DE19525339C2 - Verfahren zur Herstellung von dreischichtigen Holzwerkstoffplatten, insbesondere von Spanplatten oder Faserplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dreischichtigen Holzwerkstoffplatten, insbes. von Span­ platten oder von Faserplatten, mit geringen Dicken­ toleranzen und mit Deckschichten hoher Dichte und vorgegebener Dicke sowie mit einer Mittelschicht vorgegebener geringerer Dichte durch Pressen einer gestreuten Preßgutmatte unter Anwendung von Druck und Wärme. - Verfahren dieser Zweckbestimmung sind in ver­ schiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie werden unter anderem mit kontinuierlichen Stahlbandpressen durchge­ führt. Das sind Pressen mit im Pressenoberteil und im Pressenunterteil endlos umlaufenden preßspaltbildenden Stahlbändern, genauer Stahlblechpreßbändern, die unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern an beheizten Pressen­ platten abgestützt sind. Die Wälzkörper, die z. B. als Rollstangen ausgeführt sind, deren Länge an die Breite der Stahlbänder angepaßt ist, oder die als Matten aus verhältnismäßig kurzen Wälzkörpern aufgebaut sind, werden ihrerseits mit Hilfe geeigneter Einrichtungen endlos im Umlauf geführt. Von den Pressenplatten ist zumindest eine an die Arbeitszylinderkolbenanordnungen angeschlossen (vgl. DE 39 14 105 A1). Insbesondere ist es bekannt, das Preisen der Preßgutmatte mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse mit einem verformungsarmen Pressengestell, beheizten Pressenplatten und den Preßdruck definierendem Preßspalt durchzuführen, welche Stahlband­ presse zumindest eine elastisch verformbare Pressenplatte sowie eine Mehrzahl von über den Grundriß der Pressenplatte verteilten Arbeitszylinderkolbenanordnungen aufweist, mit denen die elastische Plattenpresse beaufschlagt wird (vgl. DE 43 42 279 A1).

Die bekannten Maßnahmen haben sich bewährt, sind jedoch verbesserungsfähig, wenn an die fertigen Holzwerkstoff­ platten in Bezug auf die Dickentoleranzen über den gesamten Querschnitt und in Bezug auf die Ebenheit hohe Anfor­ derungen gestellt werden und darüber hinaus die Forderung gestellt wird, dass die Deckschichten der fertigen Holz­ werkstoffplatten eine vorgegebene Dicke und Dichte auf­ weisen und die Mittelschicht demgegenüber mit geringerer Dichte ausgerüstet ist. Diese Verbesserungen einzurichten ist das technische Problem der vorliegenden Erfindung.

Im übrigen ist eine Ein-Etagen-Presse zum kontinuierlichen Pressen von Span-, OSB-, Faserhart- und MDF-Platten be­ kannt, bei welcher die untere Heizplatte fest mit der Pressenkonstruktion verbunden ist, während die obere Heiz­ platte an mehreren Kolben aufgehängt ist. Die einzelnen, der oberen Heizplatte zugeordneten Kolben und Zylinder sind in Gruppen steuerbar, so dass sich Dickentoleranzen durch die elastische Verformbarkeit dieser Heizplatte auf ein Minimum aussteuern lassen sollen (vgl. "Holz als Roh- und Werkstoff", 39, 433 (1981)). Zur Verbesserung der Herstel­ lung von dreischichtigen Holzwerkstoffplatten, deren Deck­ schichten eine hohe Dichte und vorgegebene Dicke sowie deren Mittelschicht eine vorgegebene geringere Dichte be­ sitzen soll, haben derartige Maßnahmen nichts beigetragen. Gleiches gilt für ein bekanntes kontinuierliches Span­ platten-Pressverfahren mit einer Presse, bei welcher die starke Veränderbarkeit des Einlaufspalt-Profiles eine Opti­ mierung der Verdichtungsdaten, je nach unterschiedlichen Plattendicken, Holzartenmischungen, oder Spanformverände­ rungen erlauben soll. Während das Verdichtungsprofil in Längsrichtung optimiert wird, sorgt eine Druckverteilung durch mehrere Kolben je Pressrahmen für eine gleichmäßige Dicke in Querrichtung. Die mit solchen kalibrierenden Kolbenreihen besetzten Pressrahmen stehen zum Einlauf hin, d. h. im Bereich der zunehmenden Verdichtung, enger als auslaufseitig, im Bereich der Aushärtung bei konstanter Produktdicke (vgl. "Holz als Roh- und Werkstoff", 42, 93 (1984)).

Ferner ist eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Her­ stellung von Span-, Faser-, Kunststoff-, Sperrholzplatten od. dgl. bekannt, bei welcher im Einlaufbereich ein kontrolliert einstellbares und steuerbares Druckprofil auf­ baubar ist. Dazu soll im Bereich des Einlaufspaltes eine Winkelstellvorrichtung vorgesehen werden, bei der mit stetig ansteigendem Pressdruck die Abstützung des Einlauf­ bereiches durch mehrere hydraulische Stützglieder für ein kontrolliert einstellbares Druckprofil steuerbar ist (vgl. DE 39 18 757 A1).

Schließlich kennt man eine Heizplattenpresse mit beheiz­ baren Pressplatten, von denen die eine als den Pressdruck zumindest im wesentlichen durchbiegungsfrei aufnehmende Starrplatte und die andere als elastisch verformbare, über ein Feld von in ihrer Höhe verstellbaren Einheiten bezüg­ lich des zugeordneten Pressenholms abgestützt und die Höhenverstellung der einzelnen Stützeinheiten in Abhängig­ keit von jeweils zugeordneten Messwerten der Vliesdicke gesteuert ist (vgl. DE 31 16 379 A1).

Zur Lösung des oben genannten technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von dreischichtigen Holzwerkstoffplatten, insbesondere von Spanplatten oder von Faserplatten, mit Deckschichten hoher Dichte und vorgegebener Dicke sowie mit einer Mittelschicht vorgegebener geringerer Dichte durch Pressen einer ge­ streuten Pressgutmatte unte Anwendung von Druck und Wärme mit den Verfahrensschritten:

• 1. 1.1) Das Pressen der Pressgutmatte wird mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse mit Pressengestell, beheizten Pressenplatten und den Pressdruck definierendem Pressspalt durchge­ führt, welche Stahlbandpresse zumindest eine elastisch verformbare Pressenplatte sowie eine Mehrzahl von über den Grundriss der Pressenplatte verteilten Arbeitszylinderkolbenanordnungen auf­ weist, mit denen die elastische Pressenplatte beaufschlagt wird,
• 2. 1.2) die Arbeitszylinderkolbenanordnungen und damit der Pressspalt der kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse werden sowohl in Bezug auf eine Bewegung zur Vergrößerung des Pressspaltes als auch in Bezug auf eine Bewegung zur Verkleinerung des Pressspaltes weggesteuert (d. h. zwangsge­ steuert), und zwar sowohl zur Einstellung des Pressspaltes in Längsrichtung der Stahlbandpresse als auch in Querrichtung der Stahlbandpresse,
• 3. 1.3) bei der Wegsteuerung nach Maßgabe des vorgege­ benen Pressspaltes auftretende thermische Verfor­ mungen der Pressenplatten sowie elastische Ver­ formungen des Pressengestells, die sich den Pressenplatten mitteilen, werden kompensiert, d. h. unterdrückt oder ausgeglichen,
• 4. 1.4) im Anfangsbereich des Pressspaltes wird die Dicke des Pressspaltes zum Zwecke der Einstellung der Dicke der auszubildenden Deckschichten kleiner eingestellt, als es der vorgegebenen und zu erzeugenden Dicke der Mittelschicht entspricht,
• 5. 1.5) im Anschluss an den Anfangsbereich gemäß Merkmal 1.4) wird die Dicke des Pressspaltes in Bezug auf die pressgutmatte druckentlastend auf ein Maß eingestellt, welches größer ist, als es der Dicke der fertigen Holzwerkstoffplatte entspricht, wobei ein "Aufatmen" der Pressgutmatte zugelassen wird,

wobei im Auslaufbereich des Preßspaltes die Dicke des Preßspaltes nach Maßgabe der vorgegebenen Dicke der fertigen Holzwerkstoffplatte eingestellt wird. Nach bevor­ zugter Ausführungsform der Erfindung sind die Arbeits­ zylinderkolbenanordnungen als Diffentialzylinderkolbenan­ ordnungen ausgeführt, die bekanntlich auf besonders einfache Art und Weise und sehr genau Wegsteuerungen zu­ lassen.

Die Deckschichten können aus dem gleichen Preßgut bestehen wie die Mittelschicht, können aber auch in bezug auf das Preßgut unterschiedlich aufgebaut sein. Im allgemeinen kommt man zum Ziel, wenn das Pressen der Preßgutmatte mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse durchgeführt wird, die eine obere, elastisch verformbare Pressenplatte aufweist und wobei die untere Pressenplatte im Pressengestell als möglichst starrer Tisch gelagert ist. Eine solche Presse zeichnet sich durch Einfachheit im Aufbau und in steuerungstechnischer Hinsicht aus. Man kann aber auch das Pressen der Preßgutmatte mit Hilfe einer kontinuierlichen Stahlbandpresse durchführen, die eine obere und eine untere elastisch verformbare Pressenplatte aufweist, wobei beide Pressenplatten wie Merkmal 1.2) beschrieben zwangsgesteuert sind. Zu optimalen Ergebnissen kommt man insbes. dann, wenn die Preßgutmatte beim Einlauf in die Stahlbandpresse mit in bezug auf oben und unten symmetrischem Druckaufbau, bis zum Preßdruck, verdichtet wird. Dazu sind das sogenannte Einlaufmaul der kontinuier­ lichen Stahlbandpresse und das Übergabeförderband, welches die Preßgutmatte in die kontinuierliche Stahlbandpresse einführt, entsprechend einstellbar. Nach bevorzugter Aus­ führungsform der Erfindung wird der Preßspalt mit Hilfe von Arbeitszylinderkolbenanordnungen eingestellt, die quer zur Durchlaufrichtung der Stahlbandpresse in Gruppen von je drei Arbeitszylinderkolbenanordnungen angeordnet sind, einer mittleren und zwei in bezug auf die mittlere symmetrisch angeordneten seitlichen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Dichte und die Dicke der Deckschichten mit Hilfe des Merkmals 1.4) sehr genau gesteuert werden kann, und zwar auf sehr hohe Dichtewerte oder verhältnismäßig niedrige Dichte­ werte, je nach Einstellung des Preßspaltes, wobei überraschenderweise auch die Dicke der Deckschichten vorgegeben werden kann und praktisch über die gesamte Dicke der Deckschichten eine ausreichende Dichte erzielt wird. Nichtsdestoweniger kann die Dichte der Mittelschicht wesentlich geringer eingestellt werden als es der Dichte der Deckschichten entspricht, und zwar durch Einstellung des Preßspaltes gemäß Merkmal 1.5) und das dadurch bedingte "Aufatmen" der Preßgutmatte beim Preßvorgang. Im Rahmen der Erfindung liegt es, im Zusammenhang mit dem Merkmal 1.4) die Dicke des Preßspaltes kleiner zu wählen, als es der Dicke der fertiggepreßten Holzwerkstoffplatte entspricht. Durch die Verwendung einer Stahlbandpresse mit den Merkmalen 1.1), 1.2) und 1.3) können in Kombination mit den beschriebenen Maßnahmen sehr geringe Toleranzen in bezug auf die Dicke der fertigen Holzwerkstoffplatte und deren Ebenheit gewährleistet werden. Zu Beginn des Preßvorganges erfolgt wegen des Merkmals 1.4) und wegen der verhältnismäßig kurzen Preßzeit bei vorgegebener Preßtemperatur zwar ein Abbinden des Leims im Bereich der Deckschichten, nicht oder nur unvollständig jedoch im Bereich der Mittelschicht. Folglich kann die Mittelschicht im Anschluß an die Maßnahme nach Merkmal 1.4) gleichsam aufatmen, während die gemäß Merkmal 1.4) erzeugte Dichte und Dicke der Deckschichten erhalten bleibt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Schema einer Stahlbandpresse, die für das erfindungsgemäße Verfahren eingerichtet ist, in der Seitenansicht,

Fig. 2 eine grafische Darstellung, die den Preßspaltab­ stand erläutert, der bei der Herstellung einer dreischichtigen Spanplatte nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren bei einer Stahlbandpresse gemäß Fig. 1 eingestellt wird,

Fig. 3 eine grafische Darstellung entsprechend der Fig. 2, die den Preßdruckverlauf darstellt,

Fig. 4 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 2 und

Fig. 5 eine grafische Darstellung, die das Dichteprofil einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge­ stellten dreischichtigen Spanplatte erkennen läßt.

Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Presse ist eine kontinuierlich arbeitende Stahlbandpresse mit einem verformungsarmen Pressengestell 1 und beheizten Pressenplatten 2, 3 (untere Pressenplatte 2, obere Pressenplatte 3). Die Pressenplatten 2, 3 können aus mehreren Plattenelementen aufgebaut sein. Der Preßdruck wird durch den Preßspalt 4 eingestellt. Die Stahlbandpresse besitzt zumindest eine elastisch ver­ formbare Pressenplatte. Im Ausführungsbeispiel mag die obere Pressenplatte 3 verformbar sein. Die Stahlbandpresse besitzt fernerhin eine Mehrzahl von über den Grundriß der Pressenplatten 2, 3 verteilten Arbeitszylinderkolbenanord­ nungen 5, mit denen die elastische Pressenplatte 3 beaufschlagt wird und der Preßspalt 4 eingestellt wird. In der Fig. 1 sind in Längsrichtung der Presse die Arbeitszylinderkolbenanordnungen 5 angedeutet worden. In Querrichtung zur Presse sind jeweils drei Arbeitszylinder­ kolbenanordnungen 5 vorgesehen, eine in der Mitte und zwei symmetrisch dazu im Randbereich. Es handelt sich im Ausführungsbeispiel um Differentialzylinderkolbenanord­ nungen, mit denen nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung gearbeitet wird.

Die Arbeitszylinderkolbenanordnungen 5 und damit der Preß­ spalt 4 der kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse werden sowohl in bezug auf eine Bewegung zur Vergrößerung des Preßspaltes 4 als auch in bezug auf eine Bewegung zur Verkleinerung des Preßspaltes 4 weggesteuert. Das geschieht sowohl zur Einstellung der Spaltweite oder Dicke des Preßspaltes 4 in Längsrichtung der Stahlbandpresse als auch in Querrichtung der Stahlbandpresse.

In der Fig. 2 erkennt man, wie der Preßspalt 4 im Ausführungsbeispiel in Längsrichtung der Presse eingestellt wurde. In Querrichtung der Presse verläuft im Ausführungsbeispiel der Preßspalt entsprechend. Das alles dient dazu, Ungenauigkeiten des eingestellten Preßspaltes 4 zu vermeiden. Bringt die Preßgutmatte Streu­ ungenauigkeiten mit, so kann aber in Querrichtung eine entsprechende Anpassung an die Ungenauigkeiten erfolgen, wenn es sich dabei um systematische Fehler handelt. Im Ergebnis erfolgt die Wegsteuerung jedenfalls so, daß bei der Wegsteuerung nach Maßgabe des vorgegebenen Preßspaltes 4 auftretende thermische Verformungen der Pressenplatten 2, 3 sowie elastische Verformungen des Pressengestells, die sich den Pressenplatten 2, 3 mitteilen, kompensiert, d. h. unterdrückt oder angeglichen werden.

Aus dem Kurvenzug in den Fig. 2 und 4 entnimmt man, daß im Anfangsbereich des Preßspaltes 4 die Dicke des Preßspaltes 4 zum Zwecke der Einstellung der Dicke der auszubildenden Deckschichten kleiner eingestellt wird, als es der vorgegebenen und zu erzeugenden Dichte der Mittelschicht entspricht. Dazu wird auch auf die Fig. 5 verwiesen. Man erkennt fernerhin, daß im Anschluß an den Anfangsbereich die Dicke des Preßspaltes 4 in bezug auf die Preßgutmatte druckentlastend eingestellt wird. Und zwar auf das in Fig. 2 eingezeichnete, in Fig. 4 angedeutete Maß bei dem Pfeil 6, welches größer ist, als es der Dicke der fertigen Holzwerkstoffplatte entspricht, die bei dem Pfeil 7 erkennbar ist. Diese kann in diesem Bereich bei Pfeil 6 also aufatmen. Die beschriebene Einstellung der Spaltdicke bewirkt eine Druckverteilung, wie sie der Kurvenzug der Fig. 3 andeutet. Das Ergebnis ist eine Preßgutmatte mit einem Dichteprofil, wie es in der Fig. 5 dargestellt wurde. Man erkennt die hohe Dichte im Bereich 8 der Deckschichten und demgegenüber geringe Dichte im Bereich 9 der Mittelschicht.

Angedeutet wurde in der Fig. 1 durch einen Bogenpfeil, daß das sogenannte Einlaufmaul 10 der kontinuierlichen Presse einstellbar ist, und zwar so, daß ein symmetrischer Druckaufbau erfolgt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von dreischichtigen Holzwerk­ stoffplatten, insbesondere von Spanplatten oder von Faser­ platten mit Deckschichten hoher Dichte und vorgegebener Dicke sowie mit einer Mittelschicht vorgegebener geringerer Dichte durch Pressen einer gestreuten Preßgutmatte unter Anwendung von Druck und Wärme mit den Verfahrensschritten:

• 1. 1.1) Das Pressen der Preßgutmatte wird mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse mit Pressengestell, beheizten Pressenplatten und den Preßdruck definierendem Preßspalt durchgeführt, welche Stahlbandpresse zumindest eine elastisch verformbare Pressenplatte sowie eine Mehrzahl von über den Grundriß der Pressenplatte verteilten Arbeitszylinderkolbenanordnungen aufweist, mit denen die elastische Pressenplatte beaufschlagt wird,
• 2. 1.2) die Arbeitszylinderkolbenanordnungen und damit der Preßspalt der kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse werden sowohl in bezug auf eine Bewegung zur Vergrößerung des Preßspaltes als auch in bezug auf eine Bewegung zur Verkleinerung des Preßspaltes weggesteuert (d. h. zwangsgesteu­ ert), und zwar sowohl zur Einstellung des Preßspaltes in Längsrichtung der Stahlbandpresse als auch in Querrichtung der Stahlbandpresse,
• 3. 1.3) bei der Wegsteuerung nach Maßgabe des vorgegebe­ nen Preßspaltes auftretende thermische Verformung der Pressenplatten sowie elastische Verformungen des Pressengestells, die sich den Pressenplatten mitteilen, werden kompensiert, d. h. unterdrückt oder ausgeglichen,
• 4. 1.4) im Anfangsbereich des Preßspaltes wird die Dicke des Preßspaltes zum Zwecke der Einstellung der Dicke der auszubildenden Deckschichten kleiner eingestellt, als es der vorgegebenen und zu er­ zeugenden Dicke der Mittelschicht entspricht,
• 5. 1.5 im Anschluß an den Anfangsbereich gemäß Merk­ mal 1.4) wird die Dicke des Preßspaltes in bezug auf die Preßgutmatte druckentlastend auf ein Maß eingestellt, welches größer ist, als es der Dicke der fertigen Holzwerkstoff­ platte entspricht, wobei ein "Aufatmen" der Preßgutmatte zugelassen wird,

wobei im Auslaufbereich des Preßspaltes die Dicke des Preßspaltes nach Maßgabe der vorgegebenen Dicke der fertigen Holzwerkstoffplatte eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Arbeitszylinder­ kolbenanordnungen als Differentialzylinderkolbenanord­ nungen ausgeführt sind.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Pressen der Preßgutmatte mit Hilfe einer kontinuierlich arbeitenden Stahlbandpresse durchgeführt wird, die eine obere elastisch verformbare Pressenplatte aufweist und wobei die untere Pressenplatte im Pressengestell als möglichst starrer Tisch gelagert ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Pressen der Preß­ gutmatte mit Hilfe einer kontinuierlichen Stahlbandpresse durchgeführt wird, die eine obere und eine untere elastisch verformbare Pressenplatte aufweist, wobei beide nach Maßgabe des Merkmals 1.2) zwangsgesteuert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Preßgutmatte beim Einlauf in die Stahlbandpresse mit in bezug auf oben und unten symmetrischem Druckaufbau bis zum Preßdruck verdichtet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Preßspalt mit Hilfe von Arbeitszylinderkolbenanordnungen eingestellt wird, die quer zur Durchlaufrichtung der Stahlbandpresse in Gruppen von je drei Arbeitszylinder­ kolbenanordnungen angeordnet sind, einer mittleren und zwei in bezug auf die mittlere symmetrisch angeordneten seitlichen.