EP2994277A1 - Verfahren und vorrichtung zur beleimung von spänen, fasern oder faserähnlichem material im zuge der herstellung von werkstoffplatten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur beleimung von spänen, fasern oder faserähnlichem material im zuge der herstellung von werkstoffplatten

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Publication number
EP2994277A1
EP2994277A1 EP14725391.8A EP14725391A EP2994277A1 EP 2994277 A1 EP2994277 A1 EP 2994277A1 EP 14725391 A EP14725391 A EP 14725391A EP 2994277 A1 EP2994277 A1 EP 2994277A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
binder
nozzle
line
hardener
mixing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14725391.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Bauser
Detlef Kroll
Gernot Von Haas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
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Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau filed Critical Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Publication of EP2994277A1 publication Critical patent/EP2994277A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • 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
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/0227—Mixing the material with binding agent using rotating stirrers, e.g. the agent being fed through the shaft of the stirrer
    • B27N1/0254—Mixing the material with binding agent using rotating stirrers, e.g. the agent being fed through the shaft of the stirrer with means for spraying the agent on the material before it is introduced in the mixer
    • 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
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/029—Feeding; Proportioning; Controlling

Definitions

  • the invention relates to processes for the gluing of chips, fibers or.
  • the invention relates to processes for gluing chips, fibers or fiber-like material
  • the present elaboration refers to the area for the optimization of the
  • Binder a so-called adhesive fleet, which consists in its main component of an adhesive.
  • adhesive Depending on requirements, emulsion, hardener,
  • Formaldehyde scavengers dyes, insect repellents and antifungal agents and others Added additives. It is also common to use the adhesive without additives.
  • the hardener if it is necessary, usually added separately in the mixing devices, so that the binder mixed together with the hardener.
  • binders without any claim to completeness: isocyanates, MDI, melamine urea formaldehyde (MUF), urea formaldehyde (UF), MUPF or PF.
  • gluing of chips or fibers by means of spray nozzles in production plants for chipboard or fiberboard.
  • the nozzles shred the binder and spray it on moving chips or fibers.
  • gluing the spraying process on rotationally mixed chips, on falling or accelerated chips, or on fibers moving at high speed in a transport tube.
  • the chips are usually already delivered as chips or produced on site and fed to the gluing before or after drying.
  • Fibers are made by Zerfaservorraum usually on site and conveyed after the defibration between two grinding discs through a transport tube (English: Blow Line) to a dryer.
  • the transport tube may have a length of up to 100m.
  • the fibers are glued and then conveyed to a dryer for drying.
  • the chips or fibers are scattered on documents and pressed by pressing to sheets of material.
  • the necessary binder for gluing with nozzles in the transport tube or a mixing device (Beleimtrommel rotating and / or moving mixing elements) is introduced, which dissolve the binder during atomization as small as possible.
  • Binders care This is particularly advantageous in the case of high-pressure glueing since, given an existing pressure in the transport tube, a "blow-line" should preferably be injected at a higher pressure than in the transport tube
  • a second solution for the process for a vapor-based gluing is that the hardener for the binder in the steam line or in the mixing space of the nozzle, preferably flow-controlled, is metered.
  • the solution to this problem is for the device for gluing in that for the addition of hardener to the binder in the binder line or in the nozzle in operative connection with another pump with a hardening line is arranged, which is preferably suitable for the flow of the hardener or the Binders to be regulated.
  • Binder is stopped. Furthermore, it is now possible to adjust the dosage again more precisely, which is not so easy with a separate addition of binder and hardener.
  • Hardener is usually mixed with separate addition additionally with water, which must be considered in the course of the production of material plates in terms of moisture fluctuations and actually not wanted, since it increases the drying effort, especially in the MDF production.
  • the hardener should be mixed with the binder directly in the nozzle. In particular, it is preferred and advantageous if the hardener before the
  • annular gap nozzle In an annular gap nozzle according to FIGS. 1 and 2, it is particularly advantageous that a low steam consumption is necessary, the steam can be switched off and the nozzle can only be used as a pressure nozzle and the atomization pressure of the binder can be regulated via the adjustment of the annular gap or the opening.
  • Particularly preferred mixing blades are arranged in the mixing chamber, which mix in the sense of a static mixer, the flowing material.
  • pumps are used for the supply of the hardener and / or the binder, which can be driven pulsating, for example by a pulse generator.
  • a pulse generator By using them in front of each nozzle, it is ensured that each nozzle can be supplied with a precise controllable amount of hardener or binder. This ensures that each binder droplet also has the correct and necessary amount of hardener.
  • a nozzle is advantageously designed so that the mixing space, which is suitable to produce the vapor-binder mixture, can be separated from the steam line or from the supply of the hardener.
  • reaction time of the hardener with the binder can now be determined better in time and overall is uniform, so that now better board qualities can be achieved due to the uniform curing
  • said device in the nozzle area can be easily or automatically cleaned, in particular prophylactically. Also, blockages or jamming on the nozzle head are excluded or can be eliminated easily by the associated actuator. However, a self-cleaning effect is provided by the vapor flow or binder flow when it is turned on.
  • the binder and the hardener can be mixed in a mixing space, preferably by means of static mixing elements.
  • the metering or the flow rate of the hardener can be regulated as a function of the flow rate of the binder
  • the hardener can be added pulsating.
  • the switching on and off of the hardener and / or the steam and / or the binder and / or the nozzle can be controlled or regulated by means of a control or regulating device.
  • the binder or the binder line can be cooled at least from the addition of the curing agent.
  • a mixing space preferably with static mixing elements, is arranged in the binder line or in the nozzle.
  • the pump is suitable to dose the hardener pulsating.
  • Hardener is arranged.
  • Pump is arranged in operative connection with the steam line and / or the mixing chamber.
  • the device is suitable for carrying out the method, but can also be used alone.
  • Figure 1 shows a section through a device according to a first
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the transition from the mixing chamber into the transport tube according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a section through a device according to a second
  • Embodiment in the normal pressure range with a mixing device and an exemplary nozzle Embodiment in the normal pressure range with a mixing device and an exemplary nozzle
  • Figure 4 shows a simplified arrangement of a schematic nozzle, respectively
  • FIG. 5 shows a further embodiment variant according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a further embodiment variant with an additional steam line after
  • FIG. 7 shows an exemplary cooling arrangement of a supply line without a nozzle in a
  • FIG. 8 shows a variant of the nozzle according to FIG. 1.
  • Figures 1 and 2 show a fundamentally possible structure of a device, inter alia, for carrying out the method, consisting of a
  • Transport tube 1 with a wall 10, within which with a flowing
  • the fibers 2 are transported past at least one nozzle 3 over.
  • the nozzle 3 has an adjusting device 4, which is in operative connection with a nozzle head 12, in the example via a plunger 11.
  • the adjusting device 4 is thus able to regulate or close the size of the opening 23 via the nozzle head 12.
  • the adjusting device 4 is not limited in its design and concerning the choice of many options (linear conveyor, crank, ball or rack and pinion, indirect drive .%) by the skilled person to design in detail.
  • a mixing chamber 7 is arranged in the separated steam 6 via a steam line 17 and binder 5 via a
  • Binder line 16 can be supplied. Fluid and high pressure technical
  • Embodiments are likewise within the scope of the ability of a corresponding specialist who determines and installs those standard components which are possible or necessary according to the technical state of the art.
  • a vapor-binder mixture 15 which is preferably mixed under a predetermined pressure by a pressure preset 25 on the control or regulating device 9.
  • the control or regulating device 9 controls or regulates the position of the nozzle head 12 via the adjusting device 4 and thus the size of the opening 23 on the basis of a pressure preset 25 or by means of a measurement result by the measuring device 8 or in the mixing chamber 7
  • the device has a plurality of measurement points. For example, the pressure in the mixing chamber 7 with a
  • the pressure in the mixing chamber 7 and / or the size of the adjustable opening 16 can be controlled or regulated as a function of the amount of binder 5 to be introduced into the transport tube 1 via a control or regulating device 4.
  • a control or regulating device 4 a control or regulating device 4.
  • Flow rate of the fibers 2 are set or regulated.
  • the binder 5 can be supplied to the mixing chamber 7 with a lower pressure than the steam 6. This is advantageous in the resolution and
  • a hardening line 37 is shown, which opens directly into the steam line 17 of the steam 6.
  • the steam dissolves the hardener and the steam-hardener mixture is introduced into the mixing chamber 7, where further the binder 5 is dissolved.
  • the hardener line can also directly into the
  • Figure 3 is a section through a device according to a second
  • Embodiment in the normal pressure range shown with a mixing device 22 The mixing device consists of a fixed drum 29 having an input for chips 24 on one side and an outlet for the glued chips 24 on the other side.
  • the direction of the arrow shows the direction of passage of the chips 24, the mixing blades 27 on a mixing shaft 26, driven by a Motor 28 are mixed and conveyed in the mixing device 22.
  • a nozzle 3 in section and on the back of the opening 23 of another nozzle 3 is shown.
  • dashed form another set of nozzles 3 is shown. In the context of the invention, of course, only one nozzle 3, possibly also only in
  • the nozzle head 12 defines the opening 23 of the nozzle 3 and is moved via the adjusting device 4.
  • the steam 6 is introduced into the mixing chamber 7 in the steam line 17 at 3 to 16 bar absolute.
  • the steam 6 is introduced into the mixing chamber 7 in the steam line 17 at 3 to 16 bar absolute.
  • Embodiment can be introduced into the mixing device 22 to promote the gluing in the mixing device 22 via an additional steam line 19 additional steam 21.
  • the additional steam vapor line could also be injected from below into the drum 29 in order to stir up the chips.
  • a hardener line 37 is arranged on the nozzle 3 in order to mix the hardener 34 directly with the steam 6 and / or the binder 5.
  • connection and disconnection of the steam 6 and the position of the steam valve 30 is controlled or regulated via a predetermined pressure in the mixing chamber 7 via a control or regulating device 4.
  • the pressure can be controlled or regulated in the mixing chamber 7 and / or the size of the adjustable opening 16 as a function of the amount of fibers 2 / chips 24 to be penetrated in the transport tube 1 or in the mixing device 22 via a control or regulating device 4.
  • a measuring device 8 and / or in or on the binder line 23 a measuring device 14 and / or in or on the steam line 17, a measuring device 18 and / or in or on the transport tube 1 and Mixing device 22 may be arranged a measuring device 13.
  • a control or control device 4 can be set up.
  • a steam valve 30 in the steam line 17, a slide or a ball valve is arranged.
  • the steam valve 30 the steam line 17 can be designed for direct separation at the mixing chamber 7 and / or at least in one piece with the nozzle 3.
  • Binder usually necessary so that any flow or flow meter are arranged. In particular, for adjusting the mixing ratio binder hardener to each other.
  • Figures 4 to 6 show alternative nozzle and line arrangements for
  • Binder mixture finally passes into the nozzle 3 and is sprayed there.
  • the hardener is also mixed and discharged directly in the nozzle, which is a preferred embodiment, with the binder, preferably in an optional static mixing space 7 (dashed line).
  • a pulse generator for the pump 33 is shown, which is a clocking or pulsed
  • FIGS. 6, 7 and 8 are schematic overview drawings of
  • Embodiments are in which in a nozzle 3 and a device of the hardener
  • the transport tube 1 for the gluing of fibers or fiber-like material and the mixing device 22 is provided for the gluing of chips, so this is not limiting, but there are a variety of devices or mixers or

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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Beleimung von Spänen (24) in einer Mischvorrichtung (22) mit im Wesentlichen dem Umgebungsdruck entsprechenden Druckverhältnissen oder zur Beleimung von Fasern (2) oder zur Beleimung von faserähnlichem Material in einem mit einem Fördermittel (20) beaufschlagten Transportrohr (1) mit im Wesentlichen den Umgebungsdruck übersteigenden Druckverhältnissen mit einem Bindemittel (5) im Zuge der Herstellung von Faser-, MDF-, HDF- oder Faserdämm-, Holzwerkstoff- oder Kunststoff platten, bestehend aus einer Mischvorrichtung (22) oder einem Transportrohr (1) und zumindest einer Düse (3), wobei die Düse (3) über zumindest eine Öffnung (23) mit der Mischvorrichtung (22) oder einem Transportrohr (1) verbindbar ist und an der Düse (3) zumindest eine Bindemittelleitung (16) mit einer Pumpe (32) zur Durchleitung und Versprühung von Bindemittel (5), bevorzugt aus einer Vorratsleitung oder einem -tank, angeordnet ist. Die Erfindung für die Vorrichtung besteht darin, dass zur Zudosierung von Härter (34) zu dem Bindemittel (5) in die Bindemittelleitung (16) oder in die Düse (3) in Wirkverbindung eine weitere Pumpe (33) mit einer Härterleitung (37) angeordnet ist, die bevorzugt geeignet ist über den Durchfluss des Härters (34) oder des Bindemittels (5) geregelt zu werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beleimunq von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten Die Erfindung betrifft Verfahren zur Beleimung von Spänen, Fasern oder
faserähnlichem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff der Anspruches 1 oder 2 und eine Vorrichtung zur Beleimung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8. Die Herstellung von Werkstoffplatten aus zum Beispiel Spänen oder mitteldichten Fasern oder anderen rieselfähigen Materialien sind mittlerweile automatisierte
Prozesse und werden bereits in vielen Ländern seit Jahren angewandt. Wie bekannt findet die Verpressung von aufbereiteten Spänen oder Fasern entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Dabei spielt neben den vielen Anlagenteilen vor und nach der Presse die Herstellung einer Streugutmatte mittels Streumaschinen eine
herausragende Rolle, ist doch die Qualität der erstellten Streugutmatte neben der Qualität der Rohstoffe ein wichtiger Faktor. Bei der großindustriellen Herstellung von Holzwerkstoffplatten kommen kontinuierlich arbeitende Pressen, aber zum Teil noch Ein- oder Mehretagenpressen, zum Einsatz. Der Drang zur Herstellung von kostengünstigen Werkstoffplatten aus natürlichen Rohstoffen und künstlich
hergestelltem Bindemittel zwingt die Produzenten immer mehr effizientere Verfahren zu entwickeln. Besondere Schwerpunkte sind dabei Energiekosten, Rohstoff- und Bindemitteleinsparung bei gleich bleibender Qualität und technisch optimiertem Anlagenbau mit geringen Ausfallzeiten und niedrigem Verschleiß.
Vorliegende Ausarbeitung bezieht sich auf den Bereich zur Optimierung des
Bindemittelverbrauchs und damit einhergehend auch mit der Einsparung von
Energiekosten. Denn bei einer optimalen Beleimung mit geringem Feuchtigkeitsanteil ergeben sich nicht nur geringere Kosten durch Bindemittelverbrauch, sondern es muss auch weniger Bindemittel im Trockner an den Spänen/Fasern getrocknet werden, was wiederum Energie und damit Kosten spart. Grundsätzlich versteht man unter
Bindemittel eine so genannte Klebstoffflotte, die in ihrer Hauptkomponente aus einem Klebstoff besteht. Je nach Bedarf werden zusätzlich Emulsion, Härter,
Formaldehydfänger, Farbstoffe, Insektenschutz und Pilzschutzmittel und andere Additive beigegeben. Es ist auch üblich den Klebstoff ohne Zusätze zu verwenden. Dabei wird der Härter, wenn er denn notwendig ist, meist in den Mischvorrichtungen separat hinzugegeben, sodass das Bindemittel sich zusammen mit dem Härter vermischt.
Als Bindemittel kommen ohne Anspruch auf Vollständigkeit in Frage: Isocyanate, MDI, Melaminharnstoffformaldehyd (MUF), Harnstoffformaldehyd (UF), MUPF oder PF.
Grundsätzlicher zugrunde liegender Stand der Technik ist also die Beleimung von Spänen oder Fasern mittels Sprühdüsen in Produktionsanlagen für Span- oder Faserplatten. Dabei zerkleinern die Düsen das Bindemittel und sprühen dies auf bewegte Späne oder Fasern. Dabei werden drei Beleimungsmethoden unterschieden, der Sprühvorgang auf rotierend gemischte Späne, auf fallende oder beschleunigte Späne oder auf mit hoher Geschwindigkeit in einem Transportrohr bewegte Fasern.
Die Späne werden normalerweise bereits als Späne angeliefert oder vor Ort hergestellt und vor oder nach einer Trocknung der Beleimung zugeführt. Fasern werden durch Zerfaservorrichtung meist vor Ort hergestellt und nach der Zerfaserung zwischen zwei Mahlscheiben durch ein Transportrohr (englisch: Blow Line) zu einem Trockner gefördert. Je nach Anlagengröße und -aufbau kann das Transportrohr eine Länge von bis zu 100m aufweisen. Während des Transports, der vorzugsweise mit sehr hoher Geschwindigkeit in einem Rohr geringen Durchmessers durchgeführt wird, werden die Fasern beleimt und anschließend in einen Trockner zur Trocknung gefördert.
Anschließend werden die Späne oder die Fasern auf Unterlagen gestreut und mittels Pressen zu Werkstoffplatten verpresst.
Üblicherweise wird das notwendige Bindemittel zur Beleimung mit Düsen in das Transportrohr oder eine Mischvorrichtung (Beleimtrommel rotierend und/oder mit bewegten Mischelementen) eingebracht, die das Bindemittel beim Verdüsen so klein wie möglich auflösen.
Mit DE 10 2008 059 877 A1 und später mit DE 10 201 1 007 336 A1 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Beleimung von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material bekannt geworden, mit der das Bindemittel vor dem Austritt aus der Düse mit Dampf vermischt werden. Dabei sollen die hohe Temperatur des Dampfes sowie die extrem turbulente Strömung im Mischraum der Düse für eine optimale Auflösung des
Bindemittels sorgen. Dies ist besonders bei der Hochdruckbeleimung von Vorteil, da bei einem bestehenden Druck im Transportrohr einer„Blow-Line" vorzugsweise mit höherem Druck als in dem Transportrohr eingedüst werden sollte. Auch kann die Eindüsung kontrollierter und feiner geregelt werden, da nicht mehr der
Druckunterschied, sondern die optimale Verteilung innerhalb des Transportrohrs bzw. der Mischvorrichtung entscheidende Kriterien sind. Es hat sich herausgestellt, dass besonders die Bindemittel, MDI, UF, MUF und PF in flüssiger oder suspendierter (halbflüssig) bzw. dispergierter Form sich für eine Bedüsung mit vorliegendem
Verfahren oder Vorrichtung eignen.
Grundsätzlich haben sich diese Verfahren und Vorrichtungen bewährt, es hat sich aber gezeigt, dass die vorgeschlagene Einbringung einer Klebstoffflotte, die bereits mit einem Härter vermischt ist, noch vor der Auflösung mit Dampf zur Aushärtung neigt und die Zuleitungen der Klebstoffflotte verstopfen und zu Betriebsausfällen mangels Beleimung führen können. Insbesondere kann der Dampf in der Bindemittelzuführung zurückschlagen und dort zur frühen Aushärtung beitragen. Auch ist es problematisch eine Klebstoffflotte mit Härter versehen in der Nähe von warmen oder heißen
Gerätschaften vorzuhalten.
Die Alternativseite, getrenntes Aufbringen von Bindemittel und Härter auf die zu beleimenden Materialien hat in der Regel den Nachteil, dass regelmäßige
Überdosierungen der einen oder der anderen Komponente stattfinden und dass es auch vorkommen kann, dass die Komponenten in der jeweiligen Notwendigkeit (Mischungsverhältnis) nicht zueinander finden. So kann es zu Ausplatzern
(Dampferuptionen) nach der Presse kommen, wenn das Bindemittel mangels Härters nicht rechtzeitig ausgehärtet ist und die Platte den Dampf mangels innerer Festigkeit nicht zurückzuhalten vermag. Reine Härterbereiche wirken in späteren Platten als Kerben, da kein Bindemittel vorhanden ist und somit ebenfalls die notwendige innere Bindung fehlt. Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beleimung von Spänen und/oder Fasern zu schaffen, die die obigen Nachteile vermeidet. Die Lösung für diese Aufgabe besteht für ein Verfahren darin, dass der Härter mittels einer weiteren Pumpe dosiert dem Bindemittel in die Bindemittelleitung oder in der Düse zugeführt wird.
Eine zweite Lösung für das Verfahren für eine dampfbasierte Beleimung besteht darin, dass der Härter für das Bindemittel in die Dampfleitung oder in den Mischraum der Düse, bevorzugt durchflussgeregelt, eindosiert wird.
Die Lösung für diese Aufgabe besteht für die Vorrichtung zur Beleimung darin, dass zur Zudosierung von Härter zu dem Bindemittel in die Bindemittelleitung oder in die Düse in Wirkverbindung eine weitere Pumpe mit einer Härterleitung angeordnet ist, die bevorzugt geeignet ist über den Durchfluss des Härters oder des Bindemittels geregelt zu werden.
In Vorteilhafterweise ist es nun als Lehre der Erfindung möglich, dass im Falle eines kurzzeitigen Anlagenstoppes keine sofortige Spülung der Bindemittelleitungen mehr notwendig ist, bevorzugt wenn die Zugabe des Härters vor dem Stopp des
Bindemittels angehalten wird. Weiter ist es nun möglich die Dosierung wieder genauer einzustellen, was bei einer getrennten Zugabe von Bindemittel und Härter nicht so einfach ist. Härter wird normalerweise bei getrennter Zugabe zusätzlich noch mit Wasser vermischt, was im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten hinsichtlich der Feuchteschwankungen berücksichtigt werden muss und eigentlich nicht gewollt ist, da es insbesondere bei der MDF-Herstellung den Trocknungsaufwand erhöht. Besonders bevorzugt sollte der Härter mit dem Bindemittel direkt in der Düse vermischt werden. Insbesondere ist es bevorzugt und von Vorteil, wenn der Härter vor der
Kontaktaufnahme mit dem Bindemittel bereits durch Dampf aufgelöst und fein verteilt ist. Von Vorteil ist es schließlich ebenfalls, wenn der Dampf bereits das Bindemittel aufgelöst hat oder wenn in einer Mischkammer diese drei Einzelelemente, einzeln oder kombinatorisch, zusammengeführt werden. Bevorzugt werden die einzelnen Anteile über den Druck und/oder über deren Durchflussmengen, insbesondere in ihren Anteilen zueinander, geregelt.
Bei einer Ringspaltdüse nach Figur 1 und 2 ist besonders vorteilhaft, dass ein geringer Dampfverbrauch notwendig ist, der Dampf abschaltbar ist und die Düse nur als Druckdüse verwendbar ist und der Zerstäubungsdruck des Bindemittels über die Einstellung des Ringspaltes bzw. der Öffnung regelbar ist.
Besonders bevorzugt sind in der Mischkammer Mischflügel angeordnet, die im Sinne eines statischen Mischers das durchströmende Material durchmischen.
Auch ist es besonders bevorzugt, wenn für die Zufuhr des Härters und/oder des Bindemittels Pumpen verwendet werden, die pulsierend angesteuert werden können, beispielsweise durch einen Pulsgeber. Durch deren Verwendung vor jeder Düse wird sichergestellt, dass jeder Düse eine genaue regelbare Menge Härter oder Bindemittel zugeführt werden kann. Damit wird sichergestellt, dass jedes Bindemitteltröpfchen auch die richtige und notwendige Menge an Härter aufweist.
Eine Düse wird in vorteilhafter Weise so gestaltet, dass der Mischraum, der geeignet ist das Dampf-Bindemittelgemisch herzustellen, von der Dampfleitung oder von der Zufuhr des Härters abgetrennt werden kann.
Insbesondere hat es sich überraschend gezeigt und ist es nun von Vorteil , dass die Reaktionszeit des Härters mit dem Bindemittel nun besser zeitlich bestimmt werden kann und insgesamt vergleichmässigt ist, so dass nun bessere Plattenqualitäten aufgrund der gleichmäßigen Aushärtung erreicht werden können
Von direktem Vorteil ist dabei auch, dass die genannte Vorrichtung im Düsenbereich sich leicht bzw. automatisiert, insbesondere prophylaktisch, reinigen lässt. Auch Verstopfungen oder Verklemmungen am Düsenkopf sind ausgeschlossen bzw. lassen sich ohne weiteres durch die zugehörige Stellvorrichtung beheben. Gleichwohl ist ein Selbstreinigungseffekt durch die Dampfströmung oder Bindemittelströmung gegeben, wenn diese eingeschaltet wird. In Kombination oder als alleinstehende weitere bevorzugte Ausführungsformen: kann das Bindemittel und der Härter in einem Mischraum, bevorzugt mittels statischen Mischelementen, vermischt werden.
kann die Dosierung respektive die Durchflussmenge des Härters in Abhängigkeit von der Durchflussmenge des Bindemittels geregelt werden,
kann der Härter pulsierend zugegeben werden.
kann die Zu- und Abschaltung des Härters und/oder des Dampfes und/oder des Bindemittels und/oder der Düse über eine Steuer- oder Regelvorrichtung gesteuert oder geregelt werden.
- kann das Bindemittel oder die Bindemittelleitung zumindest ab der Zugabe des Härters gekühlt werden.
Hierzu ist bevorzugt als alleinstehendes Merkmal oder in Kombination vorgesehen, dass in der Bindemittelleitung oder in der Düse ein Mischraum, bevorzugt mit statischen Mischelementen, angeordnet ist.
dass die Pumpe geeignet ist den Härter pulsierend zu dosieren.
dass eine Kühlung an der Bindemittelleitung zumindest ab der Zuleitung des
Härters angeordnet ist.
dass bei einer Düse mit einer Dampfleitung und einem Mischraum zur
Vermischung des Bindemittels mit Dampf eine Härterleitung mit zugehöriger
Pumpe in Wirkverbindung mit der Dampfleitung und/oder dem Mischraum angeordnet ist.
Die Vorrichtung ist zur Durchführung des Verfahrens geeignet, kann aber auch alleinstehend verwendet werden.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
Figur 1 Einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel im Hochdruckbereich mit einem Transportrohr und einer beispielhaft vorgeschlagenen Düse, Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des Überganges vom Mischraum in das Transportrohr nach Figur 1 ,
Figur 3 einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel im Normaldruckbereich mit einer Mischvorrichtung und einer beispielhaften Düse,
Figur 4 eine vereinfachte Anordnung einer schematischen Düse mit jeweils
zugehörigen Leitungen in einer ersten Ausführungsvariante,
Figur 5 eine weitere Ausführungsvariante nach Figur 4,
Figur 6 eine weitere Ausführungsvariante mit einer zusätzlichen Dampfleitung nach
Figur 4,
Figur 7 eine beispielhafte Kühlanordnung einer Zuführleitung ohne Düse bei einem
Transportrohr und
Figur 8 eine Variante der Düse nach Figur 1 . Die Figuren 1 und 2 zeigen einen grundsätzlich möglichen Aufbau einer Vorrichtung, unter anderem auch zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einem
Transportrohr 1 mit einer Wand 10, innerhalb dessen mit einem strömenden
Fördermittel 20 die Fasern 2 an zumindest einer Düse 3 vorbei transportiert werden. Auf eine Darstellung von mehreren Düsen 3 an dem Transportrohr 1 wurde aufgrund der Übersichtlichkeit verzichtet. Weiter ist die Relation der Größe von Transportrohr 1 zu Düse 3 oder auch Wand 10 nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. Die Düse 3 weist eine Stellvorrichtung 4 auf, die in Wirkverbindung mit einem Düsenkopf 12 steht, im Beispiel über einen Stößel 1 1 . Die Stellvorrichtung 4 ist damit in der Lage über den Düsenkopf 12 die Größe der Öffnung 23 zu regulieren oder auch zu verschließen. Die Stellvorrichtung 4 ist in ihrer Ausgestaltung nicht limitiert und betreffend der Auswahl an vielen Möglichkeiten (Linearförderer, Kurbel-, Kugel- oder Zahnstangentrieb, indirekter Antrieb ....) durch den Fachmann im Einzelnen auszugestalten.
Hervorzuheben ist, dass in der Düse 3 ein Mischraum 7 angeordnet ist, in den getrennt voneinander Dampf 6 über eine Dampfleitung 17 und Bindemittel 5 über eine
Bindemittelleitung 16 zugeführt werden können. Fluid- und Hochdrucktechnische
Ausgestaltungen (Hochdruckpumpen, Fördermittel, Dampfherstellung, Dampfleitung, Rückschlagventile, Druckmesser) sind ebenfalls im Bereich des Könnens eines entsprechenden Fachmanns angesiedelt, der diejenigen Standartbauteile ermittelt und verbaut, die gemäß dem technischen Stand der Technik möglich bzw. notwendig sind. Während des Betriebes entsteht in dem Mischraum 7, angrenzend zur Öffnung 23 und damit dem Übergang zum Transportrohr 1 ein Dampf-Bindemittelgemisch 15, das vorzugsweise unter einem vorgegebenen Druck durch eine Druckvorgabe 25 an der Steuer- oder Regelvorrichtung 9 vermischt wird. Dabei steuert oder regelt die Steuer- oder Regelvorrichtung 9 über die Stellvorrichtung 4 die Stellung des Düsenkopfes 12 und damit die Größe der Öffnung 23 anhand einer Druckvorgabe 25 bzw. anhand eines Messergebnisses durch die Messvorrichtung 8 an oder in dem Mischraum 7. Für eine Verbesserung der Steuerung oder der Regelung weist die Vorrichtung mehrere Messpunkte auf. Beispielsweise wird der Druck im Mischraum 7 mit einer
Messvorrichtung 8 und/oder der Druck in der Bindemittelleitung 16 mit einer
Messvorrichtung 14 und/oder der Druck in der Dampfleitung 17 mit einer
Messvorrichtung 18 und/oder der Druck in dem Transportrohr 1 bzw. in der
Mischvorrichtung 22 mit einer Messvorrichtung 13 ermittelt. Zur weiteren Optimierung des Verfahrens kann der Druck im Mischraum 7 und/oder die Größe der einstellbaren Öffnung 16 in Abhängigkeit von der in das Transportrohr 1 einzubringenden Menge an Bindemittel 5 über eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 gesteuert oder geregelt wird. Dahingehend kann auch eine entsprechende Abhängigkeit gegenüber der
Strömungsgeschwindigkeit der Fasern 2 eingestellt bzw. geregelt werden.
Vorzugsweise kann das Bindemittel 5 dem Mischraum 7 mit einem geringerem Druck zugeführt werden als der Dampf 6. Dies ist vorteilhaft bei der Auflösung und
Austreibung des Bindemittels aus dem Mischraum 7 durch den Dampf.
Um nun den Härter 34 verfahrenstechnisch günstig mit dem Bindemittel 5 zu vermischen ist eine Härterleitung 37 dargestellt, die direkt in die Dampfleitung 17 des Dampfes 6 mündet. Der Dampf löst den Härter auf und das Dampf-Härter-Gemisch wird in den Mischraum 7 eingebracht, wo weiter das Bindemittel 5 aufgelöst wird. Alternativ oder auch in Kombination kann die Härterleitung auch direkt in den
Mischraum 7 oder in die Bindemittelleitung 16 einmünden.
In Figur 3 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel im Normaldruckbereich mit einer Mischvorrichtung 22 dargestellt. Die Mischvorrichtung besteht dabei aus einer feststehenden Trommel 29, die auf einer Seite einen Eingang für Späne 24 und auf der anderen Seite einen Ausgang für die beleimten Späne 24 aufweist. Die Pfeilrichtung zeigt dabei die Durchlaufrichtung der Späne 24, die über Mischflügel 27 an einer Mischwelle 26, angetrieben durch einen Motor 28, in der Mischvorrichtung 22 vermischt und gefördert werden. Im oberen Bereich ist eine Düse 3 im Schnitt und auf der Rückseite die Öffnung 23 einer weiteren Düse 3 dargestellt. In strichlinierter Form ist ein weiterer Satz Düsen 3 dargestellt. Im Rahmen der Erfindung kann natürlich auch nur eine Düse 3, ggf. auch nur im
Eingangsbereich, angeordnet sein. Der Düsenkopf 12 definiert dabei die Öffnung 23 der Düse 3 und wird über die Stellvorrichtung 4 bewegt.
Vorzugsweise wird bei einer Mischvorrichtung 22 der Dampf 6 in der Dampfleitung 17 mit 3 bis 16 bar absolut in den Mischraum 7 eingebracht. In einem weiteren
Ausführungsbeispiel kann zur Förderung der Beleimung in der Mischvorrichtung 22 über eine Zusatzdampfleitung 19 Zusatzdampf 21 in die Mischvorrichtung 22 eingebracht werden. Dabei könnte die Zusatzdampfdampfleitung auch von unten in die Trommel 29 eindüsen, um die Späne aufzuwirbeln.
Auch hier ist dargestellt, dass eine Härterleitung 37 an der Düse 3 angeordnet ist, um den Härter 34 mit dem Dampf 6 und/oder dem Bindemittel 5 direkt zu vermischen.
Bevorzugt wird die Zu- und Abschaltung des Dampfes 6 respektive die Stellung des Dampfventils 30 über einen vorgegebenen Druck im Mischraum 7 über eine Steueroder Regelvorrichtung 4 gesteuert oder geregelt. Der Druck kann im Mischraum 7 und/oder die Größe der einstellbaren Öffnung 16 in Abhängigkeit von der in dem Transportrohr 1 oder in der Mischvorrichtung 22 durchzusetzenden Menge an Fasern 2 / Spänen 24 über eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 gesteuert oder geregelt werden. Insbesondere kann zur Messung der Drücke im oder am Mischraum 7 eine Messvorrichtung 8 und/oder in oder an der Bindemittelleitung 23 eine Messvorrichtung 14 und/oder in oder an der Dampfleitung 17 eine Messvorrichtung 18 und/oder in oder an dem Transportrohr 1 bzw. der Mischvorrichtung 22 eine Messvorrichtung 13 angeordnet sein. Auch ist es sinnvoll zur Steuerung oder Regelung der Größe der Öffnung 23 und/oder des Dampfventils 30 eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 anzuordnen. Auch sollte zur Steuerung oder Regelung des Drucks im Mischraum 7 und/oder der Größe der einstellbaren Öffnung 16 und/oder des Dampfventils 30 zur Steuerung der Dampfmenge in Abhängigkeit von der in das Transportrohr 1 oder die Mischvorrichtung 22 einzubringenden Menge an Bindemittel 5 eine Steuer- oder Regelvorrichtung 4 einrichtbar sein. Besonders bevorzugt ist als Dampfventil 30 in der Dampfleitung 17 ein Schieber oder ein Kugelventil angeordnet ist. Das Dampfventil 30 der Dampfleitung 17 kann zur direkten Trennung am Mischraum 7 und/oder zumindest einstückig mit der Düse 3 ausgebildet sein.
Neben der Druckregelung ist eine Verhältnisregelung von Dampf, Härter und
Bindemittel in der Regel notwendig, so dass beliebig Durchfluss- oder Mengenmesser angeordnet sind. Insbesondere zur Einstellung des Mischverhältnisses Bindemittel Härter zueinander.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen alternative Düsen- und Leitungsanordnungen zur
Vermischung des Bindemittels 5, das über eine Pumpe 32 in der Bindemittelleitung 16 gefördert wird. Statische Mischanordnungen 7 für den aus der Härterleitung 37 mit der
Pumpe 33 eindosierten Härter 34 sind strichliert dargestellt und optional. Das Härter-
Bindemittelgemisch gelangt schließlich in die Düse 3 und wird dort versprüht.
Nach Figur 5 kann vorgesehen sein, dass der Härter auch direkt in der Düse, was eine bevorzugte Ausführungsform darstellt, mit dem Bindemittel, bevorzugt in einem optionalen statischen Mischraum 7 (strichliert), vermischt und dort ausgetragen wird.
Mit 35 ist ein Pulsgeber für die Pumpe 33 dargestellt, der eine Taktung oder gepulsten
Eintrag des Härters 34 in das Bindemittel 5 erreichen soll.
Die Figuren 6, 7 und 8 stellen schematische Übersichtszeichnungen von
Ausführungsvarianten dar, in denen in einer Düse 3 bzw. einer Vorrichtung der Härter
34 über eine Härterleitung 37 mit den anderen Komponenten vermischt wird.
Wenn in den beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen das Transportrohr 1 für die Beleimung von Fasern oder faserähnlichem Material und die Mischvorrichtung 22 für die Beleimung von Spänen vorgesehen ist, so ist dies nicht limitierend aufzufassen, sondern es gibt eine Vielzahl von Vorrichtungen bzw. Mischern oder
Mischvorrichtungen, die von einer Anwendung der vorgeschlagenen Düse und dem vorgeschlagenen Verfahren profitieren können. 1458 Bezugszeichenliste: P1458
1. Transportrohr 20. Fördermittel
2. Fasern 21 . Zusatzdampf
3. Düse 22. Mischvorrichtung
4. Stellvorrichtung 25 23. Öffnung
5. Bindemittel 24. Späne
6. Dampf 25. Druckvorgabe für 7
7. Mischraum 26. Mischwelle
8. Messvorrichtung 27. Mischflügel
9. Steuer- oder Regelvorrichtung 30 28. Motor
10. Wand 29. Trommel
1 1. Stößel 30. Dampfventil
12. Düsenkopf 31 . Kühlung
13. Messvorrichtung 32. Pumpe für 5
14. Messvorrichtung 35 33. Pumpe für 34
15. Dampf-Bindemittelgemisch 34. Härter
16. Bindemittelleitung 35. Pulsgeber für 33
17. Dampfleitung 36. Mischelemente
18. Messvorrichtung 37. Härterleitung
19. Zusatzdampfleitung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Beleimung von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material, insbesondere in einer Anlage zur Herstellung von Schnitzel, Faser-, MDF-, HDF- oder Faserdämm-, Holzwerkstoff- oder Kunststoffplatten, wobei das Bindemittel (5) mit einer Pumpe (32) durch eine Bindemittelleitung (16) einer Düse (3) zur Versprühung zugeführt wird, dad urch
geken nzeich net, dass der Härter (34) mittels einer weiteren Pumpe
(33) dosiert dem Bindemittel (5) in die Bindemittelleitung (16) oder in der Düse (3) zugeführt wird.
2. Verfahren zur Beleimung von Spänen, Fasern oder faserähnlichem Material mit zumindest einer Düse (3), wobei das Bindemittel (5) in einem Mischraum (7) der Düse (3) mit Dampf (6) zu einem Dampf-Bindemittelgemisch (15) vermischt wird und das Dampf-Bindemittelgemisch (15) in ein Transportrohr (1) oder eine Mischvorrichtung (22) über eine, insbesondere einstellbare, Öffnung (23) aufgelöst und mit den Fasern (2) und/oder den Spänen (24) in Kontakt gebracht wird, dad urch gekennzeichnet, dass der Härter
(34) für das Bindemittel (5) in die Dampfleitung (17) oder in den Mischraum (7), bevorzugt durchflussgeregelt, eindosiert wird.
3. Verfahren Anspruch 2 oder 3, dad urch geken nzeich net, dass das Bindemittel (5) und der Härter (34) in einem Mischraum (7), bevorzugt mittels statischen Mischelementen (36) vermischt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadu rch gekennzeich net, dass die Dosierung respektive die Durchflussmenge des Härters (34) in Abhängigkeit von der Durchflussmenge des Bindemittels (5) geregelt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadu rch gekennzeich net, dass der Härter (34) pulsierend (33) zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,, dadu rch geken nzeich net, dass die Zu- und Abschaltung des Härters (34) und/oder des Dampfes (6) und/oder des Bindemittels (5) und/oder der Düse (3) über eine Steuer- oder Regelvorrichtung (4) gesteuert oder geregelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dad urch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (5) oder die Bindemittelleitung (16) zumindest ab der Zugabe des Härters (34) gekühlt wird.
8. Vorrichtung zur Beleimung von Spänen (24) in einer Mischvorrichtung (22) mit im wesentlichen dem Umgebungsdruck entsprechenden
Druckverhältnissen oder zur Beleimung von Fasern (2) oder zur Beleimung von faserähnlichem Material in einem mit einem Fördermittel (20)
beaufschlagten Transportrohr (1) mit im wesentlichen den Umgebungsdruck übersteigenden Druckverhältnissen mit einem Bindemittel (5) im Zuge der Herstellung von Faser-, MDF-, HDF- oder Faserdämm-, Holzwerkstoff- oder Kunststoffplatten, bestehend aus einer Mischvorrichtung (22) oder einem Transportrohr (1) und zumindest einer Düse (3), wobei die Düse (3) über zumindest eine Öffnung (23) mit der Mischvorrichtung (22) oder einem Transportrohr (1) verbindbar ist und an der Düse (3) zumindest eine
Bindemittelleitung (16) mit einer Pumpe (32) zur Durchleitung und
Versprühung von Bindemittel (5), bevorzugt aus einer Vorratsleitung oder einem -tank, angeordnet ist, dadu rch geken nzeich net, dass zur Zudosierung von Härter (34) zu dem Bindemittel (5) in die Bindemittelleitung (16) oder in die Düse (3) in Wirkverbindung eine weitere Pumpe (33) mit einer Härterleitung (37) angeordnet ist, die bevorzugt geeignet ist über den Durchfluss des Härters (34) oder des Bindemittels (5) geregelt zu werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dad urch gekennzeich net, dass in der Bindemittelleitung (15) oder in der Düse (3) ein Mischraum (7), bevorzugt mit statischen Mischelementen (36), angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 oder 9, dad urch geken nzeich net, dass die Pumpe (33) geeignet ist den Härter (34) pulsierend zu dosieren.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h
geken nzeich net, dass eine Kühlung (31) an der Bindemittelleitung (15) zumindest ab der Zuleitung des Härters (34) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadu rch
geken nzeich net, dass bei einer Düse (3) mit einer Dampfleitung (17) und einem Mischraum (7) zur Vermischung des Bindemittels (5) mit Dampf (6) eine Härterleitung (37) mit zugehöriger Pumpe (33) in Wirkverbindung mit der Dampfleitung (17) und/oder dem Mischraum (7) angeordnet ist.
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