DE2164380A1

DE2164380A1 - Vorrichtung zum beleimen von holzspaenen

Info

Publication number: DE2164380A1
Application number: DE2164380A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Loedige
Original assignee: LOEDIGE
Current assignee: LOEDIGE
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1973-07-05
Also published as: DE2164380B2; US3856271A; DE2164380C3; CA976745A

Description

Wilhelm Lödige

479 Paderborn, Elsener Str. 9e 2164380

Fritz Lödige

479 Paderborn, Leuschner Str. 12 a 32 757 - sü

Josef Lücke Den *<* _{n 4n}-M 479 Paderborn, Im Lohfeld 13 IC, üez. 13/1

Vorrichtung zum Beleimen von Holzspänen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beleimen von Spänen, Fasern oder· ähnlichem Mischgut aus Holz, Bagasse oder dgl., vorzugsweise zellulosehaltigen Stoffen, die eine im wesentlichen zylindrische Mischkammer umfaßt, in der die zu beleimenden Gutteilchen von Mischwerkzeug en in Umlauf versetzt sind, die ihrerseits auf einer der Zuführung der Leimflüssigkeit dienenden zentralen Antriebswelle gelagert sind. ■

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DAS 1 557 124 bekannt. Nach dieser bekannten Anordnung ist die hohle Antriebswelle mit radialen Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit versehen, welche von den Austritts- . Öffnungen in radial über die hohle Antriebswelle vorstehende Röhrchen gelangt, von denen jedes in Umlaufrichtung der Antriebswelle gesehen jeweils hinter einem an der Hohlwelle befestigten Mischwerkzeug in Form eines Mischarmes angeordnet ist.

Aufgrund der vergleichsweise hohen Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkzeuge in Mischern dieser bekannten Art entsteht insbesondere im Kopfbereich, an den radial äußeren Enden der Mischwerkzeuge, die das Mischgut durchwühlen, sowie an den Kammerwandungen eine unerwünscht hohe Temperatursteigerung. Eine solche Erhöhung der Temperatur * fuhrt dazu, "daß "der mit" "etwa staubförmigem Mischgut vermengte Flüssigleim an den erwärmten Bauteilen vorzeitig abbindet und dadurch laufend wachsende Materialanhaftungen verursacht. Diese Ansätze oder Material-

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anhaftungen fallen von Zeit zu Zeit ab und gelangen als Agglomerate mit erhöhtem Leimanteil in die fertige Spanplatten, wo sie die Qualität bis zur Unbrauchbarkeit herabmindern können.

Zur Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile ist es bereits bekannt, die Außenwandung der Mischkammer selbst mit einem Kühlmantel zu umgeben, so daß zumindest dort Materialanhaftungen durch erhöhte Temperatur vermieden sind. Eine ähnliche Flüssigkeitskühlung ist an den Mischwerkzeugen im Bereich der

Leimzugabe jedoch deshalb nicht möglich, weil die Antriebswelle, durch die hindurch alleine eine Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit für die Mischwerkzeuge möglich wäre, zur Zuführung des Flüssigleimes herangezogen ist. Eine Ausbildung der Antriebswelle zur gleichzeitigen Zu- und Abführung von Kühlflüssigkeit ist mit vertretbarem Aufwand nicht erreichbar. Daher mußte auf eine wirkungsvolle Flüssigkeitskühlung der Mischwerkzeuge zur wirksamen Beseitigung der vorstehend geschilderten nachteiligen Folgen einer zu starken Erwärmung bislang verzichtet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit vertretbarem Aufwand eine Flüssigkeitskühlung der Mischwerkzeuge in Beleimungsvorrichtungen der eingangs bezeichneten Art zu erreichen, ohne auf eine für den Beleimungsvorgang vorteilhafte innere Zuführung des Flüssigleimes zu verzichten.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß im Fußbereich jedes Mischwerkzeuges wenigstens eine Zutrittsöffnung für die im Inneren der Antriebswelle herangeführte Leimflüssigkeit vorgesehen ist, sowie wenigstens ein vom Fußbereich des Mischwerkzeuges bis Si seinen Kopfbereich verlaufender Förderkanal und wenigstens eine Austrittsöffnung

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für die Leimflüssigkeit im radial äußeren Bereich des Mischwerkzeuges. Damit dient die Leimflüssigkeit selbst gleichzeitig als Kühlflüssigkeit, wodurch in überraschend einfacher Weise nicht nur eine Flüssigkeits- , kühlung der Mischwerkzeuge ohne zusätzlichen Aufwand und ohne Verzicht auf die Vorteile einer von radial innen her erfolgenden Leimzugabe erreicht ist, sondern zudem durch die Verwendung der Mischwerkzeuge gleichzeitig zur Leimverteilung gegenüber der bekannten Anordnung eine Verminderung der Bauteile und damit des herstellungstechnischen Aufwandes erzielt ist.

Weiterhin ergibt sich gegenüber der bekannten Anordnung nicht nur keine Verschlechterung der Zerteilung und Verteilung des Plüssigieimes,_ sondern im Gegenteil eine Verbesserung, da die mit ihrem Kopfbereich bis in den Gutstrom hineinreichenden Mischwerkzeuge ohne Schwierigkeiten derart mit Austrittsoffnungen für die LeimflÜssigkeit versehen werden können, daß eine kaum zu übertreffende Zerteilung und Verteilung des Flüssigleimes erreicht wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind hierzu Austrittsoffnungen für den Flüssigleim radial innerhalb des in das Mischgut eintauchenden Kopfbereiches des Mischwerkzeuges vorgesehen, wodurch der umlaufende Mischgutstrom in der bislang üblichen Weise von innen her besprüht wird, vorzugsweise jedoch nur mit einem Teil der gesamten Menge an Leimflüssigkeit. Mit besonderem Vorteil sind Austrittsoffnungen in dem in das Mischgut eintauchenden Kopfbereich des Mischwerkzeuges vorgesehen, und zwar derart, daß zumindest' diese Austrittsoffnungen auf der in Umdrehungsrichtung hinteren Seite des Mischwerkzeuges angeordnet sind. Damit wird Leim in de in Umdrehungsrichtung hinter den Misch-

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werkzeugen liegende Wirbelgasse eingebracht, wodurch seine sofortige Einmischung und sein sofortiges Verwischen durch Span-an-Span-Reibung im Bereich der Wirbelzone, erfolgt, ohne daß Gelegenheit zu einer Klumpenbildung verbleibt. Weiterhin wird die Leimförderung aus dem Mischwerkzeug heraus durch den Unterdruck auf der in Umdrehungsrichtung gesehen rückwärtigen Seite jedes Mischwerkzeuges gefördert und kann vorteilhaft zudem noch dadurch unterstützt werden, daß die Austrittsöffnungen

"in StrBmungsrTchtung^geseheh von "radial "ihnen nach

radial außen geneigt verlaufen.

In kostengünstiger Weise kann das Mischwerkzeug als dickwandiges Rohr ausgebildet sein. Funktionell günstiger ist jedoch eine Ausbildung d5s Mischwerkzeiges derart," daß es im Querschnitt eine tropfenähnliche Stromlinienform aufweist, deren Spitze jedoch in Umdrehungsrichtung vorne ligt. Dadurch wird das Spangut durch die hindurchgehenden Mischwerkzeuge ohne allzu großen Widerstand und somit allzu große Reibleistung und Wärmeentwicklung zerteilt, wobei gleichzeitig siehergestellt ist, daß eine ausreichende Relativgeschwindigkeit zwischen dem umlaufenden Gutstrom und den antreibenden Mischwerkzeugen verbleibt. Diese ReIativgeschwindigceit ist ein Maß für den hinter den Mischwerkzeugen entstehenden Unterdruck und den Grad der dortigen Verwirbelung.

Eine strömungstechnische Verbesserung ist weiterhin dadurch erreichbar, daß die die Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit aufweisende rückwärtige Begrenzungsfläche des Mischwerkzeuges derart abgeflacht ausgebildet ist, daß der Abstand ihres in Umdrehungsrichtung hintersten Punktes von der Ebene der größten Werkzeugbreite geringer ist als der Abstand der vorderen Spitze des Werkzeugquerschnittes von dieser Ebene. Dadurch wird ein definiertes Abreißen der

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Strömung im Bereich der goßten, quer zur Umdrehungsrichtung liegenden Breite des Werkzeuges mit nachfolgender starker Verwirbelung des von den Seiten her eindringenden Luft-Mischgut-öemisehes im Bereich hinter dem Mischwerkzeug erzielt. In einer ganz/oifSrzu^Lien Ausgestaltung der Erfindung münden die Austrittsöffnungen flir die Leimflüssigkeit in der Nachbarschaft der größten Breite des Mischwerkzeuges. Damit wird die Leimflüssigkeit unmittelbar in die starken sich im Randbereich des Bewegungspfades unmittelbar hinter dem Mischwerkzeug/Wirbel eingegeben, wo ein sofortiges Einmischen und intensives Verwischen erfolgt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigt:

Fig. 1 in einem senkrecht zur Achse der Antriebswelle geführten Schnitt ein erfindungsgemäßes Mischwerkzeug

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A aus Fig. Ij Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie B-B aus Fig.

Die Leimflüssigkeit wird in an sich bekannter Weise durch ein Zuleitungsrohr 10 herangeführt, welches konzentrisch innerhalb der hohlen Antriebswelle 11 gelagert ist. Durch Übertrittsöffnungen 12 im Mantel des Zuleitungsrohres 10 gelangt die Leimflüssigkeit· in den Ringraum \J> zwischen dem Zuleitungsrohr 10 und der äußeren Wand der rotierenden Antriebswelle 11. In dem Ringraum 13 wird die Leimflüssigkeit

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durch Reibung an der Innenwand des Rohres 1J> in Rotation versetzt und legt sich als Film an die äußere Wand des Ringraumes Ij5. Durch eine weitere Überirittsöffnung 14 wird die Leimflüssigkeit infolge der Zentrifugalkräfte einer Zutrittsöffnung 15 im Fußbereich des als Mischarm ausgebildeten Mischwerkzeuges 16 zugeführt, von wo sie in einen bis in den Kopfbereich 17 des Mischwerkzeuges. l6 führenden Förderkanal 18 gelangt.

Der Förderkanal 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als das Mischwerkzeug 16 auf seiner ganzen Länge durchsetzende Bohrung ausgebildet. Ebenso könnte jedoch eine im Fußbereich des Mischwerkzeuges 16 offene Sackbohrung vorgesehen sein. Jedoch erlaubt insbesondere ein Verschluß einer durchgehenden Bohrung mittels eines lösbaren, beispielsweise als Schraube ausgebildeten Verschlußgliedes 19 im Bedarfsfalle eine einfache Reinigung des Förderkanales 18 bei gelöstem Verschlußglied 19 vom Kopfbereich 17 des Mischwerkzeuges 16 aus. Vorteile hinsichtlich einer Reinigung können auch dadurch erzielt werden, daß das Mischwerkzeug 16 auf der Antriebswelle 11 nicht angeschweißt, sondern lösbar, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, befestigt ist.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Mischwerkzeug 16 als ein etwa kreissegmentförmiger Strömungskörper mit in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) vorne liegender Spitze ausgebildet» Gegenüber einer Verwendung eines entsprechenden dickwandigen Rohres, wodurch Kostenvorteile erzielbar wären, ergeben sich hierdurch funktioneile Vorteile,

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Beim Durchgang des Mischwerkzeuges durch den Gutstrom ergibt sich durch die im wesentlichen schneidenförmige Vorderseite des Mischwerkzeuges ein vergleichsweise geringer Strömungswiderstand bei entsprechend verringerter Reibleistung und somit verringerter Wärmeentwicklung. Zudem bewirkt dieser verringerte Strömungswiderstand ein erhebliches Zurückbleiben der Geschwindigkeit des umlaufenden Gutstromes hinter der Geschwindigkeit des Mischwerkzeuges 16, so daß bei dennoch nicht übermäßiger Wärmeentwicklung die Ausbildung eines erheblichen Unterdruckes hinter der Rückseite des Mischwerkzeuges 16 und daher einer kräftig ausgebildeten Wirbelstraße ermöglicht ist. Eine übermäßige Erwärmung trotz/erSeblichen Relativgeschwxndigkeit des Mischwerkzeuges 16 im Gutstrom wird zudem durch die intensive Flüssigkeitskühlung des bis in den Kopfbereich 17 im Förderkanal 18 geführten Flüssigleimes erreicht, dessen intensive Kühlwirkurig gerade im Kopfbereich 17 durch die dort angeordneten Ausströmöffnungen 21 und 22 voll zur Geltung kommt. Die Anordnung von Ausströmöffnungen 21 und 22 am oberen, kopfseitigen Ende des Förderkanals 18 verhindert dort eine Ausbildung wärmedämmender Grenschichten des Flüssigleimes und sorgt im Gegenteil für ein ständiges Bestreichen der erwärmten Innenflächen des Mischwerkzeuges 16 in dessen Kopfbereich 17 durch frischen und kühlen Flüssigleim.

Die Austrittsbohrungen 21 und 22 sind im in Umdrehungsrichtung ,(Pfeil 20) gesehen rückwärtigen Teil des Mischwerkzeuges „16

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angeordnet und münden in der rückwärtigen Begrenzungswand 23 des Mischwerkzeuges 16. Dabei verlaufen die JVustrittsöffnungen 21, 22 in Durchs tr öraungsri chtung (Pfeil 24) gesehen von radial innen nach radial außen geneigt (siehe Fig. 1). Durch die damit verminderte Umlenkung der Strömungsrichtung wird insbesondere der Ausstromwiderstand vermindert und im Zusammenwirken mit dem im Bereich der rückwärtigen Begrenzungswand 23 bestehenden Unterdruck und dem von den Zentrifugalkräften hervorgerufenen Förderdruck ein fuiktionsgerechtes kontinuierliches Ausfließen der Leimflüssigkeit durch die Austrittsöffnungen 21 und 22 erreicht.

Die rückwärtige Begrenzungswand 23 ist nur mäßig ausgevrölbt, derart, daß vorzugsweise ihr in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) hinterster Punkt von der Ebene der größten Breite b des Mischwerkzeuges einen geringeren Abstand aufweist als die vordere Spitze des Mischv/erkzeuges I6/II. _~ '_'" (vgl. insbesondere Fig. 3). Dadurch wird an .den die Breite b des Mischwerkzeuges l6 definierenden Kanten ein Abreißender Mischgut und Luft enthaltenden Strömung erreicht, so daß im Bereich- hinter der rückwärtigen Begrenzungswand 23 des Mischwerkzeuges ein kräftiger Unterdruck und kräftig ausgebildete Ablösewirbel entstehen. Im Zusammenhang mit diesen Vorgängen wirkt es sich besonders vorteilhaft aus, daß die Austrittsöffnungen 21, 22 in-der Nachbarschaft der größten Breite b des Mischwerkzeuges 16 in der rückwärtigen Begrenzungswand 23 münden, so daß die Zufuhr der Leimflüssigkeit unmittelbar in die kräftigen seitlichen Randwirbel der Bewegungsbahn des Mischwerkzeuges 16 hinein erfolgt, wo die Leimflüssigkeit durch die intensive Wirbelbewegung sofort eingemischt und durch Span-an-Span-Reibung intensiv vermischt wird, und wo weiterhin durch die quer zur Hauptumlaufrichtung des Gutstromes verlaufenden Bewegungskomponenten im Wirbelgebiet

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ein rascher Transport des Leimes in die weitere Umgebung des Bewgungspfades erfolgt.

Selbstverständlich kann im Bedarfsfall eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit entlang des Förderkanales 18 vorgesehen werden, insbesondere nicht nur in dem in den Gutstrom eintauchenden Kopfbereich 17 des Mischwerkzeuges 16, sondern auch radial innerhalb derart, daß ein etwa durch eine Mehrzahl eiger Bohrungen austretender Flüssigleim von innen her den umlaufenden Gutstrom weitgehend homogen und kontinuierlich besprüht.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Leimflüssigkeit gleichzeitig zur Flüssigkeitskühlung der Mischwerkzeuge wird somit einerseits das bei einer an sich bekannten und vorteilhaften Zuführung des Flüssigleimes durch die hohle Antriebswelle 11 hindurch vorliegende und mit vertretbarem Aufwand zunächst nicht lösbar erscheinende Problem einer intensiven Kühlung der Mischwerkzeuge auf äußerst einfache Weise gelöst, während gleichzeitig durch eine Verwendung der bei näherem Hinsehen hierzu hervorragend geeigneten Mischwerkzeuge zur Zugabe des Flüssigleimes eine erhebliche Verbesserung der Leimverteilung schon bei der Zugabe erzielt wird.

Es liegt auf der Hand, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bedarfsfall auch andere Flüssigkeiten als gerade Leimflüssigkeit einem umlaufenden Gutstrom beigemischt werden können, sofern dabei analoge Probleme einer intensiven Durchmischung bei gleichzeitiger Kühlung zu lösen sind.

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Claims

A 32 757 - sü Den Ansprüche

1.J Vorrichtung zum Beleimen von Spänen, Fasern oder ähnlichem ^s— Mischgut aus Holz, Bagasse oder dgl., vorzugsweise zellulosehaltigen Stoffen, die eine im wesentlichen zylindrische Mischkammer umfaßt, in der die zu beleimenden Gutteilchen von Mischwerkzeugen in Umlauf versetzt sind, die ihrerseits auf einer der Zuführung der Leimflüssigkeit dienenden zentralen Antriebswelle gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Fußbereich jedes Mischwerkzeuges (16) wenigstens eine Zutrittsöffnung (15) für die im Inneren der Antriebswelle (11) herangeführte Leimflüssigkeit vorgesehen ist, sowie wenigstens ein vom Fußbereich des Mischwerkzeuges (16) bis in seinen Kopfbereich (17) verlaufender Förderkanal (1δ) und wenigstens eine Austrittsöffnung (21, 22) für die Leimflüssigkeit im radial äußeren Bereich des Mischwerkzeuges (16).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Austrittsöffnungen für die Leimflüssigkeit radial innerhalb des in das Mischgut eintauchenden Kopfbereiches (17) des Mischwerkzeuges (16) vorgesehen sind.

3- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (21, 22) zumindest im Kopfbereich (17) des Mischwerkzeuges (16) auf der in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) hinteren Seite des Mischwerkzeuges (16) vorgesehen sind.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffhungen (21, 22) in Durchströmungsrichtung (Pfeil 24) gesehen von radial innen nach radial außen geneigt verlaufen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug (ΐβ) als dickwandiges Rohr ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug (16) im Querschnitt eine tropfenähnliche oder kreissegmentähnliche Stromlinienform aufweist, deren Spitze jedoch in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) vorne liegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die die Austrittsöffnungen (21, 22) für die Leimflüssigkeit aufweisende rückwärtige Begrenzungswand (23) des Mischwerkzeuges (16) derart abgeflacht ausgebildet ist, daß der Abstand ihres in Umdrehungsrichtung (Pfeil 20) hintersten Punktes von der Ebene der größten Breite (b) des Mischwerkzeugs (l6) geringer ist als der Abstand der vorderen Spitze des Werkzeugquerschnittes von dieser Ebene.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (21, 22) für die Leimflüssigkeit in der Nachbarschaft der größten Breite (b) des Mischwerkzeuges (16) münden.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderkanal (l8) eine das Mischwerkzeug (1β) auf seiner ganzen Länge durchsetzende Bohrung vorgesehen ist, 4ie an ihrem radial äußren Ende mittels

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eines Verschlußgliedes (19) verschließbar ist.

10« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (19) montierbar, insbesondere als Schraube oder dgl., ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug (16) lösbar mit der Außenwand der Antriebswelle (11) verbunden, z. B. eingeschraubt ist.

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