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Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Presse für die Herstellung von Faserplatten, insbesondere von Mineralfaserplatten, mit Pressenoberteil mit oberer beheizbarer (bzw. beheizter) Pressenplatte und Pressenunterteil mit unterer beheizbarer (bzw. beheizter) Pressenplatte und mit im Pressenoberteil und im Pressenunterteil jeweils endlos umlaufenden Pressbändern aus Stahl, wobei zumindest eines der Pressbänder (vorzugsweise aber beide Pressbänder) zumindest eine Querschweißnaht aufweist bzw. aufweisen, an der die Bandenden unter Bildung eines Endlosbandes durch Schweißen miteinander verbunden sind. – Eine solche kontinuierlich arbeitende Presse wird auch als Doppelbandpresse bezeichnet. Die Pressbänder aus Stahl, vorzugsweise aus Edelstahl, sind bevorzugt unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern, z. B. Rollstangen oder Rollstäben, an den Pressenplatten (d. h. Heizplatten) abgestützt. Zwischen den Pressbändern ist ein Pressspalt gebildet, in welchem eine Fasermatte, die zuvor bevorzugt in einer Streustation aufgestreut wird, zu einem Faserplattenstrang verpresst wird. Anschließend besteht die Möglichkeit, einen solchen Faserplattenstrang in einzelne Faserplatten vorgegebener Größe aufzuteilen. Derartige kontinuierlich arbeitende Pressen sind seit langem bekannt. Sie haben sich in der Praxis hervorragend bewährt, und zwar nicht nur für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten (z. B. Spanplatten oder Faserplatten), sondern auch für die Herstellung anderer plattenförmiger Produkte, z. B. Mineralfaserplatten, die z. B. als Fassadenplatten eingesetzt werden.
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Für die Qualität der hergestellten Platten ist die Qualität der verwendeten Pressbänder aus Stahl, vorzugsweise Edelstahl, von besonderer Bedeutung. Bei Pressen kleiner Bauart besteht die Möglichkeit, die Bandenden solcher Stahlbänder mit einer Querschweißnaht unter Bildung eines Endlosbandes im Werk zu verbinden, so dass in der Presse dann fertig vorbereitete Endlosbänder montiert werden können. Dagegen ist es bei Pressen großer Bauart in der Regel nicht möglich, fertige Endlosbänder zu montieren. Das Stahlband wird daher erst nach dem Einziehen des Bandes in die Presse an den Bandenden mit der Querschweißnaht verbunden. Solche Quernähte werden vor Ort durch Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) erzeugt. Bänder mit großer Breite werden im Übrigen häufig aus mehreren Bandstreifen hergestellt, die durch Längsschweißnähte miteinander verbunden werden, z. B. aus zwei oder drei Bandstreifen bzw. Bahnen. Die Verbindung erfolgt durch den Stahlbandhersteller im Werk, und zwar in der Praxis z. B. durch Laserschweißen.
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Der Einsatz solcher Stahlbänder hat sich in der Praxis auch bei Pressen mit großer Länge und großer Breite hervorragend bewährt, und zwar insbesondere bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten, z. B. Spanplatten, OSB-Platten oder auch MDF-Platten.
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Auch für die Herstellung von Mineralfaserplatten, die z. B. als Fassadenplatten eingesetzt werden und bei denen hohe Ansprüche an die Oberflächenqualität gestellt werden, kommen solche kontinuierlich arbeitende Pressen mit Stahlpressbändern erfolgreich zum Einsatz. Dabei besteht jedoch das Bedürfnis, unerwünschte Einflüsse der Stahlpressbänder aus die Oberflächenqualität der Faserplatten zu vermeiden. – Hier setzt die Erfindung ein.
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Aus der
EP 1 024 920 B1 ist ein endloses Stahlband für Doppelbandpressen und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stahlbandes bekannt, das insbesondere aus austenitischem und martensitischem Stahl besteht und zumindest eine Querschweißnaht aufweist. Dieses Stahlband zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine erste Oberflächenschicht vorgesehen ist, welche eine unterschiedliche Zusammensetzung gegenüber einer zwischen der ersten und einer zweiten dieser gegenüberliegenden Oberfläche sich im Wesentlichen über das gesamte Stahlband erstreckende Zwischenschicht aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die erste Oberflächenschicht aus dem Stahl des Stahlbandes gebildet ist und insbesondere regelmäßig, nebeneinanderliegende und/oder einander überschneidende wärmebeeinflusste Bereiche, z. B. Zonen und/oder Einbrandbereiche aufweist. Die Wärmebeaufschlagung und auch die Schweißung kann mit einem Laser, insbesondere einem Nd-Yag Laser erfolgen. Die gewünschte Oberflächenstruktur und Homogenität sollen folglich durch besonderen Aufbau des Stahlbandes und eine besondere Wärmebehandlung erreicht werden.
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Ferner beschreibt die
WO 2014/134639 A1 die Herstellung eines Endlosbandes mit einem Bandkörper aus Metall, wobei das Metallband nach bestimmten Bearbeitungsvorgängen zu einen endlos umlaufenden Band im Bereich seiner Stirnenden durch eine Querverbindungsnaht verbunden wird. Dies kann durch einen Schweißvorgang, insbesondere mit einer Schutzgasschweißung, einer Laserschweißung oder dergleichen erfolgen.
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Im Übrigen ist aus der
DE 10 2010 000 855 A1 ein Verfahren zur Fertigung eines Endlosbandes bekannt, welches in Herstellungs-, Verarbeitungs- oder Druckmaschinen für Faserstoffbahnen eingesetzt wird und bei dem die Endkanten oder Seitenkanten eines Metall beinhaltenden Bandes Stoß an Stoß miteinander verbunden werden. Die Fügestellung der Bänder kann dabei auf unterschiedlichen Wegen erzeugt werden, z. B. durch Elektro-, Gas-, Reib-, Elektronenstrahl- oder Laserschweißverfahren. Den zu verbindenden Endkanten oder Seitenkanten wird eine ebene wellen- oder zackenförmige Form verliehen, bevor sie verbunden werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich arbeitende Presse der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der sich Faserplatten, insbesondere Mineralfaserplatten, mit hoher Oberflächenqualität herstellen lassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen kontinuierlichen Presse der eingangs beschriebenen Art, dass die Querschweißnaht im Zuge der Montage des Pressbandes bzw. der Pressbänder in der Presse durch Laserschweißung hergestellt ist.
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Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass sich bei Produkten, bei denen hohe Ansprüche an die Oberflächenqualität gestellt werden, z. B. (lackierbare) Mineralfaserplatten mit glatten Oberflächen für Fassadenverkleidungen und dergleichen, unerwünschte Abdrücke bzw. Streifen durch die Quernähte von herkömmlich verschweißten Stahlbändern sehr zuverlässig vermeiden lassen, wenn die Querschweißnaht, die erst im Zuge der Montage des Pressbandes in der Presse erzeugt wird, nicht durch herkömmliches Wolfram-Inertgasschweißen (WIG), sondern durch eine Laserschweißung hergestellt wird. Die Erfindung hat dabei erkannt, dass die in der Praxis beobachtete Streifenbildung auf einem Produkt nicht oder nicht wesentlich auf geometrische Abweichungen (Dickenänderungen im Bereich der Naht), sondern vornehmlich auf unterschiedliche Wärmedurchgangswerte im Bereich des Metallbandes einerseits und der Schweißnaht andererseits zurückzuführen ist. Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, dass sich auch bei der Erzeugung der Querschweißnaht vor Ort in der Presse eine Schweißnaht mit einwandfreien Wärmedurchgangswerten erzeugen lässt, wenn diese Schweißnaht vor Ort durch Laserschweißung erzeugt wird.
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Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass das Pressband (mit verhältnismäßig geringer Breite) aus einem einzigen Bandstreifen hergestellt wird, so dass auf Längsschweißnähte verzichtet wird. Besonders bevorzugt werden jedoch Pressbänder mit verhältnismäßig großer Breite, vorzugsweise größer als 2 m, verwendet, die aus mehreren einzelnen Bandstreifen, z. B. zwei oder drei Bandstreifen hergestellt werden, wobei die einzelnen Bandstreifen durch Längsschweißnähte miteinander verbunden werden. Diese Längsschweißnähte werden besonders bevorzugt in grundsätzlich bekannter Weise vorab im Werk (d. h. nicht innerhalb der Press) durch Laserschweißungen hergestellt. Insofern ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt vorgesehen, dass sämtliche Schweißnähte am Stahlpressband durch Laserschweißungen hergestellt werden, wobei Längsschweißnähte vorab im Werk hergestellt werden und Querschweißnähte erst im Zuge der Montage des Pressbandes in der Presse selbst.
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Bevorzugt werden Pressbänder aus Stahl, vorzugsweise Edelstahl, mit einer Dicke von 1 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt 2 mm bis 4 mm eingesetzt. Die Breite der Pressbänder beträgt zumindest 100 cm, vorzugsweise zumindest 150 cm, z. B. mehr als 200 cm.
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Es werden glatte, nicht strukturierte Stahlbänder verwendet, die vorzugsweise poliert sind.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen einer solchen kontinuierlichen Presse. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Quernaht unter Bildung eines Endlosbandes im Zuge der Montage in der Presse durch Laserschweißen hergestellt wird. Sofern – wie bereits beschrieben – nicht nur eine oder mehrere Quernähte, sondern auch Längsschweißnähte vorgesehen sind, werden bevorzugt auch die Längsschweißnähte durch Laserschweißungen hergestellt, jedoch nicht vor Ort in der Presse, sondern vorab vom Hersteller der Pressbänder.
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Im Zuge der Montage werden die vom Hersteller auf Coils gelieferten Stahlbänder in die Presse eingezogen und nach dem Einziehen können die Bandenden – sofern erforderlich – durch herkömmliche Maßnahmen für die anschließende Schweißverbindung vorbereitet werden. Die Querschweißnaht wird dann erfindungsgemäß durch eine Laserschweißung erzeugt. Anschließend kann die Naht noch (glatt-)geschliffen werden. Eine nachträgliche Wärmebehandlung des Stahlbandes im Bereich der Querschweißnaht ist dann nicht mehr erforderlich.
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Für die Erzeugung der Querschweißnaht werden ein oder mehrere Laser, z. B. Nd-Yag Laser verwendet. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, einen Schweißlaser zu verwenden, der zum Erzeugen der Querschweißnaht traversierend quer zur Bandlängsrichtung verfahren wird. Dazu kann zumindest ein Laser an einem sich quer zur Bandlaufrichtung erstreckenden Traggestell verfahrbar montiert sein. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, mehrere (traversierende) Laser einzusetzen, die nebeneinander oder auch von gegenüberliegenden Seiten auf die Schweißnaht arbeiten. Die Laser selbst können auch ortsfest installiert werden und der Laserstrahl kann dann z. B. über optische Elemente entlang der Nahtstelle bewegt werden.
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Die erfindungsgemäße Presse wird besonders bevorzugt für die Herstellung von Mineralfaserplatten mit glatter Oberfläche eingesetzt, die lackierbar sind und z. B. als Fassadenplatten eingesetzt werden. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Herstellen solcher Mineralfaserplatten mit einer kontinuierlichen Presse der beschriebenen Art, wobei zwischen den Pressbändern ein Pressspalt gebildet wird, in welchem eine Matte aus mit einem Bindemittel versehene Mineralfasern unter Anwendung von Druck und Wärme verpresst wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Pressbänder aus Stahl verwendet werden, deren Querschweißnaht durch eine Laserschweißung in der beschriebenen Art hergestellt ist, und zwar innerhalb der Presse während der Montage der Stahlpressbänder. Im Rahmen eines solchen Herstellungsverfahrens wird folglich zunächst in üblicher Weise aus Mineralfasern und einem Bindemittel bzw. aus mit einem Bindemittel versehenen Mineralfasern eine Streugutmatte erzeugt, z. B. in einer üblichen Streustation. Eine solche Streugutmatte läuft dann in die Presse ein und wird dort unter Anwendung von Druck und Wärme zu einem kontinuierlichen Mineralfaserplattenstrang verpresst, der anschließend in Mineralfaserplatten der gewünschten Größe aufgeteilt werden kann. Solche Mineralfaserplatten werden z. B. aus Steinwolle bzw. Steinwollefasern hergestellt. Sie zeichnen sich durch eine hohe Oberflächengüte aus, so dass sie ohne weitere Zwischenbehandlung mit einer Beschichtung versehen werden können, z. B. mit einer Farbbeschichtung oder Lackierung. Besonders bevorzugt weisen solche Mineralfaserplatten beidseitig glatte Oberflächen auf. Die Dicke solcher Mineralfaserplatten beträgt 4 mm bis 15 mm, z. B. 5 mm bis 12 mm, vorzugsweise 6 mm bis 10 mm.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine kontinuierliche Presse für die Herstellung von Faserplatten in einer vereinfachten Seitenansicht,
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2 einen Ausschnitt aus einem Pressband der Presse nach 1,
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3 den Gegenstand nach 2 im Zuge der Erzeugung einer Querschweißnaht.
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In 1 ist eine kontinuierliche Presse für die Herstellung von Faserplatten, insbesondere Mineralfaserplatten dargestellt. Diese Presse weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau ein Pressenoberteil 1 mit einer oberen beheizbaren Pressenplatte (Heizplatte) 2 und ein Pressenunterteil 3 mit einer unteren beheizbaren Pressenplatte (Heizplatte) 4 auf. Im Pressenunterteil 3 und im Pressenoberteil 1 sind jeweils über eine Einlaufwalze 5 und eine Auslaufwalze 6 endlos umlaufende Stahlpressbänder 7 geführt, wobei diese Stahlpressbänder 7 im Ausführungsbeispiel unter Zwischenschaltung von endlos umlaufenden Wälzkörperaggregaten 8, nämlich Rollstäben oder Rollstangen, an den Pressenplatten 2, 4 abgestützt sind. Im Ausführungsbeispiel ist die Presse als Oberkolbenpresse ausgebildet, wobei die obere Pressenplatte 2 mit Zylinderkolbenanordnung beaufschlagt ist, welche sich gegen das Pressengestell abstützen. Eine solche Presse kann zusätzlich mit einlaufseitig vorkragenden (biegeelastischen) Einlaufplatten ausgerüstet sein. Diese sind im Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Zwischen den Pressbändern 7 ist ein Pressspalt gebildet, in welchem eine Fasermatte zu einem Faserplattenstrang verpresst wird.
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Die Pressbänder 7 aus Stahl, vorzugsweise aus Edelstahl, werden vom Hersteller der Bänder in der Regel auf Coils aufgewickelt geliefert und dann im Zuge der Montage der Presse in die Presse eingezogen. Die stirnseitigen Bandenden werden dann im Zuge der Montage durch eine Querschweißnaht 9 unter Bildung eines Endlosbandes miteinander verbunden. Diese Querschweißnaht 9, die in 2 angedeutet ist, wird erfindungsgemäß durch eine Laserschweißung hergestellt.
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Dazu kann ein geeigneter Laser 10 z. B. traversierend quer zur Bandlängsrichtung L verfahrbar an einem Traggestell 11 montiert sein.
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Im Übrigen ist in den 2 und 3 angedeutet, dass das Pressband im Ausführungsbeispiel nicht aus einem einzelnen Längs-Bandstreifen hergestellt ist, sondern aus mehreren (z. B. drei) einzelnen Bandstreifen 7a, die durch Längsschweißnähte 12 miteinander verbunden sind. Diese Längsschweißnähte 12 werden vom Hersteller im Werk erzeugt, so dass für den Einbau in die Presse bereits ein Band auf einen Coil mit der gewünschten Bandbreite B geliefert wird. Während die Längsschweißnähte 12 folglich vom Hersteller erzeugt werden, wird die Querschweißnaht 9 erst im Zuge der Montage der Presse in der Presse erzeugt, nachdem das Pressband 7 in die Presse eingezogen wurde. Besonders bevorzugt werden jedoch sowohl die Querschweißnaht 9 als auch die Längsschweißnähte 12 durch Laserschweißungen hergestellt, um unerwünschte Abdrücke, Streifen oder dergleichen an den hergestellten Mineralfaserplatten zu vermeiden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1024920 B1 [0005]
- WO 2014/134639 A1 [0006]
- DE 102010000855 A1 [0007]
