NO307892B1 - FremgangsmÕte ved liming samt anordning for utførelse av fremgangsmÕten - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte som angitt i krav 1<1>s ingres ved påføring av bindemiddel innbefattende minst to komponenter. Komponentene blandes på

en roterende valse som er forsynt med en glatt flate. Blandingen overføres deretter til et riflet parti på den samme valse, hvorfra blandingen påføres på den ønskede gjenstand. Oppfinnelsen vedrører også en anordning som angitt i kravene 7 - 10.

Herdende limsystemer består oftest av to komponenter, harpiksbg herder, som kan påføres i form av en forblandet blanding eller tilsettes hver for seg og blandes på gjenstanden som skal limes, hvilket eksempelvis er foreslått i SE patent nr. 373.525. Ved blanding før påføring starter herdeprosessen umiddelbart, som for raske systemer, eksempelvis systemer med herdetider på mindre enn 1 time, stil-ler store krav til korte gjennomløpstider. Det oppstår også lett problemer ved gjentetting av blandings- og på-føringsutstyret, spesielt ved stopp og ved driftsforstyr-relser. Ved tilsetning av harpiks og herder hver for seg kan det iblandt være vanskelig å oppnå en homogen blanding, spesielt hvis lim og herder utviser store viskositetsfor-skjeller.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å løse de ovenfor nevnte problemer ved å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning som er egnet for blanding og spredning av et herdende limsystem, hvor lim og herder effektivt blandes umiddelbart før påføring, samtidig som farene for gjentet-ning minimaliseres.

Disse problemer er ifølge oppfinnelsen løst ved fremgangsmåten og anordningen i henhold til patentkravene. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte ved blanding og påføring av et bindemiddel som innbefatter i det minste to, fortrinnsvis flytende komponenter, eksempelvis harpiks og herder, hvilken fremgangsmåte er særpreget de følgende trinn:

(a) å tilføre komponentene til en blandingssone (10) på en roterende påføringsvalse (1), hvilken sone (10) har i det vesentlige glatt overflate, (b) å blande komponentene, hvoretter blandingen overføres til en på samme valse (1) ved siden av blandingssonen (10) anordnet spredningssone (11), hvilken sone (11) innbefatter rifler som løper langs valsens omkrets, og (c) å påføre limet på den ønskede gjenstand (8) via den riflede spredningssone (11).

Fortrinnsvis skjer blandingen og overføringen fra blandingssonen til spredningssonen under innvirkning av en doseringsvalse, som er parallell med og roterer i motsatt retning i forhold til påføringsvalsen, og som har en i det vesentlige glatt overflate og som kan rotere med den samme eller en annen periferihastighet enn påføringsvalsen. Passende er påføringsvalsen og doseringsvalsen anordnet i skilte vertikalplan, idet valsene fortrinnsvis roterer slik at deres manteloverflater i sine øvre posisjoner beveger seg mot hverandre. Bindemidlets komponenter tilføres blandesonen ovenifra og ved rotasjon trekkes de ned mellom de to valsene. Det foretrekkes også at den komponent i bindemidlet som tilsettes i størst mengde, hvilket i de fleste herdende systemer er harpiksen, tilsettes slik at den først kommer i kontakt med valsens blandingssone og deretter med dennes rotasjon transporteres til den andre komponents doseringspunkt. Komponentene kan imidlertid også tilsettes til områder som ligger ved siden av hverandre, sett i valsens rotasjonsretning, eller via et felles utløp tilsettes det samme område på valsens blandingssone. Det vesentlige for oppfinnelsen er at den hovedsakelige blan-dingsprosess skjer på valsens blandingssone.

For ytterligere å forbedre sammenblandingen kan strømnings-motstanden mellom strømningssonen og spredningssonen økes ved at bindemidlet; tvinges til å passere en spalte mellom valsenes manteloverflater og en mellomvegg i form av en skive som fortrinnsvis utstrekker seg i et plan i det vesentlige vinkelrett mot valsensenes manteloverflater.

Streben etter nivåutjevning medfører at bindemidlet auto-matisk flyter fra blandesonen til spredningssonen. Det blandende bindemiddel fordeles fortrinnsvis over spredningssonen under innvirkning av rifler som forløper i spiralform i nevnte spredningssone. Det har vist seg å være fordelaktig at riflene danner en gjenging eller skrueform som under valsens rotasjon fører til at en del av bindemidlet føres tilbake mot den glatte blandingssone, hvilket medfører at bindemidlet sirkuleres og medfører forbedret blanding samtidig som ansamling av bindemiddel i spredningssonens bortre ende unngås.

Hvis avstanden mellom blandingssonen på påføringsvalsen

og doseringsvalsen er for kort, kan friksjonsvarme forårsake for rask herding awisse bindemiddelsystemer. For å unngå dette problem anvendes fortrinssvis en påføringsvalse hvis ytterdiameter ved den riflede spredningssone er større enn diameteren ved den glatte spredningssone.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning som er egnet for utførelse av den beskrevne fremgangsmåte. Mer spesielt innbefatter anordningen en roterbar påføringsvalse, som er roterbar rundt en i det vesentlige horisontal rotasjonsaksel og hvor manteloverflaten innbefatter en blandingssone med i det vesentlige glatt overflate og en ved siden av denne anordnet spredningssone med rifler som løper langs valsens omkrets, samt midler for tilføring av to, fortrinnsvis flytende, komponenter til blandingssonen, hvilke elementer fortrinnsvis er anordnet over blandingssonen.

Fortrinnsvis innbefatter anordningen også en mot påførings-valsen anordnet doseringsvalse, som fortrinnsvis er roterbar i motsatt retning og i det vesentlige er parallell med påføringsvalsen, og passende er de to valser anordnet slik at de ligger i forskjellige vertikalplan og er anordnet for å rotere slik at begge valsenes manteloverflater i sine øvre posisjoner beveger seg mot hverandre. Valsene kan være anordnet til å rotere med den samme eller forskjellige periferihastigheter.

Fortrinnsvis forløper riflene i spredningssonen i form av en spiral, slik at det dannes gjenger, hvilke gjenger for-trinnssvis er rettet slik at bindemidlet som befinner seg i gjengenes spor, ved den påtenkte rotasjonsretning transporteres mot blandesonen. Det kreves også at påføringsvalsens ytre diameter ved spredningssonen er større enn påførings-valsens diameter ved blandesonen.

Fortrinnsvis utgjøres påføringsvalsen av en glatt blandingssone og en ved siden av denne anordnet riflet spredningssone, men også andre varianter er mulige. Eksempelvis kan valsen innbefatte en sentral blandesone og på hver side av denne anordnede spredesoner, som da passende er gjenget i motsatte retninger.

Anordningen kan også omfatte en mellomvegg, slik at passa-sjen mellom blandesonen og spredesonen innbefatter en spalte. Mellomveggen kan være i form av en skive som i det vesentlige er vinkelrett rettet mot valsenes overflate fortrinnsvis anordnet ved grensen mellom blandesonen og spredesonen.

Fremgangsmåten og anordningen kan anvendes til alle binde-midler som omfatter to komponenter som skal blandes. Oppfinnelsen er særlig fordelaktig ved anvendelse av herdende limsystemer hvor harpiksen og herderen er vanskelig å blande, eksempelvis der hvor de utviser store viskositets-forskjeller eller når det er stor forskjell mellom de tilsatte mengder. Det har eksempelvis vist seg at man med godt resultat kan blande en harpiks som utviser en viskositet på ca. 15.000 MPas med en herder som utviser en viskositet på ca. 100 MPas, hvor herderen eksempelvis tilsettes i en mengde på 1 - 35 vekt% regnet på harpiksen.

Som eksempel på vanlige herdende limsystemer til hvilke oppfinnelsen kan tillempes kan nevnes PVA med isocyanather-der, PVAC med kromnitratherder, resorcin med formaldehyd-herder, samt karbamid med pH-senkende herder såsom alu-miniumklorid. De ovenfor nevnte og andre limsystemer kan anvendes for påføring av lim på fortrinnsvis langstrakte gjenstander, eksempelvis råemner for finér. Den nye anordning er av relativt enkel konstruksjon, lett å ren-gjøre, og arbeider med meget lave systemtrykkfall. Takket være det raske forløp fra blanding av limets komponenter til påføring, er risikoen for gjentetting i utrustningen meget liten.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til de vedlagte tegninger, hvor figur 1 er et skjematisk side-riss av en anordning for blanding og spredning av lim, mens figur 2 er et skjematisk grunnriss av den samme anordning. Figur 3 viser en detalj av påføringsvalsen i i den samme anordning.

Den i figur 1 viste anordningen innbefatter til venstre en anordnet påføringsvalse 1, hvis manteloverflate innbefatter en i rotasjonsretningen sett høyre kant (se figur 2) anordnet glatt blandingssone 10, og en tilliggende denne anordnet, fortrinnsvis spiralformet riflet, dvs. gjenget, spredningssone 11. Påføringsvalsen 1 er anordnet for å rotere med urviserne, mens en mot denne anordnet doseirings-valse 2, som fortrinnsvis har en noe mindre diameter, er anordnet for å rotere mot urviserne, hvorved valsenes 1, 2 manteloverflater i sine øvre posisjoner beveger seg mot hverandre Fordi påføringsvalsen 1 sett fra blandesonen 10 er påtenkt å rotere med urviserne, er spredningssonen 11 passende høyregjenget. Hvis valsen i stedet, sett fra blandesonen, var beregnet for å rotere mot urviserne, ville den fordelaktig være venstregjenget.

Riflene kan eksempelvis ha en høyde fra 0,1 til ca. 5 mm, og gjengingen kan eksempelvis ha en økning fra ca. 5 til ca.20rifler pr. 25 mm. Blandingssonen utgjør fortrinnsvis 5 - 50%, særlig 10 - 30% av manteloverflaten, mens spredningssonen kan utgjøres av den resterende del. Påføringsvalsens1manteloverflate, i blandingssonen 10 såvel som i spredningssonen 11, utgjøres fortrinnsvis av et fleksibelt materiale, såsom naturgummi eller syntetisk gummi, mens doseringsval-sens2manteloverflate kan være såvel hård som fleksibel og eksempelvis være av stål eller gummi.

Doseringsvalsen 2 er passende anordnet slik at dens høyeste punkt er i en høyere posisjon en påføringsvalsens laveste punkt. Fortrinnsvis er doseringsvalsen 2 anordnet i jevn-høyde eller noe høyere opp enn påføringsvalsen 1. Avstanden i høyde mellom de to valsenes 1, 2 rotasjonsaksler er passende mindre enn påføringsvalsens 1 radius, fortrinnsvis mindre enn den halve radius. Korteste avstand mellom de to valsenes 1, 2 manteloverflater er passende justerbar. Den innstilte avstand avgjør hvor mye lim som overføres til spredningssonen 11 og kan eksempelvis være 0 - 10 mm, fortrinnsvis 0,1 - 1 mm.

Ovenfor påføringsvalsens 1 glatte blandesone 10 er det anordnet midler i form av doseringsledninger, 3, 4, for separat tilførsel av limets komponenter, vanligvis harpisk og herder. Hvis harpiksen skal tilføres i større mengder enn herderen og valsen 1 er anordnet for å rotere med urviserne, tilsettes harpiksen passende gjennom den venstre rørledning 3 og herderen gj ennom den høyre rørledning 4, slik at harpiksen legger seg som en film på blandesonen 10 innen herderen påføres. Selv om det ikke er vist i tegnin-gene, er det imidlertid åpenbart at organene 3, 4 for til-førsel av limets komponenter kan være anordnet på andre måter, eksempelvis i samme aksielle plan, slik at komponen-tenes doseringspunkter ligger ved siden av hverandre, sett i påføringsvalsens 1 rotasjonsretning. Det er også mulig at rørledningene 3, 4 er sammenført til ett felles utløp som munner ut ovenfor blandingssonen 10.

Ved grensen mellom blandingssonen 10 og spredningssonen 11 er det anordnet en mellomvegg 5 i form av en i det vesentlige vertikal plate, nedstukket mellom valsene 1, 2 , og som er vesentlig vinkelrett mot valsenes manteloverflater. Platens 5 høydeinnstilling kan varieres og passende innstil-les slik at det dannes en smal spalte 6 mellom platen og de respektive valser 1, 2, hvilken spalte fortrinnsvis er 0,1 - 50 mm. I mange tilfelle er det mulig helt å fjerne mellomveggen 5.

I en foretrukket utførelsesesform innbefatter anordningen også en matevalse 7 anordnet under påføringsvalsen 1 og anordnet for å rotere i motsatt retning i forhold til påføringsvalsen, hvilken matevalse 7 fortrinnsvis har en fleksibel manteloverflate av eksempelvis gummi og fortrinnsvis er riflet på passende måte. Matevalsen 7 er beregnet for å medvirke til å transportere gjenstander som skal forsynes med lim.

Figur 3 viser en detalj av påføringsvalsen 1 ved grensen mellom spredningssonen 11 og blandingssonen 10. Det fremgår at påføringsvalsens 1 ytterdiameter <J)A ved spredningssonen II er noe større enn diameteren <J)B ved blandingssonen 10.

Ved påføring av et herdbart lim på en gjenstand 8 fungerer den viste anordning på følgende måte: Påføringsvalsen 1 og doseringsvalsen 2 roterer henholdsvis med urviserne og mot utviserne, samtidig som harpiks tilføres gjennom den venstre doseringsrørledning 3 slik at den legger seg som en film på blandingssonens 10 glatte overlflate, mens herderen tlf©res ovenpå denne film gjennom den høyre doseringsrør-ledning4. Harpiks og herder kommer således ikke i kontakt med hverandre før påføringsvalsens 1 blandesone 10. Hvis ledningene3, 4 er sammenført til ett felles utløp, vil harpiks og herder riktignok komme i kontakt med hverandre, men den hovedsakelig blanding skjer ikke før på blandingssonen 10. Under medvirkning av doseringsvalsen 2 blandes lim og herder effektivt og overføres til den riflede spredesone 11. Påføringsvalsen 1 og doseringsvalsen 2 kan rotere ved samme turtall, hvorved påføringsvalsens periferihastighet blir større. I tilfelle en mellomvegg 5 er tilstede, øker denne flytemotstanden mot spredningssonen 11, hvilket ytterligere forbedrer blandingen av harpiks og herder.Friksjonsvarme som oppstår i blandingssonen minimaliseres ved at påføringsvalsens 1 ytre diameter <}>A ved spredningssonen 11 er større en diameteren <J)B ved blandingssonen10.Streben etter nivåutjevnihg får limet til å flyte mot spredningssonens 11 bortre ende. Under innvirkning av de høyregjengede rifler føres en del av limet tilbake, slik at dette bringes til å sirkulere over spredningssonen 11. Derved sikres det at det dannes et i det vesentlige jevntykt sjikt av lim over hele spredningssonen, hvilket lim etter hvert overføres til gjenstanden 8 som transporteres mellom påføringsvalsen l<*>s spredningssone 11 og den underliggende matevalse 7. Gjenstanden 8 er fortrinnsvis langstrakt og kan eksempelvis utgjøres av et råemne for limede treproduk-ter.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte ved blanding og påføring av et lim som innbefatter minst to komponenter,karakterisert vedde følgende trinn: (a) å tilføre komponentene til en blandingssone (10) på en roterende påføringsvalse (1), hvilken sone (10) har i det vesentlige glatt overflate, (b) å blande komponentene, hvoretter blandingen overføres til en på samme valse (1) ved siden av blandingssonen (10) anordnet spredningssone (11) , hvilken sone (11) innbefatter rifler som løper langs valsens omkrets, og (c) å påføre limet på den ønskede gjenstand (8) via den riflede spredningssone (11).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat blandingen og overføringen fra blandingssonen (10) til spredningssonen (11) skjer under innvirkning av en i motsatt retning roterende doseringsvalse (2), som i det vesentlige er parallell med føringsvalsen (1).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2 ,karakterisert vedat flytemotstanden mellom blandingssonen (10) og spredningssonen (11) økes ved at limet tvinges til å passere gjennom en spalte (6) mellom valsenes (1, 2) manteloverflater og en mellomvegg (5).

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3,karakterisert vedat den komponent av limet som tilsettes i størst mengde, tilsettes slik at den først kommér i kontakt med påføringsvalsens (1) blandingssone (10) og deretter med dennes rotasjon transporteres til den andre komponents doseringspunkt.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat det anvendes et lim hvis komponenter innbefatter harpiks og herder.

6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-5,karakterisert vedat det blandende lim fordeles over spredningssonen (11) under påvirkning av i spiralform løpende rifler i spredningssonen, hvilke rifler er gjenget slik at under valsens rotasjon føres en del av limet tilbake mot den glatte blandesone (10).

7. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge hvilket som helst av kravene 1-6, innbefattende en roterbar påføringsvalse (1) karakterisert vedat manteloverflaten av den roterbare påføringsvalsen (1) innbefatter en blandingssone (10) med i det vesentlige glatt overflate og en ved siden av denne anordnet spredningssone (11) med rifler som løper langs valsens omkrets, samt midler (3, 4) for tilførsel av to komponenter til nevnte blandingssone (10).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert vedat den innbefatter en mot påføringsvalsen (1) i motsatt retning roterbar doseringsvalse (2).

9. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 7-8,karakterisert vedat påføringsvalsens (1) ytterdiameter (<|)A) ved spredningssonen (11) er noe større enn den samme valses (1) diameter (<j>B) ved blandingssonen (10).

10. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 7-9,karakterisert vedat riflene i spredningssonen (11) løper i form av en spiral som danner en gjenging eller skrue rettet slik at limet som befinner seg i gjengens spor, ved den påtenkte rotasjonsretning, transporteres mot blandingssonen (10).