DE2744522A1

DE2744522A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen mischen von holzspaenen mit bindemittel

Info

Publication number: DE2744522A1
Application number: DE19772744522
Authority: DE
Inventors: Kaspar Engels
Original assignee: Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1977-10-04
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1979-04-12
Also published as: CA1113800A; US4188130A

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL.-ING. DR. M. RAU

D-8500 Nürnberg essenweinstrasse 4-ί telefon o?ii /203727 telex 06/23135

Nürnberg, o3.1o.1977 18/48

Draiswerke GmbH, Speckweg 43-55, D-6800 Mannheim-Waldhof

"Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Holzspänen mit Bindemittel "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Holzspänen mit Bindemittel , insbesondere pulverförmigem Bindemittel, wobei das Bindemittel in Luft fein zerteilt wird und die Holzspäne durch diese Luft bewegt werden und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einer zylindrischen um ihre Mittel-Längsachse drehantreibbaren Mischtrommel mit einer Einlauföffnung für die Holzspäne an einer Stirnwand und einer Auslaßöffnung für mit Bindemittel versehene Holzspäne an der anderen Stirnwand, aus Einbauten zum Anheben von Holzspänen aus einem in der Mischtrommel befindlichen Spanbett und aus Einrichtungen zum Zerteilen von Bindemittel im Innenraum der Mischtrommel.

Aus der DT-OS 16 53 181 ist eine Vorrichtung zum Benetzen von Holzfasern mit flüssigem Bindemittel bekannt, die eine um ihre Mittel-Längsachse drehantreibbare Mischtrommel aufweist. Im Bereich der sich aufwärts bewegenden Mischtrommelwand ist gegenüber der Mischtrommel ortsfest eine

909815/0251

aus einer Stachelwalze mit einem Abdeckblech oder zwei gegeneinanderlaufenden Stachelwalzen bestehende Einrichtung angeordnet, mittels der die an der Mischtrommelwand mit hochlaufenden Holzfasern immer mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung auf das im unteren Bereich der Mischtrommel befindliche Holzfaserbett zurückgeschleudert werden. Unmittelbar oberhalb dieser Wurfbahn sind Sprühdüsen angeordnet, die flüssiges Bindemittel auf die sich vorbeibewegenden Holzfasern sprühen. Hierbei ist eine nicht ausreichend gleichmäßige Verteilung des Bindemittels auf den Holzfasern unvermeidlich. Gleiches gilt beim Einsatz einer solchen Vorrichtung zum Beleimen von Holzspänen. Dies hat seine Ursache darin, daß das direkt auf die Holzfasern aufgesprühte Bindemittel kaum noch einem Verteilungsprozeß auf der Oberfläche der Fasern unterzogen werden kann.

Es ist auch bereits bekannt geworden, bei grundsätzlich gleich ausgestalteten Vorrichtungen pulverförmiges Bindemittel zusammen mit Druckluft auf die Holzspäne aufzublasen. Auch hierbei ist eine ungleichmäßige Verteilung des Bindemittels unvermeidbar. Hinzu kommt, daß die Abführung der zusätzlich in den Innenraum der Mischtrommel eingeführten Fremdluft erhebliche Probleme mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mittels derer mit geringem Aufwand eine optimale Verteilung des Bindemittels auf der Oberfläche der Holzspäne erreicht wird.

909815/0251

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Späne in Form von dünnen herabfallenden Schichten bewegt werden, wobei diese Schichten etwa entgegengesetzt zu ihrer Flächennormalen wechselweise verschoben werden, und daß die Luft, die Bindemittel im Schwebezustand trägt, etwa senkrecht zur Fallrichtung und senkrecht zu den Flächennormalen pulsierend bewegt wird. Durch die Querverschiebung der erzeugten Schichten aus Holzspänen bilden sich sich ständig verändernde Unterdruck- und Überdruckbereiche, in die jeweils die das Bindemittel im Schwebezustand tragende Luft eindringt bzw. aus diesen herausströmt, so daß ständig pulsierende Luftströmungen erzeugt werden, die an den großen Flächen der Holzspäne vorbeiströmen, wodurch das in feinster Zerteilung in der Luft schwebende Bindemittel nach Art eines Taueffektes bzw. nach Art von Staubablagerung aus der Luft gleichmäßig und feinstverteilt auf den Oberflächen der Holzspäne abgelagert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ganz besonders dann vorteilhaft, wenn nur sehr kleine Bindemittelanteile etwa von 2 bis 5 Gew.% bezogen auf die Holzspanmenge gleichmäßig auf den Holzspänen zu verteilen ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt also keine Verteilung des Leims auf den Holzspänen mittels hoher eingesetzter kinetischer Energie, sondern durch ein sich zusätzlich ausbildendes inneres Mischsystem, das durch die axial pulsierenden Luftströmungen und die senkrecht hierzu verschobenen Schichten aus Holzspänen gebildet wird.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß an der Innenwand der Mischtrommel in deren Drehrichtung offene Taschen vorgesehen sind. Diese Taschen füllen sich beim

909815/0251

Durchlauf durch das im unteren Bereich der Mischtrommel befindliche Spanbett und entleeren sich beim Hochlauf der entsprechenden Trommelwand. Da die Taschen aufgrund ihrer Bewegung auf einer Kreisbahn auch eine Bewegung quer zur Trommelachse ausführen, verschieben sich diese aus den Taschen abschließenden Schichten aus Holzspänen in der geschilderten Weise.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vertikale Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II, und

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Innenraums der Mischtrommel.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist eine zylindrische Mischtrommel 1 auf, die einen verhältnismäßig großen Durchmesser von zwei bis drei Metern hat. Sie ist auf ihrem Außenumfang mit sich über den vollen Umfang erstreckenden Stützringen 2 versehen, die auf paarweise angeordneten Stützrollen 3, 4 angeordnet sind. Ein in einer Radialebene angeordnetes, einem Stützring 2 zugeordnetes Paar von Stützrollen 3 ist mit den zugeordneten Stützring seitlich umgreifenden Führungsringen 5 versehen, so daß

909815/0251

die Mischtrommel 1 in Richtung ihrer Mittel-Längsachse 6 unverschiebbar auf den Stützrollen 3, 4 gelagert ist. Die jeweils auf einer Seite angeordneten Stützrollen 3, sind auf einer gemeinsamen Welle 7 drehfest angebracht, die wiederum in Lagerböcken 8, 9 gelagert sind. Die Lagerböcke 8, 9 sind auf einem Grundrahmen 1o abgestützt. Dieser Grundrahmen ist an einem Ende und zwar dem in einem Auslaufschacht 11 der Mischtrommel 1 benachbarten Ende über ein Schwenklager 12 gegenüber dem Boden 13 gelagert, dessen Schwenkachse 14 horizontal und senkrecht zur Mittel-Längsachse 6-verläuft. An ihrem anderen einem Einlaufschacht 15 benachbarten Ende ist der Grundrahmen beidseitig über Gewindespindeln 16 gegenüber dem Boden abgestützt, so daß die Neigung der Mischtrommel 1 gegenüber der Horizontalen verändert werden kann und zwar in der Weise, daß die Mischtrommel 1 vom Einlaufschacht 15 her zum Auslaufschacht 11 hin nach unten leicht geneigt verläuft.

Eine der beiden Wellen 7 ist an einem freien Ende mit einer Keilriemenscheibe 17 versehen, die mittels Keilriemen 18 von einem ortsfesten Antriebsmotor 19 antreibbar ist, so daß hiarüber die Mischtrommel 1 in Umdrehungen versetzt werden kann.

Die dem Einlaufschacht 15 zugeordnete Stirnseite der Mischtrommel 1 ist mittels einer kreisförmigen Stirnwand verschlossen, an der der Einlaufschacht 15 angebracht ist, der durch eine entsprechende EinlaufÖffnung 21 in dieser Stirnwand 2o in den Innenraum 22 der Mischtrommel 1 einmündet. Der Einlaufschacht 15 und damit auch die Stirnwand 2o ist über Stützen 23 gegenüber dem Grundrahmen 1o abgestützt, d. h. die Stirnwand 2o ist relativ zum Grundrahmen 1o ortsfest und dreht sich nicht mit der Misch-

909815/0251 - 6 -

trommel 1. An ihrem Außenumfang sind beliebige Dichtungsprofile 24 angebracht, die einen im wesentlichen staubdichten Abschluß zwischen der Stirnwand 2o und der Mischtrommel 1 herstellen.

Vor der dem Auslaufschacht 11 zugeordneten Stirnseite ist ebenfalls eine auf dem Grundrahmen 1o abgestützte, sich nicht mit der Trommel drehende Stirnwand 25 vorgesehen, die eine entsprechende in den Auslaufschacht 11 mündende Auslaßöffnung 26 aufweist. Der Auslaufschacht ist fest an dieser Stirnwand 25 angebracht.

Dem Einlaufschacht 15 ist eine in der Zeichnung nur angedeutete Bandwaage 27 vorgeordnet, die wiederum einer nicht dargestellten volumetrisch dosierenden Austragsein— richtung eines Vorratsbunkers nachgeordnet ist. Diese Bandwaage 27 als gravimetrisch arbeitende Kontrolleinrichtung und die vorgeordnete volumetrisch dosierende Austragseinrichtung eines Bunkers sind in einen Regelkreis geschaltet, so daß der Mischtrommel 1 über den Einlaufschacht 15 ein kontinuierlicher Strom von Holzspänen in einer genau vorgebbaren Gewichtsmenge pro Zeiteinheit zugeführt wird. Die erwähnten Dosiereinrichtungen sind allgemein üblich und bekannt.

Weiterhin ist ein Vorratsbehälter 28 für pulverförmiges Bindemittel vorgesehen, welches aus diesem mittels einer volumetrisch arbeitenden Dosiereinheit 29 in Form einer Förderschnecke abgezogen und einem gravimetrisch arbeitenden Kontrollgerät in Form einer Bandwaage zugeführt wird. Der Antrieb 31 der Dosiereinheit 2 9 und das Kontrollgerät 3o sind ebenfalls in einen geschlossenen Regelkreis geschaltet, so daß aus dem Kontrollgerät 3o ein kontinuierlicher Strom

909815/0251

von pulverformigem Bindemittel mit einer vorgegebenen Gewichtsmenge pro Zeiteinheit austritt. Dieser Mengenstrom wird einer von einem Antrieb 32 angetriebenen Förderschnecke zugeführt, die durch die Stirnwand 2o hindurch in den Innenraum 22 der Mischtrommel 1 geführt ist. Auf der Welle 34 der Förderschnecke 33 ist an deren im Innenraum 22 liegenden Ende eine Umwälzeinrichtung 35 in Form eines Propellers angebracht, der das aus der Förderschnecke 33 austretende pulverförmige Bindemittel verteilt und verwirbelt. Der Propeller wird entsprechend hochtourig angetrieben.

Alternativ oder kumulativ zu dieser Zuführeinrichtung für pulverförmiges Bindemittel sind in der Stirnwand 2o ein oder mehrere, in den Innenraum 22 hineinragende Düsen angebracht, die über eine Dosierpumpe 37 an ein Vorratsgefäß 3 8 für flüssiges Bindemittel angeschlossen sind, so daß flüssiges Bindemittel in bestimmter vorgegebener Gewichtsmenge pro Zeiteinheit feinstzerteilt in den Innenraum 22 eingesprüht werden kann.

An der Innenwand 39 der Mischtrommel 1 sind in axial hintereinanderliegenden Zylinderabschnitten, von denen nur drei Zylinderabschnitte 4o, 41 , 42 angedeutet sind, jeweils über den Umfang in gleichen Abständen verteilt, schaufelartige Platten 43, 44 angebracht, wobei diese Platten 43, 44 in zwei benachbarten Zylinderabschnitten 4o, 41 jeweils so angeordnet sind, daß sie um den halben Abstand zweier Platten 43 oder 44 in einem Zylinderabschnitt 4o bzw. 41 gegeneinander auf dem Umfang der Innenwand 39 versetzt sind. Die schaufelartigen Platten sind von außen nach innen gesehen, in Drehrichtung 45 der Mischtrommel gegenüber dem jeweils zugeordneten

909815/0251

27U522

Radius angestellt, so daß sich zwischen der jeweiligen Platte 43 bzw. 44 und dem zugeordneten Abschnitt der Innenwand 39 der Mischtrommel 1 eine Tasche 46 bildet. Beim Umlauf der Mischtrommel in Drehrichtung 45 wird jeweils in einei/solchen Tasche 46 aus dem im unteren Bereich der Mischtrommel 1 befindlichen Holzspanbett 47 eine bestimmte Menge Holzspäne mitgenommen. Diese in der jeweiligen Tasche 46 befindlichen Holzspäne fließen über die innenliegende Kante 48 der jeweiligen Platte 43 bzw. 44 beim Umlauf in Form einer verhältnismäßig dünnen wurfparabelförmigen Schicht 49, 5o in das Holzspanbett 47 zurück. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wandert eine Holzspanschicht 49 vom Beginn der Entleerung einer durch eine Platte 43 gebildeten Tasche 46 an bis zu ihrer völligen Entleerung quer durch die Mischtrommel 1, so daß sich zwischen dieser Schicht 49 und dem zugewandten - in Fig. 2 linken Teil der Innenwand 39 ein sich mit zunehmender Entleerung der Tasche vergrößernder Raum 51 ergibt, in dem aufgrund seiner stetigen Vergrößerung ein gewisser Unterdruck entsteht.

Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, sind aufgrund der versetzten Anordnung der Platten 43, 44 in jeweils benachbarten Zylinderabschnitten 4o, 41 bzw. 41, 42 auch die sich bildenden Schichten 49, 5o jeweils gegeneinander versetzt, so daß der sich in den einzelnen Räumen 51 hinter den Schichten 49, 5o bildende Unterdruck durch axiale Luftströmungen gemäß den Richtungspfeilen 52, 53 ausgleichen kann. Dadurch, daß in jedem Zylinderabschnitt 4o, 41, 42 auf dem Umfang der Innenwand 39 der Mischtrommel 1 mehrere Platten 43 bzw. 4 4 angeordnet sind, bilden sich axial pulsierende Luftströmungen gemäß den Richtungspfeilen 52,

909815/0251

aus, die dazu führen, daß die im Innenraum 22 schwebenden pulverförmigen oder tropfchenförmigen Bindemittelpartikel axial pulsierend mit in die Räume 51 eingezogen werden und somit feinst verteilt auf die Oberflächen der einzelnen Holzspäne gelangen. Hinzu kommt, daß beim Zusammenbrechen einer Schicht 49 oder 5o bei völliger Entleerung einer Tasche 46 auch ein Druckausgleich quer zur Längsachse 6 entsprechend dem Richtungspfeil 54 in Fig. 2 stattfindet, wodurch sich in dem Bereich, wo kurz zuvor noch ein Raum 51 mit Unterdruck war, ein leichter überdruck einstellt. Hierdurch wird also ein Wechselspiel von axial und radial pulsierenden Unterdruck- und Überdruckwellen erzeugt, die zu einer extrem feinen Zerteilung der Bindemittelpartikel im gesamten Innenraum 22 der Mischtrommel 1 Und zu einer extrem feinen Verteilung dieser Bindemittelpartikel auf den einzelnen Holzspänen führen.

Damit das Bindemittel und zwar das pulverförmige und auch das flüssige im Schwebezustand im gesamten Innenraum 22 der Mischtrommel 1 verteilt ist, münden zum einen die Förderschnecke 33 und zum anderen auch die Düsen 36 - wie in Fig. 2 angedeutet ist - in den Bereich des Innenraums 22 ein, bis zu dem die Schichten 49, 5o nicht hinwandern, so daß das Bindemittel nicht direkt auf die Holzspäne aufgesprüht wird.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Schichten 49, 5o dünn im Verhältnis zu ihrer Breite, die etwa der axialen Erstreckung der Platten 43, 44 entspricht .

Die schon erläuterte Querverschiebung der Schichten 49, in der Mischtrommel 1 geht etwa in Richtung der auf ihnen stehenden Flächennormalen, die etwa mit dem Richtungspfeil zusammenfallen.

- 1o -

909815/0251

27U522 -Al '

Durch die Umwälzeinrichtung 35 werden auch in Längsrichtung der Mischtrommel 1 sich bewegende Luftströmungen erzeugt, die die bereits erläuterten axial pulsierenden Luftströmungen unterstützen und gleichermaßen wie diese Luftströmungen an beiden großen Flächen der Schichten 49, hervorrufen.

90981 5/0251

Claims

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU D-3500 NÜRNBERG ESS EN WEI NST R ASS E 4-0 TELE FO N 0? 11 / 20 37 27 TELEX 06 / 23135 Nürnberg, o3.1o.1977 18/48 Draiswerke GmbH, Speckweg 43-55, D-6800 Mannheim-Waldhof Ansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Holzspänen mit Bindemittel, insbesondere pulverförmigem Bindemittel, wobei das Bindemittel in Luft fein zerteilt wird und die Holzspäne durch diese Luft bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Späne in Form von dünnen herabfallenden Schichten bewegt werden, wobei diese Schichten etwa entgegengesetzt zu ihrer Flächennormalen wechselweise verschoben werden, und daß die Luft, die Bindemittel im Schwebezustand trägt, etwa senkrecht zur Fa?.lrichtung und senkrecht zu den Flächennormalen pulsierend bewegt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer zylindrischen um ihre Mittel-Längsachse drehäntreibbaren Mischtrommel mit einer Einlauföffnung für die Holzspäne an einer Stirnwand und einer Auslaßöffnung für mit Bindemittel versehene Holzspäne an der anderen Stirnwand, aus Einbauten zum Anheben von Holzspänen aus einem in der Mischtrommel befindlichen Spanbett und aus Einrichtungen zum Zerteilen von Bindemittel im Innenraum der Mischtrommel, dadurch

90981 B/0251

gekennzeichnet, daß an der Innenwand (39) der Mischtrommel (1) in deren Drehrichtung (45) offene Taschen (46) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß in jeweils axial hintereinander angeordneten Zylinderabschnitten (4o, 41, 42) der Mischtrommel (1) mehrere Taschen (46) auf dem Umfang der Innenwand (3 9) der Mischtrommel (1) vorgesehen sind und daß die in einander benachbarten Zylinderabschnitten (4o, 41 bzw. 41, 42) vorgesehenen Taschen (46) tangential gegeneinander versetzt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (46) durch an der Innenwand (39) der Mischtrommel (1) angebrachte Platten (43, 44) gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (22) der Mischtrommel (1)^% eine in deren Längsrichtung wirkende Luftumwälzeinrichtung (35) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Zerteilen von Bindemittel in den Bereich des Innenraum (22) der Mischtrommel (1) einmünden, der dem sich abwärts bewegenden Teil der Mischtrommelwand zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung von pulverformigem Bindemittel eine Förderschnecke (33) vorgesehen ist, die im Bereich der Umwälzeinrichtung (35) in den Innenraum (22) der Mischtrommel (1) einmündet.

909815/0251

274452?

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Luftumwälzeinrichtung ein mit der Förderschnecke (33) gekoppelter Propeller vorgesehen ist.

90981 5/0251