Verfahren zur Herstellung von ein- und mehrschichtigen Matten aus lignocellulosehaltigen Fasern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von ein:- und mehr schichtigen Matten aus lignocellulosehaltigen Fasern durch Blasen der Fasern durch einen perforierten Verteiler gegen ein luftdurchlässiges bewegtes För derband.
Diese Matten können bekanntlich anschlie ssend sofort im heissen Druckverfahren zu. Platten ver arbeitet werden; sie können aber auch, nachdem sie durch einen Pressgang standfest gemacht sind, für sich gestapelt und später verarbeitet werden.
Die ver schiedenen Schichten der Platte können aus verschie- dener Faserqualitätbestehen, denen in bekannter Weise wärmehärtende Harze als Bindung,smititel sowie wei tere Substanzen, wie z.
B. wasserunlösliche Substan zen, Farbstoffe, Weichholz, Rinden und andere Sub stanzen zugesetzt werden können. Für eine bzw.
beide Oberflächenschichten werden zweckmässig nur hoch wertige Fasern verwandt, während die inneren Schichten aus minderwertigen Fasern und Füllstoffen oder dergleichen bestehen können. Dabei besteht jedoch die Schwierigkeit, dass die Trennzone zw- schen den einzelnen Schichten eine geringere Festig- keit erhält,
da hier bei den bisher bekannten Verfah ren keine ausreichende Verfilzung der Fasern der bei den angrenzenden Schichten stattfindet. Um diesen Übelstand zu vermeiden, musste man bisher auch für die inneren Schichten relativ hochwertige Fasern ver wenden, was natürlich eine erhebliche Verteuerung der aus den Matten hergeistellten Platten und Gegen ständen brachte.
Diese Übelstände werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt. Das neue Verfahren, besteht darin, dass die Fasern mit einem über Atmosphären druck liegenden Druck gegen das luftdurchlässige Förderband geschleudert werden, das an den beauf- schlagten Stellen unter Unterdruck stehlt,
und wobei mit zunehmender Dicke der Matte die Differenz des Luftdruckes über und unter der Matte vergrössert wird, so dass die Fasern immer in die Matte eindrin- gen und keine Zone schwacher Verfilzung .sich bilden kann.
Die neue Vorrichtung zur Ausführung dieses Ver fahrens für mehrschichtige Matten besteht darin, dass oberhalb des luftdurchlässigen Förderbandes Vertei- ler, für jede Schichteiner, in Förderrichtung hinter einander angeordnet sind, denen die Fasern mixt Zu satzstoffen durch mindestens ein Gebläse zugeführt werden:
, und dass unter dem Förderband für jeden Verteiler oder für alle gemeinsam eine Unterdruck kammer vorgesehen ist, die durch Luftpumpen bzw. eine Luftpumpe unter verschiedenem Unterd'ruc'k bzw. unter Unterdruck gesetzt werden bzw. wird.
Zweckmässig münden die Ableitungen, in einen Zy klon, dn welchem die n:hgerns.senen Teilchen ab geschieden und dien Verteilern erneut zugeführt wer den, wobei die Mattenbildung vorteilhaft in einem ge schlossenen Raum stattfindet.
Da die zunehmende Dicke der Matte dem Durch dmngen der Luft .grösseren, Widerstand entgegen- setzt, wird dieser zunehmende Widerstand durch Zu nahme der Druckluftdifferenz zwischen dem Luft druck oberhalb und unterhalb der Matte ausgegli- chen. Das neue Verfahren:
hat den Vorteil, dass die Fasern, mit grosser Geschwindigkeit ,gegen die sieh Uldende Matte geschleudert werden, so dass sie tief in diese eindringen, mithin ein allmählicher Übergang von der einen Schicht zur anderen erzielt wird,
so dass sich. schwache Zonen zwischen den Schichten nicht mehr bilden können. Darüber hinaus werden durch die Erfindung folgende Vorteile erzielt.
Es gönnen sowohl ein- als auch mehrschichtige Matten bzw. Platten hergestellt werden, wobei den einzelnen Schichten verschiedener Feuchtigkeitsgehalt gegeben werden kann, der bekanntlich für die Eigenschaften der Matte .eine erhebliche Bedeutung hat. Auch kön nen den einzelnen Schichten beliebige Stoffe zu- gesetzt werden;
beispielsweise der oder den beiden Deckschichten Substanzen, die der Oberfläche die gewünschten Eigenschaften geben. Insbesondere aber können nunmehr die Innenschichten aus minderwer tigen Fasern und Materialien bestehen, so diass eine beträchtliche Verbilligung sowohl in der Herstellung als auch im Materialverbrauch erzielt ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Anlage nach der Erfindung in sche matischer Darstellung, Fig. 2 eine Einzelstufe in vergrösserterDarstellung, Fig. 3 und 4 eine besondere Ausführungsform,
Fig. 5 die Abdeckplatten der Unterdruckkammer bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4.
Die Matte F wird gebildet auf dem umlaufenden Förderband 10, das um die beiden Rollen 11 und 12 umläuft und das luftdurchlässig sein muss.
Oberhalb dieser Matte sind- mehrere Faserver teiler 14, 15, 16 in Förderrichtung hintereinander an geordnet, die je eine Schicht der Matte bilden. Die Darstellung nach Fig. 1 .zeigt drei Stufen für eine Dreischichtenmatte. Diese Verteiler ,sind durch Lei tungen 17, 18, 19 an die Gebläse 20, 21, 22 an- geschlossen, die die Luft durch die Leitungen 23, 24, 25 ansaugen, auf welschen Trichter 26, 27, 28 auf gesetzt sind.
Diesen Trichtern wird das Material für die einzelnen Schichten durch Förderbänder zu geführt, so z. B. dem Verteiler 16 bzw. Trichter 28, die Materialien 30 und 33 durch die beidem Förder bänder 31 und 34.
Direkt unter lern Förderband 10 sind die Kam mern 40, 41 und- 42 für die dargestellten 3 Stufen an geordnet. Diese Kammern stehen unter Unterdruck und sind zu diesem Zweck durch die Leitungen 44, 45, 46 mit den Vakuumpumpen 47, 48, 49 verbun den:, so dass in ihnen, je nach Einstellung dieser Va kuumpumpen ein verschieden starker Unterdruck er zeugt werden kann. Nach der Erfindung soll der Unterdruck in den Kammern um so grösser werden, je dicker die Matte wird.
Die Luftpumpen 47, 48, 49 blasen die aus dem Mattenraum abgesaugte Luft durch die Leitungen 50, 51, 52 in die Zyklone 53, 54, 55, aus welchen die Luft durch die Leitungen. 56 usw. in die Aussenluft geblasen wird, während die aus der Matte mitgenommenen feinen Teilchen sich in den Zyklonen niederschlagen und von hier über die angeschlossenen Leitungen 37, 38, 39 wieder in die Trichter 26, 27, 28 geleitet werden, so dass diese Teilchen erneut zur Mattenbildung verwandt werden.
In. dem dargestellten: Ausführungsbeispiel münden die Ableitung 57, 58, 59 der Zyklone nicht direkt oberhalb der Trichter 26, 27, 28, sondern in einen Behälter 60, in welchem Verbindungen 62, 63 vor gesehen sind, die es ermöglichen, die von den Zy klonen zugeführten feinen Teilchen einer oder meh- reren Stufen zuzuführen;
so wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 nur die erste Stufe 14 mit diesen Teilchen: gespeist.
Die Matte bildet sich bei 70 unter dem ersten Verteiler 14. Der Mattenbildungsraum ist durch die Wand- 71 begrenzt und, oben durch die Platten 72 abgedeckt, wobei auch der so entstehende Kasten den Schichten entsprechend stufenförmig ansteigt.
Nach den konischen Anfängen 70, 76, 77 der ein zelnen Schichten, gehen diese in die ebenen Schichten 74, 75, 78 über. Da über sie keine Fasern mehr ab geworfen werden, ist der Unterdruck in den Kam mern unter diesen. Partien durch volle Platten ab gedeckt, so dass hier kein nennenswerter Sog einwirkt. Anschliessend wird die sich gebildete Matte durch das um die Rollten 81, 82 bewegte Band 80 zusammen gedrückt und damit standfest gemacht, so dass die so hergestellte Matte 85 für sich gestapelt werden kann.
Die Beschickung der Leitungen 17, 18, 19 mit ihren Geb'l'äsen 20, 21, 22 ist eine sehr wichtige Sache. Durch die Zentrifugalkräfte in jedem Gebläse wird beispielsweise. die Region 88 stärker belastet als der gegenüberliegende Teil. Eine grössere Gleichmässig keit kann durch die Ausdehnungen der Leitungen 17, 18, 19 und durch ihre gerade Anordnung erzielt wer den.
An die Leitung 17 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ?schliesst sich die Krümmung 89 an, durch die erneut Zentrifugalkräfte auftreten, die die Fasern, besonders. die schwereren, gegen die Wand 91 des Gehäuses 90 treiben.. Das Gehäuse 90 verbreitet sich allmählich nach unten zu dem Verteilerkopf 14.
Da durch wird. die Geschwindigkeit des Blasstromes re- duziert, desgleichen das Zusammenballen der Fasern in, dem Gehäuse. Die Verbreiterung dient weiter dazu, den Blasstrom über der Matte dem Atmosphären druck anzugleichen. Weiterhin ist dem Gehäuse 90 ein rechteckiger Querschnitt gegeben, und diese Ge häuse sind mit den Verteilerköpfen senkrecht zu dem Förderband angeordnet.
In Fig. 2 ist die erste Verteilerstufe -bzw. Nieder- schlagsstufe in grösserem Massstab dargestellt. 91, 92, 93 und 94 sind die Wände des Gehäuses 90. An die ses Gehäuse 90 schliesst sich das Gehäuse 95 an, wo bei diese beiden teleskopartig ineinander verschiebbar sind, so dass die Verteilerköpfe in ihrer Lage verstell bar sind. An das Gehäuse 95 ist die Halbkreiszylin- derschale 96 angeschlossen, die mit den Löchern 98 versehen ist,
die eine für den Durchtritt der Fasern geeignete Grösse haben. Auf beiden Seiten ist die Schale 96 durch Teilschalen. 99 und 100 abgedeckt, so dass die Fasern nur durch den freien Teil der Schale 96 durchdringen können. Durch diese Teil schalen 99 und 100 kann die Durahtrittszone der Fasern verengt bzw. verbreitert werden, bei feinen Be standteilen wird sie zweckmässig verengt. Die Pfeile 101 zeigten den Verlauf der Fasern., die infolge der Zentrifugalkräfte an der linken Wandseite dichter sind.
In dem Verteilerkopf ist zweckmässig ein beson deresVerteilerorgan 104 angeordnet, dlas aus einzelnen Scheiben besteht, die auf der Welle 97 angeordnet sind und sich in Rotation befinden. Zu diesem Zweck sind die Scheiben mit Borsten 107 versehen,
die an der heelbkre.iszyli@nderförmigen Lochschale 96 vorbeistrei- chen. Die aus den Löchern 98 herausgeschleuderten Fasern 109 schlagen sich verstärkt durch den Sog aus dien Unterdruckkammern mit grosser Wucht auf der sich. bildenden Matte F nieder und dringen dabei tief in die Matte ein, so dass eine besonders gute Verfil zung und eine dichte Matte entsteht. Der Strom die ser Fasern wird durch die Wand 71 begrenzt, die bis dicht an das Förderbande 10 heranreicht.
Der Sog unter dieser Wand 71 wird dadurch abgebremst, dass die Saugkammer 40, hier durch eine volle Wand 115n abgedeckt ist, so dass aus der Öffnung 112 feine Fasern und Staub austreten können, die sich auf dem Förderband 10 niederschlagen und damit den Anfang der Matte bilden. Damit bilden sie auch eine Ober fläche der Mattee. Ini der Hauptsache bildet sich dann aber die Matte hinter der Wand 71. Die Unterdruck kammern 40, 41, 42 sind mit auswechselbaren Plat ten 115a, 115b, 115c und 115d abgedeckt.
Bei denn Ausführungsbeispiel der Fig.2 sind die in Förder richtung angeordnete Anfangsplatte 115a und die Endplatte <B>115e</B> voll, ausgebildet, die Platten 115b und 115d dagegen mit Perforationen bzw. Löchern versehene, so dass der Sog nur im mittleren Teil ent steht.
Die Hauptmasse der Fasern soll sich also hier im mittleren Teil mit grosser Wucht niederschlagen. Das fördernde Trumm des Bandes 10 bewegt sich dicht über diesen Platten!, so d.ass der Sog auf die ausgeschleudurten Fasern 109 möglichst gross ist. Auf diese Weise bildet sich bei der Matte zunächst eine geneigte Fläche 116, die allmählich in die Ebene übergeht.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform, bei welcher für alle Niederschlagsstufen nur eine Unterdruckkammer vorgesehen .ist, desgleichen nur ein Gebläse für die Zuführung der Fasern zu den Verteilern 14, 15, 16. Desgleichen ist nur ein Zyklon 120 für die Abscheidung der im Saugstrom mit- genommenen feinen Teilchen vorgesehen.
Die in die sem Zyklon abgeschiedenen Teilchen können jedoch in dem zwischengeschalteten Behälter 60 durch Lei tungen 122 in verschiedene Ableitungen 37, 38, 39 für die verschiedenen Verteilerstufen zugeführt wer den. Das Gebläse für die Leitungen 23, 24, 25 ist in Fig. 3 nicht dargestellt. Die Niederdruckkammer 125 ist durch die Leitung 126 über die Luftpumpe 127 und die Leitung 128 mit dem Zyklon 120 verbunden. Die Unterdruckkammer 125 ist wieder durch aus wechselbare Platten 129 abgedeckt.
Fig. 4 zeigt eine vergrösserte Widergabe der Ver teilerköpfe und der Unterdruckkammer 125, während die Fig. 5 die Anordnung der auswechselbaren Ab deckplatten für die Unterdruckkammer zeigt. Die an den Enden angebrachten Platten 131 und 140 sind voll, also undurchlässig ausgebildet, um hier keinen Sog zu erzeugen;.
Desgleichen sind die beiden Platten 135 und 138 zwischen dendrei Stufen voll ausgebil- det, um .auch hier keinen .besonderen Sog zu erhalten.
Die drei Platten für jede Stufe 132, 133"134 134 da gegen zeigen, dass die mittlere Platte 133 die meisten Löcher aufweist, und dass die Löcher dieser mittleren drei Platten in den. drei Stufen mit der wachsenden Stävk.e der Matte F immer zahlreicher werden, damit der Unterdruck entsprechend wächst und seine Wir kung auf in den fetzten Stufen ausgeworfenen Fasern ausüben kann.
Auch bei der Herstellung vom Matten mit gleichen einheitlichen Fasern bringt das neue Verfahren er hebliche Vorteile, du auch hierbei ,eine dichtere Matte mit stärkerer Verfilzung entsteht, und das gewähr leistet eine grosse Festigkeit der aus den Matten her zustellenden Platten oder anderer Gegenstände.