DE3137109A1

DE3137109A1 - Verfahren und vorrichtung zum befeuchten von schuettgut

Info

Publication number: DE3137109A1
Application number: DE19813137109
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Schlueter
Original assignee: Loedige Maschbau Geb GmbH
Current assignee: Loedige Maschbau Geb GmbH
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1981-09-18
Publication date: 1983-04-07
Also published as: ES515718A0; CA1192091A; ES8308712A1; US4572100A; IT1191006B; US4546013A; IT8223308A0; DE3137109C2

Description

G 40 278

Gebrüder Lödige Maschinenbaugesellschaft mbH, Elsener Str, 7/9, 4790 Paderborn

Verfahren und Vorrichtung zum Befeuchten von Schüttgut

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befeuchten, insbesondere Beleimen, von Schüttgut, das in einem begrenzten Raum mehr oder weniger schnell umgewälzt wird, · wobei dem Schüttgut· etwa aus dem Zentrum des Raumes Befeuchtungsmittel wie Leim zufließt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, die einen geschlossenen Behälter wie einen zylindrischen Mischbehälter aufweist, in welchem eine Hohlwelle drehbar und antreibbar gelagert ist, durch die Befeuchtungsmittel wie Leim zufließt, das mittels auf der Hohlwelle befestigten, radial von ihr abstehenden Stabartigen Werkzeugen mit darin enthaltener Durchgangsbohrung zu Tröpfchen zerteilt in den Innenraum des Behälters geschleudert wird.

Beim Beleimen von Schüttgut wie Fasermaterial mittels Rotationsversprühung des Leimes, d.h. wenn der Leim mit an einer Welle befestigten, etwa radial von dieser abstehenden Werkzeugen mit Durchgangsbohrungen ausgeschleudert und dabei in Tröpfchen zerteilt wird, verlassen die einzelnen Flüssigkeitströpfchen auf einer bestimmten Bahn hintereinander in etwa gleichmäßigem Abstand voneinander das Werkzeug. Die Flugbahn der Flüssigkeitstropfen wird von der Drehzahl der Welle und damit der Zentrifugalbeschleunigung und von der Massenträgheit bestimmt.

^r?13710?

Dadurch, daß die" einzelnen "Tröpfchen in sehr· geringem Abstand voneinander vom Werkzeug abgeschleudert werden und somit fast einen Flüssigkeitsstrahl bilden und mehr oder weniger radial in einer Ebene abgesprüht werden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß Teile des zu befeuchtenden Schüttgutes mit mehreren feinsten Tröpfchen benetzt werden, bevor sich diese Teilchen axial durch den Mischbehälter weiterbewegt haben. Bei der Faserbeleimung, bei der keine Leimverteilung durch einen Wischeffekt zwischen den einzelnen Faserteilchen erfolgt, führt diese Erscheinung zu Überkonzentrationen von Leim an einzelnen Stellen und damit zu einer schlechten, d.h. fleckigen Oberfläche der aus dem Fasergut gebildeten Platten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befeuchtung von Schüttgut und insbesondere das Beleimen von Fasermaterial derart zu verbessern, daß ein gleichmäßiger als bisher möglich befeuchtetes Schüttgut und insbesondere ein äußerst gleichmäßig beleimtes Fasergut erzeugt werden kann.

Diese Aufgabe wird ,erfindungs&emäß|_ubei₅ eimern ..V der eingangs genannten Gattung ,dadurch. gelösJ:-. -daß, sammen mit dem Befeuchtungsmittel Luft unter;..geringem}-,« Überdruck zugegeben wird. -Erf indungsg^emäß, ,wird, also,«.-das, Befeuchtungsmittel wie Leim praktisckidrucklos^zulavif-.en, gelassen und dem zu befeuchtenden Schüttgut, durchweinen Schleudereffekt .zugegeben, wobeii eine,.. Zetilϊ F^issigkeU in^leine, Tropfen ^r^^ro^feh gleichzeitig wir^ Luf t; unter, ^rl^^y^« blasen, beispielsweise unter einem-. 5 bar,. Die Luft ,strömt, also, mit

■;:;> ^&1*. ^di* Flüssigkeit zu, l^rc^^^^

teilung in feinste Tröpfchen erfolgt eine Luf^verwirbelung

der Tröpfchen, so daß diese nicht, wie beim bekannten Stand der Technik, in einer bahnförmigen Folge und damit ähnlich wie ein Flüssigkeitsstrahl in das Schüttgut gelangen, sondern aus einer derartigen Bahn abgelenkt werden, und zwar umso mehr, je stärker die Verwirbelung ist. Es entsteht dadurch das Sprühbild wie bei einer Zweistoffdüse, ohne daß die Flüssigkeit jedoch unter Druck zugeführt werden müßte.

Beim Beleimen von faserförmigem Schüttgut wie beispielsweise Holzfasern ist es erforderlich, daß der in feinste Tröpfchen zerteilte Leim noch eine Mindesttröpfchengröße hat, weil bei zu dünner oder geringer Beleimung der einzelnen Schüttgutpartikel die Feuchtigkeit des Leimes zu schnell absackt und der Leim dann nicht mehr genügend Klebkraft hat. Durch die Erfindung wird ein dieser Forderung genügendes Leim- Luftgemisch dem Schüttgut zugegeben, das beim Durchtritt durch die Spanmasse sozusagen gefiltert wird und die das Schüttgut bildende Span- masse sehr viel gleichförmiger als bisher bei der Innenbeleimung möglich beleimt. Dementsprechend erscheinen auf aus der beleimten Spanmasse hergestellten Preßplatten keine Leimflecken, welche eine Überbeleimung an einzelnen Stellen anzeigen. Darüberhinsus läßt sich Leim einsparen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann man kalte oder sogar gekühlte Luft zugeben, um bei der Verarbeitung von warmem Fasergut, das beispielsweise eine Temperatur von 8O⁰C ( 35OK) aufweist, eine bestimmte Kühlung zu erreichen, damit der zugegebene Leim nicht zu schnell aushärtet.

?1?71θ!

Die Zerteilung der dem Schüttgut zuzugebenden Flüssigkeit wie Leim erfolgt zunächst durch die Zentrifugalkraft beim Einschleudern der an sich drucklos zulaufenden Flüssigkeit (Grobzerteilung). Die gleichzeitig zugegebene Luft bewirkt eine Feinzerteilung der durch die Schleuderwirkung bzw. Zentrifugalkraft erzeugten, verhältnismäßig groben Leimtröpfchen. Außerdem bewirkt die Luft, wie gesagt, eine Durchwirbelung der erzeugten Feinsttröpfchen, bevor das Flüssigkeits-Luft-Gemisch auf das zu befeuchtende Schüttgut auftrifft«

Außerdem wird die Aufgabe der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß jedes stabartige Werkzeug zylindrisch mit zentraler, jedoch am äußeren Ende geschlossener Durchgangsbohrung ausgebildet ist und an der Rückseite eine Abflachung aufweist, wobei mit der Durchgangsbohrung radiale Austrittsöffnungen in Verbindung stehen, die im Bereich der Kanten zwischen der zylindrischen Mantelfläche und der Abflachung auf der Oberfläche des Werkezuges münden. Durch die zentrale Bohrung jedes dieser Werkzeuge wird sowohl die mehr oder weniger drucklos zulaufende Flüssigkeit aufgrund der Schleuderwirkung der angetriebenen Hohlwelle nach außen laufen gelassen als auch die unter einem geringem Überdruck stehende Luft zugeführt. Flüssigkeit und Luft sind innerhalb der Werkzeuge aber noch nicht miteinander vermischt. An den äußeren Mündungen der zur Rückseite jedes Werkzeuges führenden Austrittsöffnungen wird der Flüssigkeitsfilm abgerissen und in Tröpfchen zerteilt. Die austretende Luft zerreißt diese Flüssigkeitströpfchen in noch feinere Tröpfchen und bewirkt außerdem eine Verwirbelung der feinsten Tröpfchen mit Luft auf der Rückseite des Werkzeuges, so daß ein Flüssigkeits-Luft-Gemisch entsteht, das in das im Behälter von. den Werkzeugen aufgewirbelte Schüttgut (Spangut) eindringt und durch dieses sozusagen hindurchtritt. Beim Durchtritt durch das aufgewirbelte Schüttgut werden die feinsten

Leimtröpfchen an Schüttgutpartikel abgegeben, wobei erreicht wird, daß jeweils nur ein Feinsttröpfchen auf ein Schüttgutpartikel auftrifft, so daß eine Überbefeuchtung (Überbeleimung) vermieden wird. Dadurch, daß die Austrittsöffnungen im Grenzbereich zwischen der zylindrischen Mantelfläche und der Abflachung des Werkzeuges nach außen münden, ist eine besonders gute Zerteilung der Flüssigkeit in feinste Tröpfchen und eine sehr gleichmäßige Verteilung dieser Feinsttröpfchen in der verwirbelten Luft gewährleistet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Durchgangsbohrung jedes Werkzeuges am Einlaufende trichter— artig bzw. konisch erweitert ausgebildet. Dadurch wird die Verstellbarkeit des in die Hohlwelle eingeschraubten Werkzeuges vereinfacht, denn es ist ein allmählicher Übergang in die Durchgangsbohrung gewährleistet, selbst wenn das Werkzeug nicht auf seine volle mögliche Tiefe in die Hohlwelle eingeschraubt ist.Dementsprechend ist keine Abstufung vorhanden, auf der sich Leim ablagern und dort

aushärten kann.

Bei Anwendung der Erfindung werden die Bohrungen und Öffnungen des Werkzeuges von der unter geringem Überdruck zuströmenden Luft freigehalten, so daß ein Zuwachsen mit erhärtetem Leim unterbunden wird. Die Luft lockert außerdem das zu befeuchtende Schüttgut auf, d.h. die Luft ruft einen gewissen Fließbetteffekt hervor. Andererseits ist sichergestellt, daß das Flüssigkeits-Luft-Gemisch nicht mit der Innenwand des- Behälters in Kontakt kommen kann, weil zwischen den Austrittsöffnungen der Werkzeuge und der Innenwand stets eine ausreichende Menge aufgewirbeltes Schüttgut vorhanden ist.

Die stabförmig ausgebildeten Werkzeuge verdrängen aufgrund der Drehbewegungen Luft, wodurch Luft verwirbelt wird. Da die Werkzeuge an der Rückseite eine Abflachung haben, vermeidet man, daß die durch die Rotation erzeugten Luft^·

wirbel das durch die mit der Flüssigkeit eingeblasene und verwirbelte Luft erzeugte Sprühbild negativ beeinflußt wird. Genau an der Stelle, an der die Flüssigkeit im Bereich der Abflachung aus dem Werkzeug austritt, herrscht die stärkste Turbulenz. Da die Austrittsöffnungen für die Flüssigkeit und die unter leichtem Überdruck zuströmenden Luft über die Verbindungskanten zwischen der zylindrischen Mantelfläche und der Abflachung der Werkzeuge hinweggehen, läuft die Flüssigkeit bis zu den von diesen Kanten gebildeten äußersten Enden der Austrittsöffnungen, wo sie unmittelbar in Tröpfchenform abreißt, d.h. es wird ein Entlangfließen der Flüssigkeit auf der Außenseite des stabförmigen Werkzeuges unterbunden. Dadurch erhält man schon bei der Grobzerteilung verhältnismäßig feine Tröpfchen, die durch die Einwirkung der unter Überdruck zuströmenden Luft noch stärker zerteilt werden.

Die zuströmende Luft erhöht noch die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Schüttgut, wodurch die Befeuchtung (Beleimung) weiter verbessert wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfingungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines zylindrischen Behälters mit zentral in diesem gelagerter Hohlwelle, an der erfindungsgemäß aus-• gestattete stabartige Werkzeuge zum Eingeben eines Leim-Luft-Gemisches angebracht sind, wobei

jedoch nur eines dieser Werkzeuge dargestellt

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines dieser stabartigen Werkaeuge ingegenüber Fig. 1 stark vergrößertem Maßstab und-■. /; ■.

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Werkzeug nach Linie ΙΙΙ-ΙΙΪ aus Fig. 2.

Die in Fig, 1 dargestellte Vorrichtung hat einen zylindrischen Behälter 1 mit einem nach oben weisenden Einlaßstutzen 2 an einem Ende und einem nach unten weisenden Ausläßstutzen 3 am anderen Ende. Der Behälter 1 ist auf Konsolen 4 an beiden Enden abgestützt.

Zentral im Behälter 1 ist eine Hohlwelle 5 angeordnet, die in außerhalb des Behälters 1 befindlichen Stehlagern 6 drehbar gelagert ist. Diese Stehlager 6 sind auf den Konsolen 4 befestigt. Die Hohlwelle 5 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden.

- , ■ ^{; :}" '"■■ ■

Vom in Fig. 1 dargestellten offenen Ende ragt in die Hohlwelle 5 ein Rohr 7, das am äußeren Ende 7a zum Anschließen eines nicht dargestellten Schlauches oder einer sonstigen Leitung ausgebildet ist. Durch dieses Rohr 7 kann eine Leimflotte praktisch drucklos zulaufen. Das Rohr 7 ist über eine Strebe 8 an der Konsole 4 abgestützt. Das entgegengesetzte Ende des Rohres 7 liegt dicht vor einer in der Hohlwelle 5 angebrachten Abdichtung 9, An der Unterseite des Rohres 7 befindet sich eine Reihe von Auslauf- öffnungen 10, durch welche die Leimflotte ausläuft, so daß sie auf die Innenwand der Hohlwelle 5 gelangt. Ein in der Hohlwelle 5 angebrachter Dichtungsring 11 verhindert ein Zurücklaufen der Leimflotte zum offenen Ende 5a der Hohlwelle 5 und ist in seiner Lage durch eine Hülse 12 fixiert.

Auf der Außenseite der Hohlwelle 5 sind mehrere Muffen zum Einschrauben von nicht dargestellten Werkzeugen befestigt, welche zum Einziehen des durch den Stutzen 2 aufgebenen Schüttgutes und zum Weiterfördern desselben in Richtung zum Stutzen 3 bestimmt sind, jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung bilden. In

Durchlaufrichtung des Behälters 1 gesehen hinter den Muffen 13 sind in die Hohlwelle 5 mehrere Muffen . 14 eingesetzt, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. Diese Muttern 14 dienen zum Einschrauben von stabförmigen Werkzeugen 15. In Fig. 1 ist eines dieser Werkzeuge 15 nur schematisch angedeutet, während die Fig. 2 und 3 Einzelheiten in vergrößertem Maßstab zeigen.

Jedes stabartige Werkzeug 15 hat einen Schaft 16 mit Außengewinde 17 und einen im Durchmesser verringerten Kopf 18. Sowohl der Schaft 16 als auch der Kopf 18 sind im Grundriß kreisförmig, d.h. also grundsätzlich zylin- * drisch ausgebildet, jedoch hat der Kopf18 an seiner Rückseite eine Abflachung 19, die besonders gut aus Fig.3 zu erkennen ist. An der Vorderseite des Kopfes 18 befindet sich ein Auge 20, in das eine hochstehende Spitze 21 eingeschraubt ist.

Axial' durch das gesamte Werkzeug 15 erstreckt sich eine Durchgangsbohrung 22, die am unteren Ende des Werkzeuges eine trichterförmige Erweiterung 23 aufweist. Das entgegengesetzte Ende der Durchgangsbohrung 22 ist mittels einer Schraube 24 verschlossen. Der aus der Hohlwelle durch Schleuderwirkung in die Durchgangsbohrung 22 gedrückte.Leim tritt aus der Durchgangsbohrung 22 durch schräg nach den·Seiten und nach oben, im wesentlichen aber radial verlaufende Querbohrungen 25 zur Rückseite des Werkzeuges 15 aus.

Wie besonders deutlich aus Fig. 3 hervorgeht, münden die Querbohrungen 25 so an der Außenseite des Kopfstückes 18, daß deren Längsachse 26 die Kante 27, an der die Abflachung 19 endet und in die zylindrische Mantelfläche des Kopfstückes 18 übergeht, schneidet. Die Querbohrungen 25 münden also zum Teil in der zylindrischen Mantelfläche

des Kopfstückes 18 und zum Teil in der Abflachung 19. Daher bilden sie im Bereich der Kanten 27 vorstehende Spitzen, bis zu denen die durch die Durchgangsbohrung 22 herangeführte Leimflotte läuft und dort zu Tröpfchen zerlegt abreißt, wenn die Hohlwelle 5 mit ausreichend hoher Geschwindigkeit gedreht wird, um den Leim durch Schleuder wirkung aus den Werkzeugen 15 austreten zu lassen.

Das äußere Ende der Hülse 12 ist mit einem Deckel 28 νer* schlossen. In diesen Deckel 28 mündet eine Leitung 29, durch die unter einem geringen Überdruck von beispielsweise 5 bar stehenden Luft herangeführt wird. Diese Luft strömt aus der Hohlwelle durch die einzelnen stabartigen Werkzeuge 15 aus und bildet im Bereich der Abflachung 19 jedes Werkzeuges 15 einen Luftwirbel, der das Abreißen der Leimtröpfchen vom Werkzeug begünstigt und die Leimtröpfchen dabei zu feinsten Tröpfchen zerlegt. Wichtig ist, daß die Geschwindigkeit der herangeführten Luft größer als die durch den Schleudereffekt erzielte Fließgeschwindigkeit des an sich drucklos zugeführten Leimes ist.

Die trichterartige Erweiterung 23 am Einlaufende der Durchgangsbohrung 22 ermöglicht ein Übergangsloses Einlaufen der Leimflotte und auch ein turbulenzfreies Zuströmen der Druckluft, selbst wenn die betreffenden Werkzeuge 15 nur teilweise in ihre Muttern 14 eingeschraubt sind.

G/uh

Claims

G 40 278 ■■'..".. P atentansprüche:

1. Verfahren zum Befeuchten, insbesondere Beleimen, von Schüttgut, das in einem begrenzten Raum mehr oder weniger schnell umgewälzt wird,

wobei dem Schüttgut etwa aus dem Zentrum des Raumes Befeuchtungsmittel wie Leim zufließt, d a d u r c h g e kenn ζ e i c h η e t, daß zusammen mit dem Befeuchtungsmittel Luft unter.geringem Überdruck zugegeben wird. ·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Luft mit einem Druck von maximal etwa 5 bar zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft mit höherer Geschwindigkeit als das Befeuchtungsmittel zugegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß kalte bis gekühlte Luft zugegeben wird.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem geschlossenen Behälter, in dem eine Hohlwelle drehbar und antreibbar gelagert ist, durch die Befeuchtungsmittel wie Leim zufließt, das mittels auf der Hohlwelle befestigten stabartigen Werkzeugen mit darin enthaltener Durchgangsbohrung zu Tröpfchen zerteilt in den Innenraum des Behälters geschleudert wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes stabartige

Werkzeug (15) zylindrisch mit zentraler, jedoch, am äußeren Ende geschlossener Durchgangsbohrung (22) ausgebildet ist und an der Rückseite eine Abflachung (19) aufweist, wobei mit der Durchgangsbohrung etwa radiale Austrittsöffnungen (25) in Verbindung stehen, die im Bereich der Abflachung auf der Oberfläche des Werkzeuges münden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (25) im Bereich der Kanten (27) zwischen der zylindrischen Mantelfläche und der Abflachung (19) auf der Oberfläche des Werkzeuges (15) münden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (26) der radialen Austrittsöffnungen (25) jeweils eine der Kanten (27) am Übergang zwischen der zylindrischen Mantelfläche und der Abflachung (19) des Werkzeuges (15) schneidet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (22) am Einlaufende trichterartig bzw. konisch erweitert ist.

G/uh