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Vorrichtung zum Befeuchten von Schüttgütern
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befeuchten von Schüttgütern,
beispielsweise zum Beleimen von Spänen, Fasern oder ähnlichem Mischgut, mit wenigstens
einer zylindrischen Kammer, in der um eine Achse Misch-.
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werkzeuge umlaufen, welche das Gut in eine ringförmige Umlaufbahn
an der Wand der Kammer versetzen, und in die durch deren Wand zwischen den Umlaufbahnen
der Mischwerkzeuge Röhrchen für die Zufuhr von Flüssigkeit, beispielsweise einer
Emulsion oder Leim, münden, deren Austrittsöffnungen im Bereich der Seitenförderung
der Mischwerkzeuge liegen.
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Bei einer zum Beleimen von Spänen od.dgl. bestimmten bekannten Vorrichtung
dieser Art (DE-AS 23 04 262) wird der Leim sozusagen drucklos durch mehr oder Weniger
zylindrische Röhrchen von oben oder unten in den an der Kammerwand gebildeten Mischgutring
eingeleitet, so.
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daß er beim Austritt aus den einzelnen Röhrchen von den Mischgutpartikeln
mitgenommen wird, die aufgrund der Seitenförderung der Mischwerkzeuge über die Öffnungen
der Röhrchen hinwegstreichen. Bei dieser Art dert Beleimung ergeben sich Jedoch
Probleme dadurch, daß sich an oder in den Auslauföffnungen der einzelnen Röhrchen
Teile des Mischgutes ablagern und festsetzen können, insbesondere staubförmige Teile
des Mischgutes,
so daß die einzelnen Öffnungen mit der Zeit zuwachsen
und die Zulaufmenge des mehr oder weniger drucklos zugeführten Leimes immer mehr
abnimmt. Diesem Problem hat man dadurch entgegenzuwirken versucht, daß man pro Röhrchen
eine gewisse Mindestmenge Leim zulaufen läßt, um einen Selbstreinigungseffekt zu
erzielen.
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Diese Maßnahme ist aber nur beschränkt erfolgreich, weil sich zumindest
während des Stillstandes der Vorrichtung nach wie vor Mischgutpartikel an die Röhrchenenden
legen und vermischt mit Leim Verhärtungen bilden, welche die Austrittsöffnungen
schnell zusetzen.
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Dementsprechend ist es bei den bekannten Vorrichtungen zum Beleimen
von Spänen, Fasern oder ähnlichem Mischgut notwendig, zum Aufrechterhalten einer
gleichförmigen Beleimung die Vorrichtung und insbesondere die für die Leimzufuhr
bestimmten Röhrchen in verhältnismäßig kurzen Zeitintervallen immer wieder zu reis
gen, was einen bedeutenden Arbeits- und Kostenaufwand bedingt. Dies gilt in gleicher
Weise- für die Leimzufuhr von oben und von unten. Ähnliche Probleme sind beim Befeuchten
anderer Schüttgüter und/oder mit an deren Flüssigkeiten als Leim, beispielsweise
mit Emulsion, zu erwarten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe ugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung, die mit Flüssigkeitszufuhr von außen arbeitet, derart zu verbessern,
daß sich die für die Flüssigkeitszufuhr yorgesehenen Röhrchen auch nach längerer
Betriebszeit und auch bei unterbrochenem Betrieb nicht mit Mischgut- oder Schmutzablagerungen
zusetzen können und somit über lange Zeiträume eine gleichmäßige Befeuchtung gewährleistet
ist, ohne die Vorrichtung immer wieder zum Reinigen anhalten zu müssen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung dadurch gelöst, daß jedes Röhrchen mit einer Zufuhreinrichtung
für weitere Flüssigkeit oder Druckluft zum Ausblasen und Zerteilen der mehr oder
weniger drucklos zulaufenden Flüssigkeit versehen ist. Bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erfolgt die Flüssigkeitszufuhr in das in der Kammer umlaufende, zu befeuchtende
Gut also nicht drucklos, sondern unter Zuhilfenahme eines Druckmediums wie Druckluft
oder einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, was einen doppelten Effekt hat, nämlich
einerseits die zum Befeuchten bestimmte Flüssigkeit in die Mischkammer zu drücken
und dabei ein Zusetzen der Auslauöffnungen der einzelnen Röhrchen durch einen wirksamen,
ständigen Selbstreinigungseffekt zu vermeiden undandererseits die zulaufende Flüssigkeit
in mehr oder weniger große Tröpchen zu zerteilen, bevor sie mit den Mischgutpartikeln
in Kontakt kommt; um so eine gleichmäßigere Flüssigkeitsverteilung im Mischgut zu
erzielen, was zu einer Senkung des Flüssigkeitsverbrauches führt.
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Falls sich nach mehr oder weniger langen Stillstandszeiten Ansätze
aus Mischgut und Flüssigkeit wie Leim an den Austrittsöffnungen der Röhrchen gebildet
haben sollten, werden diese beim erneuten Anfahren der Vorrichtung von dem, zusammen
mit der Flüssigkeit wie dem Leim zugeführten Druckmedium gelöst, so daß von den
einzelnen Röhrchen stets gleichförmige Flüssigkeitsmengen auch noch nach längeren
Betriebszeiten abgegeben werden, gleichgültig ob die Beleimung von oben oder.unten
erfolgt.
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Da die für die Flüssigkeitszufuhr bestimmten Röhrchen mit die Flüssigkeitszufuhr
unterstützenden und eine Zerteilung der Flüssigkeit in kleine und kleinste Tröpfchen
hervorrufenden Druckmedium wie Druckluft gereinigt werden, kann man pro Röhrchen
weniger Flüssigkeit zu-
führen und daher mehr Röhrchen als bisher
möglich über die Länge der zylindrischen Kammer verteilen, so daß sich Flüssigkeit
auf einer größeren Behälterlänge zugeben läßt. Dadurch ist beispielsweise beim Beleimen
von Schüttgut eine gleichmäßigere und sparsamere Beleimung als bisher möglich.
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Gemäß einer praktischen Ausführungsform enthält jedes Röhrchen eine
Düse wie zum Beispiel eine Zweistoff-Düse. Dadurch wird innerhalb de.> Röhrchens
eine Flüssigkeitszerteilung erreicht, bevor des Druckmedium-Flüssigkeits-Gemisch
aus dem Ende des betreffenden Röhrchens austritt und in das in der Kammer befindliche
Gut gelangt. Auch während Stillstandszeiten setzen sich die Düsenöffnungen nicht
zu, weil dieselben innerhalb der sie schützenden Röhrchen liegen' und die Gefahr
gering ist, daß sich bei Stillstandszeiten der Befeuchtungsvorrichtung Mischgut
auf die Düsenöffnung legt und diese verschmutzt. Hingegen würde eine derartige Verschmutzung
nicht zu vermeiden sein, wenn eine Einstoff- oder auch eine Zweistoff-Düse, welche
ohne Schutz unmittelbar in die Kammer ragt und mit dem dort befindlichen Gut in
Kontakt kommt, verwendet werden würde. Sowohl Einstoffals auch Zweistoff-Düsen haben
den Nachteil, daß sie durch Verunreinigungen in der von ihnen abgegebenen Flüssigkeit
sehr schnell verstopfen können.
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Gemäß einer besonders bevorzugter: anderen praktischen Ausführungsform
der Erfindung mündet in jedem für die Flüssigkeitszufuhr vorgesehenen Röhrchen im
Abstand von dessen Austrittsöffnung eine Zufuhrleitung für Druckluft oder unter
Druck zugeführte Flüssigkeit, die zweckmäßig etwa zentral in jedem Röhrchen angeordnet
sein kann. Derartige Zufuhrleitungen sind beispielsweise axial verschiebbar in jedem
Röhrchen angeordnet, so daß
sich ihre Austrittsöffnung gegenüber
der Austrittsöffnung des betreffenden Röhrchens einstellen und verstellen läßt.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Flüssigkeit wie
bei bekannten Beleimungsvorrichtungen durch die. einzelnen in die Kammer ragenden
Röhrchen mehr oder weniger drucklos zugeführt und fließt um die Zufuhrleitung für
das Druckmedium in Richtung zur Austrittöffnung der einzelnen Röhrchen. Ein kurzes
Stück vor dieser Austrittsöffnung gelangt die zulaufende Flüssigkeit in den Einflußbereich
des durch die jeweilige Zufuhrleitung herangeführten Druckmediums und wird von dieser
beschleunigt und gleichzeitig in mehr oder weniger große Tröpfchen zerteilt. Der
so beschleunigte und in Tröpfchen zerteilte Flüssigkeitsstrom tritt aus den einzelnen
Röhrchen in die Mischkammer aus und gelangt in das dort befindliche Mischgut. Eventuell
sich an der Austrittsöffnung der einzelnen Röhrchen ablagerndes Mischgut, gegebenenfalls
vermischt mit Flüssigkeit wie Leim, kann sich dort nicht festsetzen, sondern wird
von der mit Druckmedium vermischt zugeführten Flüssigkeit weggespült. Dies erfolgt
auch beim Anfahren der Vorrichtung nach mehr oder weniger langen Betriebsunterbrechungen,
be denen sich mit Flüssigkeit vermischtes Mischgut oder Schmutz in den einzelnen
Röhrchen abgelagert haben kann. Deshalb ist es nicht erforderlich, bei Stillstand
der Vorrichtung die Füllung der Kammer so weit abzusenken, daß die Austrittsöffnungen
der einzelnen für die Flüssigkeitszufuhr vorgesehenen Röhrchen aus dem M:ischgut
herausragen. Dementsprechend kann man bei Anwendung der vorliegenden Erfindung die
Länge der in die Kammer ragenden Röhrchen gegenüber bekannten Ausführungen verringern.
Man kann sogar die Austrittsöffnungen der einzelnen Röhrchen mit der Innenwand der
Kammer abschließen lassen, wenn dies aus irgendwelchen Gründen zweckmäßig erscheinen
sollte.
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Bei dieser speziellen Ausführungsform der Erfindung wird eine Injektorwirkung
benutzt, tun Flüssigkeit wie eine Emulsion oder Leim in die Kammer und das in dieser
befindliche Gut einzuführen Dadurch ist das Befeuchten besonders zweckmäßig und
gleichförmig möglich, ohne die Vorrichtung häufig reinigen zu müssen. Diese Ausführungsform
ist auch besonders günstig zum Beleimen mit kleineren Leimmengen, wie sie beispielsweise
bei der Isocyanat-Beleimung, bei der nur etwa ein Fünftel der bisher.üblichen Leimmenge
zugegeben werden muß, denn die Zerteilung des Leimes, bevor er zum Verteilen auf
die Späne oder sonstigen Mischgutpartikel gelangt, ermöglicht eine geringere Leimzufuhr
bei optimaler Verteilung.
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Das Druckmedium-Flüssigkeits-Verhältnis läßt sich ebenso steuern
wie die Lage des Austrittsendes der Druckmediumzufuhrleitung gegenüber der Austrittsöffnung
des betreffenden Röhrchens. Ideal für den praktischen Betrieb ist im allgemeinen
eine mittelfeine Zerteilung von Leim, weil eine zu feine Zerteilung oder gar eine
sogenannten Schaumbeleimung den Nachteil hat, daß sich eine zu große Leimoberfläche
bei zu dünner Beleimung der einzelnen Mischgutpartikel einstellt.
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Es ist zwar bekannt, eine einem Mischgut zuzugebende Flüssigkeit,
beispielsweise Leim, mit Hilfe von Druckluft zerteilt in die Mischkammer einer Mischmaschine
einzuführen, Jedoch hat man diese Art der Beleimwlg aufgegeben, weil durch das Aufsprühen
von Leim auf die Oberfläche des Mischgutes die Leimverteilung im Mischgut nicht
sehr günstig ist und die abzuführende Luft zu viel Leimreste enthält, die ausgefiltert
werden müssen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die für die Leimzufuhr verwendete
Luft beim Durchtritt durch das zu beleimende Schüttgut von den mitgenommen Leimtröpfchen
vollständig
befreit, d.h. sozusagen vom Schüttgut "gefiltert", so daß keine bespnderen Filter
für die abströmende überschüssige Luft benötigt werden. Andererseits läßt sich die
Tröpfchengröße des zerteilten Leimes so einstellen, daß eine Punktbeleimung der
einzelnen Späne oder dergleichen erreicht wird, was mit einer Beleimung mittels
Düsen nicht zu erzielen ist Bei Anwendung der Erfindung können die für die Flüssigkeitszugabe
verwendeten Röhrchen am Austrittsende auch als Venturi-Rohr oder tulpfenförmig ausgebildet
sein.
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Durch axiale Verschiebung der Druckmediumzufuhrleitung in den einzelnen
Röhrchen läßt sich das Sprühbild jedes Röhrchen verändert und dadurch beispielsweise
jer jeweiligen Viskosität des Leimes entsprechend optimal einstellen.
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Durch in den einzelnen Röhrchen und/oder Druckmediumzufuhrleitungen
angebrachte Drallkörper läßt sich ein Wirbeleffekt erzielen, der eine noch bessere
Flüssigkeitszerteilung hervorruft, bevor die Flüssigkeit mit dem Schüttgut in Kontakt
kommt. Das für die Flüssigkeitszufuhr zusätzlich verwendete Druckmedium wie Druckluft
hat den weiteren vorteilhaften Effekt, daß innerhalb des Schüttgutringes eine sogenannte
Spanwendung stattfindet, die dafür sorgt, daß die einzelnen Schüttgutpartikel innerhalb
des Schüttgutringes von innen nach und umgekehrt wandern und auch in sich gedreht
bzw.
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gewendet werden, wodurch das Schüttgut beim Befeuchten.
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besser durchmischt und die Flüssgkeitsverteilung gleichmäßiger wird
Nach
einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läuft die zum Befeuchten
verwendete Flüssig keit durch eine zentral angeordnete Zufuhrleitung zu, während
das Druckmedium um diese Zufuhrleitung herum durch das Röhrchen herangeführt wird.
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Das bei der Flüssigkeitszufuhr verwendete Druckmedium wie Druckluft
verursacht zwar Kosten, Jedoch lassen sich diese Kosten durch Einsparungen bei der
Flüssigkeitszugabemenge mehr als aufwiegen. Auch kann man unter Umständen mit geringerer
Drehzahl des Mischwerkes arbeiten und damit Antriebsenergie einsparen, weil bei
Anwendung der Erfindung für eine gleichmäßige Befeuchtung wie eine gleichmäßige
Leimverteilung keine so hohe Fraktion. im Schüttgut benötigt wird.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer, erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Beleimen von Schüttgut dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen
Teilschnitt durch die Mischkammer der Vorrichtung mit einem in dieselbe hineinragenden
Röhrchen für eine Leimzufuhr unter Zuhilfenahme von Druckluft, Fig. 2- einen im
Maßstab vergrößerten'Teilschnitt durch das Austrittsende eines der Leimzufuhrröhrchen
nach einer Ausführungsform und Fig. 3 einen Teilschnitt wie in. Fig. 2 durch das
Austrittsende des Leimzufuhrröhrchens nach einerabgewandelten zweiten Ausführungsform.
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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Beleimen von Spänen, Fasern
oder ähnlichem Mischgut hat einen doppelwandigen zylindrischen kammerartigen Behälter
1, der in der Mitte geteilt ist und dort horizontale Flansche 2 aufweist, die zum
Anbringen von nicht; dargestellten Klappscharnieren und Verschlußelementen dienen.
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Durch die zylindrische Wand 3 des Behälters 1 ragen mehrere in axialer
Richtung des Behälters 1 hintereinander angeordnete Röhrchen 4, die beim dargestellten
Ausführungsbeispiel im Abstand von der Innenseite der Wand 3 innerhalb des Behälters
1 enden und zwischen Umlaufbahnen nicht dargestellter Mischwerkzeuge liegen, welche
an einer ebenfalls nicht dargestellten zentralen Welle befestigt sind und bis dicht
an die Wand 3 des Behälters 1 vorstehen, so daß die Auslaßöffnungen ?> der einzelnen
Röhrchen 4 im Bereich der auf das im Bohälter 1 behandelte Schüttgut ausgeübten
Seitenförderung der Mischwerkzeuge liegen und das Schüttgut von den Mischerkzeugen
sozusagen über die Auslaßöffnungen 5 hinweggeschoben wird.
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In Fig. 1 ist durch eine strichpunktierte Linie 6 angedeutet, daß
das Schüttgut von den Mischwerkzeugen in einen an der Wand 3 liegenden Schüttgutring
versetzt wird, innerhalb dem die Röhrchen 4 bzw. deren Auslaßöffnungen 5 liegen.
Somit gelangt aus den einzelnen Röhrchen 4 austretendes Druckluft-Leim-Gemisch in
einen mit Schüttgut gefüllten Bereich innerhalb des Behälters 1 und nicht in einen
freien Raum, aus dem der Leim auf die Oberfläche des Schüttgutes auftreffen würde.
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Für jedes Röhrchen ist in die Wand 3 des Behälters 1 eine Buchse 7
eingeschweißt, welche ein zentrale Bohrung 8 enthält, die einen größeren Durchmesser
als der Außendurchmesser der Röhrchen 4 hat. Die Röhrchen 4 sind am Ende'Jedoch
mit einem im Durchmesser erweiterten Schaft 9 versehen, dessen Außendurchmesser
dem Innendurchmesser der Bohrung 8 entspricht, so daß jedes Röhrchen 4 in der betreffenden
Buchse 7 geführt steckt. Auf dem Schaft 9 Jedes Röhrchens 4 sitzt ein Stellring
10, der einen Anhaker 11 trägt, welcher mit einem elastischen Spannhebel 12 zusmmenwirkt,
der an einem auf der Außenseite der Buchse 7 befestigten Auge 13 angelenkt ist.
Somit läßt sich das in eine Buchse 7 eingesteckte Röhrchen 4 in der Einsteckposition
festspannen, einfach indem man den elastischen Spannhebel 12 in das Rastende 14
des Anhakers 11 hineindrückt, weil der Spannhebel 12 dann den auf dem Schaft 9 des
Röhrchens 4 sitzenden Stellring 10 gegen das untere Ende der Buchse 7 drückt. Der
Stellring 10 ist verschiebbar auf dem Schaft 9 angeordnet. Daher läßt sich die Einstecktiefe
der Röhrchen 4 durch Verschieben des Stellringes.10 gegenüber dem betreffenden Schaft
9 einstellen bzw. verändern.
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Am äußeren Ende des Schaftes 9 jedes Röhrchens 4 ist ein ringförmiger
Kopf 15 angebracht, durch den Leim in den Innenraum 16 des betreffenden Röhrchens
eingeleitet wird, wie durch einen Pfeil 117 angedeutet.
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Von unten ragt in den Innenraum 16 des Röhrchens 4 eine Leitung in
Form eines dünnen Rohres 17, dessen Auslaßöffnung 18 im Abstand von der Auslaßöffnung
5 des betreffenden Röhrchens 4 liegt, wie Fig. 1 und 2 deutlich zeigen. Das dünne
Rohr 17 ist über eine Schnellkupplung 19 lösbar mit einem für die Zufuhr
von
Druckluft bestimmten Schlauch 20 verbunden, der an eine nicht dargestellte Druckluftquelle
angeschlossen ist. In ähnlicher Weise ist eine nicht dargestellte Zufuhrleitung
für Leim an den Kopf 15 angeschlossen.
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Das dünne Rohr 17 ist in nicht näher dargestellter Weise axial gegenüber
dem Röhrchen 4 verschiebbar, so daß sich der Abstand zwischen seiner Auslaßöffnung
18 und der Auslaßöffnung 5 des Röhrchens 4 einstellen und -verändern läßL.
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Die Auslaßöffnung 5 jedes Röhrchens 4 kann mit einer in Fig. 2 angedeutet
Venturi-Blende 21 versehen sein, deren'Auslaßöffnung einen Durchmesser aufweist,
der 65 % des Innendurchmessers des Röhrchens 4 bzw. des Durchmessers des Innenraumes
16 beträgt. Dadurch erhält man einen besonders günstigen Sprühkegel des in den Behälter
1 gelangenden Druckluft-Leim-Gemisches.
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In Fig. 2 ist angedeutet, daß um das dünne Rohr 17 herum Leim 22 mehr
oder weniger druckios in Richtung zur Auslaßöffnung 5 des Röhrchens 4 hochsteigt
und in einem Raum 23 zwischen der Auslaßöffnung 18 des Rohres 17 und der Auslaßöffnung
5 des Röhrchens 4 mit durch das dünne Rohr 17 herangeführte Druckluft in Kontakt
kommt, welche den Leim 22 in Tröpfchen zerteilt und mit Injektorwirkung aus dem
Röhrchen 4 aussprüht, so daß theoretisch ein von der Form der Austrittsöffnung 5
und der Lage des dünnen Rohres 17 im Röhrchen 4 bestimmter Sprühkegel 24 aus Druckluft
und Leimtröpfchen entsteht. Tatsächlich stellt sich ein derartiger Sprühkegel in
der Praxis aber nicht ein, weil der mit Druckluft vermischte zerteilte Leim unmittelbar
an der Austrittsöffnung 5 der einzelnen
Röhrchen auf das im Behälter
1 befindliche Schüttgut, auftrifft. Die einzelnen Leimtröpfchen kommen dabei mit
Schüttgutpartikeln in Kontakt und werden von diesen gebunden. Innerhalb des Schüttgutringes
wird der Leim durch Friktion zwischen den Schüttgutpartikeln im Schüttgut gleichförmig
verteilt, bevor dieses den Behälter 1 verläßt.
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Bei der Ausführungsform aus Fig. 3 läuft der Leim 22 durch ein zentral
im Röhrchen 4 angeordnetes Rohr 27 zu, während die Druckluft um das Rohr 27 herum
durch den Innenraum 16 herangeführt wird. Dementsprechend wird der Leim durch den
Schlauch 20 (Fig. 1) und die Druckluft durch den Kopf 15 (Fig. 1) herangeführt.
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L e e r s e i t e