweder an eine weitere Fördervorrichtung oder direkt in den Streudosierbunker 5 eingebracht wird. An der Vibrationsrinne können Messvorrichtungen 22 angebracht sein, die in Wirkverbindung mit einer Steuer- und Regelungsvorrichtung 21 stehen. Die Steuer- oder Regelungsvorrichtung steht zur Steuerung oder Regelung der Vorrichtung wiederum mit verschiedenen Stellmöglichkeiten der Vorrichtung in Verbindung, beispielsweise dem Antrieb der Vibrationsrinne 4 zur Einstellung der Frequenz und/oder der Amplitude der Vibration. Es können weiter Stellmittel (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die die Lage der Vibrationsrinne in verschiedenen Bereichen gleich- oder unterschiedlich verändern können. Beispielsweise könnte die Vibrationsrinne in Förderrichtung mehr oder weniger steil eingestellt werden um die Durchsatzgeschwindigkeit des Materials zu erhöhen. Insbesondere ist es vorgesehen die Höhe des Materials 10 auf der Vibrationsrinne 10 mit geeigneten Messvorrichtungen 22 zu erfassen, oder den Eintrag des Materials 10 in den Streudosierbunker, bevorzugt über die Breite B2 differenziert, zu erfassen. Hierzu mag insbesondere nochmals ein weiteres Förderband vorgesehen sein, auf dem vor dem Eintrag in den Streudosierbunker 5 nochmals das Flächengewicht des Materials 10 geprüft und/oder eingestellt werden kann.
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3 zeigt in einer Seitenansicht in Verbindung mit einer entsprechenden Draufsicht nach 4 nochmals ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fördervorrichtung 1 mit einem weiteren Mittel zur Verteilung des schüttbaren Materials 10 über die Breite. Hierzu ist ein Verteilblech 7, bevorzugt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit seiner Spitze entgegen der Förderrichtung 23 gerichtet, angeordnet, dass das Material auf dem Förderband 2, welches in diesem Bespiel bereits die notwendige Breite B2 mindestens aufweist, in seiner Breite verteilt. Der Abstand zum Förderband 2 ergibt dabei die Höhe des Materials 10 in Förderrichtung 23. In dieser Ausführungsform ist nur ein Verteilblech 7 dargestellt, je nach Art und Geometrie des Materials können das auch mehrere Verteilbleche 7 hintereinander sein und/oder eine kaskadierende Anordnung (1, 3, 5, 7....) von mehreren kleinen Verteilblechen 7 hintereinander zur Ausbreitung des Materials 10 auf die notwendige Breite B2. Die Steuer- oder Regelungsvorrichtung mit entsprechender Messtechnik ist nicht dargestellt, mag aber vorhanden sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass Stellmittel 20 die Lage des Verteilbleches 7 verändern können, beispielsweise um den Abstand zum Förderband 2 generell oder unterschiedlich an den Längsseiten einzustellen.
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4 zeigt in einer Seitenansicht in Verbindung mit einer entsprechenden Draufsicht nach 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Fördervorrichtung 1 mit einem alternativen Mittel zur Verteilung des schüttbaren Materials 10 über die Breite. Hier ist eine Verteilwalze 8 vorgesehen, die das anlaufende Material 10 über die Breite zurückstaut und entsprechend den anlaufenden Berg verteilt. Auch hier wird die Höhe des „durchlaufenden“ Materials 10 durch den Abstand der Verteilwalze 8 vom Förderband 2 eingestellt. In einer weiteren bevorzugten Lösung kann zusätzlich zu der Verteilwalze 8 eine weitere Verteilwalze vorgesehen sein, um eine gestufte Verbreiterung bzw. Höheneinstellung vorzusehen. Besonders bevorzugt findet sich nach der Verteilwalze 8 eine Glättwalze 9, die eine Feineinstellung des Flächengewichts bzw. der Höhe des Materials vornehmen kann. Es wäre auch eine Fräsvorrichtung denkbar, die Material aus dieser „Hilfsmatte“ entnimmt und wieder vor der Verteilwalze einfügt. Auch hier ist in vorteilhafter Weise am Ende des Förderbandes 2 das Material 10 gleichmäßig oder den Anforderungen entsprechend von der geringeren Breite B1 auf die größere Breite B2 verteilt worden.
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Aus den Ausführungsbeispielen lassen sich gezielt einzelnen Merkmale entnehmen um eine adaptive Lösung für spezielle Materialsorten oder -gemenge zu finden.
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Im Zuge der Erfindung ist es besonders vorgesehen, dass die Eigenschaften des Materials 10 über die Breite B2 hinsichtlich der Höhe, der Schüttdichte, des Flächengewichts oder ähnlichem eingestellt werden um ein an die Streuvorrichtung 2 bzw. den Streudosierbunker 5 angepasstes optimales Ergebnis der Verteilung zu erzielen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fördervorrichtung
- 2
- Förderband
- 3
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- 4
- Vibrationsrinne
- 5
- Streudosierbunker
- 6
- Bodenband
- 7
- Verteilblech
- 8
- Verteilwalze
- 9
- Glättwalze
- 10
- Materialstrom
- 11
- Streuvorrichtung
- 12
- Höhe
- 13
- Dosierwalze
- 14
- Formband
- 15
- Rückkämmwalze
- 16
- Streumatte
- 17
- Förderrichtung
- 18
- Abschlagwalze
- 19
- Dosiermatte
- 20
- Stellmittel
- 21
- Steuer- oder Regelvorrichtung
- 22
- Messvorrichtung
- 23
- Förderrichtung
- 24
- Waage
- B1
- Breite
- B2
- Breite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3404965 A1 [0006]
- DE 3142871 A1 [0006]
- DE 2223779 A1 [0006]
