DE19746531A1 - Verfahren und Maschine zum Aufbereiten und Verblasen von faserigen und körnigen Materialien - Google Patents

Description

Es ist bekannt, körnige und faserige Materialien in derartiger Verarbeitungsreihenfolge aufzubereiten und zu verblasen, daß eine Beschickungsperson das in Säcken angelieferte Material in einen Einfüllbehälter schüttet, durch relativ schnell rotierende Balken und oder Schaufeln wird das Material in diesem Behälter durchmischt und durch Zerschlagen der Materialverdichtungen aufgrund der Sackverpackung aufgelockert.

Im Boden des Einfüllbehälters ist eine flächenveränderbare Öffnung eingelassen, durch die zufallsgesteuert das mehr oder weniger aufgelockerte Material mittels eigener Schwerkraft in eine darunterliegende Kammer einer Zellradschleuse fällt und sich so die oben stehende Zellradschleusenkammer füllt. Über die Flächenverstellung der Öffnung läßt sich der Materialstrom verändern.

Die Zellradschleuse verhindert das Durchströmen der Trägerluft zum Einfüllbehälter. Durch Drehung der Zellradflügel wird das Material in den unteren Durchmesserbereich der Zellradschleuse transportiert. In diesem Bereich befindet sich an der einen Stirnseite die Einblasstelle der Trägerluft, die das in der Kammer befindliche Material mitreißt und durch die gegenüberliegende Austrittsöffnung trägt. Der im Anschluß befindliche Förderschlauch leitet den Förderstrom zu der Einblasstelle. Dadurch, daß die Flügeldrehzahl der Zellradschleuse veränderbar ist, ist eine Einstellung des Förderstromes gegeben.

Ferner ist bekannt, daß das vorher beschriebene Verfahren bei den folgenden Maschinenherstellern angewandt wird:

• - X-Floc Fördertechnik, Riedstrr. 5, 71272 Renningen;
• - Krendel Machine Company Inc., Delphos 45833 Ohio;
• - intec, vertreten durch CELL-Mach, INC., Delphos 45833 Ohio.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegen die Probleme zugrunde:

Staubentwicklung

Die Aufbereitung des Materials, insbesondere von faserigen Materialien, erfolgt durch Zerschlagen der einzelnen Materialverdichtungen mittels mechanischer Rührbewegungen, welche zu einer hohen Relativbewegung innerhalb des Materials führen. Eine erhöhte Staubentwicklung für die Beschickungsperson ist die Folge.

Entmischung

Insbesondere bei Zelluloseflocken wird durch die Rührbewegung das Borsalz von der Zellulose getrennt, das Salz lagert sich im Einschütt- und Aufbereitungsbehälter ab. Eine homogene Borverteilung innerhalb des verblasenen Materials ist nicht gegeben, der Schutz gegen Schädlingsbefall, Verrottung und Brand ist verringert.

Brückenbildung

Bei faserigen Materialien, insbesondere bei Zellulose- und Baumwollflocken, führt die gewünschte Eigenschaft der Verfilzung zu einer Brücken- bzw. Höhlenbildung während des Aufbereitungsvorganges im Einfüllbehälter. Dieses Problem verhindert das Füllen der Zellradschleusenkammer wodurch hauptsächlich nur Trägerluft an der Ausblasstelle austritt. Dort wird die bereits erzeugte Materialschicht wieder aufwirbelt, es kommt zu einer erhöhten Staubentwicklung an der Einblasstelle, aufgrund dessen die Einblasperson die Maschine stoppt. Die Einblasperson informiert nun die Beschickungsperson, welche daraufhin mit einem Stock oder Ähnlichem die Brücke oder Höhle im Material zerstört.

Durch dieses sicherheitswidriges Verhalten erhöht sich die Unfallgefahr für die Beschickungsperson.

Die Unterbrechung des Verarbeitungsvorganges hat eine Verringerung der Einblasdichte zu Folge, wodurch eine Setzungsfreiheit nicht mehr gewährleistet ist und mit der Zeit durch Setzung des Materials ein Hohlraum in der Isolierschicht entsteht. Zum anderen sind bei Einblasarbeiten, insbesondere bei Wohnhäusern, die Innenräume relativ sauber, die erhöhte Staubentwicklung führt somit zu einem erhöhten Reinigungsaufwand für das durchführende Unternehmen.

Befüllen des Zellrades

In Abhängigkeit des freien Falles wird die Füllkammer der Zellradschleuse unkontrolliert mit Material gefüllt. Dadurch kommt es, insbesondere bei sich verfilzenden Materialien wie Zellulose- und Baumwollflocken, zu Verstopfungen des Förderschlauches. Diese Verstopfungen sind mehrere Meter des Förderschlauches lang und sind nur mit erhöhtem Zeitaufwand zu beseitigen.

Ein weiteres Problem der unkontrollierten Füllung der Zellradkammer stellt die ungleichmäßige Füllung des Förderschlauches mit nicht homogen aufbereitetem Material da. Es kommt zu einer Pfropfenförderung, welche ebenfalls Verstopfungen des Förderschlauches begünstigen.

Geringer Leistungsbereich

Konstruktionsbedingt ist nur eine kleine Füllöffnung der Zellradkammer möglich. Eine Erhöhung der Drehbewegung der Zellradschleuse bewirkt kein höheren Materialdurchsatz. Die einzelnen Kammern der Zellradschleuse bewegen sich dann derart schnell vor der Füllöffnung, daß die Überdeckungszeit beider Öffnungen kleiner als die Hineinfallzeit ist. Das Material kann nicht in die Kammer fallen.

Auf Grund dieser Systemgrenzen kann nur ein kleiner Verstellbereich des Materialstromes erreicht werden.

Dieser Verstellbereich ist in der Praxis durch die, im weiten Bereich auseinanderliegenden Volumenbereiche, vollzublasenden Hohlräume nicht ausreichend. Entwender dauert das Verfüllen großer Hohlräume zu lange oder es tritt zuviel Trägerluft an der Einblasstelle aus, eine spätere Materialsetzung begünstigt wird. Demzufolge kann eine Maschine entweder nur für einen niedrigeren, mittleren oder höheren Leistungsbereich ausgelegt bzw. verwendet werden.

Wärmebrücken

Um eine spätere Setzung des eingeblasenen Materials auszuschließen, muß je nach Materialart eine entsprechende homogene setzungsfreie Materialdichte erzeugt werden. Setzt sich das eingeblasene Material, entstehen Hohlräume in der Isolierschicht. Entstehen mehrere solcher Wärmebrücken in einer Isolierschicht, so ist diese unbrauchbar. Die Isolierschicht muß entfernt und eine neue Schicht muß eingeblasen werden.

Ungenügende, nicht setzungsfreie Einblasdichten innerhalb der Isolierschicht werden hervorgerufen durch:

• - das Aufwirbeln bereits erzeugter Schichten aufgrund zu geringer Material- und zu großer Trägerluftförderung. Bedingt durch die Brücken, bzw. Höhlenbildung des aufbereiteten Materials über der Füllkammer der Zellradschleuse und der nicht ausreichenden Leistungsanpassung, Träger- und Materialvolumenstrom, an das Volumen des zu füllenden Hohlraumes.
• - inhomogen aufbereitetes Material, bedingt durch das zufallsbedingte Zerschlagen des Materials der Rührbewegungen.

Materialwiederverwendung

Mit dem vorher beschriebenen Verfahren ist ein Aufbereiten und Verblasen von bereits verwandtes, zur Wiederverwendung bestimmtes oder durch Feuchtigkeit verklumptes Material nicht möglich.

Verklumptes Material wird aufgrund des Zufallprinzips nicht immer zerschlagen bevor dieses in die Füllkammer der Zellradschleuse fällt. Verstopfungen im Förderschlauch und eine ungleichmäßige Verfülldichte sind das Ergebnis.

Verarbeitung aus Großsilo

Das Verarbeiten, insbesondere von Zellulose- und Baumwollflocken, aus einem Großsilo heraus ist aufgrund der dargestellten Probleme bei der Aufbereitung und der Zellradkammerfüllung nicht durchführbar.

Die Erfindung umfaßt das neue Verfahren und die Ausbildungen der Maschine und des Silo nach den Ansprüchen 1 bis 20.

Gewerbliche Anwendung findet die Erfindung im Baugewerbe zur Erzeugung von wärme- und schallisolierenden Schichten.

Der Einschüttbehälter hat nicht mehr die Funktion der Aufbereitung. In ihm wird das Material bevorratet und gesammelt. Die Materialsammlung erfolgt durch Umwälzbewegungen mit sehr geringer Relativbewegung innerhalb des Materials.

Dadurch wird die Brückenbildung verhindert, bzw. eine evtl. geringe Brückenbildung führt zu keiner Unterbrechung des Verarbeitungsprozesses. Die Verarbeitungskosten werden gesenkt. Die Anregung zum sicherheitswidrigen Verhalten der Brückenauflösung ist nicht gegeben, Unfälle bzw. Kosten für Ausfallzeiten und Kapazitätsersatz werden vermieden.

Durch die geringe Relativbewegung innerhalb des Materials, insbesondere Zelluloseflocken, wird die Staubentwicklung bzw. die Staubemission der Maschine gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringert: Die Exposition durch Staub ist für die Beschickungsperson geringer, evtl. arbeitsbedingte Gesundheitsgefahren werden verringert.

Eine weitere vorteilhafte Wirkung der geringen Relativbewegung innerhalb des Materials, insbesondere bei Zelluloseflocken, ist die nicht eintretende Entmischung von Bor und Trägermaterial. Der Schutz der erzeugten Schicht gegen Insekten, Nagetiere und Pilze ist in der gesamten Schicht vorhanden. Regreßansprüche mit den einhergehenden Kosten werden vermieden.

Im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik erfolgt das Aufbereiten direkt vor dem Mischen des aufbereiteten Materials mit der Trägerluft. Des weiteren wird durch die veränderbare Schneckendrehzahl und der Vorverdichtung zum Materialstrang das Material definiert der Aufbereitung zugeführt.

Dadurch wird ein kontinuierlicher homogener Förderstrom erzeugt, welcher in einem breiten Leistungsbereich zu Verfügung steht und das Erzeugen einer homogenen setzungsfreien Materialdichte gewährleistet ist. Wärmebrücken innerhalb der Isolierschicht treten nicht auf. Regreßansprüche mit den einhergehenden Kosten werden vermieden.

Eine Verarbeitung aus Großsilos ist durchführbar, wodurch auf den Einsatz der Beschickungsperson verzichtet werden kann. Die Verarbeitungskosten können deutlich gesenkt werden.

Ab dem Jahr 2003 müssen alle Dämmstoffe entsorgbar sein, eine Deponierung ist nicht zugelassen. Durch das Zumischen von Aluminiumhydroxid wird der Brandschutz erreicht und ein Verbrennen in einer Müllverbrennungsanlage ist somit nicht mehr gegeben. Mit der Erfindung ist durch eine erneute Aufbereitung und ein setzungsfreies, homogenes Verblasen das Material problemlos wiederverwendbar.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der weiteren Beschreibung und der Zeichnungen, anhand der das Verfahren und die Maschine erläutert werden.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Maschine in der Draufsicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung von Zuführer und Sammelschnecke in der Seitenansicht,

Fig. 3 Darstellung der Aufbereitungskammer und dem Verhältnis Schneidrad- zu Verdichtungsstreckendurchmesser bei Einsatz eines Anlauf- und Dichtelementes,

Fig. 4 Darstellung eines als Anlauf- und Dichtelement ausgebildetes Mischrad,

Fig. 5 Darstellung der Funktionsweise des Anlauf- und Dichtelementes bei der Verarbeitung von faserigem Material in der Seitenansicht,

Fig. 6 Darstellung der Funktionsweise des Anlauf- und Dichtelementes bei der Verarbeitung von körnigem Material in der Seitenansicht,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Großsilos für faserige Materialien.

Fig. 1 bis 4 zeigen eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Maschine 10. Die Maschine umfaßt einen Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11, in dem das zu verarbeitende Material aus Säcken hineingeschüttet wird.

Der Boden des Einschütt- und Bevorratungsbehälters 11 ist je nach Fassungsvermögen entweder ganz oder überwiegend als Trogschnecke 13 (Sammelschnecke) ausgebildet. Um die Maschinenlänge oder -höhe bei größeren Fassungsvermögen nicht zu groß werden zu lassen, ist der Boden längs der Sammelschnecke 13 als Schräge 31 auszuführen. Bei dieser Ausführung ist dann über der Schräge ein Zuführer 12 anzuordnen. Die Zuführerachse verläuft in gleicher Richtung wie die Achse der Sammelschnecke. Der Zuführer kann als Schaufelrad mit Schaufeln aus Bürsten oder elastischem Material wie Gummiplatten ausgebildet sein.

Als Antrieb für den Zuführer ist eine Leistungsabnahme mittels Kette oder Riemen von der Sammelschnecke denkbar. Ferner kann der Antrieb über zwei getrennte Motoren erfolgen. Die Drehzahl des Zuführers liegt unter der Drehzahl der Sammelschnecke.

Die Drehzahl der Schnecke ist mittels eines Frequenzumrichters stufenlos variabel. Dadurch ist der Förderstrom des Materials steuerbar. Die Drehzahleinstellung erfolgt über eine Fernbedienung an der Einblasstelle.

An einer Seite des Einschütt- und Bevorratungsbehälters 11 führt die Schnecke 13 aus dem Behälter heraus. Außerhalb des Behälters ist die Schnecke als Rohrschnecke ausgebildet.

Die Schneckenwendel ragt mindestens um das Steigungsmaß in das Schneckenrohr hinein und bildet die Verdichtungsstrecke 14, an deren Ende sich ein Anlauf- und Dichtelement 15 befindet. Das Anlauf- und Dichtelement 15 kann als elastisches sich öffnendes Hosenelement aus Gummi, oder als Bürstenring ausgeführt sein.

Hinter dem Anlauf- und Dichtelement 15 bildet eine Rohrstrecke zusammen mit der Schneckenseele die Stabilisierungsstrecke 22. Gleich nach der Stabilisierungsstrecke 22 ist die Aufbereitungskammer 16 angeordnet. Die Aufbereitungskammer 16 besteht aus einem äußeren Rohrmantel 32, dem inneren Formmantel 33 und dem Mischrad 17.

Das Mischrad 17 ist als Flügelrad ausgebildet, wobei die zur Stabilisierungsstrecke 22 hin zeigenden axialen Flügelkanten als Schneidkanten ausgebildet sind. Die Schneidkanten 21 haben zum Ende der Stabilisierungsstrecke einen Abstand 20 von 0,5 mm bis 5 mm.

Der Durchmesser des Mischrades 17 ist größer als der Stabilisierungsstreckendurchmesser 23 auszuführen. Denkbar ist auch, daß beide Durchmesser gleich groß sind.

Innerhalb der Flügelbreite ist ein Prallblech 27 angeordnet. Der entstehende Hüllzylinder, mit Durchmesser des Prallbleches 27, innerhalb der Mischradflügel ist die Wirbelkammer 29.

Im oberen Bereich ist die Austrittsöffnung 19 für den Förderstrom 30 angeordnet. Im Anschluß an das Austrittsrohr befindet sich der Förderschlauch 24, welcher bis zur Einblasstelle reicht. Die Drehrichtung 45 des Mischrades 17 zeigt in Richtung der Austrittsöffnung 19 und dessen Drehzahl ist konstant.

Die Ausbildung des inneren Formmantels 33 verläuft von unteren Punkt 40 der Austrittsöffnung 19 bis zum unteren Kammerpunkt 41 mit einem geringen Abstand parallel zur Rotationshüllfläche des Mischrades 17. Vom unteren Kammerpunkt 41 bis zum oberen Punkt 42 der Austrittsöffnung 19 nimmt der Abstand zur Rotationshüllfläche zu. Die Form einer Spirale scheint dafür denkbar zu sein.

Innerhalb des Prallblechdurchmessers und dem Bereich des parallel zur Rotationshüllfläche des Mischrades 17 verlaufenden inneren Formmantels 33 ist die Trägerlufteintrittsöffnung 18 angeordnet.

Die Drehzahl des Gebläses ist mittels eines Frequenzumrichters stufenlos zu variabel. Dadurch ist der Volumenstrom der Trägerluft 34 steuerbar. Die Drehzahleinstellung erfolgt über eine Fernbedienung an der Einblasstelle.

Denkbar ist, daß die Trägerluft 34 mit einem Seitenkanalgebläse erzeugt wird und vor der Trägerlufteinblasöffnung 18 angeordnet ist.

In der Verbindung zwischen dem Seitenkanalgebläse und der Trägerlufteinblasöffnung ist ein Schnellentlüftungsventil 26 angeordnet, welches über eine elektromagnetische Betätigung gesteuert sein kann. Denkbar ist auch, daß das Schnellentlüftungsventil 26 auch innerhalb des Förderschlauches 24 angeordnet ist.

Mit einer Druckmeßeinheit 25, der Drehzahlsteuerung der Schnecke und der verbundenen Steuerungseinheit kann durch Vergleich des Druckwertes mit einem Sollwert die Drehzahl der Schnecke, der Materialstrom, geregelt werden.

Ferner ist auch denkbar, daß nach Fig. 4 das Mischrad als axialverschiebbares Dicht- und Anlaufelement ausgebildet ist. Die Grundplatte 60 des Mischrades 65 das Austrittsende der Rohrstrecke 70, welche gleichzeitig die Funktionen der Stabilisierungs- und Verdichtungsstrecke übernimmt, mit der umlaufenden Dichtkante 61 verschließt. Auf der Grundplatte die Mischradflügel angeordnet sind und an dessen stirnseitlichen Kanten sich breite angewinkelte Schneidkanten 68 befinden. Durch die angewinkelte Anordnung ist jeweils eine Freifläche, die Stützfläche 62 vorhanden. Das Mischrad 65 läßt sich gegen eine Feder 64, welche sich am Gehäuse abstützt, bis kurz vor dem feststehenden Prallblech 71 verschieben. An den Luftaustrittsflächen des Prallbleches 71 sind die Leitbleche 63 fest angeordnet. Innerhalb des Prallbleches und der umschließenden Leitbleche bildet sich die Wirbelkammer 72. An der Schiebewelle 69 ist ein Schaltnocken 66 angeordnet, welcher in der zurückgeschobenen Mischradstellung den Schalter 67 für die Mischraddrehbewegung und die Freigabe der Trägerluft betätigt.

Anhand von Fig. 1 bis 6 soll nun das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden.

Das Material soll in Hohlräume oder als Bodenschichten mit einer notwendigen setzungsfreien Dichte eingeblasen werden.

Vor Beginn des Einblasvorganges wird der Förderschlauch 24 an den Förderstromaustritt 19 der Maschine 10 gekoppelt und bis zur Einblasstelle verlegt.

Ebenso wird die Fernbedienung angeschlossen und bis zur Einblasstelle verlegt.

Neben der Maschine lagert das in Säcken angelieferte zu verarbeitende Material.

Das Einschütten des Sackmaterials wird von einer Beschickungsperson an der Maschine 10 ausgeführt. Diese Person achtet darauf, daß immer genügend Material im Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11 vorhanden ist.

Am Ende des Förderschlauches 24 führt eine Einblasperson die Schlauchführung und mittels Fernbedienung das Ein- und Ausschalten des Förderstromes 30, das Einstellen des Trägerluftvolumenstromes 34 und des Materialvolumenstromes 48 aus.

Durch Einschalten des Hauptschalters und des Betriebsartenschalters werden nun die notwendigen Maschinenfunktionen durch die Einblasperson mittels der Fernbedienung gesteuert.

Mit Einschalten der Maschinenfunktion "Förderstrom ein" setzen das Trägerluftgebläse, die Mischrad- und die Schneckenbewegung ein.

Das zu verarbeitende Material im Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11 wird durch die Drehbewegung der Sammelschnecke 13 umgewälzt, gesammelt und aus dem Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11 herausgefördert. Bei Großvolumigen Behältern wird das Material teilweise durch den Zuführer 12 umgewälzt und in den Bereich der Sammelschnecke 13 gefördert.

Die Schneckenwendel innerhalb der Verdichtungsstrecke 14 fördert das Material weiter bis zum Anlauf- und Dichtelement 15. Am Anlauf- und Dichtelement 15 staut sich das Material und verdichtet sich bis zum Widerstandswert des Anlauf- und Dichtelementes 15.

Dadurch, daß die Schneckenwendel innerhalb der Verdichtungsstrecke 14 mindestens die Länge der Schneckensteigung hat, kann das Material nicht durch die Verdichtungsstrecke 14 zurück in den Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11 gedrückt werden.

Mit dem Überwinden des Widerstandswertes des Anlauf- und Dichtelementes 15 schiebt sich ein entsprechend verdichteter Materialstrang in die Stabilisierungsstrecke 22. Über den Reibwiderstand der Rohrinnenfläche fällt der Materialstrang nicht auseinander und behält so seine Dichte.

Im Anschluß an der Stabilisierungsstrecke schiebt der Materialstrang in die Aufbereitungskammer 16 hinein und wird dort gegen die Schneidkanten 21 des Mischrades 17 gedrückt. Da die Dichte des Materialstranges so groß ist, daß sich ein ausreichender Widerstand gegenüber den Schneidkanten 21 ergibt, ist ein definiertes Auseinanderreißen des Materials, das definierte Aufbereiten, durchführbar.

Bevor sich ein Materialstrang gebildet hat, verhindert das Anlauf- und Dichtelement 15 das Durchströmen der Trägerluft 34 in den Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11.

Durch diese Abdichtung wird das Aufwirbeln von Material, insbesondere von faserigen Material, im Einschütt- und Bevorratungsbehälter verhindert.

Ferner kommt es durch die geringen Relativbewegungen innerhalb des Materials während der Umwälz- und Zuführbewegungen im Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11 ebenfalls nur zu einer geringen Staubentwicklung. Eine Emission durch aufwirbelnden Staub ist nur im sehr geringen Maße vorhanden.

Öffnet sich das Anlauf- und Dichtelement 15 durch den Materialstrang wird durch diesem selber das Abdichten gegenüber der Trägerluft übernommen. Fig. 5 zeigt diesen Vorgang bei faserigen Materialien.

In Fig. 6 ist zu ersehen, daß bei körnigen Materialien 49 kein Materialstrang erzeugt wird. Eine vollkommene Dichtung kann durch die Schüttzwischenräume nicht erreicht werden, welches bei körnigem Material aber auch nicht zu einer Staubentwicklung führen kann. Die Abdichtung ist jedoch so ausreichend, daß kein nennenswerter Verlust der Trägerluft für die Materialförderung auftritt.

Die abgelösten Materialteilchen des Materialstranges bei faserigen Materialien bzw. die eintretenden Körner bei körnigen Materialien, werden durch die Flügel des Mischrades 17 mitgenommen und durch die Fliehkraft zum Außenrand der Aufbereitungskammer 16 getragen.

Gleichzeitig tritt die Trägerluft 34 stirnseitig in die Aufbereitungskammer 16 ein, trifft auf das Prallblech 27 des Mischrades 17 und baut in der Wirbelkammer 29 ein Überdruck auf. Da sich die Luft im Bereich 28 durch den eng umschließenden inneren Formmantel 33 nicht ausdehnen kann, drückt diese in Richtung Kammeraustritt 19. Innerhalb der Flügelkammern des Mischrades 17 mischt sich die Trägerluft 34 mit dem Material zum Förderstrom 30 und wird durch den Luftüberdruck, unterstützt durch die Drehrichtung des Mischrades, aus dem Kammeraustritt 19 gefördert.

Dieser Förderstrom durchfließt den Förderschlauch 24 bis in den zu füllenden Hohlraum.

Mittels der Fernbedienung hat die Einblasperson die Möglichkeiten zum einen den Volumenstrom der Trägerluft durch Drehzahländerung des Gebläses und zum anderen den Materialstrom durch Drehzahländerung der Schnecke der Hohlraumgröße anzupassen und voreinzustellen.

Ferner kann durch eine Druckmeßeinheit 25, welche über eine Steuereinheit mit der Drehzahlsteuerung der Schnecke verbunden ist, beim Überschreiten des festgelegten Grenzwertes innerhalb der Aufbereitungskammer 16 der Materialstrom verringert werden. Bei Unterschreitung des Grenzwertes wird die Drehzahl der Schnecke wieder auf den vorher, mittels Fernbedienung, eingestellten Wert hochgefahren. Dadurch wird der Materialstrom entsprechend des Druckes der Aufbereitungskammer 16 geregelt und ein Verstopfen des Förderschlauches 24 verhindert.

Mit Ausschalten der Maschinenfunktion "Förderstrom ein" werden das Trägerluftgebläse, die Mischrad- und die Schneckenbewegung abgeschaltet. Kurz danach öffnet sich das Schnellentlüftungsventil 26 und entspannt die im Förderschlauch 24 vorhandene Druckenergie. Ein Nachblasen an der Einblasstelle wird unterbunden, eine Staubbelastung für die Einblasperson vermieden.

Anhand der Fig. 4 soll ein alternatives Teilverfahren für die Trägerluftabdichtung und die Aufbereitung dargestellt werden.

Dabei ist das Mischrad 65 als Dicht- und Anlaufelement ausgebildet, wobei sich eine Ringdichtfläche 61 am äußeren Rand des Grundbleches 60 befindet. Nach dem Einschalten der Maschine befindet sich das Mischrad 65 vor dem Austrittsende der Rohrstrecke 70, welche die Funktionen der Stabilisierungs- und Verdichtungsstrecke übernimmt, und dichtet die Trägerluft zum Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11 ab. Die Schneidradflügel ragen in die Rohrstrecke 70 hinein. Mit Einschalten der Maschinenfunktion "Förderstrom ein" wird das Material 48 durch die Schneckenbewegung in die Rohrstrecke 70 bis zum Mischrad 65 geschoben. Das anlaufende Material 48 verdichtet sich vor und teilweise zwischen den Mischradflügeln. Das weiterhin nachschiebende Material 48 erhöht den Druck an dem Mischrad 65 und schiebt ab dem Überwinden der Federkraft der Feder 64 das Mischrad in Richtung feststehendem Prallblech 71. Bis zum Überwinden der Federkraft hat sich das Material 48 bereits zum Materialstrang verdichtet, welcher jetzt die Abdichtung der Trägerluft zum Einschütt- und Bevorratungsbehälter 11 übernimmt. Ist das Mischrad 65 bis in den letzten Bereich vor der Endstellung geschoben, betätigt ein Schaltnocken 66 den Freigabeschalter 67 und die Mischraddrehbewegung sowie die Trägerluft setzt ein, welche in die Wirbelkammer 72 einströmt.

Mit dem Einsetzen der Mischraddrehbewegung wird das sich zwischen den Schneidflügeln befindliche Material zum äußeren Rand der Schneidkammer 16 geschleudert und aus dieser mit der Trägerluft gefördert. Durch die breiten Freiflächen der Schneiden, den Stützflächen 62, stützt sich das Mischrad 65 am Materialstrang ab, ein Hineinreißen der Schneidkanten 68 in den Materialstrang wird vermieden und ein definiertes Auseinanderreißen des Materials mit einer Spandickenbegrenzung ist durchführbar. Die abgelösten Materialteilchen des Materialstranges werden durch die Flügel des Mischrades 65 mitgenommen und durch die Fliehkraft zum Außenrand der Aufbereitungskammer 16 getragen, mit der Trägerluft gemischt und zum füllenden Hohlraum gefördert.

Mit Ausschalten der Maschinenfunktion "Förderstrom ein" wird die Schneckenbewegung, die Mischraddrehbewegung und die Trägerluft ausgeschaltet.

Ist dabei ein ausreichender Materialstrang vorhanden, dient dieser als Dichtelement und die Stützflächen 62 der Schneiden legen sich auf der Stirnfläche des Materialstranges ab.

Ist dabei kein ausreichender Materialstrang vorhanden, drückt die Federkraft der Feder 64 das Mischrad 65 vor die Austrittsöffnung der Rohrstrecke 70 und dichtet diese ab.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Großsilo 50 für faserige Materialien.

Der Boden des Silo 50 ist als Trogschnecke 51 (Sammelschnecke), welche sich über die gesamte Bodenlänge erstreckt, ausgebildet. Je nach Fassungsvermögen ist der Boden links und oder rechts längs der Sammelschnecke als Schräge 57 ausgeführt. Über der Schräge ist jeweils ein Zuführer 52 angeordnet. Jede Zuführerachse verläuft in gleicher Richtung wie die der Sammelschnecke. Der Zuführer 52 kann als Schaufelrad mit Schaufeln aus Bürsten oder elastischem Material wie Gummiplatten ausgebildet sein.

Als Antrieb für den Zuführer 62 ist eine Leistungsabnahme mittels Kette oder Riemen von der Sammelschnecke denkbar. Ferner kann der Antrieb über zwei getrennte Motoren erfolgen. Die Drehzahl des Zuführers liegt unter der Drehzahl der Sammelschnecke.

Zur Unterstützung der Materialumwälzbewegung, insbesondere bei faserigen Materialien, innerhalb des Silo ist an mindestens einer Seitenwand ein Mitnehmer 53 angeordnet. Denkbar ist, daß der Mitnehmer durch einen Hydraulikzylinder 54 vom oberen zum unteren Silobereich verfahrbar ist. Über ein mit der Druckleitung des Zylinders 54 verbundenem Überdruckventil 55 läßt sich der Mitnehmer 53 in der Abwärtsbewegung kraftgesteuert verfahren. Nimmt die Kraft am Mitnehmer zu, öffnet sich das Überdruckventil 55, das Öl fließt zum Tank zurück und der Mitnehmer verharrt in seiner Bewegung. Verringert sich die Kraft am Mitnehmer, schließt das Überdruckventil und der Mitnehmer 53 verfährt in Richtung Siloboden bis die Kraft am Mitnehmer wieder ansteigt oder der Endanschlag erreicht ist.

In Verbindung mit dem unter Fig. 1 bis 6 erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren ist eine störungsfreie Einmannbedienung realisierbar.

Claims (20)

1. Verfahren und Maschine zum Aufbereiten und Verblasen von körnigen und faserigen Materialien, insbesondere für das Erzeugen von temperatur- und schallisolierenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschickungsperson das Material aus Säcken in einen Einschütt- und Bevorratungsbehälter füllt, sich am Boden des Behälters eine Förderschnecke befindet durch die das Material gesammelt und im weiteren Verlauf sich zu einem Materialstrang verdichtet, welcher durch die Schneidkanten des Mischrades zerrissen, aufbereitet und in der Aufbereitungskammer sich mit der Trägerluft zum Förderstrom vermischt, der durch einen Förderschlauch zur Stelle der zu erzeugenden Schicht transportiert und dort von einer weiteren Person verblasen wird.

2. Maschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich die durch die Seitenwände umgrenzende Öffnung des Einschütt- und Bevorratungsbehälters ab der Einschüttkante bis zum Boden hin gleich groß bleibt oder vergrößert, dann ein sich nach unten öffnender Trichter bildet und in beiden Fällen der Boden des Einschütt- und Bevorratungsbehälters ganz oder zum Teil als Trogschnecke ausgebildet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Material im Einschütt- und Bevorratungsbehälter mittels einem Zuführer der Schnecke teilweise zugeführt wird, der Zuführer als eine oder mehrere radial angeordnete Schaufeln aus Bürsten oder elastischem Material um eine drehende Achse in gleicher Richtung zur Schneckenachse ausgeführt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß durch die langsamen Bewegungen der Schnecke und des Zuführers es zu einer Umwälzbewegung des Materials mit fast keiner Relativbewegung innerhalb des Materials kommt, es aufgrund dessen nur eine geringe Entmischung von Material, insbesondere bei Zelluloseflocken, und Borsalz im Einschütt- und Bevorratungsbehälter auftritt und eine Staubemission unterhalb des Grenzwertes von 6 mg/m³ für Feinstaub für die Beschickungsperson erreicht wird,

5. Maschine nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschnecke im weiteren Verlauf als Rohrschnecke ausgebildet ist und die Schneckenwendel mindestens um das Steigungsmaß in das Schneckenrohr hineinragt, die Verdichtungsstrecke bildet, an deren Ende sich ein Anlauf- und Dichtelement befindet, welches bei nicht gefüllter Verdichtungsstrecke die Trägerluft aus der Aufbereitungskammer am Einströmen in den Einschütt- und Bevorratungsbehälter hindert und dadurch ein Aufwirbeln des Materials, insbesondere bei Zelluloseflocken, im Einschütt- und Bevorratungsbehälter vermieden wird, sich beim Füllvorgang der Verdichtungsstrecke durch die Sammelschnecke der Widerstand des Anlauf- und Dichtelementes durch das nachschiebende Material überwunden wird, das Element sich öffnet und der Materialstrang sich in die Stabilisierungsstrecke schiebt, insbesondere bei faserigem Material sich das Anlauf- und Dichtelement vom Kreismittelpunkt her öffnet und der entstehende Materialstrang das Abdichten der Trägerluft zum Einschütt- und Bevorratungsbehälter übernimmt und insbesondere bei körnigem Material sich das Anlauf- und Dichtelement in der unteren Kreishälfte vom Kreismittelpunkt her öffnet, das Material die untere Kreishälfte und das Anlauf- und Dichtelement die obere Kreishälfte das Abdichten der Trägerluft zum Einschütt- und Bevorratungsbehälter übernimmt.

6. Maschine nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Anlauf- und Dichtelement als elastisches sich öffnendes Hosenelement, oder als Bürstenring, oder als ringflächig sich überlappende elastischen Flächenelementen, oder als eine vom Kreismittelpunkt her geschlitzte Gummischeibe, oder mehrere um einen Abstand hintereinander versetzt angeordnete geschlitzte Gummischeiben, oder als zum Kreismittelpunkt sich verjüngendes gefaltetes elastisches Rohrstück ausgebildet ist, wobei die Falten von außen mit einem elastischen Band zum Schließen des Rohrendes versehen sind und im zusammengefalteten Zustand den Kreisring verschlossen halten.

7. Maschine und Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneckenseele vom Ende der Schneckenwendel bis kurz vor der Schneidkantenebene erstreckt und sich hinter dem Anlauf- und Dichtelement eine Stabilisierungsstrecke, welche durch den Reibwiderstand der Schneckenrohrinnenfläche das Auseinanderfallen des Materials, insbesondere bei faserigen Stoffen, verhindert und die erforderliche Dichte aufrechterhält, sich ein Materialwiderstand gegenüber die Schneidkanten des Mischrades aufbaut, welcher erst erlaubt, daß das Material durch Auseinanderreißen aufbereitet wird und der Durchmesser der Stabilisierungsstrecke durch Einsteckelemente verkleinert werden kann.

8. Maschine nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß sich im Anschluß der Stabilisierungsstrecke die Aufbereitungskammer anschließt, welche als Gehäuse für das Mischrad dient, ein innerer Formmantel sich vom unteren Punkt der Austrittsöffnung bis zum unteren Kammerpunkt mit einem geringen Abstand parallel zur Rotationshüllfläche des Mischrades und vom unteren Kammerpunkt bis zum oberen Punkt der Austrittsöffnung mit zunehmenden Abstand zur Rotationshüllfläche erstreckt, die Eintrittsstelle der Trägerluft im Bereich des parallel zur Mischradrotationshüllfläche stehenden inneren Formmantel liegt und die Trägerluft schräg in die Wirbelkammer eingeblasen wird, der Materialstrang der eingeschoben wird im Durchmesser kleiner oder gleich groß dem Durchmesser des Mischrades ist und der Förderstrom austritt.

9. Maschine nach einem oder mehrere Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Austrittsfläche des Materialstranges und der Rotationsfläche der Schneidkanten zwischen 0,5 mm und 5 mm groß ist und das Mischrad mehrflüglig ausgebildet und innerhalb der Flügel breite ein Prallblech zum Verwirbeln der Trägerluft angeordnet ist.

10. Maschine nach einem oder mehrere Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Material- und Trägerluftvolumenströme unabhängig voneinander verstellbar sind und in der Betriebsart "automatisch" die Funktion Materialstrom "ein/aus" und die Verstellung der Material- und Trägerluftvolumenströme mit einer Fernsteuerung, welche durch den Bediender am Schlauchaustritt bedient wird, erfolgt.

11. Maschine und Verfahren nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Schneidkanten aufbereitete Material aufgrund der Drehbewegung der Mischradflügel zum Außendurchmesser des Mischrades hin schleudert, auf dem Weg dorthin mit der Trägerluft, die zuvor durch das Prallblech verwirbelt wurde, vermischt, es in den Flügelkammern, die im Bereich des parallelen Abstandes des inneren Formmantels zum Mischrad befinden, durch den gleichbleibenden Spalt zur Hüllfläche des Mischrades sich eine Druckerhöhung gegenüber dem sich vom unteren bis zum oberen Kammerpunkt hin spiralförmig aufweitendem Bereich einstellt, wodurch das Material samt Trägerluft als Förderstrom aus der Aufbereitungskammer austritt.

12. Verfahren und Maschine nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Dicht- und Anlaufelementes vor der Stabilisierungsstrecke das Mischrad als axialverschiebbares und federbelastetes Dicht- und Anlaufelement so ausgebildet ist, daß die Grundplatte des Mischrades, auf der die Schneidflügel angeordnet sind, mit der über den Schneidflügeln stehenden Ringfläche das Austrittsende der Rohrstrecke, welche gleichzeitig Stabilisierungs- und Verdichtungsstrecke ist, verschließt, dabei die Schneidflügel mit ihrer vollen Breite in die Rohrstrecke ragen, die breiten Freiflächen der Schneidkanten als Stützflächen für das Mischrad zum anlaufenden Material dienen, das anlaufende Material sich vor und teilweise zwischen den Mischradflügeln verdichtet, der Widerstand der Feder, die das Mischrad in Richtung Austrittsöffnung der Rohrstrecke drückt, durch das nachschiebende Material überwunden und das Mischrad bis zum Anschlag der Linearbewegung schiebt, dort über einen durch einen auflaufenden Nocken betätigten Schalter die Mischraddrehbewegung und die Trägerluft frei- bzw. einschaltet, das Material zwischen den Mischradflügeln durch die Fliehkraft der Drehbewegung und der Trägerluft aus der Aufbereitungskammer gefördert wird, anschließend das nachschiebende Material als Materialstrang durch die Schneidkanten aufbereitet wird, sich mit der zuvor durch das Prallblech verwirbelte und über Leitblechen geführten Trägerluft vermischt, der entstandene Materialstrang die Trägerluft zum Einschütt- und Bevorratungsbehälter abdichtet, bei nicht nachschiebenden Material sich der Materialstrang auflöst, die Feder das Mischrad in Richtung Stabilisierungsstrecke schiebt, in der Bewegung die Mischraddrehbewegung abschaltet und am Ende der Schiebebewegung die Öffnung der Rohrstrecke abdichtet.

13. Maschine und Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerluft in die Aufbereitungskammer hineingedrückt und oder an der gleichen Eintrittsstelle, durch eine Saugdüse im Austritt der Aufbereitungskammer, ganz oder teilweise angesaugt wird.

14. Maschine und Verfahren nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Aufbereitungskammer oder im Austritt ein Druckaufnehmer befindet, welcher ab einem Grenzwert der Druckerhöhung innerhalb der Kammer über eine Drehzahlsteuerung die Drehzahl der Sammelschnecke verringert, sogleich den Materialvolumenstrom zur Aufbereitungskammer verkleinert, welches ein Verstopfen des Schlauches und oder der Aufbereitungskammer verhindert und bei anschließender Grenzwertunterschreitung die Schneckendrehzahl sich auf den voreingestellten Wert erhöht.

15. Maschine nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor der Einblasstelle der Trägerluft sich ein Schnellentlüftungsventil befindet, welches beim Abschalten des Förderstromes öffnet, sich dadurch die Energie der Luftsäule im Schlauch entspannt und ein Nachblasen des Förderstromes am Schlauchaustrift weitgehend vermieden wird.

16. Verfahren nach 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß durch Feuchtigkeit verklumptes oder bereits verwandtes, zur Wiederverwendung bestimmtes Material, nach der Aufbereitung den Eigenschaften von Neumaterial besitzt und ein Verblasen mit homogener, setzungsfreier Dichte durchführbar ist.

17. Maschine und Verfahren zum Aufbereiten und Verblasen von körnigen und faserigen Materialien, insbesondere für das Erzeugen von temperatur- und schallisolierenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß direkt aus einem großvolumigen Bevorratungssilo mit einer Förderschnecke das Material gesammelt, im weiteren Verlauf dieses zu einem Materialstrang verdichtet wird, welcher durch die Schneidkanten des Mischrades zerrissen, aufbereitet und in der Aufbereitungskammer sich mit der Trägerluft zum Förderstrom vermischt, der durch einen Förderschlauch zur Stelle der zu erzeugenden Schicht transportiert und dort von einer Person verblasen wird.

18. Maschine und Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß der Siloboden ganz oder zum Teil als Trogschnecke ausgebildet ist, sich rechts und links neben der Schnecke jeweils ein Zuführer befindet welche als eine oder mehrere radial angeordnete Schaufeln aus Bürsten oder elastischem Material um eine drehende Achse in gleicher Richtung zur Schneckenachse ausgeführt sind.

19. Maschine nach Anspruch 17 und 18 dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei faserigem Material bei mindestens einer Silowand an der Innenseite ein oder mehrere horizontal angeordnete Mitnehmer derart beweglich angeordnet sind, daß die Mitnehmer vom oberen- zum unteren Höhenbereich verfahrbar sind, die Verfahrbewegung der Mitnehmer über ein Druckaufnehmer, welcher den Widerstandsdruck des Materials an dem Mitnehmer mißt, gesteuert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß das im Silo befindliche Material durch die Abwärtsbewegung des Mitnehmers, zur Silomitte bzw. zur gegenüberliegenden Silowand hin, durch die gewollte materialspezifische Verfilzung in eine langsame Umwälzbewegung gezwungen, so eine Brücken- oder Höhlenbildung innerhalb des Silos verhindert wird und die Sammelschnecke bis zur Leerung mit Material umgeben ist.