DE2164380C3 - Vorrichtung zum Beleimen von Holzspänen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beleimen von Spänen, Fasern oder ähnlichem Mischgut aus Holz, Bagasse od. dgl, vorzugsweise lignozellulosehaltigen Stoffen, mit einer im wesentlichen zylindrischen Mischkammer, in der zentral eine der Zuführung der Leämflüssigkeit dienende Antriebswelle mit daran befestigten Mischwerkzougen angeordnet ist

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Austegeschrift 1 557 124 bekannt Nach dieser bekannten Anordnung ist die hohle Antriebswelle mit radialen Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit versehen, welche von den Austrittsöffnungen in radial über die hohle Antriebswelle vorstehende Röhrchen gelangt von denen jedes in Umlaufrichtung der Antriebswelle gesehen jeweils hinter einem an der Hohlwelle befestigten Mischwerkzeug in Form eines Mischarmes angeordnet ist.

Auf Grund der vergleichsweise hohen Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge in Mischern dieser bekannten Art entsteht insbesondere im Kopfbereich, an den radial äußeren Enden der Misch werkzeuge, die das Mischgut durchwühlen, sowie an den Kammerwan düngen eine unerwünscht hohe Temperatursteigerung. Eine solche Erhöhung der Temperatur führt dazu, daß die mit etwa staubförmigem Mischgut vermengte Flüssigkeit an den erwärmten Bauteilen vorzeitig abbindet und dadurch laufend wachsende Materialanhaftungen verursacht. Diese Ansätze oder Materialanhaftungen fallen von Zeit zu Zeit ab und gelangen als Agglomera te mit erhöhtem Leimanteil in die fertigen Spanplatten, wo sie die Qualität bis zur Unbrauchbarkeit herabmindern können.

Zur Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile ist es bereits bekannt, die Außenwandung der Mischkammer selbst mit einem Kühlmantel zu umgeben, so daß zumindest dort Materialanhaftungen durch erhöhte Temperatur vermieden sind. Eine ähnliche Flüssigkeitskühlung ist an den Mischwerkzeugen im Bereich der Leimzugabe jedoch deshalb nicht möglich, weil die Antriebswelle, durch die hindurch alleine eine Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit für die Mischwerkzeuge möglich wäre, zur Zuführung des Flüssigleimes herangezogen ist. Eine Ausbildung der Antriebswelle zur gleichzeitigen Zu- und Abführung von Kühlflüssigkeit ist mit vertretbarem Aufwand nicht erreichbar. Daher mußte auf eine wirkungsvolle Flüssigkeitskühlung der Mischwerkzeuge ?ur wirksamen Beseitigung der vorstehend geschilderten nachteiligen Folgen einer zu starken Erwärmung bislang verzichtet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit vertretbarem Aufwand eine Flüssigkeitskühlung der Mischwerkzeuge in Beleimungsvorrichtungen der eingangs bezeichneten Art zu erreichen, ohne auf eine für den Beleimungsvorgang vorteilhafte innere Zuführung des Flüssigleimes zu verzichten.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß im Fußbereich jedes Misch Werkzeuges wenigstens eine Zutrittsöffnung für die im Inneren der Antriebswelle herangeführte Leimflüssigkeit vorgesehen ist, sowie wenigstens ein vom Fußbereich des

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Mischwerkzeuges bis in seinen in das Mischgut ein taucnenden Kopfbereich verlaufender Förderkanal und wenigstens eine Austriusöffnung für die '„eimflüssig· keit im radial äußeren Bereich des Mischwerkzeuges. Damit dient die Leimflüssigkeit selbst gleichzeitig als Kühlflüssigkeit, wodurch in überraschend einfacher Weise nicht nur eine Flüssigkeitskühlung der MJsrhwerkzeuge ohne zusätzlichen Aufwand und ohne Verzicht auf die Vorteile einer von radial innen her erfolgenden Leimzugabe erreicht ist sondern zudem durch die Verwendung der Mischwerkzeuge gleichzeitig zur Leimverteilung gegenüber der bekannten Anordnung eine Verminderung der Bauteile und damit des herstellungstechnischen Aufwandes erzielt ist

Weiterhin ergib* 'ich gegenüber der bekannten An-Ordnung nicht nur keine Verschlechterung der Zettci lung und Verteilung des Flüssigleimes, sondern im Gegenteil eine Verbesserung, da die mit ihrem Kopfbereich bis in den Gutstrom hineinreichenden Mischwerkzeuge ohne Schwierigkeiten derart mit Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit versehen werden können, daß eine kaum zu übertreffende Zerteilung und Verteilung des Flüssigleimes erreicht wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind hierzu Austrittsöffnungen für den Flüssigleim radial innerhalb des Kopfbereiches des Mischwerkzeuges vorgesehen, wodurch der umlaufende Mischgutstrom in der bislang üblichen Weise von innen her besprüht wird, vorzugsweise jedoch nur mit einem Teil der gesamten Menge an Leimflüssigkeit. Mit besonderem Vorteil sind Austrittsöffnungen in dem in das Mischgut eintauchenden Kopfbereich des Mischwerkzeuges vorgesehen, und zwar derart, daß zumindest diese Austrittsöffnungen auf der in Umdrehungsrichtung hinteren Seite des M ischwerkzeuges angeordnet sind. Damit wird Leim in die in Umdrehungsrichtung hinter den Mischwerkzeugen liegende Wirbelgasse eingebracht wodurch seine sofortige Eimischung und sein sofortiges Verwischen durch Span-an-Span-Reibung im Bereich der Wirbel/one erfolgt ohne daß Gelegenheit zu einer Klumpenbildung verbleibt. Weiterhin wird die Leimförderung aus dem Mischwerkzeug heraus durch den Unterdruck auf der in Umdrehungsrichtung gesehen rückwärtigen Seite jedes Mischwerkzeuges gefördert und kann vorteilhaft zudem noch dadurch unterstützt werden. daß die Austrittsöffnungen mit dem Förderkanal einen Winkel von etwa mehr als 90° einschließen.

In kostengünstiger Weise kann das Mischwerkzeug als dickwandiges Rohr ausgebildet sein. Funktionell günstiger ist jedoch eine Ausbildung des Mitchwerkzeugcs derart, daß es im Querschnitt eine tropfenähnlichc Stromlinienform aufweist, deren Spitze jedoch in Umdrehungsrichtung vorn liegt. Dadurch wird das Spangut durch die hindurchgehenden Mischwerkzeuge ohne allzu großen Widerstand und somit allzu große Reibleistung und Wärmeentwicklung zerteilt, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, daß eine ausreichende Relativgeschwindigkeit zwischen dem umlaufenden Gutstrom und den antreibenden Mischwerkzeugen verbleibt. Diese Relativgeschwindigkeit ist ein Maß für den hinter den Mischwerkzeugen entstehenden Unterdruck und den Grad der dortigen Verwirbelung.

Eine strömungstechnische Verbesserung ist weiterhin dadurch erreichbar, daß die die Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit aufweisende rückwärtige Beprenzungsfläche des Mischwerkzeuges derart abgeflacht ausgebildet ist, daß der Abstand ihres in Umdrehungsrichtung hintersten Punktes von der Ebene der größten Werkzeugbreite geringer ist als der Abstand der vorderen Spitze des Werkzengquerschnittes von dieser Ebene. Dadurch wird ein definiertes Abreißen der Strömung im Bereich der größten, quer zur Umdrehungsrichtung liegenden Breite des Werkzeuges mit nachfolgender starker Verwirbelung des von den Seiten her eindringenden Luft-Mischgui-Gemisches im Bereich hinter dem Mischwerkzeug erzielt In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung münden die Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit in der Nachbarschaft der größten Breite des Mischwerkzeuges. Damit wird die Leimflüssigkeit unmittelbar in die starken sich im Randbereich des Bewegungspfades unmittelbar hinter dem Mischwerkzeug bildenden Wirbel eingegeben, wo ein sofortiges Einmischen und intensives Verwischen erfolgt

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfinao dung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in einem senkrecht zur Achse der Antriebswelle geführten Schnitt ein erfindungsgemäßes Mischwerkzeug,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 aus »5 Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie IH-IlI aus Fig. 1.

Die Leimflüssigkeit wird in an sich bekannter Weise durch ein Zuleitungsrohr 10 herangeführt welches konzentrisch innerhalb der hohlen Antriebswelle H gelagert ist. Durch Übertrittsöffnungen 12 im Mantel des Zuleitungsrohres 10 gelangt die Leimflüssigkeit in den Ringraum 13 zwischen dem Zuleitungsrohr 10 und der äußeren Wand der rotierenden Antriebswelle U. In dem Ringraum 13 wird die Leimflüssigkeit durch Reibung an der Innenwand des Rohres 13 in Rotation versetzt und legt sich als Film an die äußere Wand des Ringraumes 13. Durch eine weitere Übertrittsöffnung 14 wird die Leimflüssigkeit infolge der Zentrifugalkraft te einer Zutrittsöffnung 15 im Fußbereich des als Mischarm ausgebildeten Mischwerkzeuges 16 zugeführt von wo sie in einen bis in den Kopfbereich 17 des Mischwerkzeuges 16 führenden Förderkanal 18 gelangt

Der Förderkanal 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als das Mischwerkzeug 16 auf seiner ganzen Länge durchsetzende Bohrung ausgebildet. Ebenso könnte jedoch eine im Fußbereich des Mischwerkzeuges 16 offene Sackbohrung vorgesehen sein. Jedoch erlaubt insbesondere ein Verschluß einer durchgehenden Bohrung mittels eines lösbaren, beispielsweise als Schraube ausgebildeten Verschlußgliedes 19 im Bedarfsfalle eine einfache Reinigung des Förderkanals 18 bei gelöstem Verschlußglied 19 vom Kopfbereich 17 des M ischwerkzeuges 16 aus. Vorteile hinsichtlich einer Reinigung können auch dadurch erzielt werden, daß das Mischwerkzeug 16 auf der Antriebswelle 11 nicht angeschweißt, sondern lösbar, beispielsweise mittels ein?r Schraubverbindung, befestigt ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Mischwerkzeug 16 als ein etwa kreissegmentförmiger Strömungskörper mit in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) vornliegender Spitze ausgebildet. Gegenüber einer Verwendung eines entsprechenden dickwandigen Rohres, wodurch Kostenvorteile erzielbar wären, ergeben sich hierdurch funktioneile Vorteile.

Beim Durchgang des Mischwerkzeuges durch den Gutstrom ergibt sich durch die im wesentlichen schnei-

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denföfmige Vorderseite des Mischwerkzeuges ein vergleichsweise geringer Strömungswiderstand· bei entsprechend verringerter Reibleistung und somit verringerter Wärmeentwicklung. Zudem bewirkt dieser verringerte Strömungswiderstand ein erhebliches Zurückbleiben der Geschwindigkeit des umlaufenden Gutstromes hinter der Geschwindigkeit des Mischwerkzeuges 16, so daß bei dennoch nicht übermäßiger Wärmeentwicklung die Ausbildung eines erheblichen Unterdrukkes hinter der Rückseite des Mischwerkzeuges 16 und daher einer kräftig ausgebildeten Wirbelstraße ermöglicht ist. Eine übermäßige Erwärmung trotz der erheblichen Reiativgeschwindigkeit des Mischwerkzeuges 16 im Gutstrom wird zudem durch die intensive Flüssigkeitskühlung des bis in den Kopfbereich 17 im Förderkanal 18 geführten Flüssigleimes erreicht, dessen intensive Kühlwirkung gerade im Kopfbereich 17 durch die dort angeordneten Ausströmöffnungen 21 und 22 voll zur Geltung kommt. Die Anordnung von Ausströmöffnungen 21 und 22 am oberen, kopfseitigen Ende des Förderkanals 18 verhindert dort eine Ausbildung wärmedämmender Grenzschichten des Flüssigleimes und sorgt im Gegenteil für ein ständiges Bestreichen der erwärmten Innenflächen des Misch Werkzeuges 16 in dessen Kopfbereich 17 durch frischen und kühlen Hussigleim.

Die Austrittsbohrungen 21 und 22 sind im in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) gesehen rückwärigen Teil des Mischwerkzeuges 16 angeordnet und münden in der rückwärtigen Begrenzungswand 23 des Mischwerkzeuges 16. Dabei verlaufen die Austrittsöffnungen 21, 22 in Durchströmungsrichtung (Pfeil 24) gesehen von radial innen nach radial außen geneigt (s. F i g. 1). Durch die damit verminderte Umlenkung der Strömungsricht«ng wird insbesondere der Ausströmwiderstand vermindert und im Zusammenwirken mit dem im Bereich der rückwärtigen Begrenzungswand 23 bestehenden Unterdruck und dem von den Zentrifugalkräften hervorgerufenen Förderdruck ein funktionsgerechtes kontinuierliches Ausfließen der Leimflüssigkeit durch die Austrittsöffnungen 21 und 22 erreicht

Die rückwärtige Begrenzungswand 23 ist nur mäßig ausgewölbt, derart daß vorzugsweise ihr in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) hinterster Punkt von der Ebene der größten Breite b des Mischwerkzeuges einen geringeren Abstand aufweist als die vordere Spitze des Misch Werkzeuges 16 (vgl. insbesondere F i g. 3). Dadurch wird an den die Breite fcdes Misch Werkzeuges 16 definierenden kanten ein Abreißen der Mischgut und Luft enthaltenden Strömung erreicht, so daß im Bereich hinter der rückwärtigen Begrenzungswand 23 des Mischwerkzeuges ein kräftiger Unterdruck und kräftig ausgebildete Ablösewirbel entstehen. Im Zusammenhang mit diesen Vorgängen wirkt es sich besonders vorteilhaft aus, daß die Austrittsöffnungen 21, 22 in der Nachbarschaft der größten Breite ödes Mischwerkzeuges 16 in der rückwärtigen Begrenzungswand 23 münden, so daß die Zufuhr der Leimflüssigkeit unmittelbar in die kräftigen seitlichen Randwirbel der Bewegungsbahn des Mischwerkzeuges 16 hinein erfolgt, wo die Leimflüssigkeit durch die intensive Wirbelbewegung sofort eingemischt und durch Span-an Span-Reibung intensiv vermischt wird, und wo weiterhin durch die quer zur Hauptumlaufrichtung des Gutstromes verlaufenden Bewegungskomponenten im Wirbelgebiet ein rascher Transport des Leimes in die weitere Umge bung des Bewegungspfades erfolgt.

ao Selbstverständlich kann im Bedarfsfall eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit entlang des Förderkanals 18 vorgesehen werden, insbesondere nicht nur in dem in den Gutstrom eintauchenden Kopf bereich 17 des Mischwerkzeuges 16, sondern auch r;i

»5 dial innerhalb derart, daß ein etwa durch eine Mehrzahl enger Bohrungen austretender Flüssigleim von innen her den umlaufenden Gutstrom weitgehend homogen und kontinuierlich besprüht.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Leimflüssigkeit gleichzeitig zur Flüssigkeitskühlung der Mischwerkzeuge wird somit einerseits das bei einer an sich bekannten und vorteilhaften Zuführung des Flüssigleimes durch die hohle Antriebswelle 11 hindurch vorliegende und mit vertretbarem Aufwand zunächst nicht lösbar erscheinende Problem einer intensiven Kühlung der Mischwerkzeuge auf äußerst einfache Weise gelöst, während gleichzeitig durch eine Verwendung der bei näherem Hinsehen hierzu hervorragend geeigneten Misch werkzeuge zur Zugabe des Flüssigleimes eine erhebliche Verbesserung der Leimverteilung schon bei der Zugabe erzielt wird.

Es liegt auf der Hand, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bedarfsfall auch andere Flüssigkeiten als gerade Leimflüssigkeit einem umlaufenden Gutstrom beigemischt werden können, sofern d;)bei analoge Probleme einer intensiven Durchmischung bei gleichzeitiger Kühlung zu lösen sind.

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beleimen von Spanes, Fasern oder ähnlichem Mischgui aus Holz, Bagasse oder S dergleichen, vorzugsweise ügnozdlulosehaitigen Stoffen, mit einer im wesentlichen zylindrischen Mischkammer, in der zentral eine der Zuführung der Leimflüssigkeit dienende Antriebswelle mit daran befestigten Mischwerkzeugen angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, daß im Fußbereich jedes Mischwerkzeuges (16) wenigstens eine Zutriltsöffaung (15) für die im Inneren der Antriebswelle (11) herangeführte Leimflüssigkeit vorgesehen ist, sowie wenigstens ein vom Fußbereich des MiüchWerkzeuges (16) bis in seinen in das Mischgut eintauchenden Kopfbereich (17) verlaufender Förderkanal (18) und wenigstens eine Austrittsöffnung (21.22) für die Leimflüssigkeit im radial äußeren Bereich des Mischwerkzeuges (16). ao

2. Vorrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (21. 22) für die Leimflüssigkeit radial innerhalb des Kopfbereiches (17) des Mischwerkzeuges (16) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch as gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (21, 22) zumindest im Kopfbereich (17) des Mischwerkzeuges (16) auf der in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20)

-hinteren Seite des Mischwerkzeuges (16) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (21. 22) mit dem Förderkanal (18) einen Winkel von etwas mehr als 90" einschließen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug (16) als dickwandiges Rohr ausgebildet ist.

b. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ! bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug (16) im Querschnitt eine tropfenähnliche oder kreissegmentähnliche Stromlinienform aufweist, deren Spitze jedoch in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) vorn liegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die die Austrittst)?!- nungen (21. 22) für die Leimflüssigkeit aufweisende rückwärtige Begrenzungswand (23) des Mischwerkzeuges (16) derart abgeflacht ausgebildet ist, daß der Abstand ihres in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) hintersten Punktes von der Ebene der größten Breite (6) des Misch Werkzeuges (16) geringer ist als der Abstand der vorderen Spitze des Werkzeugquerschnittes von dieser Ebene.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (21, 22) für die Leimflüssigkeit in der Nachbarschaft der größten Breite (b) des Mischwerkzeuges (16) münden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderkanal (IS) eine das Mischwerkzeug (16) auf seiner ganzen Lan ge durchsetzende Bohrung vorgesehen ist, die an ihrem radial äußeren Ende mittels eines Verschlußgliedes (19) verschließbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (19) montierbar, insbesondere als Schraube od. dgl., ausgebildet ist.

U. Vorrichtung nach einem der Ansprüche! bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug (16) lösbar mit der Außenwand der Antriebswelle (11) verbunden, z. B. eingeschraubt ist