Einrichtung zur Herstellung von Matten aus lignocellulosehaltigen Fasern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Her stellung von Matten aus lignocellulosehaltigen Fa sern mit einem Verteilerkopf, der eine im Quer schnitt etwa halbkreisförmige, mit Perforationen ver sehene Abschlusshaube aufweist.
In derartigen Ein richtungen werden die in bekannter Weise gewon nenen Fasern durch einen Luft- oder Gasstrom dem Verteilerkopf zugeführt und durch den Luftstrom, der überatmosphärendruck besitzt, durch die Per foration getrieben, wodurch sie vereinzelt werden und so als Einzelfasern auf das darunter angebrachte Förderband fallen und hier sich abscheiden und zu einer Matte verfilzen.
Diese Wirkung wird im Ver teilerkopf noch durch einen Agitator unterstützt, beispielsweise ein rotierendes Schaufelrad, das die Masse der Fasern in Bewegung hält, so dass sie in gleichmässigem flockigem Zustand sich im Ver teilerkopf befinden und so geeignet sind, unter der Wirkung des Luftdrucks und des Schaufelrades ver einzelt aus den Perforationen herauszutreten und gleichmässig auf das Förderband herabzuregnen.
Diese Wirkung wird weiterhin dadurch verstärkt, dass unterhalb des tragenden Förderbandes eine Un terdruckbox angeordnet ist, so dass die Fasern, die aus dem vertikal zu dem Förderband angeordneten Verteilerkopf kommen, mit grosser Geschwindigkeit tief in die sich bildende Matte eindringen, so dass eine gute Verfilzung und eine grosse Festigkeit der Matte entsteht. Auf diese Weise entsteht eine kon tinuierliche Matte, die fortschreitend unter dem Ver teilerkopf dicker wird, bis sie am Ende die ge wünschte Stärke erhält.
Um eine gute Verfilzung der Fasern in der Matte zu erhalten, ist es zweckmässig, den Unter druck in der Unterdruckbox grösser zu halten, als der Überdruck im Verteilerkopf beträgt. Das be dingt jedoch einen zusätzlichen Luftstrom in der Niederschlagsregion, der durch den Pfeil 25 wieder gegeben ist und der den Luftstrom im Niederschlags raum verstärkt. Dieser Luftstrom erzeugt Strömungen in der Niederschlagsregion des Faserstroms und be wirkt, dass die feinen Fasern gegen das andere Ende der Niederschlagsregion getragen werden und hier sich absetzen.
Die dabei entstehende Matte zeigt eine Verteilung der gröberen Teilchen der Fasern von der Oberfläche zur Unterseite derart, dass die Oberfläche einen höheren Grad von groben Teilchen aufweist und somit die Matte auf der Oberfläche eine weniger glatte und gleichmässige Struktur er hält, als von der Verteilung der gröberen Teilchen im Faserstrom erwartet werden kann.
Bei .der Herstellung von dichten, heissgepressten Artikeln aus den so hergestellten luftdurchlässigen Matten erhalten diese Artikel eine ziemlich ungleich mässige rauhe Oberfläche, während es erwünscht ist, dass die Oberfläche möglichst glatt und gleichmässig ist. Das gilt besonders bei solchen Artikeln, deren Oberfläche mit einer dekorativen Kunststoffschicht oder dergleichen versehen wird, wobei starke Fasern oder Faserbündel auf der Mattenoberfläche durch eine solche dekorative Kunststoffschicht hindurch scheinen würden.
Die vorliegende Erfindung vermeidet nicht nur die Schwierigkeiten, die durch eine muhe Ober fläche entstehen, sondern sie bewirkt auch Ober flächen, die glatter sind, als es von der Verteilung der feinen und groben Fasern im Verteilerkopf er wartet werden kann, d. h. die reicher sind an feinen Fasern als das Innere der Platte.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationen in der Ab schlusshaube aus Lochgruppen verschiedener Grösse bestehen und die Lochgruppe mit kleineren Löchern an einer Seite der Hauptgruppe angeordnet ist. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 die neue Vorrichtung im Vertikalschnitt, Fig. 2 die gleiche Vorrichtung, jedoch mit meh reren hintereinander angeordneten Verteilköpfen, Fig. 3 ein Muster der Verteilung der verschieden grossen Perforationen, Fig. 4 eine besondere Ausführungsform des Ver teilerkopfes im Vertikalschnitt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist ober halb des Förderbandes 10 mit den beiden Walzen 11, 12 in vertikaler Lage der Verteilerkopf 15 an geordnet. Unter dem die Matte tragenden Trum des Förderbandes 10 ist eine Unterdruckbox 13 vor gesehen, die mittels der Leitung 14 an einer Vacuum- pumpe angeschlossen ist.
Dem Verteilerkopf 15 werden die lignocellulose- haltigen Fasern durch einen Luftstrom kontinuierlich zugeführt, so dass im Verteilerkopf immer ein Druck herrscht, der höher ist als eine Atmosphäre. Der Verteilerkopf 15 ist durch eine Haube 16 abge schlossen, die die Form eines halbkreisförmigen Querschnittes besitzt.
Auf einem Bogen bzw. in einer Ausdehnung von etwa 100 ist diese Haube mit Löchern 17 versehen, durch welche die Fasern im wesentlichen einzeln nach aussen treten und auf das tragende Trum 10 des Förderbandes fallen. Auf beiden Seiten dieser Löcherregion 17 ist je eine weitere Region von Löchern 18 vorgesehen, die kleiner sind als die Löcher 17.
Wenn das Ausgangsmaterial, also im wesentlichen Holz, im wesentlichen bis zu den letzten Einzelfasern zerfasert wird, mögen die Löcher 17 eine Grösse von etwa 8 mm im Durchmesser haben, während die Löcher 18 etwa 3 mm im Durchmesser dann betragen. Je zahlreicher die Löcher, um so grösser ist naturgemäss die Kapazität des Systems, so dass grosse Variationsmöglichkeiten hier bestehen.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der An ordnung von Löchern bzw. Perforationen in der Haube 16 wiedergegeben. Bei diesem Ausführungs beispiel sind neunzehn Reihen von Löchern 17 mit 8 mm Durchmesser in Längsrichtung der Haube 16 angeordnet, wobei die Löcher der aufeinanderfolgen den Reihen auf Lücke angeordnet sind. Neben diesen Lochreihen 17 sind in einem Abstand von etwa 76 mm 12 Reihen von Löchern 18 mit 3 mm im Durchmesser angebracht, die gleichfalls auf Lücke angeordnet sind. Die Anordnungen der Löcher kön nen naturgemäss in weiten Grenzen variiert werden.
Im Verteilerkopf ist ein umlaufendes Schaufel rad 19 mit Schaufeln 20 angebracht, wobei diese Schaufeln an den Enden mit Nylonbürsten 30 ver sehen sind, mit welchen sie an der Haube und ihren Löchern entlangstreichen. Auf diese Weise hält das Schaufelrad die im Verteilerkopf befindliche Masse von Fasern in Bewegung und verhindert Zusammen ballungen bzw. löst Zusammenballungen auf und unterstützt das Austreiben der Fasern aus den Per forationen. Das Schaufelrad läuft zweckmässig mit hoher Geschwindigkeit um, beispielsweise von<B>175</B> bis 600 pro Min.
Die Umlaufsrichtung des Schaufel rads kann verschieden sein, je nach den Beschaffen heiten der Matte, die hergestellt werden soll. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 läuft das Schau felrad entgegengesetzt der Förderrichtung des tra genden Trums 10 um.
Die Niederschlagsregion 21 ist durch Wände 22 und 23 begrenzt, desgleichen durch die rückwärtige Wand 24, um Wirbeleffekte der Luftströme auf die sich bildende Matte 32 zu vermeiden.
Wie bereits erwähnt, bewegt sich ein schwanken der Luftstrom 25 von vorn nach hinten in der Niederschlagsregion. Bei der Anordnung zweier Ar ten von Löcher verschiedener Grösse in der Ab schlusshaube, wobei die kleineren Lochreihen 18 vor und oberhalb den grösseren Löchern 17 in der Ab schlusshaube 16 angeordnet sind, werden einige der feinen Fasern 26 von der Hauptmasse der Fasern getrennt, und ihre Bahn wird trotz des schwankenden Luftstroms 25 in der Niederschlagszone so :sein, dass sie sich nicht mit dem Hauptstrom 27 der Fasern in der Matte niederschlagen, sondern sie werden sich auf der Hauptmasse 27 absetzen und damit die Oberfläche der Matte bilden.
Ein eingehendes Studium der Teilchengrössen verteilung der Fasern in den verschiedenen Lagen einer Matte, wie sie beispielsweise in Fig. 1 dar gestellt ist, zeigte die prozentuale Verteilung, be stimmt durch das Gewicht der Fasern, die sich bei verschiedenen Lochgrössen im Niederschlagschirm niederschlagen.
EMI0002.0055
<I>Maschenweite</I> <SEP> (Tyler-Siebtabelle, <SEP> DIN <SEP> 1171)
<tb> +8 <SEP> +34 <SEP> +50 <SEP> +80 <SEP> -80
<tb> Originalfaser
<tb> 13,6 <SEP> 44,6 <SEP> 20,0 <SEP> 3,2 <SEP> 18,6
<tb> <B>1/3</B> <SEP> der <SEP> Oberfläche <SEP> der <SEP> Matte <SEP> 6,8 <SEP> 40,6 <SEP> 23,0 <SEP> 5,0 <SEP> 24,6
<tb> <B>2/3</B> <SEP> der <SEP> Bodenfläche <SEP> der <SEP> Matte <SEP> 14,8 <SEP> 43,6 <SEP> 20,0 <SEP> 4,2 <SEP> 17,4 Die grosse Verbesserung in der Gleichförmigkeit der Mattenoberfläche wird dadurch veranschaulicht, dass in den +8- und +34-Fraktionen des oberen Drittels der Matte ein Anwachsen der feinen Fraktion festzustellen ist,
dass hier der Prozentsatz der feinen Fasern wesentlich grösser ist, als es im Verteiler kopf der Fall ist.
Wie bereits erwähnt, können die einzelnen Grössen der Apparatur weitgehend variiert werden. Die Zahl der verschiedenen Lochgrössen braucht nicht auf zwei begrenzt zu sein, es können auch mehr verschiedene Lochgrössen Anwendung finden, die dann eine entsprechende Veränderung der Mat- tenbildung bewirken. Der Raum zwischen den Loch reihen verschiedener Grösse kann gleichfalls ver ändert werden, je nach Luftstromgeschwindigkeit, Grösse der Niederschlagsregion und den gewünschten Mattencharakteristiken.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind drei Verteilerköpfe nebeneinander angeordnet. Mit einer derartigen Anordnung von mehreren Verteiler köpfen nebeneinander ist es möglich, sowohl die Oberfläche als auch die Unterseite der Matte mit feinen Fasern anzureichen, um hier glatte Flächen zu erreichen. Das wird dadurch erreicht, dass in der Abschlusshaube 28 des ersten Verteilerkopfes die Löcher mit einem Satz kleinerer Löcher 29 beginnen und sich daran die Normallöcher 17 an schliessen.
Naturgemäss muss hier das Schaufelrad entgegengesetzt, also im Sinne des Uhrzeigers, um laufen, so dass jetzt die feineren Fasern durch die Lochreihe 29 austreten und damit die unterste Lage der Matte bilden.
Der mittlere Verteilerkopf kann hier Löcher gleicher Grösse aufweisen, während beim letzten Ver teilerkopf wie bei Fig. 1 der Satz kleiner Löcher wieder am Ende der Lochreihen angebracht ist, so dass die hier austretenden feineren Fasern die Oberfläche der Matte bilden.
Naturgemäss kann man auch mit einem Ver teilerkopf eine solche Drei-Schichten-Matte erhalten, und zwar dadurch, dass man am Anfang und am Ende die kleineren Lochreihen anbringt. Diese Aus führung wird man vorzugsweise bei der Herstellung von dünnen Matten wählen.
In Fällen, wo grosse Mengen Fasern aus dem Verteilerkopf ausgestreut werden müssen, wo also viele Löcher angebracht werden müssen, ist es zweck mässig, den Raum zwischen den Lochreihen ver schiedener Grösse zu verkleinern oder ganz ver schwinden zu lassen, dafür aber an der Trennlinie der beiden Locharten eine Scheidewand 31 im Nie derschlagsraum anzuordnen, wie Fig. 4 zeigt. Da durch werden die feineren Fasern auch in der Nieder- schlagsregion getrennt, gleiten auf der Scheidewand 31 auf die Matte und bilden hier die Oberfläche der Matte.
Die Länge der Scheidewand 31 ist so zu wählen, dass der Luftstrom durch die kleineren Löcher 18 des Verteilerkopfes die feinen Fasern 26 über die Scheidewand in die Oberfläche der Matte treibt.