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WO2019185236A1 - Mischvorrichtung für fasern oder späne und bindemittel - Google Patents

Mischvorrichtung für fasern oder späne und bindemittel Download PDF

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WO2019185236A1
WO2019185236A1 PCT/EP2019/053581 EP2019053581W WO2019185236A1 WO 2019185236 A1 WO2019185236 A1 WO 2019185236A1 EP 2019053581 W EP2019053581 W EP 2019053581W WO 2019185236 A1 WO2019185236 A1 WO 2019185236A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mixing
mixing device
mixing chamber
mixer shaft
tools
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/053581
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fabian KÖFFERS
Horst Weiss
Andre Boßmann
Klaus Schürmann
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.)
Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
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 Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG filed Critical Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Publication of WO2019185236A1 publication Critical patent/WO2019185236A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a mixing device for the continuous mixing of fibers with a binder for the Fier ein of fiber or particle board, wherein the mixing device comprises at least one supported by a framework mixing chamber and therein a plurality of fixed to a rotatable mixer shaft mixing or conveying tools.
  • the mixing chamber is generally cylindrical in shape as a drum, but this drum is not rotated, but is fixed and only the mixer shaft rotates with the mixing or conveying tools.
  • the gluing of fibers or chips and consequently the mixing of fibers or chips with a binder or glue represents an essential process step in the course of the production of fiber or chipboard.
  • the quality of the plates produced, for. B. wood-based panels or in particular also material plates from the fibers of the straw of annual plants, also depends significantly on the quality of the fibers and in particular a homogeneous gluing of the fibers.
  • the description of the invention focuses on the mixing of fibers and binder, but this does not exclude the use of chips instead of fibers.
  • a device for the continuous lining of fibers which is designed as a horizontally oriented gluing mixer in drum construction, is known for example from DE 24 38 818.
  • the mixing shaft is hollow in this embodiment and serves the glue supply.
  • the mixer shaft is occupied with mixing tools, which are provided in the region of their hollow training with it Leimschleuderrohren protruding.
  • the diameter of such a mixing container is about 600 mm, wherein a rotational speed of the mixer shaft of 1500 revolutions per minute is proposed. This is to achieve a throughput of 3 to 4 t fibers per hour.
  • the mixing chamber has at least one loading opening for the supply of fibers and at least one discharge opening for the removal of the fiber-binder mixture and a plurality of binder feed openings for the supply of the binder.
  • the invention according to DE 10 2009 057 916 B4 proposes that a plurality of spiked combs distributed over the circumference of the mixer shaft, each with a plurality of radially outwardly oriented spines, are provided as mixing tools, wherein the spiked combs extend substantially parallel to the mixer axis and in each case two adjacent ones Spiked combs are arranged offset in the axial direction by a predetermined amount to each other.
  • spiked combs or spikes take on the one hand a mixing function and on the other hand a conveying function, because in rotation of the mixer shaft with the mixing tools, the fibers are not only mixed with the binder, but the mixture is transported simultaneously in the conveying direction of the loading opening to the discharge properly and with high throughput , Due to the axial offset of the individual spiked combs one achieves a spiral arrangement of the spikes, which improves the conveying effect.
  • the individual spines can also be referred to as spines or pins. It is also known to use shovel-like conveying tools instead of these pins, in particular in the vicinity of the loading or unloading opening.
  • the spines, pins, spikes and shovels will be referred to in the following simplified as mixing or conveying tools Nevertheless, this per se successfully proven design is associated with disadvantages, which is mainly found in complicated maintenance.
  • the high speeds and centrifugal accelerations are partly responsible for high temperatures in the mixer. This creates the risk that at higher temperatures quickly curable glues and binders, such as isocyanate, cause damage in the mixing chamber.
  • glues and binders such as isocyanate
  • other suitable binders would be primarily methylene diphenyl isocyanates, urea formaldehydes, phenolic resins and the like. ⁇ .
  • the mixing chamber must then be cleaned during a production standstill with great effort.
  • the mixing chamber inner wall and the tools are also subject to high wear, depending on the fiber and binder material. For this purpose, it is already known to use wear-resistant materials for the mixing chamber and the tools. However, a repair or replacement of these parts is relatively often necessary, which also leads to a loss of production.
  • the invention has for its object to provide a mixing device that is easier to maintain and adapt to different process parameters.
  • the mixing or conveying tools are also formed in the context of this invention without binder feed, d. H. the binder is not supplied via the mixing or conveying tools themselves, but via separate (non-rotating) binder feed tubes, which in z. B. radial direction by a predetermined amount through the mixing chamber shell protrude into the interior of the mixing chamber. It is expedient if the supply pipes projecting into the mixing chamber are arranged offset in the longitudinal direction to the tools. This configuration allows the mixing or conveying tools to readily rotate at high speeds without colliding with the feed tubes, although the feed tubes may protrude into the area of the mixing or conveying tools.
  • the mixing device according to the invention is initially suitable for the gluing of fibers, for. B. for MDF production.
  • fibers of annual plants eg. B. fibers of straw, z. B. rice straw, glues.
  • isocyanate or an isocyanate-containing binder is used as a binder.
  • This binder is particularly useful for such annual plants because some annual plants are often provided with a wax layer.
  • the high adhesive effect of isocyanate-containing binders nevertheless ensures perfect processing.
  • the mixing device according to the invention is also particularly well suited for the mixing of fibers and in particular fibers with thermoplastic synthetic fibers, for. B. bicomponent fibers.
  • mixing and conveying tools can therefore be easily replaced maintenance-friendly and fast.
  • the mixing or conveying tool can be set differently. This is done by moving individual sliding blocks or exchanging strips.
  • the mixing or conveying tools wear over time by friction with the minerals in and on the fibers. The cost of such a change in setting or the replacement of tools would be enormously high and would interrupt production.
  • the mixer shaft according to the invention is provided with partially covered grooves in which a sliding block or a bar can be moved, which receives a tool.
  • partially covered grooves are therefore to be understood grooves that have an opening width to be able to pass through an end of a tool can.
  • Partially covered also means that the groove widens radially inward, so that a sliding block adapted to the expanded cross-section can not fall out upon rotation of the mixer shaft.
  • the sliding block can therefore only be inserted from one end of the mixer shaft or an extension hole in the groove and under the cover. Open areas of the groove can be advantageously protected by means of covers against dirt deposits.
  • a plurality of parallel grooves extend axially on the circumference of the mixer shaft.
  • the mixing or conveying tools can be distributed as desired over the entire length of the mixer shaft. For example, depending on
  • the fiber type and length any number of conveying tools in the loading or unloading use.
  • the mixing tools so for example spikes, can be accommodated in the required number.
  • the distance between the tools is also adjustable.
  • the mixing or conveying tools with a threaded bolt at the end in a threaded bore of the sliding block can be screwed.
  • This attachment is easy to manufacture and the maintenance and replacement of tools is greatly simplified.
  • a rotatable adjustment for the conveying tools is created.
  • the mixing chamber comprises two curved and connectable half-plates made of sheets.
  • the mixing chamber is then divisible and the mixer shaft with its tools and the inner peripheral surface of the mixing chamber are freely accessible, which greatly simplifies any maintenance.
  • the framework is divided into an upper and a lower frame, and in particular when the half-shells are supported in an upper frame part and a lower frame part and optionally, when the upper frame part and the lower frame part via a Joint are connected together.
  • the upper and lower frame part which may be formed, for example, similar to a receiving tray for the half-shells, with the half-shells hinged. If this unfolding is made possible, for example, by more than 90 °, preferably even by 180 °, one obtains the particular advantage that the half shells of the mixing chamber can be removed from the upper frame part and / or the lower frame part. In this case, for reasons of maintenance shortening even a half shell with signs of wear can be completely replaced.
  • cooling channels with at least one coolant inlet and a coolant outlet are provided between the mixing chamber and the framework on the outer peripheral surface of the mixing chamber.
  • the mixing chamber can be easily cooled in this way, so that premature curing of binders can be suppressed.
  • the cleaning work in the mixing chamber are thereby reduced.
  • the cooling channels can be removed and serviced or replaced immediately. It is advantageously provided that the cooling channels are arranged meander-shaped on the outer peripheral surface of the mixing chamber.
  • the cooling channels run meandering, in particular in the conveying direction of the material, so that the heat absorption is distributed relatively uniformly in the cooling liquid over the entire length of the mixing chamber.
  • a part of a cooling channel is formed by the outer peripheral surface of the mixing chamber.
  • the cooling liquid thereby has direct contact with the outer peripheral surface of the mixing chamber and the heat transfer value is once again improved. It is advantageously provided that a cooling channel is releasably secured on the outer peripheral surface of the mixing chamber. With a maintenance replacement of a half shell, the cooling channels can be easily removed and reused.
  • the inner peripheral surface of the mixing chamber is provided with a low-wear armor.
  • An armor layer of wear-resistant material ensures that the abrasive components in and around the fibers hardly abrasion on the
  • the inner peripheral surface of the mixing chamber is provided with a welding layer with a surface hardness> 600 HV.
  • the armor is sufficiently effective.
  • Such an armor layer is easy to apply.
  • at least one welding layer is applied to the base coat of weldable steel, which has a greater hardness than the base coat.
  • the welding layer is provided, for example, in conjunction with a tungsten carbide layer.
  • the welding layer may be applied spirally.
  • Mixing chamber wall can be adapted by the heat treatment.
  • FIG. 1 shows a mixing device of the invention in a closed state in a perspective view
  • FIG. 2 shows an exploded view of a mixing device of the invention in a perspective view
  • Fig. 3 shows a detail of the mixer shaft of the invention in a perspective view
  • Fig. 4 shows a mixing chamber of the invention in a perspective view with cooling channels
  • Fig. 5 is a plan view of a mixing system in the invention.
  • a mixing device 101 for continuous mixing of fibers with a binder for the production of fiberboard has a substantially horizontally arranged, cylindrical mixing chamber 1 with a hollow cylindrical jacket 6 and at least one mixer shaft 2 arranged in a rotating manner in the mixing chamber 1, to which a plurality of mixing tools 3 are fastened.
  • the mixing chamber 1 has a loading opening 4, which is formed in the embodiment as a loading funnel. About this loading funnel, the fibers are introduced from above into the interior of the mixing chamber 1. The fibers are over at the
  • the rotating mixer shaft 2 mounted mixer tools 3 mixed with a binder and simultaneously conveyed in the conveying direction from front to back through the mixer.
  • the binder is supplied via a plurality of binder supply pipes 5, which are attached to the mixing chamber 1 and project through the mixing chamber jacket 6 into the interior of the mixing chamber 1.
  • the supply of the binder is carried out in the illustrated embodiment, therefore, not on the mixer shaft or via the mixing tools, but on the firmly attached to the mixing chamber 1 and the jacket 6 of the mixing chamber 1 feed tubes 5, which are formed as feed nozzles.
  • the mixing device has a discharge opening 7, which is arranged endwise in the conveying direction. About this discharge opening 7, the mixture of fibers on the one hand and binders on the other hand is discharged or ejected.
  • the discharge opening 7 is provided in the lower region of the mixing chamber 1.
  • An unillustrated drive is connected to the mixer shaft 2 in a conventional manner.
  • the drive is arranged on the end or outlet side.
  • Fig. 1 illustrates that a drive 34 is connected to the mixer shaft 2 in a conventional manner.
  • the drive is arranged on the end or outlet side. This should be easily coupled, because it recognizes below the mixing device, a transport 43, which is suitable to drive away the entire mixing device 101. This will be explained in more detail in the description of FIG.
  • the fibers are introduced via the loading opening 4 in the mixing chamber 1 and at the same time the binder, for. B. a glue such. As isocyanate, on the
  • the fibers are transported by means of the mixing tools 3 along the longitudinal direction and thereby over the
  • the rotational speed n of the mixer shaft and the diameter d of the mixing chamber are matched to one another such that the (nominal) centrifugal acceleration a of the fibers in the region of the mixer inner wall is 15,000 to 30,000 m / sec 2 .
  • the diameter d is preferably 300 mm to 1500 mm and the speed n of the mixer shaft is preferably 1000 to 4000 U / min. It is therefore worked with relatively small diameters and high speeds, so that high centrifugal accelerations are achieved. This ensures that the fibers are pressed well on the jacket 6 and the inner wall of the mixer 1 and compressed as it were. This leads to increased friction and thus to a better gluing behavior. It can also high throughputs of z. B. reach 5 t to 40 t per hour.
  • FIG. 2 shows in a special way the structure of the mixing device 101.
  • it consists of a lower, usually on the foundation releasably secured lower frame part 17 and an upper frame part 16, here in each case a cup-shaped sheet metal design with reinforcing Have bandages.
  • the upper frame part 16 and the lower frame part 17 are connected to each other via a hinge 18.
  • This joint 18 makes it possible that the cup-shaped upper frame member 16 and the cup-shaped lower frame member 17 can be folded to form a tubular jacket 6, but can also be opened by about 180 ° by means of a drive with gear 19.
  • the mixing chamber 1 which is likewise divided into an upper half-shell 11 and a lower half-shell 12, is inserted into the shell-shaped framework parts 16, 17
  • the half shells 11, 12 are preferably bent from a sheet and heat treated. If the mixing chamber 1 is also divided in the pivoting or Aufklappvorgang with unfolded, the mixer shaft 2 with their mixing tools 3 is easy to maintain, freely accessible. In addition, the upper half-shell 11 or the lower half-shell 12 can be removed from the mixing chamber of the respective half-frame and be completely replaced if the wear is too great.
  • a plurality of mixing tools 3 distributed over the circumference of the mixer shaft 2, each having a plurality of radially outwardly oriented spikes 8, are provided as mixer tools 3 in the exemplary embodiment.
  • the mixing tools 3 extend along the longitudinal direction of the mixing chamber and consequently parallel to the longitudinal axis of the mixer.
  • two adjacent mixing tools 3 are arranged offset in the axial direction or in the longitudinal direction by a predetermined amount to each other. This configuration results in that the ends of the individual spines 8 are arranged in a helical shape in a plan view.
  • a plurality of feed pipes 5 are arranged in a row along the longitudinal direction of the mixer.
  • the binder feed tubes 5 protruding into the mixing chamber through the mixer wall 6 are arranged offset in the longitudinal direction to the spikes 8 of the mixing tools 3.
  • FIG. 2 further shows that the region of the mixer shaft 2 assigned to the loading opening 4 is designed to be free of spikes, wherein in this feed region
  • Conveyor tools 9 are fixed to the mixer shaft 2.
  • Startup tools or start paddles formed ensure that the fibers entering via the loading opening 4 into the mixing chamber 1 are accelerated rapidly and conveyed into the gluing area.
  • ejection tools 10 are attached to the mixer shaft 2 in this discharge area. These ejection tools 10 are paddle-shaped formed as Ausschpaddel. They ensure rapid removal of the mixture of fibers and binder and consequently the glued fibers via the discharge opening 7.
  • the invention also includes embodiments in which the binder on the mixer shaft and the mixing tools, for. B. the spines, is supplied.
  • the mixer shaft is designed as a Flohlwelle and the spikes are also designed as a binder feed tubes, which are connected to the mixer shaft.
  • glue feed tubes which project in a substantially radial direction through the mixer jacket 6 into the mixing chamber 1
  • these glue tubes or their nozzles are designed to be height-adjustable. This means that the immersion depth of the glue pipes can be adjustable in the radial direction into the interior of the mixing chamber.
  • Fig. 3 shows clearly how the mixing and conveying tools 3, 8, 9, 10 are easy to adjust to the mixer shaft 2 adjustable.
  • the mixer shaft 2 has several in the longitudinal direction in this embodiment
  • each mixing and conveying tool 3, 8, 9, 10 has on a lower shaft a threaded bolt 23 which is screwed into the sliding block 21. With the help of a lock nut 24, the mixing and conveying tool 3, 8, 9, 10 is fixed. In this case, a thick washer 25 larger diameter than that of the lock nut 24 helps to direct the forces beyond the groove cover in the mixer shaft 2.
  • Fig. 4 shows the cooling of the mixing chamber 1 in the context of this invention.
  • the jacket of the mixer is preferably water-cooled.
  • cooling channels of flattening tools 26 with at least one coolant inlet 28 and a coolant outlet 29 are mounted on the outer surface of the mixing chamber.
  • the individual channel sections 27.1, 27.2 run in this embodiment in parallel in the axial direction and are connected via deflections 31 meandering.
  • the Flalbzeuge pipes, pipe sections or bent sheets which are glued on the outer circumference of the mixing chamber 1, welded or screwed using interspersed seals.
  • the heat transfer is significantly improved.
  • Form cooling channel 26 is shown in Fig. 4a. If the cooling channel 26 is detachably mounted on the mixing chamber 1, it can easily be maintained separately.
  • FIG. 5 shows an entire mixing system 100, by way of example for a large rice straw plant. In such a plant, the mixing devices are particularly at risk because the fibers to be mixed with binders are still very abrasive.
  • 101 working positions 41.1, 41.2, 41.3, 41.4 are provided for the mixing devices and two maintenance positions 42.1, 42.2. in a separate maintenance room. In both positions, the upper frame part 16 and the upper Flalbschale 11 are shown unfolded by 180 °.
  • the solution shown and preferred in the exemplary embodiment in this case comprises transport carriages which can be moved on rails 44. It is envisaged that a lifting device 45 is present (recognizable in Fig. 1), which can lift the mixing device 101 detached from the foundation, so that a trolley can drive underneath. The mixing device is then deposited in its entirety on the transport means 43 and, for example, from a
  • the means of transport can be moved longitudinally and transversely, as offered for example by the company Strothmann Machines and Handling Systems GmbH with its round rail system.
  • the mixing device In the maintenance position, the mixing device can then be conveniently opened and cleaned without interrupting the production process. If the mixing device is connected to a drive 34, the mixer shaft 2 can be rebalanced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel für die Herstellung von Faser-oder Spanplatten, wobei die Mischvorrichtung zumindest eine von einem Gerüst (15) gestützte Mischkammer (1) sowie darin mehrere an einer rotierbaren Mischerwelle (2) befestigte Misch-bzw. Förderwerkzeuge (3, 8, 9, 10) aufweist. Um eine Mischvorrichtung zu schaffen, die einfacher zu warten und an verschiedene Prozessparameter anzupassen ist, ist vorgesehen, dass die Mischerwelle (2) teilweise abgedeckte Nuten (20) aufweist, in denen bewegbare Kulissensteine (21) angeordnet sind, die mit einem Misch-oder Förderwerkzeug (3, 8, 9, 10) verbindbar sind.

Description

Mischvorrichtung für Fasern oder Späne und Bindemittel
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Fasern mit einem Bindemittel für die Fierstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei die Mischvorrichtung zumindest eine von einem Gerüst gestützte Mischkammer sowie darin mehrere an einer rotierbaren Mischerwelle befestigte Misch- bzw. Förderwerkzeuge aufweist.
Solche Mischvorrichtungen werden auch als Beleimungsmischer bezeichnet. Die Mischkammer ist in der Regel zylindrisch als Trommel ausgebildet, wobei diese Trommel jedoch nicht rotiert, sondern fest steht und nur die Mischerwelle mit den Misch- bzw. Förderwerkzeugen rotiert.
Die Beleimung von Fasern oder Spänen und folglich das Mischen von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel bzw. Leim stellt einen wesentlichen Prozessschritt im Zuge der Herstellung von Faser- oder Spanplatten dar. Die Qualität der hergestellten Platten, z. B. Holzwerkstoffplatten oder insbesondere auch Werkstoffplatten aus den Fasern des Strohs von Jahrespflanzen, hängt auch maßgeblich von der Qualität der Fasern und insbesondere einer homogenen Beleimung der Fasern ab. Im Folgenden konzentriert sich die Beschreibung der Erfindung auf das Mischen von Fasern und Bindemittel, was aber die Verwendung von Spänen statt Fasern nicht ausschließen soll.
Es ist grundsätzlich bekannt, Fasern in einer sogenannten Blowline mit einem Bindemittel bzw. Leim zu vermischen und folglich zu beleimen. Die Durchsätze sind bei dieser Beleimungstechnik jedoch begrenzt. Im Übrigen treten in der Praxis gelegentlich Probleme mit sogenannten Leimflecken auf. Insbesondere die Handhabung von Isocyanat-Bindemitteln bereitet in der Blowline-Technologie Probleme.
Aus diesem Grunde wurde bereits die Beleimung von Fasern in einem Beleimungsmischer vorgeschlagen. Die in der Vergangenheit in der Praxis mit bekannten Beleimungsmischern erzielten Ergebnisse waren jedoch häufig unbefriedigend. Isocyanat-Bindemittel beispielsweise härtet ab einer gewissen Temperatur aus, die bereits im Mischer auftreten kann.
Eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Beieimen von Fasern, welche als horizontal orientierter Beleimungsmischer in Trommelbauweise ausgestaltet ist, ist beispielsweise aus der DE 24 38 818 bekannt. Die Mischwelle ist bei dieser Ausführungsform hohl ausgebildet und dient der Leimzufuhr. Dazu ist die Mischerwelle mit Misch Werkzeugen besetzt, die im Bereich ihrer hohlen Ausbildung mit davon abstehenden Leimschleuderrohren versehen sind. Der Durchmesser eines solchen Mischbehälters beträgt ca. 600 mm, wobei eine Drehzahl der Mischerwelle von 1500 Umdrehungen pro Minute vorgeschlagen wird. Damit soll eine Durchsatzleistung von 3 bis 4 t Fasern pro Stunde erreicht werden.
In der Praxis ist bislang bei der Beleimung von Fasern mit derartigen Vorrichtungen darauf geachtet worden, dass die zu beleimenden Fasern, die von den Mischwerkzeugen in eine "rotierende” Bewegung versetzt werden, eine vorgegebene Geschwindigkeit bzw. Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
Aus der DE 10 2009 057 916 B4 ist es aber auch bereits bekannt, dass vorzugsweise eine hohe Zentrifugalbeschleunigung der Fasern im Bereich der Mischerinnenwand in der Größenordnung von 10.000 bis 30.000 m/sec2 bei entsprechend abgestimmtem Verhältnis von Drehzahl und Durchmesser der Mischkammer gewählt werden kann. Dadurch wird das Mischverhältnis deutlich verbessert.
Die Mischkammer weist zumindest eine Beladeöffnung für die Zuführung der Fasern und zumindest eine Entladeöffnung für die Abführung des Faser- Bindemittel-Gemisches sowie mehrere Bindemittelzuführöffnungen für die Zuführung des Bindemittels auf. Die Erfindung gemäß der DE 10 2009 057 916 B4 schlägt vor, dass als Mischwerkzeuge mehrere über den Umfang der Mischerwelle verteilte Stachelkämme mit jeweils mehreren radial nach außen orientierten Stacheln vorgesehen sind, wobei die Stachelkämme sich im Wesentlichen parallel zur Mischerachse erstrecken und wobei jeweils zwei benachbarte Stachelkämme in axialer Richtung um ein vorgegebenes Maß versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Stachelkämme bzw. Stacheln übernehmen einerseits eine Mischfunktion und andererseits eine Förderfunktion, denn in Rotation der Mischerwelle mit den Mischwerkzeugen werden die Fasern nicht nur mit dem Bindemittel vermischt, sondern das Gemisch wird zugleich in Förderrichtung von der Beladeöffnung zur Entladeöffnung einwandfrei und mit hohem Durchsatz transportiert. Durch den axialen Versatz der einzelnen Stachelkämme erreicht man gleichsam eine spiralförmige Anordnung der Stacheln, welche die Förderwirkung verbessert. Die einzelnen Stacheln können auch als Dorne oder Stifte bezeichnet werden. Es ist auch bekannt, anstelle dieser Stifte insbesondere in der Nähe der Belade- oder Entladeöffnung schaufelartige Förderwerkzeuge einzusetzen. Die Stacheln, Stifte, Dornen und Schaufeln sollen im Folgenden vereinfacht als Misch- bzw. Förderwerkzeuge bezeichnet werden Dennoch ist auch diese an sich erfolgreich erprobte Ausgestaltung mit Nachteilen verbunden, die sich vornehmlich in komplizierten Wartungsarbeiten wiederfindet.
Die hohen Geschwindigkeiten und Zentrifugalbeschleunigungen sind mitverantwortlich für hohe Temperaturen in der Mischvorrichtung. Dadurch entsteht die Gefahr, dass bei höheren Temperaturen schnell aushärtbare Leime und Bindemittel, wie beispielsweise Isocyanat, Schäden in der Mischkammer verursachen. Andere in Frage kommende Bindemittel wären übrigens in erster Linie Methylendiphenylisocyanate, Harnstoffformaldehyde, Phenolharze u. ä. Die Mischkammer muss dann während eines Produktionsstillstandes mit hohem Aufwand gereinigt werden. Die Mischkammerinnenwand und die Werkzeuge unterliegen außerdem je nach Faser- und Bindemittelmaterial oft hohem Verschleiß. Dazu ist es bereits bekannt, verschleißfeste Materialien für die Mischkammer und die Werkzeuge zu verwenden. Eine Ausbesserung oder Erneuerung dieser Teile ist aber relativ häufig notwendig, was ebenfalls zu einem Ausfall der Produktion führt.
Bisweilen, beispielsweise bei einer Produktionsmengenänderung oder bei der Behandlung anderer Fasern, wird gewünscht, die rotierenden Werkzeuge, also Stacheln, Dorne oder schaufelartige Förderwerkzeuge, auf der Mischerwelle anders anzuordnen oder durch andere oder eine andere Anzahl zu ersetzen. Das ist heutzutage mit einem Ausbau der Mischerwelle verbunden und der neuen Bestückung mit Werkzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung zu schaffen, die einfacher zu warten und an verschiedene Prozessparameter anzupassen ist.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Mischerwelle teilweise abgedeckte Nuten aufweist, in denen bewegbare Kulissensteine angeordnet sind, die mit einem Misch- oder Förderwerkzeug verbindbar sind
Unter Kulissensteinen werden in diesem Zusammenhang auch Leisten verstanden, die in die Nut einschiebbar sind und mehrere Aufnahmen für Misch- oder Förderwerkzeuge aufweisen.
Bevorzugt sind die Misch- bzw. Förderwerkzeuge auch im Rahmen dieser Erfindung ohne Bindemittelzuführung ausgebildet, d. h. das Bindemittel wird nicht über die Misch- bzw. Förderwerkzeuge selbst, sondern über separate (nicht rotierende) Bindemittelzuführrohre zugeführt, welche in z. B. radialer Richtung um ein vorgegebenes Maß durch den Mischkammermantel in das Innere der Mischkammer ragen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die in die Mischkammer ragenden Zuführrohre in Längsrichtung versetzt zu den Werkzeugen angeordnet sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass die Misch- bzw. Förderwerkzeuge ohne weiteres mit hohen Geschwindigkeiten rotieren können, ohne mit den Zuführrohren zu kollidieren, obwohl die Zuführrohre bis in den Bereich der Misch- bzw. Förderwerkzeuge hineinragen können.
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung eignet sich zunächst einmal für die Beleimung von Fasern, z. B. für die MDF-Produktion. Besonders bevorzugt werden im Rahmen der Erfindung auch Fasern von Einjahrespflanzen, z. B. Fasern von Stroh, z. B. Reisstroh, beleimt. Insbesondere bei derartigen Fasern von Einjahrespflanzen wird als Bindemittel Isocyanat oder ein isocyanathaltiges Bindemittel verwendet. Dieses Bindemittel ist für derartige Einjahrespflanzen besonders deshalb zweckmäßig, weil einige Einjahrespflanzen häufig mit einer Wachsschicht versehen sind. Die hohe Klebewirkung von isocyanathaltigen Bindemitteln gewährleistet dennoch eine einwandfreie Verarbeitung.
Überraschenderweise eignet sich die erfindungsgemäße Mischvorrichtung auch besonders gut für das Mischen von Fasern und insbesondere Fasern mit thermoplastischen Kunststofffasern, z. B. Bikomponentenfasern.
Mit Rückständen der Bindemittel versehene Misch- und Förderwerkzeuge können also wartungsfreundlich und schnell ausgetauscht werden. Bei wechselnden Faserarten und bei unterschiedlichen Durchsätzen ist es sehr förderlich, wenn die Misch- oder Förderwerkzeug unterschiedlich eingestellt werden können. Die geschieht durch Verschieben einzelner Kulissensteine oder den Austausch von Leisten. Außerdem verschleißen die Misch- oder Förderwerkzeuge mit der Zeit durch Reibung mit den Mineralstoffen in und an den Fasern. Der Aufwand für eine solche veränderte Einstellung oder den Austausch von Werkzeugen wäre enorm hoch und würde die Produktion unterbrechen.
Deshalb ist die Mischerwelle erfindungsgemäß mit teilweise abgedeckten Nuten versehen, in der ein Kulissenstein oder eine Leiste bewegt werden kann, der ein Werkzeug aufnimmt. Unter teilweise abgedeckten Nuten sind demnach Nuten zu verstehen, die eine Öffnungsbreite haben, um ein Ende eines Werkzeugs hindurchstecken zu können. Teilweise abgedeckt heißt aber auch, dass sich die Nut radial nach innen erweitert, so dass ein dem erweiterten Querschnitt angepasster Kulissenstein nicht bei Drehung der Mischerwelle herausfallen kann. Der Kulissenstein kann also nur von einem Ende der Mischerwelle oder einer Erweiterungsbohrung aus in die Nut und unter die Überdeckung eingeschoben werden. Offene Bereiche der Nut können vorteilhaft auch mittels Abdeckungen gegen Schmutzablagerungen geschützt werden.
Bevorzugt verlaufen mehrere parallele Nuten axial am Umfang der Mischerwelle.
Damit können die Misch- oder Förderwerkzeuge beliebig über die ganze Länge der Mischerwelle verteilt werden. Man kann beispielsweise in Abhängigkeit von
der Faserart und -länge eine beliebige Anzahl von Förderwerkzeugen im Bereich der Belade- oder Entladeöffnung einsetzen. Im mittleren axialen Längenbereich der Mischerwelle können die Mischwerkzeuge, also beispielsweise Dorne, in der benötigten Anzahl untergebracht werden. Der Abstand zwischen den Werkzeugen ist ebenfalls beliebig einstellbar.
Mit Vorteil sind die Misch- oder Förderwerkzeuge mit einem Gewindebolzen an deren Ende in eine Gewindebohrung des Kulissensteins einschraubbar. Diese Befestigung ist einfach herzustellen und die Wartung bzw. der Austausch von Werkzeugen wird erheblich vereinfacht. Zudem wird eine verdrehbare Einstellmöglichkeit für die Förderwerkzeuge geschaffen.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn radial außerhalb der Nut eine Kontermutter und eine die Anziehkräfte seitlich der Nut in die Mischerwelle ableitende Unterlegscheibe angeordnet sind.
Besonders einfach kann an einem Gewindebolzen, der auch in die Gewindebohrung des Kulissensteins eingeschraubt ist, eine Kontermutter angebracht sein, die gegen eine dicke Unterlegscheibe angezogen werden. Die Kräfte der Kontermutter auf die Nutabdeckungen werden dadurch vermieden, so dass die Nut nicht beschädigt wird. Die Kräfte können bei dem Einsatz einer dicken Unterlegscheibe in die Bereiche der Mischerwelle seitlich der Nut eingetragen werden. Als Unterlegscheibe kommt hier beispielsweise eine selbstsichernde in Frage.
Mit ganz besonderem Vorteil ist verbunden, wenn die Mischkammer zwei aus Blechen gebogene und verbindbare Halbschalen umfasst.
Die Mischkammer ist dann teilbar und die Mischerwelle mit ihren Werkzeugen und die Innenumfangsfläche der Mischkammer sind frei zugänglich, was jegliche Wartung erheblich vereinfacht. Eventuell parallel ist es vorteilhaft, wenn auch das Gerüst in ein oberes und ein unteres Gerüst geteilt ist, und insbesondere dann, wenn die Halbschalen in einem oberen Gerüstteil und einem unteren Gerüstteil abgestützt sind und gegebenenfalls, wenn das obere Gerüstteil und das unteren Gerüstteil über ein Gelenk miteinander verbunden sind.
Dann sind das obere und das untere Gerüstteil, die beispielsweise auch ähnlich einer Aufnahmeschale für die Halbschalen ausgebildet sein können, mit den Halbschalen aufklappbar. Wenn dieses Aufklappen beispielsweise um mehr als 90°, vorzugsweise sogar um 180° ermöglicht wird, erhält man den besonderen Vorteil, dass die Halbschalen der Mischkammer aus dem oberen Gerüstteil und/oder dem unteren Gerüstteil entnehmbar sind. In diesem Fall kann aus Gründen der Wartungsverkürzung sogar eine Halbschale mit Verschleißerscheinungen komplett ausgetauscht werden.
Bevorzugt sind zwischen der Mischkammer und dem Gerüst auf der Außenumfangsfläche der Mischkammer Kühlkanäle mit mindestens einem Kühlmitteleinlass und einem Kühlmittelauslass vorgesehen.
Zum einen kann die Mischkammer auf diese Weise einfach gekühlt werden, so dass ein vorzeitiges Aushärten von Bindemitteln unterdrückt werden kann. Die Reinigungsarbeiten in der Mischkammer werden dadurch reduziert.
Zum anderen können bei Herausnahme einer Halbschale aus der Mischvorrichtung, die Kühlkanäle gleich mit entnommen werden und gewartet oder ersetzt werden. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Kühlkanäle mäanderförmig auf der Außenumfangsfläche der Mischkammer angeordnet sind.
Dies können beispielsweise zwei unabhängige Kühlkreisläufe sein, auf jeder Halbschale einer. Bevorzugt laufen die Kühlkanäle mäanderförmig, insbesondere in Förderrichtung des Materials, so dass die Wärmeaufnahme in die Kühlflüssigkeit über die ganze Länge der Mischkammer relativ gleichmäßig verteilt ist.
Ganz besonders bevorzugt ist ein Teil eines Kühlkanals durch die Außenumfangsfläche der Mischkammer gebildet.
Die Kühlflüssigkeit hat dadurch direkten Kontakt mit der Außenumfangsfläche der Mischkammer und der Wärmeübergangswert wird noch einmal verbessert. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass ein Kühlkanal auf der Außenumfangsfläche der Mischkammer lösbar befestigt ist. Bei einem wartungsmäßigen Austausch einer Halbschale können die Kühlkanäle leicht abgenommen und erneut verwendet werden. Bevorzugt ist die Innenumfangsfläche der Mischkammer mit einer verschleißarmen Panzerung versehen.
Eine Panzerschicht aus verschleißfestem Material sorgt dafür, dass die abrasiven Bestandteile in und um die Fasern kaum Abrieb an der
Innenumfangsfläche der Mischkammer verursachen. Zumindest wird eine Wartung beziehungsweise ein Austausch der Mischkammer aufgrund von Verschleiß deutlich verzögert. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Innenumfangsfläche der Mischkammer mit Kacheln aus Siliziumcarbid versehen ist.
Diese Kacheln sind sehr widerstandsfähig. Aber besonders ist hervorzuheben, dass ein glattes Blech mit den Kacheln versehen werden kann (beispielsweise durch Kleben oder Schweißen) und dieses Blech erst anschließend zu einer Halbschale der Mischkammer gebogen werden kann.
Alternativ ist bevorzugt, wenn die Innenumfangsfläche der Mischkammer mit einer Schweißschicht mit einer Oberflächenhärte >600 HV versehen ist.
Auch in diesem Fall ist die Panzerung in ausreichendem Maße wirksam. Eine solche Panzerschicht ist einfach aufzubringen. Dabei wird auf den Grundmantel aus schweißbarem Stahl zumindest eine Schweißschicht aufgebracht, die eine größere Härte besitzt als der Grundmantel. Die Schweißschicht ist beispielsweise in Verbindung mit einer Wolframcarbidschicht vorgesehen. Die Schweißschicht kann spiralförmig aufgebracht sein.
Dabei ist es von Vorteil, bei der Anbringung der Panzerung und der Biegung eines Bleches zu einer Halbschale, dafür zu sorgen, dass die Halbschalen vor dem Einbau einer Wärmebehandlung unterzogen wurden.
Damit sind die Spannungen in der Mischkammer vermindert und es kommt nicht zu Verformungen. Werkstoffeigenschaften wie die Zähigkeit, die Gefügestruktur,
die Formstabilität, die Eigenspannung und/oder die Härte der
Mischkammerwand können durch die Wärmebehandlung angepasst werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Mischvorrichtung der Erfindung in geschlossenem Zustand in einer perspektivischen Darstellung, Fig. 2 eine Explosionszeichnung einer Mischvorrichtung der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Mischerwelle der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung
Fig. 4 eine Mischkammer der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung mit Kühlkanälen und
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Mischsystem im Rahmen der Erfindung.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Mischvorrichtung 101 zum kontinuierlichen Mischen von Fasern mit einem Bindemittel für die Herstellung von Faserplatten dargestellt. Die Mischvorrichtung 101 weist eine im Wesentlichen horizontal angeordnete, zylindrische Mischkammer 1 mit hohlzylindrischem Mantel 6 und zumindest eine in der Mischkammer 1 rotierend angeordnete Mischerwelle 2 auf, an welcher mehrere Mischwerkzeuge 3 befestigt sind. Die Mischkammer 1 weist eine Beladeöffnung 4 auf, welche im Ausführungsbeispiel als Beladetrichter ausgebildet ist. Über diesen Beladetrichter werden die Fasern von oben in das Innere der Mischkammer 1 eingeführt. Die Fasern werden über die an der
rotierenden Mischerwelle 2 befestigten Mischerwerkzeuge 3 mit einem Bindemittel vermischt und zugleich in Förderrichtung von vorne nach hinten durch den Mischer gefördert. Das Bindemittel wird über mehrere Bindemittel- Zuführrohre 5 zugeführt, welche an der Mischkammer 1 befestigt sind und durch den Mischkammermantel 6 hindurch in das Innere der Mischkammer 1 hineinragen. Die Zuführung des Bindemittels erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform folglich nicht über die Mischerwelle bzw. über die Mischwerkzeuge, sondern über die fest an der Mischkammer 1 bzw. dem Mantel 6 der Mischkammer 1 befestigten Zuführrohre 5, welche als Zuführdüsen ausgebildet sind. Ferner weist die Mischvorrichtung eine Entladeöffnung 7 auf, welche in Förderrichtung endseitig angeordnet ist. Über diese Entladeöffnung 7 wird die Mischung aus Fasern einerseits und Bindemitteln andererseits abgeführt bzw. ausgeworfen. Die Entladeöffnung 7 ist dabei im unteren Bereich der Mischkammer 1 vorgesehen.
An die Mischerwelle 2 ist in an sich bekannter Weise ein nicht dargestellter Antrieb angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist der Antrieb endseitig bzw. auslassseitig angeordnet. Fig. 1 verdeutlicht, dass an die Mischerwelle 2 in an sich bekannter Weise ein Antrieb 34 angeschlossen ist. Im Ausführungsbeispiel ist der Antrieb endseitig bzw. auslassseitig angeordnet. Dieser sollte leicht koppelbar sein, denn man erkennt unterhalb der Mischvorrichtung ein Transportmittel 43, welches geeignet ist die gesamte Mischvorrichtung 101 wegzufahren. Dies wird näher bei der Beschreibung der Fig. 5 erläutert.
Während des Betriebs der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung werden die Fasern über die Beladeöffnung 4 in die Mischkammer 1 eingebracht und zugleich das Bindemittel, z. B. ein Leim, wie z. B. Isocyanat, über die
Zuführrohre 5 zugeführt. Die Fasern werden mittels der Mischwerkzeuge 3 entlang der Längsrichtung transportiert und dabei über die
Zentrifugalbeschleunigung in den Außenbereich gebracht und folglich in den Bereich der Mischerwand 6 beschleunigt. Die Drehzahl n der Mischerwelle und der Durchmesser d der Mischkammer sind derart aufeinander abgestimmt, dass die (Nenn-) Zentrifugalbeschleunigung a der Fasern im Bereich der Mischerinnenwand 15000 bis 30000 m/sec2 beträgt. Dabei beträgt der Durchmesser d vorzugsweise 300 mm bis 1500 mm und die Drehzahl n der Mischerwelle beträgt vorzugsweise 1000 bis 4000 U/min. Es wird folglich mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern und hohen Drehzahlen gearbeitet, so dass hohe Zentrifugalbeschleunigungen erreicht werden. Dadurch wird erreicht, dass die Fasern gut an den Mantel 6 bzw. die Innenwand des Mischers 1 gepresst und gleichsam verdichtet werden. Dieses führt zu einer erhöhten Reibung und damit zu einem besseren Beleimungsverhalten. Es lassen sich zugleich hohe Durchsätze von z. B. 5 t bis 40 t pro Stunde erreichen.
Die Darstellung in Fig. 2 zeigt in besonderer Weise den Aufbau der Mischvorrichtung 101. Im Wesentlichen besteht sie aus einem unteren, in der Regel am Fundament lösbar befestigtem unteren Gerüstteil 17 und einem oberen Gerüstteil 16, die hier jeweils eine schalenförmige Blech-Ausgestaltung mit verstärkenden Bandagen haben. Das obere Gerüstteil 16 und das untere Gerüstteil 17 sind über ein Gelenk 18 miteinander verbunden. Dieses Gelenk 18 ermöglicht es, dass das schalenförmige obere Gerüstteil 16 und das schalenförmige unteren Gerüstteil 17 zu einem rohrförmigen Mantel 6 zusammengeklappt werden können, aber auch mit Hilfe eines Antriebs mit Getriebe 19 um etwa 180° aufgeklappt werden kann.
Dadurch ist die ebenfalls in eine obere Halbschale 11 und eine untere Halbschale 12 geteilte Mischkammer 1 in die schalenförmigen Gerüsteile 16, 17
einsetzbar, aber auch zur schnellen Wartung entnehmbar. Die Halbschalen 11 , 12 sind vorzugsweise aus eine Blech gebogen und wärmebehandelt. Wird die Mischkammer 1 bei dem Schwenk- oder Aufklappvorgang ebenfalls geteilt mit aufgeklappt, ist die Mischerwelle 2 mit ihren Mischwerkzeugen 3 wartungsfreundlich frei zugänglich. Zudem kann die obere Halbschale 11 oder die untere Halbschale 12 der Mischkammer der jeweiligen Gerüsthälfte entnommen und bei zu großem Verschleiß komplett ausgetauscht werden.
Wie Fig. 2 erkennen lässt, sind als Mischerwerkzeuge 3 im Ausführungsbeispiel mehrere über den Umfang der Mischerwelle 2 verteilte Mischwerkzeuge 3 mit jeweils einer Vielzahl von radial nach außen orientierten Stacheln 8 vorgesehen. Die Mischwerkzeuge 3 erstrecken sich entlang der Längsrichtung der Mischkammer und folglich parallel zur Längsachse des Mischers. Bevorzugt sind jeweils zwei benachbarte Mischwerkzeuge 3 in axialer Richtung bzw. in Längsrichtung um ein vorgegebenes Maß versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Ausgestaltung führt dazu, dass die Enden der einzelnen Stacheln 8 in einer Draufsicht gleichsam schraubenlinienförmig angeordnet sind. Dadurch wird gewährleistet, dass über die Stacheln 8 nicht nur ein einwandfreies Mischen der Fasern mit dem Bindemittel erfolgt, sondern dass zugleich ein einwandfreier Transport der Mischung mit hohem Durchsatz gewährleistet ist. In den Ausführungsbeispielen sind mehrere Zuführrohre 5 in einer Reihe entlang der Längsrichtung des Mischers angeordnet.
Die durch die Mischerwand 6 hindurch in die Mischkammer ragenden Bindemittel-Zuführrohre 5 sind in Längsrichtung versetzt zu den Stacheln 8 der Mischwerkzeuge 3 angeordnet.
Die Fig. 2 zeigt ferner, dass der der Beladeöffnung 4 zugeordnete Bereich der Mischerwelle 2 stachelfrei ausgebildet ist, wobei in diesem Zuführbereich
Förderwerkzeuge 9 an der Mischerwelle 2 befestigt sind. Diese
Förderwerkzeuge sind im Ausführungsbeispiel paddelförmig als
Anschubwerkzeuge bzw. Anschubpaddel ausgebildet. Sie sorgen dafür, dass die über die Beladeöffnung 4 in die Mischkammer 1 eintretenden Fasern schnell beschleunigt und in den Beleimungsbereich gefördert werden.
Außerdem ist erkennbar, dass der der Entladungsöffnung 7 zugeordnete Bereich der Mischerwelle 2 teilweise mit Stacheln ausgebildet ist. Daneben sind in diesem Abführbereich Auswurfwerkzeuge 10 an der Mischerwelle 2 befestigt. Auch diese Auswurfwerkzeuge 10 sind paddelförmig als Auswurfpaddel ausgebildet. Sie gewährleisten eine schnelle Abfuhr der Mischung aus Fasern und Bindemittel und folglich der beleimten Fasern über die Abwurföffnung 7.
In einer alternativen nicht dargestellten Ausgestaltung umfasst die Erfindung auch Ausführungsformen, bei welchen das Bindemittel über die Mischerwelle und die Mischwerkzeuge, z. B. die Stacheln, zugeführt wird. Bei einem solchen Mischer mit "Innenbeleimung” ist die Mischerwelle als Flohlwelle ausgebildet und die Stacheln sind zugleich als Bindemittel-Zuführrohre ausgebildet, welche an die Mischerwelle angeschlossen sind.
Sofern mit Leimzuführrohren gearbeitet wird, welche in im Wesentlichen radialer Richtung durch den Mischermantel 6 in die Mischkammer 1 hineinragen, besteht die Möglichkeit, dass diese Leimrohre oder deren Düsen höhenverstellbar ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Eintauchtiefe der Leimrohre in radialer Richtung in das Innere der Mischkammer einstellbar sein kann.
Fig. 3 zeigt deutlich, wie die Misch- und Förderwerkzeuge 3, 8, 9, 10 wartungsfreundlich an der Mischerwelle 2 verstellbar befestigt sind. Die Mischerwelle 2 besitzt in dieser Ausführung mehrere in Längsrichtung
angeordnete T-Nuten, also Nuten 20, die teilweise abgedeckt sind. Die Form der Nut 20 kann im Rahmen der Erfindung abweichen und beispielsweise auch schwalbenschwanzförmig sein. Innerhalb der Nut 20 sind Kulissensteine 21 verschiebbar eingebracht, die mit einer Gewindebohrung versehen sind. Jedes Misch- und Förderwerkzeug 3, 8, 9, 10 besitzt an einem unteren Schaft einen Gewindebolzen 23, der in den Kulissenstein 21 einschraubbar ist. Mit Hilfe einer Kontermutter 24 wird das Misch- und Förderwerkzeug 3, 8, 9, 10 fixiert. Dabei hilft eine dicke Unterlegscheibe 25 größeren Durchmessers als der der Kontermutter 24 dabei, die Kräfte jenseits der Nutabdeckung in die Mischerwelle 2 zu leiten.
Fig. 4 zeigt die Kühlung der Mischkammer 1 im Rahmen dieser Erfindung. Der Mantel des Mischers ist bevorzugt wassergekühlt. Dazu sind auf der Außenoberfläche der Mischkammer Kühlkanäle aus Flalbzeugen 26 mit mindestens einem Kühlmitteleinlass 28 und einem Kühlmittelauslass 29 angebracht. Die einzelnen Kanalabschnitte 27.1 , 27.2 laufen in diesem Ausführungsbeispiel parallel in axialer Richtung und sind über Umlenkungen 31 mäanderförmig verbunden.
Vorzugsweise sind die Flalbzeuge Rohre, Rohrabschnitte oder abgekantete Bleche, die auf dem Außenumfang der Mischkammer 1 aufgeklebt, aufgeschweißt oder unter Nutzung von zwischengelegten Dichtungen aufgeschraubt sind. Dann besteht nämlich die Möglichkeit, einen Teil der Kanalwandung 30 durch die Außenoberfläche 14 der Mischkammer 2 selbst zu bilden. Damit wird der Wärmeübergang erheblich verbessert. Eine beispielhafte Schraubenverbindung 35 von gebogenen Blechen 26 mit der Mischkammer 1 , die gemeinsam mit einem Teil der Oberfläche 30 der Mischkammer einen
Kühlkanal 26 bilden, ist in Fig. 4a gezeigt. Wenn der Kühlkanal 26 lösbar auf der Mischkammer 1 angebracht ist, kann er leicht separat gewartet werden.
So wie die Stacheln bzw. Stifte als verschleißfeste Stacheln oder Stifte ausgebildet sind, können auch die Innenwände der Mischkammer 1 verschleißfest, z. B gepanzert mit abriebresistenten Beschichtungen, ausgebildet sein. Beispielhaft kommen hier eine Auftragsschweißung 33 mit einer Oberflächenhärte >600 HV oder Kacheln aus Siliziumcarbid 32 in Frage. Fig. 5 zeigt schließlich ein ganzes Mischsystem 100, beispielhaft für eine große Reisstrohanlage. In einer solchen Anlage sind die Mischvorrichtungen besonders gefährdet, weil die mit Bindemitteln zu vermischenden Fasern immer noch sehr abrasiv sind. Um den Wartungsanforderungen gerecht zu werden, sind für die Mischvorrichtungen 101 Arbeitspositionen 41.1 , 41.2, 41.3, 41.4 vorgesehen sowie zwei Wartungspositionen 42.1 , 42.2. in einem separaten Wartungsraum. In beiden Positionen sind das obere Gerüstteil 16 und die obere Flalbschale 11 um 180° aufgeklappt gezeichnet.
Zwischen den einzelnen Arbeits- und Wartungspositionen verfahren Transportmittel, die in der Lage sind, eine Mischvorrichtung 101 zu transportieren. Eine gerade zu transportierende Mischvorrichtung 101 a ist in geschlossenem Zustand dargestellt.
Die in dem Ausführungsbeispiel gezeigte und bevorzugte Lösung umfasst dabei Transportwagen, die auf Schienen 44 verfahrbar sind. Es ist vorgesehen, dass eine Hubvorrichtung 45 vorhanden ist (erkennbar in Fig. 1 ), die die vom Fundament gelöste Mischvorrichtung 101 anheben kann, so dass ein Transportwagen darunter fahren kann. Die Mischvorrichtung wird dann in ihrer Gesamtheit auf dem Transportmittel 43 abgesetzt und beispielsweise von einer
Arbeitsposition 41.1 , 41.2, 41.3, 41.4 zu einer Wartungsposition 42.1 , 42.2 verfahren. Dabei können die Transportmittel längs und quer verfahren, wie dies beispielsweise von der Firma Strothmann Machines und Handlingssysteme GmbH mit ihrem Rundschienensystem angeboten wird.
In der Wartungsposition kann die Mischvorrichtung dann bequem geöffnet und gereinigt werden, ohne den Produktionsprozess zu unterbrechen. Wird die Mischvorrichtung an einen Antrieb 34 angeschlossen kann die Mischerwelle 2 neu ausgewuchtet werden.
Bezugszeichenliste
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Claims

Patentansprüche:
1. Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel für die Herstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei die Mischvorrichtung zumindest eine von einem Gerüst (15, 16, 17) gestützte Mischkammer (1 ) sowie darin mehrere an einer rotierbaren Mischerwelle (2) befestigte Misch- bzw. Förderwerkzeuge (3, 8, 9, 10) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mischerwelle (2) teilweise abgedeckte Nuten (20) aufweist, in denen bewegbare Kulissensteine (21 ) angeordnet sind, die mit einem Misch- oder Förderwerkzeug (3, 8, 9, 10) verbindbar sind.
2. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallele Nuten (20) axial am Umfang der Mischerwelle (2) verlaufen.
3. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Misch- oder Förderwerkzeuge (3, 8, 9, 10) mit einem Gewindebolzen (23) versehen sind, dessen Ende in eine Gewindebohrung (22) eines Kulissensteins (21 ) einschraubbar ist.
4. Mischvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Nut (20) eine Kontermutter (24) und eine die Anziehkräfte seitlich der Nut in die Mischerwelle (2) ableitende Unterlegscheibe (25) angeordnet sind.
5. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (1 ) zwei aus Blechen gebogene und verbindbare Halbschalen
(11 , 12) umfasst.
6. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (11 , 12) in einem oberen Gerüstteil (16) und einem unteren Gerüstteil (17) abgestützt sind.
7. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gerüstteil (16) und das unteren Gerüstteil (17) über ein Gelenk (18) miteinander verbunden sind.
8. Mischvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilig zugeordnete Halbschale (11 , 12) in dem oberen Gerüstteil (16) und/oder dem unteren Gerüstteil (17) lösbar befestigt und entnehmbar ist.
9. Mischvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mischkammer (1 ) und dem Gerüst (15) auf der Außenumfangsfläche der Mischkammer (1 ) Kühlkanäle (26) mit mindestens einem Kühlmitteleinlass (28) und einem Kühlmittelauslass (29) vorgesehen sind.
10. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kühlkanäle (26) mäanderförmig auf der Außenumfangsfläche der Misch- kammer (1 ) angeordnet sind.
11. Mischvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil eines Kühlkanals (26) durch die
Außenumfangsfläche der Mischkammer (1 ) gebildet ist.
12. Mischvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche der Mischkammer (1 ) mit einer verschleißarmen Panzerung versehen ist.
13. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Innenumfangsfläche der Mischkammer (1 ) mit Kacheln (32) aus Siliziumcarbid versehen ist.
14. Mischvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche der Mischkammer (1 ) mit einer Schweißschicht (33) mit einer Oberflächenhärte >600 HV versehen ist.
15. Mischvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (11 , 12) vor dem Einbau einer Wärmebehandlung unterzogen wurden.
PCT/EP2019/053581 2018-03-24 2019-02-13 Mischvorrichtung für fasern oder späne und bindemittel Ceased WO2019185236A1 (de)

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