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Die Erfindung betrifft ein Mischersystem mit wenigstens zwei Mischvorrichtungen zum kontinuierlichen Mischen von Fasern oder Spänen mit einem Bindemittel für die Herstellung von Faser- oder Spanplatten, wobei jede Mischvorrichtung zumindest eine von einem Gerüst gestützte Mischkammer sowie darin mehrere an einer rotierbaren Mischerwelle befestigte Misch- bzw. Förderwerkzeuge aufweist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Beleimen 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 Mischwerkzeugen 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.
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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.
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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/sec
2 bei entsprechend abgestimmtem Verhältnis von Drehzahl und Durchmesser der Mischkammer gewählt werden kann. Dadurch wird das Mischverhältnis deutlich verbessert.
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Die Mischkammer weist zumindest eine Beladeöffnung für die Zuführung der Fasern und zumindest eine Entladeöffnung für die Abführung des FaserBindemittel-Gemisches sowie mehrere Bindemittelzuführöffnungen für die Zuführung des Bindemittels auf. Die Erfindung der
DE 10 2009 057 916 B4schlägt 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
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Dennoch ist auch diese an sich erfolgreich erprobte Ausgestaltung mit Nachteilen verbunden, die sich vornehmlich in komplizierten Wartungsarbeiten wiederfindet.
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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.
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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.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mischersystem mit Mischvorrichtungen für Fasern und Leime zu schaffen, die auch während der Produktion gewartet werden können.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass das Mischersystem wenigstens eine Arbeitsposition aufweist, in der eine Mischvorrichtung im Betrieb den Mischvorgang durchführt, und wenigstens eine Wartungsposition, entfernt von den Arbeitspositionen, zu der eine Mischvorrichtung mit einem Transportmittel transportierbar ist.
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Auf diese Weise wird ermöglicht, dass eine Mischvorrichtung „in Ruhe“ gewartet werden kann, während eine oder gegebenenfalls mehrere andere Mischvorrichtung(en) an dem Produktionsprozess beteiligt bleibt/bleiben. Es hat sich herausgestellt, dass wenn, wie bislang üblich, der Produktionsprozess während der Wartung unterbrochen wird, wirtschaftlich weniger effizient ist, als eine zusätzliche zu den im Produktionsprozess notwendigen Mischvorrichtungen im Einsatz ist. Für die Wartung kann deshalb eine gerade nicht am Produktionsprozess beteiligte Mischvorrichtung mit einem Transportmittel von einer Arbeitsposition in eine Wartungsposition gebracht werden. Dort stört sie den weitergeführten Produktionsprozess nicht. Als Transportmittel kommen Fahrzeuge oder Kräne in Betracht.
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Bevorzugt sind wenigstens zwei Arbeitspositionen vorhanden.
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Ab einer Anzahl von drei Mischvorrichtungen, von denen zwei die Arbeitspositionen besetzen und eine sich in der Wartungsposition befindet, arbeitet das erfindungsgemäße Mischersystem Vorteile bringen, wenn, wie bei heutigen Faserplattenherstellanlagen üblich, ein großer Durchsatz von Fasern mit einem Bindemittel versehen werden muss. Der hohe Durchsatz verlangt meist auch höhere Drehzahlen und beides zusammen bewirkt, dass die Mischkammer und die Mischerwelle mit ihren Mischwerkzeugen häufiger auf Verschleiß untersucht werden muss. Die Schaffung einer separaten Wartungsposition wird verständlicherweise immer sinnvoller, je mehr Arbeitsmischvorrichtungen im Einsatz sind.
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Es ist von Vorteil, wenn das Transportmittel durch wenigstens ein Schienenfahrzeug gebildet ist, das unter die Mischvorrichtung fahrbar ist.
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Es kann dann das Gewicht der Mischvorrichtung aufnehmen und die aus ihrer Verankerung gelöste Mischvorrichtung zur Wartungsposition bringen.
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Dabei ist bevorzugt, wenn das Schienenfahrzeug mit einem Hubelement und/oder die Mischvorrichtung mit einer Absenkeinrichtung ausgestattet ist.
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Besitzt das Schienenfahrzeug ein Hubelement oder die Mischvorrichtung eine Absenkeinrichtung, so kann die Mischvorrichtung besonders sanft auf die Ladefläche des Schienenfahrzeugs aufgesetzt werden. In diesem Zusammenhang haben sich Schienen auf Bodenniveau mit sehr flachen Transportwagen, wie sie von der Firma Strothmann Machines & Handling GmbH in Schloß Holte-Stukenbrock vertrieben werden, bewährt.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Wartungsposition in einem anderen Raum als die Arbeitspositionen ist.
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Der Prozess der Wartung, beispielsweise der Reinigung beeinträchtigt dann nicht den Produktionsprozess.
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Da kann vorgesehen sein, dass in der Wartungsposition ein koppelbarer Antrieb für die Mischvorrichtung vorgesehen ist.
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So kann die Mischvorrichtung bei Reparaturarbeiten versuchsweise angetrieben werden. Zudem können beispielsweise Auswuchtvorgänge bequem durchgeführt werden.
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Mit dem Interesse einer zügigen Wartung kann es vorteilhaft sein, wenn die Mischkammer der Mischvorrichtung zwei verbindbare Halbschalen umfasst, welche in einem oberen Gerüstteil und einem unteren Gerüstteil abgestützt sind. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das obere Gerüstteil und das unteren Gerüstteil über ein Gelenk miteinander verbunden sind und dass die jeweilig zugeordnete Halbschale in dem oberen Gerüstteil und/oder dem unteren Gerüstteil lösbar befestigt und entnehmbar ist.
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Die Mischkammer ist dann teilbar und die Mischerwelle mit ihren Werkzeugen und die Innenumfangsfläche der Mischkammer sind frei zugänglich, was jegliche Wartung erheblich vereinfacht. In dem besonderen Fall sind dann 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.
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In diesem Fall kann aus Gründen der Wartungsverkürzung sogar eine Halbschale mit Verschleißerscheinungen oder Bindemittelverklebungen komplett ausgetauscht werden. Dadurch ergibt sich der besondere Vorteil, dass man nicht die komplette Mischkammer im Falle einer Wartung wechseln muss, sondern lediglich eine Halbschale aus dem zugeordneten Gerüstteil entnimmt. Damit verbunden entfernt man auch die Kühlkanäle die dadurch wartungstechnisch leicht zugänglich werden.
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Denn in diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn Kühlkanäle auf der Außenumfangsfläche der Mischkammer angeordnet sind.
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Bevorzugt ist ein Kühlkanal aus wenigstens einem das Kühlmittel führenden ersten Kanalabschnitt, einer Umlenkung und wenigstens einem unmittelbar benachbarten rückführenden zweiten Kanalabschnitt gebildet ist, wobei die Kanalabschnitte aus Halbzeugen gebildet sind
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein Teil eines Kühlkanals durch die Außenumfangsfläche der Mischkammer gebildet ist und wenn ein Kühlkanal auf der Außenumfangsfläche der Mischkammer lösbar befestigt ist.
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Zum einen kann die Mischkammer auf diese Weise einfach und effektiv gekühlt werden, so dass ein vorzeitiges Aushärten von Bindemitteln unterdrückt werden kann. Die Reinigungsarbeiten in der Mischkammer werden dadurch reduziert. Zum anderen können bei einem Ausbau der Mischkammer aus der Mischvorrichtung, die Kühlkanäle gleich mit entnommen werden und gewartet oder ersetzt werden.
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Wenn die Kühlkanäle aus Halbzeugen, also beispielsweise aus Rohren, Profilen oder gebogenen Blechen bestehen, erlaubt dies eine preiswerte und schnelle Fertigung der Mischvorrichtung und insbesondere der Mischkammer bzw. einer Halbschale.
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Kühlkanäle mäanderförmig auf der Außenumfangsfläche der Mischkammer angeordnet sind.
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Dies können beispielsweise zwei unabhängige Kühlkreisläufe sein, auf jeder Halbschale einer.
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Wenn diese Kühlkanäle zudem lösbar mit der Mischkammer verbunden sind, wird die Wartung in der Wartungsposition vereinfacht, denn man kann diese aus Halbzeugen bestehenden Einheiten schnell ersetzen.
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Um auch die Misch- bzw. Förderwerkzeuge einfach warten und austauschen zu können, wenn sie durch das ausgehärtete Bindemittel verschmutzt oder durch Abrieb der Fasern beschädigt sind, ist es bevorzugt, wenn die Mischerwelle teilweise abgedeckte Nuten aufweist, in denen bewegbare Kulissensteine angeordnet sind, die mit einem Misch- oder Förderwerkzeug verbindbar sind.
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Deshalb ist die Mischerwelle erfindungsgemäß mit teilweise abgedeckten Nuten versehen, in der ein Kulissenstein 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.
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Bevorzugt sind diese 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.
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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. Die Rückstände in der Mischkammer können in der Wartungsposition zufriedenstellend entfernt werden.
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Bevorzugt verlaufen mehrere parallele Nuten axial am Umfang der Mischerwelle.
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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.
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Mit Vorteil sind die Misch- oder Förderwerkzeuge mit einem Gewindebolzen an deren Ende in eine Gewindebohrung des Kulissensteins einschraubbar.
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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.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine Mischvorrichtung der Erfindung in geschlossenem Zustand in einer perspektivischen Darstellung,
- 2 eine Explosionszeichnung einer Mischvorrichtung der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung,
- 3 einen Ausschnitt aus der Mischerwelle der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung
- 4 eine Mischkammer der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung und
- 5 eine Draufsicht auf ein Mischersystem im Rahmen der Erfindung.
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In den 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.
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An die Mischerwelle 2 ist in an sich bekannter Weise ein nicht dargestellter Antrieb angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist der Antrieb endseitig bzw. auslassseitig angeordnet.
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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 5 erläutert.
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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 2000 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 10 t pro Stunde erreichen.
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Die Darstellung in 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.
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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 Schenk- oder Aufklappvorgang ebenfalls geteilt mit aufgeklappt, ist die Mischerwelle2 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.
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Wie 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.
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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.
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Die 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.
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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.
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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 Hohlwelle ausgebildet und die Stacheln sind zugleich als Bindemittel-Zuführrohre ausgebildet, welche an die Mischerwelle angeschlossen sind.
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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 höhenverstellbar ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Eintauchtiefe der Leimrohre in radialer Richtung in das Innere der Mischkammer einstellbar sein kann.
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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.
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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.
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4 zeigt die Kühlung der Mischkammer 1 im Rahmen dieser Erfindung. Der Mantel des Mischers bevorzugt wassergekühlt. Dazu sind auf der Außenoberfläche der Mischkammer Kühlkanäle aus Halbzeugen 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.
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Vorzugsweise sind die Halbzeuge 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 4a gezeigt. Wenn der Kühlkanal 26 lösbar auf der Mischkammer 1 angebracht ist, kann er leicht separat gewartet werden.
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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.
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5 zeigt schließlich ein ganzes Mischersystem 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 Halbschale 11 um 180° aufgeklappt gezeichnet.
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Zwischen den einzelnen Arbeits- und Wartungspositionen verfahren Transportmittel 43, die in der Lage sind, eine Mischvorrichtung 101 zu transportieren. Eine gerade zu transportierende Mischvorrichtung 101a ist in geschlossenem Zustand dargestellt.
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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 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.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mischkammer
- 2
- Mischerwelle
- 3
- Mischwerkzeug
- 4
- Beladeöffnung
- 5
- Bindemittel-Zuführrohre
- 6
- Mantel
- 7
- Entladeöffnung
- 8
- Stacheln
- 9
- Förderwerkzeug
- 10
- Auswurfwerkzeug
- 11
- Obere Halbschale
- 12
- Untere Halbschale
- 13
- Innenumfangsfläche der Mischkammer
- 14
- Außenumfangsfläche der Mischkammer
- 15
- Gerüst
- 16
- Oberes Gerüstteil
- 17
- Unteres Gerüstteil
- 18
- Gelenk
- 19
- Antrieb mit Getriebe
- 20
- Nut
- 21
- Kulissenstein
- 22
- Gewindebohrung des Kulissensteins
- 23
- Gewindebolzen
- 24
- Kontermutter
- 25
- Unterlegscheibe
- 26
- Kühlkanal aus Halbzeugen
- 27.1, 27.2
- Kanalabschnitt
- 28
- Kühlmitteleinlass
- 29
- Kühlmittelauslass
- 30
- Teil des Kühlkanals
- 31
- Umlenkung
- 32
- Kacheln
- 33
- Schweissschicht
- 34
- Antrieb der Mischerwelle
- 35
- Schraubenverbindung
- 36
- Gebogenes Blech
- 41.1, 41.2
- Arbeitsposition
- 42
- Wartungsposition
- 43
- Transportmittel
- 44
- Schiene
- 45
- Hub- oder Absenkeinrichtung
- 100
- Mischersystem
- 101
- Mischvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2438818 [0006]
- DE 102009057916 B4 [0008]
- DE 102009057916 [0009]