DE19622279A1

DE19622279A1 - Verfahren zur Herstellung von Spanplatten

Info

Publication number: DE19622279A1
Application number: DE19622279A
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl Ing Graf
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1997-12-04
Also published as: JPH1067004A; ITMI971112A1; SE9701342D0; SE9701342L; ITMI971112A0; CN1089056C; IT1291359B1; SE511578C2; FI972251A; CA2206597A1; US5788892A; KR100524196B1; KR980000830A; CN1167030A; FI972251A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Durchführung des Verfahrens.

Eine kontinuierlich arbeitende Presse, die nach einem solchen Verfahren arbeitet, ist durch die DE-OS 44 05 342 bekannt geworden. Dieser Offenlegungsschrift lag die Aufgabe zugrunde eine kontinuierlich arbeitende Presse der genannten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, entlang der Preßstrecke zwischen der oberen und unteren Preßheizplatte längs und quer, eine Veränderung der Preßspaltabstände sowohl im Leerlastbetrieb vor Einlauf des Preßgutes (Anfahrbetrieb) als auch bei Lastbetrieb während der Produktion im On-Line- Verfahren in wenigen Sekunden hydro-mechanisch einzusteuern bzw. einzuregeln. Die dazu gefundene Lösung hat sich in der Praxis bewährt. Wesentlicher Teil dieser Lösung ist die elastisch-kraftschlüssige Aufhängung bzw. Verbindung der oberen Preßheizplatte mit dem oberen flexibel hydro- mechanisch steuerbaren Preßbär und der unteren Preßheizplatte mit dem unteren stationären Preßtisch, auf dem mittig zur konvexen Biegeverformung quer pro Pressengestell bzw. Pressengestellkonstruktion ein oder mehrere hydraulische Kurzhubplungerzylinder angeordnet sind.

Als Nachteil des Verfahrens, nach dem die kontinuierlich arbeitenden Presse gemäß der DE-OS 44 05 342 arbeitet, kann angeführt werden, daß die longitudinale Biegeverformung der Preßheizplatten im Entlastungsabschnitt c der Preßstreckenabschnitte a, b, c, d und e, insbesondere wie bei der Faserplattenherstellung (MDF) mit niedriger Rohdichte von circa 500 kg/m³ notwendig, nicht groß genug einsteuerbar ist, das heißt mit einer Presse nach dem Stand der Technik ist ohne Schädigung der Konstruktionsteile lediglich ein longitudinaler Verformungsgradient von 2^mm/_m möglich, weil eine Längsverformung nur mittels der oberen Preßheizplatte einstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben und eine kontinuierlich arbeitende Presse der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der der longitudinale Verformungsgradient der Preßheizplatten erhöht werden kann.

Die Lösung der Aufgabe für das Verfahren ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und für die kontinuierlich arbeitende Presse im Anspruch 3 angegeben.

Durch die gefundene Lösung, einer federelastischen Gewichtsabstützung der kontinuierlich arbeitenden Presse entlang der Preßstreckenabschnitte b, c und d kommen die Stellkräfte der Preßzylinder für Einstellung des Preßspaltes quasi gleichmäßig auf beide Preßheizplatten oben und unten zur Wirkung, so daß sich durch die Longitudinalverformung beider Preßheizplatten quasi ein doppelt so großer Verformungsgradient im Dekompressions- und Kompressionsbereich zum Beispiel des Entlastungsabschnittes c einsteuern läßt.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen und Merkmale ergeben sich weiter folgende Vorteile: Bei einer Preßspaltveränderung durch die hydraulischen Preßzylinder, zum Beispiel entsprechend einer Preßspaltvergrößerung im Entlastungsabschnitt c gemäß Fig. 3 und Fig. 5, wie es verfahrenstechnisch bei einer Faserplattenherstellung (MDF) notwendig ist, möchten sich die obere und untere Preßheizplatte bei freier quasi schwebender Aufhängung symmetrisch verformen, weil die Verformungsspannungen beider Heizplatten zueinander stets im Gleichgewichtszustand sein möchten. Durch die planebene Abstützung der unteren Preßheizplatte über die Stegbleche des Preßtisches zum unteren Preßträger ist der Freiheitsgrad eines gleichmäßigen Spannungsausgleiches nach den Ausführungen zum Stand der Technik gestört, so daß sich nur die obere Preßheizplatte verformt. Der longitudinale Verformungsgradient, das heißt der vertikalen Verformung der Preßheizplatte oben und unten pro Meter Preßstrecke L ist aufgrund der dadurch erzeugten Verformungsspannungen und der Biegeverformungsspannungen durch die Preßdruckbelastung nur begrenzt durch eine Lagenregelung der hydraulischen Preßzylinder einstellbar. Durch die federelastische Gewichtsabstützung gemäß der Erfindung der Pressengestelle und Preßheizplatten entlang der Preßstreckenabschnitte b, c und d wird eine quasi spannungsneutrale Aufhängung der oberen und unteren Preßheizplatten erreicht. Die Federpakete unterhalb der Pressengestelle sind mit 98% partiellem Gewichtsanteil "GG" vorgespannt, so daß sich in Abstützung über die Abstützkonstruktion zum Stützträger und Fundament ein quasi schwebender Zustand der kontinuierlich arbeitenden Presse einstellt. Bei Veränderung des Spaltabstandes zum Beispiel von y zu (y + y₁ + y₂) durch die hydraulischen Preßzylinder verändert sich aufgrund der Verformung der Preßheizplatten zueinander der Spannungszustand dieser Preßheizplatten zwischen den Preßstreckenabschnitten b, c und d, so daß sich in den Preßstreckenabschnitten b und d (Fig. 3) die Pressenständer um circa [0,5 x (y₁ + y₂)] anheben.

In vorteilhafter Weise wird sich somit eine quasi symmetrische Preßspalteinstellung zwischen unterer und oberer Preßheizplatte gemäß Fig. 3 und 5 einstellen. Technologisch stellt sich somit am Ende des Dekompressionsabschnittes c₁,im Entlastungsbereich c, eine gleichmäßige Entlastung der verdichteten Deckschicht ein. In gleicher Weise wird die Deckschicht bei der erneuten Kompression am Beginn des Kompressionsabschnittes c₂ symmetrisch wieder verdichtet, wodurch sich physikalisch besonders bei extremen leichten Faserplatten ein stets gleichmäßigeres Rohdichteprofil einsteuern läßt. Durch die gleichmäßige Verformung der Preßheizplatten oben und unten sind dadurch etwa die doppelten Verformungswege verfahrenstechnisch vorteilhaft einstellbar. Stand der Technik ist hinsichtlich der Verformung an solchen kontinuierlich arbeitenden Pressen ein longitudinaler Verformungsgradient 2^mm/_m. Durch die Maßnahmen und Merkmale gemäß der Erfindung ist der doppelte Gradient, d. h. 4^mm/_m einstellbar. Durch Optimierung der Stützabstände f zwischen den Stegblechen von Preßtisch und Preßbär zur unteren und oberen Preßheizplatte und der Preßheizplattendicke g, sind Gradienten im Bereich von 6 mm bis 8 mm einstellbar.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.

Es zeigen

Fig. 1 in Seitenansicht eine kontinuierlich arbeitende Presse gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Ausschnitt E aus Fig. 1 der Abstützung eines Pressenständers,

Fig. 3 in einem Ausschnitt F aus Fig. 1 einen Teil des Entlastungsabschnittes c mit dem Kompressionsabschnitt c₂

Fig. 4 in kleinerem Maßstab die kontinuierlich arbeitende Presse nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Darstellung der Verformungsabschnitte b, c und d an der oberen und unteren Preßheizplatte und

Fig. 6 ein Preßstrecke-Preßspalt-Diagramm.

Die kontinuierlich arbeitende Presse 1 für das erfindungsgemäße Verfahren besteht nach Fig. 1 bis 6 in ihren Hauptteilen aus dem Preßtisch 2 und dem vertikal beweglichen Preßbär 3 und den sie formschlüssig verbindenden Zuglaschen 13. Die Zuglaschen 13 sind mittels der Bolzen 24 schnell lösbar. An den Stirnseiten von Preßtisch 2 und Preßbär 3 sind Einlauftraversen 21 und Auslauftraversen 14 angebracht und dienen als Verankerung und Lagerstelle für die Antriebstrommeln 7 und 8, den Umlenktrommeln 9 und 10 und den Einlaufsystemen für die Rollstangen 12. Der Preßtisch 2 und der Preßbär 3 bestehen aus Stegblechen 15 und 16 und diese verbindenden Querrippen 18. Zwei obere Stegbleche 16 und zwei untere Stegbleche 15 mit den Zuglaschen 13 bilden einen Pressenständer 22, die durch Aneinanderreihung und Anbringung der Preßheizplatten 33 und 34 die Preßstrecke L der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 darstellen. Die Zuglaschen 13 sind am Preßtisch 2 mittels Bolzen 24 fixiert, die in Ösen 23 der Zuglaschen 13 und der Stegbleche 15 verankert sind. Der untere Preßtisch 2 besteht aus mehreren stationären Einzelholmen 19 (Tischmodul), der Preßbär 3 aus mehreren Einzelholmen 20 (Preßbärmodul). Die aus den Stegblechen 16 links und rechts herausragenden Ansätze bzw. Auskragungen wirken als Widerlager zum Heben und Senken des Preßbärs 3, wobei Preßzylinderkolbenanordnungen 26/27 in Öffnungen 25 der Zuglaschen 13 angeordnet sind.

Aus der Fig. 1 ist weiter zu entnehmen, wie die Umlenktrommeln 9 und 10 den Einlaufspalt 11 bilden und wie sich die mit den Stahlbändern 5 und 6 um Preßtisch 2 und Preßbär 3 geführten Rollstangen 12 gegen die Preßheizplatten 33 und 34 abstützen. Das heißt die umlaufenden Rollstangen 12, als Beispiel für eine rollende Abstützung, sind zwischen den Preßheizplatten 33 und 34 und den Stahlbändern 5 und 6 mitrollend angeordnet. Das Preßgut 4 wird mit den von den Antriebstrommeln 7 und 8 angetriebenen Stahlbändern 5 und 6 durch den Preßspalt y gezogen und zu Platten gepreßt. Im mittigen Bereich des Entlastungsabschnittes c kann es zweckmäßig sein, daß keine federelastische Gewichtsabstützung eingesetzt wird, weil in diesem Bereich eine Anhebung nicht erforderlich ist. Die elastische Federabstützung der Preßheizplatten 33 funktioniert nach Fig. 2, indem zwischen der Abstützkonstruktion 35 für die Rollradsegmente 38 und dem Pressenständer 22 vorgespannte Federn 17 fixiert sind. Die Vorspannung NF dieser Feder 17 beträgt 100%, in der Praxis in etwa 98%, des partiellen Eigengewichts GG von 100%, wie in Fig. 2 dargestellt, das heißt bei parallelem Preßspaltabstand y zwischen der unteren Preßheizplatte 33 und der oberen Preßheizplatte 34 wird über die gesamten Preßstreckenabschnitte a, b, d und e nach den Fig. 3 bis 6 die untere Preßheizplatte 33 planeben gehalten, weil das Gesamtgewicht aller Pressenständer 22 mit den Preßheizplatten 33/34 oben und unten um etwa 2% größer ist als die Summe der Vorspannkräfte der vorgespannten Federn 17. Bei Veränderung, das heißt bei Vergrößerung des Preßspaltes um y₁ + y₂ zwischen den Preßheizplatten 33 und 34 im Entlastungsabschnitt c, werden durch die federelastische Abstützung im vorderen und hinteren Abschnitt b und d die Pressenständer 22 um circa die halbe Preßspalterweiterung angehoben, so daß sich quasi nach Fig. 5 eine symmetrische Preßspaltveränderung im Entspannungs- und Kompressionsbereich einstellt. Die sphärische Einsteuerung der Verformung der Preßheizplatten 33 und 34 längs und quer kann On-Line durch Einsteuerung einer entsprechenden Preßspaltkurve nach Fig. 6 im Leerlauf oder unter Preßdruck ohne Preßgutinnendruck erfolgen. Die Rollradsegmente 38 dienen dabei dazu, bei Ausdehnung oder Schrumpfung der Preßheizplatten 33 und 34, daß sich die Pressenständer 22 auf den Stützträgern 36 abrollen bzw. frei bewegen können. Durch die elastische Federabstützung, vgl. Fig. 2, wird eine Vergrößerung der Longitudinalverformung in etwa bis zum zweifachen Wert (siehe Fig. 5 und 6) erreicht. Die erfindungsgemäße Lösung ist auch günstig bei der Herstellung von Ultraleichtplatten, besonders nach der ersten Verdichtung im Dekompressionsabschnitt c₁ zur Ausbildung hochverdichteter Deckschichten

Bezugszeichenliste

1 k. a. Presse
2 Preßtisch
3 Preßbär
4 Preßgut
5 Stahlbänder unten
6 Stahlbänder oben
7 Antriebstrommel unten
8 Antriebstrommel oben
9 Umlenktrommel unten
10 Umlenktrommel oben
11 Einlaufspalt
12 Rollstangen
13 Zuglaschen
14 Auslauftraversen
15 Stegbleche unten
16 Stegbleche oben
17 Feder
18 Querrippen
19 Einzelholm unten
20 Einzelholm oben
21 Einlauftraversen
22 Pressenständer
23 Ösen in Zuglasche
24 Bolzen
25 Öffnung in Zuglasche
26 Preßzylinder
27 Preßkolben
28
29
30
31
32
33 Heizplatten unten
34 Heizplatten oben
35 Abstützkonstruktion
36 Stützträger
37
38 Rollradsegmente
f Stützabstand der Stegbleche
L Preßstrecke
g Stärke der Heizplatten
y Preßspalt bei a
y₁ Preßspalt bei c
y₂ Preßspalt bei d
NF Vorspannung
GG partieller Gewichtsanteil

und führt trendmäßig zur Reduzierung des Preßfaktors (circa um 10%), besonders mit der zweiten Verdichtung in c₂, weil durch den steileren Verformungsgradienten [tan α + tan β] gemäß Fig. 6 mehr Pressenlänge in den Preßstreckenabschnitten b + d zur Wärmeenergiezufuhr unter Druck zur Verfügung steht.

Der Beginn der Entspannung und Kompression kann optimal entsprechend der Dicke und/oder der Dichte des Preßgutes, korrelierend mit der hierfür notwendigen Änderung der Stahlbandgeschwindigkeit, entlang der gesamten Preßlänge On-Line eingesteuert werden, so daß dadurch Ultraleichtgewichtplatten in den unterschiedlichsten Dicken stets mit dem optimalsten Preßfaktor, das heißt wirtschaftlich hergestellt werden können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten mit einer kontinuierlich arbeitenden Presse mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Gut durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern, die über Antriebstrommeln und Umlenktrommeln um einen oberen Preßbär und einen unteren Preßtisch geführt sind und die sich über Preßzylinderkolben anordnungen mit einstellbarem Preßspalt gegen Preßheizplatten an den Pressenholmen über mitumlaufende, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung geführten, rollenden Stützelementen abstützen, wobei die Preßheizplatten oben und unten im Preßspaltabstand zueinander longitudinal mittels hydraulischer Preßzylinder einstellbar sind und wobei Preßtisch und Preßbär aus mehreren Einzelholmen bestehen und diese für eine longitudinale Biegeverformung der Preßheizplatten elastisch und höhenverstellbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Preßheizplatte zusammen longitudinal zur Preßspaltveränderung verformt werden, so daß dadurch ein größerer longitudinaler Verformungsgradient aus der Summe von [tan α + tan β] einstellbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Summe der Verformungsgradienten von [tan α + tan β] insgesamt ein longitu dinaler Verformungsgradient im Bereich von 0 bis circa 8^mm/_m einstellbar ist.

3. Kontinuierlich arbeitende Presse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der kontinuierlich arbeitenden Presse (1) mittels vorgespannten mechanischen oder hydraulischen Federn (17) an beiden Längsseiten der Stegbleche (15 und 16) des Preßtisches (2) elastisch abgestützt ist, wobei die Vorspannung (NF) der Federn (17) circa 98% des partiellen Eigengewichts (GG) =100% von Preßtisch (2), Preßbär (3), Preßheizplatten (33 und 34) und hydraulischen Stellgliedern wie Preßzylinder (26) usw. beträgt.

4. Kontinuierlich arbeitende Presse nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß im mittigen Bereich der Entspannungszone des Preßstreckenabschnittes (c) keine federelastische Gewichtsabstützung eingesetzt ist.