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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Austragungswalze zum Austrag von Material aus einem Materialspeicher in eine dem Materialspeicher nachgelagerte Verarbeitungseinrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Austrag von Material aus einem Materialspeicher sowie ein Fertigungssystem zur Bereitstellung von Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten.
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Bei der Herstellung von Werkstoffplatten aus streufähigem Material wird ein Gemisch aus Partikeln oder faserigen Stoffen und einem Bindemittel zu einer Streugutmatte auf ein Form- oder Förderband (Streubandförderer) gestreut. Die Streugutmatte wird anschließend nach einer ggf. nötigen Vorbehandlung einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verpressung zugeführt, die mittels Druck und/oder Wärme erfolgen kann. Beispielsweise können in dieser Art MDF-Platten (mitteldichte Faserplatten) oder Grobspanplatten (OSB) hergestellt werden.
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Beim Transport des streufähigen Materials bis zum Aufbringen auf den Streubandförderer können sich Klumpen (beispielsweise Faserballen im Fall von Fasermaterial) bilden. Gründe für die Klumpenbildung können in Wandreibung, Rückkämmeinrichtungen, Förderschnecken oder anderen Einflüssen bzw. Vorrichtungen liegen, die Materialumwälzungen hervorrufen. Fasern können sich beispielsweise zu kugelförmigen oder zigarrenförmigen Faseragglomeraten zusammenschließen. Solche Klumpen sind unerwünscht, da sie in einer Werkstoffplatte zu einer wolkenartigen Oberflächenstruktur führen und einen optischen Qualitätsmangel darstellen können. Bei entsprechender Größe können auch Schädigungen an der Pressvorrichtung auftreten.
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Daher sind an mehreren Stellen in der Fertigung der Werkstoffplatten eine Vereinzelung und ein Transport bzw. eine Vereinzelung beim Transport des Materials von Vorteil, wobei die gebildeten Klumpen aufgelöst werden. In diesem Zusammenhang werden Austragungswalzen insbesondere zum Austrag von Material aus einem Materialspeicher eingesetzt. In einem Materialspeicher, beispielsweise in einem Streugutbunker, befindet sich Material. Der Streugutbunker dient hierbei unter anderem als eine Art Pufferspeicher zum Abfangen von Volatilitäten in der Material Zu- und Abfuhr.
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In der
DE 101 22 972 A1 wird eine Streugutanlage zum Streuen von Streugut, insbesondere von Holzfasern, Holzspänen auf einen Streubandförderer unter Bildung von Streugutmatten im Zuge der Herstellung von Faserplatten, Spanplatten Holzwerkstoffplatten offenbart. Die Anlage zeigt unter anderem einen Streugutbunker mit einer Dosiereinheit zum Aufstreuen von Streugut auf eine oberhalb des Streubandförderers angeordnete Streuvorrichtung. Die Dosiereinheit zeigt im Wesentlichen die Verwendung der in Rede stehenden Austragungswalzen zum Austrag und Transport von Material.
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Herkömmlicherweise umfassen Austragungs- oder andere Transportwalzen in Streugutanlagen oft Scheiben mit radialen Vorsprüngen, die über Passfedern mit einer Welle verbunden sind. Diese Scheiben können unterschiedlich ausgeführt sein haben jedoch den konstruktionsbedingten Nachteil, dass es nach einiger Zeit aufgrund von Herstellungstoleranzen, Verschleiß oder Unwuchten zu einem Spiel zwischen den Scheiben kommen kann, wodurch die Lebensdauer der Walze sowie einer entsprechenden Haltevorrichtung verringert wird. Zudem ist oft auch aufgrund mechanischer Einschränkungen bei der Fertigung bezüglich der realisierbaren minimalen Abstände bei ausreichender Stabilität der Scheiben keine optimale Wirkung bei der Auflösung von Klumpen möglich.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen. Zudem hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe die Herstellungskosten der Walze zu verringern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Austragungswalze zum Austrag von Material aus einem Materialspeicher in eine dem Materialspeicher nachgelagerte Verarbeitungseinrichtung gelöst. Die erfindungsgemäße Austragungswalze umfasst einen zylindrischen Grundkörper zum Aufnehmen einer Rotationskraft bezüglich einer Zentralachse; eine Kammleiste zur Vereinzelung und zum Transport des Materials mit einer Mehrzahl von Zähnen und einem Leistenbereich, um die Zähne zu verbinden; und ein Verbindungselement zum Verbinden der Kammleiste mit dem Grundkörper im Leistenbereich der Kammleiste zur radialen Ausrichtung der Zähne bezüglich des Grundkörpers.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Austragungswalze wie oben beschrieben zum Austrag von Material aus einem Materialspeicher in eine dem Materialspeicher nachgelagerte Verarbeitungseinrichtung.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Austrag von Material aus einem Materialspeicher in eine dem Materialspeicher nachgelagerte Verarbeitungseinrichtung mit zwei parallel angeordneten Austragungswalzen wie oben beschrieben.
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In einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Fertigungssystem zur Bereitstellung von Material, bevorzugt im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, umfassend eine Austragungswalze und einer der Austragungswalze nachgelagerte Streueinrichtung zum Streuen des Materials als Vlies auf einen Bandförderer, eine Mischvorrichtung, eine Beleimungseinrichtung oder eine Sichtungsvorrichtung.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die Austragungswalze, die Vorrichtung oder das Fertigungssystem entsprechend der für die Austragungswalze beziehungsweise für die Vorrichtung oder das Fertigungssystem in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Varianten ausgestaltet sein können. Weiterhin versteht es sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Im Vergleich zu früheren Ansätzen umfasst die erfindungsgemäße Walze demnach keine einzelnen Scheiben sondern ist im Wesentlichen als Grundkörper mit einer verbundenen Kammleiste aufgebaut. Der Grundkörper nimmt von einer entsprechenden Antriebseinheit eine Rotationskraft auf und gibt diese über die Kammleiste an das zu transportierende Material weiter. Der Grundkörper ist im Wesentlichen zylindrisch entlang einer Zentralachse aufgebaut und kann beispielsweise über einen Vorsprung an einer axialen Stirnseite angetrieben werden.
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Der Grundkörper ist in Kontakt mit mindestens einer Kammleiste. Die Kammleiste ist im Wesentlichen vergleichbar zu einem Kamm ausgestaltet. Einem Bereich mit Zähnen liegt ein Verbindungsbereich gegenüber, durch den die Zähne verbunden sind. Die Zähne beschleunigen und transportieren das Material und sorgen für die Vereinzelung des Materials. Mit Vereinzelung ist in diesem Zusammenhang insbesondere die Zerschlagung oder die Auflösung von Klumpen oder Agglomerationen des Materials gemeint. Durch die Kammleiste bzw. durch die Zähne an der Kammleiste werden die Klumpen oder Agglomerationen zerschlagen und das Material vereinzelt. Die Leiste und die Zähne bestehen bevorzugt aus starrem Material, um eine Materialvereinzelung zu erreichen. Insgesamt ist also hervorzuheben, dass mit der erfindungsgemäßen Austragungswalzen der Materialtransport insgesamt in seinen Eigenschaften verbessert wird.
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Die Kammleiste ist bevorzugt als flache Leiste ausgebildet, deren Länge in einer Ebene der Zähne entlang einer Längsachse orthogonal zu den Zähnen größer als deren Breite senkrecht zu dieser Längsachse ist. Es ist ebenfalls möglich eine abgeknickte oder teilweise geschwungene Kammleiste zu verwenden.
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Die Kammleiste ist durch ein Verbindungselement mit dem Grundkörper verbunden. Durch das Verbindungselement wird erreicht, dass die Zähne der Kammleiste radial zum Grundkörper ausgerichtet sind. Die Zähne stehen demnach orthogonal auf der Oberfläche (Umfangfläche) des zylindrischen Grundkörpers. Hierdurch wird der Materialaustrag und -transport gewährleistet. Das Verbindungselement kann beispielsweise als Schraub-, Niet- oder Schweißverbindung ausgestaltet sein. Das Verbindungelement kann dabei alle erforderlichen Komponenten für die Verbindung der Kammleiste mit dem Grundkörper einschließen.
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Die Kammleiste kann demnach mit dem Grundkörper rotieren, wobei die Zähne radial über die Oberfläche des Grundkörpers hinausragen. Bei der Rotation wirkt die Kammleiste mit ihren Zähnen kämmend auf Material in der Umgebung ein und trägt dieses aus bzw. transportiert dieses.
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Es versteht sich, dass üblicherweise eine Mehrzahl an Kammleisten und Verbindungselementen vorgesehen ist, sodass bei einer rotierenden Walze ein Materialaustrag bzw. Materialtransport mit konstanter Geschwindigkeit erreicht werden kann. Zumeist sind die Kammleisten in regelmäßigen Abständen radial auf dem Umfang des Grundkörpers angeordnet. Die erfindungsgemäße Austragungswalze kann auch als Stachelwalze oder Walze mit Pins bezeichnet werden, wobei sich die Stacheln auf die Zähne beziehen.
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Bei dem Material, das aus dem Materialspeicher ausgetragen wird, kann es sich insbesondere um Fasermaterial (beispielsweise Holzfasern) handeln, das aus einem Streugutbunker ausgetragen wird und das dann durch eine Streueinrichtung zur Weiterverarbeitung auf einen Streubandförderer aufgegeben wird.
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In einer Vorrichtung zum Materialaustrag können mehrere erfindungsgemäße Austragungswalzen zusammenwirken. Insbesondere können zwei oder mehr Austragungswalzen parallel angeordnet sein. Das auszutragende Material kann dabei zwischen den Walzen hindurch oder auch an beiden Walzen vorbei transportiert werden. Die Vorrichtung kann beispielsweise in ein Fertigungssystem integriert sein und eine Weiterleitung des Materials an eine Streueinrichtung ermöglichen. In einem Fertigungssystem kann beispielsweise auch eine Antriebsvorrichtung zum gleich- oder gegenläufigen Rotieren von zwei oder mehreren Austragungswalzen umfasst sein.
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Abgesehen von einer Verwendung der vorliegenden Erfindung als Austragungswalze zum Materialaustrag finden sich weiteren Anwendungen beim Transport oder bei der Beschleunigung von Material an verschiedenen Stellen in einer Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten oder in anderen Anlagen. Im Prinzip ist ein Einsatz an allen Stellen möglich, an denen streubares Material transportiert oder beschleunigt werden soll und/oder an denen eine Verklumpung des Materials verhindert oder reduziert werden soll. Die erfindungsgemäße Walze eignet sich generell zum Beschleunigen von streubarem Material, insbesondere in Verbindung mit einer die Austragungswalzen teilweise einhausenden und das Material somit führenden Wandung. Besonders bevorzugt kann die Austragungswalze zur Bildung von Materialteppichen aus beschleunigtem Material verwendet werden.
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Im Vergleich zu bisherigen Austragungswalzen, die aus mehreren Scheiben zusammengesetzt werden, kann die erfindungsgemäße Austragungswalze kosteneffizienter gefertigt werden, da für den Zusammenbau weniger manuelle Schritte notwendig sind. Zudem weist die erfindungsgemäße Austragungswalze eine längere Lebensdauer als bisherige Walzen auf, da die mechanische Belastung einzelner Teile geringer ist.
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Durch die flexible Konstruktion mit der Kammleiste können je nach Material verschieden dimensionierte Zähne und Abstände zwischen den Zähnen oder auch verschiedene Zahngeometrien verwendet werden. Hierdurch kann eine höhere Flexibilität in der Fertigung und in der Anwendung der Austragungswalze erreicht werden, da beispielsweise derselbe Grundkörper die Verwendung verschieden ausgestalteter Kammleisten erlauben kann. Es können Kammleisten aus verschiedenen Materialien und mit unterschiedlichen Materialeigenschaften verwendet werden. Weiterhin kann eine optimale Vereinzelungswirkung sichergestellt werden, da sowohl die Anzahl der Zähne pro Kammleiste als auch die Anzahl der Kammleisten auf dem Grundkörper anwendungsspezifisch je nach Material ausgewählt werden können.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Fertigungssystem erlauben eine Verwendung der erfindungsgemäßen Austragungswalze. Im Vergleich zu früheren vergleichbaren Vorrichtungen oder Systemen kann daher eine bessere Vereinzelung des Materials und damit eine höhere Qualität der hergestellten Werkstoffplatten bei einer höheren Lebensdauer und reduzierten Kosten für Anschaffung und Wartung gewährleistet werden. Auch zeigt sich eine verbesserte Laufruhe und damit auch eine deutliche Reduzierung des Betriebslärms.
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In einer Ausgestaltung der Austragungswalze ist das Verbindungselement als Nut im Umfang des Grundkörpers zur Aufnahme der Kammleiste in ihrem Leistenbereich ausgebildet. Insbesondere nimmt die Nut im Umfang des Grundkörpers den Leistenbereich der Kammleiste auf. Die Kammleiste kann also mit ihrem Leistenbereich in die Nut eingelegt werden. Die Nut ist üblicherweise radial bezüglich des Grundkörpers ausgebildet, sodass automatisch eine radiale Ausrichtung der Zähne der Kammleiste erreicht wird. Die Zähne stehen senkrecht auf der Oberfläche des Grundkörpers. Die Befestigung in der Nut kann beispielsweise mittels Schrauben, Nieten, Klemmen oder Schweißen erfolgen. Durch die Nut wird eine vorteilhafte stabile und einfache Verbindung der Kammleiste mit dem Grundkörper sichergestellt. Die Position der Kammleiste auf dem Grundkörper ist durch die Nut vorgegeben, sodass der Montageaufwand und die Fehleranfälligkeit bei der Montage gering sind. Die Nut kann im Prinzip beliebig auf dem Grundkörper angeordnet sein. Beispielsweise kann die Nut gegenüber der Zentralachse des Grundkörpers geneigt sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung verläuft die Nut parallel zur Zentralachse des Grundkörpers. Hierdurch können mehrere Nuten und mehrere Kammleisten um den Grundkörper herum angeordnet sein, sodass sich auch bei relativ niedrigen Drehgeschwindigkeiten der Walze eine gute Vereinzelungswirkung ergibt.
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In einer Ausgestaltung ist die Nut so dimensioniert, dass der Leistenbereich der Kammleiste vollständig aufgenommen ist und nicht über den Umfang des Grundkörpers hinausragt. Demnach ragen nur die Zähne der Kammleiste über den Umfang des Grundkörpers hinaus. Die Nut ist demnach ausreichend tief im Grundkörper ausgeprägt, dass der Leistenbereich komplett in der Nut aufgenommen werden kann. Nur die Zähne stehen über. Demnach kann sich kein Material in einem Bereich anlagern, in dem der Leistenbereich über den Grundkörper übersteht und das Material nicht abfließen kann. Die Gefahr einer hierdurch möglicherweise entstehenden Blockade oder Verklumpung des Materials wird reduziert.
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In einer Ausgestaltung ist entlang der Nut ein Bereich mit einer vergrößerten Breite zum Aufnehmen einer Schweißverbindung zum Verbinden der Kammleiste mit dem Grundkörper durch Schweißen ausgebildet. Eine Schweißverbindung erlaubt eine einfache, stabile und effizient herstellbare Verbindung der Kammleiste mit dem Grundkörper. Die Schweißverbindung, also die Schweißraupe, kann dabei in dem als Schweißtasche ausgebildeten Bereich aufgenommen sein, um nicht radial über den Umfang des Grundkörpers hinauszuragen. Die Schweißtasche kann als verbreiterter Bereich der Nut ausgebildet sein. Demnach weist die Nut zumeist eine Breite und Tiefe auf, in die der Leistenbereich der Kammleiste eingelegt werden kann, und ist an einigen Stellen verbreitert, um zusätzlich zur Kammleiste noch die Schweißverbindung aufzunehmen. Es ist ebenfalls möglich, dass die Nut im Bereich der Schweißverbindung eine größere Tiefe aufweist. Bevorzugt ist eine Kammleiste in mehreren Bereichen mit vergrößerter Breite und/oder Tiefe in der Nut verschweißt, um hierdurch die Stabilität weiter zu erhöhen. Diese Aspekte sind einzeln oder in Kombination insbesondere bei der Herstellung der Austragungswalze von Vorteil. Insbesondere kann die Entstehung von Unwuchten durch die Schweißverbindung insoweit entgegen gewirkt werden, als dass die Schweißverbindung bevorzugt äquidistant zueinander und zur Zentralachse aufgebracht und positioniert wird. Auch ergibt sich bereits durch die Verbreiterung/Vertiefung der Nut die entsprechende Größe der Schweißung für den Schweißfachmann. Durch die geometrische Anordnung lassen sich die vorgenommenen Schweißverbindungen, respektive deren Überstände einfach und gleichmäßig über die Austragungswalze nachbearbeiten, was ebenfalls von Vorteil für die spätere Wuchtung der Austragungswalze angesehen werden kann.
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In einer Ausgestaltung ist die Kammleiste einstückig und/oder in einer Dicke von 3 mm bis 10 mm ausgebildet und kann insbesondere aus Metallblech, bevorzugt aus Edelstahlblech ausgeführt sein. Hierdurch kann einerseits die erforderliche Stabilität gewährleistet werden und andererseits eine einfache und kosteneffiziente Fertigbarkeit bei geringem Gewicht sichergestellt werden. Verschiedene Metallbleche können verwendet werden. Durch eine geeignete Materialauswahl kann die Vereinzelungswirkung weiter optimiert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein radialer Überstand der Kammleiste über den zylindrischen Grundkörper kleiner als der Radius des zylindrischen Grundkörpers. Die Zähne bzw. die Zähne und der über die Oberfläche des Grundkörpers überstehende Teil des Leistenbereichs der Kammleiste stehen demnach insgesamt mit einer Länge über, die geringer als der Radius des Grundkörpers ist. Durch dieses Längenverhältnis kann eine gute Vereinzelungswirkung erreicht werden. Ein größerer Überstand hat üblicherweise einen größeren Materialdurchsatz zur Folge, der dazu führen kann, dass mehr Materialklumpen durchgelassen werden. Durch den im Verhältnis zum Radius des Grundkörpers geringen Überstand wird dies vermieden.
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In einer Ausgestaltung sind die Zähne der Kammleiste durch stanzende, schneidende und/oder spanabhebende Verfahren gefertigt. Bevorzugt wird die Kammleiste oder zumindest die Zähne durch Lasermaterialbearbeitung ausgeschnitten. Weiter kann die Austragungswalze ein oder mehrere Wuchtelement oder ein stationäres Mittel zur Einstellung einer Wucht aufweisen. Eine Fertigung durch Lasermaterialbearbeitung erlaubt hierbei ein direktes Ausschneiden einer entsprechenden Geometrie. Verschiedene Geometrien können somit einfach hergestellt werden. Ein Vorteil dieser Fertigung ist, dass die Kanten der ausgeschnittenen Zähne aufgrund des Hitzeeintrags beim Schneiden direkt gehärtet werden. Alternativ ist es auch möglich andere Fertigungsverfahren einzusetzen.
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Ein Wuchtelement kann beispielsweise innerhalb des (hohlen) Grundkörpers, an einer Stirnfläche oder auch radial angebracht sein und dient dazu eine möglicherweise im Betrieb entstehende Unwucht auszugleichen. Durch das Wuchtelement wird eine regelmäßige Gewichtsverteilung bezüglich der Drehachse hergestellt. Die Verwendung eines Wuchtelements ist besonders vorteilhaft, wenn hohe Drehzahlen des Grundkörpers für den Materialaustrag oder Transport notwendig sind.
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Vorteilhafterweise ist die Kammleiste im Wesentlichen gleich lang wie der Grundkörper. Demnach kann die gesamte Breite des Grundkörpers für den Materialaustrag oder Transport verwendet werde und es ist hierfür nicht notwendig mehrere Kammleisten aneinanderzureihen. Hierdurch wird eine effiziente Fertigung der Austragungswalze ermöglicht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Austragungswalze mindestens zwei parallel angeordneten Kammleisten, wobei die Zähne benachbarter Kammleisten in Umlaufrichtung des Grundkörpers versetzt angeordnet sind. Üblicherweise sind die Kammleisten parallel zueinander angeordnet, um die Verwendung mehrerer Kammleisten zu erlauben. Mehrere Kammleisten erlauben üblicherweise einen effizienteren Materialaustrag oder -transport. Durch die parallele Anordnung der Leisten wird erreicht, dass der Materialaustrag und die Vereinzelung gleichmäßig erfolgen können. Die Zähne der benachbarten Kammleisten sind gegenüber einander versetzt. Der Versatz erfolgt hierbei bezüglich der (parallelen) Längsachsen der beiden Kammleisten. Üblicherweise sind die Zähne der zweiten Kammleiste jeweils in den Lücken zwischen den Zähnen der ersten Kammleiste, wenn die Kammleisten tangential zum Grundkörper der Walze und senkrecht zur Längsachse der Kammleisten betrachtet werden. Durch die versetzte Anordnung wird die Vereinzelung des Materials optimiert. Die Materialfront wird von den Zähnen der abwechselnd auftreffenden Kammleisten jeweils an unterschiedlichen Stellen getroffen. Das Vorkommen von Materialklumpen wird reduziert. Trotzdem können die Zähne ausreichend breit dimensioniert sein, um die erforderliche Stabilität und lange Lebensdauer zu gewährleisten. In anderen Worten kann durch die versetzte Anordnung auch die Anzahl der Zähne pro Kammleiste reduziert werden, wodurch es ermöglicht wird, dass die Zähne stabiler ausgeführt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Austragungswalze eine Mehrzahl von parallel angeordneten Kammleisten, wobei die Mehrzahl von Kammleisten in Kammleistengruppen unterteilt ist und die Zähne einer ersten Kammleiste einer Kammleistengruppe gegenüber den Zähnen der übrigen Kammleisten der Kammleistengruppe in Umlaufrichtung des Grundkörpers versetzt angeordnet sind; und/oder wobei die Mehrzahl von Kammleisten in regelmäßigen Abständen zueinander entlang des Umfangs des Grundkörpers parallel zu der Zentralachse des Grundkörpers angeordnet ist. Eine Gruppe von Kammleisten kann beispielsweise sechs Kammleisten (oder auch eine andere Anzahl) umfassen. Die Zähne der sechs Kammleisten in der Gruppe sind jeweils gegenüber den anderen Kammleisten der Gruppe versetzt. Unter Versatz wird hierbei verstanden, dass die Zähne aus einer Tangentialrichtung des zylinderförmigen Grundkörpers und senkrecht zur den Achsen der Kammleisten in der Kammleistengruppe betrachtet, jeweils gegenüber den Zähnen anderer Kammleisten auf Lücke ausgerichtet sind. Vorteilhaft ist dabei eine regelmäßige Anordnung. Demnach kann beispielsweise bei identischen Abständen zwischen den Zähnen bei allen Kammleisten ein Versatz um jeweils ein Fünftel dieses Abstands zwischen zwei Kammleisten verwendet werden. Durch die sechs Kammleisten in der Gruppe wird also eine hohe Dichte der auf das auszutragende Material auftreffenden Zähne erreicht. Je nach Ausführungsform und Anwendungsfall könnten dann zum Beispiel eine Mehrzahl dieser Gruppen an Kammleisten am Umfang angeordnet werden, beispielsweise 2 × 6, 3 × 6, .... Die Kammleisten treffen mit ihren versetzt ausgerichteten Zähnen abwechselnd auf unterschiedliche Stellen der Materialfront. Der Materialaustrag und die Vereinzelungswirkung können optimiert werden. Üblicherweise umfasst die Austragungswalze mehrere Kammleistengruppen, die jeweils in derselben Art ausgebildet sind. Durch den Versatz wird erreicht, dass Materialklumpen im Vorlauf der Austragungswalze unabhängig von ihrer exakten Position bezüglich der Zentralachse des Grundkörpers zerschlagen und vereinzelt werden können. Die Vereinzelungswirkung wird daher weiter optimiert. Üblicherweise sind die Kammleisten der Mehrzahl von Kammleisten parallel zueinander und parallel zur Zentralachse des Grundkörpers angeordnet. Hierdurch kann eine regelmäßiger Materialaustrag und -transport erreicht werden. Die Abstände zwischen den Kammleisten in Umlaufrichtung der Walze sind gleich. Hierdurch wird eine gleichmäßiger Materialaustrag und -transport erreicht.
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Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Austragungswalze können demnach beispielsweise zwei verschiedene Ausführungsformen Anwendung finden:
- a) Es können verschiedene Kammleisten gefertigt werden, die im Wesentlichen die gleichen Zahnabstände aufweisen, aber bei denen der erste Zahn an einer Seite der Kammleiste einen unterschiedlichen Abstand zum Rand aufweist. In vorteilhafter Weise können nun in benachbarten Nuten verschiedene Kammleisten eingesetzt werden. Bei 6 verschiedenen Kammleisten, bezogen auf den Abstand des ersten Zahns zum Rand, und 18 möglichen Nuten werden 3 Gruppen gebildet, wobei jede Gruppe 6 Kammleisten mit unterschiedlichen Randabständen aufweist und bevorzugt in einer geometrisch sinnvollen Reihenfolgen in die Nuten eingesetzt, beispielsweise kleinster Abstand bis hin zum größten Abstand und mit der nächsten Gruppe wieder beim kleinsten Abstand beginnend.
- b) Es können gleiche Kammleisten gefertigt werden, die vorzugsweise in gleichartige Nuten mit Hilfe von Randdistanzstücken eingesetzt werden. Die Randdistanzstücke verbleiben entweder in den Nuten oder werden nach der Befestigung der Kammleisten wieder entfernt. Nach obigem Beispiel gäbe es 6 verschiedene Randdistanzstücke, mit Hilfe derer die drei Gruppen an Kammleisten eingerichtet werden, deren Zähne zum Rand der Walze einen unterschiedlichen Abstand aufweisen sollen.
- c) In einer weiteren Alternative könnten die Nuten bereits in der Fertigung so angeordnet werden, dass diese an einer Seite des Walzengrundkörpers geschlossen sind und der Beginn der Nut vom Rand aus gesehen verschiedene Abstände aufweist.
- d) Gleichwohl bleibt dem Fertiger unbenommen, gleichartige Kammleisten zu verwenden, die manuell ausgemessen an differenzierten Positionen in die Nuten eingesetzt werden und nach entsprechender Verschiebung/Vermessung dort befestigt werden.
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Derartige Austragungswalzen können in vorteilhafter Weise benutzt werden um Materialfronten aufzulösen, Materialien, bevorzugt Späne und/oder Fasern, zu beschleunigen und in diesem Zusammenhang Materialteppiche zu bilden, die aus dem ausgetragenen und beschleunigten Material bestehen. Die robuste und ausgesteifte Ausführungsform ermöglicht die Übertragung von hohen Kräften bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten bei hoher Betriebssicherheit und geringen Lärmemissionen. In besonders vorteilhafter Anwendung findet eine Austragungswalze Anwendung, die über den Umfang, bevorzugt in Gruppen angeordnete, versetzte Zähne/Kammleisten aufweist, um den Auflöse- und Transporteffekt zu erhöhen. Besonders bevorzugt finden derartige Austragungswalzen bei Beleimvorrichtungen Anwendung, die einen hochaufgelösten Materialteppich benötigen, der mit Bindemittel oder anderen Fluiden besprüht wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Austragungswalzen sind die Zähne einer Kammleiste einer ersten Austragungswalze gegenüber den Zähnen einer Kammleiste einer zweiten Austragungswalze in Umlaufrichtung versetzt angeordnet. Die Zähne der Kammleisten jeweils einer Austragungswalze sind nicht versetzt zueinander sondern in Umlaufrichtung der Austragungswalze betrachtet in einer Linie. Dennoch kann im Bereich des Materialaustrags eine hohe Dichte an Zähnen und eine gute Vereinzelungswirkung erreicht werden, wenn die Zähne der Kammleisten verschiedener Austragungswalzen zusammenwirken. Dies kann beispielsweise im Bereich einer Materialzufuhr sein. Besonders vorteilhaft ist diese Anordnung, wenn die beiden Austragungswalzen gegenläufig rotieren, da dann ein gemeinsamer Materialzufuhrbereich gegeben ist, der abwechselnd mit Zähnen der Kammleisten der beiden Austragungswalzen in Kontakt kommt. Da die Zähne der beiden Walzen versetzt sind, werden unterschiedliche Bereiche der Materialfront bearbeitet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abstand der Grundkörper der zwei Austragungswalzen geringer als die Summe der Länge der Zähne der Kammleiste der ersten Austragungswalze und der Länge der Zähne der Kammleiste der zweiten Austragungswalze, sodass ein Ineinandergreifen der Zähne der Kammleiste der ersten Austragungswalze und der Zähne der Kammleiste der zweiten Austragungswalze erreicht wird. Demnach kann eine kämmende (ineinandergreifende) Anordnung erreicht werden. Zähne der Kammleisten der beiden Austragungswalzen kommen abwechselnd mit dem Zufuhrbereich in Kontakt. Die Austragungswalzen laufen gegenläufig, bevorzugt mit differenzierten Umfangsgeschwindigkeiten. Durch die kämmende Bewegung wird die Vereinzelung verbessert und das Zerschlagen von Materialagglomerationen ermöglicht. Bei einer kämmenden Anordnung wird in der Regel auf einen Versatz der Zähne/Kammleisten am Umfang der Walze verzichtet.
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Abgesehen von der Verwendung als Austragungswalze bei der Fertigung von Werkstoffplatten kann die erfindungsgemäße Walze auch für andere Zwecke verwendet werden. Insbesondere vorteilhaft ist eine Anwendung an allen Stellen, an denen ein Materialtransport oder eine Materialbeschleunigung notwendig ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematischer Schnitt durch eine Austragungswalze nach dem Stand der Technik mit mehreren axial an einem Grundkörper aufgereihten Scheiben und daran angeordneten Zähnen;
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2 eine schematische Teildarstellung einer Austragungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung ohne Kammleisten;
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3 einen schematischen Darstellung einer axialen Stirnseite einer Austragungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung mit eingesetzten Kammleisten;
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4 eine schematische Draufsicht auf eine Kammleiste zur Verwendung in einer Austragungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 eine schematische Detailansicht mehrerer Nuten an der Oberfläche des zylindrischen Grundkörpers und eine in einer Nut angeordnet Kammleiste,
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6 eine schematische Teildraufsicht auf eine Nut mit eingesetzter Kammleiste und einen Bereich der Nut mit vergrößerter Breite;
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7 eine teilweise Abwicklung des Umfanges am Rand einer Austragungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Anordnung von sechs verschiedenen Kammleisten oder sechs unterschiedlich eingesetzten Kammleisten;
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8 eine schematische Darstellung eines Fertigungssystems zur Bereitstellung von Material, bevorzugt im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten.
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In 1 ist eine Austragungswalze 22 zum Materialaustrag aus einem Streugutbunker des Standes der Technik dargestellt. Die dargestellte Konstruktion umfasst lasergefertigte (ausgelaserte) Scheiben 24 mit daran angebrachten Zähnen 28, die beispielsweise über Passfedern mit einem Walzengrundkörper 26 verbunden werden. Zwischen den Scheiben 24, respektive deren Zähnen 28, ergeben sich Prinzip bedingte Lücken, in denen während der Rotation entlang der Zentralachse 14 kein Abtrag von Material stattfinden kann. Fasermaterial in diesen Bereichen wird in unregelmäßigen Abständen mitgerissen. Demnach wird das Material zeitweise nur ungenügend aufgelöst, was zu einer schlechteren Auflösung des Materials und damit zu Schwierigkeiten im weiteren Produktionsprozess und zu qualitativ schlechteren produzierten Werkstoffplatten führen kann. Die bisherige Scheibenlösung hat zudem den Nachteil, dass die einzelnen Scheiben toleranzbehaftet sind und sich nach längerer Laufzeit auf der Passfederverbindung frei arbeiten können, was ein Losschlagen und ein Klappern der Anordnung zur Folge haben kann.
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In den 2 und 3 ist eine Ausgestaltung einer Austragungswalze 10 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Dabei ist in 1 eine Ansicht ohne eingesetzt Kammleisten 18 und in 3 ein Schnitt quer zur Zentralachse 14 mit eingesetzten Kammleisten 18 dargestellt. Die Austragungswalze 10 umfasst demnach einen zylindrischen Grundkörper 12, der dazu ausgelegt ist im Betrieb der Austragungswalze 10 eine Rotationskraft bezüglich der Zentralachse 14 aufzunehmen. Üblicherweise ist am zylindrischen Grundkörper 12 stirnseitig (bzw. beidseitig stirnseitig) und entlang der Zentralachse 14 ein Fortsatz 34 angebracht, durch den eine Rotationskraft in den zylindrischen Grundkörper 12 eingebracht werden kann. Der Fortsatz 34 kann beispielsweise mit einer Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) wirkverbunden werden. Die Rotation 16 ist schematisch durch einen Pfeil angedeutet. Die Austragungswalze 10 umfasst weiterhin eine Kammleiste 18, die auf der Oberfläche des zylindrischen Grundkörpers 12 angeordnet ist. Die Kammleiste 18 umfasst eine Mehrzahl von Zähnen 28, die einen Materialaustrag bzw. einen Materialtransport bewirken könne, wenn die Austragungswalze 10 rotiert. Die Kammleiste 18, ist durch ein Verbindungselement ausgeführt im Ausführungsbeispiel als Nut 20 mit dem zylindrischen Grundkörper 12 so verbunden, dass die Zähne 28 der Kammleiste 18 bezüglich des zylindrischen Grundkörpers 12 radial ausgerichtet sind. In einer adaptiven Ausgestaltung des Verbindungselements sind in 1 die erweiterten Bereiche 36 der Nut 20 dargestellt. 2 zeigt eine Ansicht der axialen Stirnseite der Austragungswalze 10. Die Zentralachse 14 bzw. die Drehachse verläuft dementsprechend senkrecht zur Abbildungsebene. Die Kammleiste 18 bzw. die Zähne der Kammleiste 18 sind radial ausgerichtet, stehen also senkrecht auf der Oberfläche (Umfangfläche) des zylindrischen Grundkörpers 12.
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Ein Einsatzszenario für die erfindungsgemäße Austragungswalze findet sich in der Produktion von Werkstoffplatten insbesondere von MDF-Platten. Hierbei kann die Austragungswalze zum Materialaustrag aus einem Streugutbunker verwendet werden. In dem Streugutbunker befindet sich Fasermaterial, das bereits mit Bindemittel versetzt ist. Die Austragungswalze hat die Aufgabe, das Fasermaterial möglichst gleichmäßig und aufgelöst an einen Streukopf zur Herstellung eines verpressbaren Vlieses zu übergeben. Hierzu wird über ein Bodenband im Streugutbunker das Fasermaterial gegen die eine oder mehrere Austragungswalze gedrückt. Diese nimmt entsprechend ihrer Drehzahl einen gewissen Teil des Fasermaterials mit und trägt dieses aus. Das Mitnehmen des Materials erfolgt durch die Kammleiste und die daran angeordneten Zähne. Durch ein gleichmäßiges Mitnehmen wird ein gutes Auflösen bzw. eine Vereinzelung des Materials erreicht. Die erfindungsgemäße Austragungswalze erlaubt es den Stand der Technik bezüglich der erreichbaren Auflösungs- oder Vereinzelungswirkung zu verbessern. Durch die erfindungsgemäße Austragungswalze kann ein gleichmäßiges Austragen von Material erfolgen. Zudem kann die erfindungsgemäße Austragungswalze effizienter gefertigt werden und weist eine längere Lebensdauer auf, da der Einsatz verschiedener Scheiben, die gegenüber einander nach einiger Zeit im Betrieb ein Spiel entwickeln können, vermieden wird. Gegenüber dem Stand der Technik erlaubt die erfindungsgemäße Austragungswalze einen ruhigeren Lauf und eine längere Lebensdauer.
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In 4 ist eine Kammleiste 18 dargestellt, die für die Verwendung in einer Austragungswalze 10 ausgelegt ist. Die Kammleiste 18 weist auf der einen Seite Zähne 28 auf, die auf der anderen Seite durch einen Leistenbereich 30 verbunden sind. Die Zähne 28 können auch als Pins oder Stacheln bezeichnet werden. Üblicherweise sind die Zähne 28 in Abhängigkeit des auszutragenden Materials definiert und ausgelegt. Für feineres Material kann beispielsweise eine relativ feine Kammleiste verwendet werden, die sich möglicherweise jedoch aufgrund ihrer vergleichsweise filigranen Strukturen für einen Einsatz im Bereich der Fertigung von Faserplatten aus relativ groben Fasern nicht eignet. Auch können hochwertigere Kammleisten 18 hergestellt werden, die speziell angepasste Zähne 28 und entsprechende Abstände X zwischen den Zähnen aufweisen. Auch können die Zähne 28 entsprechende Geometrien, wie Dreieck, Sägezahn, Nagelkopf, Nagelspitze oder sonstige ähnliche Geometrien aufweisen, die Abhängig vom Material und gewünschten Auflöse- und Schonungsgrad für das Material sind.
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Bevorzugt sind die Zähne 28 länger als der Abstand X zwischen den Zähnen 28. Zudem ist der Leistenbereich 30 kürzer (bzw. weniger breit) als die Zähne in Richtung der Zähne. Es versteht sich, dass diese Darstellung nur ein Beispiel zeigt und dass andere Dimensionierungen oder auch Geometrien der Zähne 28 möglich sind. Bevorzugt sind die Abstände zwischen den Zähnen 28 jeweils gleich groß. Es ist jedoch auch möglich, dass unterschiedliche Abstände verwendet werden, um beispielsweise in der Mitte einer Kammleiste eine höhere oder geringere Austragungsmenge zu erreichen.
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In vorteilhafterweise ist die Länge L der Kammleiste 18 im Wesentlichen dieselbe Länge wie die Länge des zylindrischen Grundkörpers. Die dargestellte Kammleiste 18 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Kammleiste 18 kann beispielsweise als Metallblech, insbesondere als Edelstahlblech ausgebildet. Eine bevorzugte Dicke entspricht zwischen 3 mm und 10 mm. Die Fertigung der Kammleiste 18 kann bevorzugt durch ein Lasermaterialbearbeitungsverfahren erfolgen. Hierbei werden die Zähne 28 aus einem rechteckigen Blech ausgelasert. Bei der dabei immanenten Erhitzung der Schneidbereiche der Zähne werden diese bevorzugt gehärtet, wenn das verwendete Material dies zulässt. Es entsteht also eine gewisse Kantenhärtung der Zähne 28, die jedoch auch durch einen separaten Fertigungsschritt erreicht werden kann. Hierdurch kann eine höhere Lebensdauer erreicht werden. Alternativ oder teilweise kann eine Kammleiste auch durch spanabhebende, schneidende oder stanzende Verfahren hergestellt werden, insbesondere wenn Komplexe Geometrien der Zähne 28 oder der Kammleiste 30 zur Verbindung mit der Nut 20 respektive dem Verbindungselement vorgesehen sind.
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In 5 ist ein Ausschnitt des zylindrischen Grundkörpers 12 und seiner Oberfläche 32 in einem Schnitt senkrecht zu seiner Zentralachse dargestellt. Üblicherweise besteht der Grundkörper aus einem leichten aber trotzdem stabilen Material und kann zumindest teilweise hohl aufgebaut sein. Im Umfang des Grundkörpers ist als Verbindungselement eine Nut 20 zur Aufnahme der Kammleiste 18 vorgesehen. Die Nut 20 verläuft in der Oberfläche 32 des zylindrischen Grundkörpers 12 und kann beispielsweise in die Oberfläche gefräst sein. Bevorzugt ist die Nut 20 in ihrer Breite W und Tiefe in der dargestellten Ansicht so dimensioniert, dass der Leistenbereich der Kammleiste 18 vollständig aufgenommen werden kann, sodass nur die Zähne 28 der Kammleiste 18 über die Oberfläche 32 vorstehen, wie beispielhaft auf der rechten Seite der 5 dargestellt ist.
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Hinsichtlich des Verbindungselements, vorzugsweise einer Nut 20, sind ebenfalls eine Vielzahl an Variationen denkbar. Besonders bevorzugt weist die Nut 20 eine Hinterschneidung auf, in die die Kammleiste 18 von der Seite (in Richtung der Zentralachse 14) eingeschoben wird, wobei die Kammleiste 18 bevorzugt eine entsprechende Geometrie aufweist, um mit der Hinterschneidung der Nut 20 zusammenzuwirken und ein Verlust der Kammleiste 18 von der Austragungswalze 10 sicher vermieden wird. Auch kann vorgesehen sein, dass die Kammleiste 18 in die Nut 20 eingesetzt wird und ein Halteelement in den Bereichen 36 oder über die gesamte Länge der Kammleiste 18 eingesetzt wird, was durch einen entsprechenden Formschlüssigen Verbund die Kammleiste 18 in dem Verbindungselement fixiert. Bevorzugt ist aber weiterhin eine zusätzliche stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung um den Sicherheitsaspekt bei hohen Umdrehungszahlen gerecht zu werden.
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In 6 ist eine vergrößerte Ansicht einer Nut 20 mit einer eingelegten Kammleiste 18 in einer Draufsicht dargestellt. Die Zähne 28 der Kammleiste 18 ragen aus der Abbildungsebene heraus. Bevorzugt ist zur Befestigung der Kammleiste 18 in der Nut 20 ein Bereich 36 mit vergrößerter Breite W‘ (auch als Schweißtasche bezeichnet) vorgesehen. Der Bereich 36 ist breiter als die verbleibende Nut 20 und breiter als die Dicke der Kammleiste 18. Es ist möglich, aber nicht unbedingt erforderlich, dass die Nut 20 im Bereich 36 auch eine größere Tiefe aufweist, sodass sich ein Teil der Schweißverbindung auch unterhalb der Kammleiste beinfinden kann. Der Bereich 36 kann beispielsweise durch Ausfräßen hergestellt werden und wird durch das Schweißen mit Material gefüllt. In den Bereich 36 kann eine Schweißraupe eingebracht werden, durch die die Kammleiste 18 am Grundkörper 12 befestigt werden kann. Die Verwendung einer Schweißverbindung erlaubt eine stabile und dauerhafte Verbindung von Grundkörper 12 und Kammleiste 18 und einen ruhigen Lauf der Austragungswalze bei einer begrenzten maximalen Unwucht.
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Es versteht sich, dass die Anzahl von Bereichen 36 mit vergrößerter Breite W‘ pro Nut 20 variabel ist. Es ist möglich, dass eine Kammleiste 18 nur an einer Stelle mit dem zylindrischen Grundkörper 12 verschweißt ist. Normalerweise sind jedoch mehrere Schweißtaschen vorgesehen, um eine stabile Verbindung zu gewährleisten.
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Im Rahmen der vorliegenden Ausarbeitung wird die Nut 20 bzw. die Nut mit ihren Bereichen größerer Breite W‘ als Verbindungselement bezeichnet. Es ist auch möglich, dass der Begriff Verbindungselement auch die Schweißverbindung miteinschließt. Es versteht sich, dass auch andere Verbindungselemente verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlasen. Beispielsweise ist auch die Verwendung einer Fortsatzes an der Oberfläche des zylindrischen Grundkörpers 12 möglich, an den die Kammleiste 18 angeschraubt, angenietet, angeklebt oder angeschweißt werden kann.
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Durch die Verwendung von Nuten 20 zur Aufnahme der Kammleisten 18 und durch das Herstellen einer Schweißverbindung zwischen Nuten und dem zylindrischen Grundkörper 12 ergibt sich ein ruhiger Lauf der Austragungswalze. Zudem wird die Unwucht der Walze vermindert und die notwendigen Arbeiten für die Herstellung minimiert. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Schweißverbindung derart in die Schweißtaschen eingebracht werden, dass diese durch die Schweißverbindung ausgefüllt werden. Es kann von Vorteil sein, wenn die Oberfläche der Schweißverbindung, die ggfs. über den zylindrischen Grundkörper hinausragt, abgeschliffen wird. In vorteilhafter Weise kann sich der Arbeiter an der umliegenden Oberfläche des Grundkörpers 12 orientieren und diese Arbeit einfach aber zielgerichtet durchführen. Ein nochmaliges Aufspannen in einer Fräs- oder Schleifvorrichtung zur automatisierten Nacharbeitung der Schweißungen wäre zwar denkbar aber nicht unbedingt notwendig.
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Es ist auch möglich, dass mehrere Kammleisten 18 hintereinander in einer Nut 20 angeordnet sind. Wie in anderen Figuren dargestellt sind die Nuten 20 in regelmäßigen Abständen um den Grundkörper 12 der Walze 10 angeordnet. Je nach auszutragendem Material können hierbei verschiedene Anzahlen an Nuten bzw. an Kammleisten besonders vorteilhaft sein. Beispielsweise können entlang des Umfangs des Grundkörpers dreißig Kammleisten angeordnet sein. Die Kammleisten sind zumeist identisch ausgebildet und können in Serienproduktion effizient gefertigt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass verschiedene Zahngeometrien für die verschiedenen Kammleisten an derselben Austragungswalze verwendet werden. Beispielsweise können abwechselnd Kammleisten mit unterschiedlichen Abständen zwischen den Zähnen verwendet werden, um hierdurch eine weitere Optimierung des Materialaustrags zu erreichen.
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Möglich ist auch, dass ein Wuchtelement am Grundkörper 12 angebracht ist, um eine eventuelle Unwucht, die von vornherein vorhanden war oder erst nach einer bestimmten Betriebszeit entstanden ist, auszugleichen.
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7 zeigt die Abwicklung einer Oberfläche 32 des zylindrischen Grundkörpers 12 der erfindungsgemäßen Austragungswalze 10. Die Austragungswalze 10 umfasst mehrere Kammleisten 18a–18f, die in Nuten 20 in den Grundkörper 12 eingelegt sind. Wie dargestellt erlaubt der erfindungsgemäße Aufbau der Austragungswalze 10 eine versetzte Anordnung der Zähne 28 benachbarter Kammleisten 18a–18f. Ein Versatz ist hierbei so zu verstehen, dass die Zähne 28 benachbarter Kammleisten 18a–18f in einer Betrachtung senkrecht zur Zentralachse 14 der Austragungswalze und senkrecht zu den Kammleisten 18 nicht in einer Linie angeordnet sind. Demnach wird die Materialfront im Bereich der Materialaufnahme der Austragungswalze 10 abwechselnd an unterschiedlichen Stellen von Zähnen 28 der verschiedenen Kammleisten 10 getroffen. Hierdurch kann eine optimierte Austragungs- und Auflösungswirkung erreicht werden.
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Die gezeigt Abwicklung kann beispielsweise die gesamte Oberfläche 32 einer Austragungsswalze 10 umfassen, oder auch nur einen Teil einer Gruppe an Kammleisten 18a–18f darstellen, wobei vorzugsweise mehrere ganzzahlige Gruppen an der Oberfläche 32 der Austragungswalze 10 angeordnet sind. Es versteht sich, dass die Kammleisten 18a–18f in dieser Ausarbeitung auch gemeinsam auch mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet werden können. Zwischen der axialen Stirnseite 38 des Grundkörpers 12 und dem Beginn des ersten Zahns 28 der Kammleisten 18a–18f der Gruppe sind unterschiedliche Abstände A, B, C, D, E und F vorgesehen. Dies kann nun nach den möglichen Ausgestaltungen auf verschiedene Weise erreicht werden. Beispielsweise können gleichartige Kammleisten 18 verwendet werden, die in unterschiedlichen Abständen A bis F zur Stirnseite 38 in die Nut 20 eingesetzt werden. Diese Abstände A bis F können dabei ausgemessen werden oder werden für eine einfachere Montage mit unterschiedlichen Abstandsklötzen (nicht dargestellt) definiert, die am Ende einer Nut mit Kontakt zur Stirnseite 38 eingelegt werden. Alternativ könnte auch die Nut 20, eingearbeitet in die Oberfläche 32, nicht an der Stirnseite 38 enden und dort eine Öffnung zur Stirnseite 38 aufweisen, sondern die Nuten 20 könnten mit den besagten Abständen A bis F zur Stirnseite 38 enden. Eine weitere mögliche sinnvolle Ausgestaltung könnte auch sein, dass die Nut 20 im Zuge der Fertigung eine Markierung erhält, an der sich der Arbeiter während des Einsetzens und Fixierens der Kammleiste 18 orientieren kann.
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In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird nun ankommendes Material, respektive die Materialfront, an einer Seite der Austragungswalze 10 demnach jeweils an sechs abwechselnden und somit an unterschiedlichen Stellen von den Zähnen 28 getroffen. Hierdurch kann die Auflösungswirkung optimiert werden. Größere Materialklumpen können sich nicht bilden und eine sehr gute Vereinzelung ist gewährleistet. Durch die gezeigte Anordnung mit gegenüber einander versetzten Zähnen kann eine vollständige Überdeckung bzw. ein vollständiges „Abfräsen“ der Materialfront, die die gegen die Austragungswalze läuft, erreicht werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kammleisten 18a–18f jeweils so gefertigt, dass sie in ihrem der axialen Stirnseite des Grundkörpers 12 zugewandten Abschnitt einen unterschiedlich großen Bereich ohne Zähne 28 aufweisen. Die unterschiedlichen Abstände A–F zum ersten Zahn 38 ausgehend von der Stirnseite 38 ergeben sich demnach ohne weiteres Zutun beim bündigen Einlegen der Kammleisten in die entsprechenden Nuten. Alternativ ist es ebenfalls möglich bei identisch gefertigten Kammleisten unterschiedliche Abstände zur axialen Stirnseite des Grundkörpers 12 zu erreichen, indem die Kammleisten mit einem Versatz befestigt werden. Hierbei können beispielsweise Abstandselemente in den Nuten in ihrem der axialen Stirnseite des Grundkörpers zugewandten Bereich vorgesehen sein.
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Es versteht sich, dass die in 11 gezeigte Gruppe von sechs Kammleisten 18a–18f nur ein Beispiel darstellt. Es ist ebenfalls möglich, eine andere Gruppengröße zu wählen. Üblicherweise ist die Gesamtzahl der Kammleisten 18 einer Austragungswalze 10 in Kammleistengruppen unterteilt. Innerhalb dieser Kammleistengruppen weisen die Zähne der Kammleisten jeweils paarweise einen Versatz zueinander auf. Beispielsweise kann eine Gruppe von Kammleisten zwei Kammleisten umfassen. Dies bedeutet, dass die Zähne der Kammleisten jeweils abwechselnd angeordnet und gegenüber einander auf Lücke gestellt sind.
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In 8 ist eine Schnittansicht eines Fertigungssystems 46 gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Das Fertigungssystem 46 dient zur Bereitstellung von Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten insbesondere Faserplatten, beispielsweise MDF-Platten. Material 48 wird, bevorzugt beleimt, einem Materialspeichers 50 zugeführt. Innerhalb des Materialspeichers 50 ist beispielsweise ein endlos umlaufendes Bandfördersystem 52 dazu vorgesehen, das Fasermaterial in Richtung einer Austragungsvorrichtung 40 zu befördern. An der Austragungsvorrichtung 40 arbeiten erfindungsgemäße Austragungswalzen 10 zum Materialaustrag und zur Vereinzelung des Materials. Klumpen oder Agglomerationen von Material 48, die sich vorher oder innerhalb des Materialspeichers 50 gebildet haben, werden im Zuge des Austrags aufgelöst. Das aufgelöste Material 48 wird über eine Streueinrichtung 54 auf einen Bandförderer 56 aufgebracht und als Vlies 58 einer Pressvorrichtung (nicht dargestellt) zum Pressen von Werkstoffplatten zugeführt.
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Die Vorrichtung 40 umfasst bevorzugt mehrere Austragungswalzen 10 wie oben beschrieben. Die mehreren Austragungswalzen werden auch als Walzenfront bezeichnet. Üblicherweise sind die Austragungswalzen 10 parallel zueinander angeordnet und Transportieren das Material. Das Material kann dabei an unterschiedlichen Stellen zwischen jeweils zwei benachbarten Austragungswalzen 10 hindurch geleitet werden. Maßgeblich ist hierbei die Rotationsrichtung der einzelnen Walzen 10. Je nach Abstand zwischen den Austragungswalzen 10 können die Zähne der Kammleisten in unterschiedlicher Weise angeordnet sein. Wenn der Abstand zwischen den Oberflächen (Umfangflächen) der jeweiligen zylindrischen Grundkörper größer als die Überstände der Kammleisten über die Oberflächen ist, ist die Anordnung der Zähne nicht eingeschränkt. Wird eine kämmende Anordnung gewählt, so sollte vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Zähne am Umlauf in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse angeordnet sind und die Walzen oder die Kammleisten entsprechend versetzt angeordnet sind, um einen Kontakt der Zähne benachbarter Austragungswalzen zu vermeiden. Hierdurch kann erreicht werden, dass alle Faserklumpen, die größer als der minimale Abstand sind, zerschlagen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Austragungswalze
- 12
- Grundkörper
- 14
- Zentralachse
- 16
- Rotation
- 18
- Kammleiste
- 20
- Nut
- 22
- Austragungswalze (Stand der Technik)
- 24
- Scheibe
- 26
- Walzengrundkörper
- 28
- Zähne
- 30
- Leistenbereich
- 32
- Oberfläche
- 34
- Fortsatz
- 36
- Bereich
- 38
- Stirnseite
- 40
- Vorrichtung
- 46
- Fertigungssystem
- 48
- Material
- 50
- Materialspeicher
- 56
- Bandförderer
- 58
- Vlies
- A
- Abstand
- B
- Abstand
- C
- Abstand
- D
- Abstand
- E
- Abstand
- F
- Abstand
- L
- Länge
- X
- Abstand
- W
- Breite
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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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