EP0483742B1 - Vorrichtung zum Streuen faseriger Materialien, z.B. Spänen - Google Patents

Vorrichtung zum Streuen faseriger Materialien, z.B. Spänen Download PDF

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EP0483742B1
EP0483742B1 EP91118381A EP91118381A EP0483742B1 EP 0483742 B1 EP0483742 B1 EP 0483742B1 EP 91118381 A EP91118381 A EP 91118381A EP 91118381 A EP91118381 A EP 91118381A EP 0483742 B1 EP0483742 B1 EP 0483742B1
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EP
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rollers
spreading
roller set
outlet end
conveyor
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EP0483742A3 (en
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Markku Erämaja
Pentti Raura
Jarmo Sali
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Metso Paper Valkeakoski Oy
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Sunds Defibrator Loviisa Oy
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/10—Moulding of mats
    • B27N3/14—Distributing or orienting the particles or fibres

Definitions

  • the present invention relates to a device for spreading fibrous materials, e.g. Chips or the like to form a precisely controlled chip layer together with a binder on a spreading conveyor belt or a press mold, said device consisting of a spreading chamber which includes a metering conveyor for transporting the material to be spread to the outlet end of the spreading chamber.
  • a device for spreading fibrous materials e.g. Chips or the like to form a precisely controlled chip layer together with a binder on a spreading conveyor belt or a press mold
  • a spreading chamber which includes a metering conveyor for transporting the material to be spread to the outlet end of the spreading chamber.
  • Such a device is e.g. known from DE-A-2535461.
  • the raw part is filled with the aid of material scattering, in the process of which a mixture of chips and binders for molding the blank is placed on a conveyor belt or in a press mold.
  • the blank is pressed into a board in a continuously operating press, or alternatively cut and transported to a board press, in which the blank of chips and binder is pressed to a chipboard.
  • the existing problem in the production of chipboard is how to optimally spread the mixture of chips and binder in order to form a flat layer on the conveyor belt.
  • the scatter should be such that the coarser chip fraction is present in the middle of the plate in the finished pressed chipboard, while the finer fraction settles on the two outer surfaces of the plate.
  • fans are used in DE-A-2742566 to fractionate the mixture of chips and binder.
  • blowing easily leads to uncontrolled turbulence and unsatisfactory end results.
  • blowing uses a lot of energy.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the slots widen towards the end of the roller set.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that the rollers consist of metal, synthetic material or elements and that their ribbed surface structure is produced by milling, turning, resin casting or similar methods.
  • rollers are aligned in a single plane and that the plane mentioned is inclined so that the deepest edge of the plane is at the end of the scattering chamber which contains the metering conveyor.
  • the roller assembly according to the invention has several advantages over conventional techniques. For example, the fractionation of the chips resulting in shielding the fraction of the fine chips from the fraction of the coarser chips has been improved.
  • the fine chip fraction is screened out at the discharge end of the roller set to fall onto the press layer, while the fraction that is screened out at the end of the roller set consists predominantly of coarser chips.
  • the screened chip fraction falls through the slots between the rollers.
  • the width of the slots is determined by the requirements for fractionation efficiency and capacity.
  • the removal of discarded particles from the fractionated chips is also possible because these faults are prevented from falling through the slots between the rollers and instead are conveyed along the top of the roller set to a screw conveyor or similar clearing device which is located at the exit end of the roller set is arranged.
  • Such undesirable particles are e.g. hard lumps of binder or metal and other objects which are carried along with the chip flow.
  • the roller set ironed out irregularities in the chip flow, so that there was a greater homogeneity in the distribution of the scattered chips compared to the conventional methods.
  • the present arrangement achieves higher capacities than the existing conventional methods.
  • the advantages described above are emphasized in connection with continuously operating presses. Such presses place high demands on the homogeneity and precision of the chip spread.
  • Fig. 1 shows graphically a conventional scattering chamber and a roller set arranged in accordance with the invention in the mentioned chamber.
  • Fig. 2 shows in detail the roller set according to the invention.
  • the scattering chamber 1 illustrates a scattering chamber 1, which in the present case consists of three rotating pin rollers 2.
  • the mixture of fibrous material, advantageously chips, and binder is applied to the pin rollers by a feed device 3 shown in FIG. 1.
  • the scattering chamber also contains a metering conveyor 4 consisting of an endless belt which moves in the direction indicated by the arrow.
  • a chip layer 7 is formed on this belt, which is leveled to a very fine smoothness by means of the pin rollers while it moves towards the end of the scattering chamber that is being read.
  • rollers 5 At the outlet end of the scattering chamber there is a set of rollers 5, consisting of several, at least three, mutually parallel rollers 6, which are oriented orthogonally to the transport direction of the metering conveyor 4.
  • the mixture of chips and binder falls through the slots between the rollers onto the belt of the spreading conveyor 8, which moves in the direction of the arrow indicated and in this way conveys the formed chip layer mixed with the binder for further processing by pressing (the pressing device is not shown, but it can be any conventional press).
  • the construction and function of the roller set 5 is shown in detail in FIG. 2.
  • the finer chip fraction tends to immediately after starting to fall through the first slots between the rollers onto the belt of the spreading conveyor 8, or alternatively onto a coarser chip fraction already formed on the belt.
  • the highest goal is of course to achieve a chip layer 9, formed by a finer chip fraction on the upper and lower layer surface, while the middle part of the layer is formed by a coarser chip fraction. This is achieved by the method shown in FIG.
  • Fig. 2 shows only one scattering order and the scattering result that is produced (the finer chip fraction on the outer surface and the coarser chip fraction on the bottom).
  • a second set of spreaders is required, which is in a mirror-image position (i.e. on the right side of the in station shown above) must be set up above the spreading belt.
  • the spreader set set up in the position of a game, accordingly produces a spreader result with coarser chips on the upper surface and finer chips on the bottom of the layer.
  • This spreading device at a preceding position of the conveyor 8 is not shown in FIG. 2.
  • the roller set 5 accordingly consists of a plurality of rollers 6. Depending on the application, they can differ from one another by means of diameter, surface structure, direction and speed of rotation. In addition, the mutual height of the rollers can be varied. Different depths and shapes of the surface structure can be used on all rollers. The surface structure can be ribbed by milling, turning or resin molding techniques. Furthermore the rollers can be provided with cooling. In addition to varying the properties of the individual rolls, the slot width between the rolls can be adjusted by simply moving the shafts (or a single shaft) of the rolls closer or further apart. In particular, each of the slots between the rollers can be individually adjusted, that is, the width adjustment of each slot is set up to be independent of the other width settings. This has most advantageously resulted in an arrangement in which the slot width increases toward the outlet end of the roller set.
  • the roller set 5 is shown as an inclined plane.
  • the roller set does not have to lie in one plane.
  • the angle of inclination of the flat roller set can be freely set in an angular range.
  • a preferred setting range comprises the angles between 5 and 20 ° with respect to the horizontal plane.
  • the plane formed by the roller set is inclined downwards so that the deepest edge of the plane is at the end of the scattering chamber, which contains the metering conveyor.
  • a screw conveyor or similar conveyor 12 is arranged, which removes discarded particles 10, which have not passed the slots between the rollers.
  • Such faults are, for example, hard lumps of binder or metal and other objects that are conveyed along the chip flow.
  • a roller set according to the invention is advantageously supplemented by e.g. Fan spreaders 11 or mechanical spreading.
  • the point indicated by arrow 13 in the drawing can be provided with a vacuum suction.
  • the spreading device it is possible to supplement the spreading device with a device for vacuum suction 13 alone or alternatively in combination with air flow 11 and vacuum suction 13.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Streuen faseriger Materialien, z.B. Spänen oder ähnlichem, um eine genau kontrollierte Spanschicht zusammen mit einem Bindemittel auf einem Streuförderband oder einer Pressform auszubilden, wobei besagte Vorrichtung aus einer Streukammer besteht, welche einen Dosierförderer zum Transport des zu streuenden Materials zum Auslaßende der Streukammer hin beinhaltet. Eine derartige Vorrichtung ist z.B. aus DE-A-2535461 bekannt.
  • Bei der Herstellung von z.B. Spanplattenprodukten wird das Rohteil mit Hilfe von Materialstreuung, in deren Prozeß ein Gemisch aus Spänen und Bindemittel zum Formen des Rohteils beispielsweise auf ein Förderband oder in eine Pressform gefüllt werden. Als nächstes wird das Rohteil in einer kontinuierlich arbeitenden Presse zu einer Platte gepreßt, oder alternativ geschnitten und zu einer Plattenpresse transportiert, in welcher das Rohteil aus Spänen und Bindemittel zu einer Spanplatte gepreßt wird. Das bestehende Problem bei der Herstellung von Spanplatten besteht darin, wie eine optimale Streuung der Mischung aus Spänen und Bindemittel erreicht werden kann, um eine ebene Schicht auf dem Förderband auszubilden. Darüber hinaus sollte die Streuung so erfolgen, daß bei der fertig gepreßten Spanplatte die gröbere Spanfraktion in der Mitte der Platte vorliegt, während sich die feinere Fraktion auf den beiden äußeren Oberflächen der Platte absetzt. Zum Beispiel werden in DE-A-2742566 Gebläse benutzt, um das Gemisch aus Spänen und Bindemittel zu fraktionieren. Blasen führt jedoch leicht zu unkontrollierten Turbulenzen und unbefriedigenden Endresultaten. Darüber hinaus verbraucht das Blasen eine große Menge Energie.
  • Es ist die Absicht der vorliegenden Erfindung die Streumethode so zu verbessern, daß vor dem Pressen eine maximale Homogenität der Anordnung des Gemisches aus Spänen und Bindemittel auf der Pressform erreicht wird und das sogar so, daß die feinere Fraktion sich auf den äußeren Oberflächen der Platte konzentriert während die gröbere Fraktion in der Mitte der Platte konzentriert ist.
  • Dieses Ziel wurde kraft einer Erfindung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an das Auslaßende der Streukammer, nach dem Dosierförderer, ein Satz Walzen bestehend aus wenigstens drei wechselseitig parallelen Walzen angeschlossen ist, wobei zwischen besagten Walzen Schlitze individuell einstellbarer Weite ausgebildet sind.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze zum Ende des Walzensatzes hin weiter werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen aus Metall, synthetischem Material oder Elementen bestehen und daß ihre gerippte Oberflächenstruktur durch Fräsen, Drehen, Harzgießen oder ähnlichen Methoden hergestellt wird.
  • Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen in einer einzigen Ebene ausgerichtet sind und daß die erwähnte Ebene so geneigt ist, daß die tiefste Kante der Ebene am Ende der Streukammer ist, welche den Dosierförderer beinhaltet.
  • Die Walzenanordnung gemäß der Erfindung leistet einige Vorteile gegenüber konventionellen Techniken. Beispielsweise ist die Fraktionierung der Späne aus der eine Abschirmung der Fraktion der feinen Späne von der Fraktion der gröberen Späne resultiert, verbessert worden. Die feine Spanfraktion wird am Ausgabeende des Walzensatzes ausgesiebt, um auf die Presschicht zu fallen, während entsprechend die Fraktion die am Ende des Walzensatzes ausgesiebt wird, beherrschend aus gröberen Spänen besteht. Die ausgesiebte Spanfraktion fällt durch die Schlitze zwischen den Walzen. Die Weite der Schlitze wird durch die Anforderungen an die Fraktionierungseffizienz und Kapazität festgesetzt. Die Entfernung von verworfenen Partikeln aus den fraktionierten Spänen ist ebenso möglich, weil diese Verwerfungen darin gehindert werden, durch die Schlitze zwischen den Walzen zu fallen und statt dessen auf der Oberseite des Walzensatzes entlang zu einer Förderschnecke oder einer ähnlichen Wegräumvorrichtung gefördert werden, welche am Austrittsende des Walzensatzes angeordnet ist. Solche unerwünschten Partikel sind z.B. harte Klumpen aus Bindemittel oder Metall und andere Gegenstände welche mit dem Spanfluß mitgefördert werden. Der Walzensatz bügelt Ungleichmäßigkeiten im Spanfluß aus, so daß sich eine größere Homogenität in der Verteilung der gestreuten Späne gegenüber den konventionellen Methoden ergibt. In Kombination von Streuen mit der Hilfe von Blasen oder mechanischen Mitteln erreicht die vorliegende Anordnung höhere Kapazitäten, als die bestehender konventioneller Methoden. Die oben beschriebenen Vorteile werden in Verbindung mit kontinuierlich arbeitenden Pressen hervorgehoben. Solche Pressen stellen hohe Anforderungen an die Homogenität und Präzision der Spanstreuung.
  • Die Erfindung wird nachstehend detaillierter mit der Hilfe beispielhafter Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen untersucht.
  • Fig. 1 zeigt graphisch eine konventionelle Streukammer und einen entsprechend der Erfindung in der erwähnten Kammer angeordneten Walzensatz.
  • Fig. 2 zeigt im Detail den Walzensatz gemäß der Erfindung.
  • Fig. 1 veranschaulicht eine Streukammer 1, welche im vorliegenden Fall aus drei rotierenden Stiftwalzen 2 besteht. Das Gemisch aus fasrigem Material, vorteilhafterweise Spänen, und Bindemittel wird von einer Aufgabevorrichtung 3 dargestellt in Fig. 1 auf die Stiftwelzen aufgegeben. Die Streukammer beinhaltet weiterhin einen Dosierförderer 4 bestehend aus einem endlosen Band welches sich in die durch den Pfeil angegebene Richtung bewegt. Auf dieses Band wird eine Spanschicht 7 ausgebildet, welche mittels der Stiftwalzen zu einer sehr feinen Glätte planiert wird während sie sich auf das Ausleßende der Streukammer hin bewegt.
  • An das Auslaßende der Streukammer ist ein Walzensatz 5, aus mehreren, wenigstens drei, gegenseitig parallelen Walzen 6, angeordnet, welche orthogonal zu der Transportrichtung des Dosierförderers 4 ausgerichtet sind. Das Gemisch aus Spänen und Bindemittel fällt durch die Schlitze zwischen den Walzen auf das Band des Streuförderers 8, welches sich in Richtung des angegebenen Pfeiles bewegt und auf diese Weise die ausgebildete Spanschicht gemischt mit dem Bindemittel zur weiteren Bearbeitung durch Pressen fördert (die Presseinrichtung ist nicht dargestellt, aber es kann jede konventionelle Presse sein).
  • Die Konstruktion und Funktion des Walzensatzes 5 ist detailliert in Fig. 2 dargestellt. Von dem Dosierförderer 4 wandert die Spanschicht 7, welche durch die Stiftwalzen ausgeformt und sehr effektiv geglättet worden ist, als nächstes auf den Walzensetz 5. Die feinere Spanfraktion neigt dazu, direkt nach dem Start durch die ersten Schlitze zwischen den Walzen auf das Band des Streuförderers 8 zu fallen, oder alternativ auf eine auf dem Band schon ausgeformte gröbere Spanfraktion. Das höchste Ziel ist natürlich eine Spanschicht 9, gebildet durch eine feinere Spanfraktion auf der oberen und der unteren Schichtoberfläche während der mittlere Teil der Schicht durch eine gröbere Spanfraktion gebildet wird, zu erreichen. Dies wird durch die in Fig. 2 dargestellte Methode erreicht, wobei die gröbere Spanfraktion vorherrschend nicht früher als vor dem Austrittsende des Walzensetzes durch die Schlitze zwischen den Walzen fällt aber auf jeden Fall im Durchschnitt zu einem späteren Moment als die feinere Spanfraktion. Fig. 2 zeigt nur eine Streuenordnung und das Streuergebnis das hervorgebracht wird (die feinere Spanfraktion auf der äußeren Oberfläche und die gröbere Spanfraktion auf dem Boden). Um das endgültige Streuergebnis mit einer symetrischen Verteilung der Späne (mit den feineren Spänen auf den äußeren Oberflächen und den gröberen Spänen in der Mitte) zu erreichen, ist zusätzlich ein zweiter Streuapparatesatz erforderlich, der in spiegelbildlicher Position (d.h., auf der rechten Seite der in der Abbildung dargestellten Station) oberhalb des Streuförderbandes errichtet werden muß. Der in spielgelbildlicher Position errichtete Streuapparatesatz produziert entsprechend ein Streuresultat mit gröberen Spänen auf der oberen Oberfläche und feineren Spänen auf dem Boden der Schicht. Diese Streuvorrichtung an einer vorangehenden Position des Förderers 8 ist in Fig. 2 nicht dargestellt.
  • Der Walzensatz 5 besteht demnach aus einer Vielzahl von Walzen 6. Entsprechend der Anwendung können sie sich voneinander mittels Durchmesser, Oberflächenstruktur, Richtung und Geschwindigkeit der Drehung unterscheiden. Darüber hinaus kann die gegenseitige Höhe der Walzen variiert werden. Auf allen Walzen können verschiedene Tiefen und Formen der Oberflächenstruktur benutzt werden. Die Oberflächenstruktur kann durch Fräsen, Drehen oder Harzgießtechniken gerippt sein. Außerdem können die Walzen mit Kühlung versehen sein. Zusätzlich zu der Variation der Eigenschaften der einzelnen Walzen kann die Schlitzweite zwischen den Walzen durch einfaches näher zueinander oder weiter auseinander bewegen der Wellen (oder einer einzelnen Welle) der Walzen eingestellt werden. Im besonderen kann jeder der Schlitze zwischen den Walzen individuell eingestellt werden, das bedeutet, die Weiteneinstellung eines jeden Schlitzes ist so eingerichtet, daß sie unabhängig von den anderen Weiteneinstellungen ist. Hieraus hat sich als am vorteilhaftesten eine Anordnung ergeben, bei der die Schlitzweite zum Austrittsende des Walzensatzes hin zunimmt.
  • In Fig. 2 ist der Walzensatz 5 als eine geneigte Ebene dargestellt. Wie aus der obigen Beschreibung unzweifelhaft ersichtlich, muß der Walzensatz nicht in einer Ebene liegen. In allen Anordnungen kann der Neigungswinkel des flächigen Walzensatzes in einem Winkelbereich frei eingestellt werden. Ein bevorzugter Einstellbereich umfaßt jedoch die Winkel zwischen 5 und 20° in bezug auf die horizontale Ebene. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist die durch den Walzensatz gebildete Ebene abwärts geneigt ausgerichtet, so daß die tiefste Kante der Ebene am Ende der Streukammer ist, welche den Dosierförderer beinhaltet.
  • In dieser Ausführungsform ist, als eine Erweiterung, unmittelbar auf den Walzensatz folgend, eine Förderschnecke oder ein ähnlicher Förderer 12 angeordnet, welche verworfene Partikel 10, welche die Schlitze zwischen den Walzen nicht passiert haben, entfernt. Solche Verwerfungen sind z.B. harte Klumpen aus Bindemittel oder Metall und andere Gegenstände die entlang des Spanflusses mitgefördert werden.
  • Um eine höhere Kapazität zu erreichen, wird ein Walzensatz gemäß der Erfindung vorteilhafterweise ergänzt durch z.B. Gebläsestreuvorrichtungen 11 oder mechanisches Streuen. Zum selben Zwecke kann die durch den Pfeil 13 bezeichnete Stelle in der Zeichnung mit einer Vakuumansaugung versehen werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Streuvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Vakuumansaugung 13 alleine oder alternativ in Kombination mit Luftanströmung 11 und Vakuumansaugung 13 zu ergänzen.
  • Für mit der Technik Vertraute ist es einleuchtend das die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern statt dessen im Rahmen der Ansprüche der Erfindung variiert werden kann. In den oben beschriebenen Darstellungen wurden Maschinen und Vorrichtungen die notwendig sind für die Durchführung der Rotationsbewegungen und der verschiedenen Einstellungen der Walzen fortgelassen, weil diese Anlagen von in der Technik Arbeitenden selbstverständlich hinzugefügt werden können. Eine vollständige Fertigungsstraße für Spanplattenprodukte erfordert natürlich mehr als eine Streustation der erfindungsgemäßen Art, um die erwünschte Struktur der Spanplattenprodukte zu erreichen. Dieser Umstand ist ebenso gebräuchlich in der Technik.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Streuen faseriger Materialien, z.B. Spänen oder ähnlichem, um eine genau kontrollierte Spanschicht zusammen mit einem Bindemittel auf einem Streuförderband (8) oder einer Pressform auszuformen, wobei besagte Vorrichtung aus einer Streukammer (1) besteht, welche einen Dosierförderer (4) zum Transport des zu streuenden Materials zum Auslaßende der Streukammer hin beinhaltet,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an das Auslaßende der Streukammer (1), unmittelbar an den Dosierförderer (4) anschließend, ein Walzensatz (5) angeordnet ist, welcher aus wenigstens drei zueinander parallel angeordneten Walzen (6) besteht, wobei Schlitze individuell einstellbarer Weite zwischen den Walzen ausgebildet sind.
  2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzweite zwischen den Walzen zum Austrittsende des Walzensatzes (5) hin zunimmt.
  3. Eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (6) aus Metall, synthetischem Material oder Elementen bestehen und daß ihre gerippte Oberflächenstruktur durch Fräsen, Drehen, Harzgießen oder ähnliche Methoden hergestellt worden ist.
  4. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (6) parallel in einer einzigen Ebene angeordnet sind und daß die besagte Ebene so geneigt ist, daß die tiefste Kante der Ebene am Ende der Streukammer (1) ist, welche den Dosierförderer (4) beinhaltet.
  5. Eine Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel des Walzensatzes vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 5 und 20° in bezug auf die horizontale Ebene einstellbar ist.
  6. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung und Geschwindigkeit der Walzen (6) einstellbar ist.
  7. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende des Walzensatzes (5) durch einen Förderer (12) zur Entfernung verworfener Partikel (10) ergänzt ist.
  8. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuanordnung mit der besagten Vorrichtung durch eine Vakuumansaugung (13), alleine oder alternativ durch Kombination von Luftanströmung und Vakuumansaugung (11 und 13) ergänzt werden kann.
EP91118381A 1990-10-30 1991-10-29 Vorrichtung zum Streuen faseriger Materialien, z.B. Spänen Revoked EP0483742B1 (de)

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