способ и устройство для сухого нанесения клея на частицы в виде волокон и стружки

Формула изобретения

1. Способ сухого нанесения клея на частицы (2) в виде волокон и/или стружки из содержащих лигноцеллюлозу и/или целлюлозу материалов или из пластика, стекловолокна или т.п., при котором частицы (2) через впуск (41) пневматически подают к смесительному устройству (8, 8') с проходящим, по существу, горизонтально полым телом (35) за счет вращения вала (36), проходящего в полом теле (35), по существу, по всей его длине и содержащего смесительные инструменты (37), и посредством транспортирующего воздуха, подаваемого к полому телу (35) на обратной торцевой стороне последнего, частицы (2) транспортируют к выпуску (42) смесительного устройства (8, 8'); от обратной торцевой стороны полого тела (35) через клеевые сопла (43) на частицы (2) наносят клей и после выхода из смесительного устройства (8, 8') частицы (2) подают к циклону (10, 13), отличающийся тем, что транспортирующий воздух, по меньшей мере, частично представляет собой возвращенный циклоном (10, 13), введенный непосредственно в смесительное устройство (8, 8') отходящий воздух.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что транспортирующий воздух вводят в полое тело (35) по касательной в направлении (47) вращения вала (36).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что транспортирующий воздух имеет температуру 20°С вплоть до зависимого от клея верхнего предела, определяемого применяемым отверждением клея.

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что транспортирующий воздух частично представляет собой свежий воздух.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что свежий воздух перед подачей в полое тело нагревают, а затем смешивают с отходящим воздухом циклона.

6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что к смесительному устройству (8, 8') запирающий воздух подают таким образом, что он движется в основном параллельно вдоль внутренней стенки полого тела (35) с той же скоростью, что и транспортирующий воздух, или с более высокой скоростью, чем транспортирующий воздух.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что скорость запирающего воздуха приблизительно вдвое выше, чем скорость транспортирующего воздуха.

8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на внутренней стенке полого тела (35) предусмотрено образование конденсата.

9. Устройство для сухого нанесения клея на частицы (2) в виде волокон и/или стружки из содержащих лигноцеллюлозу и/или целлюлозу материалов или из пластика, стекловолокна или т.п., содержащее смесительное устройство (8, 8') с проходящим, по существу, горизонтально полым телом (35) и впуском (41) для пневматической подачи частиц (2) в полое тело (35), проходящий, по существу, по всей длине полого тела (35) и содержащий смесительные инструменты (37) вал (36), подвод транспортирующего воздуха к обратной торцевой стороне полого тела (35), клеевые сопла (43) на обратной торцевой стороне полого тела (35), и выпуск (42) смесительного устройства (8, 8'), который через трубопровод (9, 9', 11) связан с циклоном (10, 13), отличающееся тем, что в нем предусмотрены средства (19, 23, 25, 45), для того чтобы транспортирующий воздух представлял собой, по меньшей мере, частично возвращенный, введенный непосредственно в смесительное устройство (8, 8') отходящий воздух циклона (10, 13).

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что транспортирующий воздух может быть нагрет до 20°С вплоть до зависимого от клея верхнего температурного предела, определяемого применяемым отверждением клея.

11. Устройство по п.9 или 10, отличающееся тем, что имеются средства (20) для вырабатывания транспортирующего воздуха частично из свежего воздуха.

12. Устройство по одному из пп.9-11, отличающееся тем, что обратная торцевая сторона полого тела (35) содержит коробчатую крышку (45) с таким впуском (46) для транспортирующего воздуха, что транспортирующий воздух поступает в полое тело (35) по касательной в направлении (47) вращения вала (36).

13. Устройство по одному из пп.9-12, отличающееся тем, что предусмотрены средства (27, 28, 45) для подачи к смесительному устройству (8, 8') запирающего воздуха таким образом, что последний движется в основном параллельно вдоль внутренней стенки полого тела (35), по меньшей мере, на части периферии полого тела с такой же скоростью, что и транспортирующий воздух, или с более высокой скоростью, чем транспортирующий воздух.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что средства имеют два расположенных на обратной торцевой стороне полого тела (35) кольцевых канала (48, 48'), проходящих симметрично друг другу соответственно по нижней четверти периферии полого тела с кольцевым зазором (51, 51'), через который в полое тело (35) поступает запирающий воздух.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что кольцевые каналы (51, 51') сужаются от входного отверстия (49, 49') для запирающего воздуха до самой низкой точки (50).

16. Устройство по одному из пп.9-15, отличающееся тем, что предусмотрены средства (29, 30, 31, 31') для подачи воздуха для поддержания чистоты рядом с выпуском (42) смесительного устройства (8, 8') к трубопроводу (9, 9'), связывающему выпуск (42) и циклон (10).

17. Устройство по одному из пп.9-16, отличающееся тем, что предусмотрены два расположенных параллельно друг другу смесительных устройства (8, 8').

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу и устройству для сухого нанесения клея на частицы в виде волокон и/или стружки преимущественно из содержащих лигноцеллюлозу и/или целлюлозу материалов или из пластика, стекловолокна и т.п. согласно ограничительной части соответственно п.1 и 9 формулы изобретения.

Нанесение клея на волокна, применяемые для изготовления МДФ- или ХДФ-плит или других плитообразных материалов, может происходить как во влажном состоянии волокон, так и по окончании процесса их сушки. Преимущества нанесения клея на волокна в сухом состоянии состоят в том, что расход клея по сравнению с нанесением клея во влажном состоянии ниже. Далее при сухом нанесении клея меньше нагрузка на окружающую среду, поскольку с сушкой покрытых клеем волокон связано повышенное выделение формальдегида из клея.

Например, из DE 3313380 C2 известны способ и устройство для сухого нанесения клея на волокна и стружку, содержащие лигноцеллюлозу и/или целлюлозу.

В известном упомянутом способе транспортирующий воздух подают к обратной торцевой стороне полого тела путем всасывания воздуха помещения. При этом недостатком оказывается то, что из-за косвенной подачи транспортирующего воздуха и относительно большого объема воздуха помещения и из-за как можно более низкого желаемого энергопотребления транспортирующий воздух может иметь для смесительного устройства лишь относительно низкую температуру, например 20°С, вследствие чего частицы после нанесения клея попадают с этой температурой в пресс для изготовления волокнистых и стружечных плит. Для достижения требуемой для процесса прессования температуры частиц около 200°С должен происходить поэтому сильный нагрев частиц.

В основе изобретения лежит поэтому задача создания способа и устройства, которые обеспечивали бы снижение энергопотребления при изготовлении волокнистых и стружечных плит, а также пониженное выделение токсичных веществ, возникающее за счет отходящего воздуха циклона.

Эта задача решается в отношении способа посредством признаков п.1. У этого способа частицы за счет пневмотранспорта подают через впуск к смесительному устройству, содержащему проходящее, в основном, горизонтально полое тело. В полом теле вращается вал, проходящий, в основном, по всей длине полого тела и содержащий инструменты для перемешивания частиц. Частицы перемешивают посредством смешивающих инструментов и всасываемого смесительным устройством транспортирующего воздуха, в результате чего свободная поверхность частиц увеличивается, и ее покрывают клеем через клеевые сопла, расположенные на обратной торцевой стороне полого тела. Одновременно частицы транспортируют посредством смешивающих инструментов и транспортирующего воздуха от впуска смесительного устройства к выпуску, а затем подают к циклону. За счет того, что транспортирующий воздух, по меньшей мере, частично, т.е. почти на 100%, представляет собой отходящий воздух циклона, вводимый непосредственно в смесительное устройство, можно, во-первых, эффективно использовать тепло отходящего воздуха. Во-вторых, транспортирующий воздух можно эффективно нагреть до более высокой температуры за счет того, что вводимый непосредственно в смесительное устройство отходящий воздух перед поступлением в смесительное устройство нагревают. В традиционном способе пришлось бы, напротив, нагреть весь воздух помещения, с чем были бы связаны высокие энергозатраты. Далее непосредственный ввод отходящего воздуха циклона в смесительное устройство и тем самым дальнейшее использование отходящего воздуха предпочтительны в отношении как можно более низкого выделения токсичных веществ за счет отходящего воздуха.

Помимо уменьшения эксплуатационных расходов при изготовлении волокнистых и стружечных плит с изобретением связано то преимущество, что время, необходимое для прессования такой плиты, сокращено, поскольку частицы попадают в пресс уже с более высокой температурой, и тем самым фаза нагрева примерно до 200°С сокращена по сравнению с традиционным способом.

Преимущественно транспортирующий воздух подают к смесительному устройству по касательной по отношению к круговому движению смесительных инструментов и в направлении вращения последних, однако его можно подавать также в продольном направлении полого тела.

Транспортирующий воздух может иметь, например, температуру от 20^оС до зависимого от клея верхнего предела. Верхний предел определяется температурой, при которой происходит нежелательное отверждение нанесенного на частицы клея.

Преимущественно транспортирующий воздух представляет собой частично свежий воздух. Так, транспортирующий воздух может состоять, например, на 70% из отходящего воздуха циклона и на 30% из свежего воздуха. При этом предпочтительно нагревать свежий воздух до заданной температуры, а затем смешивать с отходящим воздухом циклона, с тем чтобы подавать эту смесь к смесительному устройству в качестве транспортирующего воздуха.

Далее согласно изобретению преимущественно предусмотрено, что к смесительному устройству воздух, называемый запирающим воздухом, подают таким образом, что он движется, в основном, параллельно внутренней стенке полого тела вдоль, преимущественно с большей скоростью, чем транспортирующий воздух, или с такой же скоростью, что и транспортирующий воздух. Этот запирающий воздух может быть предусмотрен на части или на всей поверхности внутренней стенки полого тела, в частности на всей нижней половине поверхности внутренней стенки. Он служит для создания воздушной подушки на внутренней стенке, предотвращающей спекание частиц на ней. Таким образом, очистка смесительного устройства требуется лишь с большими интервалами времени.

Скорость запирающего воздуха может быть приблизительно вдвое выше, чем скорость транспортирующего воздуха. Толщина слоя запирающего воздуха может составлять, например, 4-5 мм. Запирающий воздух происходит преимущественно из того же источника, что и транспортирующий воздух. Если в отходящем воздухе циклона еще содержатся оставшиеся частицы, то запирающий воздух может представлять собой также исключительно свежий воздух, с тем чтобы держаться свободным от частиц предусмотрено предусмотренное для запирающего воздуха отверстие для подачи в полое тело. Свежий воздух может быть как нагретым, так и ненагретым.

Кроме того, за счет охлаждения внутренней стенки полого тела может быть предусмотрено образование конденсата на стенке. Пленка конденсата на внутренней стенке дополнительно предотвращает осаждение частиц на стенке.

Названная выше задача решается в отношении устройства посредством признаков п.9. Здесь возникают, в основном, те же преимущества, что и упомянутые выше в связи с п.1. Преимущественные выполнения устройства приведены в пп.10-17.

Запирающий воздух по п.13 может покрывать почти на 360° периферию внутренней стенки полого тела.

За счет признаков п.14 созданы особенно пригодные средства для получения запирающего воздуха в нижней половине полого тела, причем введенный сверху в соответствующий кольцевой канал запирающий воздух в зависимости от ширины кольцевого зазора, например свыше приблизительно 5 мм, проходит от внутренней стенки внутрь полого тела. За счет предусмотренного в п.15 сужения кольцевых каналов к самой низкой точке, и тем самым к самой низкой точке сечения полого тела, обеспечено то, что запирающий воздух по всей протяженности соответствующего кольцевого зазора выталкивается с одинаковым давлением.

Если запирающий воздух должен быть предусмотрен по всей периферии полого тела, дополнительно к кольцевым каналам по пп.14 и 15 могут быть предусмотрены два других соответствующих кольцевых канала с соответствующим кольцевым зазором, причем эти кольцевые зазоры расположены таким образом, что они направляют запирающий воздух вдоль внутренней стенки в верхней половине полого тела.

Воздух для поддержания чистоты, подаваемый по п.16 к трубопроводу, связывающему выпуск смесительного устройства и циклон, заботится о том, чтобы в этом трубопроводе также не осаждались частицы.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью примера выполнения, причем производится ссылка на чертежи, на которых изображают:

фиг.1: общую схему устройства для сухого нанесения клея на волокна и стружку;

фиг.2: схематичный разрез смесительного устройства для сухого нанесения клея по фиг.1;

фиг.3: разрез по линии А-А смесительного устройства по фиг.2.

Устройство для сухого нанесения клея по фиг.1 содержит бункер 1 с частицами 2 в виде волокон или стружки. Бункер 1 содержит ленточный транспортер 3, встроенный в ленточные весы 4. К ленточному транспортеру 3 примыкает раздвоенная труба 5, которая направляет частицы 2 по распределительной заслонке 6 в подающие трубопроводы 7, 7' двух смесительных устройств 8, 8'. Со стороны выхода смесительные устройства 8, 8', более подробно описанные ниже с помощью фиг.2 и 3, связаны трубопроводами 9, 9' с первым циклоном 10, служащим в качестве предварительного сепаратора, и со вторым циклоном 13, служащим в качестве окончательного сепаратора и присоединенным к циклону 10 через дополнительный трубопровод 11 с вентилятором 12. Осажденные в обоих циклонах 10, 13 частицы 2 подают по общему трубопроводу 14 к обычному сепаратору 15 волокон с входом 16 для теплого воздуха, выходом 17 для частиц 2, предусмотренных для подачи дальше к формовочной машине, и с выходом 18 для брака.

Отходящий воздух циклона 13 частично направляют по трубопроводу 19 в транспортирующий свежий воздух трубопровод 20. Свежий воздух подают к трубопроводу 20 через нагревательный блок 21, с помощью которого свежий воздух может быть нагрет до нужной температуры. Позицией 22 обозначен служащий для регулирования воздуха байпас нагревательного блока 21. Трубопровод 20 для свежего воздуха переходит в содержащий вентилятор 23 и дроссель 24 трубопровод 25 для подачи транспортирующего воздуха в смесительные устройства 8, 8'. От дросселя 24 ответвляется трубопровод 26 для подачи воздуха в разветвленную трубу 5.

Воздушную смесь в трубопроводе 20, состоящую из отходящего воздуха циклонов 10, 13 и свежего воздуха, подают частично по дополнительному трубопроводу 27 с помощью вентилятора 28 к смесительным устройствам 8, 8' в качестве описанного ниже запирающего воздуха. Далее часть воздушной смеси в трубопроводе 20 подают по дополнительному трубопроводу 29 с помощью вентилятора 30 к байпасным трубопроводам 31, 31', которые охватывают смесительные устройства 8, 8', а затем врезаны в трубопроводы 9, 9'. Поскольку трубопроводы 7, 7' связаны с трубопроводами 9, 9' через байпасные трубопроводы 32, 32', служащие для обхода смесительных устройств 8, 8' при их очистке и происходящем поэтому влажном нанесении клея, байпасные трубопроводы 31, 31' разветвляются перед их врезкой в трубопроводы 9, 9'.

Как видно из фиг.2, смесительное устройство 8 или такой же конструкции смесительное устройство 8' содержит установленное на ножках 33, 34, в основном, цилиндрообразное полое тело 35. В полом теле 35 в точках 52, 52' установлен вал 36 с множеством смесительных инструментов 37. Вал 36 приводится приводом 38 и охлаждается водой через охлаждающую головку 39.

Полое тело 35 имеет двойную стенку 40, через которую оно также может охлаждаться водой. Полое тело 35 имеет впуск 41 для пневматической подачи частиц 2 по трубопроводу 7 и выпуск 42, связанный с трубопроводом 9.

На обратной торцевой стороне полого тела, соседней с впуском 41, в верхней половине полого тела 35 расположен в форме полукруга ряд клеевых сопел 43. По питающему трубопроводу 44 из резервуара (не показан) к клеевым соплам 43 подают жидкий клей.

Обратная торцевая сторона полого тела закрыта коробчатой крышкой 45, называемой предварительным коробом. Предварительный короб 45 имеет впуск 46 для подаваемого по трубопроводу 25 транспортирующего воздуха. Этот впуск 46 расположен так, что транспортирующий воздух вводят в полое тело 35 по касательной в направлении обозначенного стрелкой 47 направления вращения вала 36 между клеевыми соплами 43. Таким образом, предотвращаются турбулентности потока транспортирующего воздуха и тем самым нежелательные завихрения частиц 2 в полом теле 35.

Далее, предварительный короб 45 имеет два кольцевых канала 48, 48', которые простираются от связанного с трубопроводом 27 впуска 49, 49' до самой низкой точки 50 полого тела 35. Поскольку кольцевые каналы 48, 48' простираются по нижней половине полого тела 35, они имеют соответственно кольцевой зазор 51, 51'. Через кольцевые зазоры 51, 51' запирающий воздух поступает в полое тело 35 и движется за счет относительно высокой скорости вдоль его внутренней стенки. Для того чтобы давление запирающего воздуха было равномерным по всей протяженности кольцевых зазоров 51, 51', кольцевые каналы 48, 48' сужаются на имеющем кольцевой зазор 51, 51' отрезке до самой низкой точки 50 полого тела 35. Кольцевые зазоры 51, 51' имеют протяженность от 4 до 5 мм.

После проникновения в полое тело 35 через впуск 41 частицы 2 транспортируют вращающимися инструментами 37 и транспортирующим воздухом через полое тело 35, причем их обрызгивают выходящим из клеевых сопел 43 клеем. Скорость транспортирующего воздуха может составлять, например, 24 м/с. Скорость запирающего воздуха составляет, например, 40-50 м/с. Таким образом, запирающий воздух образует воздушную подушку на внутренней стенке полого тела, которое из-за его очень высокой скорости потока захватывает частицы 2, которые иначе могли бы осадиться на стенке, подает обратно в транспортирующий воздух и предотвращает тем самым спекание частиц 2 на стенке, а также окомковывание при их отделении. Благодаря образованной запирающим воздухом воздушной подушке по сравнению с уровнем техники может быть предусмотрено более длительное время эксплуатации смесительного устройства 8, прежде чем потребуется его очистка.

Воздушная смесь, создаваемая в трубопроводе 20 и используемая в качестве транспортирующего воздуха, запирающего воздуха и воздуха для поддержания чистоты трубопровода 9, 9', может представлять собой, например, на 70% отходящий воздух циклонов 10, 13 и на 30% нагретый свежий воздух. Посредством подачи нагретого свежего воздуха температуру воздушной смеси можно регулировать до 80°С, при необходимости также до более высоких значений. Поскольку транспортирующий воздух подают непосредственно к смесительным устройствам 8, 8', энергетически благоприятной возможна относительно высокая температура, благодаря чему сокращается время прессования в примыкающем к формующей машине прессе.

Согласно изобретению может быть предусмотрено также соответствующее устройство, содержащее только одно смесительное устройство.