ITMI990014A1 - Incollatrice verticale per impianti per la produzione di pannellitruciolari - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda le cosiddette incollatrici, cioè macchine che vengono utilizzate negli impianti per produrre pannelli truciolari e che permettono di distribuire in una massa di particelle o trucioli di legno una adeguata quantità di collante liquido in modo che tale massa possa essere trasformata, mediante successive lavorazioni, in pannelli truciolari.

Le incollatrici tradizionali comprendono una camera di miscelazione normalmente cilindrica e ad asse sostanzialmente orizzontale, ad un'estremità della quale vengono immesse per caduta, in quantità opportunamente dosata, particelle legnose aventi la desiderata granulometria. Nella stessa camera viene pure immessa, solitamente mediante spruzzatura, una prefissata quantità di collante liquido del tipo termoindurente. L'incollatrice comprende pure mezzi per mescolare il tutto più o meno intensamente e per trasferire la massa risultante, in un tempo prestabilito, verso un'apertura d'uscita attraverso la quale esce quella che nel seguito chiameremo miscela, che è formata dalle particelle legnose bagnate di collante.

Ai fini della successiva utilizzazione della miscela è opportuno che il collante risulti distribuito con uniformità sulla superficie di ciascuna particella, e cioè che su ciascuna particella risulti applicata una quantità di collante proporzionale alla superficie della stessa. Si è potuto tuttavia constatare che nelle incollatrici note ciò non si verifica in modo ottimale. Infatti nella miscela da esse prodotta il collante "bagna" con maggior uniformità le particelle a granulometria più bassa. Poiché in qualsiasi partita di particelle legnose, anche se di granulometria rigorosamente controllata, esiste un’accentuata varietà nelle dimensioni di queste, ne risulta che la distribuzione di collante sulla superficie delle particelle non corrisponde alla distribuzione ottimale dinanzi indicata.

E' noto agli esperti del settore che le incollatrici tradizionali presentano un grado di riempimento della camera di miscelazione piuttosto ridotto e comunque non·superiore al 40% del volume della camera, con un tempo di permanenza delle particelle legnose nella camera di miscelazione che varia, a seconda della portata, da 20 a 30 secondi.

Allo scopo di ottenere una migliore distribuzione dèi collante è già stato proposto di aumentare il tempo di miscelazione delle particelle legnose con il collante, come pure di aumentare l'intensità della miscelazione. Un modo per aumentare l'intensità della miscelazione consiste nell ’aumentare la velocità dell'organo che effettua il mescolamento. In alcune note incollatrici la velocità periferica dell'organo di mescolamento può infatti arrivare a 14-17 m/s, col risultato però di provocare la rottura delle particelle legnose e la conseguente modificazione della granulometria delle stesse, che non risulta pertanto più quella ottimale. Un'elevata velocità di mescolamento porta anche ad un innalzamento della temperatura della miscela, con conseguente prepolimerizzazione del collante che perde così in parte la sua efficacia.

Un'altra soluzione che è stata adottata per migliorare la distribuzione del collante consiste nell 'ostacolare la fuoriuscita della miscela dalla camera di miscelazione dell'incollatrice, ciò equivalendo a prolungare la permanenza delle particelle legnose nella camera, con il risultato di prolungare il mescolamento con il collante. Questa soluzione tende a riempire maggiormente la camera di miscelazione, ma soltanto in vicinanza del portello d'uscita. La regolazione del portello viene indicata in percentuale, lo 0% corrispondendo al portello completamente aperto e il 100% al portello completamente chiuso. Tuttavia non si possono utilizzare % di chiusura del portello troppo elevate perché ciò fa innalzare troppo la temperatura della miscela, con conseguente prepolimerizzazione del collante.

Un altro modo già utilizzato per prolungare il tempo di miscelazione consiste nel disporre dopo una prima macchina incollatrice una seconda macchina incollatrice, che ha il compito solo di rimescolare la miscela uscente dalla prima. Questa soluzione porta ad un sensibile miglioramento della distribuzione del collante, ma con un significativo aggravio dei costi di impianto e di gestione dello stesso, oltre ad un non trascurabile aumento degli ingombri .

Come già accennato, tutte le incollatrici note presentano un grado di riempimento della camera di miscelazione che arriva al massimo al 40%, per cui è necessario che la camera di miscelazione abbia un volume molto maggiore di quello effettivamente occupato dalla miscela. Ciò comporta ingombri significativi di cui tener conto nella progettazione dell'impianto.

Uno scopo della presente invenzione è di ovviare agli inconvenienti sopra descritti delle note incollatrici.

Un altro scopo consiste nel realizzare una macchina incollatrice che sia di semplice realizzazione, di funzionamento affidabile e di facile manutenzione e pulizia.

I sopra citati scopi vengono raggiunti grazie alla macchina incollatrice secondo la presente invenzione, comprendente una camera di miscelazione cilindrica in cui sono previste un'apertura di alimentazione e un'apertura di uscita, nonché un organo di mescolamento, caratterizzata dal fatto che: la camera di miscelazione è disposta verticalmente; l'apertura di alimentazione è prevista in corrispondenza della parte inferiore della camera di miscelazione; l'apertura di uscita (36) è prevista in corrispondenza della parte superiore della camera di miscelazione (12); e sono previsti mezzi per immettere le particelle legnose nella camera di miscelazione attraverso l'apertura di alimentazione.

Preferibilmente i mezzi per immettere le particelle legnose nella camera di miscelazione comprendono una coclea di alimentazione.

Convenientemente, per facilitare la salita nella camera di miscelazione delle particelle legnose immesse attraverso l'apertura di alimentazione, nella parte inferiore della camera di miscelazione è prevista una coclea verticale.

L'invenzione risulterà più facilmente comprensibile dalla seguente descrizione di una sua forma di realizzazione. In tale descrizione si farà riferimento al disegno allegato, nella cui unica figura è rappresentata schematicamente una sezione verticale dell'incollatrice secondo l'invenzione.

Come si vede dalla figura, la macchina incollatrice 10 presenta una camera cilindrica verticale 12 formata da due gusci cilindrici e concentrici 14 e 16 di acciaio, distanziati tra loro in modo da formare un'intercapedine 18 la cui funzione verrà chiarita più avanti. La camera cilindrica 12 presenta un'apertura di alimentazione 20 che comunica con un'estremità di una coclea d'alimentazione 22 motorizzata e racchiusa in un relativo involucro cilindrico 24. Come si vede la coclea 22 è sostanzialmente orizzontale, anche se ciò non è obbligatorio. Nella parte superiore dell'estremità distale dell'involucro 24 è prevista un'apertura 26 attraverso la quale vengono alimentate, per caduta, le particelle legnose che, grazie all'azione della coclea 22 vengono spinte dentro la camera cilindrica 12.

Come ancora si vede dalla figura, nella parte inferiore della camera cilindrica 12 è contenuta una coclea verticale troncoconica 28 motorizzata e coassiale alla camera 12, la cui rotazione permette di spingere verso l'alto le particelle legnose introdotte nella camera 12 mediante l'azione della coclea d'alimentazione 22.

Superiormente alla coclea verticale troncoconica 28 e previsto un organo miscelatore 30 costituito in sostanza da un albero motorizzato 32 coassiale dal quale si dipartono radialmente bracci mescolatori 34 indicati molto schematicamente in figura ma di tipo convenzionale. I bracci mescolatori 34 potranno avere diversa conformazione a seconda della quota a cui sono disposti. L'organo miscelatore 30 può essere realizzato - come nel caso specifico illustrato in figura - solidale alla coclea verticale 28 (per cui entrambi vengono azionati da uno stesso motore), quest'ultima venendo calettata sull'albero 32 che è supportato girevolmente in corrispondenza delle sue estremità da supporti 42, 44. Deve tuttavia risultare chiaro che l'albero dell'organo miscelatore e la coclea verticale potranno anche essere azionati in modo indipendente, e anche con diverse velocità, da relativi motori. E' anche il caso di precisare che la coclea verticale potrà anche avere conformazione diversa dalla troncoconica (per esempio cilindrica) .

Come si vede dalla figura, in vicinanza della sommità della camera cilindrica 12 è prevista un'apertura di uscita 36. Sull'albero 32 sono previste, nel caso specifico illustrato, delle "pale" radiali 46 che hanno il compito di facilitare la fuoriuscita "per rigurgito", attraverso l'apertura di uscita 36, della miscela dalla camera di miscelazione 12.

Le pareti laterali della camera 12 e l'organo di miscelazione 30 vengono raffreddati in modo convenzionale per evitare che la miscela, a seguito del riscaldamento provocato dal rimescolamento, raggiunga temperature che provochino la prepolimerizzazione del collante, il che provocherebbe tra l'altro lo sporcamente rapido di quelle parti dell'incollatrice 10 che vengono in contato con la miscela.

Nella parte inferiore dell'involucro 24 della coclea d'alimentazione 22 è previsto una serranda 38 che chiude una relativa apertura, nel caso specifico la serranda 38 venendo azionata mediante un convenzionale dispositivo pneumatico indicato nel suo complesso con 40 nella figura.

Il collante viene iniettato all'interno della camera di miscelazione 12 in corrispondenza di diversi punti, distribuiti su varie quote (come schematicamente indicato in figura in cui sono visibili tre ugelli 48 aventi diversa elevazione e alimentati con collante liquido) così da bagnare col collante, in fasi successive, le particelle legnose. Come è ben noto agli esperti del settore, l'iniezione del collante in successive fasi consente di ottenere il cosiddetto effetto "stuccatura" delle particelle, che permette di diminuire l'assorbimento di collante da parte delle particelle, con conseguente diminuzione della quantità di collante necessaria.

Descriveremo ora brevemente il funzionamento della macchina incollatrice sopra descritta, per quanto per un esperto del settore esso dovrebbe già risultare chiaro da quanto precede.

Come già accennato, la massa di particelle legnose viene alimentata per caduta attraverso l'apertura 26 prevista nell'involucro 24 della coclea 22. La rotazione di quest'ultima spinge man mano le particelle legnose verso la camera di miscelazione 12 in modo da alimentarle, attraverso l'apertura di alimentazione 20, alla parte inferiore della camera 12, dove trovano la coclea verticale 28 la cui rotazione le spinge verso l'alto. Nel salire verso l'alto le particelle legnose vengono investite in successive riprese da spruzzi di collante fuoriuscenti dagli ugelli 48, e contemporaneamente rimescolate dall'organo di mescolamento 30. L'effetto complessivo dovuto all'azione dell'organo di mescolamento 30 e della coclea verticale 28 è un rimescolamento combinato sia in senso orizzontale che verticale che permette di ottenere risultati ottimali, cioè una spalmatura molto uniforme di collante sulla superficie delle particelle legnose.

La miscela particelle legnose/collante fuoriesce infine dall'apertura di uscita 36 grazie ad un effetto di "rigurgito" che è favorito dall'azione delle "pale" 4è.

L'incollatrice 10 viene raffreddata facendo circolare nell'intercapedine 18 tra i gusci cilindrici 14 e 16 un fluido di raffreddamento, per esempio acqua. Anche nell'organo di mescolamento 30 sono previste cavità (non mostrate) in cui far circolare un fluido di raffreddamento.

E' importante far notare che con una tale incollatrice è possibile operare con un riempimento della camera di miscelazione 12 del 60-70%, notevolmente superiore a quello delle incollatrici note (40% al massimo). Un tale grado di riempimento consente di ottenere una buona miscelazione con basse velocità di rotazione dell'organo di miscelazione. In particolare la velocità periferica dell'organo di mescolamento 30 può essere mantenuta attorno ai 7-10 m/s, consentendo di salvaguardare la granulometria delle particelle legnose ma anche di avere tempi di permanenza della miscela particelle/collante all'interno della camera di miscelazione 12 decisamente superiori, dell'ordine dei 60-70 secondi, rispetto alle incollatrici note.

Un tempo di permanenza così elevato risulterebbe controproducente in una incollatrice tradizionale in cui la velocità di mescolamento è molto più elevata (14-17 m/s). Si provocherebbe infatti un innalzamento della temperatura delle particelle con conseguente prepolimerizzazione del collante.

Da quanto precede si comprende come l'incollatrice secondo la presente invenzione ha una struttura piuttosto semplice, per cui è facile da costruire. Poiché in essa viene evitato lo sporcamente delle parti che vengono a contatto con la miscela particelle legnose/collante, la manutenzione e la pulizia risultano molto semplificate rispetto alle incollatrice note. Inoltre, richiedendo potenze installate minori, una tale incollatrice ha consumi energetici significativamente più bassi di quelli delle note incollatrici, oltre ad avere un ingombro in pianta decisamente inferiore a queste ultime.

Un ulteriore vantaggio dell'incollatrice secondo la presente invenzione è dovuto al fatto che, sviluppandosi in verticale e avendo l'apertura di uscita della miscela in sommità (cioè ad una quota molto superiore a quella delle note incollatrici), può essere eliminata parte dei trasportatori meccanici (non mostrati) necessari per trasferire la miscela dall'uscita (36) della macchina incollatrice ad una macchina di formazione dei pannelli (non mostrata) che negli impianti relativi è collocata ad un'elevazione notevolmente superiore a quella delle note incollatrici. L'accorciamento del percorso di trasferimento di cui sopra riduce i tempi di trasferimento e quindi la possibilità di prepolimerizzazione del collante contenuto nella miscela.

Quando, per poterne effettuare ad esempio la manutenzione o per un fermo dell'impianto che si prolunga eccessivamente, l'incollatrice 10 viene svuotata, tale operazione viene effettuata molto semplicemente. E' infatti sufficiente invertire il senso di rotazione della coclea verticale 28 e della coclea orizzontale 22 e aprire la serranda 38 perché il materiale contenuto nella camera di miscelazione 12 fuoriesca dall'apertura della serranda 38.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina incollatrice (10) per impianti per la produzione di pannelli truciolari, comprendente una camera di miscelazione (12) cilindrica in cui sono previste un'apertura di alimentazione (20) e un'apertura di uscita (36), nonché un organo di mescolamento (30), caratterizzata dal fatto che: la camera di miscelazione (12) è disposta verticalmente; l'apertura di alimentazione (20) è prevista in corrispondenza della parte inferiore della camera di miscelazione (12); l'apertura di uscita (36) è prevista in corrispondenza della parte superiore della camera di miscelazione (12); e sono previsti mezzi (22) per immettere le particelle legnose nella camera di miscelazione (12) attraverso l'apertura di alimentazione (20).
2. 2. Macchina incollatrice (10) secondo la rivendicazione 1, in cui l'organo di mescolamento (30) comprende un albero verticale (32) motorizzato disposto coassialmente alla camera di miscelazione (12), dall'albero dipartendosi radialmente bracci mescolatori (34).
3. 3. Macchina incollatrice (10) secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi per immettere nella camera di miscelazione (12) le particelle legnose comprendono una coclea di alimentazione (22) motorizzata.
4. 4. Macchina incollatrice (10) secondo la rivendicazione 1, in cui nella parte inferiore della camera di miscelazione (12) è prevista una coclea verticale (28) motorizzata per spingere verso l'alto le particelle legnose alimentate attaverso l'apertura di alimentazione (20).
5. 5. Macchina incollatrice (10) secondo le rivendicazioni 2 e 4, in cui la coclea verticale (28) è troncoconica e si restringe verso l'alto.
6. 6. Macchina incollatrice (10) secondo le rivendicazioni 2 e 4 in cui la coclea verticale (28) è calettata sull'albero (32) dell'organo di mescolamento (30).
7. 7. Macchina incollatrice (10) secondo la rivendicazione 2, in cui dall'albero (32) dell'organo di mescolamento (30) si dipartono, in corrispondenza dell'apertura di uscita (36) delle "pale" radiali per facilitare la fuoriuscita, per rigurgito, della miscela.
8. 8. Macchina incollatrice (10) secondo la rivendicazione 1, in cui la parete laterale della camera di miscelazione (12) è formata da due gusci cilindrici coassiali (14, 16) distanziati tra loro per formare un'intercapedine (18) in cui può circolare un fluido di raffreddamento.
9. 9. Macchina incollatrice secondo la rivendicazione 1, in cui sono previsti mezzi per raffreddare l'organo di mescolamento (30),
10. 10. Macchina incollatrice (10), secondo la rivendicazione 1, in cui l'involucro (24) della coclea di alimentazione 22 presenta un'apertura inferiore (38) chiudibile.
11. 11. Macchina incollatrice (10) secondo la rivendicazione 10, in cui l'apertura inferiore chiudibile dell'involucro (24) della coclea (22) è chiuso da una serranda (38) comandata da un dispositivo pneumatico (40).
12. 12. Macchina incollatrice (10) secondo la rivendicazione 2, in cui l'organo di mescolamento (30) ha una velocità periferica compresa tra 7 10