FI115611B - Liimasekoituslaite - Google Patents

Description

115611

Liimasekoituslaite - Limblandningsanordning

Esillä oleva keksintö koskee liimasekoitinta monikompo-nenttisen liiman jatkuvaan sekoittamiseen ja läpivirtaami-5 seen ja menetelmää monikomponenttisen liiman sekoittamiseksi .

Monikomponenttisen lämpökovettuvan hartsiliiman, esim. re-sorsinolifenoliliiman, fenoliliiman, ureaformaldehydihart-10 siliiman tai polyuretaaniliiman sekoittaminen niin kutsutulla staattisella sekoittimella, t.s. sekoitusputkella joka on vailla liikkuvia osia, jossa komponentit pumpataan sekoitusyksikköön matalapainepumppujen tai korkeapaine-pumppujen avulla, on aikaisemmin tunnettu. Viime aikoina on 15 melamiiniureaformaldehydiliima (MUF-liima) useammin tullut käyttöön puun liimaamiseksi, mutta sen lyhyen käyttöajan johdosta on syntynyt ongelmia kun sanottua liimaa on sekoitettu staattisten sekoittimien avulla.

20 Lamelliliimaamiseen laminoidun puun tuotannossa tarvitaan 5-15 kg/min suuruista virtausta. Käytettäessä staattista sekoitinta tämä aiheuttaa suuren vastapaineen > 10 baria, . minkä johdosta ne usein murtuvat ja aiheuttavat katkoksen • · · *!* I tuotannossa. Näiden ongelmien välttämiseksi staattisia se- • * * . . 25 koittimia käytettäessä on tämän johdosta siirrytty käyttä mään korkeapainepumppuja, esim. mäntä pumppuja. Käytet- ’··* täessä staattisia sekoittimia ja korkeapainepumppuja, kor- * ♦ « : kea vastapaine aiheuttaa vaikeuksia annostuksen kanssa · liiman ja kovettumiskomponenttien välisen oikean suhteen 30 saavuttamiseksi.

• ;'j': Toinen ongelma, jota on otettava huomioon sekoitettaessa * . monikomponenttilämpökovettuvaa hartsiliimaa on käyttöaika, | ’ joka esimerkiksi on noin 45 minuuttia MUF-liiman osalta.

35 Tämä aiheuttaa myös ongelmia staattisen sekoittimen puh-• distamisen yhteydessä, joka sekoitin on ilman liikkuvia : osia ja johon liimaseos helposti tarttuu, kun seoksen kovettuminen käynnistyy.

115611 2

Sormiliitännässä, joka on toinen yleinen menetelmä puuosien liimaamiseksi toisiinsa, tarvitaan hitaampi virtaus kuin lamelliliimaamisessa, t.s. noin 0,5-2 kg/min suuruinen virtaus.

5

Esillä olevan keksinnön kohteena oli liimasekoituslait-teen ja menetelmän aikaansaaminen, monikomponenttisen lii-man sekoittamiseksi liimaseoksen jatkuvalla virtauksella aikaansaaden liiman ja kovettumisaineen korkea annostelu-10 tarkkuus jossa on pieni tilavuus valmista sekoitettua liimaa kyseisessä sekoitusjärjestelmässä.

Esillä oleva keksintö koskee liimasekoitinta monikompo-nenttiliiman jatkuvaksi sekoittamiseksi ja läpivirtaami-15 seksi, kuten on määritetty patenttivaatimuksessa 1. Lisäksi keksintö koskee menetelmää monikomponenttisen liiman jatkuvaksi sekoittamiseksi ja syöttämiseksi , mikä menetelmä on määritelty patenttivaatimuksessa 8.

20 Esillä olevan keksinnön tavoite ratkaistaan liimaseoksen virralla, joka voi olla noin 0,5 - noin 15 kg/min, joka :.· : aikaansaadaan ainoastaan matalapaineisten pumppujen, esim.

*/·: hammaspyöräkäyttöisten pumppujen tai epäkeskoruuvipumppu- . · : jen avulla. Liiman ja kovettumiskomponenttien seos saadaan 25 sekoitusputkessa olevan liikkuvan sekoitusosan avulla, jo-ka käsittää akselin jolle sekoituselimet on asennettu, esim. siipien muodossa, jotka ovat suoraan virtaussuunnas- * · · sa. Akseli ja siihen kuuluvat siivet voivat pyöriä pyöri-. , misnopeudella noin 1000-2000 rpm moottorin käyttäminä.

30 Siivet on liikuttava lähellä sekoitusputken sisäseinämää, '·’ * sopivasti etäisyydellä 0,1-1 mm sanotusta seinämästä. On edullista että siivet ovat suoraan virtaussuunnassa, mikä sallii sen että siivet eivät olennaisesti pakota liima-.seosta eteenpäin virtaussuunnassa kun pumput ovat päälle-*·· j 35 kytkettyinä eikä silloin kun ne ovat poiskytkettyinä. Kos- ” ka siivet pyörivät lähellä sekoitusputken sisäseinämää saadaan liiman ja kovettumisaineen homogeninen seos.

3 115611

Oheistetuissa piirustuksissa

Kuv. IA esittää leikkausta keksinnön mukaisesta liimase-koittimesta, joka on kytkettynä ekstruuderiin, ja Kuv. IB esittää poikkileikkausta viivaa A-A pitkin kuvios-5 sa IA, joka esittää pyörivän sekoituselimen sopivaa suoritusmuotoa .

Keksinnön mukaisella liimasekoittimella, jossa käytetään matalapaineisia pumppuja, joiden vastapaine on 1-6 bar, 10 saadaan 2-15 kg/min suuruinen virtaus ilman vaikeuksia koska sekoitusputkessa on vain pieni tilavuus liimaseosta.

Putken sopivia mittoja sanottua virtausta varten on esim. 400 mm:n pituus ja 38 mm:n sisähalkaisija. Muita sopivia 15 mittoja on 200 mm:n pituus ja 28 mm:n sisähalkaisija. Jos sekoitusputken pituus on 400 mm, on sekoituselimien sopiva määrä kahdeksan, jolloin kukin sekoituselin käsittää kaksi paria suoraa virtauksen suuntaista siipiparia, vrt. Kuv. IB. Siipiparien välinen etäisyys kovettumisaineen tuloalu-20 eelta virtauksen suunnassa sekoitusputkessa on sopivasti 5-15 mm ja kunkin siiven sopiva leveys on 25 mm. Yksi sii- « · piparien asetelma on sopivasti asennettu sekoitusputkeen ennen liiman sisääntuloa virtaussuunnassa ja yksi siipipa- /·*; rien asetelma virtaussuunnassa ennen kovettumisaineen 25 sisääntulokohtaa, vrt. Kuv. IA. Lisäksi on tärkeää että : .·. siivet pyyhkivät lähellä sekoitusputken sisäseinämiä ja • · » · että ne ovat suoraan virtaussuunnassa, t.s. ne eivät pakota liimaseosta eteenpäin. Siivet pyörivät moottorin käyttä- . , män akselin kanssa pyörimisnopeudella 1000-2000 rpm. Sopiva • « · · 30 pyörimisnopeus on noin 1400 rpm.

*:**: Kovettumisaineen sisääntulon sopiva suoritusmuoto käsittää sen että kovettumisainetta syötetään sekoituslaitteeseen , *, syöttövälineen (11) avulla, joka on kallistettu virtaus- *;· * 35 suunnassa ja joka syöttää kovettumisainetta mahdollisimman '· lähellä akselia ja on siten kallistettu että syöttöväli neen alemman pään etäisyys akselista kasvaa virtaussuun- 4 115611 nassa. Tämä menetelmä mahdollistaa sen että liima vetää kovettumisainetta virtaussuunnassa ja tämä estää kovettu-misainetta vaeltelemasta virtaussuuntaa vastaan.

5 Liimasekoittimen muotoilun ansiosta saadaan tehokas sekoittuminen alhaisella vastapainolla ja korkealla tehokkuudella. Lisäksi liimasekoitin on helposti puhdistettavissa, jossa tavallinen puhdistusprosessi kestää vain lyhyen ajan, kuten 1 minuutin, käyttämällä vain 5 litraa vettä, mikä on 10 suuri parannus verrattuna staattisten sekoittimien käyttöön, joiden puhdistaminen on vaikeaa.

Keksinnön mukaisella liimasekoittimella sekoitetaan viskositeetiltaan 2000 - 20,000 mPa.s limaa virtauksella 3-15 15 kg/min.

Esillä olevan keksinnön mukainen liimasekoitin soveltuu erinomaisesti melamiiniureaformaldehydiliiman (MUF-liiman) sekoittamiseen, jonka kestoaika on lyhyt. Sen ansiosta että 20 liimasekoittimeen sopii vain pieni liimaseoksen tilavuus sekoittimessa ei ole ongelmia liimaseoksen ennenaikaisen *. kovettumisen kanssa, ja valmistettu liimaseos virtaa tasai- sesti ja suurella annostelutarkkuudella ulos sekoitusputken • ’ avoimesta päästä.

25 • Liimasekoitin soveltuu myös muuntyyppisten monikomponent- • · · * tisten lämpökovettuvien hartsiliimojen sekoittamiseen, kuten resorsinolifenoliliiman, fenoliliiman, ureaformalde-: hydihartsiliiman, polyuretaaniliiman ja niin sanotun EPI- 30 liiman (emulsiopolymeeri-isosyanaattiliiman) sekoittami- *. seen.

; : Piirustuksen kuvio 1 esittää keksinnön mukaista liimase- » t » ; koitinta, jossa (1) liimaa vastaavasti (2) kovettumisainet- ! 35 ta johdetaan erillään sekoitusputkeen (3) erillisten putki- ' ’ en kautta ja erillisten matalapainepumppujen (4,5) avulla.

Liikkuva akseli (6) liikkuu sekoitusputken läpi, joka on 5 115611 käyttömoottorin käyttämänä ja jolle akselille on asennettu siipipareja (7), jotka ovat suoraan virtaussuunnassa ja jotka liikkuvat lähellä sekoitusputken seinämää (8) ja joiden avulla liima ja kovettumisainekomponentit sekoite-5 taan huolellisesti. Siipien sopiva suoritusmuoto on siipiparien muodossa jotka ovat kiinnitetyt akselin kehän ympärille kahden parin muodossa, kuten on esitetty kuviossa IB. Siipien toinen mahdollinen sopiva suoritusmuoto on esimerkiksi kolme siipeä tasaisesti jaettuina akselin kehän 10 ympärille tai kolmen siipiparin muodossa tasaisesti jaettuina saman kehän ympärille. Siivet ovat sopivasti tasaiset ja umpinaiset pyörimissuunnassa mutta on myös mahdollista että ne tehdään pyörimissuunnassa ontoiksi. Se-koitusputki on toisesta, virtaussuunnan vastaisesta pääs-15 tään (9) suljettu ja poistopäästään avoin, ja se voi esimerkiksi sisältää rivin pieniä aukkoja joiden läpi lii-maseos virtaa esim. sekoitusputkeen kytkettyyn ekstruude-riin.

20 Keksintö koskee myös mentelmää monikomponenttiliiman sekoittamiseksi, joka käsittää liiman ja kovettumisaineen, ·.· ; käyttämällä keksinnön mukaista liimasekoitinta. Sanotussa mentelmässä liimaa ja kovettumisainetta syötetään matala-.*·*: painepumppujen avulla sekoitusputkeen jossa ne johdetaan 25 eteenpäin matalapaineisten pumppujen paineen avulla sekoi- « i « tusputken avoimen pään suuntaan, jossa on aukko, tai useita aukkoja. Samalla liimakomponentti ja kovettumisainekompo- nentti sekoitetaan toistensa kanssa sekoituselimien, edul- . . lisesti moottorin käyttämän liikkuvan akselin ympärille 30 asennettujen siipien avulla, jotka siivet liikkuvan lähellä '·[ ’ sekoitusputken sisäseinämiä ja ovat järjestetyt etäisyyk- 1 ;··· sillä toisistaan liimaseoksen virtaussuunnassa sekoitusput- t'“; kessa. Kun liima ja kovettumisaine poistuvat sekoitusput- , ‘, kesta ne ovat homogenisesti sekoitetut toistensa kanssa ja ··· · 35 syötetään tämän jälkeen sopivaan liima-applikaattoriin, * » * *· esim. ekstruuderiin, verholevittimeen, tai valssilevitti- meen. Kun matalapainepumput katkaistaan liimaseoksen vir- 6 115611 taus ulos sekoitusputkesta pysähtyy välittömästi sekoitus-putken poistopäässä olevien pienien aukkojen kapillaarite-hojen ansiosta. Sanotun sekoitusmentelmän avulla saadaan liiman vastaavasti kovettumisainekomponentin tasainen ja 5 tarkka annostelu, niin että saadaan näistä tasainen sekoitussuhde kun liimaseos virtaa ulos sekoitusputkesta.

* · · • 1 · ♦ « l > • t 1

Claims (9)

7 115611

1. Vaakasuuntainen liimasekoitin monikomponenttiliiman jatkuvaan sekoittamiseen ja läpivirtaamiseen, tunnettu siitä, 5 että se käsittää sekoitusputken (3) jossa on kaksi tai useampaa syöttöputkea (1,2) liimakomponenttia (-tteja) ja ko-vettumisainekomponenttia (-tteja) varten, syöttöputkiin (1, 2. järjestetyt matalapainepumput (4,5), keskeinen, liikkuva akseli (6) joka ulottuu sanotun putken (3) pituussuunnassa, 10 joka on halkaisijaltaan sekoitusputkea (3) huomattavasti pienempi, jota akselia pitkin siipien muodossa olevia se-koituselimiä (7) on asennettu, jotka siivet ovat virtaus-suunnassa suorat ja liikkuvat lähellä sekoitusputken (3) sisäseinämää (8), jolloin sekoitusputki (3) on toisesta, 15 seoksen virtaussuuntaan nähden vastakkaisesta päästään (9) suljettu ja vastakkaisesta eli ulossyöttöpäästään (10) avoin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liimasekoitin, tunnettu 20 siitä, että kovettumisaineen sisääntulokohta sekoitusput- kessa (3) on muodostettu virtaussuunnassa kallistetuksi • « f syöttöosaksi (11) jonka läpi kovettumisainetta (2) syöte- • » ί/.j tään mahdollisimman lähelle akselia (6) ja mikä syöttöosa on siten kallistettu, että osan alemman pään etäisyys ·"'· 25 akselista (6) kasvaa virtaussuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liimasekoitin, tunnettu siitä, että kukin sekoitusväline (7) on kahden siipi- . parin muodossa kiinnitettyinä ja tasaisesti jaettuina akse- * t · *;;; 30 Iin (6) ympärille. » *

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liima- \ I sekoitin, tunnettu siitä, että siipiparien asetelman muo-dossa olevat sekoituselimet (7) ovat sijoitetut sekoitus-;··' 35 putkeen (3) ennen liiman sisääntulokohtaa virtaussuunnassa, 8 115611 ja siipiparien asetelma on sijoitettu ennen kovettumisai-neen sisääntulokohtaa virtaussuunnassa.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liimase-5 koitin, tunnettu siitä, että sekoitusputki (3) on poisto- päästään (10) varustettu yhdellä tai usealla pienellä aukolla liiman ulossyöttämiseksi.

6. Menetelmä monikomponenttiliiman jatkuvaksi sekoittami-10 seksi ja ulossyöttämiseksi, tunnettu siitä, että liima- ja kovettumisainekomponentteja (1,2) syötetään toisesta päästään (10) avoimeen sekoitusputkeen (3) , putken (3) toisen suljetun pään (9) läheisyyteen erillisten syöttöputkien kautta matalapainepumppujen (4,5) avulla, jossa sekoitus-15 putkessa (3) komponentit sekoittuvat toisiinsa virtaussuunnassa järjestettyjen sekoituselimien (7) avulla, jotka ovat kiinnitettyinä pyörivään keskiakseliin (6), mitkä elimet sekoittavat komponentit homogeenisesti toistensa kanssa, mutta ilman näiden olennaista pakottamista eteenpäin vir-20 taussuunnassa, jolloin liimaseos pakotetaan eteenpäin se- koitusputken ulostulon suuntaan vain matalapainepumppujen : (4,5) alhaisen paineen avulla, jonka avulla liima- ja kovettumisainekomponentit syötetään sekoitusputkeen (3) . ,**·. 25 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu sii- ; tä, että liimaseos syötetään ulos virtausnopeudella 5-15 * · I “/,/ kg/min käytettäväksi esimerkiksi lamelliliimaamiseen lami- * noidun puun valmistuksessa. » » *

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu sii- tä, että liima on melamiiniureaformaldehydiliima (MUF-lii-: ma) . • · . 9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen menetelmä, tun- 35 nettu siitä, että liima valitaan ryhmästä resorsinoli- 9 115611 fenoliliima, fenoliliima, karbamidiliima, polyuretaaniliima ja emulsiopolymeeri-isosyannaattiliima (EPI-liima).

5 Patentkrav: