УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАССЕИВАНИЯ ЧАСТИЦ ПО ПОВЕРХНОСТИ
METHOD OF PARTICLES DISTRIBUTION OVER SURFACE AND DEVICE TO THIS END

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для рассеивания частиц, в частности, по поверхности древесно-стружечных панелей или импрегнированных материалов, а также к способу рассеивания частиц.
Уровень техники
Из предшествующего уровня техники известен ряд способов рассеивания (или рассыпания) частиц по поверхности. Например, из документа WO 05/042644 А1 известно рассеивающее устройство, при помощи которого поверхность панели для пола может быть покрыта стойкими к истиранию частицами. Частицы стойкого к истиранию материала состоят, например, из соединений, содержащих корунд или кремний, и рассеиваются по еще влажной декоративной бумаге известной самой по себе ламинатной панели. После отверждения декоративной бумаги, происходящего под воздействием давления и температуры, образуется очень износостойкая поверхность. Рассеивающее устройство содержит два валика, а именно стальной валик, а также валик-щетку, которые расположены параллельно друг другу. На внешней поверхности стального валика предусмотрены маленькие углубления или карманы, и он установлен с возможностью вращения. Над стальным валиком размещен контейнер, предназначенный для хранения частиц корунда, который регулируемым образом подает эти частицы на вращающуюся наружную поверхность стального валика. Высыпанные частицы корунда скапливаются в углублениях или карманах стального валика и, вследствие вращения валика, захватываются и перемещаются дальше. Валик-щетка также установлен с возможностью вращения и расположен рядом со стальным валиком, параллельно ему сбоку таким образом, что щеточные элементы могут выметать наполненные углубления или карманы на поверхности стального валика. В результате этого частицы, которые скопились в углублениях или карманах, падают вниз на ламинатные панели или импрегнированные материалы, транспортируемые под валиками. Кроме того, устройство содержит транспортирующее устройство, при помощи которого панели или слоистые изделия могут продвигаться под валиками с контролируемой скоростью. Термин «импрегнированные материалы» широко распространен в данной отрасли промышленности и используется для обозначения бумаги, пропитанной смолой, такой как вышеупомянутая декоративная бумага. Эта бумага служит, например, в качестве составной части или промежуточного изделия в процессе производства ламинатов.
Хотя данное устройство работает удовлетворительно, существует потенциал для его усовершенствования. Например, желательно улучшить управление дозированием количества рассеиваемых частиц в единицу времени вдоль ширины. Кроме того, может быть еще улучшена равномерность рассеивания частиц по поверхности. Кроме того, серьезный недостаток вышеупомянутого устройства заключается в том, что в процессе выметания щеткой стойких к истиранию частиц с поверхности, то есть из углублений в стальном валике, последний подвергается износу, поскольку стойкие к истиранию частицы значительно более твердые, чем сталь, из которой изготовлен стальной валик. По этой причине стальные валики предшествующего уровня техники необходимо регулярно заменять приблизительно через каждые шесть месяцев непрерывной работы. В результате этого возникают издержки и ухудшается качество рассеивания в конце срока службы стального валика.
Вышеописанное устройство предназначено для обсыпки поверхности ламинатных панелей или импрегнированных материалов и т.п. Ламинатные панели обычно состоят из несущей плиты толщиной 4-8 мм, изготовленной из древесно-волокнистой плиты средней плотности (MDF) или древесно-волокнистой плиты высокой плотности (HDF), на верхнюю сторону которой под воздействием давления и температуры нанесена так называемая декоративная бумага, т.е. бумага, на которой напечатано декоративное изображение и которая пропитана смолой. На нижней стороне несущей плиты расположена оказывающая компенсирующее воздействие бумага, пропитанная смолой, которая служит для противодействия искривлению несущего основания вследствие нанесения на нее декоративной бумаги. На данную декоративную бумагу для придания поверхности необходимой износостойкости должен быть нанесен стойкий к истиранию слой, состоящий из мелких частиц корунда, которые встраиваются в образуемую смолой матрицу.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы, исходя из указанного уровня техники, выполнить устройство для рассеивания частиц по поверхности, в котором устранены или уменьшены вышеизложенные недостатки уровня техники. В частности, целью изобретения является выполнение устройства, которое позволяет осуществлять хорошо дозируемое рассеивание и которое подвержено меньшему износу и, таким образом, обеспечивает экономический эффект при его эксплуатации. В частности, цель изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство для рассеивания стойких к истиранию частиц по поверхности панелей, изготовленных из древесины, в частности, ламинатных панелей, описанных выше.
Эти и другие цели, которые будут названы в нижеследующем описании или будут понятны специалистам, достигаются устройством, охарактеризованным в п.1 формулы изобретения, и способом, охарактеризованным в п.15 формулы изобретения.
Предложенное устройство для рассеивания или рассыпания частиц по поверхности применимо, в частности, для рассеивания частиц стойкого к истиранию материала, таких как частицы корунда, по поверхности изготовленных из древесины панелей, импрегнированных материалов и т.п., в частности, ламинатных панелей, и содержит контейнер для подлежащих рассеиванию частиц с по меньшей мере одним рассеивающим отверстием, предназначенным для выгрузки частиц, а также валикоподобный распределительный элемент с криволинейной поверхностью. Рассеивающее отверстие расположено над криволинейной поверхностью распределительного элемента и предпочтительно проходит параллельно продольной оси валикоподобного распределительного элемента. Длину рассеивающего отверстия предпочтительно выбирают исходя из размера подлежащей обсыпке поверхности, и то же самое справедливо для длины валикоподобного распределительного элемента. Например, если должна быть обсыпана поверхность шириной два метра, то валикоподобный распределительный элемент и рассеивающее отверстие также должны иметь длину, по меньшей мере, около двух метров. Во всех описанных здесь вариантах выполнения рассеивающее отверстие предпочтительно представляет собой щель (щель для рассеивания).
Согласно изобретению устройство, кроме того, содержит средства, при помощи которых валикоподобный распределительный элемент может быть приведен в состояние вибрации в продольном направлении. За счет этого частицы перемещаются из рассеивающего отверстия по криволинейной поверхности вниз, в направлении подлежащей обсыпке поверхности. Вибрация распределительного элемента предпочтительно выполняет несколько функций. Например, она обеспечивает равномерное распределение, то есть рассеивание, частиц по подлежащей обсыпке поверхности. С другой стороны, благодаря вибрации отпадает необходимость во вращении валикоподобного распределительного элемента, а также потребность в наличии валика-щетки, при помощи которого в устройстве уровня техники частицы сметались с поверхности распределительного элемента. Удивительно, но было установлено, что в результате вибрации распределительного элемента на его поверхности не возникает (или почти не возникает) износа. По этой причине предлагаемое устройство позволяет особенно хорошо обрабатывать, в частности, стойкие к истиранию частицы, такие как частицы корунда.
Специалистам должно быть очевидно, что термин «контейнер для подлежащих рассеиванию частиц» имеет широкое значение и охватывает обозначение любого вида устройства хранения, при помощи которого может быть обеспечена подача подлежащих рассеиванию частиц в контексте изобретения. Существенными отличиями изобретения скорее являются рассеивающее отверстие или, соответственно, рассеивающая щель, и ее ориентация по отношению к валикоподобному распределительному элементу. Валикоподобный распределительный элемент предпочтительно представляет собой валик, и, в частности, стальной валик, поскольку такие валики широко доступны и относительно недороги. Однако для специалиста очевидно, что для изобретения имеет существенное значение скорее эффективная криволинейная поверхность распределительного элемента, т.е. та поверхность, которая входит в контакт с подлежащими рассеиванию частицами и которая оказывает воздействие на рассеивание частиц. Например, валикоподобный распределительный элемент может также состоять из валика, который частично «разрезан» в продольном направлении, т.е. имеет сечение, например в виде половины окружности, трех четвертей окружности или четверти окружности.
Проведенные заявителем эксперименты показали, что для особенно эффективного рассеивания линия, определяющая кривизну криволинейной поверхности, предпочтительно должна иметь вид дуги окружности. Эта дуга окружности, в частности, должна иметь вписанный угол («центральный угол») величиной по меньшей мере 70°; предпочтительно - по меньшей мере 80°, еще более предпочтительно - по меньшей мере 90°, а наиболее предпочтительно - по меньшей мере 100°.
В особенно предпочтительном варианте выполнения, по меньшей мере, на эффективную криволинейную поверхность валикоподобного распределительного элемента нанесено покрытие. Это покрытие предпочтительно представляет собой резину, которая наносится на поверхность распределительного элемента известным образом, в частности, при помощи вулканизации. Во всех описанных здесь вариантах выполнения распределительный элемент предпочтительно изготавливают из стали. Заявитель, к своему удивлению, обнаружил, что резиновое покрытие поверхности валикоподобного распределительного элемента улучшает равномерность рассеивания частиц по сравнению с чисто стальной поверхностью. Кроме того, было установлено, что резиновое покрытие значительно улучшает износостойкость в сравнении с чисто стальной поверхностью. В частности, это справедливо при применении стойких к истиранию частиц, таких как частицы корунда. Этот факт является удивительным, поскольку резиновая поверхность, естественно, имеет значительно меньшую твердость, чем, например, стальная поверхность. Надо полагать, что вследствие своих упругих свойств резиновое покрытие менее чувствительно к острым краям подлежащих рассеиванию частиц, чем, хотя и более прочная, однако не обладающая упругостью стальная поверхность.
Как уже было упомянуто, устройство особенно подходит для обработки стойких к истиранию частиц, таких как частицы корунда. Вышеописанный резиновый слой (или резиновое покрытие) должен иметь твердость по Шору по шкале А между 40 и 80, предпочтительно 50-70, а особенно предпочтительно 55-65. Твердость по Шору является хорошо известной характеристикой материала для эластомеров и пластиков и установлена в немецких промышленных нормах DIN 53505 и DIN 7868.
Специалистам известны различные механические генераторы колебаний для создания вибрации валикоподобного распределительного элемента. Распределительный элемент предпочтительно устанавливается с возможностью совершать колебания и в нем возбуждаются колебания, например, с помощью вибратора или генератора колебаний в диапазоне частот 10-250 Гц, предпочтительно - 20-150 Гц, и наиболее предпочтительно - 30-80 Гц. Амплитуда колебаний находится в области нескольких десятых долей миллиметра, например, около 0,1 мм. Установлено, что выбор этих диапазонов частот дает особенно хорошие результаты. Специалисту должно быть очевидно, что во всех описанных здесь вариантах выполнения в общем случае нет необходимости во вращении валикоподобного распределительного элемента вокруг своей продольной оси, а напротив, он может быть установлен без возможности вращения.
Предложенное устройство позволяет особенно хорошее регулирование количества рассеиваемых частиц. Устройство предпочтительно позволяет регулировать расстояние между рассеивающей щелью, то есть рассеивающим отверстием, и криволинейной поверхностью валикоподобного распределительного элемента для изменения количества рассеиваемых частиц. Чем больше это расстояние, тем больше частиц выпускается в единицу времени. Также на количество выпускаемых частиц можно оказывать влияние путем регулирования вибрации, то есть ее частоты. Следовательно, средства, предназначенные для приведения распределительного элемента в состояние вибрации, предпочтительно выполнены с возможностью регулирования для обеспечения возможности выбора подходящей частоты в зависимости от варианта применения. В частности, устройство применимо для обработки частиц диаметром 60-120 мкм, и особенно для частиц с размером зерна от 220 до 150 мкм.
Краткое описание чертежей
Далее приведено подробное описание чертежей, на которых:
На фиг.1 показан схематический вид спереди предложенного устройства для рассеивания частиц.
На фиг.2 показан схематический вид сбоку устройства, проиллюстрированного на фиг.1.
На фиг.3 показан схематический вид сбоку еще одного варианта выполнения изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан схематически вид спереди устройства 1 для рассеивания частиц по поверхности. Устройство содержит контейнер 20 для подлежащих рассеиванию частиц, а также валикоподобный распределительный элемент 30, который расположен под контейнером 20. С правой стороны на чертеже рядом с распределительным элементом 30 размещено средство 32, при помощи которого может возбуждаться вибрация или, соответственно, колебания распределительного элемента 30 в направлении его продольной оси (обозначены двусторонней стрелкой). В проиллюстрированном случае средство 32 представляет собой механический вибратор и работает предпочтительно в диапазоне частот от 10 до 250 Гц, более предпочтительно - от 20 до 150 Гц, а наиболее предпочтительно - от 30 до 80 Гц. Распределительный элемент 30 закреплен с возможностью совершения колебаний с помощью крепежных элементов 34, как это обозначено двусторонними стрелками. Под распределительным элементом расположено транспортирующее устройство, которое содержит транспортирующие валики 42, при помощи которых под устройством 1 может пропускаться древесно-стружечная плита 44 (или, возможно, импрегнированная бумага). Подлежащие рассеиванию частицы падают из контейнера 20 через распределительный элемент 30 на поверхность 46 древесно-стружечных плит 44 и при этом, вследствие вибрации распределительного элемента 30, равномерно распределяются по поверхности 46.
Древесно-стружечная плита 44, как в случае всех описанных здесь вариантов выполнения, предпочтительно представляет собой ламинатную панель, содержащую несущую плиту, выполненную из древесно-волокнистой плиты средней плотности (MDF) или древесно-волокнистой плиты высокой плотности (HDF), a также декоративную бумагу, которая наклеена на верхнюю поверхность 46 древесно-стружечной плиты 44. Как разъяснено выше, декоративная бумага пропитана смолой, например, аминосмолой или меламиновой смолой, и в то время, когда ее пропускают под устройством 1, она еще находится во влажном состоянии. Рассеянные частицы по меньшей мере частично погружаются в еще влажную пропитывающую смолу и вместе с ней образуют, после высыхания смолы и последующего прессования, чрезвычайно устойчивую к истиранию поверхность.
Однако специалисту должно быть очевидно, что изобретение равным образом подходит для обсыпания только импрегнированной бумаги, которая, в таком случае, например, может транспортироваться под устройством при помощи подходящего роликового конвейера. Другими словами, устройство подходит для обсыпания импрегнированных материалов перед тем, как они, например, подвергаются дальнейшей обработке для получения ламинатных панелей.
На фиг.2 показан вид сбоку устройства 1. На виде сбоку хорошо видны валики 42 транспортирующего устройства. Стрелка возле древесно-стружечной плиты 44 указывает направление перемещения плиты 44. Также на фиг.2 схематически показано, как частицы 12 выпадают из контейнера 20 на криволинейную поверхность 36 распределительного элемента 30, и, соответственно, как они перемещаются вниз за счет вибрации распределительного элемента 30. Контейнер 20 содержит рассеивающее отверстие 22, предназначенное для выгрузки частиц 12. Контейнер 20 дополнительно оснащен устройством 24, при помощи которого контейнер 20 может перемещаться в вертикальном направлении. За счет этого может увеличиваться или уменьшаться расстояние между рассеивающим отверстием 22 и распределительным элементом 30. Конечно, для регулирования расстояния до поверхности распределительного элемента также могут использоваться другие средства. Расстояние между рассеивающим отверстием и поверхностью распределительного элемента предпочтительно - как и во всех вариантах выполнения изобретения - регулируется таким образом, чтобы при отсутствии вибрации распределительного элемента частицы не выпадали бы из рассеивающего отверстия. Частицы «вытряхиваются» из отверстия только при передаче вибрации от распределительного элемента к засыпанным в контейнер частицам.
На фиг.2 далее показано, что поверхность распределительного элемента 30 снабжена покрытием 38. Покрытие 38 представляет собой резиновое покрытие, нанесенное методом вулканизации. Кроме того, на фиг.2 показана отражающая пластина 14, при помощи которой можно воздействовать на траекторию перемещения частиц 12. Отражающая пластина 14 предпочтительно выполнена с возможностью регулирования, с тем, чтобы иметь возможность влиять на процесс рассеивания частиц по поверхности панели 44, а также на воздушный поток. Кроме того, отражающая пластина оснащена средством 16 создания вибрации, при помощи которого, с одной стороны, можно оказывать дополнительное влияние на рассеивание частиц, а с другой стороны, предотвращать налипание частиц 12 на поверхность отражающей пластины 14. В качестве альтернативы, например, возможно механически соединить отражающую пластину 14 с распределительным элементом 30 или со средством 32 таким образом, чтобы колебания распределительного элемента или, соответственно, средства 32, передавались к отражающей пластине 14. В этом случае от отдельного средства 16 создания вибрации можно отказаться.
Проиллюстрированный на чертежах распределительный элемент предпочтительно представляет собой стальной валик, например, длиной 1-3 м и диаметром 80-300 мм. Рассеивающее отверстие 22, например, представляет собой щель длиной 1-3 м и шириной 1-3 мм. Специалисту должно быть ясно, что на схематических иллюстрациях не соблюден истинный масштаб, и что некоторые детали частично увеличены для того, чтобы сделать их более наглядными. Это, в частности, относится к проиллюстрированным рассеивающему отверстию 22, а также частицам 12. Обычно подлежащие рассеиванию частицы, в частности, в случае частиц материала, стойкого к истиранию, как, например, частицы корунда, которые используются для обсыпки поверхности ламинатных панелей, имеют размеры порядка микрометров.
На фиг.3 показан альтернативный распределительный элемент 30'. Распределительный элемент 30' также по конструкции напоминает валик, однако, он имеет не круглое поперечное сечение, а сечение в форме приблизительно четверти окружности. Эффективная криволинейная поверхность 36', т.е. та поверхность, которая приходит в соприкосновение с подлежащими рассеиванию частицами 12 и ответственна за распределение этих частиц, имеет форму дуги окружности с центральным (вписанным) углом α величиной приблизительно 100°. При этом необходимо обеспечить, чтобы вследствие несимметричной формы не возникало собственного неуправляемого перемещения. Как далее можно хорошо видеть на фиг.3, рассеивающее отверстие расположено со смещением на несколько градусов от вертикальной центральной оси 31 распределительного элемента. Благодаря этому гарантируется, что подлежащие распределению частицы 12 падают вниз по существу в нужном направлении (на чертеже - вправо).