DE2523636C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Beleimen von lignozellulosehaltigen Teilchen, wie Spänen, Fasern usw., bei dem die Teilchen nach dem Einlaufen in eine zylindrische Mischkammer derart zentrifugal be­ schleunigt werden, daß sie einen umlaufenden Materialgut­ ring bilden und daß von außen in die Kammer über still­ stehende Zulaufkanäle flüssiger Leim drucklos in ver­ wirbelte Späne eingeführt wird und die beleimten Späne als geschlossener Materialgutring aus der Mischkammer aus­ treten.

Bei dem bekannten Verfahren dieser Art (DE-OS 21 34 305) wird vor der Zufuhrstelle des Bindemittels in das Spanvlies, also vor den stillstehenden Leimzulaufkanälen, ein Leit­ körper zum Durchmischen, insbesondere Durchwirbeln, der spanartigen Teilchen vorgesehen, wenn deren gegenseitige Bewegung innerhalb des umlaufenden Vlieses zu schwach sein sollte und/oder an der Mündung der Zufuhrstelle für das Bindemittel eine zu geringe gegenseitige Bewegung der Teilchen vorhanden ist. Durch diese zusätzliche Bewegung der spanartigen Teilchen soll der flüssig auf die Span­ teilchen aufgebrachte Leim innerhalb der Späne des Misch­ gutringes durch erhöhte Reibung der Späne aneinander besser verteilt werden. Die Anordnung von Leitkörpern soll somit bei dem vorbekannten Verfahren eine örtlich begrenzte höhere Bewegung der Spanteilchen bewirken, ohne daß aber der Materialgutring selbst eine Veränderung erfährt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zu schaffen, bei dem während des Austrittes des flüssigen Leims aus den Zufuhrkanälen die Zerteilung des austretenden Leims und seine Verteilung auf die Späne annähernd gleichzeitig in einer Durchgangsphase erfolgt, so daß besondere konstruktive Maßnahmen für eine nachträglich nach der Leimzerteilung erforderliche Ver­ teilung des Leimes von Span zu Span mittels intensiver Mischung der Späne in einer besonderen Mischphase bzw. einer zusätzlichen Nachmischphase entfallen können.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch daß der Materialgutring durch eine starke Ver­ wirbelung der Späne vollständig aufgelöst wird und die herumwirbelnden Späne eine große kinetische Energie aufweisen, wird der aus den Zulauf­ kanälen austretende flüssige Leim durch den Aufprall des Späne-Luftstromes feinstzerstäubt und eine Art Leimnebel gebildet, durch den die nun vereinzelten Spanteilchen des vollständig aufgelösten Materialgutringes hindurchgewirbelt werden. Sie werden dabei auf ihrer ganzen Oberfläche durch eine unendliche Vielzahl von feinstzer­ stäubten Leimteilchen benetzt, so daß die bisher übliche nachträgliche Span-an-Span-Reibung infolge intensiver Mischung der Späne in einer besonderen Nachmischzone nicht mehr erforderlich ist. Demgemäß können Maschinen zur Durch­ führung des Verfahrens entsprechend kürzer und damit auch kostensparender gebaut werden, zumal besondere Werkzeuge für eine übliche Nachmischzone nicht mehr erforderlich werden.

Um die Feinstzerstäubung bzw. Vernebelung des Leimes zusätzlich zu unterstützen und damit die Feinstzerstäubung schneller und intensiver durchzuführen, kann nach einem weiteren Merkmal des Verfahrens der austretende Leim außer durch die aufgelösten und verwirbelten Späne des Material­ gutringes mindestens einer pulsierenden Strömung eines Späne-Luftstromes ausgesetzt werden.

Diese pulsierende Strömung kann dabei in Richtung des aus­ tretenden Leimes gerichtet sein. Denkbar ist auch, zur Intensivierung des Vorganges die pulsierende Beaufschlagung des austretenden Leimes in axial wechselnden Richtungen, vorzugsweise durch periodische Verdrängung einer beidseitig des austretenden Leims strömenden Späne-Luftmasse vorzuneh­ men. Zu bevorzugen ist ferner, die Vernebelung des Leims in der unteren Hälfte der ringförmigen Beleimungszone, vorzugsweise in ihrem unteren Drittel, durchzuführen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer schematischen Zeichnung einer Vorrichtung, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann, näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch eine Beleimungs­ vorrichtung, die für die Durchführung des Verfahrens geeignet ist.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1.

Unter der Bezeichnung "Späne" werden nachstehend alle Arten von Späne, wie Reißspäne oder Mahlspäne, aber auch Holz- oder Bagassespäne bzw. -fasern sowie Staubteilchen aus Holz oder dgl. verstanden. Die zu beleimenden Teilchen, wie Späne usw., werden über den Einlauf 1 in Richtung des Pfeiles 3 in die Vorrichtung kontinuierlich eingegeben. Im Einlaufbereich, der sogenannten Einholzone A, werden die kontinuierlich eingegebenen Späne durch auf der Welle 5 angeordnete Einholwerkzeuge 4 aus der einfallenden Richtung gemäß Pfeil 3 in eine parallel zur Welle 5 verlaufende Richtung umgelenkt und durch ebenfalls auf der Welle 5 angeordnete Werkzeuge 6 derart zentrifugal beschleunigt, daß sie unmittelbar nach Eintritt in die zylindrische Kammer 2 in der sogenannten Ringbildungszone B einen umlaufenden Materialgutring 7 bilden. Die Werkzeuge 6 sind so ausgebildet, daß sie dem zentrifugal beschleunigten Spangut gleichzeitig eine Bewegungskomponente parallel zur Achse der Welle erteilen, so daß sich der gebildete Materialgutring 7 schraubenlinienförmig längs der Wand 2′ der Kammer 2 bewegt. Der in der Ringbildungszone B aufgebaute, sich schraubenlinienförmg vorwärts in Richtung auf die Aus­ tragszone E mit hoher Umlaufgeschwindigkeit rotierende Materialgutring 7 gelangt in die Beleimungszone C, in der sich vorzugsweise im unteren Teil der zylindrischen Kammer 2 entweder radial oder, wie in der Zeichnung Fig. 2 darge­ stellt, gegenüber der radialen Richtung in Umlaufrichtung nach vorn geneigt wenigstens ein Leimzulaufkanal 9 in den Materialgutring hineinerstreckt. Der Leim wird durch diesen Zulaufkanal 9 drucklos in flüssiger Phase zugeführt. Die Umlaufgeschwindigkeiten und/oder die axialen Abmessungen des aus der Kammerwand 2′ herausragenden Abschnittes 9′ des Leimzulaufkanales 9 und/oder dessen Neigung zur Umlauf­ richtung 8 des Materialgutringes 7 werden so eingestellt, daß der mit hoher kinetischer Energie auftreffende Materialgutring 7 vollständig aufgelöst und verwirbelt wird und die über der Mündung des Abschnittes 9′ wirbelnden Spanteilchen zusammen mit der gleichzeitig aufgewirbelten, stark be­ schleunigten Luft des Materialgutringes 7 den im Mündungs­ bereich befindlichen flüssigen Leim in eine Schwebe-Phase überführen. Die Verhältnisse sind vorzugsweise so gewählt, daß der flüssige Leim beim Aufprall des verwirbelten Luft-Späne-Stromes verschäumt bzw. vernebelt wird. Da dieser Vorgang im unteren Bereich der horizontalen, zylindrischen Kammerwandung stattfindet und der Abschnitt 9′ des Leimzulaufkanales 9 von unten nach oben gerichtet in die Kammer einmündet, findet die Verwirbelung des Spangut­ ringes und die Vernebelung bzw. Verschäumung des Leimes in einer der Schwerkraft entgegengesetzten Richtung statt. Hierdurch wird erreicht, daß die im Bereich des Abschnittes 9′ und oberhalb der Austrittsöffnung dieses Abschnittes gebildete Leimphase, die einem Leimnebel oder einer Leim- bzw. Schaumwolke vergleichbar ist, sich räumlich ausbreitet und eine entsprechende Verweildauer hat, so daß die voll­ ständig verwirbelten und verteilten Späne durch diese hindurchtreten und dabei gleichmäßig mit feinsten Leim­ partikelchen benetzt werden.

Es hat sich gezeigt, daß zur vollständigen Verwirbelung und Auflösung des Materialgutringes 7 beim Auftreffen auf den Abschnitt 9′ nur wenige dieser Abschnitte 9′ der Leimzu­ laufkanäle 9, nämlich höchstens drei, erforderlich sind. In der Regel ist es möglich, mit ein oder zwei Leimzulauf­ kanälen den flüssigen Leim schwebestoffartig feinstzuzer­ teilen, um eine vollständige Benetzung der durch ihn hin­ durchtretenden einzelnen Spanteilchen zu erreichen. Es ist denkbar, daß in einer Radialebene zwei Leimzulaufkanäle 9 im unteren Bereich der Kammer 2, also in Umdrehungsrichtung 8, hintereinanderliegend angeordnet sind. Bei Anordnung von mehreren Leimzulaufkanälen 9 sind diese in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. Die Mündung des Leimzulaufkanales 9 kann etwa in der Mitte des vor der eigentlichen Belei­ mungszone aufgebauten Materialgutringes 7 liegen. Sie kann aber auch außerhalb der Mittel radial nach innen zur Welle 5 und sogar außerhalb des Materialgutringes 7 liegen, da infolge der starken Verwirbelung der Späne diese auch eine inner­ halb der Mitte des Materialgutringes 7 liegende Austritts­ öffnung derart überspülen, daß die Überführung des flüssigen Leimes in einen Leimnebel gegeben ist. Beim Auftreffen der Spanteilchen des sehr schnell rotierenden Spangutringes werden auf die herausragende axiale Auf­ prallfläche 9 b der Abschnitte 9′ der Leimzulaufkanäle 9 so starke Wirbelzonen gebildet, daß innerhalb dieser äußerst intensiven Verwirbelung der Späne und der damit gleich­ zeitig verbundenen Entstehung von Luftwirbeln eine ausreichende, vollständige Benetzung der einzelnen Späne erfolgt, ohne daß es, wie bisher, einer anschließenden Nachmischung der Späne in einer besonderen Nachmischzone mit darin auf der Welle angeordneten und entsprechend ausgebildeten Mischwerkzeugen bedarf. Mit dem erfindungs­ gemäßen Verfahren können feinste, sogar staubförmige Span­ teilchen sowie gröbere Spanteilchen ihrer Größe und Form entsprechend annähernd gleichmäßig benetzt werden, so daß nachteilige stärkere Leimkonzentrationen auf feinsten Spanteilchen, insbesondere auf Staubteilchen, nicht mehr auftreten und so alle Fraktionen von Spänen bis zum Staubteilchen wesentlich gleichmäßiger mit mikroskopisch feinsten Leimteilchen beaufschlagt werden als dies bei den bekannten Verfahren der Fall ist.

Der vernebelte bzw. feinstzerstäubte Leim kann zusätzlich einer pulsierenden, etwa axial gerichteten Strömung mindestens eines Späne-Luft-Stromes ausgesetzt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß axial neben dem Leim­ zulaufkanal 9 innerhalb der Beleimungszone C ein auf der Welle 5 befestigtes und mit dieser umlaufendes Werkzeug 10 vorgesehen wird, das in den Materialgutring 7 eintaucht und so beschaffen ist, daß durch den eintauchenden Werkzeugab­ schnitt eine Verdrängung der Späne und der Luft in Richtung auf den benachbarten Abschnitt 9′ erfolgt. Es können auf der Welle 5 zwei diametral oder vier im rechten Winkel zueinander angeordnete Werkzeuge 10 zur Erzeugung pulsierender Verdrängungsströmungen vorgesehen sein. Bei Anordnung von zwei axial nebeneinanderliegenden Leimzu­ laufkanälen 9, 9 a entsprechend Fig. 1 wird das umlaufende Werkzeug 10 in der Mitte des axialen Abstandes zwischen den Leimzulaufkanälen 9, 9 a angeordnet und so ausgebildet, daß eine Span-Luftstrom-Verdrängungswirkung sowohl in Richtung auf den Leimzulaufkanal 9 als auch auf den Leimzulaufkanal 9 a erfolgt.

Das die pulsierende Strömung erzeugende Werkzeug 10 kann in seinem radial äußeren Wirkbereich spitz auslaufend ausge­ bildet sein; es ist aber auch eine Ausbildung dieses Teiles denkbar, bei welcher zur Erhöhung der seitlichen Ver­ drängungswirkung pflugscharähnliche seitliche Flächen am Kopfende des Werkzeuges vorgesehen sind, die dem Späne-Luft-Gemisch bei jedem Durchgang eine zunehmende seitliche Beschleunigung in Richtung auf die Kanäle 9, 9 a hin erteilen, wodurch die pulsierende Wirkung in seitlicher Richtung und damit die Verwirbelung des Späne-Luft-Gemisches und entsprechend die Vernebelung bzw. Verschäumung des Leimes verstärkt wird.

Da bei dem Auftreffen des Materialgutringes 7 auf den Ab­ schnitt 9′ bzw. 9′ a der Späne-Luft-Strom einer starken Stauwirkung und damit einer sehr großen inneren Reibung ausgesetzt wird, bildet sich die Wirbelzone, innerhalb der die Leimzerteilung und die Leimverteilung stattfindet, auch zu beiden Seiten jedes Abschnittes 9′ bzw. 9′ a aus, so daß die gesamte axiale Erstreckung der Beleimungszone C noch einen Abschnitt beidseitig der Mitten der Leimzulaufkanäle 9 bzw. ihrer freien Abschnitte 9′, 9′ a erfaßt.

In der Beleimungszone wird der in der Ringbildungszone B gebildete Materialgutring 7 fast vollständig verwirbelt und aufgelöst, wobei gleichzeitig außer der Leimzerteilung auch die Leimverteilung stattfindet. Um in bekannter Weise den beleimten Spänestrom in genauer Dosierung entsprechend den jeweiligen Erfordernissen der Fertigungsstraße für Span­ platten aus der Beleimungsvorrichtung entnehmen zu können, ist es erforderlich, den in der Beleimungszone aufgelösten Materialgutring 7 nach der Beleimung wieder herzustellen. Zu diesem Zweck sind auf der Welle 5 in der sogenannten Stabilisierungszone D, die sich an die Beleimungszone C unmittelbar anschließt, Stabilisierungswerkzeuge 11 angeordnet. Hierfür sind beispielsweise Werkzeugarme geeignet, die an ihren radial äußeren Enden spitz zulaufen und genau wie die Werkzeuge der Ringbildungszone B geeignet sind, den verwirbelten Späne-Luftstrom so zu lenken und zentrifugal zu beschleunigen, daß wieder ein in sich geschlossener und kontinuierlich umlaufender Materialgutring 7′ entsteht. Der so gebildete Materialgutring 7′ wird an­ schließend im Bereich der Austragszone durch besondere Austragswerkzeuge 12 zum Austrag 13 befördert.

In dem Schnitt nach Fig. 2 sind beispielsweise verschiedene Werkzeugformen für die pulsierenden Werkzeuge 10 in der Beleimungszone C dargestellt. Diese können, wie erwähnt, entweder spitz zulaufend oder hornförmig ausgebildet sein oder zur Erhöhung der seitlichen pulsierenden Verdrängungs­ wirkung beispielsweise stiefelförmig oder mit pflugschar­ ähnlich ausgebildeten Flanken entsprechend der schema­ tischen Darstellung 10 a ausgebildet sein.

Bei einem Mischer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, wie erwähnt, die bisher eine erhebliche Länge einnehmende Mischzone, die sich an die Beleimungszone anschloß, und die sich daran üblicherweise anschließende Nachmischzone entfallen. Es hat sich gezeigt, daß das Verhältnis der Länge eines Mischers zu seinem Durchmesser, das bisher mit innenliegenden Schleuderröhrchen bei mindestens 3,5 bis 4,5 lag, auf 2 bis 3, vorzugsweise auf 2,25 verkürzt werden kann. Durch die Erfindung ergeben sich wesentliche Vorteile, die einmal in der kürzeren Ausführung der Beleimungsvorrichtung und der dadurch verbundenen Verminderung des konstruktiven Aufbaues, der Verbilligung insgesamt sowie der Ersparnis an Strom, Wartung und Kühl­ wasser liegen. Eine kürzere Maschine läßt sich leicht auswuchten und einfacher reinigen; sie ist schneller montiert, erfordert geringeren Platzbedarf und ist hinsichtlich der Ausstattung mit Ersatzteilen billiger und einfacher. Ein sehr wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die in der bisherigen Mischzone aufgetretene Beein­ trächtigung, ja Zerstörung der Spanform infolge der dort stattfindenden Reibung zwischen den ausgebildeten Mischwerkzeugen und den Spänen entfällt, so daß infolge der Gesamtverkürzung der Beleimungsvorrichtung die Spanstruktur infolge der verminderten mechanischen Beanspruchung der Späne weitgehend erhalten bleibt.

Claims (5)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Beleimen von ligno­ zellulosehaltigen Teilchen, wie Spänen, Fasern usw., bei dem die Teilchen nach dem Einlaufen in eine zylindrische Mischkammer derart zentrifugal beschleunigt werden, daß sie einen umlaufenden Materialgutring bilden und daß von außen in die Mischkammer über stillstehende Zulaufkanäle flüssiger Leim drucklos in verwirbelte Späne eingeführt wird und die beleimten Späne als geschlossener Material­ gutring aus der Mischkammer austreten, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialgutring durch die Verwirbelung der Späne vollständig aufgelöst wird und die Späne von dem unmittelbar nach seinem Austritt aus den Zulaufkanälen feinstzerstäubten Leim benetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der austretende Leim außer durch die aufgelösten und verwirbelten Späne des Materialgutringes mindestens einer pulsierenden Strömung eines Späne-Luftstromes ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Strömung in Richtung des austretenden Leims gerichtet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Beaufschlagung des austretenden Leims in axial wechselnden Richtungen, vorzugsweise durch periodische Verdrängung einer beidseitig des austretenden Leims strömenden Späne-Luftmasse erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernebelung des Leimes in der unteren Hälfte der ringförmigen Beleimungszone vorzugsweise in ihrem unteren Drittel erfolgt.