DE1201049B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mehrschichtigen Matten oder Vliesen aus ligno-cellulosehaltigen Fasern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 29 j

Deutsche Kl.: 39 a7 - 5/04

Nummer: 1201049

Aktenzeichen: W 249181 c/39 a7

Anmeldetag: 19. Januar 1959

Auslegetag: 16. September 1965

Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Matten aus lignocellulosehaltigen Fasern durch Blasen der Fasern durch einen perforierten Verteilerkopf gegen einen luftdurchlässigen über eine Unterdruckkammer bewegten Träger, insbesondere ein luftdurchlässiges Förderband. Diese Matten können bekanntlich anschließend sofort im heißen Druckverfahren zu Platten verarbeitet werden; sie können aber auch, nachdem sie durch einen Preßvorgang standfest gemacht sind, für sich gestapelt und später verarbeitet werden. Die verschiedenen Schichten der Platte können aus verschiedener Faserqualität bestehen, denen in bekannter Weise wärmehärtende Harze als Bindungsmittel sowie weitere Substanzen, wie z. B. wasserunlösliche Substanzen, Farbstoffe, Weichholz, Rinden und andere Substanzen, zugesetzt werden können. Für eine bzw. beide Oberflächenschichten werden zweckmäßig nur hochwertige Fasern verwandt, während die inneren Schichten aus minderwertigen Fasern und Füllstoffen od. dgl. bestehen können. Dabei besteht jedoch die Schwierigkeit, daß die Trennzone zwischen den einzelnen Schichten eine geringere Festigkeit erhält, da hier bei den bisher bekannten Verfahren keine ausreichende Verfilzung der Fasern der beiden angrenzenden Schichten stattfindet. Um diesen Übelstand zu vermeiden, mußte man bisher auch für die inneren Schichten relativ hochwertige Fasern verwenden, was natürlich eine erhebliche Verteuerung der aus den Matten hergestellten Platten und Gegenstände brachte.

Diese Übelstände werden durch die Erfindung beseitigt. Das neue Verfahren besteht darin, daß die Druckdifferenz oberhalb und unterhalb der Matte beim Niederschlagen einer neuen Schicht, d. h. in Förderrichtung, gesteigert wird und daß die die Matte und den Träger mit dem Luftstrom durchdringenden Teilchen in an sich bekannter Weise vom Luftstrom abgetrennt und einem der Verteilerköpfe wieder zugeführt werden. Bei diesem Verfahren können die vorstehend geschilderten Übelstände nicht mehr auftreten, denn die Druckdifferenz kann bei zunehmender Dicke der Matte immer so groß gehalten werden, daß die Fasern die nötige Beschleunigung erhalten, um tief in die Matte einzudringen und in allen Schichten eine gute Verfilzung und damit eine große Festigkeit zu erzielen.

Die neue Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens besteht im wesentlichen darin, daß oberhalb des luftdurchlässigen Förderbandes für jede Schicht ein Verteilerkopf in Förderrichtung nebeneinander angeordnet sind, denen die Fasern mit Bindemittel Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
mehrschichtigen Matten oder Vliesen aus lignocellulosehaltigen Fasern

Anmelder:

Weyerhaeuser Timber Company,

Tacoma, Wash. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. O. Loesenbeck, Patentanwalt,

Bielefeld, Herforder Str. 17

Als Erfinder benannt:

Clark Cable Heritage, Tacoma, Wash. (V. St. A.)

und Zusatzstoffen durch Gebläse zugeführt werden, und daß unter dem Förderband Unterdruckkammern mit in Förderrichtung wachsenden Unterdrücken angeordnet sind, die die Luft durch die sich bildende Matte ansaugen und in einen Zyklon fördern, in dem die mitgerissenen Teilchen abgeschieden und den Verteilerköpfen erneut zugeführt werden.

Da die zunehmende Dicke der Matte dem Durchdringen der Luft größeren Widerstand entgegensetzt, wird dieser zunehmende Widerstand durch die Zunahme der Druckdifferenz zwischen dem Luftdruck oberhalb und unterhalb der Matte ausgeglichen. Bei dem neuen Verfahren werden die Fasern mit großer Geschwindigkeit gegen die sich bildende Matte geschleudert, so daß sie tief in diese eindringen, mithin ein allmählicher Übergang von der einen Schicht zur anderen erzielt ist, so daß sich schwache Zonen zwischen den Schichten nicht mehr bilden können. Darüber hinaus werden durch die Erfindung folgende Vorteile erzielt: Es können sowohl ein- als auch mehrschichtige Matten bzw. Platten hergestellt werden, wobei den einzelnen Schichten verschiedener Feuchtigkeitsgehalt gegeben werden kann, der bekanntlich für die Eigenschaften der Matte eine erhebliche Bedeutung hat. Auch können den einzelnen Schichten beliebige Stoffe zugesetzt werden, beispielsweise der oder den beiden Deckschichten Substanzen, die der Oberfläche die gewünschten Eigenschaften geben. Insbesondere aber können nunmehr die Innenschichten aus minderwertigen Fasern und Materialien bestehen, so daß eine be-

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trächtliche Verbilligung sowohl in der Herstellung als auch im Materialverbrauch erzielt ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Anlage nach der Erfindung in sehematischer Darstellung,

F i g. 2 eine Einzelstufe in vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 und 4 eine besondere Ausführungsform,

F i g. 5 die Abdeckplatten der Unterdruckkammern bei der Ausführung nach F i g. 3 und 4.

Die Matte F wird gebildet auf dem umlaufenden Förderband XO, das um die beiden Umlenkrollen 11 und 12 umläuft und das luftdurchlässig sein muß. Oberhalb dieser Matte sind mehrere Faserverteilerköpfe 14, 15, 16 in Förderrichtung nebeneinander angeordnet, die je eine Schicht der Matte bilden. Die Darstellung nach F i g. 1 zeigt drei Stufen für eine Dreischichtenmatte. Diese Verteiler sind durch Leitungen 17, 18, 19 an die mit über 1 atü blasenden Gebläse 20, 21, 22 angeschlossen die die Luft durch die Leitungen 23, 24, 25 ansaugen, auf die Trichter 26, 27, 28 aufgesetzt sind. Diesen Trichtern wird das Material für die einzelnen Schichten durch Förderbänder zugeführt, so z. B. dem Verteiler 16 bzw. Trichter 28 zwei verschiedene Materialien durch die beiden Förderbänder 32 und 34.

Direkt unter dem Förderband 10 sind die Kammern 40, 41 und 42 für die dargestellten drei Stufen angeordnet. Diese Kammern stehen unter Unterdruck und sind zu diesem Zweck durch die Leitungen 44, 45, 46 mit den Exhaustoren 47, 48, 49 verbunden, so daß in ihnen je nach Einstellung dieser Exhaustoren ein verschieden starker Unterdruck erzeugt werden kann. Nach der Erfindung soll der Unterdruck in den Kammern um so größer werden, je dicker die Matte wird. Die Exhaustoren 47, 48, 49 blasen die aus dem Mattenraum abgesaugte Luft durch die Leitungen 50, 51, 52 in die Zyklone 53, 54, 55, aus denen die Luft durch die Leitungen 56 in die Außenluft geblasen wird, während die aus der Matte mitgenommenen feinen Teilchen sich in den Zyklonen niederschlagen und von hier über die angeschlossenen Leitungen 37, 38, 39 in die Trichter 26, 27, 28 geleitet werden, so daß diese Teilchen erneut zur Mattenbildung verwandt werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel münden die Ableitungen 57, 58, 59 der Zyklone nicht direkt oberhalb der Trichter 26, 27, 28, sondern in die Kammer 60, in der Verbindungen 62, 63 vorgesehen sind, die es ermöglichen, die von den Zyklonen zugeführten feinen Teilchen einer oder mehreren Stufen zuzuführen; so wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der F i g. 1 nur die erste Stufe 14 mit diesen Teilchen gespeist.

Die Matte bildet sich bei 70 unter dem ersten Verteilerkopf 14. Der Mattenbildungsraum ist durch die Wand 71 begrenzt und oben durch die Platten 72 abgedeckt, wobei auch der so entstehende Kasten den Schichten entsprechend stufenförmig ansteigt.

Nach den konischen Anfängen 70, 76, 77 der einzelnen Schichten gehen diese in die ebenen Schichten 74, 75, 78 über; da über sie keine Fasern mehr abgeworfen werden, ist der Unterdruck in den Kammern unter diesen Partien durch volle Platten abgedeckt, so daß hier kein nennenswerter Sog einwirkt. Anschließend wird die sich gebildete Matte durch das um die Rollen 81, 82 bewegte Band 80 zusammengedrückt und damit standfest gemacht, so daß die so hergestellte Matte 85 für sich gestapelt werden kann.

In F i g. 2 ist die erste Verteilerstufe bzw. Niederschlagsstufe in vergrößertem Maßstab dargestellt. 91, 92, 93 und 94 sind die Wände des Gehäuses 90. An dies Gehäuse 90 schließt sich das Gehäuse 95 an, wobei diese beiden teleskopartig ineinander verschiebbar sind, so daß die Verteilerköpfe in ihrer Lage verstellbar sind. An das Gehäuse 95 ist die Halbkugelschabe 96 angeschlossen, die mit den Löchern 98 versehen ist. Auf beiden Seiten ist die Schale 96 durch Blenden 99 und 100 abgedeckt, so daß die Fasern nur durch den freien Teil der Schale 96 durchdringen können. Die Pfeile 101 zeigen den Verlauf der Fasern, die infolge der Zentrifugalkräfte an der linken Wandseite dichter sind. In dem Verteilerkopf ist ein besonderes Verteilerelement 104 angeordnet, das aus einzelnen mit Borsten 107 versehenen Scheiben besteht, die auf der Welle 97 angeordnet sind und sich in Rotation befinden. Die aus den Löchern 98 herausgeschleuderten Fasern 109 schlagen sich, verstärkt durch den Sog aus den Unterdruckkammern, mit großer Wucht auf die sich bildende Matte F nieder und dringen dabei tief in die Matte ein, so daß eine besonders gute Verfilzung und eine dichte Matte entsteht. Der Strom dieser Fasern wird durch die Wand 71 begrenzt, die bis dicht an das Förderband 10 heranreicht. Der Sog unter dieser Wand 71 wird dadurch abgebremst, daß die Saugkammer 40 hier durch eine volle Wand 115 a abgedeckt ist, so daß aus der Öffnung 112 nur feine Fasern und Staub ausdringen können, die sich auf dem Förderband 10 niederschlagen und damit die Unterseite der Matte bilden. In der Hauptsache bildet sich dann aber die Matte hinter der Wand 71. Die Unterdruckkammern 40,41,42 sind erfindungsgemäß mit auswechselbaren Platten 115 a, 115 b, USc und 115 d abgedeckt. Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2 sind die in Förderrichtung angeordneten Anfangsplatte 115« und die Endplatte 115 c voll ausgebildet, die Platten 115 c und 115 d dagegen mit Perforation bzw. Löchern versehen, so daß der Sog nur im mittleren Teil entsteht. Die Hauptmasse der Fasern soll sich also hier im mittleren Teil mit großer Wucht niederschlagen. Das fördernde Trum der Kette 10 bewegt sich dicht über diesen Platten, so daß der Sog auf die ausgeschleuderten Fasern 109 möglichst groß ist. Auf diese Weise bildet sich bei der Matte zunächst eine geneigte Fläche 116, die allmählich in die Ebene übergeht.

F i g. 3 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform, bei der für alle Niederschlagsstufen nur eine Unterdruckkammer vorgesehen ist, desgleichen nur ein Gebläse für die Zuführung der Fasern zu den Verteilern 14, 15, 16. Desgleichen ist nur ein Zyklon 120 für die Abscheidung der im Saugstrom mitgenommenen feinen Teilchen vorgesehen. Die in diesem Zyklon abgeschiedenen Teilchen können jedoch in der zwischengeschalteten Kammer 60 durch Leitungen 122 in verschiedenen Ableitungen 37, 38, 39 für die verschiedenen Verteilerstufen zugeführt werden. Das Gebläse für die Leitungen 23, 24,25 ist in Fig. 3 nicht dargestellt. Die Niederdruckkammer 125 ist durch die Leitung 126 über den Exhaustor 127 und die Leitung 128 mit dem Zyklon 120 verbunden. Die Unterdruckkammer 125 ist wieder durch auswechselbare Platten 129 abgedeckt.

F i g. 4 zeigt eine vergrößerte Wiedergabe der Verteilerköpfe und der Unterdruckkammer 125, während die F i g. 5 die Anordnung der auswechselbaren Abdeckplatten für die Unterdruckkammer zeigt. Die an den Enden angebrachten Platten 131 und 140 sind voll, also undurchlässig ausgebildet, um hier keinen Sog zu erzeugen. Desgleichen sind die beiden Platten 135 und 138 zwischen den drei Stufen voll ausgebildet, um auch hier keinen besonderen Sog zu erhalten. Die drei Platten für jede Stufe 132, 133, 134 dagegen zeigen, daß die mittlere Platte 133 die meisten Löcher aufweist und daß die Löcher dieser mittleren drei Platten in den drei Stufen mit der wachsenden Stärke der Matte F immer zahlreicher werden, damit der Unterdruck entsprechend wächst und seine Wirkung auf die in den letzten Stufen ausgeworfenen Fasern ausüben kann.

Auch bei der Herstellung von Matten mit gleichen einheitlichen Fasern bringt das neue Verfahren erhebliche Vorteile, da auch hierbei eine dichtere Matte mit stärkerer Verfilzung entsteht, und das gewährleistet eine große Festigkeit der herzustellenden Platten bzw. Gegenstände.

Claims (9)

Patentansprüche: a5

1. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Matten aus lignocellulosehaltigen Fasern durch Blasen der Fasern aus perforierten Verteilerköpfen gegen einen über eine Unterdruckkammer bewegten Träger, insbesondere ein luftdurchlässiges Förderband, dadurchgekennzeichnet, daß die Druckdifferenz oberhalb und unterhalb der Matte in Förderrichtung des Trägers gesteigert wird und daß die die Matte und den Träger mit den Luftstrom durchdringenden Teilchen in an sich bekannter Weise vom Luftstrom abgetrennt und einem der Verteilerköpfe wieder zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerung der Druckdifferenz durch Vergrößerung des Unterdruckes unterhalb der Matte erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern auf den Matten durch die Verteilerköpfe mit einem über 1 atü liegenden Druck niedergeschlagen werden.

4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des luftdurchlässigen Förderbandes (10) für jede Schicht ein Verteilerkopf vorgesehen ist, wobei diese Verteilerköpfe (14, 15 ...), denen die Fasern mit Zusatzstoffen durch Gebläse (20, 21. ..) zugeführt werden können, in Förderrichtung nebeneinander angeordnet sind, daß dicht unter dem Förderband für alle Verteilerköpfe Unterdruckkammern (40, 41...) angeordnet sind, die durch Exhaustoren (47, 48 ...) unter in Förderrichtung wachsenden Unterdruck gesetzt werden und die Luft durch die sich bildende Matte ansaugen und in Zyklone (53, 54...) fördern können, indem die mitgerissenen Teilchen abscheidbar und den Verteilerköpfen erneut zuführbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammern (40, 41...) durch auswechselbare Platten abgedeckt sind, die im Teil senkrecht unter dem Faserstrom perforiert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen in den Abdeckplatten der Unterdruckkammern (40, 41...) unter jedem der folgenden Verteiler (15, 16) zunehmen bzw. die Löcher größer werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter jedem Verteilerkopf (14, 15...) drei Platten mit Perforationen auf der Unterdruckkammer angeordnet sind, wobei die Zahl der Perforationen auf den Platten unter den Verteilern in Förderrichtung des Förderbandes wächst und daß jedesmal die drei Platten auf beiden Seiten von einer nicht luftdurchlässigen Platte eingefaßt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Zyklone in eine Kammer (60) münden, in der verstellbare Leitbahnen (61, 63, 122) für die angeschlossenen Ableitungen (37, 38, 39) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern für alle Verteiler (14, 15...) durch ein Gebläse zuführbar sind und daß unter dem Förderband nur eine Unterdruckkammer (125) mit einem Exhaustor (127) und einem Zyklon (120) in der Leitung (128) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 363 480.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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