PL190213B1 - Klejarka dla instalacji do produkcji płyt wiórowych - Google Patents

Abstract

1. Klejarka dla instalacji do pro- dukcji plyt wiórowych, zawierajaca cylin- dryczna komore mieszajaca, w której wy- konany jest otwór zasilajacy, otwór wyj- sciowy i element mieszajacy, znamienna tym, ze komora mieszajaca (12) jest usta- wiona pionowo, otwór zasilajacy (20) jest umieszczony w dolnej czesci komory mie- szajacej (12), a otwór wyjsciowy (36) jest umieszczony w górnej czesci komory mie- szajacej (12) i zawiera element do dostar- czania czasteczek drewna do komory mie- szajacej (12) przez otwór zasilajacy (20). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest klejarka dla instalacji do produkcji płyt wiórowych do wprowadzania odpowiedniej ilości ciekłego kleju do masy cząsteczek drewna albo wiórów, w celu umożliwienia przetworzenia tej masy w kolejnych operacjach na płyty wiórowe.

Tradycyjne klejarki zawierają cylindryczną komorę mieszającą o zasadniczo poziomej osi, do której jednego końca są dostarczane grawitacyjnie cząsteczki drewna o pożądanym rozmiarze, w odpowiednio odmierzonej ilości. Do komory jest także dostarczana, zwykle poprzez rozpylanie, określona wcześniej ilość ciekłego kleju typu termoutwardzalnego. Klejarka zawiera także elementy do mieszania ich ze sobą w sposób bardziej lub mniej intensywny, oraz do przesyłania powstałej masy, po określonym czasie, do otworu wyjściowego, przez który wychodzi ten drugi produkt, nazywany tutaj mieszaniną, którąjest ukształtowana z cząsteczek drewna namoczonych w kleju.

W celu późniejszego odpowiedniego wykorzystania mieszaniny, klej powinien być jednolicie rozprowadzony na powierzchni każdej cząsteczki, poprzez nałożenie na powierzchnię

190 213 każdej cząsteczki ilości kleju, która jest proporcjonalna do jej obszaru. Okazało się jednak, że w znanych klej arkach nie dzieje się to w optymalnym stopniu. Jeśli o to chodzi, to w powstałej mieszaninie klej bardziej jednorodnie „zwilża” cząsteczki o mniejszym rozmiarze. W każdej porcji cząsteczek drewna, nawet przy rygorystycznie kontrolowanym rozkładzie rozmiarów cząsteczek, istnieje znaczna różnorodność rozmiarów cząsteczek, a stąd rozprowadzanie kleju na powierzchni cząsteczek nie odpowiada wspomnianemu optimum.

Eksperci w tej dziedzinie techniki dobrze wiedzą, że tradycyjne klejarki oferują raczej niski poziom napełniania komory mieszającej, który nie przewyższa 40% objętości komoiy, przy czasie retencji cząsteczek drewna w komorze mieszającej zmieniającym się w zakresie od 20 do 30 sekund, w zależności od wydajności.

W celu uzyskania polepszonego rozprowadzenia kleju proponowano zwiększanie czasu mieszania cząsteczek drewna z klejem, oraz zwiększanie intensywności mieszania. Jednym sposobem zwiększania intensywności mieszania jest zwiększanie prędkości elementu mieszającego. W niektórych znanych klejarkach prędkość obwodowa elementu mieszającego może w rzeczywistości osiągnąć 14-17 m/s, ale z takim rezultatem, że cząsteczki drewna się kruszą, co powoduje zmianę rozkładu ich rozmiaru, który nie jest już optymalny. Wysoka prędkość mieszania prowadzi także do wzrostu temperatury mieszania, z czego wynika polimeryzacja kleju, który częściowo traci swoją skuteczność.

Innym rozwiązaniem stosowanym do polepszenia rozprowadzenia kleju jest utrudnianie wypływu mieszaniny z komory mieszającej klejarki, które jest równoważne z wydłużeniem czasu retencji cząsteczek drewna w komorze, czego wynikiem jest wydłużenie mieszanie z klejem. Rozwiązanie to dąży do zwiększenia napełnienia komory mieszania, ale tylko w pobliżu jej drzwiczek wyjściowych. Ustawienie drzwiczek jest oznaczane w sposób procentowy, przy czym 0% odpowiada całkowitemu otwarciu drzwiczek, a 100% całkowitemu zamknięciu drzwiczek. Jednak zbyt wysoki procent zamknięcia drzwiczek nie może być stosowany, gdyż nadmiernie zwiększa to temperaturę mieszaniny, co powoduje polimeryzację kleju.

Innym sposobem dotychczas stosowanym do wydłużenia czasu mieszania jest zainstalowanie za pierwszą klej arką drugiej klejarki, które jedynym celem jest ponowne wymieszanie mieszaniny opuszczającej pierwszą klej arkę. Rozwiązanie to prowadzi do znacznego polepszenia rozprowadzenia kleju, ale przy znacznym zwiększeniu kosztów instalacji i kosztów eksploatacyjnych, dodatkowo do zwiększonego całkowitego rozmiaru instalacji.

Jak już napisano, wszystkie znane klejarki mają stopień napełnienia komory mieszającej, który osiąga maksymalnie 40%, a stąd komora mieszająca musi posiadać znacznie większą objętość niż objętość zajmowana przez mieszaninę. Powoduje to znaczne wymiary, które muszą być brane pod uwagę przy projektowaniu instalacji.

Celem wynalazku jest klejarka, która ma prostą konstrukcję, jest pewna w działaniu, oraz łatwa do konserwacji i czyszczenia.

Klejarka dla instalacji do produkcji płyt wiórowych, zawierająca cylindryczną komorę mieszającą, w której wykonany jest otwór zasilający, otwór wyjściowy i element mieszający, według wynalazku charakteryzuje się tym, że komora mieszająca jest ustawiona pionowo, otwór zasilający jest umieszczony w dolnej części komory mieszającej, a otwór wyjściowy jest umieszczony w górnej części komory mieszającej i zawiera element do dostarczania cząsteczek drewna do komory mieszającej przez otwór zasilający.

Korzystnie współosiowo z komorą mieszającą jest ustawiony element mieszający, który zawiera sterowany silnikiem wał pionowy, zaś ramiona mieszające wychodzą promieniowo z walu.

Korzystnie elementem do dostarczania cząsteczek drewna do komory mieszającej stanowi sterowany silnikiem przenośnik śrubowy.

Korzystnie w dolnej części komory mieszającej jest umieszczona sterowana silnikiem śruba pionowa popychając do góry cząsteczki drewna dostarczane przez otwór zasilający.

Korzystnie śruba pionowa ma kształt stożka ściętego i jest zwężona ku górze.

Korzystnie śruba pionowa jest zaklinowana na wale elementu mieszającego.

Korzystnie z wału elementu mieszającego wystają promieniowe łopatki, odpowiadające otworowi wyjściowemu, ułatwiające usuwanie mieszaniny poprzez przelewanie.

Korzystnie ścianka boczna komory mieszającej składa się z dwóch cylindrycznych powłok, oddalonych od siebie tworząc przestrzeń wewnętrzną, w której krąży płyn chłodzący.

190 213

Korzystnie klej arka posiada środki do chłodzenia elementu mieszającego.

Korzystnie obudowa przenośnika śrubowego zawiera zamykany otwór dolny.

Korzystnie otwór dolny w obudowie śruby jest zamknięty przez zamknięcie napędzane przez urządzenie pneumatyczne.

Korzystnie element mieszający jest zamocowany ruchomo z prędkością obwodową mieszczącą się pomiędzy 7 i 10 m/s.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku w przykładzie wykonania, na którym pokazano klejarkę według wynalazku, w przekroju pionowym.

Jak pokazano na figurze, klejarka 10 posiada pionową komorę cylindryczną 12 ukształtowaną z dwóch koncentrycznych cylindrycznych powłok metalowych 14 i 16, oddalonych od siebie w celu ukształtowania przestrzeni wewnętrznej 18, której funkcja jest wyjaśniona poniżej. Cylindryczna komora 12 posiada otwór zasilający 20, który komunikuje się z jednym końcem sterowanego silnikiem przenośnika śrubowego 22 zamkniętego w cylindrycznej obudowie 24. Jak pokazano, śruba 22 jest zasadniczo pozioma, chociaż nie ma to zasadniczego znaczenia. Na górze dalszego końca obudowy 24 wykonany jest otwór 26, przez który są dostarczane w sposób grawitacyjny cząsteczki drewna, które są wpychane do cylindrycznej komory 12 za pomocą śruby 22.

Jak pokazano na figurze, dolna część cylindrycznej komory 12 zawiera pionową sterowaną silnikiem śrubę o kształcie stożka ściętego 28, współosiową z komorą 12, przy czym jej obrót popycha do góry cząsteczki drewna dostarczane do komory 12 za pomocą przenośnika śrubowego 22.

Powyżej pionowej śruby o kształcie stożka ściętego 28 znajduje się element mieszający 30 składający się zasadniczo ze współosiowego sterowane silnikiem wału 32, z którego rozciągają się promieniowo ramiona mieszające 34, które na figurze są przedstawione bardzo schematycznie, ale są tradycyjnego typu. Ramiona mieszające 34 mogą posiadać różne kształty, w zależności od wysokości, na której są one umieszczone. W charakterystycznym przypadku przedstawionym na figurze element mieszający 30 może być sztywno połączony z pionową śrubą 28 (tak że oba elementy są napędzane przez jeden i ten sam silnik), przy czym tak druga jest zaklinowana na wale 32, który jest na jego końcach podtrzymywany obrotowo przez podpory 42, 44. Jest jednak oczywiste, że wał elementu mieszającego i śruba pionowa mogą być napędzane niezależnie, nawet z różnymi prędkościami, przez odpowiednie silniki. Należy także zauważyć, że pionowa śruba może mieć kształt inny od stożka ściętego (na przykład cylindryczny).

Jak pokazano na rysunku, otwór wyjściowy 36 jest umieszczony blisko góry cylindrycznej komory 12. W przedstawionym przykładzie, na wale 32 umieszczone są promieniowe „łopatki” 46, ułatwiające usuwanie mieszaniny z komory mieszającej 12 przez otwór wyjściowy 36 poprzez przelewanie.

Ścianki boczne komory 12 i elementu mieszającego 30 są w tradycyjny sposób chłodzone w celu zapobiegania osiągnięciu przez mieszaninę, w wyniku podgrzewania spowodowanego ponownym mieszaniem, temperatury, która spowodowałaby polimeryzację kleju, której jednym rezultatem byłoby gwałtowne zarastanie tych części klejarki 10, które stykają się z mieszaniną.

Zamknięcie 38, które zamyka odpowiedni otwór, jest umieszczone na dole obudowy 24 przenośnika śrubowego 22, przy czym w tym charakterystycznym przypadku zamknięcie 38 jest sterowane przez tradycyjne urządzenie pneumatyczne oznaczone na figurze jako całość numerem 40.

Klej jest wstrzykiwany do wnętrza komory mieszającej 12 w różnych punktach umieszczonych na różnych wysokościach (jak schematycznie pokazano na figurze, na której widoczne są trzy dysze 48 umieszczone na różnych wysokościach, zasilane ciekłym klejem) w celu zwilżenia w kolejnych etapach cząsteczek drewna klejem. Jak dobrze wiedzą eksperci w tej dziedzinie techniki, wstrzykiwanie kleju w kolejnych etapach umożliwia osiągniecie tak zwanego efektu „powierzchniowego”, dzięki któremu zmniejszone jest wchłanianie kleju przez cząsteczki, co powoduje zmniejszenie wymaganej ilości kleju.

Działanie opisanej powyżej klejarki jest krótko opisane poniżej, ale dla eksperta powinno być jasne z powyższego opisu.

190 213

Jak napisano, masa cząsteczek drewna jest dostarczana w sposób grawitacyjny przez otwór 26 wykonany w obudowie 24 śruby 22. Poprzez obracanie tej drugiej, cząsteczki drewna są stopniowo popychane w kierunku komory mieszającej 12, a następnie przez otwór zasilający 20 dostają się na dół komory 12, gdzie spotykają one śrubę pionową 28, która obracając się popycha je do góry. Podczas ich ruchu do góry, cząsteczki drewna są bombardowane w kolejnych etapach strumieniami kleju opuszczającymi dysze 48, a równocześnie są ponownie mieszane przez element mieszający 30. Całkowitym efektem spowodowanym przez działanie elementu mieszającego 30 i śruby pionowej 28 jest połączone mieszanie poziome i pionowe umożliwiające uzyskanie optymalnych wyników, to znaczy bardzo równomiernego pokrycia powierzchni cząsteczek drewna klejem.

Na koniec mieszanina cząsteczek drewna i kleju opuszcza otwór wyjściowy 36 jako przelew wspomagany przez działanie łopatek 46.

Klejarka jest chłodzona przez płyn chłodzący, taki jak woda, krążący w przestrzeni wewnętrznej 18 pomiędzy cylindrycznymi powłokami 14 i 16. W elemencie mieszającym 30 także znajdują się wgłębienia (nie pokazane) do krążenia płynu chłodzącego.

Ważne jest aby zauważyć, że dla takiej klejarki można osiągnąć 60-70% napełnienie komory mieszającej 12, które jest znacznie większe niż dla znanych klejarek (najwyżej 40%). Taki stopień napełnienia umożliwia uzyskanie dobrego wymieszania przy małej prędkości obrotowej elementu mieszającego. Konkretnie, prędkość obwodowa elementu mieszającego 30 może być utrzymana na poziomie około 7-10 m/s, umożliwiając utrzymanie rozkładu cząsteczek drewna, jednocześnie osiągając zdecydowanie większy czas retencji mieszaniny cząsteczek / kleju wewnątrz komory mieszającej 12, rzędu 60-70 sekund, w porównaniu ze znanymi klejarkami. Taki czas retencji byłby niekorzystny w tradycyjnej klejarce, w której prędkość mieszania jest znacznie większa (14-17 m/s). Temperatura cząsteczek w rzeczywistości by wzrosła, powodując częściową polimeryzację kleju.

Z powyższego jasno wynika, że klejarka według wynalazku posiada raczej prostą konstrukcję i dlatego jest łatwa do wykonania. Ponieważ na częściach, które stykaj ą się z mieszaniną cząsteczek drewna i kleju, nie występuje zarastanie, to konserwacja i czyszczenia są znacznie prostsze niż dla znanych klejarek. Dodatkowo, ponieważ moc zainstalowana jest mniejsza, to klejarka taka zużywa znacznie mniej energii niż znane klejarki, a poza tym ma znacznie mniejsze całkowite wymiary poziome.

Dalszą zaletą klejarki według wynalazku jest to, że ponieważ rozciąga się ona pionowo i posiada otwór wyjściowy dla mieszaniny na górze (to znaczy na znacznie większej wysokości niż w znanych klej arkach), to można wyeliminować niektóre przenośniki mechaniczne (nie pokazane) wymagane do przesyłania mieszaniny z wyjścia 36 klejarki do urządzenia formującego płyty (nie pokazanego), przy czym to drugie znajduje się w odpowiedniej instalacji na znacznie wyższym poziomie niż dla znanych klejarek. Skrócenie drogi przenoszenia dla przenośnika zmniejsza czas przesyłania i stąd dążenie do polimeryzacji kleju zawartego w mieszaninie.

Kiedy klejarka 10 ma być opróżniona w celach konserwacyjnych albo w celu dłuższego wyłączenia, może być to bardzo łatwo osiągnięte poprzez odwrócenie kierunku obrotu śruby pionowej 28 i śruby poziomej 22, oraz otwarcie zamknięcia 38, po którym materiał zawarty w komorze mieszającej 12 wypływa z otworu wylotowego.

190 213

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Klej arka dla instalacji do produkcji płyt wiórowych, zawierająca cylindryczną komorę mieszającą, w której wykonany jest otwór zasilający, otwór wyjściowy i element mieszający, znamienna tym, że komora mieszająca (12) jest ustawiona pionowo, otwór zasilający (20) jest umieszczony w dolnej części komory mieszającej (12), a otwór wyjściowy (36) jest umieszczony w górnej części komory mieszającej (12) i zawiera element do dostarczania cząsteczek drewna do komory mieszającej (12) przez otwór zasilający (20).
2. 2. Klejarka według zastrz. 1, znamienna tym, że współosiowo z komorą mieszającą (12) jest ustawiony element mieszający (30), który zawiera sterowany silnikiem wał pionowy (32), zaś ramiona mieszające (34) wychodzą promieniowo z wału (32).
3. 3. Klejarka według zastrz. 1, znamienna tym, że elementem do dostarczania cząsteczek drewna do komory mieszającej (12) stanowi sterowany silnikiem przenośnik śrubowy (22).
4. 4. Klejarka według zastrz. 1, znamienna tym, że w dolnej części komory mieszającej (12) jest umieszczona sterowana silnikiem śruba pionowa (28) popychając do góry cząsteczki drewna dostarczane przez otwór zasilający (20).
5. 5. Klejarka według zastrz. 4, znamienna tym, że śruba pionowa (28) ma kształt stożka ściętego i jest zwężona ku górze.
6. 6. Klejarka według zastrz. 4, znamienna tym, że śruba pionowa (28) jest zaklinowana na wale (32) elementu mieszającego (30).
7. 7. Klejarka według zastrz. 2, znamienna tym, że z wału (32) elementu mieszającego (30) wystają promieniowe łopatki (46), odpowiadające otworowi wyjściowemu (36), ułatwiające usuwanie mieszaniny poprzez przelewanie.
8. 8. Klejarka według zastrz. 1, znamienna tym, że ścianka boczna komory mieszającej (12) składa się z dwóch cylindrycznych powłok (14, 16), oddalonych od siebie tworząc przestrzeń wewnętrzną (18), w której krąży płyn chłodzący.
9. 9. Klejarka według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada środki do chłodzenia elementu mieszającego (30).
10. 10. Klejarka według zastrz. 1, znamienna tym, że obudowa (24) przenośnika śrubowego (22) zawiera zamykany otwór dolny (38).
11. 11. Klejarka według zastrz. 10, znamienna tym, że otwór dolny w obudowie (24) śruby (22) jest zamknięty przez zamknięcie (38) napędzane przez urządzenie pneumatyczne (40).
12. 12. Klejarka według zastrz. 2, znamienna tym, że element mieszający (30) jest zamocowany ruchomo z prędkością obwodową mieszczącą się pomiędzy 7 i 10 m/s.