EP1216803B1 - Egalisierungswalze - Google Patents
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- EP1216803B1 EP1216803B1 EP20010130408 EP01130408A EP1216803B1 EP 1216803 B1 EP1216803 B1 EP 1216803B1 EP 20010130408 EP20010130408 EP 20010130408 EP 01130408 A EP01130408 A EP 01130408A EP 1216803 B1 EP1216803 B1 EP 1216803B1
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- EP
- European Patent Office
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- roller
- discs
- ring
- ring discs
- equalizing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/10—Moulding of mats
- B27N3/14—Distributing or orienting the particles or fibres
Definitions
- the invention relates to a leveling roller and a method for equalizing a scattered on a conveyor belt layer of free-flowing goods according to the preamble of claims 1 and 11.
- This leveling roller consists of a cylindrical roller body, on the lateral surface of a plurality of vertically projecting spines are arranged, which comb the excess fiber height, which is then sucked above the leveling roller.
- spiked rollers have the disadvantage that counteracting the conveying direction against the conveying direction only immediately linear before the spines existing hump-shaped irregularities and depressions are compensated, with lateral depressions are usually not compensated by the existing in front of the spines humps hump.
- an apparatus for leveling a wood fiber fleece which comprises a rotation roller on which a plurality of inclined elliptical disks are arranged side by side.
- the discs are inclined at an angle of about 60 °, thereby describing a circular path when rotated relative to the nonwoven fabric.
- the fiber particles are thereby transported continuously on the material web transversely to the conveying direction, so that there is also a transverse distribution of the excess fiber bumps.
- a fiber fleece results at least even at a low rotational speed, which does not automatically compensate for any unevenness and still have a residual waviness.
- a device for smoothing the surfaces of current set sheets of material such as wood fiber, wood or plastic is known from DE-C1-199 09 967.
- the invention is therefore an object of the invention to improve a so-called equalization and thus carried out process so that even at relatively low peripheral velocities a largely flat surface structure of a scattered web of free-flowing bulk materials can be achieved and this with the simplest structural design.
- the invention has the advantage, at least in the case of a radial phase offset of approximately 120 ° of the adjacent annular disks, of continuously opposing lateral movement and penetration, the effects of which, as in the case of the three-phase phase shift on the entire surface, automatically lead to a constant homogenizing effect even at low rotational speeds.
- the invention also has the advantage that a constant in the sum of the adjacent discontinuous transverse and depth movement is achievable at least at an approximate angular offset of 120 ° of the adjacent annular disks, so that a uniform leveling is basically reachable even at a peripheral speed of the leveling roller, which corresponds to the conveying speed of the transport or forming belt, without any residual ripple remaining on the nonwoven surface.
- a throw of excess fiber material on the leveling roller is largely prevented at the same time, so that an extraction or a series connection of several leveling rollers is unnecessary.
- excessive wear is prevented at a low peripheral speed of the leveling roller, resulting in a long life of such a wearing part.
- such a low rotational speed leads to an economical use of such leveling rollers, which then require only low drive power and are inexpensive to produce because of low material loads.
- a scattering station for fiberboard which contains a leveling roller 1 with inclined and inclined annular disks 2 for leveling a scattered fiber web 3.
- a leveling roller 1 is provided at the output of the scattering station above the forming belt 5, which should compensate for this residual ripple 6 and other differences in height.
- the leveling roller 1 is height-adjustable and connected to a drive which causes the leveling roller 1 to rotate at a constant speed as a function of the forming belt speed. In this case, rotational speeds of 10 to 1,000 U / min at conventional molding belt speeds are usually sufficient.
- the nonwoven fabric 3 counter to the rotational direction of the roller 1 with constant conveying speed V to the plate press or conveyed in multilayer plates to another scattering station.
- the leveling roller 1 consists of a cylindrical roller body 7 of a uniform diameter on which a plurality of adjacent ring disks 2 are arranged.
- This roller body 7 preferably has a diameter of 400 mm, but can also be made in diameter sizes of 200 to 800 mm.
- the roller 1 is equipped with a central drive shaft or laterally mounted bearing journals 8, which serve for storage and for driving.
- the bearing pin 8 or the drive shaft is suspended above adjustable height on a stationary device part 9, so that an adaptation to different spreading heights is adjustable.
- the discs 2 are annular and carry on their periphery a plurality of elevations 10, which are preferably tooth-shaped and through which the wood fiber material is taken against the transport direction.
- these annular discs 2 are made as thin sheet metal rings in widths of 1 to 5 mm and have an outer diameter of about 500 mm, with a tooth height of about 50 mm is provided.
- On the ring gear disc 2 a plurality of small or a smaller number of larger teeth can be provided depending on the predetermined speed and the intended number of juxtaposed discs 2.
- ring plates 2 having 8 to 24 teeth have proven useful in practice, which are slightly acute-angled against the direction of rotation 11 and thus largely prevent a throw-over of the fiber material onto the uncoated nonwoven surface.
- the peripheral speed of the leveling roller 1 should correspond at least to the conveying speed V on the forming or conveyor belt.
- the leveling effect of the roller 1 provided according to the invention is generated primarily by an overlapping movement range of the adjacent annular disks 2, in which the resulting direction of movement of each adjacent disk 2 changes continuously during the rotation.
- the formation of the leveling roller 1 in particular by the arrangement of the toothed ring disks 2 is shown in Fig. 2 of the drawing.
- the same reference numerals are used for the functionally identical parts as in Fig. 1 of the drawing.
- the ring gears 2 are formed as a flat plane stamped sheet metal rings, which are pushed onto the cylindrical roller body 7. In this case, about 30 toothed ring discs per meter roller length are provided side by side. On the roller body 7 three guide grooves are provided at a radial distance 12 of 120 °, in which the fastening lugs 14 are pushed onto the annular disks 2. In this case, the individual toothed ring disks 2 are arranged obliquely inclined relative to an orthogonal to the axis of rotation 15.
- an initial slope of the first toothed ring disc 2 is provided to the orthogonal of the axis of rotation 15 of about 5 °, which causes a lateral wobbling motion of the disc of about 40 mm with a pulley diameter of 500 mm during rotation. Since each individual toothed ring disc rotates synchronously with the rotating shaft 8, a tumbling motion results in which the disc 2 in the area of the contact surface with the fiber fleece 3 performs a continuous oscillating transverse movement and a vertical movement of the same type. This results in a continuous change in the resulting direction of movement, which not only remove the fibers from the respective toothed disk 2 forward but also transversely to the conveying direction of the surface and thus compensate existing depressions and clumps in the longitudinal and transverse directions.
- the particularly smoothing effect only results from the particular arrangement of a plurality of adjacent disks 2, which bring about an advantageous addition of the overlapping individual movements.
- the patch next to the starting disc 2 second annular disc 16 is positioned in the same inclination angle position to the orthogonal of the axis of rotation 15 on the roller body 7, but with a radial angular offset 12 of 120 ° and so spaced from the first disc 2, that overlap the transverse movement areas partially.
- a similar third ring disc 17 is again arranged, which likewise has the same oblique inclination to the orthogonal as the first ring disc 2.
- the third ring disc 17 is again offset by a radial angle 12 of 120 ° relative to the second ring disc 16.
- each rotating annular disc 2, 16, 17 describes a sinusoidal serpentine line on the continuously conveying forming belt 5
- the three gearwheel disks 2, 16, 17 radially offset by 120 ° produce a constant resulting effect on the Fleece surface, so that even at low shaft speed almost no residual ripple remains on the nonwoven surface.
- the fourth ring gear 18 has the same radial orientation as the first ring 2.
- This radial position repeats basically after all three disc arrangements , So that all adjoining ring gear discs 2, 16, 17, 18 have an overlap area against each other, which adds so additively with the turn adjacent, that a nearly flat surface structure can be reached, which compensates to a particular extent, lateral bumps and the excess fibers after all Directions distributed in front of the leveling roller 1.
- the radial angular offset 12 of 120 ° has been found to be optimal, since in this case all adjacent components of movement complement each other to a constant resultant and thus a sufficiently flat web surface can already be achieved with a single low-speed leveling roller 1. As it is a rapid wear of the toothed discs and a premature throwing of the removed wood fibers is avoided on the leveled nonwoven surface.
- the inventive effect of Egalleiterswalze also with other initial inclination angles to the orthogonal of the axis of rotation 15 can be achieved.
- larger angles of inclination in any case, larger axial distances between the adjacent ring gears 2, 16, 17, 18, whereby the inventive leveling effect requires a higher speed difference between the rotational speed and the conveying speed V in order to achieve the additive effect as constant.
- the overlap region in the transverse or axial direction is relatively low, so that in practice a slower transverse distribution has been found.
- the advantageous radial angle offset arrangement of the inclined ring gear disks 2, 16, 17, 18 can be produced in a simple manner by means of different spacer sleeves between the adjacent annular disks 2, 16, 17, 18.
- the ring gear disks 2, 16, 17, 18 are fixed axially by threaded rods 19 inserted in the guide grooves.
- the threaded rods 19 are inserted through the existing eyelets in the rings 14, wherein spacer sleeves are arranged between the adjacent eyelets.
- Such a ring gear disc 2, 16, 17, 18 but could also be secured by a permanent weld on the roller body 7.
- the annular discs 2, 16, 17, 18 need not be formed as a continuous annular surfaces, but may also have gaps or interruptions at regular or irregular intervals.
- the annular discs 2, 16, 17, 18 may also be arranged on the roller body 7 so that only a dense sequence of elevations, teeth 10 or spikes protrudes from the roller surface. It is also conceivable that the toothed ring arrangement is machined directly from a base body or produced by means of a mold.
- Such a leveling roller 1 can be used not only to equalize a nonwoven fabric, but also in all other scattered nonwovens from free-flowing goods.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Egalisierungswalze und ein Verfahren zur Vergleichmäßigung einer auf einem Transportband aufgestreuten Schicht rieselfähiger Güter gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 11.
- Zur Herstellung von Bauplatten werden rieselfähige Schüttgüter wie Holzspäne, Holzschnitzel (Strands), Holzfasern, Strohschnitzel oder Papierschnitzel unter Zusatz von Bindemitteln auf ein Transport- oder Formband zu einem Vlies aufgestreut, um dann zu Platten verpreßt zu werden. Um eine gleichbleibende hohe Qualität der Platten zu gewährleisten ist es erforderlich, daß das aufgestreute Vlies möglichst über die gesamte Länge und Breite eine gleichmäßige vorgegebene Streuhöhe auf den Transport- und Formbändern aufweist. Insbesondere bei der Herstellung von Holzfaserplatten (MDF) wird auf das Formband ein Faservlies mit Schichtdicken von ca. 20 bis 200 cm aufgestreut, um daraus Plattenstärken von 4 bis 40 mm zu verpressen. Um diese vorgegebenen Streuhöhen möglichst genau einzuhalten, werden häufig Egalisierungswalzen eingesetzt, die die überschüssige Streuhöhe bzw. die Ungleichmäßigkeiten abkämmen.
- Eine derartige Egalisierungswalze ist bereit aus dem Deppe/Ernst, Taschenbuch der Spanplattentechnik, 3. Auflage 1991, Seite 191 vorbekannt. Dort ist eine Streustation für MDF-Platten dargestellt, bei der kontinuierlich aus einem Dosierbunker beleimte Holzfasern auf Streuwalzen aufgegeben werden. Durch die Streuwalzen werden die Fasern auf ein kontinuierlich förderndes Formband aufgestreut, das das Faservlies einer Plattenpresse zuführt. Da ein derartiges Faservlies an seiner Oberfläche Höhenunterschiede von bis zu 10 cm aufweisen kann, die zu Dichteunterschieden in den fertigen Platten führen, ist am Ende der Streustation eine höhenverstellbare Egalisierungswalze vorgesehen. Diese Egalisierungswalze besteht aus einem zylindrischen Walzenkörper, auf dessen Mantelfläche eine Vielzahl von senkrecht hervorstehenden Stacheln angeordnet sind, die die überschüssige Faserhöhe abkämmen, die dann oberhalb der Egalisierungswalze abgesaugt wird. Derartige Stachelwalzen haben aber den Nachteil, daß durch das Zurückkämmen entgegen der Förderrichtung nur unmittelbar linear vor den Stacheln vorhandene buckelförmige Ungleichmäßigkeiten und Vertiefungen ausgeglichen werden, wobei seitliche Vertiefungen durch die linear vor den Stacheln vorhandenen Buckel meist nicht ausgleichbar sind. Im übrigen hinterlassen die relativ langen Stacheln im abgekämmten Faservlies in Förderrichtung verlaufende parallele Rillen, durch die eine Restwelligkeit im Faservlies verbleibt.
- Aus der EP 0 794 854 B1 ist eine Vorrichtung zum Einebnen eines Holzfaservlieses bekannt, die eine Rotationswalze enthält, auf der nebeneinander eine Vielzahl schräggestellter elliptischer Scheiben angeordnet sind. Dabei sind die Scheiben in einem Winkel von ca. 60° geneigt und beschreiben dadurch bei einer Rotation gegenüber dem Faservlies eine Kreisbahn. Die Faserpartikel werden dadurch auf der Materialbahn kontinuierlich quer zur Förderrichtung transportiert, so daß auch eine Querverteilung der überschüssigen Faserbuckel erfolgt. Da aber alle elliptischen Scheiben partiell nebeneinander angeordnet und in der gleichen Neigung ausgerichtet sind, transportieren alle Scheiben stets mit der gleichen Eindringtiefe in die gleiche Querrichtung, so daß sich beim Einsatz einer derartigen Nivellierwalze auf dem Faservlies zumindest bei niedriger Rotationsgeschwindigkeit ein sinusförmiges Schlangenlinienmuster ergibt, das noch eine Restwelligkeit aufweist. Ein derartiges Strukturmuster dürfte aber nur durch mehrere hintereinandergeschaltete Nivellierwalzen mit unterschiedlichen Eindringtiefen und unterschiedlichen Anfangswalzenstellungen vermeidbar sein, was aber einen hohen gerätemäßigen Aufwand erfordert. Auch wenn die elliptischen Scheiben einzeln oder gruppenweise in verschiedenen Stellungen zur Drehlage der Welle angeordnet werden, ergibt sich zumindest auch bei einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit ein Faservlies, das nicht automatisch alle Unebenheiten ausgleicht und noch eine Restunwelligkeit aufweisen kann.
- Eine Vorrichtung zum Glätten der Oberflächen von durch laufenden abgebundenen Platten aus Werkstoff wie Holzfaser, Holz oder Kunststoff ist aus der DE-C1-199 09 967 bekannt.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Egalisierungswalze und damit durchgeführtes Verfahren so zu verbessern, daß damit auch bei verhältnismäßig geringen Umfangsgeschwindigkeiten eine weitgehend ebene Oberflächenstruktur eines gestreuten Vlieses aus rieselfähigen Schüttgütern erreichbar ist und dies unter einfachster konstruktiver Ausgestaltung.
- Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 11 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die Erfindung hat den Vorteil, zumindest bei einem radialen Phasenversatz von annähernd 120° der benachbarten Ringscheiben sich eine kontinuierlich gegenläufige Seitenbewegung und Eindringtiefe ergibt, deren Wirkungen ähnlich wie beim Drehstromphasenversatz auf der gesamten Oberfläche automatisch zu einer konstanten Vergleichmäßigungswirkung auch schon bei geringen Rotationsgeschwindigkeiten führt.
- Durch die schräggestellten kreisrunden Ringscheiben ergibt sich für jede Scheibe eine sich kontinuierlich ändernde Eindringtiefe, die von der Winkelstellung der Zahnscheibe zur Drehstellung der Walze abhängt. Vorteilhafterweise ergeben sich dadurch zumindest bei einem Winkelversatz von annähernd 120° der benachbarten Zahnringscheiben eine mittlere Eindringtiefe, die konstant ist, so daß auch in vertikaler Richtung eine gleichmäßige Abfräsung und ein Ausgleich der überschüssigen Vliesoberfläche erfolgt. Dadurch ist auch bereits mit nur einer Egalisierungswalze vorteilhafterweise eine sehr genaue und gleichmäßige Streuhöhe erreichbar, die zu qualitativ hochwertigen Bauplatten führt, deren Oberfläche meist kaum noch einer Nachbearbeitung bedarf.
- Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß zumindest bei einem annähernden Winkelversatz von 120° der benachbarten Ringscheiben eine Konstanz in der Summe der benachbarten diskontinuierlichen Quer- und Tiefenbewegung erreichbar ist, so daß eine gleichmäßige Egalisierung im Grunde schon bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Egalisierungswalze erreichbar ist, die der Fördergeschwindigkeit des Transport- oder Formbandes entspricht, ohne daß eine Restwelligkeit auf der Vliesoberfläche verbleibt. Dadurch wird gleichzeitig ein Überwurf von überschüssigem Fasermaterial über die Egalisierungswalze weitgehend verhindert, so daß eine Absaugung oder eine Hintereinanderschaltung mehrerer Egalisierungswalzen entbehrlich ist. Gleichzeitig wird bei einer niedrigen Umfangsgeschwindigkeit der Egalisierungswalze ein übermäßiger Verschleiß verhindert, was zu einer langen Lebensdauer eines derartigen Verschleißteils führt. Insbesondere führt eine derartig geringe Rotationsgeschwindigkeit zu einem wirtschaftlichen Einsatz derartiger Egalisierungswalzen, die dann nur geringe Antriebsleistungen erfordern und wegen geringer Materialbelastungen kostengünstig herstellbar sind.
- Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1:
- einen Ausschnitt einer Streustation mit einer Egalisierungswalze in Seitenansicht, und
- Fig. 2:
- eine Egalisierungswalze in Vorderansicht.
- In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Streustation für Faserplatten dargestellt, die eine Egalisierungswalze 1 mit schräggestellten und geneigten Ringscheiben 2 zur Egalisierung eines aufgestreuten Faservlieses 3 enthält.
- Bei der Herstellung von Platten aus mit Bindemitteln versehenen rieselfähigen Schüttgütern wie beispielsweise Holzfasern werden in einer Streustation aus einem Dosierbunker 4 beleimte Holzfasern auf ein Transport- oder Formband 5 zu einem Faservlies 3 aufgestreut. Dabei werden die Holzfasern durch Streuwalzen möglichst gleichmäßig auf ein Transport- oder Formband 5 verteilt, um homogene Faserplatten herstellen zu können. Da insbesondere beim Streuen von Holzfasern Vlieshöhen bis zu 2 m Höhe und Vliesbreiten bis zu 5 m Breite gestreut werden, läßt es sich meist nicht vermeiden, daß die Vliesoberfläche sowohl in Längs- als auch in Querrichtung eine Restwelligkeit 6 mit Höhenunterschieden bis zu 10 cm aufweist.
Diese Höhenunterschiede führen nach dem Verpressen zu Dichteschwankungen und ungleichmäßigen Plattenoberflächen, die unerwünscht sind. Deshalb ist am Ausgang der Streustation oberhalb des Formbandes 5 eine Egalisierungswalze 1 vorgesehen, die diese Restwelligkeit 6 und andere Höhenunterschiede ausgleichen soll.
Die Egalisierungswalze 1 ist höhenverstellbar und mit einem Antrieb verbunden, der die Egalisierungswalze 1 mit konstanter Drehzahl in Abhängigkeit der Formbandgeschwindigkeit rotieren läßt. Dabei sind Rotationsdrehzahlen von 10 bis 1.000 U/min bei üblichen Formbandgeschwindigkeiten in der Regel ausreichend. Unterhalb der rotierenden Egalisierungswalze 1 wird das Faservlies 3 entgegen der Drehzahlrichtung der Walze 1 mit konstanter Fördergeschwindigkeit V zur Plattenpresse oder bei Mehrschichtplatten zu einer weiteren Streustation gefördert. - Die Egalisierungswalze 1 besteht aus einem zylindrischen Walzenkörper 7 von einem gleichmäßigen Durchmesser auf den eine Vielzahl nebeneinander liegender Ringscheiben 2 angeordnet sind. Dieser Walzenkörper 7 hat vorzugsweise einen Durchmesser von 400 mm, kann aber auch in Durchmessergrößen von 200 bis 800 mm ausgeführt werden. Die Walze 1 ist mit einer zentrischen Antriebswelle oder seitlich angebrachten Lagerzapfen 8 ausgestattet, die zur Lagerung und zum Antrieb dienen. Die Lagerzapfen 8 oder die Antriebswelle ist oberhalb an einem stationären Geräteteil 9 höhenverstellbar aufgehängt, so daß eine Anpassung an unterschiedliche Streuhöhen einstellbar ist.
- Die Scheiben 2 sind ringförmig ausgebildet und tragen auf ihrem Umfang eine Vielzahl von Erhöhungen 10, die vorzugsweise zahnförmig ausgebildet sind und durch die das Holzfasermaterial entgegen der Transportrichtung mitgenommen wird. Vorzugsweise werden diese Ringscheiben 2 als dünne Blechringe in Breiten von 1 bis 5 mm gefertigt und besitzen einen Außendurchmesser von ca. 500 mm, wobei eine Zahnhöhe von etwa 50 mm vorgesehen ist. Auf der Zahnringscheibe 2 können je nach vorgegebener Drehzahl und vorgesehener Anzahl der nebeneinander angeordneten Scheiben 2 eine Vielzahl von kleinen oder eine geringere Anzahl von größeren Zähnen vorgesehen werden. Vorzugsweise haben sich in der Praxis Ringbleche 2 mit 8 bis 24 Zähnen bewährt, die entgegen der Drehrichtung 11 leicht spitzwinklig ausgebildet sind und dadurch ein Überwurf des Fasermaterials auf die abgekämmte Vliesoberfläche weitgehend verhindern. Zu einem ebenen Oberflächenausgleich sollte die Umfangsgeschwindigkeit der Egalisierungswalze 1 mindestens der Fördergeschwindigkeit V auf dem Form- 5 oder Transportband entsprechen.
- Die erfindungsgemäße Egalisierungswirkung der vorgesehenen Walze 1 wird in erster Linie durch einen überlappenden Bewegungsbereich der benachbarten Ringscheiben 2 erzeugt, bei denen sich die resultierende Bewegungsrichtung jeder benachbarten Scheibe 2 während der Rotation stetig ändert. Die Ausbildung der Egalisierungswalze 1 insbesondere durch die Anordnung der Zahnringscheiben 2 ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Dabei sind für die funktionsgleichen Teile die gleichen Bezugsziffern verwandt wie in Fig. 1 der Zeichnung.
- Die Zahnringscheiben 2 sind als flache ebene ausgestanzte Blechringe ausgebildet, die auf den zylindrischen Walzenkörper 7 aufgeschoben werden. Dabei sind etwa 30 Zahnringscheiben pro Meter Walzenlänge nebeneinander vorgesehen. Auf dem Walzenkörper 7 sind in radialem Abstand 12 von 120° drei Führungsnuten vorgesehen, in die die Befestigungsösen 14 an den Kreisringscheiben 2 eingeschoben werden. Dabei sind die einzelnen Zahnringscheiben 2 gegenüber einer Orthogonalen zur Drehachse 15 schräg geneigt angeordnet. Vorteilhafterweise wird eine Anfangsschräge der ersten Zahnringscheibe 2 zur Orthogonalen der Drehachse 15 von etwa 5° vorgesehen, was bei einem Scheibendurchmesser von 500 mm während der Rotation eine seitliche Taumelbewegung der Scheibe von ca. 40 mm bewirkt. Da jede einzelne Zahnringscheibe synchron mit der rotierenden Welle 8 umläuft, entsteht eine Taumelbewegung bei der die Scheibe 2 im Bereich der Berührungsfläche mit dem Faservlies 3 eine stetige oszillierende Querbewegung und eine ebensolche Vertikalbewegung ausführt. Dadurch entsteht eine stetige Änderung der resultierenden Bewegungsrichtung, die die Fasern vor der jeweiligen Zahnscheibe 2 nicht nur nach vorn, sondern auch quer zur Förderrichtung von der Oberfläche abtragen und so vorhandene Vertiefungen und Aufhäufungen in Längs- und Querrichtung ausgleichen.
- Der besonders glättende Effekt ergibt sich aber erst durch die besondere Anordnung mehrerer benachbarter Scheiben 2 zueinander, die eine vorteilhafte Addition der überlappenden Einzelbewegungen bewirken. So wird die neben der Anfangsscheibe 2 aufgesetzte zweite Ringscheibe 16 in der gleichen Neigungswinkelposition zur Orthogonalen der Drehachse 15 auf dem Walzenkörper 7 positioniert, allerdings mit einem radialen Winkelversatz 12 von 120° und so von der Erstscheibe 2 beabstandet, daß sich die Querbewegungsbereiche teilweise überlappen. Dabei ergibt sich als geringster axialer Abstand der Scheiben 2, 16 voneinander eine Anordnung an der sich die beiden Zahnscheiben an ihrer dichtesten Stelle berühren und als größter vorgesehener Abstand eine Entfernung voneinander, bei dem sich die Querbewegungsbereiche nur mindestens noch geringfügig überlappen.
- Neben dieser Zweitringscheibe 16 wird wiederum eine gleichartige Drittringscheibe 17 angeordnet, die ebenfalls die gleiche Schrägneigung zur Orthogonalen aufweist wie die Erstringscheibe 2. Allerdings ist die Drittringscheibe 17 wiederum um einen Radialwinkel 12 von 120° gegenüber der Zweitringscheibe 16 versetzt angeordnet. Da alle drei Zahnringscheiben 2, 16, 17 um 120° gegeneinander radial versetzt sind, ergibt sich bei günstiger seitlicher Plazierung an den sich die benachbarten Scheiben 2, 16, 17 berühren oder an dieser engsten Stelle nur einen geringen Abstand voneinander aufweisen, ein Überschneidungsbereich von allen drei Zahnringscheiben 2, 16, 17. Da jede rotierende Ringscheibe 2, 16, 17 auf dem kontinuierlich fördernden Formband 5 eine sinusförmige Schlangenlinie beschreibt, ergeben die drei um 120° radial versetzt angeordneten Zahnringscheiben 2, 16, 17 eine konstante resultierende Einwirkung auf die Vliesoberfläche, so daß auch bei geringer Wellendrehzahl nahezu keine Restwelligkeit mehr auf der Vliesoberfläche verbleibt. Dieser Effekt tritt nicht nur im seitlichen Überlappungsbereich auf, sondern vorteilhafterweise auch im vertikalen Überlappungsbereich, so daß auch durch einfache kreisrunde Ringscheiben 2, 16, 17 eine gleichbleibende Egalisierungshöhe erreichbar ist, obgleich die Einzelscheiben 2, 16, 17 während der Rotation eine Höhenschwankung auf ihrem Umfangsweg gegenüber der Vliesoberfläche beschreiben.
- Auch bei der Fortsetzung der gleichartigen Anordnung der Zahnringscheiben 2, 16, 17 auf dem Walzenkörper 7 um einen Winkelversatz 12 von 120° besitzt die vierte Zahnringscheibe 18 die gleiche radiale Ausrichtung wie die Erstringscheibe 2. Diese radiale Position wiederholt sich im Grunde nach allen drei Scheibenanordnungen, so daß alle nebeneinander liegenden Zahnringscheiben 2, 16, 17, 18 einen Überlappungsbereich gegeneinander aufweisen, der sich mit dem wiederum angrenzenden so additiv ergänzt, daß eine nahezu ebene Oberflächenstruktur erreichbar ist, die in besonderem Maße auch seitliche Unebenheiten ausgleicht und die Überschußfasern nach allen Richtungen vor der Egalisierungswalze 1 verteilt. Dabei hat sich insbesondere der radiale Winkelversatz 12 von 120° als optimal herausgestellt, da hierbei sich alle benachbarten Bewegungskomponenten zu einer konstanten Resultierenden ergänzen und so bereits mit einer einzigen langsam laufenden Egalisierungswalze 1 eine hinreihend ebene Vliesoberfläche erreichbar ist. Dabei wird gleichsam eine rasche Abnutzung der Zahnscheiben und ein vorzeitiger Überwurf der abgetragenen Holzfasern auf die egalisierte Vliesoberfläche vermieden.
- Es sind auch andere Radialversatzwinkel der benachbarten Scheiben 2, 16, 17, 18 in einem Winkelbereich von 90° bis 150° ausführbar, die bei höheren Rotationsdrehzahlen relativ ebene Vliesoberflächen erzeugen. Die erfinderische Wirkung tritt spätestens bei Versatzwinkeln von 180° nicht mehr auf, da sich hier Bereiche auf dem Faservlies ergeben, die sich weder in der oszillierenden Querbewegung noch in der oszillierenden Höhenbewegung überschneiden, so daß diese zumindest bei niedriger Rotationsdrehzahl eine Restwelligkeit kaum vermeiden können.
- Allerdings ist die erfinderische Wirkung der Egalisierungswalze auch mit anderen Anfangsneigungswinkeln zur Orthogonalen der Drehachse 15 erreichbar. Bei größeren Neigungswinkeln ergeben sich in jedem Fall größere axiale Abstände zwischen den benachbarten Zahnringscheiben 2, 16, 17, 18, wodurch die erfinderische Egalisierungswirkung eine höhere Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Umlaufgeschwindigkeit und der Fördergeschwindigkeit V erfordert, um die additive Wirkung als konstant zu erreichen. Bei kleineren Anfangsneigungen der Zahnringscheibe 2 ist der Überschneidungsbereich in Quer- oder Axialrichtung relativ gering, so daß sich in der Praxis eine langsamere Querverteilung herausgestellt hat.
- Die vorteilhafte radialwinkelversetzte Anordnung der schräggestellten Zahnringscheiben 2, 16, 17, 18 ist auf einfache Weise durch unterschiedliche Abstandshülsen zwischen den benachbarten Ringscheiben 2, 16, 17, 18 herstellbar. So werden die Zahnringscheiben 2, 16, 17, 18 durch in den Führungsnuten eingesteckte Gewindestangen 19 axial fixiert. Dabei werden die Gewindestangen 19 durch die in den Ringen vorhandenen Befestigungsösen 14 gesteckt, wobei zwischen den benachbarten Ösen Abstandshülsen angeordnet sind. Bei der vorgesehenen Egalisierungswalze 1 werden zwischen den benachbarten Zahnringscheiben 2, 16, 17, 18 Abstandshülsen von 20, 30 und 40 mm Länge angeordnet, so daß sich ein hinreichend großer seitlicher Überlappungsbereich ergibt und die benachbarten Ringscheiben 2, 16, 17, 18 an ihrer dichtesten Stelle noch einen Abstand von einigen Millimetern aufweisen, um dort ein Festklemmen der Fasern zu verhindern. Bei der nächsten benachbarten Zahnringscheibe 2, 16, 17, 18 werden die gleichen Hülsenlängen verwendet, allerdings radial um einen Winkel von 120° versetzt zwischen den Scheiben 2, 16, 17, 18 angeordnet. Dies wird gleichsam bei allen weiteren benachbarten Zahnringscheiben 2, 16, 17, 18 vorgenommen, so daß sich stets die vorgesehene radial versetzte Positionierung unter gleichem Neigungswinkel zur Orthogonalen der Rotationsachse 15 einstellt. An den Walzenenden werden die Gewindestangen mit Muttern versehen und gegeneinander festgezogen, so daß die Zahnringscheiben 2, 16, 17, 18 gegeneinander und auf dem Walzenkörper 7 fixiert sind und die erfindungsgemäße Egalisierungswalze 1 darstellen.
- Eine derartige Zahnringscheibe 2, 16, 17, 18 könnte aber auch durch eine unlösbare Schweißverbindung auf dem Walzenkörper 7 befestigt werden. Die Ringscheiben 2, 16, 17, 18 müssen nicht als durchgehende Ringflächen ausgebildet werden, sondern können auch in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen Lücken oder Unterbrechungen aufweisen. Dabei können die Ringscheiben 2, 16, 17, 18 auch so am Walzenkörper 7 angeordnet sein, daß lediglich eine dichte Folge von Erhöhungen, Zähnen 10 oder Stacheln aus der Walzenoberfläche herausragt. Es ist auch denkbar, daß die Zahnringanordnung direkt aus einem Grundkörper herausgearbeitet oder mittels einer Form hergestellt wird. Eine derartige Egalisierungswalze 1 ist nicht nur zur Egalisierung eines Faservlieses, sondern auch bei allen anderen aufgestreuten Vliesen aus rieselfähigen Gütern einsetzbar.
Claims (11)
- Egalisierungswalze zur Vergleichmäßigung einer auf einem Transportband (5) aufgestreuten Schicht (3) rieselfähiger Güter, insbesondere von beleimten Holzfasern, die aus einer rotierbaren zylindrischen Walze (7) besteht, an der axial nebeneinander eine Vielzahl schräg geneigter Ringscheiben (2, 16, 17, 18) angeordnet sind, die bei Rotation eine überlappende Taumelbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (2, 16, 17, 18) rund und kreisförmig ausgebildet sind, wobei die benachbarten schräg geneigten Ringscheiben (2, 16, 17, 18) gegeneinander einen tangentialen Winkelversatz (12) von 90 bis 150° aufweisen.
- Egalisierungswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (2, 16, 17, 18) aus einem durchgehenden oder mit Unterbrechungen bzw. Lücken versehenen Blechring bestehen, der auf oder an einer Walze (7) befestigt ist.
- Egalisierungswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem äußeren Umfang der Ringscheiben (2, 16, 17, 18) Erhöhungen, insbesondere Zähne (10) oder Stacheln vorgesehen sind.
- Egalisierungswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (2, 16, 17, 18) als flache, gewellte oder strukturierte Blechscheiben ausgebildet und am oder auf dem Umfang der Walze angeordnet sind.
- Egalisierungswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (2, 16, 17, 18) so an der Walze (7) angeordnet sind, daß sie gegenüber einer orthogonalen der Rotations- oder Drehachse (15) einen Neigungswinkel von 3 bis 30° bilden.
- Egalisierungswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Ringscheiben (2, 16, 17, 18) tangential um 120° versetzt angeordnet sind.
- Egalisierungswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche oder die Erhöhungen (10) aus dem Umfangsmantel der Walze (7) herausragen, insbesondere in einem Bereich von 30 bis 130 mm.
- Egalisierungswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen als Zähne (10) oder Stacheln ausgebildet sind, die über den Umfang der Ringfläche in einem Abstand von 10 bis 100 mm hinausragen und Zahn- (2, 16, 17, 18) oder Stachelringscheiben darstellen.
- Egalisierungswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Abstände der benachbarten Ringscheiben (2, 16, 17, 18) wenigstens so groß sind, daß sich die Ringscheiben an der dichtesten Stelle berühren und höchstens so groß sind, daß sich die taumelnden Bereiche noch überlappen.
- Egalisierungswalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (2, 16, 17, 18) einen Außendurchmesser von 400 bis 600 mm aufweisen, daß der Neigungswinkel gegenüber der Orthogonalen 5 bis 10° beträgt und die Abstände zwischen den benachbarten Ringscheiben (2, 16, 17, 18) durch mindestens drei unterschiedliche Abstandslängen von 20 bis 60 mm gebildet werden.
- Verfahren zur Egalisierung einer aufgestreuten Schicht (3) aus rieselfähigen Gütern mit einer Egalisierungswalze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Egalisierungswalze (1) in einer vorgegebenen Höhe auf die Oberfläche des aufgestreuten Vlieses (3) oberhalb des Transport- oder Formbandes (5) positioniert wird und entgegen der Förderrichtung des Form- (5) oder Transportbandes rotiert, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Walze (7) mindestens der Transportbandgeschwindigkeit (V) entspricht.
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