DE102007021200A1

DE102007021200A1 - Verfahren zur Verdichtung einer Pressgutmatte im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten und eine kontinuierlich arbeitende Presse

Info

Publication number: DE102007021200A1
Application number: DE200710021200
Authority: DE
Inventors: Gernot Von Dr. Haas
Original assignee: Dieffenbacher GmbH and Co KG
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2007-05-05
Filing date: 2007-05-05
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2027-05-06
Also published as: CN101352866B; DE102007021200B4; CN101352866A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Verdichtung einer in den Einlaufkeilverdichter einer kontinuierlich arbeitenden Presse einlaufenden Pressgutmatte im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten. Die Erfindung zeichnet sich für Pressgutmatten einer Höhe nicht über 75 mm und einer Produktionsgeschwindigkeit von mehr als 1000 mm/s dadurch aus, dass die einlaufende Pressgutmatte nach dem Kontakt mit dem oberen Stahlband in einer ersten Verdichtungsstrecke, die länger ist als die halbe Breite der Pressgutmatte, um 5% bis 15% verdichtet und überwiegend über die seitlichen Schmalflächen entlüftet wird, die Pressgutmatte weiter in einer wesentlich steileren und kürzeren zweiten Verdichtungsstrecke um 75% bis 95% ihrer ursprünglich eingelaufenen Höhe verdichtet und die überschüssige in der Pressgutmatte enthaltene Luft überwiegend entgegen der Produktionsrichtung in die erste Verdichtungsstrecke gedrückt und geringfügig über die seitlichen Schmalflächen entlüftet wird und diese im Rahmen der Hauptpressstrecke bis zum Auslaufen aus der kontinuierlich arbeitenden Presse auf ihr Endmaß verdichtet und ausgehärtet wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verdichtung einer in eine kontinuierlich arbeitende Presse einlaufenden gestreuten Pressgutmatte im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.
Spanplatten und die Herstellung von Werkstoffplatten aus zum Beispiel mitteldichten Fasern sind mittlerweile automatisierte Prozesse und werden bereits in vielen Ländern seit Jahren angewandt. Wie in „Holzwerkstoffe, Herstellung und Verarbeitung" von Hansgert Soiné, DRW-Verlag 1995, Seiten 17 ff beschrieben, findet die Verpressung von aufbereiteten Spänen oder Fasern entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Dabei spielt neben den vielen Anlagenteilen vor und nach der Presse die Herstellung einer Pressgutmatte mittels Streumaschinen eine herausragende Rolle, ist doch die Qualität der erstellten Pressgutmatte neben der Qualität der Rohstoffe ein wichtiger Faktor.
Die Herstellung einer Pressgutmatte geschieht im Vorfeld durch Streuung des behandelten Materials auf ein Formband mittels Streumaschinen, danach folgen eine Kontrolle der Pressgutmatte mittels einer Flächengewichtswaage und/oder eine Dichtekontrolle. Weiter sind in derartigen Produktionsanlagen Magnetabscheider und Suchspulen als Metalldetektoren, Vorpressen zur Vorverdichtung, Besäumungsvorrichtungen der Längsseiten der Pressgutmatten und schließlich ein spezielles Übergabeband, das die Pressgutmatte an vordefinierter Stelle in den Einlaufkeilverdichter der kontinuierlich arbeitenden Presse einführt, üblich. Bei diesen Pressen, wie in DE 39 13 991 C2 beschrieben, wird die Presskraft durch hydraulische Stellglieder auf die Press- und Heizplatten und weiter über Stahlbänder, die abgestützt über einen Wälzkörperteppich (Rollstangen) umlaufend angeordnet sind, auf das Pressgut übertragen.
In DE 43 01 594 C2 ist eine kontinuierlich arbeitende Presse und ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung beschrieben, wobei in dieser Offenbarung ein so genannter Einlaufkeilverdichter als Bestandteil der kontinuierlich arbeitende Presse die Pressgutmatte von einem Förderband übernimmt und gemäß einem vorgegebenen Hauptverdichtungsprofil durch das obere Stahlband im Einlauf stark verdichtet. Dabei wird die Verdichtung des Pressgutes im Einlaufbereich in zwei Pressstufen durch variable Winkeleinsteuerungen zweier flexibler und gelenkig miteinander verbundenen, als Pressplatten wirkende Stützbalken durchgeführt, wobei in der ersten Pressstufe eine leichte bis starke Kompression und in der zweiten eine starke Kompression oder eine Entlastung auf das Pressgut einwirkt. Dabei können die Übergänge von der ersten Pressstufe zur zweiten Pressstufe und von der zweiten Pressstufe zum Hauptpressbereich konvex oder konkav eingestellt werden. Üblicherweise wird bei einem derartigen zweistufigen Einlaufgelenksystem die Länge der ersten Pressstufe bzw. Verdichtungsstrecke ab dem Kontaktpunkt des Pressgutes bzw. der Pressgutmatte mit dem oberen Stahlband angegeben. Eine bevorzugte Ausführungsform der kontinuierlich arbeitenden Presse ist, dass sich die erste Pressstufe oder Verdichtungsstrecke gegenüber der zweiten Pressstufe im Zeitverhältnis circa 1:2 bis 1:4 verhält. Damit muss die obere Einlaufheizplatte der zweiten Verdichtungsstufe zwei- bis viermal so lang ausgeführt sein wie die erste Einlaufheizplatte ab dem Mattenkontakt mit der Pressgutmatte.
Mit DE 100 45 681 A1 wurde dieser Einlaufkeilverdichter weiterentwickelt, wobei hierbei der bekannte obere Teil eines Einlaufkeilverdichters mit zwei Gelenken und zwei getrennten Verdichtungsbereichen KV1 und KV2 weiterhin Anwendung findet, aber die untere Einlaufpressplatte ab dem Mattenkontakt bis zum Beginn des Hauptpressbereiches einstückig und starr mit einem übergroßen Krümmungsradius versehen ist, der mittels hydraulischer Kurzhubzylinder verbiegbar ausgeführt ist. Damit soll der Einlaufkeilverdichter flexibel auf die notwendigen Parameter bei Verwendung unterschiedlicher Pressgutmattenarten und -dicken eingestellt werden können.
Üblicherweise werden zwei Verdichtungsstrategien im Einlauf von kontinuierlich arbeitenden Pressen verwendet, wobei entweder eine langsame lineare Verdichtung ab Pressgutmattenkontakt bis zur Enddicke der Werkstoffplatte oder eine schnelle Verdichtung nach Pressgutmattenkontakt bis nahezu zur Enddicke durchgeführt wird. Abhängig sind diese Strategien direkt von der Dicke bzw. der Höhe der einlaufenden Pressgutmatte, deren Beschaffenheit und deren Produktionsgeschwindigkeit (Vorschub), die wiederum abhängig ist von der Höhe der einlaufenden Pressgutmatte.
Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass hohe Pressgutmatten für die Herstellung von dicken Werkstoffplatten (mehr als 16 mm) mit einer geringen Produktionsgeschwindigkeit (in der Regel kleiner 750 mm/s) durch eine kontinuierlich arbeitende Presse gefahren werden. Dünnere Werkstoffplatten unter 16 mm bedingen eine kurze Verweilzeit in der kontinuierlich arbeitenden Presse unter Druck und Hitze und somit eine höhere Produktionsgeschwindigkeit. Bei einer Dünnplattenproduktion unter 4 mm Enddicke werden in der Regel extrem hohe Vorschubgeschwindigkeiten (über 1.000 mm/s bis 1.500 mm/s) und ggf. vorverdichtete Pressgutmatten mit einer Höhe von 15 bis 100 mm verwendet. Dabei werden die Pressgutmatten im Einlaufkeilverdichter während einer Strecke von 2 m bis 4 m bis nahezu an die Enddicke verdichtet.
Eine extrem schnelle Verdichtung kann bei Kalanderpressen oder bei schlecht eingestellten Einlaufkeilverdichtern kontinuierlicher Doppelbandpressen zu Ausbläsern oder Rückstauungen des Pressgutes führen. Ausbläser entstehen durch die entgegen der Produktionsrichtung strömende Luft, besonders wenn es zu Strömungsstauungen kommt. Die Folge sind Pressgutmattendopplungen oder -überstülpungen, die mit ihrer überhöhten Dichte zu lokalen Schäden (Einprägungen) am Stahlband führen können. Die Folge ist eine immer wiederkehrende schlechte Oberflächenqualität des Endproduktes durch diese Fehlerstelle im Stahlband.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass mit einem Einlaufkeilverdichter nach dem oben beschriebenen Stand der Technik eine maximale Produktionsgeschwindigkeit von 900 mm/s bei Herstellung einer dünnen MDF-Platte, aus mitteldichten Fasern erreicht werden konnte. Auch bei Spanplatten im dicken und dünnen Bereich kam es zu deutlichen Ausbläsern der Deckschicht. Dies ist bedingt durch die überaus hohe Menge an eingeschlossener Luft in der Pressgutmatte bei gestreuten Spänen im Gegensatz zu einer aus MDF bestehenden Pressgutmatte. Grundsätzlich ist allen Werkstoffen bei der Werkstoffplattenherstellung gemein, dass durch geringe Ausblasungen in der Deckschicht Staubverwirbelungen vor dem Mattenkontaktpunkt auftreten, die zur Schlierenbildung der Oberfläche führen. Wird eine möglichst hohe Produktionsgeschwindigkeit gewählt, bei der gerade keine Ausbläser auftreten, kann es durch die zu starke austretende Luft über die große Deckschichtoberfläche zu partiellen hohen Strömungsgeschwindigkeiten kommen, die eine Verschiebung von kleinen Deckschichtbereichen ergeben und sich als Mikrorisse in der Deckschicht bemerkbar machen. Auch hier entsteht neben der Keilwirkung von Mikrorissen das Problem einer schlechten Oberflächenqualität.
Weiter ist ein Problem bei der Herstellung von Werkstoffplatten, dass die Pressgutmatte bei einem herkömmlichen Einlaufsystem nach Auflage auf das untere Stahlband noch vor dem oberen Mattenkontaktpunkt von dem unteren Stahlband auf einer Art Luftkissen abhebt. Dies geschieht weil die aus der Pressgutmatte verdrängte Luft nach dem oberen Mattenkontaktpunkt über frei zugängliche Flächen, den Schmalflächen und den großflächigen Deckschichten der Pressgutmatte, auszuweichen versucht. Wird der Staudruck der verdrängten Luft in der Pressgutmatte zu groß und kann nicht vollständig über die obere Deckschicht entlüftet werden, so hebt sich die Pressgutmatte von dem unteren Stahlband vor dem Mattenkontaktpunkt ab, weil die Luft über die untere Deckschicht ausströmt.
Es bilden sich hierbei lokale Entlüftungsblasen mit kurzen Entlüftungsstrecken am unteren Stahlband entlang entgegen der Produktionsrichtung. Dabei wird in der Regel Staub aus der Pressgutmatte herausgelöst, aber nicht mit der Luftströmung vollständig abtransportiert. Somit legt sich die Pressgutmatte auf einen ungleichmäßigen Staubteppich (auf dem unteren Stahlband) ab und es entstehen unregelmäßige Oberflächenstrukturen oder -Verfärbungen an der produzierten Werkstoffplatte. Zusätzlich entstehen durch die Umlenkung der Pressgutmatte über diese ungünstigen Luftkissen wiederum Mikrorisse in der Struktur der mit viel Aufwand optimal gestreuten Pressgutmatte, was die Gesamtqualität des Produktes vermindert.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Verdichtung einer Pressgutmatte in einem zweistufigen Einlaufkeilverdichter einer kontinuierlich arbeitenden Presse zu schaffen, das in der Lage ist, bei Produktionsgeschwindigkeiten von über 1000 mm/s und einer Höhe der Pressgutmatte nicht über 75 mm eine optimale Entlüftung der Pressgutmatte zu ermöglichen. Gleichzeitig soll eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.
Die Lösung dieser Aufgabe für das Verfahren besteht darin, dass zur Verdichtung einer Pressgutmatte mit einer Höhe nicht über 75 mm und einer Produktionsgeschwindigkeit von mehr als 1000 mm/s, welche die einlaufende Pressgutmatte nach dem Kontakt mit dem oberen Stahlband in einer ersten Verdichtungsstrecke, die länger ist als die halbe Breite der Pressgutmatte, um 5%–15% verdichtet und überwiegend über die seitlichen Schmalflächen entlüftet wird, wobei die Pressgutmatte in einer wesentlich steileren und kürzeren zweiten Verdichtungsstrecke um 75%–95% ihrer ursprünglich eingelaufenen Höhe verdichtet und die überschüssige in der Pressgutmatte enthaltene Luft überwiegend entgegen der Produktionsrichtung in die erste Verdichtungsstrecke gedrückt und geringfügig über die seitlichen Schmalflächen entlüftet wird und wobei schließlich die Pressgutmatte im Rahmen der Hauptpressstrecke bis zum Auslaufen aus der kontinuierlich arbeitenden Presse auf ihr Endmaß verdichtet und ausgehärtet wird.
Die Lösung der gestellten Aufgabe für eine kontinuierlich arbeitende Presse besteht nach Anspruch 9 darin, dass im oberen Teil des Einlaufkeilverdichters die erste obere Einlaufheizplatte der ersten Verdichtungsstrecke ab dem Mattenkontaktpunkt länger ist als die halbe Breite der zu verdichtenden Pressgutmatte und die zweite obere Einlaufheizplatte der zweiten Verdichtungsstrecke kürzer ausgeführt ist als die halbe Breite der zu verdichtenden Pressgutmatte.
Um dies in einem nicht limitierenden Beispiel nochmals zu verdeutlichen wäre bei einer Breite b einer Pressgutmatte von 2.400 mm die halbe Breite 1.200 mm und dementsprechend die erste Verdichtungsstrecke mehr als 1.200 mm lang, wohingegen die zweite Verdichtungsstrecke kürzer als 1.200 mm sein muss, wobei sich bei der ersten Verdichtungsstrecke, bzw. der oberen ersten Einlaufheizplatte, die Länge der Strecke ab den Mattenkontaktpunkt berechnet.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich folgende Vorteile bei der Herstellung von Werkstoffplatten aus Pressgutmatten einer Höhe nicht über 75 mm, bevorzugt unter 40 mm, und einer gleichzeitigen Produktionsgeschwindigkeit von über 1000 mm/s:

a) es wird eine schonende und optimierte Entlüftung in der ersten Verdichtungszone über die Schmalflächen der Pressgutmatte erreicht,
b) Verschiebungen von Pressgut in den Deckschichten der Pressgutmatte treten nicht mehr auf, was wiederum rechtfertigt ein hohes Maß an Aufwand für eine ordentliche Streuung einer Pressgutmatte zu betreiben,
c) Ausbläser in den oberen Deckschichten der Pressgutmatte werden vermieden und somit entstehen auch keine die Sicherheit der Stahlbänder gefährdenden Pressgutmattendoppelungen im Einlaufbereich,
d) Staubverwirbelungen über den Deckschichten der Pressgutmatte direkt vor dem Mattenkontakt treten nicht auf, somit ergibt sich eine optimale Oberflächenstruktur und -färbung,
e) der Bereich oberhalb der Pressgutmatte kurz vor dem Mattenkontaktpunkt kann mittels einfacher Lichtschranken auf Ausbläser oder Pressgutmattenüberhöhungen überprüft werden, was normalerweise wegen der Staubverwirbelungen durch ausströmende Luft vor dem Mattenkontaktpunkt nicht möglich wäre und
f) die Brandgefahr durch Staubaufwirbelungen ist im Einlauf erheblich reduziert.

Gleichzeitig können in der neu geschaffenen kontinuierlich arbeitenden Presse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin auch dicke Werkstoffplatten aus sehr hohen Pressgutmatten über 75 mm Höhe gefertigt werden, ohne einen Qualitätsverlust gegenüber den bisherigen Herstellungsanlagen hinnehmen zu müssen. Dementsprechend gilt, dass die neu geschaffene kontinuierlich arbeitende Presse auch eigenständig ohne das erfindungsgemäße Verfahren mit Erfolg betrieben werden kann, wobei sie die kennzeichnenden Merkmale aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in der ersten und/oder zweiten Verdichtungsstrecke an den Schmalflächen der Pressgutmatte ein Unterdruck angelegt, um die in der Pressgutmatte vorhandene Luftströmung in Richtung Schmalfläche der Pressgutmatten zu optimieren. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Pressgutmatte in der ersten Verdichtungsstrecke linear verdichtet.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
1 In schematischer Darstellung die Seitenansicht eines Einlaufbereiches einer kontinuierlich arbeitenden Presse mit einer langen Verdichtungsstrecke I gegenüber der Verdichtungsstrecke II,
2 den Einlaufbereich nach 1 bei der Entlüftung einer Pressgutmatte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
3 eine Draufsicht auf die theoretischen Luftströmungen in einer Pressgutmatte bei einer Verdichtung nach 2 mit zusätzlicher Darstellung eines beispielhaften Verdichtungsprofils (Höhendarstellung) bei der Herstellung einer 3 mm dicken Werkstoffplatte aus einer 20 mm hohen Pressgutmatte und einer zugehörigen Tabelle mit technologischen Eckdaten und
4 einen Teilschnitt in Produktionsrichtung durch die erste Verdichtungsstrecke mit Darstellung der Führungsketten für die Rollstangen und einer Absaugungsmöglichkeit für die Schmalseiten einer Pressgutmatte.
In der Zeichnung wurde auf eine vollständige Abbildung einer kontinuierlich arbeitenden Presse verzichtet. Der bereits erläuterte und hier vollständig zugrunde liegende Stand der Technik ist dem Fachmann bekannt. Die Figuren zeigen jeweils nur den vorderen Teil bzw. den Einlaufbereich einer kontinuierlich arbeitenden Presse in schematischer Darstellung. Im Zuge der Herstellung einer Pressgutmatte 7 wird diese auf einem Formband gestreut und ggf. nach einer Vorverdichtung mittels einer Vorpresse (nicht dargestellt) mit Hilfe eines Übergabebands 20 im Einlaufbereich dem unteren Stahlband 3 der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 übergeben. Für den reibungslosen Durchlauf der um die Umlenktrommeln 10 umgelenkten Stahlbänder 2 und 3 durch die kontinuierlich arbeitende Presse 1 werden zwischen den Einlaufheizplatten 12 und 16 und den Stahlbändern 2 und 3 Rollstangen 4 mittels Einführungszahnrädern 5 beabstandet und parallel zueinander in den Einlaufbereich ein und durch die kontinuierlich arbeitende Presse 1 geführt. Die Rollstangen werden dabei über Biegestäbe 25 verbunden mit Führungsketten 26 geführt. Bis zum Mattenkontaktpunkt 17 der Pressgutmatte 7 mit dem oberen Stahlband 2 werden die oberen Rollstangen 4 mit geringem Druck zwischen dem oberen Stahlband 2 und der Einlaufheizplatte 12 in einer Einführungszone 0 eingeklemmt. Im weiteren Verlauf durchläuft die Pressgutmatte 7 die erste Verdichtungsstrecke I und wird dabei geringfügig verdichtet. Beim Übertritt der Rollstangen 4 in die zweite Verdichtungsstrecke II sind Abrollbleche 11 zwischen den Einlaufheizplatten 12, 13 angebracht, die für einen reibungslosen Lauf der Rollstangen 4 sorgen, wobei jede zueinander eingestellte Winkeligkeit des Gelenks 8 kompensiert wird. Zur Einstellung unterschiedlicher Verdichtungswinkel α zwischen den Einlaufheizplatten 12, 13 und der Pressgutmatte 7 sind im oberen Bereich des zweistufigen Einlaufkeilverdichters jeder Einlaufheizplatte 12, 13 zumindest jeweils ein am oberen Pressenrahmen 6 fixiertes Stellglied 15 angeordnet. Die Stellglieder 15 bestehen üblicherweise aus zweifach wirkenden hydraulischen Differenzialzylinderkolbenanordnungen. Nach der zweiten Verdichtungsstrecke II läuft die Pressgutmatte 7 in den Hauptpressbereich III ein und wird dort auf die vorgegebene Enddicke zu einer Werkstoffplatte verdichtet und ausgehärtet. Auch hier finden sich im Bereich des zweiten Gelenks 9 Abrollbleche 11 um unterschiedlich eingestellte Winkel α zwischen der zweiten Einlaufheizplatte 13 und den Press-/Heizplatten 19 im Hauptpressbereich III für die vorbeilaufenden Rollstangen 4 auszugleichen. Im Hauptpressbereich III werden die Press-/Heizplatten 19 mittels Pressenrahmen 14 zusammengehalten, wobei zur Einstellung des Abstandes der Stahlbänder 2 und 3 zueinander wiederum hydraulische Stellglieder (nicht dargestellt) angeordnet sind.
In 2 ist nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Verdichtung einer in eine kontinuierlich arbeitende Presse 1 einlaufenden gestreuten Pressgutmatte 7 dargestellt. Im oberen Teil des Einlaufkeilverdichters ist das zweistufige Einlaufgelenksystems, bestehend aus zwei hintereinander mit Gelenken 8, 9 verbundenen bewegbaren Einlaufheizplatten 12, 13 angeordnet, wobei auf der Gegenseite eine in der Geometrie (zum Beispiel als Radius) vorgegebene aber verformbare Einlaufheizplatte 16 im unteren Teil des Einlaufkeilverdichters angeordnet ist. Die gezeigte winkelige Anstellung der Einlaufheizplatten 12, 13 entspricht dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verdichtung einer Pressgutmatte 7 einer Höhe h nicht über 75 mm und einer Produktionsgeschwindigkeit von mehr als 1.000 mm/s. Dabei wird die einlaufende Pressgutmatte 7 ab dem Mattenkontaktpunkt 17 in einer ersten Verdichtungsstrecke I geringfügig verdichtet und über die seitlichen Schmalflächen entlüftet. Anschließend wird die Pressgutmatte 7 in einer wesentlich steileren und kürzeren zweiten Verdichtungsstrecke II bis kurz vor die Enddicke der fertig verpressten Werkstoffplatte verdichtet. Dabei wird die in der Pressgutmatte 7 enthaltene Luft überwiegend entgegen der Produktionsrichtung 22 durch die Pressgutmatte 7 zurückgedrängt. Durch die lange erste Verdichtungsstrecke I bleibt der verdrängten Luft, dargestellt als Luftströmung 21, aus der zweiten Verdichtungstrecke II genügend Zeit um über die Schmalflächen der Pressgutmatte 7 auszutreten. Dies ist besonders deutlich in 3 dargestellt, wobei in der oberen Zeichnungshälfte eine Draufsicht auf einen Schnitt durch eine Pressgutmatte 7 dargestellt ist, die sich im Einlaufkeilverdichter der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 befindet. Durch die extreme Verdichtung in der zweiten Verdichtungsstrecke II wird geringfügig über die Schmalflächen entlüftet, wobei der Hauptanteil der Luftströmung 21 entgegen der Produktionsrichtung 22 strömt. Ermittelt man die theoretische Luftströmung 21 in der Pressgutmatte 7 über den Strömungswiderstand der Pressgutmatte 7 so stellt man fest, dass entgegen der Pressgutmatte 7 die geringfügig Verdichtung in der ersten Verdichtungsstrecke I ausreicht, um die Luftströmungen 21 in Richtung der Schmalflächen der Pressgutmatte 7 umzulenken damit sie dort aus der ersten Verdichtungszone I entweichen können. Dies ergibt sich auch aus dem fallenden Druckgefälle von der Mitte der Pressgutmatte 7 hin zu den Schmalflächen.
Mit 18 ist eine Luftblase eingezeichnet, die bei schlechter oder ungenügender Entlüftung über die seitlichen Schmalflächen und/oder die Deckschichten bei einer kontinuierlich arbeitenden Presse nach dem Stand der Technik zu einer partiellen oder auch vollständigen Abhebung der Pressgutmatte 7 im Einlaufbereich führen kann. Bei einer partiellen Abhebung über eine Luftblase 18 bilden sich kleine Ventilationstunnel entgegen der Produktionsrichtung 22 über dem unteren Stahlband 3. Dieses Problem ist nun bei einem Verfahren bzw. bei einer kontinuierlich arbeitenden Presse mit den erfindungswesentlichen Merkmalen behoben.
Bei Ansicht der 3 wird die Bemessungsregel deutlich, nach der die erste Verdichtungszone I länger sein muss als die halbe Breite der Pressgutmatte 7. Denn nur so ist gewährleistet, dass die Luftströmung 21 nicht weiter durch die Pressgutmatte 7 hindurch wandert und vor dem Mattenkontaktpunkt 17 aus den Deckschichten austritt, was zu den oben beschriebenen Problemen führt. In 3 unten ist in einem Diagramm eine beispielhafte und die Erfindung in keiner Weise limitierende Verdichtung einer schnell laufenden Pressgutmatte 7 dargestellt. Dabei sind die technologischen Eckdaten, dass die Produktion mit 1.500 mm/s Vorschubgeschwindigkeit bei einer Höhe h der Pressgutmatte 7 von 20 mm stattfindet. Die Pressgutmatte wird dabei in der ersten Verdichtungsstrecke I um 5% bis 15% auf eine Höhe h von 18 mm verdichtet. Der Druck auf die Pressgutmatte steigt dabei kontinuierlich bis auf 0,1 N/mm² bis zum ersten Gelenk 8 an. Bei einer Länge L der ersten Einlaufheizplatte 12 von 1.500 mm benötigt die Pressgutmatte 7 für diese Strecke genau eine Sekunde. In der zweiten Verdichtungsstrecke II bis zum Gelenk 9 wird die Pressgutmatte in einer nach der Bemessungsregel kürzeren Verdichtungsstrecke II schnell um 80% bis 95% ihrer ursprünglichen Höhe h (20 mm) auf eine Höhe h von etwa 4 mm verdichtet. Dabei wird bis zum Gelenk 9 ein Druck von bis zu 2,8 N/mm² auf die Pressgutmatte 7 eingesteuert. Bei einer etwa 900 mm langen zweiten Einlaufheizplatte 13 (entspricht der Verdichtungsstrecke II) legt die Pressgutmatte 7 diese Strecke innerhalb von 0,6 s zurück und hat damit seit dem Mattenkontaktpunkt 17 etwa 1,6 s benötigt. Im Hauptpressbereich wird schließlich zügig die Enddicke der Werkstoffplatte im Pressspalt eingestellt, wobei die Enddicke vorzugsweise innerhalb einer Länge erreicht wird, die der zweiten Verdichtungsstrecke 11 entspricht. In diesem Falle liegt die Länge L der zweiten Einlaufheizplatte 13 und damit der zweiten Verdichtungsstrecke 11 bei 900 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Verdichtungsstrecke I um das 1,2- bis 1,4fache, bevorzugt um das 1,3fache länger ist als die halbe Breite b der Pressgutmatte 7. Vorzugsweise wird die Länge der zweiten Verdichtungsstrecke II bezogen auf die Produktionsgeschwindigkeit so gewählt, dass der Durchlauf der Pressgutmatte 7 durch den Einlaufkeilverdichter bzw. durch die erste und zweite Verdichtungsstrecke I und II zusammen nicht länger als 1,5–3 Sekunden, bevorzugt 2 Sekunden, benötigt. Das Verfahren kann insbesondere zur Herstellung von Span- und Faserplatten einer maximalen Werkstoffplattendicke von 7 mm angewendet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Umlenkung der Luftströmung 21 dadurch verbessert, dass während der ersten und/oder der zweiten Verdichtungsstrecke die einlaufende Pressgutmatte 7 in der Mitte entlang der Linie IV-IV in Produktionsrichtung 22 stärker verdichtet wird. Dies kann durch eine entsprechende Verformung der oberen Einlaufheizplatten 12, 13 und/oder der unteren Einlaufheizplatte 16 quer zur Produktionsrichtung 22 erfolgen. Dabei biegt sich die untere Einlaufheizplatte 16 über die Breite b gesehen in der Mitte nach oben und/oder die oberen Einlaufheizplatten 12, 13 in der Mitte nach unten durch. Zusätzlich kann an den Schmalflächen während der ersten und/oder der zweiten Verdichtungsstrecke I und/oder II zur Förderung der Entlüftung ein Unterdruck angelegt werden. Alternativ können im Einlaufkeilverdichter ab der Mitte bis zum Ende der ersten Verdichtungsstrecke und/oder bis zum Ende der zweiten Verdichtungsstrecke die Längsränder der Pressgutmatte abgesaugt werden, um Staub zu entfernen. Beides dient auch dazu die Luftströmungen 21 in der Pressgutmatte 7 positiv in Richtung der Schmalflächen zu beeinflussen.
Um die Bemessungsregel zur Auslegung einer kontinuierlich arbeitenden Presse als eigenständige Anlage oder zur Durchführung des Verfahrens klarer zu postulieren sollte erste obere Einlaufheizplatte 12 bei einer Breite b der Pressgutmatte von 2.400 mm ab dem Mattenkontaktpunkt 17 mehr als 1.200 mm lang und die zweite obere Einlaufheizplatte 13 weniger als 1.200 mm lang ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die erste obere Einlaufheizplatte 12 bei einer Breite b der Pressgutmatte von 2.400 mm ab dem Mattenkontaktpunkt 17 1.400 mm bis 1.600 mm, bevorzugt 1.500 mm, lang und die zweite obere Einlaufheizplatte 8.00 mm bis 1.000 mm, bevorzugt 900 mm lang ausgelegt. Diese Bemessungsregel ist auf andere Breiten b von herzustellenden Pressgutmatten analog anwendbar.
In 4 ist ein vertikaler Teilschnitt durch den Einlaufkeilverdichter im Bereich der ersten Verdichtungszone I dargestellt. Außenseitig der Einlaufheizplatte 12 und der unteren Einlaufheizplatte 16 ist die obere und untere Kettenführung 23, 24 für die Führungskette 26 dargestellt. Diese Führungskette 26 führt über einen in den Rollstangen 4 zentrisch gelagerten Biegestab 25 die Rollstangen 4 in vorgegebenem parallelem Abstand durch die kontinuierlich arbeitende Presse 1. In einer besonderen Ausführungsform der Entlüftung der Pressgutmatte 7 wird an oder zwischen den Stahlbändern 2, 3 eine Absaugung 27 angebracht, die, vorzugsweise über eine Dichtlippe 28, in der Lage ist an den Schmalflächen der Pressgutmatte 7 einen Unterdruck anzulegen. Über eine derartige Absaugung 27 können natürlich auch überschüssige Partikel oder Staubwolken abgesaugt werden. Die Absaugleitung ist nur beispielhaft eingezeichnet und natürlich mit entsprechenden Geräten (Pumpen, Unterdruckeinheiten, Filtern ....) verbunden. Es ist dem jeweiligen Konstrukteur einer kontinuierlich arbeitenden Presse 1 überlassen diese fachgerecht und funktionsfähig in der Gesamtanlage zu integrieren.

1: Kontinuierlich arbeitende Presse
2: Stahlband oben
3: Stahlband unten
4: Rollstangen
5: Einführungszahnrad
6: Pressenrahmen oben
7: Pressgutmatte
8: Gelenk 1
9: Gelenk 2
10: Umlenktrommeln
11: Abrollbleche
12: Einlaufheizplatte zu I
13: Einlaufheizplatte zu II
14: Pressenrahmen zu III
15: hydraulische Stellglieder
16: Einlaufheizplatte unten
17: Mattenkontaktpunkt
18: Luftblase
19: Press-/Heizplatten
20: Übergabeband
21: Luftströmung
22: Produktionsrichtung
23: obere Kettenführung
24: untere Kettenführung
25: Biegestab
26: Führungskette
27: Absaugung
28: Dichtlippe
0: Einführungszone
I: Verdichtungsstrecke
II: Verdichtungsstrecke
III: Hauptpressbereich
h: Höhe Pressgutmatte
b: Breite Pressgutmatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3913991 C2 [0003]
- DE 4301594 C2 [0004]
- DE 10045681 A1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Holzwerkstoffe, Herstellung und Verarbeitung" von Hansgert Soiné, DRW-Verlag 1995, Seiten 17 ff [0002]

Claims

Verfahren zur Verdichtung einer in eine kontinuierlich arbeitende Presse einlaufenden gestreuten Pressgutmatte im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, wobei die kontinuierlich arbeitende Presse mit endlos umlaufenden Stahlbändern als Doppelbandpresse ausgeführt ist, wobei die Stahlbänder mit ebenfalls umlaufenden Wälzkörpern gegenüber den in Pressenrahmen oben und unten angeordneten Press-/Heizplatten abgestützt sind, dabei weist die kontinuierlich arbeitende Presse im oberen und/oder unteren Teil hydraulische Stellglieder zur Einstellung des Pressspaltes und einlaufseitig einen Einlaufkeilverdichter auf, der die Stahlbänder nach der Umlenkung um Umlenktrommeln zum Pressspalt hin zusammenführt und damit die Verdichtung der Pressgutmatte einstellt, wobei im oberen Teil des Einlaufkeilverdichters ein zweistufiges Einlaufgelenksystems, bestehend aus zwei hintereinander mit Gelenken verbundenen bewegbaren Einlaufheizplatten, und zumindest eine in der Geometrie vorgegebene aber verformbare Einlaufheizplatte im unteren Teil des Einlaufkeilverdichters angeordnet ist, gekennzeichnet durch nachfolgende Verfahrensschritte zur Verdichtung einer Pressgutmatte einer Höhe nicht über 75 mm und einer Produktionsgeschwindigkeit von mehr als 1000 mm/s: 1.1 die einlaufende Pressgutmatte wird nach dem Kontakt mit dem oberen Stahlband in einer ersten Verdichtungsstrecke, die länger ist als die halbe Breite der Pressgutmatte, um 5% bis 15% verdichtet und überwiegend über die seitlichen Schmalflächen entlüftet, 1.2 die Pressgutmatte wird in einer wesentlich steileren und kürzeren zweiten Verdichtungsstrecke um 75% bis 95% ihrer ursprünglich eingelaufenen Höhe verdichtet und die überschüssige in der Pressgutmatte enthaltene Luft überwiegend entgegen der Produktionsrichtung in die erste Verdichtungsstrecke gedrückt und geringfügig über die seitlichen Schmalflächen entlüftet, 1.3 schließlich wird die Pressgutmatte im Rahmen der Hauptpressstrecke bis zum Auslaufen aus der kontinuierlich arbeitenden Presse auf ihr Endmaß verdichtet und ausgehärtet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verdichtungsstrecke um das 1,2- bis 1,4fache, bevorzugt um das 1,3fache, länger ist als die halbe Breite der Pressgutmatte.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der zweiten Verdichtungsstrecke bezogen auf die Produktionsgeschwindigkeit so gewählt wird, dass der Durchlauf der Pressgutmatte durch den Einlaufkeilverdichter bzw. durch die erste und zweite Verdichtungsstrecke zusammen nicht länger als 1,5 bis 3 Sekunden, bevorzugt 2 Sekunden benötigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für die Herstellung von Werkstoffplatten, insbesondere von Span- und Faserplatten, einer maximalen Dicke von 7 mm angewendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten und/oder der zweiten Verdichtungsstrecke die einlaufende Pressgutmatte in der Mitte längs zur Produktionsrichtung stärker verdichtet wird um die Entlüftung über die seitlichen Schmalflächen zu fördern.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Längsrändern der einlaufenden Pressgutmatte während der ersten und/oder der zweiten Verdichtungsstrecke zur Förderung der Entlüftung über die seitlichen Schmalflächen ein Unterdruck angelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Einlaufkeilverdichter ab der Mitte der ersten Verdichtungsstrecke und bis zum Ende der zweiten Verdichtungsstrecke die Längsränder der Pressgutmatte abgesaugt werden um Staub zu entfernen und gleichzeitig die Luftströmungen in der Pressgutmatte positiv zu beeinflussen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Verdichtungsstrecke eine lineare Verdichtung vorgenommen wird.
Kontinuierlich arbeitende Presse zur Verdichtung einer gestreuten Pressgutmatte im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten, wobei die kontinuierlich arbeitende Presse mit endlos umlaufenden Stahlbändern als Doppelbandpresse ausgeführt ist, wobei die Stahlbänder mit ebenfalls umlaufenden Wälzkörpern gegenüber den in Pressenrahmen oben und unten angeordneten Press-/Heizplatten abgestützt sind, dabei weist die kontinuierlich arbeitende Presse im oberen und/oder unteren Teil hydraulische Stellglieder zur Einstellung des Pressspaltes und einlaufseitig einen Einlaufkeilverdichter auf, der die Stahlbänder nach der Umlenkung um Umlenktrommeln zum Pressspalt hin zusammenführt und damit die Verdichtung der Pressgutmatte einstellt, wobei im oberen Teil des Einlaufkeilverdichters ein zweistufiges Einlaufgelenksystem, bestehend aus zwei hintereinander mit Gelenken verbundenen bewegbaren Einlaufheizplatten, und zumindest eine in der Geometrie vorgegebene aber verformbare Einlaufheizplatte im unteren Teil des Einlaufkeilverdichters angeordnet ist, zur Verdichtung einer Pressgutmatte einer Höhe nicht über 75 mm und einer Produktionsgeschwindigkeit von mehr als 1000 mm/s, und zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Teil des Einlaufkeilverdichters die erste obere Einlaufheizplatte (12) der ersten Verdichtungsstrecke (I) ab dem Mattenkontaktpunkt (17) länger ist als die halbe Breite (b) der zu verdichtenden Pressgutmatte (7) und die zweite obere Einlaufheizplatte (13) der zweiten Verdichtungsstrecke (II) kürzer ausgeführt ist als die halbe Breite (b) der zu verdichtenden Pressgutmatte (7).
Kontinuierlich arbeitende Presse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste obere Einlaufheizplatte (12) bei einer Breite (b) der Pressgutmatte (7) von 2400 mm ab dem Mattenkontaktpunkt (17) mehr als 1200 mm lang und die zweite obere Einlaufheizplatte (13) weniger als 1200 mm lang ausgeführt ist.
Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste obere Einlaufheizplatte (12) bei einer Breite (b) der Pressgutmatte von 2400 mm ab dem Mattenkontaktpunkt (17) 1400 mm bis 1600 mm, bevorzugt 1500 mm lang, und die zweite obere Einlaufheizplatte (13) 800 mm bis 1000 mm, bevorzugt 900 mm lang, ausgeführt ist.
Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an oder zwischen den Stahlbändern (2, 3) in der ersten und/oder in der zweiten Verdichtungsstrecke (I, II) eine Absaugung (27), optional mit einer Dichtlippe (28), gegenüber den Stahlbändern (2, 3), angeordnet ist.