CH320445A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gemisches aus Schüttmaterial und Bindemitteln - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gemisches aus Schüttmaterial und Bindemitteln
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines gemiseles aus Schüttmaterial und Bindemitteln, z. B. Aminoplasten   oder dergleiehen    in dünnflüssiger Phase, zur Weiterverarbeitung zu    Presskorpern, wobei alle Teile des Schütt-    materials wiederholt in einen das Bindemittel in zerstäubter Form mitführenden Gastrom gebracht und darin durchwirbelt und gleichmässig mit bindemittel besprüht werden, indem das Schüttmaterial in einen Behälter g wird, in welchen der Gasstrom von einer Seite eintritt und in welchem Fördermittel vorgesehen sind, welche das Sehüttmaterial wiederholt in den Gasstrom fördern.



     Derart hergestellte Gemische eignen sieh    z.   B.    zur Ilerstellung ebener oder   profilierter, fur-      nierter oder unfurnierter    Platten mit oder   olive      Alassivholzeinlage,    wobei das Gemisch in die gewünschte Form gepresst und während des Pressvorganges das Bindemittel unter Anwendung einer Heizung, wie z. B. einer Hochfrequenzheizung, oder von Heizplatten zur Abbindung gebarcht wird.



   Man kann ein pulverförmiges Bindemittel   nd/oder    Aminoplast in noch   dünnfliissigem    Zustande zerstäuben. Im letzteren Falle bringt man das gemisch zur Pressung und Erwärmung druch Hochfrequenzheizung oder durch eine Heizung anderer Art, bevor der Aminoplast des Gemisches sich erhärtet.



   Bekanntlich sind Aminoplaste, die z. B. durch Mischung von Harnstoff und   Form-    aldehyd eventuell mit einem Kataluysator, wie z.   B.      Zinkehlorid,    entstehen, in ihrem ersten Stadium   dünnflüssig    wie Wasser. In diesem dünnflüssigen Zustande ist nur das eine Wasserstoffatom der Aminorgruppen akitv.



     Na. ch kürzerer oder längerer    Zeit, je nach dem   Katalysatorgehalt    des Aminoplasts, wird auch das zweite Wasserstoffatom aktiv, und der Aminoplast beginnt sich zu verdicken, um am Ende ganz zu erhärten.



   Es wurde nun gefunden, dass durch ausserordentlich geringe Beimischung von Aminoplast zu Schüttmaterila Presskörper ungeahnter Festigkeit und   Widerstandsfähig-    keit gegen Deformation durch Pressung und Hochfrequenzheizung herstellbar sind, wenn man den Aminoplast in seinem dünnflüssigen Zustande fein zerstäubt und in diesem fein zerstäubten Zustande durch Umwälzen des   Sehüttmaterials mit    diesem vermischt.

   Der Mischvorgang soll nur so kurze Zeit in Anspruch nehmen, dass bei der für beste Abbindung   zweckmässigsten    Zusammensetzung des Aminoplasts, seit dessen   Herstellung genü-    gend Zeit übrigbleibt, um das Gemisch in die Presse und unter die Wirkung der Hoch  frequenzheizung    zu bringen, bevor das zweite Wasserstoffatom der Amingoruppen aktiv wird. Durch die Hochfrequenzheizung kann dann anderseits diese Aktivierung so sehr be   sehleunigt werden, dass    die Abbindezeit ge  genüber    den bisherigen Verfahren um ein Vielfaches kürzer ist.

   Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet nun eine sehr feine Zer   stäubung der Bindemittel und eine intensive    und homogene Durchmischung des   Schütt-    materials mit dem Bindemittel in kurzer Zeit.



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man durch einen gasdurchlässigen Abschluss des Behälters den Gasstrom im   Behälterraume    derart umlenkt und verlangsamt, dass   alle Bindemittelteilehen    aus dem Gasstrom ausfallen können und die Gase mit kleiner   Gesehwindigkeit    aus dem.



  Behälter austreten, derart, dass die aus dem Behälter austretenden Gase keine Bindemittel-oder   Schüttmaterialteilchen mitführen    können.



   Dank dem erfindungsgemässen Verfahren ist man in der Wahl des Schüttmaterials beinahe unbeschräkt. So kann man z. B. ausser zerkleinertem anorganischem oder organisehem Fasermaterial, wie z. B.   Sagemehl,    Hobelspäne, Torf, Pflanzenhalme oder andere Pfalzenteild (Reising usw.), auch Sand und andere mineralische Stoffe, Abfälle aus der   Knopfindustrie,    der Gerberei usw., verwenden.



   Man kann ausser dem Aminoplast auch noch ein pulverförmiges Bindemittel, z. B. aus Kunstharzen, wie z. B. die   Markenpro-    dukte  Kaurit ,  Melocol , während der   Um-      wälzung    des Schüttmaterials in letzterem zerstäuben. Dieses Pulver kann trocken oder leicht angefeuchtet sein.



     Beiliegende    Zeichnung zeigt eine   beispiels-    weise Ausführungsform des Teils der Vorrichtung, mittels welchem das Gemisch aus Schüttmaterial und Bindemittel in einer ro  tierenden Mischtrommel    hergestellt wird.



  Da. rin ist
Fig. 1 ein Schema. der Mischvorrichtung und der Mischtrommel im Axialschnitt,
Fig. 2 ein Schnitt na, eh der Linie   II-II    der Fig. 1, und    Fig. 3 zeigt    einen Auschnitt der Mischtrommel in grösserem Massstab.



   Die Mischtrommel   1    ist über die Welle 2 direkt gekuppelt mit einem Reduziergetriebe und einem Motor, deren gemeinsames Gehäuse mit   3 bezeiehnet ist und    das auf dem Lagerbock 4 ruht. Auf der der Welle 2 ent  gegengesetzten    Stirnseite hat die Trommel   1    eine Hohlwel. le 5, die auf einem   Gabellager    6 eines Lagerbockes 7   rut. vie    Fig. 2 zeigt, bat die aus Holz bestehende Trommel   1    achteckigen Querschnitt. Sie könnte aber auch rund sein. Ihr Deckel 8 ist mittels Scharnieren 9 a. m übrigen Trommelteil angelenkt und wird dureh Verriegelungsmittel 10 in geschlossener Lage gehalten. Der Boden 11 der Trommel 1 ist zwecks ihrer   Entleerung aus-    ziehbar.

   Die beiden Stirnseiten der Trommel bestehen je aus einem Abschlussdeckel 12 mit Austrittsönungen 13 für die Luft.   Au. t-    spannplatten 14 für je einen Luftfilter 15 (z. B. aus   Emballage) haben Durchtritts-      offnungen    16 für die druch die Filter 15 von innen nach aussen tretende Luft und sind durch Leisten 17 von den Deckeln 12 im Abstand gehalten. Wie Fig. 1 und 3 zeigen, münden die Öffnungen 16 der   Platten 14 je    in von zwei Leisten 17 gebildete Räume 18, die keine Öffnung 13 haben. Umgekehrt haben die diesen Räumen benachbarten Räume 19 nur Öffnungen   13,    aber keine Öffnungen 16. Benachbarte Räume 18 und 19 sind durch   Durchlasse    20 der sie   begrenzen-    den Leisten 17 verbunden.

   Deekel   12,    Leisten n 17 und Platten 14 bilden also Schilanen für den Ausnitt der Luft aus der Trommel, was verhindert, dass Teile des Gemisches durch die Filter 15 nach aussen mitgerissen werden.



  Längs der Trommel 1 laufen in   deren Inne-    rem Schikanen 21, die eine gute mechaniche Umwälzung des Schüttmaterials bei Rotation der Trommel gewährleisten.



   Durch die Hohlwelle 5 treten zwei Düsen 22 und   23    ins Trommelinnere. Diese Düsen sind an einer Konsole   24    befestigt. Die Düse 22 tritt durch einen an der Konsole 24 befestigren Trichter 25 zur Aufnahme von pul  verförmigem    Bindemittel. Die Düse 22 hat im Innern des Trichters 21 eine   Ansaugöff-    nung   26    und ist vermittels einer   Leitung 27    mit. Hahn 27a an einem Luftkompressor 28 angeschlossen. Zwischen der Ansaugöffnung   26    und der in die Mischtrommel gerichteten öffnung der Düse 22 befindet sich keine Querschnittsverengung, so dass in diesem Teil der Düse keine Überdrücke auftreten können.



  Die Düse   23    ist durch die Leitung   29    mit Ilalin 31 an einen Druckbehälter 30 mit Manometer   32    angeschlossen. Der Druckbehälter 30 steht dureh die Leitung 33 mit dem Luftkompressor in Verbindung.



   Das Verfahren kann mit der gezeigten   Vorrichtung z. B.    wie folgt durchgeführt werden.



   Aus Abfallmaterial, z. B. in Form von Sägemehl, soll eine Platte vorgeschriebener   (rrösse,      z. B.    eine   Zimmertüre,    hergestellt werden. Man bringt durch den geöffneten Deekel 8 so viele Gewichtsteile Sägemehl in die Trommel   1,    als für die Platte notwendig ist. Hat dieses   Sägemehl z.    B. einen   Feuch-      tigkeitsgehalt    von   12 /o,    so bringt man in den Triehter   25    pulverförmiges Bindemittel, z.

   B. aus einem Kunstharz, dessen Gewicht 2% des   Sägemehlgewichtes ausmacht,    und in den   Druekbehälter    30 eine Aminoplast. menge, deren Gewicht gleichtfalls 2% des   Sägemehl-    gewichtes beträgt. Diesen Aminoplast hat man unmittelbar vorher z. B. aus 100 Ge  wichtsteilen    Harnstoff, 100-200 Gewichtsteilen Formaldehyd, 1 Gewicvhtsteil Kataly  sator    (z. B. Zinkchlorid) und evtl. 3 Ge  wichtsteilen    Streckmittel in Form von Kartoffelmehl, Roggenmehl, Weizenmehl usw. hergestellt. Die Bestandteile des Aminoplasts wie auch das Streckmittel könnten andere sein und/oder in andern Mengen vorhanden sein.



   Nun   sehaltet    man den Motor ein und lässt die Trommel z. B. mit einer Drehzahl von 35 Umdr./Min. rotieren. Druch diese Rotation wird das Sägemehl mechaniche umgewälzt.



  Nachdem auch der Kompressor   28    in Betreib gesetzt wurde, öffnet   man die Hähne 31 und    27a, Druch die Pressluft wird der   dünnflüs-    sige Aminoplast   dureh    die   Diise    23 getrieben und gelant an deren Austritt fein zerstäubt mit Druckluft in die Trommel   1.    Das gleiche geschieht mit dem   pulverfö. rmigen Bindemit-    tel, das durch die Pressluft in der Düse 22 durch die Öffnung 26 angesaugt und am Düsenaustritt fein in die Trommel zerstäubt wird.

   Die durch die Düsen 22 und 23 in die Trommel gelangende Pressluft   durchwirbelt    das Sägemehl, unterstützt also die mechanisehe Umwälzung des letzteren, so dass der fein. zerstäubte Aminoplast und das pulverförmige Bindemittel sich in kurzer Zeit innig mit dem Sägemehl vermischen und infolgedessen Gewähr dafür geboten ist, dass jedes   Säge-    mehlteilchen mit Aminoplast und Pulver ausreicvhende versehen ist.

   Dank der feinen Zerstäubung durch Pressluft kann trotz sehr sparsamem Gebra. ueh von Aminoplast und Pulver und bei geringer Fechtigkeit eine bisher noch nie erreichte Mischung erhalten werden, was eine sehr gleichmässige Festigkeit des Presskörpers   ergi. bt.    Die Einsparung ge  genüber den    in bekannten Verfahren verwendeten Mengen Trockenahr kann 200-300% und gegenüber Nassleim noch mehr betragen.



  Die Luft tritt wie weiter oben beschrieben durch die Filter 15 und durch die Schikanen der Trommelstirnseiten ins Freie.



   Bei einem Trommelinhalt von etwa 20 kg genügt z. B. eine Mischzeit von drei Minute.



   Handelt es sich um ein Schüttmaterial von z. B. 15% Feuchtigkeitsgehalt, so verwendet man n z. B. nur 1% Aminoplast und 2% pul  verförmiges    Bindemittel, bezogen auf   Schütt-    materialgewicht. Je härter   aueh    das Pressproduit sein soll und je grösser seine Wasserfestigkeit, um so mehr Pulver und um so weniger Aminoplast wird man verwenden. In   vi. elen Fällen    wird man n überhaupt nur Aminoplast verwenden. Auch kann man unter Umständen nur r pulverförmiges Bindemittel verwenden.



   Nachdem man die Mischung auf obige Weise hergestellt hat, entleert man die Trom  mel    1 indem man ihren Boden 11   a. uszieht.   



  Die Mischung wird, noch bevor das zweite Wasserstoffatom der Aminogruppen aktiv wird, auf bekannte Weise in die nicht darge stellte Presse gebracht, dort gepresst und der
Hochfrequenzheizung ausgesetzt, wodurch das zweite Wasserstoffatom rasch aktiv wird.



  Für die Pressung und Abbindung ciner profilierten, furnierten Zimmertüre können z. B. drei Minuten Hoehfrequenzheizung genügen.



  Das Produkt   kann nach kurzer Zeit    (z. B. nach 3 Minuten) aus der Presse genommen und bearbeitet werden. Der   gringe    Gehalt an Bindemittel schont   ausserdem die Bear-    beitungswerkzeuge.



   Man kann das Schüttmaterial vor der Ein  bringung    in   die Mischtrommel    z. B. in einem   Troekenkanal    oder einer   Trockentrommel    trocknen und das noch warme Material in die   Misehtrommel    bringen. Dank der kurzen Misehzeit kühlt   sieh das Gemisch nur wenig    ab, bevor es in die Presse gebracht wird, so dass es dort z. B. nur noch von 70 auf   100     C anstatt von 10 auf 100 C gebracht werden muss.



   Da. die Mischung eine sehr gute ist, muss das   Sehüttmaterial    nicht, wie bei bekannten Verfahren, entstaubt werden.



   Gewisse Abfälle, wie Furnierstüce, Reisig, Späne, Pflanzenhalme usw. bringt man zur Herstellung von   Sehüttmaterial    in einen   Zerreisser    oder sonstigen Zerkleinerer und erst von hier in die   Mischtrommel.   



   An Stelle einer rotierenden Trommel könnte man auch einen   feststehenden Behäl-    ter mit Rührwerk verwenden.



   Die Bestandteile des Aminoplasts wie auch das Streckmittel könnten anderer Art   und/oder    in andern Mengen   vorhanden    sein -als im oben beschriebenen Beispiel. Acuh kann man dem Aminoplast noeh Wasser zusetzen. Dies alles, wie auch die   Beimengung'    pulverförmigen Bindemittels kann sich nach den Umständen richten, wie z. B. nach der Art. des   Sehüttmaterials,    der Feuchtigkeit desselben, der Art und Form des herzustellenden Presskörpers usw.



   An Stelle von   Hoehfrequenzheizung    könnte man auch eine andere Heizung, z. B. eine solehe mit Platten   (Dampf, Wasser), ver-    wenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus Schüttmaterial und Bindemitteln zur WEiterverarbeitung zu Presskörpern, wobei alle Teile des Schüttmalterials wiederholt in einen das Bindemittel in zerstäubter Form mitführenden Gasstrom gebracht und darin durehwirbelt und gleichmässig mit Bindemittel besprüht werden, indem das Sehüttmate- rial in einen Behälter gebracht wird, in welchen der Gasstrom von einer Seite eintritt und in welchem Fördermittel vorgesehen sind, welche das Schüttmaterial wiederholt in den Gasstrom fördern, dadruch gekennzeichnet, dass man druch einen gascudrlässigen Abschluss des Behälters den Gasstrom im Be hälterraume derart umlenkt und verlansa.

   mt, dass alle Bindemittelteilehen aus dem Gaasstrom ausfallen können und die Gase mit kleiner Geschwindigkeit aus dem Behälter austreten, derart, dass die aus dem Behälter austretenden Gase keine Bindemittel-oder Schüttmaterialteilchen mitführen können.

   II. Vorrichtung zur Druchfürhung des Verfahrens nach Patentapsrcuh I, mit einer um eine Horizontalazhes drehbare Mishctrommel, in welche Zerstäuberfüsen axial eingeführt sind, und in weleher Förderorgane vorgesehen sind, welche das Schüttmaterial in den aus den Zerstäuberdüsen austretenden Gasstrom fordern, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel diehte Mantelteile und agsdurchlässige Strinteile aufweist, derartm, dass diese Teile einen Trommelraum allseitig umsehliessen, in welehem der dureh die Zer stäuberdüsen eintretende Gasstrom umgelenkt und verlangsamt wird und schliesslich mit geringer Geschwindigkeit durch die gasdruchlässigen Stirnteile der Trommel austritt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren naeh Patentanspruch 1, bei welchem als Behälter eine. rotierende Misch- trommel verwendet wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass man die Gase unmittelbar bei Austritt aus dem Trommelraum durch ein Filter strömen lässt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man mindestens einen Aminoplast in noch dünnflüssigem Zustande zerstäubt und das so erhaltene Ge misch zur Pressing und Erwärmung bringt, bevor der Aminoplast des Gemisches sieh erbärtet.

   3. Verfahre nach Unteranpsruch 2, da durci gekennzeichnet, dass man dem Schütt- material ausser Aminoplast noch ein pulver iormiges Bindemittel durch eine weitere Düse durci ein Druekmedium zuführt.

   4. Verfahren nach Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Aminoplast. vor seiner Mischung mit dem Schüttmaterial ein Streckmittel beifügt.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I, da- durch gekennzeichnet, dass man das s Schüttgut vor der Mischung trocknet.

   6. Vorrichtung nach Patentaspruch II, dadruch gekkennzeichnet, dass die Stimteile der Trommel an der Innenseite mit einer Filterschicht belegt sind, die den Austritt von Teilchen des schüttmaterials oder Bindemittels aus dem Trommelinnern verhindert.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel einen zur Beschickung derselben mit Schüttmateria und zur Entleerung des fertiggestell- ten Gemisches wegnehmba, ren Mantelteil bzw.

   Boden aufweist.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwände der Mischtrommel doppelwandig mit einem Abschlussdeckel und mit einer mittels Trennleisten auf demselben befestigten innern Auf- spannplatte e ausgeführt ist, derart, dass zwisehen dem Absehlussdeckel und der Auf hpannplatte durch die Trennleisten begrenzte Zwischenräume entstehen, wovon je zwei benachbarte durch Öffnungen in den Trend- leisten verbunden sind und wovon nur je einer durch eine Öffnung mit dem Trommelraum und der andere durch eine Öffnung mit dem Aussenraum verbunden ist.