EP4100223A1 - Windstreukammer und verfahren zum streuen und formen eines rieselfähigen materials auf einem formband - Google Patents

Windstreukammer und verfahren zum streuen und formen eines rieselfähigen materials auf einem formband

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Publication number
EP4100223A1
EP4100223A1 EP21706853.5A EP21706853A EP4100223A1 EP 4100223 A1 EP4100223 A1 EP 4100223A1 EP 21706853 A EP21706853 A EP 21706853A EP 4100223 A1 EP4100223 A1 EP 4100223A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall
area
chamber according
wind scattering
scattering chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21706853.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph DEMEL
Klaus Plutowsky
Daniel Schwartze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau filed Critical Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Publication of EP4100223A1 publication Critical patent/EP4100223A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
    • B07B4/02—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures fall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B9/00—Combinations of apparatus for screening or sifting or for separating solids from solids using gas currents; General arrangement of plant, e.g. flow sheets
    • 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
    • B27N3/007—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and at least partly composed of recycled material
    • 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
    • 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
    • B27N3/02—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from particles
    • 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
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres

Definitions

  • the invention relates to a wind scattering chamber for scattering and shaping a pourable material into a single or multi-layer material fleece on an endlessly revolving shaping belt, preferably in the course of the production of material panels in a press according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method for scattering and shaping a pourable material into a single or multi-layer material fleece on an endlessly revolving shaping belt, preferably in the course of the production of material panels in a press according to the preamble of claim 40.
  • natural substances such as annual plants, lignified shrub plants, trees or the like are predominantly shredded, dried, mixed with a binding agent if necessary, scattered to form a material fleece and compacted in a press to form a material panel.
  • plastics or other materials is also provided in order to obtain flat strands of material during continuous production that can be divided.
  • the intermittent processing of the material fleeces is also conceivable; they can, for example, be divided up before pressing.
  • Today, in fiber or chipboard production, natural substances are increasingly being substituted with recycled material in order to minimize the need for fresh wood. It is common to combine wind scattering chambers with other scattering devices in order to achieve various layer structures.
  • One possibility for reducing the overall length of a wind scattering chamber would be to arrange more sieves or flow obstacles in the wind scattering chamber in order to accelerate the deposition of the material. Such an arrangement of many sieves is undesirable because the energy expended in operation for generating the ventilation or the air flow is unnecessarily destroyed without achieving sufficiently good advantageous effects. This usually also results in disturbing accumulations or clusters of material, which after hitting the forming belt produce noticeable entries in the mat and the later product material plate compared to the neighboring scattering.
  • the present invention is based in particular on DE 102009007944 A1.
  • a wind scattering chamber was presented which, due to different ceiling heights along the air flow, can set different room volumes in the wind scattering chamber.
  • the ceiling is designed as a variable cover which has variably adjustable ceiling areas. It is specified that the ceiling heights in the various chamber zones should be at a constant distance from the molding belt, and thus be aligned parallel to the molding belt. These can then, for example, be vertically adjustable in terms of their distance from the forming belt. Between the individual horizontal planes, inclined and / or curved transitions can be provided along the flow direction, which connect the horizontal planes.
  • a variant of the wind scattering chamber is shown, which along the flow direction several, in their Contains height differently arranged, horizontal ceiling elements, which are connected accordingly.
  • Such an arrangement of horizontal and height-adjustable ceiling elements has basically proven itself in practice, but still leaves room for improvement.
  • the invention is based on the object of creating a wind scattering chamber and a method for scattering and shaping a free-flowing material into a single or multi-layer material fleece on an endlessly rotating shaping belt which, in a short and concise length, meets the demands made by industry for high quality and the lowest possible raw material requirements.
  • the invention is based on a wind scattering chamber for scattering and shaping a free-flowing material into a single or multi-layer material fleece on an endlessly revolving molding belt in the course of the production of material panels in a press
  • the wind scattering chamber being a chamber with a material supply for introducing the material into has an air stream, the air stream entering the chamber via an inlet opening and preferably discharged at the other end of the chamber via an outlet opening, with a first room height in a first area of the chamber due to the distance between the ceiling and the molding belt and in Direction of flow in a further area, the room height is designed to be changeable.
  • the task for the wind scattering chamber is achieved in that in the second area below the ceiling there is a wall which continuously reduces the room height and in the third area a wall which continuously increases the room height.
  • the invention understands by continuous that the height of the room along the wall continuously decreases or increases in the direction of flow.
  • a chamber has a ceiling, side walls along the direction of flow and front and rear transverse to the direction of flow and a floor.
  • the bottom can also be formed by the molding tape if a more open construction is chosen.
  • the room height is defined as the distance between the material-receiving molding tape and the ceiling or the wall of the chamber.
  • the flat ceiling is essentially covered with a wall that has a predetermined geometric shape and predominantly a lower height of the chamber, between the molding band and wall, than in the first area of the chamber, in which the air flow and the material into the Chamber enters.
  • the wall transversely to the air flow or the shaping belt is preferably flat or straight, but can also be bent completely or only on the outer sides, i.e. on the side surfaces of the chamber, depending on the properties. This can be useful for adapting the flow conditions at the wall / side wall transition.
  • the chamber has exactly three or four of the named areas.
  • the reversal point thus the lowest point of the wall, defines the boundary between the second and third area.
  • the transition between the fourth and third area is when the rise of the wall ends in the third area and merges into a fourth area of a wall or the ceiling that is arranged parallel to the molding strip. If the rise in the wall continues until the air flow ends, the chamber only has three areas.
  • the transition between the first and the second area is at the point where the wall begins to decrease in height from the ceiling.
  • the wall begins after the filling opening for the material in the chamber.
  • the first area would then only be the filling opening itself, the room height then corresponds to the distance from the molding belt to the filling opening, or the ceiling height.
  • a particular advantage of the invention is that the possibility of adjusting the walls in accordance with the teaching of the invention means that the operator or supplier of the wind scattering chamber is now able to adjust the length of the various areas depending on the intended use.
  • the reversal point in the chamber can be adjusted as required in terms of the distance from the forming belt, but also in terms of its distance from the entry of the air flow into the chamber and adapted to requirements.
  • the invention has also surprisingly found that the previous technical effort in the wind scattering chambers for a homogeneous and smooth transition of the particle size in a layer to be scattered does not have as great an effect on the quality of the plate as previously assumed. It is entirely possible to divide the wind scattering chamber into areas of different heights, with predominantly the coarse fractions being deposited in the flow direction in a first deposit area and the comparatively fine particles lying in a relaxed air flow in a second chamber area.
  • a stepped classification is therefore particularly preferred, which is caused by the differences in the flow velocities. This difference can be supported by a flow obstacle, especially in the area of the transition between the different heights of the room.
  • the invention also has the possibility of reducing the overall length of the wind scattering chamber, with as free a flow as possible and preferably by dispensing with or reducing the flow resistances (sieves) that have been customary up to now.
  • flow vectors are used with the constant reduction of the room height in order to strengthen the classification, in particular when the wall is designed in the form of drops, which will be described in detail later.
  • the performance of the fan can be reduced and / or the throughput rate per unit of time can be increased, in particular with the same or even improved quality.
  • the wall for changing the room height can be made of sheet metal or a plastic, preferably made of a less adhesive material, for example antistatic or slightly adhesive for binders, so that the material used for the material plate does not stick there. Also the use of natural wood or Material plates is conceivable.
  • the wall particularly preferably consists of elastic or flexible elements, which are thus adjustable, but most preferably have sufficient resistance or rigidity in order not to be deformed or caused to vibrate by the air flow during operation.
  • a conveyor belt or conveyor belt would be conceivable, which is suspended from the ceiling in the direction of flow at the front and rear.
  • the wall or the ceiling should be arranged over the entire width of the chamber.
  • the wall can particularly preferably have a convex or concave shape over the width in order to do justice to the flow conditions or the friction on the side walls.
  • a constant change in the height of the room means that no horizontal / horizontal holding line for the wall, in particular with respect to the molding band, should be introduced in this area.
  • a preferably horizontal holding line is arranged at which the room height does not change or only changes slightly. This route forms a transition between the areas.
  • This transition can prevent disruptive influences from being "carried along" from a previous area to the following area. Disruptive influences are fluidic disadvantages such as eddies, different vectors in the speed or orientation of the air flows.
  • the inclination of the section preferably does not exceed 25 ° with respect to the forming belt, the inclination is particularly preferably less than 12.5 °, most preferably less than 5 °.
  • the section or the area around the reversal point is shaped as a downwardly directed arrowhead, the reversal point forming the tip and inclined sections in or opposite to the direction of flow being arranged opposite the forming belt.
  • the air flow is arranged in the region of the chamber essentially parallel to the forming belt. This is intended to mean that the air flow along the Forming belt is guided, changes in the height of the room still lead to the air flow being guided along the forming belt, even if individual vectorial differences in the air proportions within the air flow may be present, for example if the height of the room is reduced.
  • the air flow can be guided parallel to the forming belt in the entry area, but angled air flows within the meaning of the invention are also conceivable, in particular in order to optimize the material input or the material distribution in the air flow. It can thus be assumed that in the area where the air flow is introduced into the chamber, if baffles, nozzles and / or registers are arranged here, they are not necessarily designed in parallel.
  • straight or curved walls can be arranged in the flow direction to change the height of the room, as long as the solution or the teaching of the invention is fulfilled.
  • a screening device preferably for the coarser portions of the material, can preferably be arranged in the first area or in the following areas.
  • At least one, preferably two, most preferably three or more sieve grids are preferably arranged as the sieve device in the air flow.
  • a coarse screen and / or a roller bed composed of coaxially arranged spreading rollers can be arranged, in particular in order to remove oversizes from the material and remove them from the manufacturing process.
  • the outlet opening or at least one further outlet opening on the ceiling or the wall of the chamber can be arranged in the fourth area.
  • this outlet opening can be arranged in the fourth area at the top of the ceiling.
  • a wall reducing the room height along a first straight line or a second curvature and, after a reversal point in a third area, a wall increasing the room height along a second straight line or second curvature can be arranged in the second area.
  • At least the curvature of the wall in a sectional side view of the chamber has essentially the geometrical outside of one half of a drop cut along its plane of symmetry. This is preferably mapped from a hemispherical shape to a pointed end or vice versa in the chamber.
  • the invention understands the drop shape to be a ball tapering to a point on one side; this occurs physically when a drop is about to be detached, that is, during the formation of the drop.
  • the wall preferably does not follow the teardrop shape over the width of the molding belt, but rather is arranged flat or parallel to the molding belt.
  • a radius of the first curvature of the wall in the first area can be made smaller than the radius of the second curvature, with a ratio of the first radius to the second radius of 1 to 2, preferably of 1 to 5 and very particularly preferably of 1 to 10, can be used.
  • the radius of the first curvature of the wall in the first area can be made larger than the radius of the second curvature, with a ratio of the first radius to the second radius of 2 to 1, preferably of 5 to 1 and very particularly preferably of 10 to 1, can be used.
  • the radii of the curvature in the second or third region are particularly preferably designed to decrease and / or increase along the air flow. This benefits the evenness of the air flow and avoids turbulence.
  • the wall is preferably designed to be essentially parallel transversely to the molding strip.
  • the geometric shape of the wall for adjusting the height of the room can be arranged invariably. This is intended to indicate a fixed geometry. This is particularly advantageous when the geometric shape of the wall is formed based on a simulation calculation of the flow behavior of the air flow and is thus already optimized. Differentiated settings during operation for optimization should then not be necessary. This is particularly advantageous if the materials or material mixtures used for the material fleece do not experience any changes in production that have an influence.
  • Possibilities for adjusting the wall (s) can be preferred if the material throughput per unit of time is intended to be changed in an industrial-technical application.
  • Mixtures of materials can for example consist of fibers, shavings, chips from "fresh” wood, which means that these particles are on the one hand from machining processes directly for panel production or as offcuts from wood production (sawmills, chippers, chippers) Untreated wood, originated, and mixed with waste wood from recycling on the other hand.
  • the room height in the fourth area of the chamber is preferably lower than in the first area. This also applies to a wall if it extends into the fourth area.
  • a route could be arranged at the reversal point in which the room height does not change or only changes slightly.
  • This route forms a transition between the areas.
  • This transition can prevent disruptive influences from being "carried along" from a previous area to the following area.
  • Disruptive influences are fluidic disadvantages such as eddies, different vectors in the speed or orientation of the air currents.
  • the inclination of the section preferably does not exceed 25 ° with respect to the forming belt, the inclination is particularly preferably less than 12.5 °, most preferably less than 5 °.
  • the section is shaped as a downwardly directed arrowhead, the reversal point forming the tip and sections inclined in or against the direction of flow being arranged opposite the forming belt.
  • the wall in the second and third area can be designed symmetrically with respect to a plane of symmetry which is perpendicular to the molding strip and which passes through the reversal point.
  • a plane of symmetry which is perpendicular to the molding strip and which passes through the reversal point.
  • the room height can be reduced along a negative gradient in the second area in the flow direction and the room height can be increased along a positive gradient in the third area in the flow direction. This serves, among other things, to avoid turbulence.
  • a flow obstacle can be arranged between the forming belt and the wall in the second, third area and / or at the level of the reversal point. This enables the material to be deposited more quickly and can help to shorten the overall length of the wind scattering chamber.
  • the flow obstacle can preferably be designed as a grid, rods and / or a rotating roller.
  • a grid, a sieve or a rod arrangement can preferably be designed to be horizontally and / or vertically variable in its length or in its size.
  • the flow obstacle can begin directly, or as close as possible, above the material on the molding belt and extend to the wall, or there are spaces between the molding belt and the wall. For example, it can be intended to arrange a free area in the area between the wall and the flow obstacle so as not to slow down the flow too abruptly. In this respect, it would be advantageous if the flow obstacle is arranged at a distance from the wall and / or from the molding band / material fleece.
  • the flow obstacle in its position and / or Position in the chamber would be arranged adjustable and the adjustability would preferably be realized via controllable adjusting means.
  • the walls in the second area and third area, preferably together with the wall of the fourth area can be connected to one another in an articulated manner or formed in one piece.
  • the joints can have devices for specifying the maximum angle of rotation or a predetermined angular range. This is particularly advantageous when adjusting means are arranged on the suspension of the walls or on the walls themselves.
  • the walls in a side view of the chambers, have the outer shape of half an idealized drop (in side view), cut along the line of symmetry of the drop.
  • half a teardrop shape of the walls would be recognizable.
  • the sectional plane of the figure is perpendicular to the plane of symmetry of the drop, which is arranged parallel to the ceiling of the chamber.
  • the tip of the drop should be aligned either in or against the air flow.
  • the walls can preferably be designed as a flexible belt or a belt, preferably made of a material similar to or for a conveyor belt. Rubber compounds, with or without reinforcements, can be used.
  • a flexible belt or band offers sufficient flexibility with a conceivable adjustment or adjustment of the walls, usually in connection with good antistatic properties. They also offer the option of compensating for changes in the chamber geometry due to temperature fluctuations during operation.
  • adjustable or adjustable, stiffening elements can be provided within the wall and / or along the ceiling-side surface of the wall.
  • adjustable or adjustable, stiffening elements can be provided within the wall and / or along the ceiling-side surface of the wall.
  • adjustable or adjustable, stiffening elements can be used here in conjunction with adjustment elements or other adjustment means, the inherent rigidity of a wall can be increased and / or adjusted. These can be set up statically before commissioning or designed to be adjustable dynamically during operation.
  • the rear part of the wall viewed in the direction of flow, is made more rigid than the part of the walls located in front of it.
  • the rear part would therefore be oriented steeply in the direction of the molding band if it was suspended from the ceiling and would only begin to form a curve towards the end of the stiffening (against the direction of flow).
  • This almost automatically results in a teardrop shape which can be particularly preferably supported by the connections between the ends of the walls or with the ceiling as well as spacer or stiffening elements.
  • the walls have stiffeners transversely to the direction of flow, preferably over the entire width, in the middle and / or in the vicinity or in the region of the side walls. In this way, pressure increases due to the air flow and / or the material inside the chamber at the transitions between the side wall / walls can be counteracted.
  • the invention understands transversely to the forming belt the orientation transversely to the transport direction of the forming belt.
  • the term about the width of the molding belt can also be understood in a similar manner, since the molding belt is arranged circumferentially along its length and has a width.
  • the width of the molding tape essentially corresponds to the width of the chamber, with marginal deviations being conceivable depending on the sealing principle.
  • sealing elements preferably sealing lips on the walls, are arranged between the walls and the side walls of the chamber. This avoids contamination of the area between the walls and the ceiling. It also improves the adjustment properties of the walls if no material can be introduced here.
  • Another special embodiment would be the arrangement of a fixed point at least one side wall and / or on one of the wall, preferably an adjustable fixed point.
  • a specific shape can be specified or influenced by such a fixed point if this cannot be achieved by the wall itself.
  • Such a fixed point can also be suitable for influencing the shape of the walls when they are moved by adjusting drives.
  • the reversal point as the smallest room height, is fixed while the shape of the walls, for example a one-piece or articulated band, is moved on its suspensions and thus changes the gradient of the rising and falling room height.
  • This fixed point can also be implemented from the outside by insertable bolts which are inserted or removed from predetermined closable bores in the chamber. These can also be automated and / or adjustable in height and position along the chamber in link grooves.
  • fixed connections and / or adjusting elements for influencing the geometry of the wall can be arranged in operative connection with the wall and the ceiling.
  • slides or similar machine elements can lift the walls at predetermined locations through the ceiling or press them down.
  • a one-piece wall can be arranged over several areas, i.e. the beginning of the wall in the second area and the end of the wall in the third or fourth area, with only the beginning and the end preferably being arranged on the ceiling.
  • an adjustment of the position of the wall in the chamber and / or the geometry of the wall or the beginning and / or the end of the wall can be adjusted with a displacement device, preferably parallel to the ceiling.
  • a simple slide preferably parallel to the forming belt, can be arranged on the ceiling, the at least one suspension of the wall moves.
  • this slide can also connect two walls to one another and move them against one another in order to adjust the geometry and / or the position or the suspension of the walls.
  • the room heights of the second area and the third area are preferably the same only at the reversal point.
  • a substantially horizontal holding line in the area of the reversal point on the adjacent part of the wall, can be arranged, on which the room height does not change or only changes slightly.
  • the angle of inclination of the holding line can be designed to be less than 25 °, particularly preferably less than 12.5 °, most preferably less than 5 ° with respect to the shaping belt.
  • the holding line starting from the reversal point, can extend into both adjacent areas of the walls and particularly preferably be shaped as a downward arrowhead, the reversal point forming the tip and inclined sections in or against the flow direction being arranged opposite the forming belt.
  • the invention understands the term flexible wall in such a way that the geometry of the wall can be influenced by adjusting or other means. It is there preferably it is not provided that the air flow with the material within the chamber should cause a change in the geometry during operation.
  • the number, arrangement, orientation, size and permeability of all sieves, for example the sieve device, the sieve, in the chamber can be designed to be variably adaptable, preferably via actuators.
  • latching elements preferably magnets and / or areas protruding from the walls / side walls
  • latching elements can be arranged laterally on the walls, which are most preferably in operative connection with corresponding counter bearings on the side walls / walls or in Can be brought into operative connection during an adjustment of the geometry of the walls.
  • these measures are indicated under certain circumstances. These means also seem to make sense for the reproducibility of adjustable wall geometries.
  • Grooves, blind bores, protrusions, magnets and / or other machine elements can be arranged on the inside on or in the side walls, which with corresponding counter bearings of the walls exercise a locking or holding function. The reverse also applies accordingly. In order to increase the stability and the steadfastness against the air flow of the transition wall / side wall, these measures may be useful. In the event of an operational change in the geometry of the walls, predetermined latching positions by means of interventions or markings on the side walls can be useful. This is used in particular for the reproducibility of settings for the geometry of the walls in specific production modes or in order to be able to return precisely to previous settings.
  • a corresponding method for scattering and shaping a free-flowing material into a single or multi-layer material fleece on an endlessly revolving molding belt in the course of the production of material panels in a press is based on a known wind scattering chamber, which has a chamber with a material supply for introducing material into has an air stream, the air stream entering the chamber in a first area via an inlet opening and discharged at the other end of the chamber via an outlet opening, a room height is formed in the distance between the ceiling of the chamber and the molding belt.
  • the object for a method is achieved in that the room height is reduced in a second area in the flow direction and the room height is continuously increased in a third area through the wall between the ceiling and the molding belt.
  • the air flow is particularly preferably guided through a flow obstacle, for example a sieve, in order to deposit the coarse portions of the material more quickly on the forming belt.
  • a flow obstacle for example a sieve
  • the drawing shows schematically a wind scattering chamber for producing a material fleece on a forming belt in the course of the production of material panels, a wall for changing the height of the room being arranged in the wind scattering chamber.
  • material 8 is introduced into chamber 1 of wind scattering chamber 10 via a material supply 22, moved by an air flow 13 opposite to the conveying direction of the forming belt 12 and onto the chamber 1 in areas I, II, III, IV Shaping tape 12 is deposited as material fleece 11.
  • a roller for loosening up the material is arranged above the air flow 13.
  • the air flow 13 arriving through the air supply 24 enters the chamber 1 through the inlet opening 14 and moves the material 8 in the flow direction 7 of the air flow 13.
  • the chamber 1 is divided into four areas I, II, III, IV and the air flow 13 flows through them accordingly consecutive numbering.
  • the ceiling 23 forms a room height 2a with the molding band 12 delimiting the chamber 1 at the bottom.
  • a sieve device 17 in which at least one sieve grid 18 is arranged.
  • a coarse screen 19 can be arranged essentially parallel to the forming belt, which separates oversized material from the process through its thermal connection with a discharge device 25.
  • a roller screen formed from coaxial rollers can also be arranged in order to homogenize the incoming material 8.
  • the room height 2a changes due to the arranged wall 4 with the room height 2b.
  • the wall 4 can represent different geometries which have the lowest room height 2b in the flow direction 7 at the end of the area II.
  • the reversal point 9 would also be arranged there, which marks the transition to the third area III, at which the wall 5 is arranged in such a way that the room height 2c increases again in the direction of the flow direction 7.
  • the walls 4, 56 can have different geometries, with the first wall 4 having a first radius 20 and the second wall 5 having a second radius 21 in the present exemplary embodiment. These radii can be designed the same but also different.
  • the area IV is arranged with the room height 2d, which has an outlet opening 15 at the end, from which the air flow 13 can be removed from the chamber 1 again.
  • the outlet opening 15 can be arranged on the ceiling 23 or, if present, on a wall 6 located in this area.
  • the wall 6 or the ceiling 23 can form a lower room height 2d than the room height 2a in the first area I.
  • An additional or single outlet opening 16 is particularly preferably arranged at the transition between the third area III and the fourth area IV.
  • a flow obstacle 3 can be arranged in the second area II or in the third area III, which brakes the air flow 13 or the material 8 in the air flow 13. Due to the flow obstacle 3, in particular the comparatively larger particles of the material 8 that are still present are slowed down and moved in the direction of the forming belt 12.
  • a cover layer is scattered, whereby the finest particles of the material 8 first come to lie on the forming belt 12, which is moved against the air flow 13 or the flow direction 7, and thus form a sub-layer of a multi-layer material fleece 11 when in the running direction of the Forming belt 12 still further spreading machines and / or wind spreading chambers are arranged.
  • the subsequent wind scattering chamber will then be arranged the wrong way round in order to deposit the smallest particles on the surface of the material fleece.
  • a preferred teardrop shape of the walls 4 and 5 was not shown in the drawing. However, it was indicated by way of example that the wall 5 has a preferably approximately straight reinforcement in the rear area, the wall 5 is drawn thicker here. This can be useful in the case of a flexible material of the wall in order to preferably depict geometries of the walls, for example in the case of wall 5 a stronger gradient of the increase in the room height 2c compared to the gradient of the decrease in the room height 2b.
  • the suspension of the wall 4 on the ceiling 23 could be displaced against the air flow 13 by means of a slide, symbolically represented by a double arrow. As a result of the stiffening, the curvature along the wall 4 will flatten out, while the curvature 5 would change less strongly due to the stretching of the distance between the suspension points of the walls 4, 5.

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Abstract

Windstreukammer und Verfahren zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials (8) zu einem Materialvlies (11) auf einem endlos umlaufenden Formband (12) im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse, wobei die Windstreukammer (10) eine Kammer (1) mit einer Materialzufuhr (22) zur Einführung des Materials (8) in einen Luftstrom (13) aufweist, wobei sich in einem ersten Bereich (I) der Kammer (1) durch den Abstand zwischen Decke (23) und dem Formband (12) sich eine erste Raumhöhe (2a) und in Strömungsrichtung (7) in einem weiteren Bereich (II, II, IV) die Raumhöhe veränderbar ausgeführt ist. In dem zweiten Bereich (II) ist unterhalb der Decke (23) eine die Raumhöhe (2b) stetig verringernde Wandung (4) angeordnet und in dem dritten Bereich (III) ist eine die Raumhöhe stetig vergrössernde Wandung (5) angeordnet.

Description

WINDSTREUKAMMER UND VERFAHREN ZUM STREUEN UND FORMEN
EINES RIESELFÄHIGEN MATERIALS AUF EINEM FORMBAND
Die Erfindung betrifft eine Windstreukammer zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials zu einem ein- oder mehrschichtigem Materialvlies auf einem endlos umlaufenden Formband bevorzugt im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials zu einem ein- oder mehrschichtigem Materialvlies auf einem endlos umlaufenden Formband bevorzugt im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 40.
Bei der Herstellung von Werkstoffplatten, werden überwiegen Naturstoffe wie Einjahrespflanzen, verholzte Strauchpflanzen, Bäume oder dergleichen zerkleinert, getrocknet, mit einem Bindemittel vermischt sofern notwendig, zu einem Materialvlies gestreut und in einer Presse zu einer Werkstoff platte verdichtet. Auch die Verwendung von Kunststoffen oder anderen Materialien ist vorgesehen, um bei der kontinuierlichen Herstellung ebene Werkstoffstränge zu erhalten, die aufteilbar sind. Auch die Taktweise Verarbeitung der Materialvliese ist denkbar, können diese vor der Verpressung beispielsweise aufgeteilt werden. Besonders bevorzugt werden heute bei der Faser- oder Spanplattenherstellung die Naturstoffe mehr und mehr mit Recyclingmaterial substituiert um den Materialbedarf an Frischholz zu minimieren. Es ist üblich Wndstreukammern mit anderen Streuvorrichtungen zu kombinieren um diverse Schichtaufbauten zu verwirklichen.
Aus der DE 198 35419 A1 ist beispielhaft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Windsichtung bekannt geworden. Der darin beschriebene Stand der Technik umreißt ausreichend jegliche Diskussion zum Stand der Technik der hiesigen Erfindung. Aus obiger Offenbarung ist es bekannt verschiedene Techniken zur Beeinflussung der Luftströmung einzusetzen, insbesondere Windsiebe und Absaugvorrichtungen. Die Windformtechnik legt darauf Wert das Material gleichmäßig abzulegen. Wirbel in der Luftströmung aber auch Ablösungserscheinungen der Luftströmung an den Wandungen sollen vermieden werden, stören diese doch die Flächengewichtsgenauigkeit. Die heutige Industrie verlangt neben einer hohen Flächengewichtsgenauigkeit auch eine immer stärkere Reduktion des natürlichen notwendigen Rohstoffes und einhergehend auch die teilweise oder vollständige Substituierung des Rohstoffes durch Recyclingmaterial. Dies ist teilweise auch Staatsauftrag in diversen Ländern. Alle diese Anforderung führen zur Verwendung von sehr langen Windstreukammern.
Eine Möglichkeit zur Reduktion der Baulänge einer Windstreukammer wäre die Anordnung von mehr Sieben oder Strömungshindernissen in der Windstreukammer, um die Ablage des Materials zu beschleunigen. Eine derartige Anordnung von vielen Sieben ist nicht wünschenswert, weil im Betrieb aufgewendete Energie für die Erzeugung der Ventilation respektive der Luftströmung unnötig vernichtet wird, ohne ausreichend gute vorteilhafte Effekte zu erzielen. Hierbei entstehen meist auch störende Ansammlungen oder Häufungen von Material, die nach dem Auftreffen auf das Formband im Vergleich zur benachbarten Streuung auffallende Einträge in die Matte und dem späteren Produkt Werkstoff platte liefern.
Mit der DE 102006038 183 A1 und der DE 102009007 944 A1 sind ebenfalls Windstreukammern eigener Art bekannt geworden.
Die vorliegende Erfindung geht dabei von der DE 102009007944 A1 im Besonderen aus. In dieser Offenbarung wurde eine Windstreukammer vorgestellt, welche aufgrund unterschiedlicher Deckenhöhen entlang der Luftströmung verschiedene Raumvolumen in der Windstreukammer einstellen kann. Hierzu ist die Decke als eine variable Hülle ausgeführt, die variabel einstellbare Deckenbereiche aufweist. Dabei ist vorgegeben, dass die Deckenhöhen in den verschiedenen Kammerzonen in einem gleichbleibenden Abstand zum Formband sein sollen, somit parallel zum Formband ausgerichtet sind. Diese können dann zum Beispiel vertikal in ihrem Abstand zum Formband einstellbar sein. Zwischen den einzelnen horizontalen Ebenen können entlang der Strömungs richtung schräge und/oder gebogene Übergänge vorgesehen sein, die die horizontalen Ebenen verbinden. In einem detaillierten Ausführungsbeispiel ist eine Variante der Windstreukammer dargestellt, die entlang der Strömungsrichtung mehrere, in ihrer Höhe unterschiedlich angeordnete, waagrechte Deckenelemente enthält, die entsprechend verbunden sind. Eine derartige Anordnung von waagrechten und in der Höhe verstellbaren Deckenelementen hat sich grundsätzlich in der Praxis bewährt, lässt aber noch Spielraum für Verbesserungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Windstreukammer und ein Verfahren zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials zu einem ein- oder mehrschichtigen Materialvlies auf einem endlos umlaufenden Formband zu schaffen, welches in einer kurzen und prägnanten Baulänge die von der Industrie gestellten Forderungen nach hoher Qualität und geringstem Rohstoffbedarf ermöglicht.
Die Erfindung geht dabei von einer Windstreukammer zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials zu einem ein- oder mehrschichtigem Materialvlies auf einem endlos umlaufenden Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse aus, wobei die Windstreukammer eine Kammer mit einer Materialzufuhr zur Einführung des Materials in einen Luftstrom aufweist, wobei der Luftstrom in die Kammer über eine Eintrittsöffnung ein- und bevorzugt am anderen Ende der Kammer über eine Austrittsöffnung abgeführt wird, wobei sich in einem ersten Bereich der Kammer durch den Abstand zwischen Decke und dem Formband sich eine erste Raumhöhe und in Strömungsrichtung in einem weiteren Bereich die Raumhöhe veränderbar ausgeführt ist.
Die Aufgabe für die Windstreukammer wird dadurch gelöst, dass in dem zweiten Bereich unterhalb der Decke eine die Raumhöhe stetig verringernde Wandung und in dem dritten Bereich eine die Raumhöhe stetig vergrößernde Wandung angeordnet ist.
Unter stetig versteht die Erfindung in Analogie zur mathematischen oder geometrischen Funktion, dass sich die Raumhöhe entlang der Wandung in Strömungsrichtung kontinuierlich verringert oder vergrößert.
Eine Kammer weist eine Decke, Seitenwände entlang der Strömungsrichtung sowie vorne und hinten quer zur Strömungsrichtung und einen Boden auf. Der Boden kann auch durch das Formband gebildet werden, wenn eine eher offene Konstruktion gewählt wird. Die Raumhöhe ist dabei definiert als der Abstand zwischen dem Material aufnehmenden Formband und der Decke oder der Wandung der Kammer. Nach vorliegender Erfindung wird die ebene Decke im Wesentlichen mit einer Wandung abgedeckt, die eine vorgegebene geometrische Form aufweist und überwiegend eine geringere Höhe der Kammer, zwischen Formband und Wandung, ausbildet als im ersten Bereich der Kammer, in welchem die Luftströmung und das Material in die Kammer eintritt.
Die Wandung quer zur Luftströmung bzw. dem Formband bevorzugt eben oder gerade, kann aber auch in Abhängigkeit von den Eigenschaften vollständig oder nur an den Außenseiten, somit bei den Seitenflächen der Kammer, gebogen sein. Dies kann zur Anpassung der Strömungsverhältnisse am Übergang Wandung/Seitenwand dienlich sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Kammer genau drei oder vier der benannten Bereiche auf. Um hier eine Abgrenzung der Bereiche zu ermöglichen lässt sich wie auch in den anderen Ausführungsbeispielen festhalten, dass der Umkehrpunkt, somit der tiefste Punkt der Wandung, die Grenze zwischen dem zweiten und dritten Bereich definiert. Der Übergang zwischen dem vierten und dritten Bereich ist, wenn der Anstieg der Wandung im dritten Bereich endet und in einen parallel zum Formband angeordnete vierten Bereich einer Wandung oder der Decke übergeht. Sollte der Anstieg der Wandung bis zum Ende der Luftströmung andauern, so weist die Kammer nur drei Bereiche auf.
Der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich befindet sich an dem Punkt, an dem die Wandung mit einer Verringerung der Raumhöhe von der Decke aus beginnt. In einer besonderen Variante beginnt die Wandung bereits nach der Einfüllöffnung für das Material in die Kammer. Der erste Bereich wäre dann nur die Einfüllöffnung selbst, die Raumhöhe entspricht dann dem Abstand vom Formband bis zur Einfüllöffnung, respektive der Deckenhöhe.
Eine besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass durch die Möglichkeit die Wandungen im Sinne der Lehre der Erfindung einzustellen der Betreiber oder der Lieferant der Windstreukammer nun in der Lage ist, diese hinsichtlich der Länge der verschiedenen Bereiche in Abhängigkeit vom Verwendungszweck einzustellen. In einfacher Art und Weise kann der Umkehrpunkt in der Kammer im Abstand zum Formband, aber auch in seinem Abstand zum Eintritt der Luftströmung in die Kammer beliebig verstellt und an die Notwendigkeiten angepasst werden.
Die Erfindung hat auch überraschend festgestellt, dass der bisherige technische Aufwand in den Windstreukammern für einen möglichst homogenen und gleitenden Übergang der Partikelgröße in einer zu streuenden Schicht nicht eine so große Auswirkung auf die Qualität der Platte hat, wie bisher angenommen. Es ist durchaus möglich die Windstreukammer in unterschiedlich hohe Bereiche aufzuteilen, wobei in Strömungsrichtung in einem ersten Ablagebereich überwiegend die Grobanteile abgelegt werden und die vergleichsweise feinen Partikel in einem zweiten Kammerbereich in einer entspannten Luftströmung zum Liegen kommen.
Schnelle und kraftvolle Luftströmungen sollen in Strömungsrichtung somit im hinteren Bereich durch die Expansion des zur Verfügung stehenden Raumes vermieden werden. Hierzu wird gezielt nach einer Verengung der Raumhöhe die Raumhöhe wieder erweitert/erhöht, um dem feinen Material die Gelegenheit zu geben auf das Formband aus der sich verlangsamenden Luftströmung abzurieseln. Es entsteht mithin besonders bevorzugt eine gestufte Klassierung, die durch die Unterschiede in den Strömungsgeschwin-digkeiten hervorgerufen wird. Unterstützt werden kann dieser Unterschied durch ein Strömungshindernis, insbesondere im Bereich des Übergangs zwischen den differenzierten Raumhöhen.
Die Erfindung hat auch die Möglichkeit die Baulänge der Windstreukammer zu reduzieren, bei möglichst freier Strömung und bevorzugt unter Verzicht oder Reduzierung der bisher üblichen Strömungswiderstände (Siebe). Hierzu werden Strömungsvektoren bei der stetigen Reduzierung der Raumhöhe benutzt, um die Klassierung zu verstärken, insbesondere bei einer Ausführung der Wandung in Tropfenform, welche später noch im Detail beschrieben wird. Gleichzeitig kann die Leistung der Gebläse reduziert und/oder die Durchsatzmenge pro Zeiteinheit erhöht werden, insbesondere bei gleichbleibender oder sogar verbesserter Qualität.
Die Wandung zur Veränderung der Raumhöhe kann dabei aus Blech oder aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem wenig adhäsiven Material, beispielsweise antistatisch oder gering adhäsiv für Bindemittel, sein, damit das verwendete Material für die Werkstoff platte dort nicht anhaftet. Auch die Verwendung von Naturholz oder Werkstoffplatten ist denkbar. Besonders bevorzugt besteht die Wandung aus elastischen oder flexiblen Elementen, die somit einstellbar sind, aber höchst bevorzugt einen ausreichenden Widerstand respektive Steifigkeit aufweisen, um im Betrieb von der Luftströmung nicht verformt oder in Schwingung versetzt zu werden. In einer beispielhaften Verwendung wäre ein Förderband oder Fördergurt denkbar, der an der Decke in Strömungsrichtung vorne und hinten aufgehängt ist.
Weiterhin ist zu beachten, dass die Wandung respektive die Decke über die ganze Breite der Kammer angeordnet sein sollte. Besonders bevorzugt kann die Wandung über die Breite konvex oder konkav geformt sein, um den Strömungsbedingungen respektive der Reibung an den Seitenwänden gerecht zu werden.
Die Erfindung versteht unter einer stetigen Veränderung der Raumhöhe, dass in diesem Bereich keine horizontale/waagrechte Haltelinie der Wandung, im Besonderen gegenüber dem Formband, eingeführt sein soll.
In einer besonderen Ausführungsform kann es denkbar sein, dass anstelle des Umkehrpunktes, dem Übergang von einer fallenden zu einer steigenden Raumhöhe, eine bevorzugt waagrechte Haltelinie angeordnet ist, an welcher sich die Raumhöhe nicht oder nur geringfügig verändert. Diese Strecke bildet einen Übergang zwischen den Bereichen. Durch diesen Übergang kann die „Mitnahme“ von störenden Einflüssen von einem vorherigen Bereich zum nachfolgenden Bereich vermieden werden. Unter störenden Einflüssen werden strömungstechnische Nachteile, wie Wirbel, unterschie dliche Vektoren in Geschwindigkeit oder Ausrichtung der Luftströmungen, verstanden. Die Neigung der Strecke übersteigt bevorzugt nicht 25° gegenüber dem Formband, besonders bevorzugt ist die Neigung kleiner 12,5°, höchst bevorzugt kleiner 5°.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Strecke bzw. der Bereich um den Umkehrpunkt als eine nach unten gerichtete Pfeilspitze ausgeformt, wobei der Umkehrpunkt die Spitze bildet und in- oder entgegen der Strömungsrichtung geneigte Strecken gegenüber dem Formband angeordnet sind.
Die Luftströmung ist im Bereich der Kammer im Wesentlichen parallel zum Formband angeordnet. Hierdurch soll ausgedrückt sein, dass die Luftströmung entlang des Formbandes geführt wird, wobei Veränderungen in der Raumhöhe immer noch dazu führen, dass die Luftströmung entlang des Formbandes geführt wird, auch wenn einzelne vektorielle Unterschiede der Luftanteile innerhalb der Luftströmung vorhanden sein können, wenn beispielsweise die Raumhöhe verringert wird. Die Luftströmung kann im Eintritts bereich parallel zum Formband geführt werden, aber auch winkelige Luftströmungen im Sinne der Erfindung sind denkbar, insbesondere um den Materialeintrag oder die Materialverteilung in der Luftströmung zu optimieren. Somit kann man davon ausgehen, dass im Einführungsbereich der Luftströmung in die Kammer, wenn hier Leitbleche, Düsen und/oder Register angeordnet sind, diese nicht zwingend parallel ausgeführt sind.
Nachstehend sind weitere kumulative oder alternative zusätzliche Merkmale dargestellt, die in ihrem Zusammenwirkung die Lösung der Aufgabe verbessern:
Bevorzugt können in Strömungsrichtung gerade oder gekrümmte Wandungen zur Veränderung der Raumhöhe angeordnet sein, solange die Lösung respektive die Lehre der Erfindung erfüllt wird.
Weiterhin bevorzugt kann im ersten Bereich oder in den folgenden Bereichen eine Siebvorrichtung, bevorzugt für die gröberen Anteile des Materials, angeordnet sein.
Weiterhin bevorzugt sind als Siebvorrichtung zumindest ein, bevorzugt zwei, höchstbevorzugt drei oder mehr Siebgitter im Luftstrom angeordnet. Kumulativ oder alternativ kann ein Grobsieb und/oder ein Rollenbett aus koaxial angeordneten Streuwalzen angeordnet sein, insbesondere um Übergrößen aus dem Material auszutragen und aus dem Herstellungsprozess zu entfernen.
Alternativ oder kumulativ kann im vierten Bereich die Austrittsöffnung oder zumindest eine weitere Austrittsöffnung an der Decke oder der Wandung der Kammer angeordnet sein. Insbesondere ist es im vierten Bereich von Vorteil, wenn im oberen Bereich die Luftströmung aus der Kammer entnommen wird. In einer möglichen Alternative kann diese Austrittsöffnung im vierten Bereich oben an der Decke angeordnet sein.
Weiterhin ist es möglich eine weitere Austrittsöffnung am Übergang zwischen dem dritten und vierten Bereich an der Wandung respektive Decke anzuordnen, um teilweise die Luftströmung wirbelfrei aus der Kammer auszuleiten.
Hinsichtlich des zweiten und/oder dritten Bereiches können im zweiten Bereich eine die Raumhöhe entlang einer ersten Geraden oder einer zweiten Krümmung verringernde Wandung und nach einem Umkehrpunkt in einem dritten Bereich eine die Raumhöhe entlang einer zweiten Geraden oder zweiten Krümmung vergrößernde Wandung angeordnet sein.
Besonders bevorzugt weist zumindest die Krümmung der Wandung in einer geschnittenen Seitenansicht der Kammer im Wesentlichen die geometrische Außenseite einer Hälfe eines entlang seiner Symmetrieebene geschnittenen Tropfens auf. Dabei ist diese bevorzugt von einer halbkugeligen Form zu einem spitzen Ende hin bzw. vice versa in der Kammer abgebildet. Unter Tropfenform versteht die Erfindung eine einseitig spitz zulaufende Kugel, physikalisch tritt diese auf, wenn sich ein Tropfen kurz vor der Ablösung befindet, also während der T ropfenentstehung. Die Wandung folgt aber vorzugsweise über die Breite des Formbandes nicht der Tropfenform, sondern wird eher eben bzw. parallel zum Formband angeordnet sein.
In einer ersten Alternative kann ein Radius der ersten Krümmung der Wandung im ersten Bereich kleiner als der Radius der zweiten Krümmung ausgeführt sein, wobei bevorzugt ein Verhältnis des ersten Radius zum zweiten Radius von 1 zu 2, bevorzugt von 1 zu 5 und ganz besonders bevorzugt von 1 zu 10, verwendet werden kann.
In einer zweiten Alternative kann der Radius der ersten Krümmung der Wandung im ersten Bereich größer als der Radius der zweiten Krümmung ausgeführt sein, wobei bevorzugt ein Verhältnis des ersten Radius zum zweiten Radius von 2 zu 1, bevorzugt von 5 zu 1 und ganz besonders bevorzugt von 10 zu 1, verwendet werden kann.
Besonders bevorzugt sind die Radien der Krümmung im zweiten oder dritten Bereich entlang der Luftströmung ab und/oder zunehmend ausgeführt. Dies kommt der Gleichmäßigkeit der Luftströmung entgegen und vermeidet Turbulenzen. Bevorzugt wird auch bei derartigen Geometrien die Wandung quer zum Formband im Wesentlichen parallel ausgeführt sein. Alternativ oder kumulativ kann die geometrische Form der Wandung zur Einstellung der Raumhöhe unveränderlich angeordnet sein. Damit soll auf eine feststehende Geometrie hingewiesen werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die geometrische Form der Wandung basierend auf einer Simulationsberechnung des Strömungsverhaltens der Luftströmung gebildet ist und somit bereits optimiert ist. Differenzierte Einstellungen während des Betriebes zur Optimierung sollten dann nicht notwendig sein. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die verwendeten Materialien oder Materialgemische für das Materialvlies keinen Einfluss nehmenden Wechsel in der Produktion erfahren.
Möglichkeiten zur Verstellung der Wandung/-en können bevorzugt werden, wenn bei einer industrietechnischen Anwendung vorgesehen ist den Materialdurchsatz pro Zeiteinheit zu verändern.
Materialgemische können beispielsweise bestehen aus Fasern, Späne, Schnitzel aus „frischem“ Holz, damit ist gemeint, dass diese Partikel auf der einen Seite aus spanenden Herstellungsprozessen direkt für die Plattenproduktion oder als Verschnitt aus der Holzproduktion (Sägewerke, Häcksler, Zerspaner), somit aus unbehandeltem Holz, stammen, und vermischt werden mit Altholz aus dem Recycling auf der anderen Seite.
Bevorzugt ist die Raumhöhe im vierten Bereich der Kammer, sofern vorhanden, geringer als im ersten Bereich. Dies gilt ggfs auch für eine Wandung, wenn sie sich bis in den vierten Bereich erstreckt.
Nach einer Optimierung oder nach Versuchen kann es sich zeigen, dass am Umkehrpunkt eine Strecke angeordnet sein könnte, in welcher sich die Raumhöhe nicht oder nur geringfügig verändert. Diese Strecke bildet einen Übergang zwischen den Bereichen. Durch diesen Übergang kann die „Mitnahme“ von störenden Einflüssen von einem vorherigen Bereich zum nachfolgenden Bereich vermieden werden. Unter störenden Einflüssen sind strömungstechnische Nachteile, wie Wirbel, unterschiedliche Vektoren in Geschwindigkeit oder Ausrichtung der Luftströmungen, gemeint. Die Neigung der Strecke übersteigt bevorzugt nicht 25° gegenüber dem Formband, besonders bevorzugt ist die Neigung kleiner 12,5°, höchst bevorzugt kleiner 5°. In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Strecke als eine nach unten gerichtete Pfeilspitze ausgeformt, wobei der Umkehrpunkt die Spitze bildet und in- oder entgegen der Strömungsrichtung geneigte Strecken gegenüber dem Formband angeordnet sind.
In einer bevorzugten Alternative kann die Wandung im zweiten und dritten Bereich symmetrisch gegenüber einer senkrecht auf dem Formband stehenden und durch den Umkehrpunkt gehenden Symmetrieebene ausgebildet sein. Neben der Möglichkeit durch die Verwendung gleicher Bauteile zur Verringerung der Produktionskosten, ergeben sich durch ähnliches Komprimierungs- und Entspannungsverhalten der Luftströmung.
In einer bevorzugten weiteren Alternative kann im zweiten Bereich in Strömungsrichtung die Raumhöhe entlang eines negativen Gradienten verringert und im dritten Bereich in Strömungsrichtung die Raumhöhe entlang eines positiven Gradienten vergrößert sein. Dies dient u.a. zur Vermeidung von Turbulenzen.
Zur Verbesserung der Lehre der Erfindung kann im zweiten, dritten Bereich und/oder auf Höhe des Umkehrpunktes, ein Strömungshindernis zwischen Formband und der Wandung angeordnet sein. Dies dient zur schnelleren Ablage des Materials und kann helfen die Baulänge der Windstreukammer zu verkürzen.
Bevorzugt kann das Strömungshindernis als Gitter, Stäbe und/oder eine rotierende Walze ausgeführt sein. Bevorzugt kann ein Gitter, ein Sieb oder eine Stabanordnung in seiner Länge, bzw. in seiner Größe horizontal und/oder vertikal veränderbar ausgeführt sein. Das Strömungshindernis kann dabei direkt, bzw. möglichst nahe, über dem Material auf dem Formband beginnen und bis zur Wandung reichen, öder es sind Abstände zwischen dem Formband und der Wandung vorzusehen. Beispielsweise kann es beabsichtigt sein, im Bereich zwischen der Wandung und dem Strömungs hindernis einen freien Bereich anzuordnen, um die Strömung nicht zu abrupft abzubremsen. Insoweit wäre es von Vorteil, wenn das Strömungshindernis beabstandet zur Wandung und/oder zum Formband/Materialvlies angeordnet ist.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Strömungshindernis in seiner Position und/oder Lage in der Kammer einstellbar angeordnet wäre und bevorzugt die Einsteilbarkeit über steuerbare Stellmittel realisiert würde.
In einerweiteren alternativen oder kumulativen Ausgestaltung können die Wandungen im zweiten Bereich und dritten Bereich, bevorzugt zusammen mit der Wandung des vierten Bereiches gelenkig miteinander verbunden oder einstückig ausgebildet sein. Die Gelenke können dabei Vorrichtungen zur Vorgabe des maximalen Drehwinkels oder einen vorgegebenen Winkelbereich aufweisen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Stellmittel an den Aufhängung der Wandungen oder an den Wandungen selbst angeordnet sind.
Wieder in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Wandungen in einer Seitenansicht der Kammern die äußere Form eines halben idealisierten Tropfens (in Seitenansicht), geschnitten an der Symmetrielinie des Tropfens, auf. Somit wäre anstelle des Kreises in der einzigen Zeichnung eine halbe Tropfenform der Wandungen erkennbar. Dabei steht die Schnittebene der Figur senkrecht auf der Symmetrieebene des Tropfens, die parallel zur Decke der Kammer angeordnet ist. Dabei soll die Spitze des Tropfens entweder in oder entgegen der Luftströmung ausgerichtet sein.
Bevorzugt können die Wandungen als ein flexibler Gurt oder ein Band, bevorzugt aus einem Material ähnlich oder für ein Förderband, ausgeführt sein. Dabei können Gummimischungen, mit oder ohne Verstärkungen, zum Einsatz kommen.
Bevorzugt sollte eine Eigensteifigkeit vorliegen, die der Luftströmung ausreichend Widerstand bietet, ohne eine nennenswerte Verformung zuzulassen. Ein flexibler Gurt oder ein Band bietet ausreichende Flexibilität bei einer denkbaren Ver- oder Einstellung der Wandungen, meist in Verbindung mit guten antistatischen Eigenschaften. Auch bieten Sie die Möglichkeit Veränderungen der Kammergeometrie durch Temperaturschwankungen während des Betriebes auszugleichen.
Um die Eigenschaften der Wandungen auf den Betrieb in optimaler Weise justieren zu können, kann vorgesehen sein innerhalb der Wandung und/oder entlang der deckenseitigen Oberfläche der Wandung, bevorzugt ein- oder verstellbare, Versteifungselemente anzuordnen. Hier kann in Verbindung mit Verstellelementen oder anderen Justierungsmitteln die Eigensteifigkeit einer Wandung erhöht und/oder eingestellt werden. Diese können statisch vor Inbetriebnahme eingerichtet oder dynamisch während des Betriebes verstellbar ausgeführt sein.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, insbesondere zur Ausbildung einer Tropfenform, dass der hintere Teil der Wandung in Strömungsrichtung gesehen, steifer ausgebildet ist, als der davor liegende Teil der Wandungen. Der hintere Teil würde somit bei einer hängenden Lagerung an der Decke steil in Richtung Formband ausgerichtet sein und erst gegen Ende der Versteifung anfangen (entgegen der Strömungsrichtung) eine Kurve auszubilden. Somit ergibt sich fast automatisch eine Tropfenform, die besonders bevorzugt durch die Anbindungen der Enden der Wandungen zueinander oder mit der Decke sowie Distanz- oder Versteifungselementen entsprechend unterstützt werden kann.
Es kann von weiter von Vorteil sein, wenn die Wandungen quer zur Strömungsrichtung Versteifungen aufweisen, bevorzugt über die ganze Breite, mittig und/oder in der Nähe respektive im Bereich der Seitenwände. Hierdurch kann Druckerhöhungen durch die Luftströmung und/oder das Material innerhalb der Kammer an den Übergängen Seitenwand/Wandungen entgegen gewirkt werden.
Im Übrigen versteht die Erfindung quer zum Formband die Ausrichtung quer zur Transportrichtung des Formbandes. Ähnlich kann auch der Begriff über die Breite des Formbandes verstanden werden, da das Formband in der Länge umlaufend angeordnet ist und eine Breite aufweist. Die Breite des Formbandes entspricht im Wesentlichen der Breite der Kammer, wobei marginale Abweichungen je nach Abdichtungsprinzip denkbar sind.
Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, dass zwischen den Wandungen und den Seitenwänden der Kammer Dichtungselemente, bevorzugt Dichtlippen an den Wandungen, angeordnet sind. Damit wird eine Verschmutzung des Bereichs zwischen Wandungen und Decke vermieden. Auch verbessert es die Verstelleigenschaften der Wandungen, wenn sich hier kein Material einbringen kann.
Eine weitere besondere Ausführungsform wäre die Anordnung eines Fixpunktes an zumindest einer Seitenwand und/oder an einer der Wandung, bevorzugt ein verstellbarer Fixpunkt. Beispielsweise kann durch so einen Fixpunkt eine bestimmte Formgebung vorgegeben oder beeinflusst werden, wenn dies nicht durch die Wandung selbst verwirklicht werden kann. Auch kann ein solcher Fixpunkt geeignet sein die Form der Wandungen zu beeinflussen, wenn diese durch Stelltriebe verschoben werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Umkehrpunkt, als die kleineste Raumhöhe fest angeordnet ist, während die Form der Wandungen, beispielsweise ein einstückiges oder gelenkiges Band an seinen Aufhängungen bewegt wird und somit die Gradienten der an- und abfallenden Raumhöhe verändert. Dieser Fixpunkt kann auch von außen durch einschiebbare Bolzen verwirklicht sein, die an vorgegebenen verschließbaren Bohrungen der Kammer eingeschoben oder entnommen werden. Diese können auch automatisiert sein und/oder in der Höhe und Lage entlang der Kammer in Kulissennuten verstellbar sein.
Alternativ oder kumulativ können feste Verbindungen und/oder Verstellelemente zur Beeinflussung der Geometrie der Wandung in Wirkverbindung mit der Wandung und der Decke angeordnet sein. Hier können durch die Decke Schieber oder ähnliche Maschinenelemente die Wandungen an vorgegebenen Orten anheben oder nach unten drücken. Es ergibt sich die Möglichkeit komplexe Geometrien der Raumhöhe zu bilden. Dies ist eine der vorteilhaften Möglichkeiten trotz erhöhtem baulichen Aufwand eine eigene Wandung innerhalb der Kammer bzw. unterhalb einer Decke vorzusehen.
Im Sinne einer durchgehenden Wandung kann eine einstückige Wandung über mehrere Bereiche angeordnet sein, mithin der Anfang der Wandung im zweiten Bereich und das Ende der Wandung im dritten oder vierten Bereich, wobei bevorzugt nur der Anfang und das Ende an der Decke angeordnet ist.
Insbesondere mit dieser Ausführung, aber nicht darauf begrenzt, kann eine Verstellung der Position der Wandung in der Kammer und/oder der Geometrie der Wandung respektive der Anfang und/oder das Ende der Wandung mit einer Verschiebe vorrichtung, bevorzugt parallel zur Decke, verstellbar sein. Hierzu kann ein einfacher Schieber, bevorzugt parallel zum Formband, an der Decke angeordnet sein, der zumindest eine Aufhängung der Wandung verschiebt. Dieser Schieber kann aber auch zwei Wandungen miteinander Verbinden und diese gegeneinander verschieben, zur Einstellung der Geometrie und/oder der Lage bzw. der Aufhängung der Wandungen.
Es kann vorgesehen sein, eine der oder die Wandung mit einem Erreger in Schwingungen zu versetzen. Dies kann zu Reinigungszwecken aber auch zur Unterstützung einer Verstellung der Wandungen respektive zum Abbau von Spannungen in den Wandungen durchgeführt werden.
Bevorzugt sind in Strömungsrichtung nur am Umkehrpunkt die Raumhöhen des zweiten Bereiches und des dritten Bereiches gleich.
In einer besonderen Ausführungsform kann im Bereich des Umkehrpunktes am benachbarten Teil der Wandung eine, im Wesentlichen waagrechte Haltelinie angeordnet ist, an welcher sich die Raumhöhe nicht oder nur geringfügig verändert. Dabei kann der Neigungswinkel der Haltelinie kleiner 25°, besonders bevorzugt kleiner 12,5°, höchst bevorzugt kleiner 5° gegenüber dem Formband ausgeführt sein.
Spezifischer ausgeführt kann die Haltelinie, ausgehen vom Umkehrpunkt sich in beide benachbarten Bereiche der Wandungen erstrecken und besonders bevorzugt als eine nach unten gerichtete Pfeilspitze ausgeformt sein, wobei der Umkehrpunkt die Spitze bildet und in- oder entgegen der Strömungsrichtung geneigte Strecken gegenüber dem Formband angeordnet sind.
Diese vorherigen Ausführungsformen können technologisch bedingt zur Verbesserung der Verwirbelungsproblematik im oder am Umkehrpunkt sein und insbesondere durch eine Anordnung eines Gelenks am Umkehrpunkt zwischen den beiden Wandungen verwirklicht werden, wobei das Gelenk besonders bevorzugt eine Eigensteifigkeit oder einen vorgegebenen Winkel zur Einstellung der Spitze aufweist. Auch spezifische Versteifungen an der sonst flexible einstellbaren Wandung können verwendet werden um spezielle Geometrien hervorzurufen.
Die Erfindung versteht den Begriff flexible Wandung derart, dass durch Stell- oder sonstige Mittel die Geometrie der Wandung beeinflusst werden kann. Es ist dabei vorzugsweise nicht vorgesehen, dass die Luftströmung mit dem Material innerhalb der Kamme im Betrieb eine Veränderung der Geometrie hervorrufen soll.
Als weiterführende Maßnahme zur Einstellung der Kammer und des Zusammenspiels mit den Wandungen können die Anzahl, Anordnung, Ausrichtung, Größe und Durchlässigkeit aller Siebe, beispielsweise der Siebvorrichtung, des Siebes, in der Kammer variabel anpassbar ausgeführt sein, bevorzugt über Stellantriebe.
Für die Ausgestaltung einer festen Geometrie oder einer Verstellbarkeit kann es vorgesehen sein an den Wandungen seitlich Rastelemente, bevorzugt Magnete und/oder aus den Wandungen/Seitenwänden überstehende Bereiche, anzuordnen, die höchst bevorzugt mit entsprechenden Gegenlagern an den Seitenwänden/Wandungen in Wirkverbindung stehen oder im Zuge einer Verstellung der Geometrie der Wandungen in Wirkverbindung bringbar sind. Um die Stabilität und die Standhaftigkeit gegenüber der Luftströmung des Überganges Wandung/Seitenwand zu erhöhen, sind diese Maßnahmen unter Umständen indiziert. Auch zur Reproduzierbarkeit von verstellbaren Wandungsgeometrien scheinen diese Mittel sinnvoll.
Es können innen an oder in den Seitenwänden Nuten, Sacklochbohrungen, Überstände, Magnete und/oder andere Maschinenelemente angeordnet sein, die mit entsprechenden Gegenlagern der Wandungen eine rastende oder haltende Funktion ausüben. Die gilt entsprechend auch umgekehrt. Um die Stabilität und die Standhaftigkeit gegenüber der Luftströmung des Überganges Wandung/Seitenwand zu erhöhen, sind diese Maßnahmen unter Umständen sinnvoll. Bei einer betriebsbedingten Veränderung der Geometrie der Wandungen können vorgegebene Raststellungen durch Eingriffe oder Markierungen an den Seitenwänden sinnvoll sein. Dies dient insbesondere der Reproduzierbarkeit von Einstellungen der Geometrie der Wandungen in spezifischen Produktionsmod bzw. um in vorherige Einstellungen passgenau zurückkehren zu können.
Die oben stehenden Einzel-/Merkmale können auch verfahrenstechnisch umgesetzt werden, insbesondere in Verbindung mit verfahrenstechnisch durchführbaren Veränderungen der Wandungsgeometrie bei differenzierten Produktionsmodi. Ein entsprechende Verfahren zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials zu einem ein- oder mehrschichtigem Materialvlies auf einem endlos umlaufenden Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse geht dabei von einer bekannten Windstreukammer aus, welche eine Kammer mit einer Materialzufuhr zur Einführung von Material in einen Luftstrom aufweist, wobei der Luftstrom in die Kammer in einem ersten Bereich über eine Eintrittsöffnung ein- und am anderen Ende der Kammer über eine Austrittsöffnung abgeführt wird, sich im Abstand zwischen Decke der Kammer und dem Formband sich eine Raumhöhe ausbildet.
Die Aufgabe für ein Verfahren wird dadurch gelöst, dass in Strömungsrichtung in einem zweiten Bereich die Raumhöhe verringert und in einem dritten Bereich die Raumhöhe durch die Wandung zwischen Decke und Formband stetig vergrößert wird.
Besonders bevorzugt wird im zweiten oder dritten Bereich, an der Grenze zwischen den beiden Bereichen, die Luftströmung durch ein Strömungshindernis, beispielsweise ein Sieb, geführt um die groben Anteile des Materials schneller auf das Formband abzulegen.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Windstreukammer und dem erfindungsgemäßen Verfahren und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt.
Die einzelnen Merkmale und Vorteile, oben getrennt in Absätzen, können untereinander beliebig ausgetauscht oder kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Die Zeichnung zeigt schematisch eine Windstreukammer zur Erzeugung eine Materialvlieses auf einem Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, wobei in der Wndstreukammer eine Wandung zur Veränderung der Raumhöhe angeordnet ist.
Aus der Zeichnung wird ersichtlich, dass über eine Materialzufuhr 22 Material 8 in die Kammer 1 der Windstreukammer 10 eingeführt, durch eine Luftströmung 13 entgegengesetzt zur Förderrichtung des Formbandes 12 bewegt und entlang der Kammer 1 in den Bereichen I, II, III, IV auf das Formband 12 als Materialvlies 11 abgelegtwird. In vorliegendem Beispiel ist eine Walzenrolle zur Auflockerung des Materials oberhalb der Luftströmung 13 angeordnet. Die durch die Luftzufuhr 24 ankommende Luftströmung13 tritt durch die Eintrittsöffnung 14 in die Kammer 1 ein bewegt das Material 8 in Strömungsrichtung 7 der Luftströmung 13. Die Kammer 1 ist in vier Bereiche I, II, III, IV unterteilt und die Luftströmung 13 durchströmt diese entsprechend der Nummerierung konsekutiv. Im ersten Bereich I bildet die Decke 23 mit dem die Kammer 1 unten begrenzenden Formband 12 eine Raumhöhe 2a aus.
Das Material durchströmt zusammen mit der Luftströmung eine Siebvorrichtung 17, in welcher zumindest ein Siebgitter 18 angeordnet ist. Bevorzugt kann wie hier dargestellt im Wesentlichen parallel zum Formband ein Grobsieb 19 angeordnet sein, welches durch seine Wrkverbindung mit einer Austragsvorrichtung 25 übergroßes Material aus dem Prozess ausscheidet. Alternativ kann anstelle des Grobsiebes 17 auch ein aus koaxialen Walzen gebildetes Rollensieb angeordnet sein, um das ankommende Material 8 zu homogenisieren.
Am Übergang zum zweiten Bereich II verändert sich die Raumhöhe 2a durch die angeordnete Wandung 4 mit der Raumhöhe 2b. Die Wandung 4 kann verschiedene Geometrien darstellen, die in Strömungsrichtung 7 am Ende des Bereiches II die geringste Raumhöhe 2b aufweisen. Dort wäre auch der Umkehrpunkt 9 angeordnet, welcher den Übergang zum dritten Bereich III markiert, an welchem die Wandung 5 dergestalt angeordnet ist, dass die Raumhöhe 2c in Richtung der Strömungsrichtung 7 wieder ansteigt. Die Wandungen 4, 56 können verschiedene Geometrien aufweisen, wobei in vorliegendem Ausführungsbeispiel die erste Wandung 4 einen ersten Radius 20 aufweist und die zweite Wandung 5 einen zweiten Radius 21. Diese Radien können gleich aber auch unterschiedlich ausgeführt sein.
Am Ende des dritten Bereiches III ist der Bereich IV mit der Raumhöhe 2d angeordnet, welcher am Ende eine Austrittsöffnung 15 aufweist, aus der die Luftströmung 13 aus der Kammer 1 wieder entnommen werden kann. Alternativ kann die Austrittsöffnung 15 an der Decke 23 oder sofern vorhanden an einer in diesem Bereich befindlichen Wandung 6 angeordnet sein. Die Wandung 6 oder die Decke 23 kann dabei eine geringere Raumhöhe 2d ausbilden, als die Raumhöhe 2a im ersten Bereich I.
Besonders bevorzugt ist eine zusätzliche oder einzige Austrittsöffnung 16 am Übergang zwischen dem dritten Bereich III und dem vierten Bereich IV angeordnet.
Zur Unterstützung der Venturi-Einschnürung der Kammer 1 kann im zweiten Bereich II oder im dritten Bereich III ein Strömungshindernis 3 angeordnet sein, welches die Luftströmung 13 respektive das Material 8 in der Luftströmung 13 abbremst. Durch das Strömungshindernis 3 werden insbesondere die noch vorhandenen vergleichsweise größeren Teilchen des Materials 8 abgebremst und Richtung Formband 12 bewegt.
Im vorliegenden Beispiel wird eine Deckschicht gestreut, wobei die feinsten Teilchen des Materials 8 zuerst auf dem Formband 12 zu liegen kommen, welches entgegen der Luftströmung 13 respektive der Strömungsrichtung 7 bewegt wird, und so eine Teilschicht eines mehrschichtigen Materialvlieses 11 bilden, wenn in Laufrichtung des Formbandes 12 noch weitere Streumaschinen und/oder Windstreukammern angeordnet sind. Die nachfolgende Windstreukammer wird dann seitenverkehrt angeordnet sein, um auf der entstehenden Oberfläche des Materialvlieses die kleinsten Teilchen abzulegen.
Nicht dargestellt wurde in der Zeichnung eine bevorzugte Tropfenform der Wandungen 4 und 5. Beispielhaft wurde aber angedeutet, dass die Wandung 5 im hinteren Bereich eine bevorzugt annähernd gerade Versteifung aufweist, die Wandung 5 ist hier dicker gezeichnet. Diese kann bei einem flexiblen Material der Wandung sinnvoll sein, um bevorzugt Geometrien der Wandungen abzubilden, beispielsweise bei der Wandung 5 einen stärken Gradienten des Anstiegs der Raumhöhe 2c gegenüber dem Gradienten der Verringerung der Raumhöhe 2b. Insbesondere könnte mittels eines Schiebers, symbolisch dargestellt mit einem Doppelpfeil, an der Decke 23 die Aufhängung der Wandung 4 entgegen der Luftströmung 13 verschoben werden. Durch die Versteifung wird sich die Krümmung entlang der Wandung 4 abflachen, während die Krümmung 5 durch die Streckung des Abstandes zwischen den Aufhängepunkten der Wandungen 4, 5 sich weniger stark verändern würde.
Bezugszeichenliste P1610WQ:
I Kammer
2a Raumhöhe
2b Raumhöhe
2c Raumhöhe
2d Raumhöhe
3 Strömungshindernis
4 Wandung
5 Wandung
6 Wandung
7 Strömungsrichtung
8 Material
9 Umkehrpunkt
10 Windstreukammer
I I Materialvlies
12 Formband
13 Luftströmung
14 Eintrittsöffnung
15 Austrittsöffnung
16 Austrittsöffnung (zweite)
17 Siebvorrichtung
18 Siebgitter
19 Grobsieb
20 Radius (erster)
21 Radius (zweiter)
22 Materialzufuhr
23 Decke
24 Luftzufuhr
25 Austragsvorrichtung
I Bereich
II Bereich
III Bereich
IV Bereich

Claims

Patentansprüche
1. Windstreukammer zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials (8) zu einem ein- oder mehrschichtigem Materialvlies (11) auf einem endlos umlaufenden Formband (12) bevorzugt im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse, wobei die Windstreukammer (10) eine Kammer (1) mit einer Materialzufuhr (22) zur Einführung des Materials (8) in einen Luftstrom (13) aufweist, wobei der Luftstrom (13) in die Kammer (1) über eine Eintrittsöffnung (14) ein- und vorzugsweise am anderen Ende der Kammer (1) über eine Austrittsöffnung (15) abgeführt wird, wobei sich in einem ersten Bereich (I) der Kammer (1) durch den Abstand zwischen Decke (23) und dem Formband (12) sich eine erste Raumhöhe (2a) und in Strömungsrichtung (7) in einem weiteren Bereich (II, III) die Raumhöhe (2b, 2c) veränderbar ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Bereich (II) unterhalb der Decke (23) eine die Raumhöhe (2b) stetig verringernde Wandung (4) und in dem dritten Bereich (III) eine die Raumhöhe stetig vergrößernde Wandung (5) angeordnet ist.
2. Windstreukammer nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Bereich (I) eine Siebvorrichtung (17) für die gröberen Anteile des Materials (8) angeordnet ist.
3. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Siebvorrichtung (17) zumindest ein, bevorzugt zwei, höchstbevorzugt drei oder mehr Siebgitter (18) im Luftstrom (13) und/oder ein Grobsieb (19) und/oder ein Rollenbett aus koaxial angeordneten Streuwalzen angeordnet ist.
4. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im vierten Bereich (IV) die Austrittsöffnung (15) angeordnet ist oder eine, bevorzugt weitere, Austrittsöffnung (16) an der Decke (23) oder der Wandung (6) der Kammer (1) angeordnet ist.
5. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bereich (II) eine die Raumhöhe (2b) entlang einer ersten Geraden oder einer zweiten Krümmung verringernde Wandung (4) und nach einem Umkehrpunkt (9) in einem dritten Bereich (III) eine die Raumhöhe (2c) entlang einer zweiten Geraden oder zweiten Krümmung vergrößernde Wandung (5) angeordnet ist.
6. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Krümmung der Wandung (4, 5) die geometrische Außenseite eines Tropfens teilweise entlang der Symmetrieachse angeordnet ist, welche bevorzugt von einer halbkugeligen Form zu einem spitzen Ende hin ausgeführt ist, wobei bevorzugt über die Breite der Kammer (1) die Wandungen (4, 5) im Wesentlichen eben ausgeführt sind.
7. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (20) der ersten Krümmung der Wandung (4) kleiner als der Radius (21) der zweiten Krümmung der zweiten Wandung (5) ausgeführt ist, wobei bevorzugt ein Verhältnis des ersten Radius (20) zum zweiten Radius (21) von 1 zu 2, bevorzugt von 1 zu 5 und ganz besonders bevorzugt von 1 zu 10, angeordnet ist.
8. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (20) der ersten Krümmung der Wandung (4) größer als der Radius (21) der zweiten Krümmung der zweiten Wandung (5) ausgeführt ist, wobei bevorzugt ein Verhältnis des ersten Radius (20) zum zweiten Radius (21) von 2 zu 1 , bevorzugt von 5 zu 1 und ganz besonders bevorzugt von 10 zu 1, angeordnet ist.
9. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radien (20, 21) der Krümmung in zweiten Bereich (II) oder im dritten Bereich (III) entlang der Luftströmung ab und/oder zunehmend angeordnet sind.
10. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Form der Wandung (4, 5) zur Einstellung der Raumhöhe (2b, 2c) unveränderlich angeordnet ist.
11. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Form der Wandung basierend auf einer Simulationsberechnung des Strömungsverhaltens der Luftströmung ausgeführt ist und bevorzugt statisch angeordnet wird.
12. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumhöhe (2d) im vierten Bereich (IV) der Kammer (1) geringer ist als im ersten Bereich (I) und/oder die Wandung (6) sich bis in den vierten Bereich (IV) erstreckt.
13. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umkehrpunkt (9) eine Strecke angeordnet ist, in welcher sich die Raumhöhe nicht oder nur geringfügig verändert.
14. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung im zweiten Bereich (II) und im dritten Bereich (III) symmetrisch gegenüber einer senkrecht auf dem Formband stehenden und durch den Umkehrpunkt gehenden Symmetrieebene ausgebildet ist.
15. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bereich (II) in Strömungsrichtung (7) die Raumhöhe (2b) entlang eines negativen Gradienten verringert und im dritten Bereich (III) in Strömungsrichtung (7) die Raumhöhe (2c) entlang eines positiven Gradienten vergrößert.
16. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bereich (II), im dritten Bereich (III) und/oder im Wesentlichen auf Höhe des Umkehrpunktes (9), ein Strömungshindernis (3) zwischen Formband (12) und der Wandung (5, 6) angeordnet ist.
17. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Strömungshindernis (3) ein Gitter, Stäbe und/oder eine rotierende Walze angeordnet ist.
18. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (3) beabstandet zur Wandung (4, 5) und/oder zum Formband (12) angeordnet ist und bevorzugt in seiner Länge veränderbar ausgeführt ist
19. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungshindernis (3) in seiner Position und/oder Lage, insbesondere in seiner Ausrichtung, in der Kammer (1) einstellbar angeordnet ist und bevorzugt die Einsteilbarkeit über steuerbare Stellmittel ausgeführt ist.
20. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (4, 5) im zweiten Bereich (II) und dritten Bereich (III), bevorzugt zusammen mit der Wandung (6) des vierten Bereiches (IV) gelenkig miteinander verbunden und/oder einstückig ausgebildet sind.
21. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (4, 5) in Seitenansicht die äußere Form eines halben Tropfens, geschnitten an der Symmetrielinie des Tropfens, abbilden, wobei die Symmetrielinie des Tropfens parallel zur Decke (23) der Kammer (1) angeordnet ist und bevorzugt die Spitze des Tropfens entgegen der Luftströmung (13) ausgerichtet ist.
22. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wandungen (4, 5, 6) ein flexibler Gurt oder ein Band, ähnlich einem Förderband, angeordnet ist, bevorzugt mit einer Eigensteifigkeit die der Luftströmung (13) ausreichend Widerstand ohne eine Verformung entgegenbringt.
23. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Wandung (4, 5, 6) und/oder entlang der deckenseitigen Oberfläche der Wandung (4, 5, 6), bevorzugt ein- oder verstellbare, Versteifungselemente angeordnet sind.
24. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung einer Tropfenform der Wandungen (4, 5,
6), der hintere Teil der Wandung (5, 6) in Strömungsrichtung 13 gesehen, steifer ausgebildet ist, als der erste Teil der Wandungen (4, 5).
25. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (4, 5, 6) quer zur Strömungsrichtung (7) Versteifungen aufweisen, bevorzugt im Bereich der Seitenwände der Kammer (1).
26. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wandungen (4, 5, 6) und den Seitenwänden der Kammer (1) Dichtungselemente, bevorzugt Dichtlippen an den Wandungen (4, 5, 6), angeordnet sind.
27. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest an der Seitenwand und/oder an einer Wandung (4, 5, 6) ein Fixpunkt in Wirkverbindung mit den Seitenwänden, bevorzugt ein verstellbarer Fixpunkt, angeordnet ist.
28. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass feste Verbindungen und/oder Verstellelemente zur Beeinflussung der Geometrie der Wandung (4, 5, 6) in Wirkverbindung mit der Wandung (4, 5, 6) und der Decke (23) angeordnet sind.
29. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer einstückigen Wandung (4, 5, 6) über mehrere Bereiche (II, III, IV) der Anfang der Wandung (4) im zweiten Bereich (II) und das Ende der Wandung (5, 6) im dritten Bereich (III) oder vierten Bereich (IV) jeweils an der Decke (23) angeordnet ist.
30. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung der Position der Wandung (4, 5, 6) in der Kammer (1) und/oder der Geometrie der Wandung (4, 5, 6) der Anfang und/oder das Ende der Wandung (4, 5, 6) mit einer Verschiebevorrichtung, bevorzugt parallel zur Decke (23), wirkverbunden ist.
31. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erregung der Wandung (4, 5, 6) mit Schwingungen zumindest ein Mittel zur Anregung angeordnet ist.
32. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung (7) nur am Umkehrpunkt (9) die Raumhöhen (2b, 2c) des zweiten Bereiches (II) und des dritten Bereiches (III) gleich sind.
33. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Umkehrpunktes (9) an der Wandung (4, 5)eine, im Wesentlichen waagrechte Haltelinie angeordnet ist, an welcher sich die Raumhöhe (2b, 2c) nicht oder nur geringfügig verändert,
34. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Haltelinie kleiner 25°, besonders bevorzugt kleiner 12,5°, höchst bevorzugt kleiner 5° gegenüber dem Formband ausgeführt ist.
35. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelinie, ausgehen vom Umkehrpunkt sich in beide benachbarten Bereiche der Wandungen (4, 5) erstreckt und besonders bevorzugt als eine nach unten gerichtete Pfeilspitze ausgeformt ist, wobei der Umkehrpunkt (9) die Spitze bildet und in- oder entgegen der Strömungsrichtung geneigte Strecken gegenüber dem Formband (12) angeordnet sind.
36. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl, Anordnung, Ausrichtung, Größe und Durchlässigkeit aller Siebe, Siebvorrichtung (17), Sieb (3), in der Kammer (1) variabel anpassbar ausgeführt sind, bevorzugt über Stellantriebe.
37. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Wandungen (4, 5, 6) seitlich Rastelemente, bevorzugt Magnete und/oder aus den Wandungen (4, 5, 6) überstehende Bereiche, angeordnet sind, die bevorzugt mit entsprechenden Gegenlagern an den Seitenwänden der Kammern (1) in Wirkverbindung stehen oder im Zuge einer Verstellung der Geometrie der Wandungen (4, 5, 6) in Wirkverbindung bringbar sind.
38. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innen an oder in den Seitenwänden Nuten, Sacklochbohrungen, Überstände, Magnete und/oder andere Maschinenelemente angeordnet sind, die mit entsprechenden Gegenlagern der Wandungen (4, 5, 6) eine rastende oder haltende Funktion ausüben.
39. Windstreukammer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer (1) drei Bereiche (I, II, III) mit den Raumhöhen (2a, 2b, 2c) aufweist und besonders bevorzugt vier Bereiche (I, II, III, IV) mit den Raumhöhen (2a, 2b, 2c, 2d) angeordnet sind.
40. Verfahren zum Streuen und Formen eines rieselfähigen Materials zu einem ein- oder mehrschichtigem Materialvlies auf einem endlos umlaufenden Formband bevorzugt im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse, wobei die Windstreukammer eine Kammer mit einer Materialzufuhr zur Einführung von Material in einen Luftstrom aufweist, wobei der Luftstrom in die Kammer in einem ersten Bereich über eine Eintrittsöffnung ein- und vorzugsweise am anderen Ende der Kammer über eine Austrittsöffnung abgeführt wird, wobei sich im Abstand zwischen Decke der Kammer und dem Formband sich eine unterschiedliche Raumhöhe ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung in einem zweiten Bereich die Raumhöhe durch eine Wandung stetig verringert und in einem dritten Bereich die Raumhöhe durch eine Wandung zwischen Decke und Formband stetig vergrößert wird.
41. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang zwischen den beiden Bereichen, die Luftströmung durch ein Strömungshindernis geführt wird.
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