DE102013002259B4

DE102013002259B4 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Werkstoffpartikelplatten

Info

Publication number: DE102013002259B4
Application number: DE102013002259.2A
Authority: DE
Inventors: Ernst Greten
Original assignee: Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Current assignee: Fagus Grecon Greten GmbH and Co KG
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2033-02-13
Also published as: DE102013002259A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Platten oder Bändern aus einem Vlies (3) vorzugsweise aus Biomasse-, Kunststoff-, Gummi-, Glas-, Metall- oder Mineralstoffpartikeln mit einheitlicher bzw. homogener Streuung und ggf. über die Breite und/oder Länge einstellbarem Flächengewichtsprofil, insbesondere lignozellulosehaltigen Fasern und/oder Spänen, mit einer Anlage (1), in der nacheinander die Verfahrensschritte a: Aufstreuen, b: Vorpressen des Vlieses (3), c: Flächengewicht messen und d: Heißpressen durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Verfahrensschritte b und d der Verfahrensschritt b1: Material von der Oberseite (3o) und/oder der Unterseite (3u) des Vlieses (3) entnehmen geschaltet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Aus den Dokumenten US 3 665 065 A , DE 971 889 B , DE 17 28 468 A , DE 195 03 407 A1 , EP 0 162 118 A1 , US 2 882 028 A und EP 0 161 323 A1 sind Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Erzielung einer möglichst genauen Flächengewichtsverteilung in einem aufgestreuten Vlies vor der Fertigpressung bekannt. Diesen genannten Anlagen/Verfahren ist gemeinsam, dass Maßnahmen zur Einstellung der ggf. nach Länge und/oder Breite des Vlieses unterschiedlichen Flächengewichtswerte innerhalb der Formmaschine getroffen werden.
Die Kontrolle des tatsächlich nach Breite und Länge vorliegenden Flächengewichts, etwa mittels Röntgenscanner mit einer oder zwei Röntgenröhren, ist erst hinter der Vorpresse, bei verminderter Vliesdicke, in großer Entfernung (z. B. 40 m) von den die Vliesschüttung beeinflussenden Einstellmitteln entfernt vorgesehen. Die entsprechende Totzeit erlaubt nur das Ausregeln sehr langwelliger Flächengewichtsschankungen.
Um die Totzeit zu verkürzen, wird in der DE 10 2008 027 708 A1 vorgeschlagen, die Flächengewichtsmessvorrichtung, nämlich ein Röntgenscanner nach DE 101 60 398 B4 , in einem Abstand von maximal 5 m zu zumindest einer Einstellvorrichtung innerhalb der Streuvorrichtung, anzuordnen. In diesem Bereich hat das Vlies noch die volle Dicke von beispielsweise 1 m. Die Prüfdaten am Endprodukt beziehen auf 100 mm × 100 mm Proben. Selbst bei Anordnung der Röntgenröhren in einer Höhe von ca. 5000 mm über dem Formband sind für eine Erfassung des Flächengewichts mit 70% Sicherheit in den Randbereichen der Strahlungsfächer mindestens 6 Röntgenröhren nötig, mit entsprechend aufwendiger Kalibrierausrüstung.
Direkt im Anschluss an die Formmaschine ist meist die Kuchenwaage untergebracht, die großflächig das Vliesgewicht misst und die Höhe des Scalpers regelt. Die Nachrüstung eines verbesserten Scalpers oder eines zweiten Scalpers nach dem ersten ist aus räumlichen Gründen nicht möglich. Oft kann nicht verhindert werden, dass infolge von großen Entnahmetiefen bei der sehr kritischen Einstellung der Absaugung des abgescalpten, feinen Vliesmaterials, Material über den Scalper hinweg auf die abgescalpte Vliesoberfläche gelangt oder sogar Material aus dem Vlies herausgerissen wird und damit grobe Verfälschungen der Schüttung verursacht werden, die mit den beschriebenen Verfahren/Vorrichtungen nicht auszuregeln sind.
Aufgabe der Erfindung ist es mithin, ein Verfahren und eine Anlage mit der Möglichkeit zu schaffen,

– die Qualität der Flächengewichtsverteilung in Quer- und Längsrichtung eines zu verpressenden Pressgutvlieses zu verbessern,
– die Totzeit zwischen den die Flächengewichtsverteilung beeinflussenden Reaktionsmechanismen und der Flächengewichtsmesseinrichtung signifikant zu verkürzen,
– vorhandene Anlagen nachzurüsten.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einer Anlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5.
Versuche an bestehenden Anlagen haben ergeben, dass sich die Entnahme von Material in Längsspuren der erforderlichen Tiefe aus der Oberfläche eines vorgepressten Pressgutvlieses an der fertig verpressten Platte nicht abzeichnet.
Die Entnahme von Material zur Korrektur bzw. Herstellung eines Flächengewichtsprofils zwischen Vorpresse und Heißpresse hat entscheidende Vorteile:

– Materialentnahme und Flächengewichtsmessung können sehr eng aufeinanderfolgen. Die Totzeit ist nahe null, so können auch kleinste Schwankungen ausgeregelt werden.
– Geringe erforderliche Entnahmetiefe und problemlose Absaugung des entnommenen Materials am vorgepressten Pressgutvlies.
– Geringer Platzbedarf der Scalper-Scanner-Einheit, problemlose Nachrüstung an bestehenden Anlagen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie mit der erfindungsgemäßen Anlage wird das Vlies vorgepresst und anschließend Material vorzugsweise mit Hilfe einer Scalperwalze entnommen. Eine derartige Vorgehensweise zeigt der Stand der Technik nicht. In der DE 0 161 323 A1 wird an einem aufgeschütteten Vlies gearbeitet und in der DE 10 50 992 B wird gleichfalls ein aufgestreutes Vlies behandelt. In der DE 20 2011 102 476 U1 wird lediglich in Bereichen niedrigen Flächengewichtes eine Vorverdichtung vorgesehen.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Anlage 1 beispielsweise schematisch in Seitenansicht dargestellt. In einer Formmaschine 2 wird ein Vlies 3 auf ein Formband 4 aufgestreut. In der Formmaschine kann bereits eine Flächengewichtsverteilung nach einem vorgegebenen Flächengewichtsprofil eingestellt werden.
Das Flächengewicht des aufgestreuten Vlieses darf dabei an keiner Stelle kleiner als das Flächengewicht der fertigen Platte sein. Das Formband fördert das Vlies in Richtung des Pfeils 5 zunächst durch die Vorpresse 6, wonach von der Entnahmevorrichtung 7, im Beispiel von der Vliesoberseite 3o, erforderlichenfalls Material abgetragen und über den Sauganschluss 7b wieder der Formmaschine zugeführt wird. Die Entnahmevorrichtung 7 ist vorzugsweise eine Scalperwalzen-Anordnung nach der DE 10 2011 014 209 A1 . Sie ist etwa quer zur Förderrichtung 5 angeordnet und über ihre Längserstreckung in mehrere unabhängig voneinander höhenpositionierbare Abtragungselemente 7a aufgeteilt.
Unmittelbar an die Entnahmevorrichtung 7 und mit dieser über die Regelvorrichtung 8 verbunden, schließt sich die Flächengewichtsmessvorrichtung 9 an, vorzugsweise ein Röntgenscanner mit einer einzigen Röntgenröhre. Aus dem Ist-Soll-Vergleich der Flächengewichtsmesswerte generiert die Regelvorrichtung 8 Zielwerte für die Höhenposition jedes einzelnen Abtragungselements 7a, Entnahmevorrichtung 7, Flächengewichtsmessvorrichtung 9, Regelvorrichtung 8 und alle für deren Funktion erforderlichen Aggregate, Steuerungseinrichtungen, Schnittstellen einschließlich Absauganschlüssen sind mit dem Gestell 10 zu einer eigenständigen Funktionseinheit zusammengefasst, die brückenartig über das Formband 4 angeordnet werden kann.
Schließlich verpresst die Heißpresse 11, im Beispiel eine kontinuierlich arbeitende Presse, das Vlies 3 zu einem Strang 3e. Es kann auch eine Taktpresse zur Anwendung kommen. Dann wird das Vlies 3 vorab entsprechend aufgeteilt.
Die Erfindung ist nicht auf die Materialentnahme von der Vliesoberseite 3o beschränkt. Die Entnahme kann auch von der Vliesunterseite 3u oder von beiden Vliesseiten 3o und 3u erfolgen.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf die zusätzliche abschnittsweise Anhebung des Formbands durch gesteuerte Formgebungsstößel in der Projektion der dann von oben arbeitenden Abtragungselemente 7a.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Platten oder Bändern aus einem Vlies (3) vorzugsweise aus Biomasse-, Kunststoff-, Gummi-, Glas-, Metall- oder Mineralstoffpartikeln mit einheitlicher bzw. homogener Streuung und ggf. über die Breite und/oder Länge einstellbarem Flächengewichtsprofil, insbesondere lignozellulosehaltigen Fasern und/oder Spänen, mit einer Anlage (1), in der nacheinander die Verfahrensschritte a: Aufstreuen, b: Vorpressen des Vlieses (3), c: Flächengewicht messen und d: Heißpressen durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Verfahrensschritte b und d der Verfahrensschritt b1: Material von der Oberseite (3o) und/oder der Unterseite (3u) des Vlieses (3) entnehmen geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt b1 vor dem Verfahrensschritt c durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des entnommenen Materials über die Breitenerstreckung und/oder die Längserstreckung des Vlieses (3) in Abschnitten oder kontinuierlich unterschiedlich vorgesehen werden kann.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu entnehmende Materialmenge vorgegeben und zusätzlich in Abhängigkeit von dem im Verfahrensschritt c gemessenen Flächengewicht geregelt wird.
Anlage zur Herstellung von Platten oder Bändern aus einem Vlies (3) vorzugsweise aus Biomasse-, Kunststoff-, Gummi-, Glas-, Metall- oder Mineralstoffpartikeln mit einheitlicher bzw. homogener Streuung und ggf. über die Breite und/oder Länge einstellbarem Flächengewichtsprofil, insbesondere lignozellulosehaltigen Fasern und/oder Spänen, mit zumindest einer Streuvorrichtung (2) zur Streuung des Vlieses (3) auf ein Formband (4), einer das Vlies (3) vorverdichtenden Vorpresse (6), einer Flächengewichtsmessvorrichtung (9) und einer das Vlies (3) unter Druck und Temperatur zu einem Strang (3e) aushärtenden Heißpresse (11), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorpresse (6) und der Heißpresse (11) eine Entnahmevorrichtung (7) zur Entnahme von Material von der Oberseite (3o) und/oder der Unterseite (3u) des Vlieses (3) angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (7) in Förderrichtung (5) vor der Flächengewichtsmessvorrichtung (9) angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (7) etwa quer zur Förderrichtung (5) angeordnet ist und über ihre Längserstreckung in mehrere unabhängig voneinander höhenpositionierbare Abtragungselmente (7a) aufgeteilt ist.
Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelvorrichtung (8) zum Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert des Flächengewichtsprofils und zur Ausgabe der Stellgrößen für die Höhenposition jedes einzelnen Abtragungselements (7a) vorgesehen ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Entnahmevorrichtung (7) und die Flächengewichtsmessvorrichtung (9) an einem gemeinsamen Gestell (10) befestigt sind.