SK282964B6 - Vodorovný miešač lepidla a spôsob kontinuálneho miešania a odvádzania viaczložkového lepidla - Google Patents

Abstract

Vodorovný miešač lepidla je tvorený miešacou trubicou (3) vybavenou dvoma alebo viacerými prívodnými potrubiami (1, 2) na zložku alebo zložky lepidla a na zložku alebo zložky vytvrdzovacieho činidla. Na týchto prívodných potrubiach (1, 2) sú umiestnené nízkotlakové čerpadlá (4, 5). Vnútri miešacej trubice (3) je v smere jej dĺžky umiestnený stredový pohyblivý hriadeľ (6), ktorý má podstatne menší priemer, ako má miešacia trubica, (3), a na ktorom sú umiestnené premiešavacie členy (7) v tvare krídel, ktoré sú priame v smere prietoku a ktoré zasahujú tesne na vnútornú stenu (8) miešacej trubice (3). Táto miešacia trubica (3) je na svojom jednom konci (9), umiestnenom proti smeru prietoku lepidlovej zmesi, uzatvorená, zatiaľ čo jej opačný výtokový koniec (10) je otvorený. Ďalej je opísaný spôsob kontinuálneho miešania a odvádzania viaczložkového lepidla.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka vodorovného miešača lepidla na kontinuálne miešanie a prietoku viaczložkového lepidla a takisto sa týka spôsobu kontinuálneho miešania a odvádzania viaczložkového lepidla.

Doterajší stav techniky

Miešanie viaczložkového termosetového živicového lepidla, napríklad rezorcinfenolového lepidla, fenolového lepidla, tnočovinoformaldehydového živicového lepidla alebo polyuretánového lepidla pomocou takzvaného statického miešača, to znamená pomocou miešacej trubice bez pohyblivých časti, pri ktorej sú jednotlivé zložky lepidla čerpané do miešacej jednotky prostredníctvom nízkotlakových čerpadiel alebo vysokotlakových čerpadiel, je z doterajšieho stavu techniky veľmi dobre známe.

V súčasnej dobe sa na lepenie dreva začalo oveľa častejšie používať melaminmočovinoformaldehydové živicové lepidlo (MUF lepidlo), ale v dôsledku jeho veľmi krátkeho času spracovateľnosti tu vznikli problémy pri miešaní tohto lepidla pomocou statických miešačov.

Na lepenie lamiel pri výrobe vrstveného dreva je požadovaný prietok miešačom lepidla zhruba 5 až 15 kg/min. Pri použití statických miešačov lepidla potom vzniká vysoký protitlak, ktorý je vyšší ako 10 barov, takže dochádza k častým poruchám týchto miešačov, v dôsledku čoho tak dochádza k odstávkam vo výrobe.

Na účely odstránenia týchto problémov je pri využívaní statických miešačov lepidla nutné prikročiť na používanie vysokotlakových čerpadiel, napríklad piestových čerpadiel. Pri využívaní statických miešačov lepidla a vysokotlakových čerpadiel však vysoký protitlak spôsobuje ťažkosti s dávkovaním, a to najmä z hľadiska dosahovania presného vzájomného pomeru zložiek lepidla a zložiek vytvrdzovacieho činidla.

Ďalší problém, ktorý je potrebné brať do úvahy pri miešaní viaczložkového termosetového živicového lepidla, predstavuje čas jeho spracovateľnosti, ktorá napríklad pri melaminmočovinoformaldehydovom lepidle robí zhruba 45 minút. Z tejto skutočnosti potom vyplývajú ťažkosti, ku ktorým dochádza pri čistení statického miešača lepidla, ktorý nie je opatrený pohyblivými časťami, a v ktorom lepidlová zmes veľmi dobre priľnieva, keď začína tvrdnúť.

Pri spojovaní na klinové ozuby, čo je ďalší bežný známy spôsob spojovania drevených častí, je vyžadovaný pomalší prietok lepidla, ako pri lamelovom lepení, a to napríklad veľkosť 0,5 až 2,0 kg/min.

Podstata vynálezu

Účelom predmetu tohto vynálezu je vyvinúť zariadenie na miešanie lepidla a takisto spôsob miešania viaczložkových lepidiel s kontinuálnym prietokom lepidlovcj zmesi, kde by sa dosiahla vyššia presnosť dávkovania zložiek lepidla a zložiek vytvrdzovacieho činidla, ktorých objem je v miešacom systéme pomerne malý.

Predmet tohto vynálezu sa týka vodorovného miešača lepidla na kontinuálne miešanie a prietok viaczložkového lepidla, ktorého podstata spočíva v tom, že je tvorený miešacou trubicou, opatrenou dvoma alebo viacerými prívodnými potrubiami na zložku alebo zložky lepidla a na zložku alebo zložky vytvrdzovacieho činidla. Na týchto prívodných potrubiach sú umiestnené nízkotlakové čerpadlá. Vnútri miešacej trubice je v jej pozdĺžnom smere umiestnený stredový pohyblivý hriadeľ, ktorý má podstatne menší priemer, ako má miešacia trubica, a na ktorom sú umiestnené premiešavacie členy v tvare krídel, ktoré sú priame v smere prietoku, a ktoré zasahujú tesne na vnútornú stenu miešacej trubice. Táto miešacia trubica je na svojom jednom konci, umiestnenom proti smeru prietoku lepidlovej zmesi, uzatvorená, zatiaľ čo jej opačný výtokový koniec je otvorený.

Pri výhodnom uskutočnení miešača lepidla podľa tohto vynálezu je vstupná časť na vytvrdzovacie činidlo do miešacej trubice vytvorená ako prívodná časť, ktorá je zošikmená v smere prietoku na privádzanie vytvrdzovacieho činidla čo najbližšie na hriadeľ, pričom je táto prívodná časť zošikmená tak, že sa vzdialenosť nižšieho okraja uvedenej prívodnej časti od hriadeľa v smere prietoku zvyšuje.

Výhodne je každý premiešavací člen vytvorený v tvare dvoch dvojíc krídel, umiestnených rovnomerne po obvode hriadeľa.

Premiešavacie členy vo forme zostavy dvojíc krídel sú výhodne umiestnené v miešacej trubici pred miestom na prívod lepidla v smere prietoku, pričom je zostava dvojíc krídel umiestnená pred vstupným miestom na prívod vytvrdzovacieho činidla v smere prietoku.

Miešacia trubica je výhodne pri výtokovom konci opatrená jedným alebo niekoľkými malými otvormi na odvádzanie lepidla.

Predmet tohto vynálezu sa tiež týka spôsobu kontinuálneho miešania a odvádzania viaczložkového lepidla, ktorého podstata spočíva v tom, že sa zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla privádzajú do miešacej trubice, otvorenej na jednom svojom konci, v blízkosti druhého uzatvoreného konca miešacej trubice samostatnými prívodnými potrubiami prostredníctvom nízkotlakových čerpadiel, pričom sa v miešacej trubici zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla vzájomne miešajú pomocou premiešavacích členov v tvare lopatiek, umiestnených v smere prietoku a zachytených na stredový otočný hriadeľ, pričom premiešavacie členy uvedenej zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla homogénne premiešavajú, ale bez ich podstatného posunovania v smere prietoku, pričom je táto lepidlová zmes posunovaná dopredu na výtokový koniec miešacej trubice iba prostredníctvom tlaku nízkotlakových čerpadiel, prostredníctvom ktorých sa zložky lepidla a vytvrdzovacieho činila privádzajú do miešacej trubice.

Lepidlová zmes sa výhodne odvádza prietokovou rýchlosťou 5 až 15 kg/min., a to najmä pri lepení lamiel pri výrobe vrstveného dreva.

Lepidlom môže výhodne byť melaminmočovinoformaldehydové lepidlo.

Prietok lepidlovej zmesi robí zhruba 0,5 až 15 kg/min., pričom sa tento prietok docieli iba pomocou nízkotlakového čerpadla, a to napríklad čerpadla zubového alebo excentrického skrutkového čerpadla. Miešanie zložiek lepidla a zložiek vytvrdzovacieho činidla sa dosiahne pomocou pohyblivých premiešavacích členov v miešacej trubici, obsahujúcej hriadeľ, na ktorom sú umiestnené uvedené premiešavacie členy, a to napríklad v tvare krídel, ktoré sú priame v smere prietoku.

Hriadeľ a na ňom umiestnené premiešavacie členy v tvare krídel sa môžu otáčať rýchlosťou zhruba 1000 až 2000 otáčok za minútu, pritom sú poháňané motorom. Konce krídel sa pohybujú v blízkosti vnútornej steny miešacej trubice, a to výhodne vo vzdialenosti 0,1 až 1,0 mm od tejto steny. Je výhodné, že plochy krídel sú nasmerované v smere prietoku, v dôsledku čoho tieto krídla v podstate nepretláčajú lepidlovú zmes v smere prietoku, a to tak počas prevádzky nízkotlakových čerpadiel, ako aj pri ich vyradení z prevádzky. Vzhľadom na to, že sa konce krídel otáčajú v blízkosti vnútornej steny miešacej trubice, dosahuje sa pri takomto miešaní veľmi dobrá homogenita a rovnorodosť zmesi zložiek lepidla a zložiek vytvrdzovacieho činidla.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom podrobnejšie vysvetlený na základe opisu jeho príkladných uskutočnení, opis bude podaný v súvislosti s priloženým výkresom, kde: obr. 1 znázorňuje pohľad v priečnom reze na vodorovný miešač lepidla podľa predmetu tohto vynálezu, ktorý je spojený so slimákovým vytláčacím strojom; a obr. 2 znázorňuje pohľad v priečnom reze, vedenom pozdĺž čiary A-A z obr. 1, kde je vyobrazené výhodné uskutočnenie otáčavých premiešavacích členov.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Pri vodorovnom miešači lepidla podľa predmetu tohto vynálezu je možné pri použití nízkotlakových čerpadiel pri tlaku 1 až 6 barov dosahovať bez ťažkostí prietok 2 až 15 kg/min., pričom v miešacej trubici 3 je iba malé množstvo lepidlovej zmesi.

Výhodné rozmery miešacej trubice 3 na zhora uvedený prietok predstavuje napríklad jej dĺžka veľkosti 400 mm a jej vnútorný priemer veľkosti 38 mm. Iné výhodné rozmery miešacej trubice 3 môže predstavovať napríklad jej dĺžka veľkosti 20 mm a jej vnútorný priemer veľkosti 28 mm. Pri dĺžke miešacej trubice 3 veľkosti 400 mm je výhodné, aby premiešavacích členov 7 bolo osem, pričom každý premiešavací člen 7 obsahuje dve dvojice priamych krídel, nastavených v smere prietoku podľa vyobrazenia na obr. 1.

Vzdialenosť medzi dvojicou krídel a vstupnou oblasťou na prívod zložiek vytvrdzovacieho činidla v smere prietoku v miešacej trubici 3 je výhodne volená veľkosť od 5 do 15 mm, pričom výhodná šírka každej lopatky krídla je 25 mm. Jedna zostava dvojíc krídel je výhodne umiestnená v miešacej trubici 3 pred vstupom prívodného potrubia 1 na zložky lepidla v smere prietoku, pričom je takisto jedna zostava dvojíc krídel výhodne umiestnená v miešacej trubici 3 pred vstupom prívodného potrubia 2 na zložky vytvrdzovacieho činidla v smere prietoku, ako je znázornené na vyobrazeniach podľa obr. 1.

Ďalej je veľmi dôležité, že sa konce krídel otáčajú v tesnej blízkosti vnútornej steny miešacej trubice 3, a že sú plochy krídel nastavené v smere prietoku lepidlovej zmesi, to znamená, že nepretláčajú lepidlovú zmes dopredu. Uvedené krídla sa otáčajú spoločne so stredovým hriadeľom 6, ktorý je poháňaný motorom s rýchlosťou otáčania od 1000 do 2000 otáčok za minútu. Výhodná rýchlosť otáčaniaje zhruba 1400 otáčok za minútu.

Výhodné uskutočnenie vstupu zložiek vytvrdzovacicho činidla do miešacej trubice 3 je tvorené prívodnou časťou 11, ktorou sú zložky vytvrdzovacieho činidla privádzané do vodorovného miešača lepidla. Táto prívodná časť 11 je zošikmená v smere prietoku lepidla, takže sú zložky vytvrdzovacieho činidla privádzané čo najbližšie na stredový pohyblivý hriadeľ 6. Táto prívodná časť 11 je zošikmená tak, že sa vzdialenosť spodného okraja prívodnej časti 11 od stredového hriadeľa 6 v smere prietoku zväčšuje. Týmto spôsobom je umožnené riadne unášanie zložiek vytvrdzovacieho činidla v smere prietoku, pričom je takisto zabránené tomu, aby sa zložky vytvrdzovacieho činidla pohybovali proti smeru prietoku.

V dôsledku uvedenej konštrukcie vodorovného miešača lepidla sa môže dosahovať veľmi účinné miešanie pri nízkom tlaku. Miešač lepidla je okrem toho možno veľmi ľahko čistiť, pričom bežný čistiaci proces môže trvať zhruba jednu minútu pri použití piatich litrov vody, čo predstavuje veľké zdokonalenie v porovnaní so statickými miešačmi, ktoré sa čistia veľmi ťažko.

Vodorovný miešač lepidla, ktorý je predmetom tohto vynálezu, môže miešať lepidlo s lepkavosťou medzi 2000 až 20 000 mPa.sec, pričom prietok lepidla môže robiť 3 až 15 kg/min.

Vodorovný miešač lepidla, ktorý je predmetom tohto vynálezu, je veľmi vhodný na miešanie mclaminmočovinoformaldehydového lepidla, ktoré pomerne rýchle tuhne. V dôsledku iba malého objemu miešača lepidla, v ktorom je lepidlová zmes, tu nevznikajú žiadne problémy s predčasným tvrdnutím tejto lepidlovej zmesi v miešači lepidla, pričom pripravená lepidlová zmes vyteká rovnomerne a s vysokým stupňom dávkovacej presnosti z otvoreného výtokového konca 10 miešacej trubice 3.

Vodorovný miešač lepidla podľa tohto vynálezu je takisto vhodný na miešanie iných typov viaczložkových termosetových živicových lepidiel, ako je napríklad resorcinfenolové lepidlo, fenolové lepidlo, močovinoformaldehydové živicové lepidlo, polyurenatové lepidlo a takzvané lepidlo EPI alebo emulzné polymerizokyanátové lepidlo.

Na obr. 1 je znázornený vodorovný miešač lepidla podľa tohto vynálezu, kde sú zložky lepidla a zložky vytvrdzovacieho činidla privádzané do miešacej trubice 3 samostatnými potrubiami, a to prívodným potrubím 1 na zložky lepidla a prívodným potrubím 2 na zložky vytvrdzovacieho činidla. Prívodné potrubie 1 na zložky lepidla je opatrené nízkotlakovým čerpadlom 4 lepidla, zatiaľ čo prívodné potrubie 2 na zložky vytvrdzovacieho činidla je opatrené nízkotlakovým čerpadlom 5 vytvrdzovacieho činidla. Vnútri miešacej trubice 3 je uložený stredový pohyblivý hriadeľ 6, ktorý je otočné poháňaný príslušným motorom. Na tomto stredovom hriadeli 6 sú v dvojiciach umiestnené premiešavacie členy 7 v tvare lopatiek, ktorých plochy sú nastavené v smere prúdenia lepidla, a ktorých konce so otáčajú tesne pri vnútornej stene 8 miešacej trubice 3. Prostredníctvom týchto premiešavacích členov 7 v tvare lopatiek sú zložky lepidla a zložky vytvrdzovacieho činidla veľmi dôkladne premiešavané.

Výhodné uskutočnenie premiešavacích členov 7 v tvare lopatiek alebo krídel je také, že na obvod stredového hriadeľa 6 v mieste zachytenia premiešavacích členov 7 priliehajú vždy dve dvojice týchto premiešavacích členov 7, ako je znázornené na vyobrazení podľa obr. 2.

Iné možné výhodné uskutočnenie premiešavacích členov 7 môže byť napríklad konštruované tak, že sú na obvode stredového hriadeľa 6 umiestnené rovnomerne tri lopatky premiešavacích členov 7, alebo že sú na obvode stredového hriadeľa 6 rovnomerne rozmiestnené tri dvojice krídel premiešavacích členov 7. Krídla týchto premiešavacích členov 7 sú výhodne vyrobené ako rovinné a plné, nastavené v smere otáčania, ale môžu byť takisto vyrobené ako duté v smere otáčania.

Miešacia trubica 3 je na svojom jednom konci 9, ktorý je umiestnený na strane proti smeru prietoku, uzatvo rená, pričom je na opačnom výtokovom konci 10 otvorená. Tento výtokový koniec 10 miešacej trubice 3 môže byť napríklad opatrený radom malých otvorov, ktorými preteká lepidlová zmes napríklad do slimákového vytláčacieho stroja, ktorý môže byť pripojený na miešaciu trubicu 3.

Predmet tohto vynálezu sa takisto týka spôsobu kontinuálneho miešania a odvádzania viaczložkového lepidla, ktoré pozostáva zo zložiek lepidla a zo zložiek vytvrdzovacieho činidla, v zariadení podľa tohto vynálezu.

Podľa tohto spôsobu sa zložky lepidla a zložky vytvrdzovacieho činidla privádzajú do miešacej trubice 3, ktorá je na jednom svojom konci 10 otvorená, v blízkosti druhého uzatvoreného konca 9 miešacej trubice 3 samostatnými prívodnými potrubiami 1 a 2 prostredníctvom nízkotlakových čerpadiel 4 a 5. V miešacej trubici 3 sa zložky lepidla a zložky vytvrdzovacieho činidla vzájomne miesia pomocou premiešavacích členov 7, ktoré sú výhodne vyrobené v tvare lopatiek alebo krídel, a ktoré sú umiestnené na stredovom pohyblivom hriadeli 6, ktorý je poháňaný motorom.

Premiešavacie členy 7 v tvare lopatiek alebo krídel sa pohybujú v tesnej blízkosti vnútornej steny 8 miešacej trubice 3 a sú umiestnené v priestore tejto miešacej trubice 3 rovnobežne so smerom prietoku lepidlovej zmesi. Premiešavacie členy 7 uvedené zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla homogénne premiešavajú, ale bez ich podstatného posúvania v smere prietoku, pričom je táto lepidlová zmes posúvaná dopredu na výtokový koniec 10 miešacej trubice 3 iba prostredníctvom tlaku nízkotlakových čerpadiel 4 a 5.

Pri výstupe z miešacej trubice 3 tak zložky lepidla a zložky vytvrdzovacieho činidla tvoria navzájom dokonale homogénnu zmes, ktorá je ďalej dodávaná do vhodného aplikátora lepidla, akým môže byť napríklad slimákový vytláčací stroj, clonový nanášač lepidla alebo valcový nanášač lepidla.

Pri zastavení nízkotlakových čerpadiel 4 a 5 prestane lepidlová zmes okamžite vytekať z miešacej trubice 3, a to v dôsledku kapilárnych účinkov malých otvorov, umiestnených na výtokovom konci 10 miešacej trubice 3. Pri využívaní opísaného spôsobu sa dosiahne rovnomerné a presné dávkovanie lepidlovej zmesi, pozostávajúcej zo zložiek lepidla a zo zložiek vytvrdzovacieho činidla, takže je vždy pri výtoku lepidlovej zmesi z výtokového konca 10 miešacej trubice 3 zachovaný rovnaký pomer lepidla a vytvrdzovacích zložiek.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vodorovný miešač lepidla na kontinuálne miešanie a prietok viaczložkového lepidla, vyznačujúci sa tým, že je tvorený miešacou trubicou (3), opatrenou dvoma alebo viacerými prívodnými potrubiami (1, 2) na zložku alebo zložky lepidla a na zložku alebo zložky vytvrdzovacieho činidla, pričom sú na týchto prívodných potrubiach (1, 2) umiestnené nízkotlakové čerpadlá (4, 5), vnútri miešacej trubice (3) je v jej pozdĺžnom smere umiestnený stredový pohyblivý hriadeľ (6), ktorý má podstatne menší priemer, ako má miešacia trubica (3), a na ktorom sú umiestnené premiešavacie členy (7) v tvare krídel, ktoré sú priame v smere prietoku a ktoré zasahujú tesne na vnútornú stenu (8) miešacej trubice (3), pričom je táto miešacia trubica (3) na svojom jednom konci (9), umiestnenom proti smeru prietoku lepidlovej zmesi, uzatvorená, zatiaľ čo jej opačný výtokový koniec (10) je otvorený.
2. 2. Miešač lepidla podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vstupná časť na vytvrdzovacie činidlo do miešacej trubice (3) je vytvorená ako prívodná časť (11), ktorá je zošikmená v smere prietoku na privádzanie vytvrdzovacieho činidla čo najbližšie na hriadeľ (6), pričom je táto prívodná časť (11) zošikmená tak, že sa vzdialenosť nižšieho okraja uvedenej prívodnej časti (11) od hriadeľa (6) v smere prietoku zvyšuje.
3. 3. Miešač lepidla podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že každý premiešavací člen (7) je vytvorený v tvare dvoch dvojíc krídel, umiestnených rovnomerne po obvode hriadeľa (6).
4. 4. Miešač lepidla podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že premiešavacie členy (7) vo forme zostavy dvojíc krídel sú umiestnené v miešacej trubici (3) pred miestom na prívod lepidla v smere prietoku, pričom je zostava dvojíc krídel umiestnená pred vstupným miestom na prívod vytvrdzovacieho činidla v smere prietoku.
5. 5. Miešač lepidla podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že miešacia trubica (3) je pri výtokovom konci (10) opatrená jedným alebo niekoľkými malými otvormi na odvádzanie lepidla.
6. 6. Spôsob kontinuálneho miešania a odvádzania viaczložkového lepidla, vyznačujúci sa tým, že sa zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla privádzajú do miešacej trubice (3), otvorenej na jednom svojom konci (10), v blízkosti druhého uzatvoreného konca (9) miešacej trubice (3) samostatnými prívodnými potrubiami (l, 2) prostredníctvom nízkotlakových čerpadiel (4, 5), pričom sa v miešacej trubici (3) zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla vzájomne miesia pomocou premiešavacích členov (7), umiestnených v smere prietoku a zachytených na stredový hriadeľ (6), pričom premiešavacie členy (7) uvedené zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla homogénne vzájomne premiešavajú, ale bez ich podstatného posúvania v smere prietoku, pričom je táto lepidlová zmes posúvaná dopredu na výtokový koniec (10) miešacej trubice (3) iba prostredníctvom tlaku nízkotlakových čerpadiel (4, 5), prostredníctvom ktorých sa zložky lepidla a vytvrdzovacieho činidla privádzajú do miešacej trubice (3).
7. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že lepidlová zmes sa odvádza prietokovou rýchlosťou 5 až 15 kg/min., najmä pri lepení lamiel pri výrobe vrstveného dreva.
8. 8. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že lepidlom je melaminmočovinoformaldehydové lepidlo.
9. 9. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že lepidlo je vybrané zo skupiny, obsahujúcej rezorcinfenolové lepidlo, fenolové lepidlo, močovinoformaldehydové živicové lepidlo, polyuretánové lepidlo a emulzné polymerizokyanátové lepidlo.