DE3336665A1

DE3336665A1 - Verfahren zum befeuchten schuettfaehiger feststoffe und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3336665A1
Application number: DE19833336665
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. 4790 Paderborn Oldemeyer; Franz-Josef 4793 Büren Stelte
Original assignee: Loedige Maschbau Geb GmbH
Current assignee: Loedige Maschbau Geb GmbH
Priority date: 1983-10-08
Filing date: 1983-10-08
Publication date: 1985-04-25
Also published as: DE3468092D1; US4670302A; EP0137450A1; CA1249951A; EP0137450B1; ATE31394T1

Description

G40291 p. Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn

Verfahren zum Befeuchten schüttfähiger Feststoffe und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befeuchten schütthähiger Feststoffe, beispielsweise zum Beleimen von Spänen, bei dem eine fließfähige Substanz unter hohem Druck in "feinste Tröpfchen zerteilt auf den Feststoff aufgesprüht

!5 wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine"¹ zum Durchführen dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Befeuchten schüttfähiger Feststoffe, die einen Behälter zur Aufnahme der Feststoffe, ein Mischwerk zum Bewegen und Auflockern der Feststoffe im Behälter und wenigstens eine Einrichtung zum Versprü-hen der aus einem Vorratsbehälter herangeführten fließfähigen Substanz in den Behälter aufweist.

Leim wird unter hohem Druck auf Späne aufgesprüht, wenn 25

man eine luftlose Leimzerteilung erzielen will, d.h. kein Zweistoffsystem wünscht. Die luftlose Leimzerteilung hat verschiedene Vorteile. So werden Leimnebel vermieden, die bei einem Zweistoffsystem aus Luft und Leim auftreten und

° zu starken Verschmutzungen der Maschinen, in denen die Späne beleimt werden, führen. Auch sind Leimnebel für die Bedienungspersonen der Maschine gesundheitsschädlich. Deshalb dürfen beispielsweise Isocyanate überhaupt nicht in Zweistoffsystemen verarbeitet werden.

Ein weiterer Nachteil sind die mit der Luftzufuhr verbundenen Kosten. Schließlich hat es sich auch gezeigt, daß man durch ein Einstoff-Hochdrucksystem die zu versprühende Substanz wie Leim feiner als bei einem Zweistoffsystem möglich zerteilen kann.

Flüssigkeiten unter hohem Druck zu versprühen ist bekannt .

und wird industriell angewendet. Voraussetzung dafür ist, daß die zu versprühende Flüssigkeit der Versprüheinrichtung in konstanter Menge zugeführt wird, wie dies beispielsweise bei Lackieranlagen der Fall ist. Problematisch wird es aber, wenn die Menge der zu versprühenden Substanz im Betrieb verändert werden muß, etwa als Folgegröße einer anderen schwankenden Größe.·Dies ist beispielsweise bei der Spanbeleimung der Fall, weil die zu beleimenden Späne nicht in gleichförmigen Mengen zugeführt werden. Das Gewicht der der Beleimungsvorrichtung kontinuierlich zulaufenden Spanmenge ist die für die Beleimung entscheidende Leitgröße, während die Menge der aufgesprühten fließfähigen Substanz bzw. des Leimes eine Folgegröße bildet, weil der Leim den Spänen in einem festen Verhältnis zudosiert werden muß.

Bei bekannten Spanbeleimungsanlagen kann das Gewicht der

kontinuierlich zulaufenden Spanmenge nicht konstant gehalten werden. Die Austrittsöffnung der einzelnen zum Aufgeben des Leimes auf die Spanmenge vorgesehenen Düsen hat jeweils einen bestimmten und nicht veränderbaren Durchmesser.

Bei Schwankungen der zulaufenden Spanmenge bzw. des Gewichtes derselben muß die zugegebene Leimmenge ebenfalls verändert werden. Dies ist bei bekannten Düsen nur dadurch

möglich, daß man den Druck, unter welchem der Leim den Düsen zugeführt wird, ändert. Druckschwankungen des zugeführten Leimes bedingen aber Änderungen des Sprühbildes der Düsen, wobei im Extremfall bei zu niedrigem Druck der Leim überhaupt nicht mehr versprüht wird, sondern in Form eines Strahles zuläuft, während bei besonders hohem Druck eine feinste Zerteilung des Leimes erfolgt. Veränderungen des Sprühbildes der Düsen sind im Betrieb aber unerwünscht,

I^ weil dadurch keine gleichmäßige Befeuchtung und insbesondere keine gleichmäßige Beleimung der Späne zu erzielen ist, selbst wenn das Verhältnis zwischen der zulaufenden Spanmenge und der zulaufenden Leimmenge bzw. des Spänegewichtes

und des 'Leimgewichtes konstant gehalten wird. 20

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Befeuchten von schüttfähigen Feststoffen mit Hilfe von unter hohem Druck zugeführter fließfähiger Substanz zum Aufrechterhalten eines konstanten Mengenverhältnisses zwischen Feststoffen und aufgesprühter fließfähiger Substand den Druck, mit dem die fließfähige Substanz zugeführt wird, konstant halten zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die fließfähige Substanz bei konstantem Druck intermittierend ver-

„p. sprüht wird.

Im Gegensatz zu der bisher üblichen Befeuchtung bzw. Beleimung von Schüttgütern wie Spänen wird erfindungsgemäß die zu versprühende fließfähige Substanz nicht fortlaufend

mit schwankendem Druck zugeführt, sondern impulsföirmig, wobei die Länge der einzelnen Impulse und/oder deren zeitlicher Abstand die Menge der zugeführten und versprühten fließfähigen Substanz bestimmt bzw. geregelt. Werden große Mengen fließfähiger Substanz benötigt, sind die Impulse der Flüssigkeitszufuhr länger als die dazwischen befindlichen Pausenzeiten oder nimmt der Abstand der einzlnen Impulse ab, während bei sinkendem Flüssigkeitsbedarf die Impulslänge sinkt bzw. deren Abstand zunimmt. Auf diese Weise läßt sich trotz schwankender Mengen der zugeführten fließfähigen Substanz das Sprühbild konstant halten, weil die fließfähige Substanz stets unter gleich bleibendem

Druck intervallweise versprüht wird. 20

Die intermittierende Zufuhr und Versprühuiig der fließfähigen Substanz erfolgt vorzugsweise mit vorgegebener Impulsfrequenz. Dabei ist es besonders zweckmäßig, zum Regeln der zu versprüt-henden Menge fließfähiger Substanz die Länge der Versprühimpulse innerhalb der konstanten Impulsfrequenz zu verändern, was mit einer elektronischen Steuerung problemlos möglich ist. Man kann aber auch die Impulsfrequenz selbst zum Regeln der zu versprühenden Menge fließfähiger Substanz verändern. Schließlich ist auch eine Veränderung der Impulsdauer und eine Veränderung der Impulsfrequenz für die Steuerung denkbar, wenn die eine oder andere Regelungsart für sich allein nicht ausreicht.

Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, bei der

die Einrichtung zum Versprühen der fließfähigen Substanz 5

eine Sprühdüse mit unveränderbarer Austrittsöffnung bzw. mit festem Querschnitt der Austrittsöffnung ist, die einen Schließkörper aufweist, der in steuerba?:er Folge

ständig zu öffnen und zu schließen ist. 10

Es wird zum Versprühen der fließfähigen Substanz und insbesonders des Leimes also nicht eine Düse mit veränderbarer Austrittsöffnung benutzt,sondern eine Sprühdüse mit gleichbleibender Austrittsöffnung, die intervallweise ständig geöffnet und geschlossen ist, so daß die fließfähige Substanz nicht kontinuierlich, sondern in unterbrochener Folge versprüht wird. Es hat sich gezeigt, daß die zwischen den Sprühampulsen vorgesehenen Pausenzeiten keine ungleichförmige Befeuchtung der Feststoffe bewirken, da die Länge der Pausenzeiten im Verhältnis zur Durchsatzgeschwindigkeit der zu besprühenden Feststoffe sehr gering

ist.
25

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Sprühdüsen können wie bekannte Spritzpistolen ausgebildet sein, d.h. einen kolbenförmigen oder nadelförrnigen ließkörper aufweisen, der mit dem inneren Ende der Austrittsöffnung der Sprühdüse zusammenjwirkt.

Für die Steuerung der Sprühimpulse ist nach einem weiteren op- Merkmal der Erfindung der Schließkörper jeder Sprühdüse mit einem steuerbar zu betätigenden Stellzylinder ver-

bunden, der beispielsweise an eine DruckIuftleitung angeschlossen sein kann, während eine Rückstellfeder vorgesehen ist, welche den Schließkörper der Sprühdüse in seine Schließstellung drückt« Zum Öffnen der einzelnen Sprühdüsen wird der Stellzylinder derselben mit Druckluft beaufschlagt, um den Schließkörper von seinem Sitz an hinteren Ende der Düsenöffnung zu lüften, während die Schließbewegungen von

der Rückstellfeder erzeugt werden, welche den Schließkörpcr in die Schließposition drückt, wenn der. Stellzylinder druckentlastet wird.

!5 Für die Steuerung der Druckluftzufuhr zu den Stellzylindern ist in der Druckluftleitung des Stell^ylinders ein steuerbar zu öffnendes und zu schließendes Absperrventil vorgesehen.

Die Sprühdüsen der Vorrichtung sind ständig an eine Hochdruckleitung für die auszusprühende flüssige Substanz angeschlossen, wobei durch diese Hochdruckleitung die unter

konstantem Druck stehende fließfähige Substanz zirkuliert. 25

Beispielsweise sind die SprühdüSen an einen in der Hochdruckleitung befindlichen Verteiler angeschlossen.

Die Steuerung des Verhältnisses zwischen Öffnungs- und

Schließzeiten der Sprühdüsen übernimmt eine elektronische Schaltung, die ein Signal beispielsweise von einem Wäge-

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system, über das zu befeuchtende Schüttgut zugeführt wird, verarbeitet. Das Wägesystem kann eine Bandwaage, ein Schütt-Strommesser oder eine ähnliche Einrichtung als Geber für das Steuersignal enthalten.

Der.Druck der fließfähigen Substanz im Befeuchtungssystem wird von einer Pumpe wie einer Zahnradpumpe oder einer g Kolbenpumpe auf einen vorgegebenen Wert aufgebaut und auf diesem Wert gehalten. Beim Öffnen der Sprühdüsen steht sofort der volle Druck zum Versprühen der fließfähigen Substanz zur Verfügung und bleibt unverändert, bis die Sprühdüsen wieder schließen. Das Spriihbild jeder einzelnen Sprühdüse ist daher während sämtlicher Öffnungszeiten derselben stets gleich und dementsprechend unabhängig vom Durchsatz der zu versprühenden fließfähigen Substanz, Das Sprühbild ist auch von Beginn bis Ende jedes Öffnungsintervalls gleich, unabhängig davon, wie lang die einzelnen Öffnungszeiten bzw. Impulsz.eiten si.nd.

Die Erfindung wird weiterhin anhand der Zeichnung erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema einer zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Anlage,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sprühdüse und

Fig. 3 ein Steuerdiagramm, das bei einer Impulsfrequenz

von 5Hz zeigt, wie die Länge der Spruh-Impulszeiten sich gegenüber der Länge der Pausenzeiten vergrößern läßt.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage dient zum Beleimen von Spanmaterial, das kontinuierlich in den Behälter einer

Beleimmaschine 1 mittels einer Bandwaage 2 eingegeben wird. 5

Im Behälter der Beleimmaschine 1 befindet sich ein nicht dargestelltes Rührwerk, das das eingegebene Spanmaterial umwälzt und außerdem vom Einlaß 3 zum Auslaß 4 transportiert.

Die Beleimmaschine 1 ist mit Sprühdüsen 5 versehen, die an der Wand des Behälters der Beleiramaschine 1 in den Behälter münden und jeweils mit einer Speiseleitung 6 für unter hohem Druck stehenden flüssigen Leim verbunden ist.

In der Zeichnung sind drei Sprühdüsen 5 gezeigt, jedoch ist die Beleimmaschine 1 im allgemeinen mit mehr Sprühdüsen, beispielsv7eise mit insgesamt 12 Sprühdüsen^ausgestattet.

Jede Speiseleitung 6 enthält einen beispielsweise manuell zu betätigenden Absperrschieber 7 und ist an eine für alle Sprühdüsen 5 vorgesehenen Verteiler 8 angeschlossen.

Der Verteiler 8 liegt in einer Leitung 9, beispielsweise einer Schlauchleitung, durch die unter hohem Druck stehender flüssiger Leim herangeführt und umgewälzt wird.

Der Leim wird von einer Hochdruckpumpe 10 aus einem Vorratsbehälter 11 entnommen und mit dem gewünschten Druck durch einen Doppelfilter 12 der Leitung 9 zum Verteiler 8 gefördert. Der dort nicht entnommene Leim strömt durch die

O₅ Leitung 9, beispielsweise eine Schlauchleitung ,durch ein Steuerventil 13 zum Vorratsbehälter 11 zurück, so daß der

Leim sich im Leitungssystem nicht festsetzen kann. Eine Wartungseinheit 14 ist mit der Hochdruckpumpe 10 verbunden.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß jede Sprühdüse 5 ein Gehäuse 14 mit einer darin axial verschiebbar gelagerten Kolbenstange 15 aufweist, deren angespitztes äußeres Ende 16 mit der Innenkante einer Düsenöffnung 17 zusammenwirkt.

Auf der Kolbenstange 15 ist zwischen einer Schulter 18 und der Rückwand 19 des Gehäuses 14 eine Schraubenfeder 20 an? geordnet, welche die Kolbenstange 15 in Pvichtung zur Düsenöffnung 17 drückt, so daß das angespitzte vordere Ende 16 der Kolbenstange 15 sich normalerweise dichtend gegen das innere Ende der Düsenöffnung 17 legt.

In das Gehäuse 14 führt ein Einlaßstutzen 21, der an die

Stjchleitung 6 der betreffenden Sprühdüse und damit den 20

Verteiler 8 der Leitung 9 angeschlossen ist, so daß durch den Einlaßstutzen 21 unter hohem Druck stehender Leim in das Gehäuse 14 e5.ngeführt wird, der aus der Düsenöffnung ausgesprüht wird, wenn das angespitzte Ende 16 der Kolben-

stange 15 von der Düsenöffnung 17 gelüftet ist. Der Leim wird dann in Form eines Sprühkegels 22 in feinste Tröpfchen zerteilt aus der Sprühdüse 5 a\isgesprüht.

Am hinteren Ende der Kolbenstange 15 ist ein Kolben 23 angebracht, der verschiebbar in einem Stellzylinder 24 sitzt. In das vordere Ende des Stellzylinders 24 mündet eine Druckluftleitung 25, die ein Absperrventil 26 enthält. Dieses Absperrventil 26 ist mit einer Steuereinheit 27 verbunden, welche das Absperrventil 26 öffnet, sobald die Sprühdüse 5

.../10

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Leim in die Beleimmaschine 1 abgeben soll.

Dann wird der Kolben 23 von der in die Druckkammer 28 eingeleitete Druckluft - in Fig. 2 gesehen - nach links verschoben, wodurch das angespitzte Ende 16 der Kolbenstange 15 von der Düsenöffnung 17 gelüftet wird \ma dementsprechend

der unter hohem Druck stehende Leim aus der Düsenöffnung 10

austreten kann.

Wird das Absperrventil 26 geschlossen, bricht der Druck in der Druckkammer 28 zusammen, so daß die Rückstellfeder 20 die Kolbenstange 15 wieder zur Düsenöffnung 17 zurückschiebt, so daß diese geschlossen wird und kein Leim mehr aus ihr austreten kann.

Die Steuereinheit 27 arbeitet elektronisch mit einer vorgegebenen Frequenz, wobei jedoch die Impulslängen der Öffnungs- und Schließzeiten des Absperrventils 26 nach von der Bandwaage 2 kommenden Steuersignalen innerhalb der _ vorgegebenen Frequenz veränderbar sind.

Dies zeigt Fig. 3. Aus diesem Diagramm ist erkennbar, daß bei konstanter Frequenz die Länge der Impulszeiten 29, während der Leim versprüht wird, und die Länge der da-

zwischen befindlichen Pausenzeiten 30, während der die Sprühdüsen 5 geschlossen sind, zu verändern ist. Auf jeden Fall ist zwischen jeder Impulszeit 29 eine Pausenzeit 30 vorgesehen. Der zum Aussprühen des Leimes zur Verfügung stehende Druck ist während sämtlicher Impulszeiten 29 gleich hoch, unabhängig davon, wie lang die einzelnen Impulszeiten sind.

Claims

G40291

Gebrüder Lödigc Maschinenbau GmbH, Padeirborn 5

Patentansprüche

II,- Verfahren zum Befeuchten schüttfähiger Feststoffe, bei-XO spielsweise zum Beleimen von Spänen, bei dem eine fließfähige Substanz unter hohem Druck in feinste Tröpfchen zerteilt auf den Feststoff aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die

fließfähige Substanz bei konstantem Druck intermittierend -

versprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fließfähige Substanz mit vorgegebener Impulsfrequenz intermittierend versprüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Regeln der zu versprühenden Menge fließfähiger Substanz die Länge der Impulse, innerhalb der konstanten Impulsfrequenz verändert wird,
4, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, _n daß die Impulsfrequenz zum Regeln der zu versprühenden Menge fließfähiger Substanz verändert wird.
5, Vorrichtung zum Befeuchten schüttfähiger Feststoffe zum

Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1

bis 4,- mit einem Behälter zur Aufnahme der Feststoffe,

einem Mischwerk zum Bewegen und Auflockern der Feststoffe im Behälter und wenigstens einer Einr-ichtung g zum Versprüchen der aus einem Vorratsbehälter herangeführten fließfähigen Substanz in den Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Versprüchen der fließfähigen Substanz

eine Sprühdüse (5) mit unveränderbarer Austrittsöff-10

nung (17) und einem Schließkörper (15,16) ist, der in steuerbarer Folge ständig zu öffnen (lüften) und zu schließen ist.

¹^
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (5) wie bekannte Spritzpistolen ausgebildet sind. " ·
7· Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (15,16) jeder Sprühdüse (5) mit einem steuerbar zu betätigenden Stellzylinder (24) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stellzylinder (24) an eine Druckluftleitung (25) angeschlossen und eine Rückstellfeder (20) vorgesehen ist, welche den Schließkörper (15,16) in seine

Schließstellung drückt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung (25) ein steuerbar zu öffnendes und zu schließendes Absperrventil (26) enthält.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (5) ständig an eine Hochdruckleitung (9) angeschlossen sind, durch welche die unter konstantem Druck stehende fließfähige Substanz zirkuliert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, 10

daß die Sprühdüsen (5) an einen in der Hochdruckleitung

(9) befindlichen Verteiler (8) angeschlossen sind.

G/h