DE102005009298B4

DE102005009298B4 - Kontinuierliche Presse

Info

Publication number: DE102005009298B4
Application number: DE102005009298.5A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Sebastian Lothar; Dipl.-Ing. Vogel Michael
Original assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: DE102005009298A1; CN1827326A; CN1827326B

Abstract

Kontinuierliche Presse (1) zum Verpressen von Pressgutmatten (2) zu Pressgutplatten, insbesondere Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen Holzwerkstoffplatten, mit – einem Pressengestell (11), – einer oberen und einer unteren beheizbaren Pressenplatte (6, 7), wobei sich an die Pressenplatten (6, 7) einlaufseitig vorkragende beheizbare Einlaufplatten (8, 9) unter Bildung eines Einlaufmauls (E) anschließen, – endlos umlaufenden Stahlpressbändern (5), die an den Pressenplatten (6, 7) und Einlaufplatten (8, 9) unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern (10) abgestützt sind, – einer Mehrzahl von Zylinderkolbenanordnungen (13) zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls (E), die in vorgegebener Verteilung einerseits an die obere und/oder untere Einlaufplatte (8, 9), andererseits an das Pressengestell (11) angeschlossen sind, wobei die Zylinderkolbenanordnungen (13) zumindest an der oberen und/oder unteren Einlaufplatte (8, 9) unter Zwischenschaltung sphärischer Gelenklager (14) und ggf. Isoliermittel (15) angelenkt sind, wobei die Gelenklager (14) als Kugelschalengelenke ausgebildet sind, die jeweils eine an der oberen und/oder unteren Einlaufplatte (8, 9) und/oder an dem Pressengestell (11) befestigte Kugelschale (16) aufweisen, wobei in den Kugelschalen (16) jeweils ein Kugelkopf (17) gelagert ist und die Zylinder (18) und/oder Kolben (19) der Zylinderkolbenanordnungen (13) jeweils eine mit der Kugelschale (16) korrespondierende Lagerausnehmung (20) aufweisen, und wobei die Zylinder (18) und/oder Kolben (19) jeweils mit dem Kugelkopf (17) durch eine zentrale Lageröffnung (21) in der Kugelschale (16) hindurch mit vorgegebenem Lagerspiel mittels zumindest einer Verbindungsschraube (23) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelschalen (16), die Kugelköpfe (17) und/oder die Lagerausnehmungen (20) zumindest einiger sphärischer Gelenklager (14) zumindest bereichsweise mit einer Kohlenstoffbeschichtung oder einer Beschichtung auf Kohlenstoffbasis versehen sind und dass die Verbindungsschrauben (23) und ggf. vorgesehene Unterlegscheiben zumindest einiger sphärischer Gelenklager mit einer Kohlenstoffbeschichtung oder einer Beschichtung auf Kohlenstoffbasis versehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Presse zum Verpressen von Pressgutmatten zu Pressgutplatten, insbesondere Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen Holzwerkstoffplatten, mit

– einem Pressengestell,
– einer oberen und einer unteren beheizbaren Pressenplatte, wobei sich an die Pressenplatten einlaufseitig vorkragende beheizbare Einlaufplatten unter Bildung eines Einlaufmauls anschließen,
– endlos umlaufenden Stahlpressbändern, die an den Pressenplatten und Einlaufplatten unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern abgestützt sind,
– einer Mehrzahl von Zylinderkolbenanordnungen zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls, die in vorgegebener Verteilung einerseits an die obere und/oder untere Einlaufplatte, andererseits an das Pressengestell angeschlossen sind,

Eine kontinuierliche Presse der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE 198 06 707 C1 bekannt. Während die Isoliermittel dazu dienen, im Wege einer Wärmedämmung funktionsstörende Deformationen im Bereich des sphärischen Gelenklager und auch der Zylinderkolbenanordnungen zu vermeiden, ermöglichen die sphärischen Gelenklager eine drehpunktartige Abstützung der Zylinderkolbenanordnungen dahingehend, dass sich beliebige und kontinuierliche Biegelinien in Bezug auf die obere und/oder untere Einlaufplatte derart einstellen lassen, dass die Einlaufkontur in Anpassung an die jeweiligen betrieblichen Verhältnisse jeden erforderlichen Biegeradius annehmen kann und folglich ein vollvariabler Presseneinlauf zur Verfügung steht, um selbst extrem dünne Pressgutmatten maßgerecht und ohne Mattenabriss herstellen zu können. Hinzu kommt, dass sich aufgrund der sphärischen Gelenklager extrem biegsame Einlaufplatten einsetzen lassen, die als gleichsam Flexibelplatten funktionieren und dadurch im Wege einer Zug- und/oder Druckbeaufschlagung durch die Zylinderkolbenanordnungen stets einwandfrei in die jeweils gewünschte Form gebracht werden können. Die insoweit bekannten kontinuierlichen Pressen haben sich in der Praxis bewährt, sie sind jedoch im Bereich der Gelenklager weiterentwicklungsfähig. So ist es ggf. erforderlich, die zwischen den Kugelschalen und den Einlaufplatten angeordneten Isoliermittel auszutauschen und dazu die Verbindungsschrauben zu lösen. Darüber hinaus ist es in der Regel erforderlich, zwischen Kugelschale einerseits und Lagerausnehmung andererseits mit geeigneten Schmiermitteln zu arbeiten. – Hier setzt die Erfindung ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Presse der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, dass ein Austausch der Isoliermittel auf einfache und kostengünstige Weise möglich ist. Außerdem soll eine einwandfreie und dauerhafte Funktion der Gelenklager auch unter Verzicht auf insbesondere flüssige Schmiermittel oder dergleichen ermöglicht werden.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen kontinuierlichen Presse dadurch, dass Teile zumindest einiger oder sämtlicher sphärischen Gelenklager mit einer Kohlenstoffbeschichtung oder einer Beschichtung auf Kohlenstoffbasis bzw. einer Kohlenstoff enthaltenden Beschichtung versehen sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungsschrauben und ggf. den Verbindungsschrauben zugeordnete Unterlegscheiben mit einer solchen Beschichtung z. B. auf Kohlenstoffbasis versehen sind. Darüber hinaus schlägt die Erfindung vor, dass alternativ oder ergänzend die Kugelschalen, die Kugelköpfe und/oder die Lagerausnehmungen zumindest bereichsweise mit einer solchen Beschichtung z. B. auf Kohlenstoffbasis versehen sind. Bei der Beschichtung kann es sich vorzugsweise um eine Wolframkarbid-Beschichtung handeln. Sofern lediglich zwischen den Zylinderkolbenanordnungen und den Einlaufplatten Gelenklager vorgesehen sind, ist es zweckmäßig, wenn die beschriebenen Beschichtungen bei sämtlichen Gelenklagern vorgesehen sind. Sofern darüber hinaus die Zylinderkolbenanordnungen auch an dem Pressengestell, z. B. an dem Pressenrahmen im Oberteil, unter Zwischenschaltung von sphärischen Gelenklagern abgestützt sind, so kann dort auf eine Beschichtung z. B. der Schraube wegen der niedrigeren Temperaturen regelmäßig verzichtet werden. Auch bei diesen Gelenklagern können jedoch in identischer Weise Beschichtungen vorgesehen sein.
Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass Probleme beim Lösen der Verbindungsschrauben, z. B. zum Austausch der Isoliermittel, selbst nach sehr langen Betriebszeiten der Presse dann nicht mehr auftreten, wenn als Verbindungsschrauben beschichtete Verbindungsschrauben verwendet werden, die beispielsweise mit einer Wolframkarbid-Beschichtung versehen sind.
Amorphe Kohlenstoffschichten sind an sich bekannt. Sie zeichnen sich durch sehr niedrige Reibwerte sowie geringe Adhäsionsneigungen bei gutem Verschleißwiderstand aus. Schichtsysteme auf WC-Basis mit lamellaren trockenschmierenden graphitischen Einlagerungen haben sich daher auf Komponenten der Automobilindustrie und im Bereich von Zahnrädern etabliert. Auf die Konstruktion kontinuierlicher Pressen und insbesondere die gelenkige Anlenkung von Zylinderkolbenanordnungen an Pressenplatten oder Einlaufplatten hatten die insoweit bekannten Beschichtungen keinen Einfluss. Insofern kommt es im Rahmen der Erfindung im besonderen Maße auf die Verwendung an sich bekannter Kohlenstoffbeschichtungen im Bereich der beschriebenen Pressenbauteile an.
Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die reibungsmindernden Eigenschaften der Beschichtung im besonderen Maße unter entsprechendem Druck auftreten, so dass im Betrieb gleichsam eine Aktivierung dieser Eigenschaften erfolgt. Darüber hinaus wird der Verschleiß der Schrauben bzw. Gleitflächen der Gelenklager minimiert, ohne dass eine zusätzliche Härtung der Stahlschrauben erforderlich ist. Durch den Verzicht auf ein zusätzliches Durchhärten der Stahlschrauben lassen sich insbesondere Risse bzw. Beschädigungen im Zuge der Dehnung der Schrauben vermeiden.
Besonders bevorzugt sind dabei Ausführungsformen, bei denen (lediglich) die Kugelschalen bzw. Kugelkalotten mit einer WC-Beschichtung versehen sind, während bei den korrespondierenden Lagerausnehmungen auf eine entsprechende Beschichtung verzichtet werden kann. Die Erfindung hat dabei erkannt, dass eine einwandfreie Funktion im Bereich der Lager selbst dann erreicht werden kann, wenn lediglich eine ”einseitige” Beschichtung vorgesehen ist, so dass insgesamt eine sehr kostengünstige Konstruktion verwirklicht ist.
Die Beschichtung ist im Rahmen der Erfindung vorzugsweise durch Abscheidung aus der Dampfphase bzw. aus der Plasmaphase aufgebracht. Folglich wird zur Beschichtung der beschriebenen Bauteile das an sich bekannte PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) verwendet. Es handelt sich um ein Vakuum-Beschichtungsverfahren, bei dem die Ausgangsmaterialien durch Eintrag thermischer oder kinetischer Energie aus der festen Phase in die Gasphase überführt bzw. ionisiert werden. Die Beschichtung wird dabei interkristallin in die Oberflächen eingebracht.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschichtung eine Schichtdicke von etwa 1 μm bis 15 μm aufweist, wobei im Bereich der Schrauben einerseits und im Bereich der Kugelkalotte andererseits durchaus mit unterschiedlichen Schichtdicken gearbeitet werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 ausschnittsweise eine kontinuierliche Presse in Seitenansicht mit einseitig sphärisch gelagerten Zylinderkolbenanordnungen,
2 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach 1 im Bereich einer einseitig sphärisch gelagerten Zylinderkolbenanordnung, teilweise im Vertikalschnitt und
3 eine beidseitig sphärisch gelagerte Zylinderkolbenanordnung für den Gegenstand nach 1, teilweise im Vertikalschnitt.
In den Figuren ist eine kontinuierliche Presse 1 zum Verpressen von Pressgutmatten 2 zu Pressgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten dargestellt. Diese Presse 1 weist ein Pressengestell 11, eine obere beheizbare Pressenplatte 6 und eine untere beheizbare Pressenplatte 7 auf. An die Pressenplatten 6, 7 schließen sich einlaufseitig vorkragend beheizbare Einlaufplatten 8, 9, nämlich eine obere Einlaufplatte 8 und eine untere Einlaufplatte 9 unter Bildung eines Einlaufmauls E an. Ferner sind endlos umlaufende Stahlpressbänder 5 im Pressenoberteil und im Pressenunterteil vorgesehen, die jeweils an den Pressenplatten 6, 7 und Einlaufplatten 8, 9 unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggregaten, z. B. Rollstäben 10, abgestützt sind. Im Ausführungsbeispiel ist die obere Pressenplatte 6 gegen die untere Pressenplatte 7 zur Einstellung des Pressspaltes verstellbar. Insoweit ist die dargestellte Presse als Oberkolbenpresse ausgebildet. Ferner ist erkennbar, dass zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls E eine Mehrzahl von Zylinderkolbenanordnungen 13 vorgesehen ist, wobei die Zylinderkolbenanordnungen 13 in vorgegebener Verteilung einerseits an die obere Einlaufplatte 8 und andererseits an das Pressengestell 11 angeschlossen sind. In den Figuren ist erkennbar, dass das Pressengestell 11 eine Mehrzahl von gereihten Pressenrahmen 12 sowie untere und obere Längsträger 3, 4 aufweist, wobei die Zylinderkolbenanordnungen 13 an den Pressenrahmen 12 abgestützt sind. Bei den Zylinderkolbenanordnungen 13, die jeweils einen Zylinder 18 und einen Kolben 19 aufweisen, handelt es sich im Ausführungsbeispiel um doppelt wirkende Differenzialzylinder, so dass sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte auf die Einlaufplatten 8, 9 ausgeübt werden können. Ferner sind die Zylinderkolbenanordnungen 13 an ein rechnergesteuertes oder -geregeltes Hydrauliksystem angeschlossen, welches im Einzelnen nicht gezeigt ist.
Die Zylinderkolbenanordnungen 13 sind in Längsreihen und Querreihen an der oberen Einlaufplatte 8 angelenkt, und zwar unter Zwischenschaltung sphärischer Gelenklager 14 und Isoliermittel 15. Die Gelenklager sind als Kugelschalengelenke ausgebildet. Sie weisen nach dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils eine an der oberen Einlaufplatte 8 befestigte Kugelschale 16 bzw. Kugelkalotte auf. Nach dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel mit beidseitig der Zylinderkolbenanordnungen 13 angeordneten Gelenklagern 14 bzw. Kugelschalengelenken sind auch an dem Pressenoberteil bzw. Querrahmen 12 Kugelschalen 16 befestigt. In den Kugelschalen 16 ist jeweils ein Kugelkopf 17 gelagert. Die Zylinder 18 und/oder Kolben 19 der Zylinderkolbenanordnungen 13 weisen jeweils eine mit der Kugelschale 16 korrespondierende Lagerausnehmung 20 auf. Die Zylinder 18 und/oder Kolben 19 sind mit den Kugelköpfen 17 durch eine zentrale Lageröffnung 21 in den Kugelschalen 16 hindurch mit vorgegebenem Lagerspiel verbunden, und zwar mittels Verbindungsschrauben 23 verschraubt. Die Kugelköpfe 17 weisen einen die Lageröffnung 21 in den Kugelschalen 16 zumindest teilweise mit vorgegebenem Lagerspiel durchdringenden Verbindungsschaft 22 für die Verschraubung der Zylinder 18 oder Kolben 19 der betreffenden Zylinderkolbenanordnungen auf. Tatsächlich sind die Kugelköpfe 17 und ihre Verbindungsschäfte 22 von den eingelagerten Verbindungsschrauben 23 durchdrungen.
Erfindungsgemäß sind dabei sämtliche Verbindungsschrauben 23 mit einer Wolframkarbid-Beschichtung versehen. Darüber hinaus sind in den Figuren nicht dargestellte Unterlegscheiben vorgesehen, die ebenfalls mit einer solchen Beschichtung versehen sein können. Die Beschichtungen, die lediglich eine Dicke von einigen um aufweisen, sind in den Figuren nicht dargestellt. Außerdem sind auch die Kugelschalen 16 mit einer Wolframkarbid-Beschichtung ausgestattet, während die korrespondierenden Lagerausnehmungen 20 unbeschichtet sind. Die Kugelschalen 16 können vollständig oder lediglich bereichsweise beschichtet sein. So besteht die Möglichkeit, dass lediglich der den Lagerausnehmungen 20 zugewandte Bereich der Kugelschalen 16 beschichtet ist, während der rückseitige, den Kugelköpfchen 17 zugewandte Bereich unbeschichtet sein kann. Bei den Verbindungsschrauben 23 in den oberen Gelenklagern 14 im Bereich der Rahmen 12 kann auch auf Beschichtungen im Bereich der Schrauben 23 und Unterlegscheiben verzichtet werden.
Die Verbindungsschrauben 23 weisen im Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 25 mm bis 40 mm auf. Vorzugsweise handelt es sich um M27 bis M36 Schrauben. Die in den Kolben 19 eingelassenen Gewindebohrungen selbst sind ebenfalls unbeschichtet. Dennoch gelingt durch die Beschichtung der Schrauben 23 ein problemloses Lösen der Verbindung zum Zwecke des Austauschs der Isoliermittel 15 selbst nach Langzeitbetrieb mit hohen Temperaturen im Bereich der Einlaufplatten 8, 9. Bei den Schrauben 23 handelt es sich beispielsweise um Schrauben vom Typ HD-12.9.
Die Kugelschalen 16 stehen nach dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel unter Zwischenschaltung einer Druckplatte 24 und mehrerer Isolierplatten 25 mit der oberen Einlaufplatte 8 in Verbindung. Dazu stehen die Kugelschalen 16 mit einem ebenen Schalenrand auf der Druckplatte 24, z. B. einer Stahlplatte auf. Die Druckplatte 24 und die Isolierplatten 25 sind von einem Haltering 26, ggf. unter Zwischenschaltung eines Isolierringes 27 umfasst. Nach dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kugelschalen 16 unter schalenrandseitiger Zwischenschaltung von Isolierringen 27 mit der oberen Einlaufplatte 8 verbunden. Dabei können die Kugelschalen 16 außenumfangsseitig sich gegenüberliegende Bundsegmente 28 aufweisen, die mittels Klemmringsegmenten 29 unter Zwischenschaltung von Isolierringsegmenten 30 mit der oberen Einlaufplatte 8 mittels Klemmringsegmente 29 durchdringender Spannschrauben verspannt sind.
Die an den Pressenrahmen 12 im Pressenoberteil befestigten Kugelschalen 16 sind mittels Schraubenbolzen 32, z. B. Zylinderschrauben, abgehängt, die einerseits randseitig in die Kugelschalen 16 eingeschraubt sind, andererseits durch Bohrungen 23 in einem Verriegelungsbolzen 34 hindurchgeführt sind und mit ihren Schraubenköpfen 35 auf dem Verriegelungsbolzen 34 aufliegen, wobei der Verriegelungsbolzen 34 durch eine Durchtrittsöffnung 36 in dem jeweiligen Querrahmen 12 des Pressenoberteils hindurchgesteckt ist und die Schraubenbolzen 32 beidseits des Querrahmens 12 angeordnet sind.
Bei der Ausführungsform nach 2 ist eine gegenüber dem Pressenoberteil einseitig momentenfähige Lagerung verwirklicht. In diesem Fall sind die Schraubenbolzen 32 unter Verzicht auf die Zwischenschaltung eines sphärischen Gelenklagers unmittelbar in die Zylinderböcke der Zylinderkolbenanordnungen 13 eingeschraubt.

Claims

Kontinuierliche Presse (1) zum Verpressen von Pressgutmatten (2) zu Pressgutplatten, insbesondere Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen Holzwerkstoffplatten, mit – einem Pressengestell (11), – einer oberen und einer unteren beheizbaren Pressenplatte (6, 7), wobei sich an die Pressenplatten (6, 7) einlaufseitig vorkragende beheizbare Einlaufplatten (8, 9) unter Bildung eines Einlaufmauls (E) anschließen, – endlos umlaufenden Stahlpressbändern (5), die an den Pressenplatten (6, 7) und Einlaufplatten (8, 9) unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern (10) abgestützt sind, – einer Mehrzahl von Zylinderkolbenanordnungen (13) zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls (E), die in vorgegebener Verteilung einerseits an die obere und/oder untere Einlaufplatte (8, 9), andererseits an das Pressengestell (11) angeschlossen sind, wobei die Zylinderkolbenanordnungen (13) zumindest an der oberen und/oder unteren Einlaufplatte (8, 9) unter Zwischenschaltung sphärischer Gelenklager (14) und ggf. Isoliermittel (15) angelenkt sind, wobei die Gelenklager (14) als Kugelschalengelenke ausgebildet sind, die jeweils eine an der oberen und/oder unteren Einlaufplatte (8, 9) und/oder an dem Pressengestell (11) befestigte Kugelschale (16) aufweisen, wobei in den Kugelschalen (16) jeweils ein Kugelkopf (17) gelagert ist und die Zylinder (18) und/oder Kolben (19) der Zylinderkolbenanordnungen (13) jeweils eine mit der Kugelschale (16) korrespondierende Lagerausnehmung (20) aufweisen, und wobei die Zylinder (18) und/oder Kolben (19) jeweils mit dem Kugelkopf (17) durch eine zentrale Lageröffnung (21) in der Kugelschale (16) hindurch mit vorgegebenem Lagerspiel mittels zumindest einer Verbindungsschraube (23) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelschalen (16), die Kugelköpfe (17) und/oder die Lagerausnehmungen (20) zumindest einiger sphärischer Gelenklager (14) zumindest bereichsweise mit einer Kohlenstoffbeschichtung oder einer Beschichtung auf Kohlenstoffbasis versehen sind und dass die Verbindungsschrauben (23) und ggf. vorgesehene Unterlegscheiben zumindest einiger sphärischer Gelenklager mit einer Kohlenstoffbeschichtung oder einer Beschichtung auf Kohlenstoffbasis versehen sind.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelschalen (16) mit einer Beschichtung auf Kohlenstoffbasis versehen sind und die jeweils korrespondierenden Lagerausnehmungen (20) ohne Beschichtung ausgebildet sind.
Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als Wolframkarbid-Beschichtung ausgebildet ist.
Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung durch Abscheidung aus der Dampfphase oder Plasmaphase aufgebracht ist.
Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Schichtdicke von etwa 1 μm bis 15 μm aufweist.
Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zylinderkolbenanordnungen (13) auch an dem Pressengestell (11), z. B. an dem Pressenrahmen (12), unter Zwischenschaltung sphärischer Gelenklager (14) angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass auch Teile dieser sphärischen Gelenklager (14) mit einer Beschichtung auf Kohlenstoffbasis versehen sind.