PL200466B1 - Wytłaczarka dla cząstek roślinnych zmieszanych ze środkiem wiążącym - Google Patents

Abstract

1. Wyt laczarka dla cz astek ro slinnych zmie- szanych ze srodkiem wi azacym, zw laszcza do wyt laczania kloców paletowych z odpadów drzewnych, w której pasmo (2) jest popychane przez t lok (3) wyt laczarki w takcie przez odbie- ralnik (4) i kana l utwardzaj acy (6), znamienna tym, ze dla wyt laczania cz astek o wy zszej wil- gotno sci w la sciwej wynosz acej przyk ladowo 8% do 14% scianki (8) pierwszego odcinka (5) ka- na lu utwardzaj acego (6) znajduj acego si e za odbieralnikiem (4) s a umieszczone podczas posuwu wst epnego t loka (3) wyt laczarki w taki sposób, ze mog a one ust epowa c (8, 9) zmniej- szaj ac tarcie podczas suwu t loka (3) wyt laczarki i ze w tym pierwszym odcinku (5) lub nast epnym odcinku (5') przewidziane jest stanowisko pro- mieniowego prasowania z daj acymi si e stero- wa c w takcie nap edami podnoszenia dla ru- chomych scianek w celu kalibracji pasma. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wytłaczarka dla cząstek roślinnych zmieszanych ze środkiem wiążącym, zwłaszcza do wytłaczania kloców paletowych z odpadów drzewnych, w której pasmo jest popychane przez tłok wytłaczarki w takcie przez odbieralnik i kanał utwardzający.

W publikacji międzynarodowej nr WO 99/48659 jest opisana typowa budowa konwencjonalnej wytłaczarki, zgodnie z którą do przestrzeni prasowania przylega najpierw sztywna część kanału utwardzającego, która w jeżyku specjalistycznym jest nazywana stopniem ogrzewania wstępnego. Ta sztywna część ma utrudniać lub uniemożliwiać osiowe ustępowanie jeszcze nie ogrzanego pasma podczas suwu powrotnego tłoka wytłaczarki. W tej sztywnej części odbywa się jednak kalibrowanie pasma.

Jeśli chodzi o wytłaczanie cząstek drzewnych, to w dotychczasowej praktyce wykorzystuje się materiał wiórowy o końcowej wilgotności właściwej (atro) 2% do 3%. Aby osiągnąć ten stan wysuszenia potrzebne są znaczne wydatki na urządzenia, przy których ze względów ekonomicznych zakłada się, że istnieje odpowiednio duże zapotrzebowanie na wysuszony materiał wiórowy do wytłaczania.

Podana końcowa wilgotność ulega jednak znacznemu podwyższaniu przez dodawanie zawierającego wodę kleju, tak że powstaje produkt końcowy o wilgotności około 7% do 9%.

Gdy chce się z cząstek drzewnych wytwarzać kloce paletowe, to ta niska wilgotność nie jest właściwie konieczna. W przypadku palet uzyskuje się mianowicie wilgotność drewna desek wynoszącą około 18%, przy czym oczywiście kloc paletowy mający mniejszą wilgotność wchłania wodę. Przy używaniu później palet zawartości wilgoci wynoszą pomiędzy 14 % i 30%, zależnie od tego w jakich warunkach są przechowywane palety.

Nie ma więc w związku z tym sensu wytłaczanie kloców paletowych o bardzo małej wilgotności drewna, która nie jest konieczna, ponieważ przy montażu z paletami i przy późniejszym użytkowaniu zawartość wilgoci zasadniczo wzrasta.

Stąd byłoby zrozumiałe sprasowywanie cząstek drzewnych o wyższej wilgotności dla wytwarzania kloców paletowych, co dotychczas za pomocą istniejących urządzeń nie mogło być realizowane.

Wióry o wyższej wilgotności powodują mianowicie szybki wzrost nacisku przy posuwie, co w cią gu paru suwów tł oka wytł aczarki prowadzi do zakleszczenia wytł aczarki. Materiał wiórowy wykazuje przy wyższej wilgotności różne właściwości elastoplastyczne. O ile suche wióry nie są praktycznie zdolne do płynięcia (tak zwana mieszanina nie mająca zdolności spiętrzania), a więc tylko małą część nacisku od tłoka głównego odprowadzają na ściankę kanału, o tyle materiał o rosnącej wilgotności reaguje zawsze plastyczniej. Przy tym samym nacisku przy posuwie materiał zagęszcza się bardziej i wzrasta nacisk na ś cianki boczne odbieralnika. Oznacza to, że w następnym suwie potrzebna jest większa siła posuwowa, aby pokonać większe tarcie o ścianki i ten element wyciskany jest bardziej zagęszczony od poprzedniego, co z kolei podwyższa nacisk na ściankę i tarcie. Proces ten jest procesem samopotęgującym i prowadzi w ciągu paru suwów do zatkania wytłaczarki.

Zadaniem wynalazku jest więc rozwinięcie konstrukcji wytłaczarki, za pomocą której możliwe będzie wytłaczanie cząstek roślinnych, zwłaszcza odpadów drzewnych, z większą wilgotnością, tak aby w ten sposób uczynić zbędnym wydatki na kosztowne urządzenia do suszenia wiórów. Celem jest przy tym obróbka materiału wiórowego z drewna o wilgotności około 8% do 14%. Ta wilgotność drewna jest wilgotnością występującą zwykle przy wytwarzaniu klejonych wyrobów drzewnych, a odpady drzewne z fabryk wyrobów klejonych są dostępne w wystarczającej ilości.

Za pomocą wynalazku rozwiązuje się to zadanie tak, że dla wytłaczania cząstek o wyższej wilgotności właściwej (atro) wynoszącej przykładowo 8% do 14% ścianki pierwszego odcinka kanału utwardzającego znajdującego się za odbieralnikiem są umieszczone w taki sposób, że mogą one ustępować zmniejszając tarcie podczas suwu tłoka wytłaczarki i że w tym pierwszym lub następnym odcinku przewidziane jest stanowisko promieniowego prasowania z dającymi się sterować w takcie napędami podnoszenia dla ruchomych ścianek w celu kalibracji pasma. Za pomocą tego układu według wynalazku unika się z jednej strony blokowania pasma, a z drugiej strony uzyskuje się kalibrowanie pasma.

Jest wprawdzie znane z niemieckiego opisu patentowego nr DE-OS 38 14 082 podpieranie ścianek kanału utwardzającego zaraz za dyszą kontrolną za pomocą elementów mocujących, przy czym oczywiście rezygnuje się ze stopnia wstępnego ogrzewania ze sztywnymi ściankami. Ten środek służy do dopasowywania działającej na pasmo siły tarcia ścianek kanału utwardzającego w zależności od

PL 200 466 B1 długości kanału utwardzającego. Nie jest tu jednak przewidziane ani wytłaczanie cząstek o wyższej wilgotności ani nie jest możliwe należyte kalibrowanie pasma.

W przeciwieństwie do tego za pomocą ukł adu wedł ug wynalazku uzyskuje się jednocześ nie prasowanie cząstek drewna o wyższej wilgotności bez niebezpieczeństwa blokowania wytłaczarki oraz należyte kalibrowanie pasma.

Ruchome ścianki boczne stanowiska promieniowego prasowania są zawieszone za pośrednictwem cylindrów hydraulicznych, które z kolei mogą być połączone z akumulatorem ciśnieniowym. Podczas posuwu wstępnego ciśnienie jest obniżane do określonego poziomu i utrzymywane przez akumulator ciśnienia. Przez to ścianki stanowiska promieniowego prasowania przylegają ze stałą siłą do pasma wyrobu. Wyższy nacisk ścianek na produkt obniża się do uprzednio ustawionego poziomu w ten sposób, że ś cianka ustępuje. Akumulator ciś nienia działa jak sprężyna gazowa i siła cofająca pozostaje w przybliżeniu jednakowa. Przy suwie powrotnym tłoka głównego pasmo jest unieruchomione. Teraz akumulator zostaje odcięty i ciśnienie hydrauliczne zostaje na tyle podwyższone, że cześć pasma znajdująca się w stanowisku promieniowego prasowania jest prasowana do ustawionego uprzednio naddatku. Przed następnym posuwem poziom ciśnienia znowu jest obniżany i jest dołączany akumulator.

Teraz pasmo materiału odkształca się sprężyście z powrotem do wymiaru nominalnego. W ten sposób jest powstrzymywana tendencja do sprężystego rozszerzania pasma materiału. Sile nacisku ścianek bocznych można nadać taką wielkość, że sprężyste odbijanie materiału pasma prowadzi do wymaganego tarcia i w następnych ruchomych stopniach ogrzewania już nie występuje zmiana wymiarów.

Jak już wspomniano na wstępie, istnieje w uprzednio znanych wytłaczarkach tak zwane ogrzewanie wstępne, które jest przewidziane w pierwszym, następującym za odbieralnikiem odcinku kanału utwardzającego ze sztywnymi ściankami. Tam nadawany jest pasmu wymagany kształt przekroju poprzecznego.

To wyposażenie w stopień wstępnego ogrzewania z ustępującymi ściankami nie jest znane ze stanu techniki.

Znane jest jednak z niemieckiego opisu patentowego nr DE-25 35 989 A1 podpieranie w różny sposób ścianek kanału utwardzającego podczas suwu prasowania i podczas suwu powrotnego tłoka wytłaczarki. Wskutek tego ma być redukowane tarcie ścianek kanału utwardzającego o pasmo podczas suwu prasowania tłoka wytłaczarki, a podczas suwu powrotnego tłoka wytłaczarki przez zwiększoną siłę podparcia polepsza się przechodzenie ciepła ze ścianek kanału utwardzającego na pasmo. Aby uzyskać te różne siły podparcia ścianki kanału utwardzającego są połączone z silnikami podnoszenia. Nie występuje jednak w tym stanie techniki ruch ustępowania ścianek.

Podobny pomysł ukazuje niemiecki dokument patentowy nr DE 32 05 866 A1, w którym ścianki w celu zmiany przekroju poprzecznego pasma są podparte w sposób nastawny i z róż nymi sił ami w ustawionym poł o ż eniu. Takż e tu przy suwie prasowania pasma nie wystę puje ruch ustę powania ścianek kanału utwardzającego.

W innym przedmiocie wynalazku przewidziane jest stanowisko robocze do doprowadzania pary nasyconej na powierzchnie zewnętrznego płaszcza prasowanego pasma, w którym to stanowisku umieszczone są środki uszczelniające, zwłaszcza szczęki dociskowe, w celu unikania ulatniania się pary wzdłuż powierzchni pasma. Takie stanowisko robocze zaproponowane zostało przez starsze zgłoszenie międzynarodowe nr PCT/EP/06872. Nie nadaje się ono jednak do stosowania do sprasowywania wiórów o wyższej wilgotności. Za pomocą niniejszego wynalazku poprzez doprowadzanie pary nasyconej na pasmo, które również korzystnie odbywa się w takcie, uzyskuje się natomiast intensywne wygrzewanie na wskroś pasma, którego następstwem jest to, że wiązanie się środka wiążącego zachodzi momentalnie i utwardzanie pasma odbywa się szybciej niż dotychczas.

W wariancie wynalazku przewidziano, ż e to stanowisko robocze do doprowadzania pary nasyconej jest wbudowane w stanowisko promieniowego prasowania. W obu stanowiskach z różnych powodów występują te same elementy funkcjonowania, a mianowicie wywieranie z zewnątrz promieniowego nacisku na jeszcze nie utwardzone lub utwardzone tylko w strefie brzegowej pasmo i powodowanie w ten sposób małego odkształcenia. Dlatego jest celowe wykorzystywanie urządzenia koniecznego do sterowania warunkami tarcia także do doprowadzania pary. Uprzednio wspomniane stanowisko promieniowego prasowania jest i tak ogrzewane przez odpowiednie medium przenoszące ciepło i potrzebny dla wytworzenia ostatecznego konturu zewnętrznego nacisk powierzchniowy

PL 200 466 B1 wystarcza do zagwarantowania uszczelnienia szczek przed ulatnianiem się pary wykorzystywanej w tym procesie.

Mająca tego rodzaju budowę wytłaczarka wykonuje wyrób w nadzwyczaj krótkim czasie i po łączonym stanowisku promieniowego prasowania i doprowadzania pary potrzebuje jeszcze tylko stopnia ogrzewania o skróconej długości, który utrzymuje materiał tak długo w stanie zamocowania, aż reakcja klejenia jest zakończona na tyle, że naprężenia własne materiału zagęszczonego wyrobu nie prowadzą już do zmian kształtu. Wszystkie opisane warianty wykonania mają wspólne to, że w strefie doprowadzania energii i podwyższania temperatury boczne ścianki albo są w takcie wentylowane albo są przewidziane wystarczające przestrzenie pośrednie, dla uniknięcia tego, że w strukturze powstawać będzie znaczne ciśnienie pary. W połączeniu ze skróconym w stosunku do zwykłych wytłaczarek etapem ogrzewania można dokładnie panować nad warunkami tarcia ścianek.

Alternatywnie oczywiście stanowisko robocze do doprowadzania pary nasyconej może być umieszczone także w obszarze stopnia ogrzewającego kanału utwardzającego, w którym w konwencjonalny sposób uzyskiwane jest podwyższanie temperatury w strefie brzegowej pasma.

Szczegóły wynalazku są przedstawione przykładowo schematycznie na rysunku, na którym figura 1 przedstawia przekrój pionowy przez wytłaczarkę z podatnymi ściankami następującego po odbieralniku pierwszego odcinka kanału utwardzającego i następującego za nim stanowiska promieniowego prasowania, figura 2 - przekrój pionowy przez wariant według fig. 1 ze stanowiskiem promieniowego prasowania wbudowanym w pierwszy odcinek, figura. 3 - przekrój pionowy przez wytłaczarkę według fig. 2 z dodatkowym stanowiskiem roboczym do wprowadzania pary nasyconej, a figura. 4 - przekrój pionowy przez wytłaczarkę według fig. 2 z wbudowanym stanowiskiem roboczym do wprowadzania pary nasyconej w stanowisku promieniowego prasowania.

W przykładzie na fig. 1 jest w sposób schematyczny przedstawiona wytł aczarka 1, w której tłok 18 jest prowadzony w dwie strony w kierunku poziomym. Ten tłok 3 wytłaczarki kształtuje pasmo 2, które jest ściskane. Odbieralnik 4 składa się ze sztywnych ścianek z rozszerzającym się w kierunku wytłaczania kątem 7 otworu. Ten kąt 7 otworu może być większy niż w zwykłych urządzeniach, gdy chodzi o wytłaczanie pasm z cząstek roślinnych, zwłaszcza drewna, o wyższej wilgotności.

Przyległe do odbieralnika 4 jest umieszczony pierwszy odcinek 5 kanału utwardzającego 6, który w konwencjonalnych urządzeniach wytłaczarkowych z reguły składa się ze sztywnych ścianek i jest określany jako stopień ogrzewania wstępnego. Gdy wytłacza się cząstki roślinne o wyższej wilgotności, taki sztywny stopień ogrzewania wstępnego byłby prowadził do blokowania wytłaczarki. Dlatego wynalazek przewiduje ukształtowanie ścianek 8 tego pierwszego odcinka 5 kanału utwardzającego 6 w taki sposób, że mogą one ustępować, co przykładowo może być uzyskane za pomocą sprężystego podparcia ścianek 8. Przyległe do odcinka 5 z mogącymi ustępować ściankami znajduje się stanowisko promieniowego prasowania 5', którego ścianki za pomocą silników podnoszenia są dociskane do pasma podczas suwu powrotnego tłoka wytłaczarki w celu kalibrowania pasma. W przykładzie wykonania według fig. 2 stanowisko promieniowego prasowania 5' jest wbudowane w pierwszy odcinek kanału utwardzającego 6.

W tym przypadku jest tworzone stanowisko promieniowego prasowania 5' z mogą cymi ustępować ściankami 8', które zastępuje istniejący w znanych instalacjach stopień wstępnego ogrzewania.

Następstwem tego ruchu ustępowania ścianek 8' nie jest jeszcze możliwość tworzenia gotowego zarysu powierzchni zewnętrznych pasma 2. Z tego powodu ścianki 8' mogą być przyciskane przez silniki podnoszenia 11 do pasma podczas suwu powrotnego tłoka 3 wytłaczarki. Ścianki 8' stanowiska promieniowego prasowania 5' wywierają w następstwie tego nacisk na ten obszar pasma 2, który znajduje się pomiędzy ściankami 8'. To zmienianie nacisku ścianek bocznych 8' odbywa się w takcie podczas suwu powrotnego tłoka 3 wytłaczarki. W ten sposób zostaje dokładnie określony zarys zewnętrzny pasma.

Przyległe do stanowiska promieniowego prasowania 5' rozciąga się kanał utwardzający 6, który w konwencjonalny sposób jest wyposażony w przewody grzejne 15, w celu dokonywania utwardzania i suszenia pasma 2. To ukształ towanie kanał u utwardzają cego jest znane i dlatego nie wymaga bliż szego przedstawiania.

W przykł adzie przedstawionym na fig. 3 pokazano, jak pasmo 2 jest wygrzewane na wskroś za pomocą doprowadzania pary nasyconej i może dlatego szybciej ulegać zestalaniu. Biorąc za punkt wyjścia układ według fig. 2 przyległe do niektórych stopni ogrzewających kanału utwardzającego 6

PL 200 466 B1 znajduje się stanowisko robocze 10 do doprowadzania pary nasyconej przez otwory doprowadzające 14 parę. W celu uniknięcia ulatniania się pary nasyconej wzdłuż powierzchni pasma 2 stanowisko robocze 10 ma szczęki dociskowe 13, które są dociskane za pomocą silników 11 podnoszenia do pasma 2. Przyległe do stanowiska do doprowadzania pary umieszczona jest strefa 16 hamowania i wychł adzania, która ma zapobiegać niekontrolowanemu rozszerzaniu się jeszcze nie w peł ni utwardzonego pasma.

Można jednak także, jak to pokazano na fig. 4, łączyć funkcje stanowiska promieniowego prasowania 5' i stanowiska (10) do doprowadzania pary. Taki układ uzupełnia stanowisko promieniowego prasowania 5' agregatami do doprowadzania i dozowania pary. Przyciskanie szczęk dociskowych 13 prowadzi do zwężającego odkształcania, mającego na celu nadanie pasmu 2 ostatecznych wymiarów zewnętrznych. Istotne jest przy tym to, że to odkształcanie służy do zapobiegania ulatnianiu się doprowadzonej pary wzdłuż pasma 2.

Claims (6)

1. Wytłaczarka dla cząstek roślinnych zmieszanych ze środkiem wiążącym, zwłaszcza do wytłaczania kloców paletowych z odpadów drzewnych, w której pasmo (2) jest popychane przez tłok (3) wytłaczarki w takcie przez odbieralnik (4) i kanał utwardzający (6), znamienna tym, że dla wytłaczania cząstek o wyższej wilgotności właściwej wynoszącej przykładowo 8% do 14% ścianki (8) pierwszego odcinka (5) kanału utwardzającego (6) znajdującego się za odbieralnikiem (4) są umieszczone podczas posuwu wstępnego tłoka (3) wytłaczarki w taki sposób, że mogą one ustępować (8, 9) zmniejszając tarcie podczas suwu tłoka (3) wytłaczarki i że w tym pierwszym odcinku (5) lub następnym odcinku (5') przewidziane jest stanowisko promieniowego prasowania z dającymi się sterować w takcie napędami podnoszenia dla ruchomych ścianek w celu kalibracji pasma.

2. Wytłaczarka według zastrz. 1, znamienna tym, że ścianki pierwszego odcinka (5) są podparte sprężyście ze stałym dociskiem.

3. Wytłaczarka według zastrz. 1, znamienna tym, że siła docisku ścianek (8') w stanowisku promieniowego prasowania (5') ma taką wielkość, że na skutek tego jest przez nią określany poprzez kalibrowanie końcowy rozmiar pasma (2).

4. Wytłaczarka według jednego z zastrz. 1 do 3, znamienna tym, że przewidziane jest stanowisko robocze (10) do wprowadzania pary nasyconej na powierzchnię zewnętrznego płaszcza wytłaczanego pasma (2), w którym umieszczone są środki uszczelniające, zwłaszcza szczęki dociskowe (13), dla unikania ulatniania się pary wzdłuż powierzchni pasma.

5. Wytłaczarka według zastrz. 1, 3 albo 4, znamienna tym, że stanowisko robocze (10) do wprowadzania pary nasyconej jest wbudowane w stanowisko promieniowego prasowania (5').

6. Wytłaczarka według zastrz. 4, znamienna tym, że stanowisko robocze (10) do wprowadzania pary nasyconej jest umieszczone w obszarze stopni ogrzewających kanału utwardzającego (6), w których w sposób konwencjonalny wywoływane jest podwyższanie temperatury w strefie brzegowej pasma (2).