用于粘合纤维的装置和方法

专利名称：用于粘合纤维的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于粘合纤维或类似颗粒的装置，特别是用于制造木料板、例如 为纤维板，该粘合装置具有吹气管道(Blow-Line)，通过吹气管道输送待粘合的纤维，其中， 在吹气管道上连接多个通入到吹气管道中的喷嘴，利用这些喷嘴能够对通过吹气管道输送 的纤维喷洒粘合剂，其中，喷嘴构造成多组分喷嘴，例如双组分喷嘴，用于蒸汽雾化，在喷嘴 上分别连接至少一个粘合剂输送管道和蒸汽输送管道。
背景技术：
在本发明的范围内，木料板特别指的是纤维板，诸如MDF板或HDF板、或者还可以 是LDF板。然而原则上还包括刨花板，并因此包括由碎屑或类似颗粒构成的粘合物。粘合 指的是对纤维喷洒粘合剂或粘结剂，例如异氰酸酯、密胺-尿醛(树脂)、尿醛(树脂)、尿素甲 醛(树脂)、密胺树脂、酚醛树脂或其它树脂，如基于多胺或单宁酸(Taninen)。在制造木料 板、如纤维板的过程中，由粘合的纤维构成散料垫(Streugutmatte),然后,使散料垫在一个 挤压机中在压力和热量的作用下被压制成木料板或木料板条。挤压机可以为脉冲式挤压机 或连续加工的挤压机。纤维的粘合在制造这种木料板的范围中具有特别重要的意义。这是 因为所制成的木料板的性能、如其横向抗拉强度主要取决于所采用的粘合剂量。为了制成 具有充分横向抗拉强度的木料板，在此通常需要大量的粘合剂用量。
在本发明的范围内，粘合在吹气管道中进行，吹气管道也被称为Blow-Line。在技 术上，纤维通常在纤维分离机(磨浆机)中由木屑制成，并且纤维从磨浆机中被吹入到吹气 管道中。在磨浆机中具有显著较高的蒸汽压力。该蒸汽同时形成输送介质，通过该输送介 质将纤维输送经过吹气管道。经由吹气管道，纤维到达后接的干燥设备。在吹气粘合过程 中，在吹气管道的区域中并且因此紧接在磨浆机之后对纤维喷洒粘合剂。
例如文献DE 102008059877A1或DE 102009006704A1公开了用于吹气-粘合的装 置。
原则上公知的是，粘合剂喷入到吹气管道中对于粘合质量具有显著的影响。因此 在实际应用中，原则上力求实现粘合剂尽可能精细的雾化，从而实现相对较小的粘合剂液 滴。由此应该避免纤维的凝结，特别是实现节省粘合剂。出于这一原因，建议使粘合剂不借 助于简单的压力空气进行喷洒，而是利用蒸汽进行喷洒。为此，采用双组分喷嘴。这种双组 分喷嘴例如在DE 202010005280U1中被公开。
吹气管道粘合原则上已经经受考验。然而它是能进一步开发的。其涉及长久以来 良好试验的方法，然而所需的粘合剂用量始终是较高的。本发明以此为起点。发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种装置，利用该装置能够以经济的方式以较高的 质量粘合纤维或类似颗粒，从而使粘合的纤维实现具有高质量的木料板的制造。
为了实现上述目的，本发明提供了这样一种开始所述类型的用于粘合纤维或类似颗粒的装置，特别是用于制造木料板，在粘合剂输送管道中分别集成有至少一个粘合剂阀 和流量测量装置，并且，粘合剂阀和流量测量装置与至少一个控制装置和/或调节装置连 接，以便通过粘合剂阀能够单独地控制或调节每个粘合剂输送管道的流量。
在此，本发明源于基本上公知的认识，即借助于多组分喷嘴，例如双组分喷嘴通 过蒸汽雾化能够产生相对较小的粘合剂液滴，其对于经济的粘合是适宜的。本发明现在允 许对喷洒参数的灵敏的调整，并由此实现对粘合剂液滴大小的灵敏的调整，通过对各个阀 的流量的相应的控制或调节来调整喷嘴的各个优化的运行点。在此，本发明还基于这样的 认识，即最小的液滴尺寸不是绝对地导致最好的结果，而是原则上存在“优化的”液滴尺 寸，优化的液滴尺寸可以取决于不同的性能和参数。在本发明的范围内实现了对粘合参数 的灵敏的调整，从而实现优化的结果。为此能够动态地影响粘合过程并且对其余的过程参 数起反应。
那么在本发明的范围内，通过所述粘合剂阀能够使粘合剂到一个或多个喷嘴的输 送截止，并且对于其余的喷嘴，通过(其余的)粘合剂阀能够分别有针对地设定所需的流 量，例如基本上相同的流量或甚至不同的流量。在此，本发明基于这样的认识，即磨浆机或 吹气管道通常不是恒定地工作，而是材料在时间上按不同的量以不同的压力被输送通过吹 气管道。根据本发明存在这样的可能性，即每个时间单元上的待使用的粘合剂的总量通过 一个或多个喷嘴的“切断”来实现。在此，同时实现了对于其余喷嘴的优化控制和调节，这 是因为借助于流量测量装置和粘合剂阀能够由此为其它喷嘴设定了优化条件，从而，不依 赖于启用的喷嘴的数量，总是能够使其余的喷嘴以特定的流量进行工作。那么可以适宜的 是，使所有(启用的)喷嘴以基本上相同的流量进行工作。同理还可以适宜的是，通过喷嘴来 调整其它的粘合剂分配。因此，喷洒量例如可以沿着纤维的输送方向增加或减少。各个喷 嘴的可调节性实现了与各种情况可变的匹配和过程的动态优化。
在此优选的是，在吹气管道上连接至少六个、优选至少十个喷嘴，这些喷嘴沿着吹 气管道和/或在吹气管道的圆周上分布。在本发明的范围内原则上适宜的是，以非常多的 喷嘴工作，这是因为激活的喷嘴的数量是可以自由选择的，并且因为特别是确保对于所有 喷嘴能够设定相同的喷洒量。
优选地，粘合剂输送管道连接一个总的粘合剂分配器，对该粘合剂分配器施加粘 合剂，其中，粘合剂分配器优选设有至少一个温度测量仪、压力测量仪和/或粘度测量仪。
而且还可以在蒸汽输送管道中集成有蒸汽阀。然而在此不是必须使各个蒸汽输送 管道如粘合剂输送管道一样都设有可调节的阀，而且在蒸汽输送方面，通常足够的是，采用 单个的可控制的蒸汽阀，这些蒸汽阀或者打开或者截止蒸汽输送管道。然而在“蒸汽侧”上 还适宜的是，通过适宜的控制或调节对粘合过程产生影响。对此，蒸汽输送管道连接一个总 的蒸汽分配器，对该蒸汽分配器施加蒸汽，其中，蒸汽到蒸汽分配器的输送是可控制或可调 节的，例如能够根据流量或压力调节。对此，蒸汽分配器优选与温度测量装置、压力测量装 置和/或流量测量装置连接。而在粘合剂输送管道中适宜的是，为每个单独的粘合剂输送 管道都配设一个自身的流量测量装置，就蒸汽输送而言在本发明的范围内足够的是，在蒸 汽分配器前设置一个总的流量测量装置。然而，能够根据启用的喷嘴的数量调节蒸汽量和 /或压力，从而能够使粘合剂雾化得到优化。
根据本发明的另一个建议，特别有意义的是，粘合装置的控制装置/调节装置集成在上位的过程控制计算机中，该过程控制计算机控制一用于制造木料板的设备，在该用 于制造木料板的设备中集成该粘合装置。测量装置和/或阀、例如粘合剂阀、蒸汽阀等因此 特别优选与该上位的过程控制计算机连接，该过程控制计算机在上位的控制技术方面控制 整个过程。因此，该上位的过程控制计算机不仅探测粘合装置的参数，还探测挤压设备的其 余参数，特别探测用于分配压制物料垫的分配设备的参数以及挤压机自身的参数，通过这 些参数使散料垫在采用压力和热量的条件下压制成木料板，例如纤维板。
试验证明，在待制成的板要实现规定的横向抗拉强度情况下，采用本发明的装置 使固定树脂的用量显著最小化。本发明还实现了，粘合装置的参数根据其余的过程参数灵 敏地匹配，并且以这种方式实现优化的粘合结果。由此使纤维板制造的经济性以大幅度得 到提闻。
在另一种优选的实施方案中，本发明建议在粘合剂输送管道上例如通过多通阀 连接水输送管道，通过水输送管道将水输送到喷嘴，以进行清洁或冲洗。在此，本发明基于 这样的认识，即适宜的是，根据过程参数改变待使用的喷嘴的数量。为了防止未启用的喷 嘴被填入粘合剂，设有上述的水输送装置。一旦控制装置通过关闭粘合剂阀而切断经由喷 嘴的粘合，就自动经由输送管道进行水的输送，因此水输送管道优选在调节阀之后通入到 粘合剂输送管道中，其中，水的流量可以用同样的流量测量装置来测量，流量测量装置集成 在粘合剂输送管道中。在预设的时间段中，水依次流经粘合剂输送管道和喷嘴。控制自动 地进行，优选同样通过上位的过程控制计算机进行。
本发明的主题还在于一种用于粘合纤维或类似颗粒的方法，该方法使用前述类型 的装置。本发明方法的特征在于，通过每个喷嘴的粘合剂阀单独控制或调节粘合剂到各个 喷嘴的流量。对此，在需要的情况下，可以使粘合剂到一个或多个喷嘴的输送通过粘合剂阀 来中断，其中，到其它喷嘴的流量通过粘合剂阀进行控制或调节。在此粘合剂阀、蒸汽阀、水 阀等优选由上位的过程控制计算机进行控制。粘合装置或其组件因此由上位的过程控制计 算机进行控制或调节，所述上位的过程控制计算机还控制或调节吹气管道和/或后置的分 配装置和/或后置的挤压设备。在此，根据本发明建议，(整体上)根据吹气管道的运行、例 如根据吹气管道中的纤维流量和/或压力控制或调节启用的喷嘴/粘合剂输送管道的数 量、粘合剂在各个管道中的流量和/或蒸汽的流量。
而且可以适宜的是，根据粘合剂的粘度控制或调节粘合剂的流量。对此适宜的是， 例如在粘合剂分配器区域中设有粘度测量装置。因为在设备范围内，粘合剂可以由具有不 同的粘度的各种组分组成，同样适宜的是，粘合剂的粘度根据其余的过程参数匹配，从而实 现粘合剂性能的动态匹配。在此还可以适宜的是，根据其余的参数设定或调节粘合剂压力。 对此，例如在粘合剂分配器区域中设有压力测量仪。可选地或可补充地，还能够根据粘度控 制或调节蒸汽量。
在本发明的范围内，还可以采用常规的双组分喷嘴或多组分喷嘴，诸如DE 202010005280U1所公开的喷嘴。


接下来，借助于仅示出一个实施例的附图对本发明进行详细说明。图中示出
图1a示出了粘合装置的简化的示意图1b示出了图1的装置的另一简化示意图，其中仅示出一个喷嘴；
图2示出了粘合装置的局部的侧视图3示出了图2的粘合装置的局部在两个不同角度上的视图；以及
图4示出了图2的粘合装置的另一局部在两个不同角度上的视图。
具体实施方式
附图中示出了一种用于粘合纤维或类似颗粒的粘合装置，用来制造木料板、例如 为纤维板。因此，这种粘合装置集成在一个用于制造木料板的设备中。
纤维以公知的方式在纤维分离机或磨浆机I中例如由木屑制成。利用磨浆机中存 在的高的蒸汽压力将纤维从磨浆机I经由纤维输送管道2吹入到吹气管道3中，该吹气管 道也被称为“Blow-line”。该吹气管道具有较小的直径，例如50mm至200mm，优选80mm至 120mm。吹气管道3可以在输入侧和输出侧分别设置一个或多个压力传感器，这些压力传感 器在图中未示出。在吹气管道3上连接有多个喷嘴4，利用这些喷嘴可以对通过吹气管道输 送的纤维喷洒粘合剂。在该实施例中，喷嘴4构造成双组分喷嘴，用于蒸汽雾化。为此，每 个喷嘴的一侧连接一个粘合剂输送管道5，而另一侧则连接一个蒸汽输送管道6。在该实施 例中，设有十个喷嘴4 (参见图la)。为了清楚起见，图1b仅示出一个喷嘴的示意图。
在粘合剂输送管道5中一方面集成有粘合剂阀7，而另一方面集成有流量测量装 置8，而且，在每个粘合剂输送管道5中分别都设有一个粘合剂阀7和一个流量测量装置8。 然后，粘合剂输送管道5又在中间连接粘合剂阀7的情况下连接到一个总的粘合剂分配器 9上。在考虑流量测量的情况下，粘合剂阀7可以单独进行调节，从而借助于粘合剂阀可以 单独控制和调节每个粘合剂输送管道5的流量。对于粘合剂阀7补充的是，在每个粘合剂 输送管道5中集成有截止阀10，截止阀例如在构件更换的情况下投入使用。在该实施例中， 粘合剂分配器设有一个温度测量仪11和一个压力测量仪12，而且必要时还可以设有一个 粘度测量仪32。粘合剂从仅仅示意示出的粘合剂制备设备13中经由粘合剂给料设备14从 两侧到达粘合剂分配器9中。
在蒸汽输送管道6中集成有蒸汽阀15,而且优选在每个蒸汽输送管道6中分别设 有一个蒸汽阀15。利用该蒸汽阀使各个蒸汽输送管道15自动打开或关闭。这里没有设置 单独的调节机构。补充地，在此还设有截止阀16，以便于维修。各蒸汽输送管道6连接一个 总的蒸汽分配器17。该蒸汽分配器17与一个温度测量仪18和/或一个压力测量仪19连 接。一个或多个这样的测量仪可以与一个设置在蒸汽分配器之前的蒸汽输送阀20共同构 成一个调节回路21，从而能够对流量或压力进行调节。对此，在蒸汽分配器之前设置一个流 量测量仪22。在图中还示出了蒸汽供应设备23。
此外，由图1可知，在每个粘合剂输送管道5中分别通入一条水输送管道24，其中， 各个水输送管道都连接到一个总的水分配器25上。在水输送管道24中集成有可控制或可 调节的阀26，以及还集成有截止阀27。
图1a和Ib示意性示出的组件中一部分又在图2、3和4中再次示出。
图2特别是示出了吹气管道以及木质纤维的输送。此外由该图可看出，连接在吹 气管道上的喷嘴，在该实施例中具有十个喷嘴，这些喷嘴大致成V形地依次地安装在吹气 管道上。在图1中同样还看出粘合剂分配器、蒸汽分配器和水分配器。
图3示出了特别是粘合剂分配器的两个不同角度的视图。
图4示出了特别是水分配器的两个不同角度的视图。
所示的粘合装置集成在一个上位的过程控制计算机31中。也就是说，该粘合装置 的控制或调节过程通过上位的过程控制计算机来实现，该过程控制计算机还可以控制纤维 板设备的其余组件，例如吹气管道、分配装置和压力装置。该过程控制计算机31仅在图1b 中示出。
由此粘合过程能够动态地与其余的过程参数匹配。因此，粘合过程能够灵敏地与 磨浆机或吹气管道的运行相匹配。例如实现了，为了总体上改变粘合剂量，停用个别的粘合 剂输送管道以及因此也停用粘合剂喷嘴，因此然后用一些喷嘴进行喷洒。对于其余的启用 的喷嘴，通过所述的粘合装置的流量测量装置和调节阀7可以设定例如基本上相同的流量 数量，或者还可以设定其它的流量分配。因此，粘合过程因此可以首先一次性利用调节阀7 通过对每个喷嘴的流量的灵敏影响而受到影响。另外，还可以通过对粘合剂粘度的调整而 动态地影响粘合过程。而且，粘合压力可以改变，特别是可以进行利用。通常在此起决定性 作用的是相对于吹气管道的压力差。最后，还可以通过蒸汽控制或调节进行灵敏地调整。这 里足够的是，通过蒸汽阀15根据启用的粘合剂喷嘴的数量使各个蒸汽输送管道6打开或闭 合。而不需要对蒸汽输送管道6进行单独控制。然而适宜的是，总体上通过所示的调节回 路21对蒸汽输送进行调节。
通过对粘合设备的调节、以及特别通过在上位的过程控制计算机31中的调节整 合，能够使粘合得到显著优化，从而在这样的设备中，在粘合剂用量显著减少的情况下就能 够制具有所需的横向抗拉强度的纤维板。
而且，该设备是利于维修的，例如通过水冲洗装置的规定的方案。在运行间歇中， 水冲洗装置使各个喷嘴自动地对各个喷嘴4冲洗。同样，这也由控制装置确保实现，例如上 位的控制装置。以这种方式可以通过不同的喷嘴数量可变地实施粘合，而不会发生这样的 危险，即期间停用的喷嘴被填入粘合剂。
另外，在附图中还示出了用于喷嘴或阀的压力空气输送。为此设有压力空气分配 器28，该压力空气分配器通过压力空气管道29作用于喷嘴的未示出的喷嘴针阀上，以使喷 嘴打开或关闭。此外，在压力空气分配器28上还可以连接各个阀控制装置。
而且。图1中还示出了另一条用于固化剂的输送管道30。
总之，在本发明的范围内，木质纤维通过吹气管道3被吹入，并且经由利用蒸汽工 作的喷嘴4而对木质纤维喷洒工作原料，例如粘合剂。喷嘴4根据过程条件施加粘合剂或 水。粘合剂或水的输送通过阀进行调节。采用水对喷嘴进行冲洗。通过分配器将水、蒸汽 和粘合剂输送给喷嘴。通过固化剂输送管道30将固化剂直接输送到吹气管道的位于最后 的喷嘴。
在图3中再次示出了通过分配器管道将粘合剂输送到各个喷嘴。固化剂经由一个 单独的接头输送到位于最后的喷嘴。该接头固定在粘合剂分配机构的分配器管道上。阀如 所述的那样来调节流入量。流量测量仪将输送量报告给控制装置。所示的止回阀用于阻止 回流。截止阀用于构件的更换。
以类似的方式，根据图4的其它细节可以得出，哪些部分尤其是涉及到水分配器。 水用于冲洗，并且经由分配器管道输送到各个喷嘴。在生产中断过程中，对所有喷嘴自动进行冲洗。在生产过程中仅仅对关断的喷嘴进行冲洗。而且，这里用阀来调节入流量。流量 测量仪将输送量报告给控制装置。这里，止回阀也用于防止回流。截止阀用于构件的更换。
权利要求
1.一种用于粘合纤维或类似的颗粒的粘合装置，特别是用于制造木料板、例如纤维板，所述粘合装置具有吹气管道(3)，通过所述吹气管道输送待粘合的纤维，其中，在所述吹气管道上连接多个通入到吹气管道中的喷嘴(4)，通过所述喷嘴能够对通过所述吹气管道输送的纤维喷洒粘合剂，其中，所述喷嘴(4)构造成多组分喷嘴、例如双组分喷嘴，用于蒸汽雾化，在各喷嘴上分别连接至少一个粘合剂输送管道(5 )和蒸汽输送管道(6 )，其特征在于，在所述粘合剂输送管道(5 )中分别集成有至少一个粘合剂阀(7 )和流量测量装置(8 )，并且所述粘合剂阀(7)和流量测量装置(8)与至少一个控制装置和/或调节装置连接，以便通过所述粘合剂阀(7)能够单独地控制或调节每个粘合剂输送管道(5)的流量。
2.按照权利要求1所述的粘合装置，其特征在于，通过所述粘合剂阀(7)能够使粘合剂到一个或多个喷嘴的输送截止，并且对于其余的喷嘴(4)，通过所述粘合剂阀(7)能够分别设定一个预设的流量，例如基本上相同的流量。
3.按照权利要求1或2所述的粘合装置，其特征在于，在所述吹气管道(3)上连接至少六个、优选至少十个喷嘴，这些喷嘴沿着所述吹气管道和/或在所述吹气管道的周向上分布。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的粘合装置，其特征在于，各粘合剂输送管道(5)连接于一个总的粘合剂分配器(9)，对所述粘合剂分配器施加粘合剂，其中，所述粘合剂分配器(9)优选设有温度测量仪(11)、压力测量仪(12)和/或粘度测量仪。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的粘合装置，其特征在于，在所述蒸汽输送管道(6)中集成有(可控制的)蒸汽阀(15)。
6.按照权利要求5所述的粘合装置，其特征在于，各蒸汽输送管道(6)连接于一个总的蒸汽分配器(17)，对该蒸汽分配器施加蒸汽，其中，蒸汽到所述蒸汽分配器(17)的输送是能控制的或能调节的，例如能够根据流量或压力进行调节，其中，所述蒸汽分配器(17)优选设有温度测量装置(18)和/或压力测量仪(19)和/或流量测量仪(22)。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的粘合装置，其特征在于，粘合装置的控制装置和/或调节装置集成在上位的过程控制计算机(31)中，所述过程控制计算机控制用于制造木料板的设备，在该用于制造木料板的设备中集成有所述粘合装置。
8.按照权利要求7所述的粘合装置，其特征在于，测量装置(11、12、18、19、20)和/或阀、例如粘合剂阀、蒸汽阀等与所述上位的过程控制计算机(31)连接。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的粘合装置，其特征在于，在所述粘合剂输送管道(5)上例如通过多通阀连接水输送管道(24)，通过所述水输送管道能够有选择地将水输送给各喷嘴(4)，以进行清洁。
10.一种用于粘合纤维或类似颗粒的方法，特别是用于制造木料板、例如纤维板，所述方法使用根据权利要求1至9中任一项所述的粘合装置，其特征在于，通过每个喷嘴的粘合剂阀单独控制或调节所述粘合剂到各个喷嘴的流量。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，由上位的过程控制计算机进行控制或调节粘合剂阀、蒸汽阀、水阀等。
12.按照权利要求10或11所述的方法，其特征在于，粘合装置或组件由上位的过程控制计算机进行控制或调节，所述上位的过程控制计算机还控制或调节吹气管道和/或后置的分配装置和/或后置的挤压设备。
13.按照权利要求10至12任一项所述的方法，其特征在于，根据吹气管道的运行、例如根据吹气管道中的纤维流量和/或压力控制或调节启用的喷嘴/粘合剂输送管道的数量和 /或粘合剂的流量和/或蒸汽的流量。
14.按照权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，根据粘合剂的粘度控制或调节粘合剂的流量和/或蒸汽量。
15.按照权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，粘合剂的粘度根据其余的过程参数匹配。
16.按照权利要求10至15中任一项所述的方法，其特征在于，粘合压力根据其余的过程参数调整。
全文摘要
一种用于粘合纤维或类似的颗粒的装置，特别是用于制造木料板、例如是纤维板，所述粘合装置具有吹气管道(3)，通过吹气管道输送待粘合的纤维，在所述吹气管道上连接多个通入到吹气管道中的喷嘴(4)，通过喷嘴能够对通过吹气管道输送的纤维喷洒粘合剂，喷嘴(4)构造成多组分喷嘴、例如双组分喷嘴，用于蒸汽雾化，在各喷嘴上分别连接至少一个粘合剂输送管道(5)和蒸汽输送管道(6)，在所述粘合剂输送管道(5)中分别集成有粘合剂阀(7)和流量测量装置(8)，并且粘合剂阀(7)和流量测量装置(8)与至少一个控制装置和/或调节装置连接，以便通过粘合剂阀(7)能够单独地控制或调节每个粘合剂输送管道(5)的流量。
文档编号B27N1/02GK102990760SQ20121016577
公开日2013年3月27日 申请日期2012年5月25日 优先权日2011年5月27日
发明者G·施陶布, R·特鲁梅尔, R·C·奥伦多尔夫 申请人:西姆佩尔坎普机械设备制造有限责任公司和两合公司