<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum Überziehen von losen Teilchen mit einem sprühfähigen Bindemittel
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Überziehen von losen Teilchen mit einem sprühfähigen Bindemittel, das von der Seite her in einem Winkel gegen einen Teilchenschleier aus in dosierter Menge herabfallenden Teilchen aufgesprüht wird.
Das der Erfindung zugrundeliegende, bisher nicht befriedigend gelöste Problem besteht darin, eine vorbestimmte Bindemittelmenge auf eine vorgegebene, volumen-oder gewichtsmässig festgelegte Teilchenmenge möglichst gleichmässig zu versprühen bei weitgehendster Vermeidung der Verschmutzung fester oder beweglicher Maschinenteile.
Diesen sich aus der Praxis ergebenden Forderungen wird nun das erfindungsgemässe Verfahren, wie Versuche bereits erwiesen haben, weitgehend gerecht. Erfindungsgemäss wird nach dem neuen Verfahren den Teilchen eine nach unten gerichtete, zusätzliche Beschleunigung erteilt.
Dank dieser Beschleunigung der zu beleimenden Teilchen- der Teilchenschleier wird gleichzeitig auseinandergezogen-bleiben diese weniger lange im Wirkungsbereich der Sprühdüsen. Man hat es daher in der Hand, bei gleichbleibender Leistung, d. h. gleichbleibender Menge der pro Zeiteinheit beleimten Teilchen, eine entsprechend der Vergrösserung der Fallgeschwindigkeit der Teilchen geringere Schichtdicke des Teilchenschleiers zu wählen. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich die vor den Sprühdüsen herabfallenden Teilchen mehr oder weniger gegenseitig abdecken, ist infolge dieses Auseinanderziehens des Teilchenschleiers bedeutend weniger gross, woraus eine gleichmässigere Verteilung des versprühten Bindemittels resultiert. Bei den bekannten Verfahren dagegen nahmen die in Düsennähe herabfallenden Teilchen zu viel und die entfernteren Teilchen zu wenig Bindemittel auf.
Man könnte die Beschleunigung der Teilchen auch bloss zur Erhöhung der Kapazität einer Beleimungsanlage heranziehen Der beschriebene Vorteil der besseren Bindemittelverteilung würde dann allerdings nicht auftreten. Zweckmässigerweise wählt man die Beschleunigung der Teilchen so, dass trotz Erhöhung der pro Zeiteinheit beleimten Teilchenmenge ein genügendes Auseinanderziehen des Teilchenschleiers stattfindet. Es tritt dann noch ein zusätzlicher, sehr erwünschter Effekt auf : Der grössere Teilchenanfall gestattet die Verwendung von Sprühdüsen mit grösseren Öffnungen. Solche neigen weniger zu Verstopfungen als Düsen mit sehr feinen Öffnungen. Das störungsfreiere, gleichmässigere Arbeiten der Düsen trägt ebenfalls bei, der angestrebten Idealverteilung des Bindemittels nahezukommen.
Es hat sich als günstig erwiesen, dem Teilchenschleier eine rotationssymmetrische Form zu geben und das Bindemittel seitlich von aussen gegen diesen Schleier zu sprühen. Besonders gute Ergebnisse stellen sich ein, wenn den Teilchen nicht nur eine zusätzliche Vertikalgeschwindigkeit, sondern eine tangentiale Bewegungskomponente erteilt wird. Dies kann man mit in einerd Hohlzylinder drehenden, schiefgestellten Schaufeln einfach erreichen. Durch die Zentrifugalkraft einerseits und den Luftwiderstand anderseits werden die grösseren Teilchen eher auf die Aussenseite des etwa hohlkegelförmigen Teilchenschleiers gelangen, womit die grösseren Teilchen prozentual mehr Bindemittel aufnehmen als die kleineren Teilchen.
Zudem erhalten dann die Teilchen durch Wirbelung eine zusätzliche, erwünschte Eigenbewegung.
Bei geeigneter Wahl der Teilchenbeschleunigung, der Tiefe des Teilchenschleiers und der Verteilungsdichte innerhalb desselben wird ein Teil des Bindemittels den Teilchenschleier durchdringen. Dies ist vor allem dann erwünscht, wenn man einen mehr oder weniger grossen Teil des den Teilchenschleier durchdringenden Bindemittels auf die gegenüberliegende Innenseite des Schleiers auftreffen lassen will,
<Desc/Clms Page number 2>
um die Gleichmässigkeit der Verteilung noch weiter zu fördern.
Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens. Diese Vorrichtung, die in an sich bekannter Weise mit einer Dosiereinrichtung, einer eine Ausgabestelle für die Bildung des Teilchenschleiers enthaltende Verteileinrichtung und unterhalb der Ausgabestelle angeordneten Sprühdüsen für das seitliche Besprühen des Teilchenschleiers mit einem Bindemittel ausgestattet ist, ist gekennzeichnet durch eine zwischen der Dosiereinrichtung und der Ausgabestelle angeordnete Beschleunigungseinrichtung für die zusätzliche Beschleunigung der an der Ausgabestelle austretenden und den Schleier bildenden Teilchen.
Im folgenden sind an Hand der Zeichnung das Verfahren und die Vorrichtung beispielsweise beschrieben. Es handelt sich dabei um das Überziehen von Holzspänen, Holzschnitzeln u. dgl.. wie sie beispielsweise für das Verpressen zu Holzspanplatten unter Anwendung von beheizten Etagenpressen in grossem Ausmass Verwendung finden.
Fig. 1 veranschaulicht einen Längsschnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Schnittlinie 1 - 1 nach Fig. 2, Fig. 2 zeigt einen Querschnitt gemäss Schnittlinie 2 - 2 nach Fig. l, und Fig. 3 stellt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach den Fig. l und 2 dar, wobei Gehäuseteile nur andeutungsweise wiedergegeben sind, so dass die verschiedenen Organe der Maschine frei erkennbar sind.
Es ist bei einer Beleimungsvorrichtung der vorerwähnten Art bedeutungsvoll, dass die Teilchen in genau dosierter Menge zugeführt werden, um einen gleichmässigen Teilchenschleier zu erhalten. Die Dosierung kann bekanntlich nach Gewicht oder Volumen der Teilchen erfolgen. Beim vorliegenden Beispiel ist zu diesem Zweck eine Einstreuvibrationsrinne 2 vorgesehen, die beispielsweise mit einer nicht gezeichneten, die über einer bestimmten Höhe liegenden Teilchen zurückstauenden Stachelwalze zusammenarbeitet. Die mit 1 angedeuteten Teilchen bewegen sich in Richtung des Pfeiles A und treffen auf eine Schikane 3 auf, von wo sie gegen den in einem Rieselkamin 4 angeordneten Verteilkegel 5 fallen.
Die Fig. 3 lässt einen an der unteren Seite der Schikane 3 befindlichen Magnet 6 für das Ausscheiden von etwaigen Eisenteilchen erkennen. Der Verteilkegel 5 ist mittels eines flachen Eisenprofils 7 am Rieselkamin 4 befestigt, so dass die Form des Teilchenstromes kaum gestört wird. Er dient zudem zur Aufnahme eines Elektromotors 8 für das Antreiben der unten beschriebenen Rotations- und Beschleunigungsorgane.
Ein Getriebe 9 reduziert die Drehzahl auf den gewünschten Wert. Dem Getriebe 9 ist eine Kupplung 10 nachgeschaltet, die auf der andern Seite mit einer in einem Lager 11 drehenden Welle verbunden ist.
Dieses Lager ist mit Hilfe eines Flacheisenträgers 12 analog befestigt wie das Getriebe 9. Am unteren Ende dieser Welle sitzen eine Anzahl Schaufeln 13, die den von oben herunterrieselnden Teilchen eine kreisende Bewegung erteilen und gleichzeitig durch die Schaufelstellung und Umfangsgeschwindigkeit die Teilchen stark beschleunigen, wodurch der zuerst noch dicke Schleier in einen Teilchenschleier la mit wesentlich höherer Geschwindigkeit flächig auseinandergezogen wird.
Der Rieselkamin 4 mit den in ihm angeordneten Organen ragt in den Innenraum eines Gehäuses 14, welches als Trog einer weiter unten beschriebenen Austragsvorrichtung dient und dabei gleichzeitig die besprühten Späne gut untereinander mischt, bevor das Gut die Maschine verlässt.
Rings um die kreisförmige Ausgabestelle des Rieselkamins 4 herum sind Sprühdüsen 21 gleichmässig verteilt, denen über Ringleitungen 22 und 23 ein flüssiges Bindemittel, z. B. eine Bindemittellösung oder - emulsion und ferner Druckluft zugeführt wird. Selbstverständlich kann auch noch eine weitere Ringleitung für die Härterflüssigkeit od. dgl. vorhanden sein. Eine solche getrennte Speisung ist dann vorteilhaft, wenn die Mischung der verschiedenen Komponenten direkt vor dem Beleimungsvorgang vorzunehmen ist.
Die Sprühdüsen 21 ragen schief in das Gehäuse 14 und sprühen das fein verteilte Bindemittel lb gegen die unter Wirkung der Schwerkraft und der Zentrifugalkraft schief nach unten fallenden Teilchen. Ein kleiner Teil des Bindemittels durchdringt den Teilchenschleier.
Die Austrags-Vorrichtung besteht aus einem Doppeltrog-Förderer mit je einer Welle 15 bzw. 16 und entsprechend geformten Förderarmen 17 bzw. 18. Zum Antrieb der Wellen 15 und 16 dient ein Elektromotor 19 und ein Keilriemen 20. Die Drehrichtung der Arme 17 und 18 ist durch die Pfeile B bezeichnet. Die Pfeile C zeigen, wie das im wesentlichen schon beleimte Gut während der Förderung in Richtung des Ausganges umgewälzt wird. Es wird absichtlich vermieden, das Späne- bzw. Teilchen-Bindemittelgemisch sofort aus der Maschine auszutragen, da stets ein geringer Rest des versprühten Bindemittels in Nebelform noch nicht restlos von den Teilchen aufgenommen ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Austragsvorrichtung zu unterteilen und aus der so geschaffenen zweiten Kammer, die gewissermassen als Schleuse dient, Luft abzusaugen.
Entgegen früheren Vorschlägen wird die Bindemittelnebel enthaltende Luft nicht seitlich auf kurzem Wege abgesaugt, wodurch die Filterwirkung sehr gering ist, sondern sie wird durch den ganzen, in Bewegung befindlichen Spänestrom axial in Austragsrichtung hindurch gesaugt. In der
<Desc/Clms Page number 3>
zweiten Kammer, am Ende der Austragsvorrichtung, erfolgt dann die Trennung von Luft und beleimten Teilchen, u. zw. mit Hilfe eines Luftabzuges 25. Eine Stauwand 24 zwischen den beiden Kammern sorgt dafür, dass die abgesaugte Luft möglichst in der oberen Partie der weiter bewegten Teilchen oder Späne hindurchstreicht, damit möglichst wenig Sprühnebel mit den Rührarmen oder Wellen in Berührung kommt.
Das beleimte Gut wird unter Wirkung des letzten Rührarmes durch eine im Boden der Austragsvorrichtung vorhandene Öffnung 26 weggeführt (Pfeile D), die einen kleineren Querschnitt hat als der Durchgang zwischen der ersten und der zweiten Kammer. Dadurch wird der Anteil der durch die Austrittsöffnung angesagten Fremdluft wesentlich herabgesetzt.
Der Grossteil der Luft wird dermassen durch die beleimten Teilchen oder Späne hindurch aus der ersten Kammer angesogen. Durch geeignete Querschnitte der Öffnungen der oberen Abdeckplatte, durch welche die Düsenmundstücke geführt sind, tritt gerade so viel Luft hinzu, dass der noch freie Leimnebel gegen die
Späne oder Teilchen und zwischen sie hindurch gelenkt wird. Damit wird die sonst so gefürchtete Ver- schmutzung durch das Ansetzen von Leimteilchen und Staub an den Wandungen weitgehendst unterbunden.
Vorteilhafterweise wird sogar trockene, warme Luft den genannten Luftöffnungen zugeführt, um das schnelle Antrocknen der Bindemitteltröpfchen auf den Teilchen, Spänen öd. dgl. zu fördern, wodurch zusätzlich das Abreiben von Leim an den Wandungen oder Förderorganen der Austragsvorrichtung herabgesetzt wird. Ein solches Abreiben und Gegeneinanderreiben von beleimten Teilchen ist dann nicht mehr nötig oder sogar unerwünscht, wenn die Bindemittelverteilung bereits vorher möglichst einwandfrei erfolgte. Jedes unnütze Gegeneinanderreiben fördert nur die Bildung von neuem, unerwünschtem Staub und kann sogar sehr störend sein, wenn sehr feine und dünne Spanteilchen möglichst in ihrer ursprünglichen Form erhalten bleiben sollen.
Die Stellung der Düsen 21 kann auf die Güte der Beleimung einen nicht unwesentlichen Einfluss haben.
Durch die Wahl eines grösseren Winkels zwischen der geometrischen Achse des Rieselkamins bzw. der darin drehenden Schaufelwelle einerseits und der geometrischen Achse der Düsen anderseits kann man erreichen, dass die den Teilchenschleier 1a durchdringenden Bindemittelpartikelchen zum Teil oder ganz auf gegen- überliegende innere Seite des Vorhangs treffen. Dies kann je nach Teilchenart, Verteilungsdichte u. dgl. zu einer Steigerung der Gleichmässigkeit der Bindemittelverteilung führen.
Es hat sich gezeigt, dass Holzspanplatten aus heiss verpresstem, gemäss der Erfindung beleimten Spänen bessere Festigkeitswerte haben als Platten aus Spänen, die nach den früher üblichen Verfahren mit Bindemittel überzogen wurden. Zudem ist der Bindemittelverbrauch geringer.
PATENTANSPRÜCHE : l. Verfahren zum Überziehen von losen Teilchen mit einem sprühfähigen Bindemittel, das von der Seite her in einem Winkel gegen einen Teilchenschleier aus in dosierter Menge herabfallenden Teilchen aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass den Teilchen eine nach unten gerichtete, zusätzliche Beschleunigung erteilt wird.