ITMO20100132A1 - Apparato per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente - Google Patents
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Description
"APPARATO PER L'INIEZIONE DI COMPONENTI CHIMICI IN UN FLUSSO DI MATERIALE LEGNOSO INCOERENTE"
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un apparato per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente.
E' noto che il processo di fabbricazione di pannelli a base di particelle in materiale legnoso (truciolato, MDF, OSB, ecc.) prevedono una fase di miscelazione di quantità predefinite di materiale legnoso incoerente con opportune dosi di componenti chimici, quali collanti e additivi in genere, che precede la fase di formatura del materasso e la successiva pressatura dello stesso ad ottenere un pannello.
Tale fase di miscelazione prevede di uniformare la distribuzione di tali componenti chimici nella massa di materiale legnoso incoerente all'interno di appositi apparati mescolatori ad ottenere un impasto omogeneo. L'iniezione dei componenti chimici può avvenire direttamente all'interno dell'apparato mescolatore o, più preferibilmente, a monte dell'ingresso in tale apparato al fine di ottenere una pre-miscelazione delle particelle di materiale legnoso e dei componenti chimici.
Un procedimento ed un impianto che realizzano tale premiscelazione sono descritti nella domanda di brevetto europeo EP 1.468.799 Al, a nome della stessa Richiedente. Tale impianto, in particolare, comprende un dispositivo di alimentazione di materiale legnoso incoerente associato all'ingresso di un apparato mescolatore per interposizione di una tramoggia dotata, al suo interno, di ugelli di iniezione di collante direttamente sul flusso di materiale legnoso che la attraversa .
Questa tipologia di impianto, pur consentendo una miscelazione ottimale del materiale legnoso e del collante, non à ̈ scevra di inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che deve necessariamente essere equipaggiato per l'invio di un flusso d'aria lungo la tramoggia, ovvero per la generazione di una depressione in corrispondenza dell'ingresso al mescolatore, a direzionare il getto di collante verso il flusso di materiale legnoso incoerente e limitare l'imbrattamento della parete interna della tramoggia.
In ogni caso la tramoggia, nel tempo, tende a sporcarsi necessitando di interventi di pulizia o di sostituzione, con conseguente fermo dell'impianto ed aumento dei costi di gestione.
Ancora, nel tempo sulla parete interna della tramoggia si formano depositi solidi di dimensioni non trascurabili. In caso tali depositi si distacchino accidentalmente cadendo nell'apparato mescolatore non à ̈ garantito di riuscire ad ottenere la frantumazione e l'omogeneizzazione degli stessi nell'impasto in lavorazione, con conseguente formazione di scarti.
Questi aspetti limitano la possibilità di impiego e la flessibilità di applicazione di questa tipologia di impianto.
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando un apparato per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente che risolva il problema dell'imbrattamento della zona in cui viene effettuata l'iniezione dei componenti chimici, e in particolare del collante generalmente di tipo termoindurente, senza necessitare di apparati ausiliari per la mandata di aria in pressione a monte della zona di iniezione o l'aspirazione di aria a valle di tale zona.
Nell'ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato à ̈ quello di evitare la formazione di grumi all'interno dell'impasto di materiale legnoso incoerente e componenti chimici in lavorazione.
Ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di risultare di agevole applicazione anche su impianti di miscelazione già installati.
Non ultimo scopo del presente trovato à ̈ quello di presentare una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.
Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal presente apparato per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente comprendente un corpo tubolare che à ̈ provvisto di almeno una bocca di ingresso, associabile a mezzi di alimentazione di materiale legnoso incoerente, e di almeno una bocca di uscita, associabile ad un apparato mescolatore, e che à ̈ internamente attraversato da un flusso di detto materiale legnoso incoerente dalla bocca di ingresso verso la bocca di uscita, e mezzi di iniezione di almeno un componente chimico verso detto flusso di materiale legnoso incoerente associati internamente a detto corpo tubolare, caratterizzato dal fatto che comprende.mezzi raschiatori associati alla parete interna di detto corpo tubolare e mobili tangenzialmente rispetto ad essa, essendo inoltre previsti mezzi di azionamento in moto relativo di almeno uno tra il corpo tubolare e i mezzi raschiatori rispetto all'altro.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un apparato per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 Ã ̈ una schematica vista in pianta dall'alto di un apparato per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente, secondo il trovato;
la figura 2 Ã ̈ una schematica vista in sezione secondo il piano di traccia II-II dell'apparato di figura 1; la figura 3 Ã ̈ una schematica vista in sezione dell'apparato secondo il trovato inserito tra mezzi di alimentazione di particelle di materiale legnoso ed un apparato mescolatore.
Con particolare riferimento a tali figure, si à ̈ indicato globalmente con 1 .un apparato per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente .
In particolare, l'apparato 1 può essere impiegato per ottenere la pre-miscelazione di sostanze collanti e additivi in genere con particelle (trucioli, scaglie, fibre, ...) di materiale legnoso in impianti di fabbricazione di pannelli in truciolato, MDF (Medium Density Fibreboard), OSB (Oriented Strand Board) o simile.
L'apparato 1 comprende un corpo tubolare 2 che si sviluppa lungo un asse longitudinale A, à ̈ provvisto di almeno una bocca di ingresso 3 e di almeno una bocca di uscita 4 ed à ̈ internamente attraversato da un flusso di materiale legnoso incoerente, schematizzato dalla freccia indicata con la lettera F nelle figure, dalla bocca di ingresso verso quella di uscita.
In condizioni operative, l'apparato 1 posizionato con il proprio asse longitudinale A non orizzontale, e preferibilmente verticale, in modo che la bocca di ingresso 3 sia disposta superiormente a quella di uscita 4 e il flusso F lo attraversi in caduta per effetto della forza di gravità .
Ancora l'apparato 1 Ã ̈ destinato ad essere installato con la bocca di ingresso 3 collegata allo scarico di convenzionali mezzi di alimentazione di materiale legnoso incoerente, del tipo di un convenzionale apparato dosatore D non descritto nel dettaglio, e la bocca di uscita 4 collegata al carico di un apparato mescolatore M di tipo noto, anch'esso non descritto nel dettaglio.
L'apparato 1 comprende, inoltre, mezzi di iniezione 5 di almeno un componente chimico verso il flusso F di materiale legnoso incoerente, che sono supportati dal corpo tubolare 2 al suo interno.
In particolare, i mezzi di iniezione 5 prevedono almeno un ugello 6 iniettore supportato dalla parete interna 7 del corpo tubolare 2, preferibilmente, in prossimità della bocca di ingresso 3 e direzionato verso l'asse longitudinale A. I mezzi di iniezione 5 prevedono, inoltre, un sistema di alimentazione dell 'almeno un componente chimico da distribuire nel flusso F di materiale legnoso incoerente non descritto nel dettaglio .
Nella forma di attuazione rappresentata, i mezzi di iniezione 5 prevedono una pluralità di ugelli 6 (di cui solo due rappresentati) distribuiti lungo una sezione del corpo tubolare 2 ortogonale all'asse longitudinale A in prossimità della bocca di ingresso 3, ma non si escludono alternative disposizioni degli ugelli stessi. L'apparato 1 comprende, inoltre, mezzi raschiatori 8 associati alla parete interna 7 e mobili tangenzialmente rispetto ad essa per ripulirla da eventuali depositi di componente chimico e mezzi di azionamento 9 in moto relativo di almeno uno tra il corpo tubolare 2 e i mezzi raschiatori 8 rispetto all 'altro.
Tali mezzi di azionamento 9 sono preferibilmente a funzionamento continuo per effettuare la pulizia durante tutto il funzionamento dell'apparato 1 ed evitare l'accumulo di depositi solidi di dimensioni non trascurabili sulla parete interna 7 che, una volta immessi nell'apparato mescolatore M, potrebbero dar luogo alla formazione di grumi nell'impasto in lavorazione. In alterativa i mezzi di azionamento 9 potrebbero essere a funzionamento intermittente o attivabile a comando da un operatore.
I mezzi raschìatori 8 prevedono almeno una spatola 10 posizionata sostanzialmente a contatto con la parete interna 7 e mobile tangenzialmente rispetto ad essa a raschiarne almeno una porzione. Con la dicitura "sostanzialmente a contatto" si intende che la spatola 10 può essere posizionata direttamente a contatto con la parete interna 7 ovvero essere mantenuta distanziata di un minimo spessore (dell'ordine di qualche decimo di millimetro) a seconda delle esigenze dell'applicazione Preferibilmente, i mezzi raschiatori 8 prevedono una pluralità di spatole 10.
In caso il corpo tubolare 2 presenti conformazione assialsimmetrica rispetto all'asse longitudinale A i mezzi di azionamento 9 attivano la rotazione attorno a tale asse di almeno uno tra il corpo tubolare 2 e le spatole 10.
Nella forma di attuazione rappresentata, il corpo tubolare 2 presenta conformazione tronco-conica rastremata verso la bocca di uscita 4 a definire una comune tramoggia e i mezzi raschiatori 8 comprendono una struttura di sostegno di tre spatole 10 a due, a due angolarmente distanziate di 120° e giacenti lungo rispettive generatrici del corpo tubolare 2. La struttura di supporto prevede due anelli, di cui uno superiore 11 ed uno inferiore 12, rigidamente collegati alle spatole 10. Non si esclude che le spatole 10 possano essere collegate agli anelli 11 e 12 per interposizione di elementi cedevoli elasticamente ad evitare il verificarsi di urti in caso le spatole 10 incontrino depositi di componenti chimici sulla parete interna resistenti all'azione di distacco.
Le spatole 10 si estendono a valle degli ugelli 6, lungo la direzione di attraversamento del corpo tubolare 2 da parte del flusso F di materiale legnoso incoerente, fino in prossimità della bocca di uscita 4. I mezzi di azionamento 9 sono costituiti da un motore elettrico 13, supportato esternamente dal corpo tubolare 2, di azionamento in rotazione attorno ad un asse verticale di un pignone 14 impegnato su un primo elemento anulare 15 con dentatura interna, che disposto ortogonale all'asse longitudinale A ed à ̈ rigidamente collegato all'anello superiore 11. E' inoltre previsto un secondo elemento anulare 16 rigidamente collegato al corpo tubolare 2 e disposto esternamente al primo elemento anulare 15. Tra il primo ed il secondo elemento anulare, rispettivamente, 15 e 16 sono interposti elementi di rotolamento 17 a costituire una sorta di cuscinetto; il primo elemento anulare 15 à ̈, dunque, liberamente ruotabile attorno all'asse longitudinale A rispetto al secondo elemento anulare 16 ed all'intero corpo tubolare 2.
Non si esclude che i mezzi di azionamento 9 possano azionare in rotazione attorno all'asse longitudinale A anche il corpo tubolare 2, in senso opposto rispetto ai mezzi raschiatori 8.
E' comunque possibile prevedere differenti conformazioni della parete interna 7 ad esempio di tipo cilindrico o tale da definire sezioni trasversali all'asse longitudinale A di forma poligonale. In quest'ultimo caso i mezzi raschiatori 8 sono mobili rispetto al corpo tubolare 2 in traslazione alternata tangenzialmente ad almeno una delle facce che definiscono la parete stessa.
Vantaggiosamente l'apparato 1 può prevedere mezzi di raffreddamento 18 associati alla parete interna 7 e/o ai mezzi raschiatori 8 ad ottenere una temperatura delle relative superfici sostanzialmente inferiore alla temperatura del flusso F di materiale legnoso incoerente. Preferibilmente la temperatura di tali superfici viene mantenuta ad un valore prossimo alla temperatura di condensazione dell'umidità trasportata dal flusso F e/o dell'ambiente circostante. In questo modo si determina la condensazione di parte dell'umidità ad ottenere la formazione di un sottile film di condensa sulle superfici raffreddate. Questo effetto riduce l'adesione dei componenti chimici, e particolarmente di collanti termoindurenti, sulla parete interna 7 agevolandone la pulizia mediante i mezzi raschiatori 8 e consente di mantenere pulite le spatole 10.
1 mezzi di raffreddamento comprendono almeno una camera 18 per il passaggio di un fluido di raffreddamento, del tipo di acqua, associata alla superficie da raffreddare .
Nella forma di attuazione rappresentata sono previsti esclusivamente mezzi di raffreddamento 18 della parete interna 7 e la camera 18 Ã ̈ definita da un'intercapedine ricavata internamente allo spessore del corpo tubolare 2 e presenta conformazione anulare.
In un'ulteriore forma di realizzazione, non rappresentata, potrebbero essere previsti, in alternativa o in aggiunta ai precedenti, mezzi di raffreddamento dei mezzi raschiatori 8 ad ottenere una temperatura delle superfici delle spatole 10 inferiore a quella del flusso F di materiale legnoso incoerente e, preferibilmente, prossima al punto di condensazione dell'umidità in esso contenuta. Nel dettaglio tali mezzi di raffreddamento possono prevedere una camera di passaggio di un fluido refrigerante ricavata internamente alle spatole 10 ed un sistema di alimentazione di tale fluido mobile con i mezzi raschiatori 8. In questo modo à ̈ possibile prevenire la formazione di depositi di componenti chimici anche sulle spatole 10.
Il funzionamento del presente trovato à ̈ il seguente. Il materiale legnoso incoerente viene dosato e rilasciato dai mezzi di alimentazione D in corrispondenza della bocca di ingresso 3. Per effetto della forza di gravità il materiale legnoso incoerente attraversa in senso longitudinale il corpo tubolare 2 uscendo dalla bocca di uscita 4 per entrare nell'apparato mescolatore M. Durante l'attraversamento del corpo tubolare 2 i mezzi di iniezione 5 distribuiscono nel flusso F di materiale legnoso incoerente predefinite quantità di uno o più componenti chimici, quali collanti e additivi.
L'azione meccanica dei mezzi raschiatori 8 coadiuvata dall'effetto prodotto dai mezzi di raffreddamento 18, che inibiscono l'adesione di componenti chimici, in particolare, di tipo termoindurente alla parete interna 7 consentono di mantenerla pulita, garantendo l'efficienza dell'intero processo di lavorazione, senza l'esecuzione di interventi di manutenzione straordinari .
Infatti, la rimozione in continuo di eventuali depositi di componenti chimici dalla parete interna 7 evita la formazione di grumi che non potrebbero essere omogeneizzati dall'apparato mescolatore M con conseguente formazione di scarti di lavorazione.
Si à ̈ in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che l'apparato secondo il trovato garantisce una corretta distribuzione dei componenti chimici nel flusso di materiale legnoso incoerente, evita la formazione di scarti di lavorazione e non richiede periodici interventi di manutenzione.
Il trovato così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1)Apparato (1) per l'iniezione di componenti chimici in un flusso di materiale legnoso incoerente comprendente un corpo tubolare (2) che à ̈ provvisto di almeno una bocca di ingresso (3), associabile a mezzi di alimentazione (D) di materiale legnoso incoerente, e di almeno una bocca di uscita (4), associabile ad un apparato mescolatore (M), e che à ̈ internamente attraversato da un flusso (F) di detto materiale legnoso incoerente dalla bocca di ingresso (3) verso la bocca di uscita (4), e mezzi di iniezione (5) di almeno un componente chimico verso detto flusso (F) di materiale legnoso incoerente associati internamente a detto corpo tubolare 2}, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi raschiatori (8) associati alla parete interna (7) di detto corpo tubolare (2) e mobili tangenzialmente rispetto ad essa, essendo inoltre previsti mezzi di azionamento (9) in moto relativo di almeno uno tra il corpo tubolare (2) e i mezzi raschiatori (8) rispetto all'altro. 2)Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di raffreddamento (18) associati a detta parete interna (7) e/o a detti mezzi raschiatori(8) ad ottenere una temperatura delle relative superfici sostanzialmente inferiore alla temperatura di detto flusso (F) di materiale legnoso incoerente, 3)Apparato (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi raschiatori (8) comprendono almeno una spatola (10) posizionata sostanzialmente a contatto con detta parete interna (7) e tangenzialmente mobile rispetto ad essa a raschiarne almeno porzione. 4)Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta parete interna (7) presenta conformazione assialsimmetrica rispetto al proprio asse longitudinale (A), i mezzi di azionamento (9) essendo atti ad azionare la rotazione attorno a detto asse longitudinale (A) di almeno uno tra il corpo tubolare (2) e i mezzi raschiatori (8). 5)Apparato secondo le rivendicazioni 3 e 4, caratterizzato dal fatto che detta parete interna (7) presenta conformazione tronco-conica rastremata verso detta bocca di uscita (4) e che detta almeno una spatola (10) à ̈ posizionata lungo una generatrice del corpo stesso, i mezzi di azionamento (9) attivando la rotazione attorno all 'asse longitudinale (A) di almeno i mezzi raschiatori (8) a pulire almeno una fascia della parete interna (7). 6)Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detto corpo tubolare (2) presenta sezione trasversale al proprio asse longitudinale (A) di forma sostanzialmente poligonale e detti mezzi raschiatori (8) sono mobili in traslazione alternata rispetto all'elemento stesso tangenzialmente ad almeno una delle facce che definiscono detta parete interna (7). 7)Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raffreddamento comprendono almeno una camera (18) per il passaggio di un fluido di raffreddamento associata a detto corpo tubolare (2). 8)Apparato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti mezzi di iniezione (5) comprendono almeno un ugello (6) iniettore supportato da detta parete interna (7). 9)Apparato (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto almeno un ugello (6) à ̈ posizionato in prossimità di detta bocca di ingresso (3), i mezzi raschiatori (8) essendo posizionati a valle di detto almeno un ugello (6) nella direzione di attraversamento del corpo tubolare (2) da parte di detto flusso (F) di materiale legnoso incoerente.
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