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Vorrichtung zum Herstellen von Matten aus lignocellulosehaltigen Fasern
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Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung, Fig. 3 einen Schnitt durch den Mattenbildungsraum.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig-1 ist ein endloses Siebförderband 10 zwischen den Rollen 11 und 12 vorgesehen, von denen eine mit einer konstanten, aber einstellbaren Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt werden kann. Ein Hauptsteuermittel 13 ist vorgesehen, das sowohl die Geschwindigkeit des Förderbandes 10 als auch die beiden Gebläse 19 und 24 steuern kann, wie durch die gestrichelten Linien 14, 20,27 angedeutet ist. Das Steuerungselement 13 kann aus einer konstanten Spannungsquelle bestehen, verbunden mit geeigneten Motoren. Das Sieb 10 bewegt sich vorzugsweise in einer waagrechten Ebene und durchschneidet das Faserablagerungsgebiet 16 über eine Unterdruckkammer 17, die unter dem oberen Trum des Bandes 10 angeordnet ist.
Die Unterdruckkammer 17 ist durch eine Leitung 18 mit einem Gebläse 19 verbunden, das so ausgebildet ist, dass es mit einer regelbaren konstanten Umlaufzahl arbeitet, wobei die Regelung durch den Regler 13 erfolgt.
Oberhalb des Ablagerungsgebiets ist ein Faserverteiler 22 angeordnet, in welchem Luft durch ein geeignetes Mittel unter Überdruck gehalten wird, z. B. durch die Leitung 23 zur Druckseite des Gebläses 24, dessen Ansaugstutzen 25 in den Trichter 26 mündet. Das Gebläse 24 läuft gleichfalls mit einstellbarer konstanter Geschwindigkeit um, wobei die Einstellbarkeit, wie bereits erwähnt, durch den Regler 13 geregelt wird.
Das Gebläse 19 soll mehr Luft fördern als das Gebläse 24, so dass es alle Fasern und alle Luft vom Verteiler 22 und vom Siebförderband 10 fortzieht und damit die umgebende Luft mit den darin befindlichen Teilchen absaugt. Abweichungen und Verfeinerungen dieser Konstruktion sind möglich. Bevor jedoch solche Verfeinerungen bzw. Abweichungen beschrieben werden, soll noch auf die andern Teile der Vorrichtung eingegangen werden.
Ein kontinuierlicher Faserstrom 30 wird dem Trichter 26 zugeführt, u. zw. in konstanter Menge, wobei diese Menge aber verändert werden kann. Zu diesem Zweck werden die Fasern 30 von einem Förderband 31, das auf den Rollen 32 und 33 umläuft, abgeworfen, während dem Band die Fasern in einem Strom 34 zugeführt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Achse der Rolle 33 fest gelagert, die der Rolle 32 dagegen an den Federn 35 aufgehängt. Die auf das Förderband 31 geförderten Fa-
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wird benutzt, die Menge der Faserzufuhr im Strom 34 durch an sich bekannte, nicht dargestellte Mittel zu verändern.
Es kann auch mehr als eine Materialart in den Trichter 56 eingeführt werden, um der Matte zugeführt zu werden, beispielsweise kann eine zweite Art von Fasern oder Bindemitteln in fester Form, beispielsweise pulverförmige wärmehärtende Harze, zugesetzt werden, wobei andere Merkmale der Vorrichtung wichtig werden. Die wärmehärtenden Harze werden zweckmässig über das Förderband 40 in konstanter Menge zugeführt, wobei diese Menge in einem bestimmten Verhältnis zu der Fasermenge, die dem Trichter 13 zugeführt wird, stehen muss.
Bei der Faserzufuhr entstehen naturgemäss kleinste Teilchen (Feinfaserbruch), der durch den Saugstrom abgesaugt wird. Die Menge dieses entstehenden Bruches ist abschätzbar und ist oft von grosser Bedeutung, besonders in dem Fall, wenn pulverförmige Zusätze vorhanden sind, z. B. ein Harzbindemittel, wovon dann. ebenfalls Teilchen abgesaugt werden. Die Rückgewinnung dieser Teilchen ist schon aus wirtschaftlichen Gründen erstrebenswert, diese ist aber auch aus andern Gründen von Bedeutung. Wo zwei Materialien, z. B. Fasern und Harz, in festgelegten Mengen zugeführt werden, mischen sie sich in festen Verhältnissen vor der Verfilzung. Wenn dieses Verhältnis durch ein unverhältnismässiges Entweichen von Feinfasern zerstört wird, muss dieses gestörte Verhältnis durch Rückführung der Feinfasern in den Verfilzungsprozess korrigiert werden.
Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten ; beispielsweise ist das Gebläse 19 auf seiner Druckseite durch die Leitung 49 an den Zyklonabscheider 44 angeschlossen, in welchen die feinsten Teilchen abgeschieden werden, während der Luftstrom durch die Leitung 46 in die Atmosphäre geblasen wird. Die in den Leitungen 18/43 mitgeführten kleinsten Teilchen fallen aus dem Zyklon 44 in den Trichter 26 und werden wieder über das Gebläse 24, die Leitung 23 und den Verteiler 22 dem Mattenbildungsraum zugeführt. Aus wirtschaftlichen Gründen kann die Leitung 46 an die Leitung 25 angeschlossen werden, um die Druckluft zum Transport der Fasern auszunutzen.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Matte, während in Fig. 3 der Verteiler im grösseren Massstab dargestellt ist. Bei der Zuführung der Fasern zum Verteilerkopf müssen verschiedene Bedingungen beobachtet werden, um eine gleichmässige Verteilung bzw. Streuung der Fasern aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck sind die Leitung 23 und die Peripherie des Gebläses 24 mit der Bewegungsrichtung des durchlässigen Bandes 10 ausgerichtet, wie die Linie 50 andeutet, die eine Symmetrieebene für die Leitungen und
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für das Ablagerungsgebiet 16 andeutet. Fig. 2 zeigt zunächst eine gebildete Matte M, die das Ablagerungs- gebiet verlässt. Sie hat senkrechte Seitenkanten 51 und 52 infolge ihrer Bildung zwischen zwei parallelen
Seitenwänden 53 und 54.
Die zunächst fertiggestellte Matte M kann ungenügend verfilzt sein und muss dann getrennt von ihrem ursprünglichen waagrechten Träger behandelt werden. Sie wird zu diesem Zweck ein oder mehrere Male zu grösserer Dichte zusammengepresst, von denen eine Stufe durch zwei Rollen 55 und 56 angedeutet ist, die eine gepresste Platte P bilden, die eine gewisse Standfestigkeit besitzt und ihre
Abnahme vom Sieb 10 ermöglicht. Durch das Zusammenpressen wird die Matte breiter, wie die neuen
Kanten 57 und 58 zeigen, wenn nicht Staubleche benutzt werden. Wenn erforderlich, können solche über- stehenden Kanten abgeschnitten werden, so dass nur senkrechte Kanten 58 und 59 und Abfallstücke 60 ge- bildet werden.
Die beschriebene Ausrichtung der Leitung 23 und des Gebläses 24 ist von grosser Bedeutung. Die Zen- trifugalwirkung im Gebläse 24 verstärkt den Luftstrom in der Leitung 23 im Bereich 61 im Gegensatz zum
Bereich 62. Eine Gleichförmigkeit ist offenbar dadurch zu erreichen, dass die Leitung 23 gerade und lang ist. Eine geneigte Leitung 23 ist mit einem Krümmer 64 versehen, der in die senkrechte Leitung 65 aber- geht, die eine Öffnung hat, an welche sich ein hornartiges Gehäuse 66 anschliesst, das senkrecht abwärts führt und symmetrisch zur Linie 50 angeordnet ist (Fig. 2). Die Krümmung 64 hat wieder eine Zentrifu- galkraft zur Folge, welche eine Konzentration von Fasern und der schwereren Teile an den Wänden 67 des
Gehäuses 66 bewirkt.
Das Gehäuse 66 stellt eine Ausdehnungsstufe für die Faserluftsuspension in der Leitung 23 dar. Es dient zur Verminderung der Geschwindigkeit, so dass der Stoss der geförderten Fasern im Gehäuse 66 geschwächt wird und damit die Verfilzung herabgesetzt wird. Es dient auch dazu, den Luftfaserstrom im Verteiler- kopf möglichst gleichmässig zu machen, so dass er in gleichmässiger Form hier ausueten kann. Da der
Ausströmungsbereich gerade und zur Achse 50 parallele Seitenwände haben soll und im wesentlichen
Gleichheit der Querbeschaffenheit zwischen diesen Seiten und jeder längsweise dazwischenliegenden parallelen Linien erforderlich ist, muss der Ausströmungsbereich in seiner waagrechten Ausdehnung rechtwinklig sein. Dementsprechend muss das Gehäuse 66 rechteckigen Querschnitt haben, der sich nach unten verbreitert.
Das wird vorzugsweise durch einen pyramidenförmigen Aufbau erreicht.
Wie dargestellt und bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindu. ig angewandt, erweitert sich das Gehäuse 66 von einem rechtwinkligen Querschnitt an der oberen Öffnung von 0,23 x 0,46 m zu einer unteren Öffnung von 0,61 x 1, 37 m bei einer Länge des Schachtes von 5,2 m. Die Wandungen des Gehäuses 66 sind mit 67,68, 69 und 70 bezeichnet (Fig. 2). Wie bereits erwähnt, liegen Gebläse 24, Leitungen 23, Gehäuse 66 und Verteiler, Förderband und Mattenbildungsraum in einer vertikalen Ebene, wobei diese vertikale Ebene den Mattenbildungsraum und das Förderband symmetrisch teilt.
Die untere Öffnung des Gehäuses 66 kann einen Verteilerkopf haben oder sie kann sich durch eine geeignete Röhre fortsetzen, z. B. einen prismatischen Hohlkörper 71 mit vier senkrechten Seitenwandungen und einer Länge von beispielsweise 1, 5 m. Die untere Öffnung des Gehäuses 66 bzw. der prismatischen Leitung 71 jet durch einen Verteilerkopf, vorzugsweise einen halbzylinderförmigen Kopf 72 abgeschlossen, dessen waagrechte Achse 73 rechtwinklig zu der Symmetrieebene 50 liegt. Die beiden Gehäuseteile 66 und 71 sind teleskopartig ineinandergesteckt, so dass die Höhe des Verteilerkopfes über dem luftdurch- lässigen Förderband 10 einstellbar ist.
Der Verteilerkopf 72 ist auf einer Ausdehnung von etwa 1000 symmetrisch zu der Symmetrieebene 50 mit Löchern 74 versehen, die den Zweckhaben, dass die Fasern möglichst einzeln aus diesen Löchern heraustreten. Handelt es sich um Urfasern aus Holz, so sollen diese Löcher eine Grösse von etwa 7,8 mm im Durchmesser haben und verbreitern sich nach aussen, was den zweck hat, die Gefahr der Verfilzung und der Verstopfung der Löcher zu verringern. Je mehr Löcher, desto grösser die Kapazität des Systems. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Löcher längs geometrischer Linien des Kopfes 72 im Abstand von 13 mm ausgerichtet, in anschliessenden Reihen gestuft, wobei diese Reihen 11, 2 mm Mittelabstand haben. Eine biegsame einstellbare Blende 75 ist so angeordnet, dass sie den wirksamen Bogen der Perforationen verändern kann.
In Fig. 3 deuten die Pfeile 76 im Gehäuse 66 den Lauf der Fasern und die Richtung des Luftstromes an, wobei eine Konzentration von Fasern entlang der Wand 67 stattfindet. Die Fasern '7im Verteilerkopf werden durch geeignete Mittel in Bewegung gehalten, um Faserzusammenballungen zu vermeiden.
Vorzugsweise bestehen diese Mittel aus einem Kurzschlussläufermotor 80, der konzentrisch von dem Verteilerkopf 72 umgeben ist und die Endscheiben 31 und Verteilermittel 82 in bestimmter Anordnung hat, die vorzugsweise aus Borsten 83 od. dgl. bestehen, welche die Aufgabe haben, die Fasern durch die Perforation zu bürsten. Der Rotor 80 läuft mit hoher Geschwindigkeit um u. zw. in einem Drehsinn, der die
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sich mit ihm bewegten Fasern veranlasst, sich mit den schwereren Teilen zu vermischen, die an der
Wand 67 des Gehäuses 66 herabfallen. Wenn die Leitung 23 von rechts kommt, wie in Fig. 3, dreht sich der Rotor 80 zweckmässig entgegengesetzt dem Sinn des Uhrzeigers.
Der durch die Perforation 74 dringende Luftstrom fAhrt Fasern 85 mit sich, deren Weg weitgehend bestimmt wird durch den Unterdruck, der unterhalb. des tragenden Trums des Siebförderbandes 10 herrscht.
Um hier eine Unterdruckkammer zu bilden, sind Seitenplatten 53 und 54 und andere vorgesehen, die diesen Raum abschliessen. Weiterhin ist eine Wand 86 vorgesehen, die sich dicht an den Verteilerkopf an- schliesst, jedoch noch ausserhalb der Perforation in der Unterdruckkammer 17 angeordnet ist. Die untere Kante der Wand 86 kann so hoch über dem Tragband 10 angeordnet sein, dass der Sog entsprechend vermindert wird, um einem Strom von feinsten Teilchen 88 zu gestatten, sich hier niederzuschlagen, die dann die Unterseite der Matte bilden und damit die Struktur dieser Seite der herzustellenden Platte bestimmen. Im wesentlichen beginnt die Mattenbildung an der Wand 86, da links von dieser Wand der starke Sog beginnt. Die Matte beginnt mit einer schiefen Ebene, bis sie ihre volle Stärke erreicht hat.
Die Dichte und Stärke der Ausgangsmatte können in weitem Bereich verändert werden durch Wahl des Materials und der Arbeitsweise. Sollen z. B. Holzfasern mit einem geringen Prozentsatz von Bindemitteln zu Hartfaserplatten mit einer Dichte von etwa 1025 kg/m und einer Stärke von 6, 35 mm geformt werden, muss die Ausgangsmatte eine Dichte in der Grössenordnung von 32 - 96 kg/m3 trockener Fasern haben, was einer Mattenstärke von etwa 200 - 69 mm entspricht.
Diese Resultate können erreicht werden bei einem Druck im Verteilerkopf von 2, 5-25 mm Wassersäule und einem Sog der Unterdruckkammer 17 von etwa 50 - 760 mm Wassersäule, u. zw. unter den im folgenden beschriebenen Voraussetzungen der teilweisen Absperrung der Saugboxen. Die Menge der in den Verteilerkopf geförderten Luft kann im Bereich von 28 - 140 m3 Imin liegen.
Die Bildung der Matte in einer schiefen Ebene bedeutet eine gleichmässige Verteilung der Fasern über der Ablagerungsfläche und einen im wesentlichen gleichförmigen Stoss bei der Ablagerung. Wenn die Saugkammer 17 zum Sieb offen wäre, wurde das grösste Volumen und damit die grösste Faserkonzentration in der Nähe der Wand 86 sein, und die dabei entstehende Matte wurde dem Sog Widerstand leisten und die ungleiche Verteilung aufrechterhalten. Der Sog muss mithin gesteuert und so verteilt werden, dass eine schiefe Ebene zur Bildung der Matte gewährleistet ist.
Das bevorzugte Mittel zur Steuerung des Sogs ist die Abdeckung der Saugkammer 17 mit Platten, die perforiert sind. Mehrere Platten, die quer unter dem Siebförderband 10 verlaufen, bilden den oberen Abschluss der Saugkammer, über welche das Band 10 verläuft. Die Perforationen in diesen Platten bestimmen die Regionen 16 des grössten Niederschlags. Die Gleichmässigkeit des Faserniederschlags erfordert eine Variation der Perforation in Längsrichtung des Siebtransportbandes. Die Durchbohrungen in ihrem wirksamen Bereich nehmen nach der Vorderseite der Maschine zu und sind mit Rücksicht auf besondere Bedingungen und Materialien angeordnet. Sie sind in ihrer Zahl und Grösse so angeordnet, dass sie eine schiefe Ebene der sich bildenden Matte gewährleisten.
Auf beiden Seiten ist die Saugkammer durch volle Platten 90, 90'abgedeckt. Daran schliesst sich in Förderrichtung die Platte 90a mit einigen Perforationen 91 an die volle Platte 90. Am Ende der Unterdruckkammer schliesst sich die Platte gob an, die mehr Perforationen besitzt als die Platte 90a, da in ihrem Bereich die Matte bereits dicker ist. Die Regionen zwischen den Matten 90a und 90b haben Perforationen, die sich in Förderrichtung allmählich vergrössern.
Wie die Fig. 2 zeigt, liegen die Wände 53 und 54 senkrecht längsseits des Verteilerkopfes 72 und die Saugplatten erstrecken ihre Perforationen bis zu diesen Wänden, aber nicht darüber hinaus. Die Seitenwände 53 und 54 haben Längen, die zumindest den Bereich zwischen den vorderen und hinteren Kanten der Saugkammer einschliessen. Eine Ausdehnung der Seitenwände längs der ganzen Länge der Matte ist unzweckmässig.
Wenn beim Betrieb das Saugsystem mit grösserer Luftkapaität als das Faserfördersystem arbeitet, wird ein Teil der Aussenluft mit hineingezogen und damit die darin befindlichen Faserteilchen, sofern die Perforationen geeignet verteilt sind. Das ist sehr erwünscht, damit kein Faserstaub in die Aussenluft dringt.
Die relativen Kapazitäten der beiden Gebläse oder die Anordnung der Saugplatten können so gewählt werden, dass am vorderen Ende über der Matte M eine Luftströmung vom Verteilerkopf aus stattfindet, um leichte Feinfasern zur endgültigen Ablagerung zu bringen, wie bei 92 angedeutet. Um diesen Effekt hervorzubringen, ist es zweckmässig, einige begrenzte Bohrungen in der vorderen Vollplatte 90'anzubringen.
Die Vorrichtung kann in ihren variablen Teilen vielfach abgewandelt werden, um vorbestimmte Wirkungen zu erzielen. Der Überdruck im Verteilungskopf ist vorzugsweise wesentlich geringer als der
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Unterdruck in der Saugkammer, in der Hauptsache wegen des Widerstandes, den die sich bildende Matte dem Luftdurchgang entgegensetzt. Geeignete Grössenordnungen liegen zwischen 2, 5 und 25 mm Wassersäule fUr den Überdruck im Verteilungskopf und zwischen 21í und 760 mm Wassersäule für den Unterdruck in der Saugkammer. So z. B. können auch der Verteilerkopf und die Mattenunterlage eine andere als eine senkrechte Lage zueinander haben, um eine andere Verteilung der Fasern zu erreichen, beispielsweise für einen besonderen Zweck.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Herstellen von Matten aus lignocellulosehaltigen Fasern mittels eines Verteilerorganes, dem die Fasern in einem Luftstrom zugeführt werden und das seinerseits den faserhaltigen Luftstrom auf ein luftdurchlässiges, über einer Unterdruckkammer in der oftenen Atmosphäre angeordnetes Förderorgan, insbesondere ein Förderband, verteilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilorgan als ein die Luftströmung zerteilender und drosselnder perforierter Verteilerkopf (72) mit kleinen Öffnungen (74) ausgebildet und am Ende einer zur Verteilungsfläche senkrecht gerichteten und sich gegen diese Fläche erweiternden Zuleitung 65, 66) angeordnet ist, so dass die Fasern aus dem Verteilerkopf weitgehend vereinzelt in den freien Raum oberhalb der Unterdruckkammer (17) austreten.
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Apparatus for producing mats from lignocellulose-containing fibers
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Top view of part of the device, FIG. 3 shows a section through the mat forming space.
In the embodiment of FIG. 1, an endless sieve conveyor belt 10 is provided between the rollers 11 and 12, one of which can be set in rotation at a constant but adjustable speed. A main control means 13 is provided which can control both the speed of the conveyor belt 10 and the two fans 19 and 24, as indicated by the dashed lines 14, 20, 27. The control element 13 can consist of a constant voltage source connected to suitable motors. The screen 10 preferably moves in a horizontal plane and cuts through the fiber deposition area 16 via a vacuum chamber 17 which is arranged below the upper run of the belt 10.
The vacuum chamber 17 is connected by a line 18 to a blower 19 which is designed such that it operates with a controllable constant number of revolutions, the control being carried out by the controller 13.
Above the deposition area there is a fiber distributor 22 in which air is kept under positive pressure by a suitable means, e.g. B. through the line 23 to the pressure side of the blower 24, the suction nozzle 25 opens into the funnel 26. The fan 24 also rotates at an adjustable constant speed, the adjustability being regulated by the controller 13, as already mentioned.
The blower 19 is intended to convey more air than the blower 24, so that it draws all fibers and all air away from the distributor 22 and from the sieve conveyor belt 10 and thus sucks out the surrounding air with the particles located therein. Deviations and refinements of this construction are possible. However, before such refinements or deviations are described, the other parts of the device should be discussed.
A continuous fiber stream 30 is fed to the hopper 26, u. between a constant amount, although this amount can be changed. For this purpose, the fibers 30 are ejected from a conveyor belt 31, which revolves on the rollers 32 and 33, while the fibers are fed to the belt in a stream 34. In the illustrated embodiment, the axis of the roller 33 is fixedly mounted, while that of the roller 32 is suspended from the springs 35. The products conveyed on the conveyor belt 31
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is used to vary the amount of fiber fed in stream 34 by means known per se, not shown.
More than one type of material can also be introduced into the hopper 56 to be fed to the mat, e.g. a second type of fibers or binders in solid form, e.g. powdered thermosetting resins, may be added, other features of the device becoming important. The thermosetting resins are expediently supplied in a constant amount via the conveyor belt 40, this amount having to be in a certain ratio to the amount of fiber which is supplied to the hopper 13.
When the fibers are fed in, the smallest particles (fine fiber breakage) naturally arise, which are sucked off by the suction flow. The amount of this resulting fracture can be estimated and is often of great importance, especially in the case when powdery additives are present, e.g. B. a resin binder, of which then. Particles are also extracted. The recovery of these particles is desirable for economic reasons alone, but this is also important for other reasons. Where two materials, e.g. B. fibers and resin are supplied in fixed quantities, they mix in fixed proportions before felting. If this ratio is destroyed by a disproportionate escape of fine fibers, this disturbed ratio must be corrected by returning the fine fibers to the felting process.
For that there are different possibilities ; For example, the blower 19 is connected on its pressure side by the line 49 to the cyclone separator 44, in which the finest particles are separated, while the air flow is blown through the line 46 into the atmosphere. The smallest particles carried along in the lines 18/43 fall from the cyclone 44 into the funnel 26 and are fed back to the mat-forming space via the blower 24, the line 23 and the distributor 22. For economic reasons, the line 46 can be connected to the line 25 in order to utilize the compressed air to transport the fibers.
Fig. 2 shows a plan view of the mat, while in Fig. 3 the distributor is shown on a larger scale. When feeding the fibers to the distributor head, various conditions must be observed in order to maintain an even distribution or scattering of the fibers. For this purpose, the line 23 and the periphery of the fan 24 are aligned with the direction of movement of the permeable belt 10, as indicated by the line 50, which is a plane of symmetry for the lines and
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for the deposit area 16 indicates. FIG. 2 initially shows a formed mat M which leaves the deposition area. It has vertical side edges 51 and 52 due to its formation between two parallel ones
Side walls 53 and 54.
The initially finished mat M can be insufficiently felted and must then be treated separately from its original horizontal support. For this purpose, it is compressed one or more times to a greater density, one step of which is indicated by two rollers 55 and 56, which form a pressed plate P which has a certain stability and its
Removal from the sieve 10 allows. By pressing it together, the mat becomes wider, like the new ones
Edges 57 and 58 show when baffles are not used. If necessary, such protruding edges can be cut off so that only vertical edges 58 and 59 and waste pieces 60 are formed.
The described orientation of the line 23 and the fan 24 is of great importance. The centrifugal effect in the fan 24 intensifies the air flow in the line 23 in the area 61 in contrast to
Area 62. Uniformity can evidently be achieved in that the line 23 is straight and long. An inclined line 23 is provided with a bend 64, which goes into the vertical line 65, however, which has an opening to which a horn-like housing 66 connects, which leads vertically downwards and is arranged symmetrically to the line 50 (FIG. 2 ). The curvature 64 again results in a centrifugal force which causes a concentration of fibers and the heavier parts on the walls 67 of the
Housing 66 causes.
The housing 66 represents an expansion stage for the fiber air suspension in the line 23. It is used to reduce the speed so that the impact of the conveyed fibers in the housing 66 is weakened and thus the felting is reduced. It also serves to make the air fiber flow in the distributor head as uniform as possible so that it can be used here in a uniform manner. Since the
Outflow area should have straight side walls parallel to the axis 50 and substantially
Equality of transverse quality is required between these sides and each parallel line lengthwise between them, the outflow area must be rectangular in its horizontal extent. Accordingly, the housing 66 must have a rectangular cross section that widens downwards.
This is preferably achieved by a pyramid-shaped structure.
As shown and in a preferred embodiment of the invention. ig applied, the housing 66 expands from a rectangular cross-section at the upper opening of 0.23 x 0.46 m to a lower opening of 0.61 x 1.37 m with a length of the shaft of 5.2 m. The walls of the housing 66 are labeled 67, 68, 69 and 70 (FIG. 2). As already mentioned, the fan 24, lines 23, housing 66 and distributor, conveyor belt and mat-forming space lie in a vertical plane, this vertical plane dividing the mat-forming space and the conveyor belt symmetrically.
The lower opening of the housing 66 may have a manifold head or it may continue through a suitable tube, e.g. B. a prismatic hollow body 71 with four vertical side walls and a length of, for example, 1, 5 m. The lower opening of the housing 66 or of the prismatic line 71 jet is closed off by a distributor head, preferably a semi-cylindrical head 72, the horizontal axis 73 of which is at right angles to the plane of symmetry 50. The two housing parts 66 and 71 are telescopically inserted into one another, so that the height of the distributor head above the air-permeable conveyor belt 10 can be adjusted.
The distributor head 72 is provided with holes 74 over an extension of approximately 1000 symmetrically to the plane of symmetry 50, the purpose of which is that the fibers emerge from these holes as individually as possible. In the case of original wood fibers, these holes should have a size of about 7.8 mm in diameter and widen outwards, which has the purpose of reducing the risk of matting and clogging of the holes. The more holes, the greater the capacity of the system. In one embodiment, the holes are aligned along geometric lines of the head 72 at a distance of 13 mm, stepped in subsequent rows, these rows having a center distance of 11.2 mm. A flexible adjustable shutter 75 is arranged to vary the effective arc of the perforations.
In FIG. 3, the arrows 76 in the housing 66 indicate the path of the fibers and the direction of the air flow, with a concentration of fibers along the wall 67 taking place. The fibers in the distribution head are kept in motion by suitable means to avoid fiber clumping.
These means preferably consist of a squirrel-cage motor 80, which is concentrically surrounded by the distributor head 72 and has the end plates 31 and distributor means 82 in a certain arrangement, which preferably consist of bristles 83 or the like, which have the task of pushing the fibers through the perforation to brush. The rotor 80 rotates at high speed to u. zw. in a sense of rotation that the
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fibers moving with it to mix with the heavier parts attached to the
Wall 67 of housing 66 fall down. If the line 23 comes from the right, as in FIG. 3, the rotor 80 expediently rotates in the opposite direction to the clockwise direction.
The air flow penetrating through the perforation 74 carries with it fibers 85, the path of which is largely determined by the negative pressure below. of the supporting strand of the sieve conveyor belt 10 prevails.
In order to form a vacuum chamber here, side plates 53 and 54 and others are provided which close off this space. Furthermore, a wall 86 is provided which adjoins the distributor head tightly, but is still arranged outside the perforation in the vacuum chamber 17. The lower edge of the wall 86 can be arranged so high above the carrier tape 10 that the suction is reduced accordingly to allow a stream of very fine particles 88 to settle here, which then form the underside of the mat and thus the structure of this side determine the plate to be produced. The mat formation essentially begins on the wall 86, since the strong suction begins to the left of this wall. The mat starts on an inclined plane until it has reached its full thickness.
The density and thickness of the base mat can be varied over a wide range by choosing the material and the method of operation. Should z. B. Wood fibers with a small percentage of binding agents are formed into hardboard with a density of about 1025 kg / m and a thickness of 6.35 mm, the starting mat must have a density in the order of 32 - 96 kg / m3 of dry fibers, which corresponds to a mat thickness of about 200 - 69 mm.
These results can be achieved at a pressure in the distributor head of 2.5 - 25 mm water column and a suction in the vacuum chamber 17 of about 50 - 760 mm water column, and the like. between the partial blocking of the suction boxes under the conditions described below. The amount of air conveyed into the distributor head can be in the range of 28 - 140 m3 Imin.
The formation of the mat in an inclined plane means an even distribution of the fibers over the deposition surface and an essentially uniform impact during the deposition. If the suction chamber 17 were open to the sieve, the greatest volume and thus the greatest fiber concentration would be in the vicinity of the wall 86, and the resulting mat would resist the suction and maintain the uneven distribution. The suction must therefore be controlled and distributed in such a way that an inclined plane is guaranteed for the formation of the mat.
The preferred means of controlling the suction is to cover the suction chamber 17 with plates which are perforated. Several plates that run transversely under the screen conveyor belt 10 form the upper end of the suction chamber over which the belt 10 runs. The perforations in these plates determine the regions 16 of the greatest precipitation. The uniformity of the fiber precipitation requires a variation of the perforation in the longitudinal direction of the screen conveyor belt. The perforations in their effective area increase towards the front of the machine and are arranged with regard to special conditions and materials. Their number and size are arranged in such a way that they ensure an inclined plane for the mat that is being formed.
The suction chamber is covered on both sides by full plates 90, 90 ′. The plate 90a with some perforations 91 adjoins the full plate 90 in the conveying direction. The plate gob adjoins the end of the vacuum chamber, which has more perforations than the plate 90a, since the mat is already thicker in its area. The regions between the mats 90a and 90b have perforations which gradually enlarge in the conveying direction.
As FIG. 2 shows, the walls 53 and 54 lie perpendicularly alongside the distributor head 72 and the suction plates extend their perforations up to these walls, but not beyond them. The side walls 53 and 54 have lengths which include at least the area between the front and rear edges of the suction chamber. Extending the side walls along the entire length of the mat is inexpedient.
If the suction system works with a larger air capacity than the fiber conveyor system during operation, part of the outside air is drawn in and the fiber particles contained therein, provided the perforations are suitably distributed. This is very desirable so that no fiber dust gets into the outside air.
The relative capacities of the two fans or the arrangement of the suction plates can be selected so that an air flow from the distributor head takes place at the front end above the mat M in order to bring light fine fibers to the final deposit, as indicated at 92. In order to bring about this effect, it is expedient to make a few limited bores in the front full plate 90 ′.
The device can be modified in many ways in its variable parts in order to achieve predetermined effects. The overpressure in the distribution head is preferably much less than that
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Negative pressure in the suction chamber, mainly because of the resistance that the forming mat opposes to the passage of air. Suitable sizes are between 2.5 and 25 mm water column for the overpressure in the distribution head and between 21 and 760 mm water column for the negative pressure in the suction chamber. So z. B. the distributor head and the mat base can have a position other than a perpendicular position to one another in order to achieve a different distribution of the fibers, for example for a special purpose.
PATENT CLAIMS:
1. Apparatus for producing mats from lignocellulose-containing fibers by means of a distribution element to which the fibers are fed in an air stream and which in turn distributes the fiber-containing air stream to an air-permeable conveyor element, in particular a conveyor belt, arranged above a negative pressure chamber in the open atmosphere, characterized that the distribution element is designed as a perforated distribution head (72) that divides and throttles the air flow with small openings (74) and is arranged at the end of a supply line 65, 66) which is perpendicular to the distribution surface and widens towards this surface, so that the fibers are discharged the distributor head largely isolated in the free space above the vacuum chamber (17).