SE426924B - Forfarande och anordning for paforing och blandning av ett vetskeformigt vidheftningsmedel i en massa av frespan - Google Patents

Description

82018134-5 10 15 20 25 30 35 lämpligast för att framställa optimala egenskaper hos board- den. Undersökningar har visat att en god fördelning av små droppar av harts över spånmassan är det effektivaste sättet att använda bindemedlet. Detta har emellertid varit svårt att åstadkomma vid blandningsanordníngar dimensionerade för industriell användning.

Blandningsanordningar med kort uppehållstid har hittills föredragits framför blandningsanordningar med lång uppehålls- tid vid-fabriksframställning p.g.a. deras små dimensioner, enkla underhåll, förmåga att lättare kyla deras höljen för att minska hartsuppbyggnad, frihet från behov av tryckluft vid sprutmunstyckena samt minskningen av eventuell luftför- orening som skapas genom översprutning av harts. Dessa ty- per av blandare kan skada ömtåliga flismassor, varför blan- dare med lång uppehållstid har föredragits vid dylika massor. dRelativt nya blandningssystem med kort uppehållstid som är försedda med påföringsanordningar av oentrifugaltyp har bi- dragit till förbättringar av fabriksproduktíonen. Sådana förbättringar såsom sänkta underhållskostnader, minskning av hartsuppbyggnad inuti blandaren samt färre hartsfläckar på de färdiga skivorna, är resultatet av användning av blan- dare av centrifugaltyp. Generellt har emellertid hartsets verkningsgrad icke förbättrats.

Blandare av centrifugaltyp har alltid roterande radiella hartsavgivande armar för luftfri finfördelning av hartser- na. Laboratorieexperiment med många olika typer av sådana anordningar har emellertid visat att finfördelning av hart- set icke alltid förekommer i samtliga fall. I stället har ofta tunna strömmar av harts påförts spånen. Eftersom samt- liga spån icke kan likformigt exponeras för hartsströmmar- na, måste hartsfördelningen åstadkommas då spånen gnider mot varandra. Det är inte önskvärt att förlita sig på gnid- ningsverkan för fördelning av hartset, eftersom många en- skilda spân, speciellt flis, kan skadas under processen.

Slutresultatet kan därför bli en skiva med låg kvalitet._ 10 15 20 25 30 35 82Û18Û4f5 Ett annat problem med pâföringsanordningar av centrifu- galtyp liksom vid andra typer av blandare är att massan icke kan röra sig genom blandaren i form av en kontinu- erlig, obruten "slöja". Snarare bildas ofta en skruvlinje- formig bana under friläggande av innerväggarna av blanda- rens hus. Detta innebär att en del av massan icke expone- ras för hartset. I stället pâföres det för spånen avsedda hartset på väggarna av huset och orsakar därigenom en reduktion av hartsets utnyttjningsgrad och ger svåra ren- göringsproblem. En föreslagen lösning har varit att kyla blandarens hus för att minska hartsuppbyggnaden. En konden- satfilm bildas på insidan av blandaren och på den roteran- de blandaraxeln.

Experiment med luftfri finfördelning och industriell an- vändning har visat att det är önskvärt att förhindra upp- komst av luftturbulens inuti blandarna. Detta förhindrande minskar väsentligt risken för utträngning av föroreningar i omgivningsluften.

Luftfri finfördelning har tidigare âstadkommits genom an- vändning av tryckmunstycken och snabbroterande skivor, på vilka det vätskeformiga hartset påförts. Tryckmunstyc- ken är emellertid utsatta för allvarliga problem beträf- fande slitage. Vid finfördelning medelst skivor bringas det på skivan påförda hartset att omedelbart strömma till periferikanten av skivan och radiellt utkastas från denna i form av relativt små droppar. Sådana finfördelningsan- ordningar brukar oftast innefatta ett flertal plana och runda skivor. Hartset tillföres antingen genom en roteran- de central axel som uppbär skivorna eller medelst ett ytt- re tillförselsystem. Noggrannhet erfordras vid påföringen av hartset på skivornas ytor för att tillförsäkra en lik- formig finfördelning. Harts som pâförts en skiva på ett oriktigt sätt strömmar till skivans kant och utslungas på ett slumpartat sätt. Små strömmar av harts har en benägen- het att bildas på skivan med resultat att hartset utslun- 8201804-'5 10 15 20 25 30 35 gas i relativt stora droppar och i en slumpartad form.

Vidare är formen av den resulterande sprutstrâlen mycket smal i axiell riktning p.g.a. det vinkelräta förhållandet mellan skivans yta och dess rotationsaxel; Dropparna har en benägenhet att lämna skivan i samma plan som skivans yta.

Ett annat problem i samband med blandare med kort uppe- hâllstid är att en likformig koncentrisk slöja av massan icke kan bildas inuti blandarens hus.

Det är därför icke ovanligt att harts pâföres väggarna av huset i stället för på massan. Uppbyggnaden av harts på husväggarna kan givetvis resultera i spill och underhålls- problem så vida inte avsikten är att ha blandaren kraftigt fylld med massa för att hartset skall strykas av från blan- darväggarna utav massan.

Det är därför önskvärt att bilda och uppfifiihålla en konti- nuerlig och koncentrisk slöja av spân som passerar genom blandarhuset för att minska mängden harts som träffar blan- darens vägg.

Föreliggande uppfinning utgör en väsentlig förbättring över existerande industriella former av blandare för spån- skivemassa. Enligt uppfinningen bildas ett likformigt, luftfritt finfördelat harts som påföres en líkformig slö-. ja av massa som faller axiellt inuti ett koncentriskt hus.

Härvid förbättras utnyttjandet av hartset och minimeras frigörandet av föroreningar.

De närmare konstruktiva särdragen hos blandningsanordnin- gen framgår av patentkraven 4-8.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 schematiskt visar en blanda- re enligt uppfinningen, fig. 2 är en förstorad vy av en finfördelningsanordning i form av en upp- och nedvänd kon, 10 15 20 25 30 35 ja2c1so4-s Fig 3 visar en sektion av anordningen enligt uppfinningen med en alternativ form av omröringsorgan, Fig 4 är en förstorad delvy tagen längs linjen 4-4 i Fig l, och Fig 5 är en sektionsvy tagen i huvudsak längs linjen 5-5 i Fig 1.

Föreliggande blandare 10 är avsedd att mottaga spånskive- massa i form av enskilda träspân från ett massamatnings- system l5 och pâföra en vätska, företrädesvis harts eller annan vätskeformig tillsats på massan för slutlig vidhäft- ning av spanen till en "spånskiva". För detta ändamål innefattar blandaren enligt uppfinningen ett massafördel- ningsorgan 18 samt ett vätsketillförselorgan 28.

Matningsorganet 15 kan utgöras av en godtycklig konven- tionell anordning för tillförsel av en likformig konsi- stent ström av massa till blandaren. En lângsträckt trans- portör har använts för detta ändamål, men det inses att andra system kan likaväl användas. Matningsorganet 15 är därför enbart generellt visad på ritningen utan nâgra närmare mekaniska detaljer.

Blandaren 10 är försedd med ett långsträckt, vertikalt hus ll. Huset ll är ihåligt och innefattar en Vertikal cylindrisk vägg 12 formad längs en vertikal axel X-X (Fig l). Huset är öppet vid en övre inmatningsöppning 13 och vid en undre utmatningsöppning 14. Matningsorganet 15 inmatar massa i husets inre genom den övre inmatnings- öppningen 13. Det är lämpligt att den av matningsorganet 15 inmatade massan mottages koaxiellt längs den centrala vertikala axeln X-X. Detta kan åstadkommas genom att an- ordna en vertikal utmatningsränna 16 längs centrumaxeln för inmatning av massa direkt genom den övre inmatnings- öppningen 13. g 8201804-s 10 15 20 25 30 35 Massafördelningsorganet 18 är anordnat att åstadkomma en iiikformig massaföraeining inuti huset 11 för att forma en kontinuerlig slöja av massa som faller koncentriskt genom blandaren.

Massafördelningsorganet 18 är beläget direkt intill inmat- ningsöppningen 13 inuti huset 11. Det innefattar en hori- sontell rund skiva 19 (Fig 1 och 5) som drivs för rota- tion runt axeln X-X medelst en drivmotor 20. Motorn och skivan är monterade på lager som är uppburna av radiella armar 21 på huset. Det inses att armarna 21 kan undvaras, exempelvis genom användning av en central hâllaraxel (icke visad) som sträcker sig längs med axeln X-X (Fig 1) genom huset. Det inses även att de återstående delarna som be- skrives nedan kan vara monterade på en sådan central hål- laranordning.

Den horisontella skivan 19 är belägen direkt i banan för den massa som nedfaller från matningsorganet 15. Dess funktion är att uppfânga och förskjuta massan radiellt ut mot den cylindriska väggen 12 av huset. En jämn fördelning av massan till ett radiellt mönster underlättas av en rund slipmedelsyta 22 pä skivan. Slipmedelsytan 22 till- försäkrar ett friktionsingrepp mellan skivan och massan samt en likformig radiell rörelse av massan då skivan rote- IEI'- Den övre delen av huset 1 är i huvudsak sfärisk, såsom visas i Fig 1. Den i radiell riktning rörliga massan träf- far därför en rund buktig yta 24 hos den cylindriska väg- gen 12. Ytan 24 avböjer den radiellt strömmande massan direkt nedåt och bildar därigenom en kontinuerlig, koncen- trisk slöja av massa som faller fritt nedåt genom huset.

Slöjan är i huvudsak cylindrisk och koaxiell med axeln X-X. Som exempel har man konstaterat att denna kontinuer- liga slöja av massa kan formas till en slöja med en dia- 10 15 20 25 30 35 820130l§~5 meter av 51 cm genom användning av en roterande skiva med en diameter av 15 cm och en massamatningshastighet av 103 kg per minut med en densitet av 96 kg per kubikmeter.

Skivan roterades med mellan 1000 och 1500 rpm. Den resulte- rande slöjan av massa hade en varaktig "väggtjocklek" intill den cylindriska väggen 12 och av 5 cm. En kontinu- erligt cirkulär yta bildad av fallande massa kan därför exponeras för vätsketillförselorganet 28, som är beläget _ direkt under skivan 19 inuti huset.

Det inses att skivan 19 ej behöver vara plan. En roterande plan kon (icke visad) som är centrerad på axeln, har fungerat effektivt. Det är även tänkbart att använda en kon med radíella skovlar (ej heller visad) för samma ända- mål.

Massafördelningsorganet innefattar företrädesvis ett fler- tal axiellt åtskilda grupper av vätskefinfördelningsanord- ningar 29 i form av upp- och nedvända koner. Dessa skivor i form av upp- och nedvända koner mottar var och en vätska från ett matningsrör 30. Vätskan tillföres från ett flertal vätsketillförselbehållare 31 som har en gemensam källa 32 för alstrande av ett likformigt tryck.

Varje konisk finfördelningsanordning innefattar en skäl- formad, uppåtvänd yta 35 (Fig 2). Denna yta 35 mottar vätskan och alstrar ett likformigt skikt av vätskan vid rotation. Ytan 35 slutar vid en periferikant 36 som är cirkulär och centrerad på axeln X-X. Kanten 36 är före- trädesvis skarp och har en noggrann cirkulär form för att tillförsäkra en likformig finfördelning av vätskan. Varje finfördelningsanordning 29 är monterad på en central axel 37 som är uppburen av lager 38 inuti huset för rotation med högt varvtal kring axeln X-X. Höghastighetslagren 38 är monterade på radiella bärarmar 39. Dessa lager kan även vara monterade på en gemensam central hållaraxel såsom nämnts ovan, för att därigenom eliminera hållararmarna 39. 8201864-S 10 15 20 25 30 35 Finfördelningsanordningarna 29 roteras medelst ett fler- tal motorer 40 belägna på utsidan av huset. Remmar 41 sträcker sig från remskivor på motorn till remskivor inuti huset på axlarna 37 för att överföra rotationsrörelsen hos motorerna till axlarna och skivorna. Lämpligen är åt- mlnstone en eller företrädesvis flera av motorerna drivna i en riktning motsatt de övriga motorerna så att möjlig- heten för bildande av luftströmmar elimineras.

Finfördelningsanordningarna 29 är i huvudsak identiska.

Varje yta 35 kan luta uppåt och utåt från axeln X-X i en spetsig vinkel (av exempelvis 30°) från ett horisontal- plan. Andra vinklar kan emellertid vara effektiva så länge som skàlformen bibehâlles. Diametrarna hos finför- delningsanordningarna är företrädesvis konstanta (15 cm vid användning av ett hus med en innerdiameter av 51 cm),_ och det axiella avståndet mellan finfördelningsanordning- arna i en grupp av tre är företrädesvis konstant för att åstadkomma en jämn sprutstrâleform.

Finfördelningsanordningens varvtal kan emellertid variera i beroende av viskosíteten hos den vätska som användes.

Lägre varvtal kan användas vid vätskor med lägre viskosi- tet, medan högre varvtal fungerar bra vid högviskösa vätskor.

Ett flertal klara fördelar har observerats vid användning av finfördelningsanordningar 29 som har formen av upp- och nedvända koner. För det första är tillförseln av vätska på ytan 35 icke kritisk tack vare den skälformade ytprofi- len. Tillförselrören 30 kan därför vara belägna något på sidan om axeln. En liten vätskepöl kommer att bildas inu- ti skivorna vid bottnen av ytorna 35. Vätskan kommer där- efter att jämnt täcka ytorna 35 då den sprides utåt p g a centrifugalkraften. Detta resulterar i en jämn spridning av finfördelad vätska vid periferikanterna 36. 10 15 20 25 30 35 a2o1so4¿5 Konformen hos finfördelningsanordningarna alstrar även ett relativt brett sprutstrålemönster med mycket små vätskedroppar, vilket är ett särdrag som helt skiljer sig från de smala strålar som alstras vid användning av finfördelningsanordningar av planskivetyp. En skiva med 15 cm diameter kan exempelvis alstra ett sprut- strålemönster på ett avstånd av 18 cm från axeln X-X som är ca 3,8 cm bred (i axiell riktning) och ett ' likformlgt cirkulärt band mot den fritt fallande massaslöjan. Skivorna kan därför vara åtskilda i bero- ende av den axiella dimensionen av sprutstrålemönstret för att bilda breda axiella strålar riktade mot den nedfallande massan. Vid den i Fig l visade tillämpningen användes fem grupper av finfördelningsanordningar för att successivt påföra vätska på den nedfallande slöjan HV HIBSSB..

Det har befunnits lämpligt att placera någon form av om- rörarorgan 44 omedelbart nedströms om vätsketillförsel- organet 28. Två former av omröringsorgan visas på ritning- arna. En första utföringsform innefattar en radialskovel- fläkt 45 som är belägen efter varje grupp av finfördelare 29. Fläkten 45 kan roteras medelst en motor 50 på axeln X-X för att vända massaslöjan under bibehållande av en hel slöja av massa som passerar genom de enskilda vätske- påföringssektionerna. Skovlarna på fläkten har sina sidor vridna axiellt så att ingen riktad luftström alstras i huset.

En alternativ utföringsform av omröringsorganet visas i Fig 3. Härvid brytes den nedfallande slöjan av massa av en rund plåt 46 som styr massan inåt och nedåt mot en roterande horisontell skiva 47. Skivan roteras medelst en motor 51. Ett avlänkningsorgan 49 med en nedåt- och utåtriktad yta är anordnad att korsa strömmen av träspån och avlänka desamma till formen av en kontinuerlig kon- centrisk slöja. Detta medför att olika ytor hos spånen och partiklarna och olika spân exponeras för strålarna i 8201804-s U 10 de efterföljande grupperna av finfördelningsanordningar.

Härigenom tillförsäkras en mer likformig påföring av vätskan.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 a2o1eoa~5 11 Patentkrav

1. Förfarande för pâföring och blandning av ett vätske- formigt vidhäftningsmedel i en massa av träspån, k ä n - n e t e c k n a t a v att man inmatar spånmassan i ett ihåligt vertikalt hus (11), av massan formar en kontinu- erligt fritt nedfallande cylindrisk slöja av fria spån koncentriskt med husets vertikala centrumaxel (X-X), al- strar en pöl av det vätskeformiga vidhäftningsmedlet i ett flertal efter varandra anordnade, uppâtvända koniska skivor (29), vilka är anordnade koncentriskt inuti huset (11) och slöjan, roterar de koniska skivorna (29) för al- strande av en finfördelad rund stråle, som riktas utåt från skivorna för påföring av vätskan på spånen i slöjan, omrör slöjan nedströms en första grupp av nämnda skivor (29), återformar en cylindrisk kontinuerlig slöja av fritt fallande spånmassa efter omröringen, samt upprepar ovan- nämnda påförings- och omröringssteg 1 minst en koaxiellt efterföljande blandningsenhet.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att de koniska skivorna (29) i en av de efter varandra anordnade blandningsenheterna bringas att rotera ät mot- satt håll mot skivorna (29) i en annan blandningsenhet.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t a v att den kontinuerliga cylindriska slöjan av spånmassa bildas genom att massan får falla ned på en ro- terande horisontell skiva (19), som utslungar massan mot en krökt vägg (24), vilken avlänkar massan till formen av en vertikal cylindrisk slöja.

4. Blandningsanordning för spànskivemassa för påföring av ett vätskeformigt vidhäftningsmedel på träspån, k ä n - n e t e c k n a d a v dels ett ihâligt hus (11) med sammanhängande cylindriska väggar (12) anordnade koncen- triskt med en vertikal axel och som mynnar i en undre öppen ände (14), vilket hus innefattar en halvsfärisk övre 82018Üls-5 io 15 20 25 30 35 12 ände som är koncentrisk med den vertikala axeln och jämnt övergår i de cylindriska väggarna (12) för bildande av en rund nedâtkrökt inre husyta (24), dels en inmatningsöpp- ning (13) anordnad koncentriskt kring den vertikala axeln vid den övre halvsfäriska änden, dels ett massafördelnings- organ (18) beläget inuti den halvsfäriska änden av huset (11) och beläget direkt under inmatningsöppningen (13) för mottagande av lös massa och för formning av den lösa mas- san till en fritt fallande kontinuerlig, koncentrisk slöja av lösa partiklar intill husets cylindriska väggar (12), vilket fördelningsorgan innefattar en horisontell skiva (19) monterad koaxiellt med den vertikala axeln och upp- visande en övre friktionsyta (22) för utslungning av mass- an radiellt utåt mot den runda nedâtkrökta inre husytan (24), dels organ (20) för att rotera skivan (19) kring den vertikala axeln, dels ett flertal grupper av upp- och ned- vända koniska organ (29) för finfördelning av det vätske- formiga vidhäftningsmedlet, vilket finfördelningsorgan vart och ett har en uppâtvänd skålformad yta (35) med en rund periferikant (36) centrerad kring den vertikala axeln, varvid finfördelningsorganen (29) är anordnade koaxiellt inuti huset (11) längs den vertikala axeln för alstrande av finfördelade strâlar_av vätskeformigt vidhäftnings- medel som är riktade utåt mot slöjan av lösa partiklar, dels organ (28) för tillförsel av det vätskeformiga vid- häftningsmedlet till de skålformade finfördelningsytorna (35), dels organ (40) för rotation av finfördelningsorga- nen kring den vertikala axeln, och dels organ (44) för om- :öring av spånen inuti slöjan av lösa spån efter det att de fallit förbi en grupp av finfördelningsorganen och innan de exponeras för den efterföljande gruppen av finfördel- ningsorgan när spånen faller genom huset mot dess öppna bottenände (14).

5. k ä n n e t e c k n a d a v att organen (40) för rotation av finfördelningsorganen är Anordning enligt krav 4, 10 15 20 25 30 35 8201804~5 13 anordnade att rotera en grupp av finfördelningsorgan i en riktning kring axeln och att rotera de övriga finfördel- ningsorganen i motsatt rotationsriktning. k ä n n e t e c k - att omröringsorganen (44) innefattar en radi-

6. Anordning enligt krav 4 eller 5, n'a d a v alskovelfläkt (45), som är koaxiellt monterad inuti huset (11) för rotation kring den vertikala axeln, samt organ (50) för rotation av radialskovelfläkten (45) kring dess axel.

7. Anordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k - n a d a V att omröringsorganen innefattar en vinkelplât (46) centrerad kring den vertikala axeln på insidan av 4 den vertikala väggen (12) och sträcker sig inåt nedåt från denna för mottagning och avlänkning av slöjan av fallande spån i riktning inåt mot axeln, en horisontell skiva (47) anordnad inuti huset direkt under vinkelplåten (46) för mottagning av de avlänkade spânen, organ (51) för rotation av skivan (47) kring axeln så att de på skivan mottagna spånen slungas radiellt utåt mot den inre väggytan, samt avlänkningsorgan (49).belägna radiellt utanför skivan (47) för påverkan av de från_skivan utslungade spånen och av- länkning av desamma nedåt till formen av en fritt fallande koncentrisk slöja.

8. Anordning enligt något av kraven 4 - 7, k ä n n e - t e c k n a d a v att den uppåtvända skâlytan (35) lutar uppåt 3G° från ett horisontalplan.