ITMO960108A1 - Dispositivo per mescolare resina con fibre di legno - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

DISPOSITIVO PER MESCOLARE RESINA CON FIBRE DI LEGNO.

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo per mescolare resina con fibre di legno.

In modo specifico, ma non esclusivo, esso trova utile applicazione nella fabbricazione di pannelli in fibre di legno.

E’ già noto un dispositivo per mescolare resina con fibre di legno che comprende: un corpo tubolare, avente un ingresso ed un'uscita per le fibre di legno; un organo mescolatore, che è dotato di un albero che ruota all'interno del corpo tubolare e che porta una pluralità di pale radiali disposte ad elica, le pale essendo destinate ad agitare in continuazione le fibre di legno nonché a farle avanzare nel corpo tubolare dall' ingresso all’uscita; una pluralità di ugelli, situati sulla superfìcie laterale del corpo tubolare e destinati a spruzzare delle resine verso il centro del corpo stesso, contro le fibre di legno in rimescolamento.

Il prodotto in uscita dal corpo tubolare, composto da una miscela di fibre di legno e resina, viene utilizzato per la formazione di una falda di materiale che viene successivamente compressa per realizzare un pannello.

Tuttavia, nella massa del prodotto ottenuto mediante tale dispositivo noto si formano dei grumi di resina non amalgamati con le fibre di legno, a causa dei quali i pannelli in seguito realizzati presentano superfici cosparse di macchie e risultano, in definitiva, di qualità scadente.

Lo stato della tecnica comprende inoltre il contenuto della domanda di brevetto italiana n° M095A000021, che mostra un dispositivo dotato di un corpo tubolare con asse verticale avente un ingresso superiore per le fibre di legno ed un'uscita inferiore per il prodotto mescolato; all'interno del corpo tubolare è predisposta una girante atta ad imprimere alle fibre di legno una forza centrifuga capace di formare uno strato di fibre di spessore relativamente sottile che si distribuisce sulla superficie interna del corpo tubolare e sul quale un ugello, situato al centro del corpo tubolare, spruzza delle resine.

Tale dispositivo consente di realizzare un prodotto di qualità migliore rispetto al dispositivo noto citato in precedenza; tuttavia, anche in questo caso, la resina e le fibre di legno essiccate non si amalgamano in modo perfettamente omogeneo ed uniforme.

In entrambi i dispositivi sopra citati, le fibre di legno introdotte nel corpo tubolare per essere mescolate con la resina presentano un tasso di umidità relativamente basso, per cui la miscela ottenuta non deve subire necessariamente una successiva fase di essiccazione, ma può essere direttamente impiegata per formare una falda da comprimere.

E' già noto altresì un altro tipo di processo - chiamato generalmente “blow line” - per fabbricare pannelli in fibre di legno, che si differenzia dai processi attuati dai dispositivi noti sopra citati sostanzialmente per il fatto che le resine sono spruzzate su fibre di legno aventi un elevato grado di umidità: di conseguenza, il materiale in uscita dal mescolatore deve necessariamente essere essiccato prima di essere compresso per formare un pannello.

Il processo “blow line” con fibre umide, pur consentendo di realizzare pannelli di buona qualità, presenta tuttavia, come noto, Γ inconveniente di liberare, durante la fase di essiccazione, una parte considerevole delle resine mescolate con le fibre di legno: questo fatto, oltre a rendere il processo estremamente costoso per l’elevato consumo di resine, dà luogo altresì alla formazione di sostanze nocive ed inquinanti (in particolare formaldeide).

Uno scopo del presente trovato è quello di ovviare ai suddetti inconvenienti della tecnica nota, fornendo un dispositivo, costruttivamente semplice ed economico, capace di mescolare resine con fibre di legno in modo da ottenere un prodotto mescolato estremamente omogeneo ed uniforme e, in particolare, privo di grumi di resina.

Un vantaggio del trovato in oggetto è quello di raggiungere lo scopo suddetto utilizzando fibre di legno con un tasso di umidità relativamente molto basso, per cui il prodotto in uscita dal dispositivo in oggetto può essere utilizzato per la fabbricazione di pannelli in fibre di legno senza bisogno di essere sottoposto ad un trattamento di essiccazione. Inoltre i pannelli così otenuti risultano pressoché privi di difeti superficiali. Un altro vantaggio è quello di evitare la dispersione di resine e quindi di comportare un consumo delle stesse relativamente ridoto. Inoltre, grazie al dispositivo in oggeto è possibile fabbricare pannelli in fibre di legno senza produrre gas inquinanti.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora sono tutti raggiunti dal dispositivo in oggeto, cosi come esso risulta caratterizzato dalle rivendicazioni sotto riportate.

Ulteriori carateristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui:

la figura 1 mostra una schematica vista laterale, in elevazione verticale, del dispositivo in oggetto, parzialmente sezionata longitudinalmente e con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

la figura 2 mostra, in scala ingrandita, una schematica sezione eseguita secondo il piano di traccia Π-IJ di figura 1 .

Facendo riferimento alle sopra menzionate figure, con 1 si è complessivamente indicato un dispositivo per mescolare resina con fibre di legno.

Il dispositivo 1 comprende un corpo tubolare 2, di forma sostanzialmente cilindrica con asse orizzontale, presentante, ad una estremità, una bocca d’ingresso 3 attraverso la quale è possibile introdurre delle fibre di legno, e, all’estremità opposta, una bocca di uscita 4 per il prodoto mescolato. Un albero 5, internamente cavo, è situato all’interno del corpo tubolare 2 coassialmente a quest’ultimo; l’albero 5, che è girevole dietro comando di mezzi motori non indicati ed è sorretto alle estremità da supporti 12, si estende nella lunghezza del corpo tubolare 2 dalla bocca d’ ingresso 3 alla bocca di uscita 4.

L’albero 5 rotante reca solidamente un elemento mescolatore 6, che sporge radialmente dall’albero 5 e che è destinato ad agire sulle fibre di legno introdotte nel corpo tubolare 2. Nella fattispecie l’elemento mescolatore 6 è costituito da una pluralità di pale radiali 9 fissate all’albero 5 e disposte secondo un’elica coassiale all’albero medesimo. Le pale radiali 9 sono angolarmente distanziate l’una dall’altra, ad esempio di 90 gradi come evidenziato in figura 2.

L’inclinazione delle pale radiali 9 è regolabile; a seconda della loro inclinazione le pale radiali 9 sono capaci, in rotazione, di favorire, oppure di rallentare, il moto di avanzamento del flusso delle fibre di legno nel corpo tubolare 2 dall’ingresso all’uscita.

Sono previsti inoltre dei mezzi di aspirazione, applicati alla bocca di uscita 4 del corpo tubolare 2, atti a provocare l’avanzamento delle fibre di legno all’interno del corpo tubolare 2 nella direzione che va dalla bocca d’ingresso 3 alla bocca di uscita 4.

L’elemento mescolatore 6 è dimensionato e strutturato in modo che, durante la rotazione, esso imprima alle fibre di legno una forza centrifuga capace di proiettare le fibre stesse contro una superficie laterale interna 7 del corpo tubolare 2, formando su quest’ ultima uno strato relativamente sottile, di forma tubolare, che avanza, con un complesso moto vorticoso, dalla bocca d’ingresso 3 alla bocca di uscita 4.

Il dispositivo 1 comprende quattro condotti di alimentazione 10 della resina, solidali ed esterni all’albero 5, i quali sono paralleli fra di loro e all’asse dell’albero 5 e sono disposti angolarmente distanziati l’uno dall ’ altro di 90 grad i .

I condotti di alimentazione 10 fanno capo, per il tramite di un giunto rotante, ad un collettore fisso di distribuzione della resina attraverso il quale passa, in una direzione 16 indicata da una freccia, un flusso di resine. Il giunto rotante e il collettore fisso di distribuzione sono di tipo noto e non sono illustrati nelle allegate figure. Lungo ogni condotto di alimentazione 10 è predisposta una pluralità di ugelli 8 che sono fra di loro allineati e distanziati. Ciascun ugello 8 è idoneo per nebulizzare la resina e spruzzarla radialmente verso la superficie laterale interna 7 del corpo tubolare 2. La forma del getto emesso da ogni ugello 8 è sostanzialmente conica, come illustrato in figura 2. Gli ugelli 8 situati su condotti di alimentazione 10 diversi sono assialmente sfalsati l’uno rispetto all’altro, in modo che ogni ugello 8 spruzza la resina secondo un piano radiale assialmente distante dagli altri ugelli 8. Le resine impiegate possono essere, ad esempio, isocianati, resine ureiche, melamminiche, o altri tipi.

II dispositivo 1 comprende un condotto di adduzione 13 principale nel quale passa dell’aria compressa fornita da una sorgente di aria compressa, non illustrata, secondo una direzione di alimentazione 17 indicata da una freccia. Il condotto di adduzione 13 è ottenuto almeno in parte nella cavità interna dell’albero 5 stesso e si collega alla sorgente di aria compressa per mezzo di un giunto rotante di tipo noto e non illustrato. Il condotto di adduzione 13 si dirama in una serie di condotti di adduzione secondari 14, ciascuno dei quali è ricavato all’interno di una rispettiva pala radiale 9 e comunica con il condotto di adduzione principale 13 attraverso un rispettivo canale di raccordo 15 ricavato nello spessore dell’albero 5. E’ previsto inoltre, associato ad ogni ugello 8, un manicotto flessibile 19 che mette in comunicazione l’ugello stesso con il condotto di adduzione secondario 14 interno alla rispettiva pala radiale 9.

Di seguito viene descritto il funzionamento del dispositivo 1 in oggetto.

L’albero 5 viene posto in rotazione in un verso di rotazione 21 indicato da una freccia. Nello stesso tempo una portata prestabilita di fibre di legno essiccate viene introdotta nel corpo tubolare 2, attraverso la bocca d’ingresso 3, in una direzione 20 indicata da una freccia; le fibre introdotte nel corpo tubolare 2 presentano un contenuto di umidità del 3% circa (il grado di umidità può variare, ma in genere non supera il 10 %).

Come detto, le pale radiali 9, per effetto della rotazione, imprimono alle fibre di legno una forza centrifuga tale da proiettare le fibre stesse contro la superficie laterale interna 7 del corpo tubolare 2 e tale altresì da distribuire le fibre così da formare uno strato relativamente sottile.

Il funzionamento prevede inoltre di attivare i mezzi di aspirazione che provvedono a trasportare lo strato tubolare di fibre verso la bocca di uscita 4. Il moto delle fibre di legno presenta quindi sia una componente vorticosa, sia una componente di avanzamento assiale.

Nello stesso tempo gli ugelli 8 spruzzano le resine sintetiche sullo strato avanzante di fibre di legno essiccate. In questa fase avviene l'unione e l’amalgama fra le particelle di resina e le fibre di legno. Α1l’ interno di ogni ugello 8 l’aria compressa trascina con sé la resina e ne favorisce la nebulizzazione, per cui la resina, quando entra in contatto con le fibre di legno, si presenta sotto forma di particelle estremamente minute. 11 fatto di impiegare un numero relativamente elevato di ugelli consente di emettere, per ogni ugello, un getto di resina con una portata relativamente ridotta, pur mantenendo una elevata portata complessiva di resina spruzzata. Si è visto che la parzializzazione della portata totale della resina in tanti ugelli migliora notevolmente la qualità del prodotto finale, evitando la formazione di grumi di resina, pur consentendo una elevata portata di resina e, quindi, di prodotto finale. L’impiego di tanti ugelli 8, reciprocamente distanziati lungo il percorso compiuto dalle fibre, consente di spruzzare la resina con una portata ridotta per ogni singolo ugello, il che comporta una migliore nebulizzazione, cioè l’emissione di particelle di resina di dimensioni molto piccole.

Il prodotto miscelato viene prelevato dalla bocca di uscita 4 e può essere utilizzato per formare una falda (materasso) che viene successivamente pressata per ottenere un pannello in fibre di legno, E’ possibile prevedere l’ impiego di più dispositivi, come quello ora descritto, disposti in serie l’uno di seguito all’altro. In tal modo si riesce a suddividere la portata complessiva della resina in un numero ancora più elevato di ugelli, per cui la portata di ogni singolo ugello risulta ulteriormente ridotta.

Grazie al presente trovato la resina spruzzata risulta distribuita nella massa di fibre di legno in modo regolare ed uniforme e il prodoto così otenuto risulta perfettamente amalgamato, privo di grumi e coaguli di resina e altre discontinuità del genere. Di conseguenza i pannelli in fibre di legno realizzabili con tale prodotto sono di buona qualità e non presentano difeti superficiali.

La velocità di rotazione dell’albero 5 è regolabile ed è scelta in funzione di vari parametri - come ad esempio le dimensioni del corpo tubolare, la portata delle fibre di legno, la portata della resina - in modo tale da ottenere uno strato tubolare di fibre di legno di ridotto spessore e un adeguato grado di agitazione delle fibre stesse nel corpo tubolare.

In un’altra versione realizzativa, non illustrata, è possibile prevedere l’impiego di mezzi per alimentare gli ugelli con resina ad elevata pressione, in modo da nebulizzare la resina senza bisogno di utilizzare l’aria compressa.

Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costrutivi senza che per questo si esca dall’ambito di tutela dell'idea inventiva sotto rivendicata.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per mescolare resine con fibre di legno, caratterizzato dal fatto che comprende: un corpo tubolare (2), presentante almeno una bocca d’ingresso (3), attraverso la quale introdurre delle fibre di legno, e almeno una bocca d’uscita (4), le dette bocche (3, 4) essendo distanziate fra di loro nella direzione dell’asse del corpo tubolare (2); un albero (5) girevole, interno al corpo tubolare (2), che si estende fra la bocca d’ingresso (3) e la bocca di uscita (4) e che reca un elemento mescolatore (6), sporgente radialmente, atto ad imprimere alle fibre di legno introdotte nel corpo tubolare (2) una forza centrifuga capace di proiettare le fibre contro una superficie laterale interna (7) del corpo tubolare (2); una pluralità di ugelli (8), solidali alla rotazione con l’albero (5) e distanziati l’uno dall’altro nella direzione dell’asse dell’albero stesso, attraverso ciascuno dei quali è possibile emettere dietro comando un getto di resina diretto contro la superficie laterale interna (7) del corpo tubolare (2).
2. 2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che l’elemento mescolatore (6) comprende una pluralità di pale radiali (9) distanziate fra di loro nella direzione dell’asse dell’albero (5).
3. 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l’inclinazione di ogni pala radiale (9) è regolabile.
4. 4) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fato che le pale radiali (9) sono disposte secondo un’elica coassiale all’albero (5). Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che comprende almeno un condotto di alimentazione (10) della resina, che è solidale e parallelo all’albero (5) e sul quale sono predisposti gli ugelli (8), al condotto di alimentazione (10) essendo collegato, mediante un giunto rotante, un collettore fisso di distribuzione della resina. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di detti condotti di alimentazione (10) della resina disposti attorno all’albero (5) ed angolarmente distanziati fra di loro. 7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che comprende almeno un condotto di adduzione principale (13) di un fluido in pressione, solidale alla rotazione con l’albero (5) e presentante una pluralità di condotti di adduzione secondari (14) ciascuno dei quali termina all’ interno di un rispettivo ugello (8) per nebulizzare la resina. 8) Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che almeno una parte del detto condotto di adduzione principale (13) di un fluido in pressione è ricavata all’ interno dell’albero (5). 9) Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che ad ogni pala radiale (9) è associato un rispettivo ugello (8) e che almeno una parte di ciascuno dei detti condotti di adduzione secondari (14) di un fluido in pressione è ricavata all’interno di una rispettiva pala radiale (9) ed è collegata alla detta parte del condotto di adduzione principale (13) ricavata nell’albero (5) attraverso un rispettivo canale di raccordo (15) anch’esso ricavato nell’albero (5). 10) Dispositivo secondo una qualsiasi rivendicazione dalla 7 alla 9, caratterizzato dal fatto che comprende una sorgente di un fluido in pressione, fissa, collegata al detto condotto di adduzione principale (13) mediante un giunto rotante. 11) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende dei mezzi di aspirazione, applicati alla bocca di uscita (4) del corpo tubolare (2), previsti per favorire l’avanzamento delle fibre di legno nel corpo tubolare (2) dalla bocca d’ingresso (3) alia bocca di uscita (4). 12) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende dei mezzi per alimentare gli ugelli (8) con resina ad elevata pressione. 13) Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.