DE19712440A1

DE19712440A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Span- oder Faserplatten aus Zellulosewerkstoffen

Info

Publication number: DE19712440A1
Application number: DE19712440A
Authority: DE
Original assignee: Theodor Hymmen KG
Current assignee: Theodor Hymmen KG
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-01
Also published as: US6074193A; CA2232899A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Span- oder Faserplatten aus Zellulosewerkstoffen Holz, Stroh, Schilf, Baumwollstengeln, Papier o. dgl., mittels einer kontinuierlich oder diskontinierlich arbeitenden Presse.

Bei der Herstellung von Zellulosefaser- oder Zellulosespanplatten kommt dem Bilden einer Materialmatte vor dem eigentlichen Pressen und Aushärten des Plattenstran ges eine wesentliche Bedeutung zu. In diesem Zusammenhang werden an die Streu station hohe Anforderungen in Hinsicht auf die Maßgenauigkeit, nämlich auf die Breite, Länge und Dicke der Matte sowie bezüglich der Verteilung verschieden großer Späne innerhalb der Matte und in Hinsicht auf die Winkellage der Späne zur Hauptoberfläche der Platte gestellt.

Mit dem Aufkommen der kontinuierlich arbeitenden Plattenpressen und ihrer großen Materialersparnis (Verringerung der Schleifzugabe und des Sägeverschnittes) sind diese Anforderungen noch gestiegen, da auch eine Doppelbandpresse z. B. starke Maßabweichungen durch Streufehler der Späne oder der Fasern nur sehr begrenzt ausgleichen kann.

Es sind Streustationen bekannt, bei denen die Fasermatte oder die Spanmatte mechanisch durch Abwurfwalzen (Wurfstreuverfahren) oder mit Gebläseunterstüt zung (Windstreuverfahren) auf einem sich stetig vorbewegenden Streuband erzeugt werden. Zum Erfüllen der im vorhergehenden geschilderten Anforderung sind sehr große, aufwendige Maschinen entwickelt worden. In allen Fällen wird aus diversen Vorratsbunkern, der Abziehöffnung oberhalb der Streubandebene liegt, der Späne strum abgezogen. Aus dem Vorratsbunker fallen die Späne im freien Fall auf das vorlaufende Streuband und legen sich unter dem Einfluß der Schwerkraft im wesent lichen parallel zur Vorschubrichtung des Bandes und damit parallel zur Hauptoberflä che der zu erstellenden Platte. Diese Ausrichtung bleibt im Flachpreßverfahren in kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Pressen erhalten, da die Preßkraft senkrecht zur Hauptoberfläche des Preßstranges einwirkt und die Streuteilchen sich senkrecht zur Preßkraft und damit parallel zur Hauptoberfläche ausrichten. Daraus resultiert die hohe Biegefestigkeit der Spanplatten.

Beim bekannten Strangpreßverfahren werden die Späne von einem oszillierenden Kolben durch einen Formkanal gepreßt. Die Kraft des Kolbens wirkt in Vor schubrichtung. Die Späne richten sich senkrecht zur Kolbenkraft und damit senkrecht zur Hauptoberfläche des Preßstranges aus. Die Strangpreßplatten erreichen deshalb eine hohe Querzugfestigkeit, aber nur eine geringe Biegefestigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Span- oder Faserplatten aus Zellulosewerkstoffen der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß mit geringem konstruktiven Aufwand eine Zellulosespanmatte oder Zellulosefasermatte gewonnen werden kann, aus der Platten mit hoher Biegefestig keit und gleichzeitig hoher Querzugfestigkeit erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor dem Aufgabeende der Presse eine Preßformstation für die Span- oder Fasermatte angeordnet ist, die aus einem Vorratsbunker für die mit einem Bindemittel versehenen Späne oder Fasern und aus von der Abziehöffnung des Vorratsbunkers sich bis zum Aufgabeende der Presse erstreckenden, endlosen Austragbändern besteht, die eine an der Abziehöff nung beginnende, vertikale, trichterförmige Verdichtungszone und eine Umlenk strecke in die Waagerechte begrenzen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in der Preßformstation ein freier Fall der Späne oder der Fasern vermieden.

Von der Abziehöffnung des Vorratsbunkers erfolgt eine Zwangsführung des Späne- oder Faserstromes durch die Austragbänder, die zunächst eine Verdichtungszone zum Vorverdichten des Streugutes zu einer Span- oder Fasermatte, wobei auch eine Ausrichtung der Späne und der Fasern stattfindet. In den Deckschichten der Matte die den Austragbändern benachbart liegen, erfolgt eine Ausrichtung im wesentlichen parallel zur Förderrichtung während in der Mittelschicht die Späne oder die Fasern ungeordnet bzw. zum größten Teil senkrecht zur Förderrichtung liegen. Diese unter schiedliche Orientierung der Späne oder der Fasern in den Deckschichten und in der Mittelschicht der in der Vorverdichtungszone entstehenden Matte wird auf dem weite ren Transportweg der Matte von der Senkrechten in die Waagerechte bis zum Auf gabeende der Presse beibehalten.

Aufgrund der Erfahrungen mit Strangpressen war zu befürchten, daß sich in der Preßformstation unter dem Druck der Materialmasse eine ähnliche Spanausrichtung senkrecht zur Hauptoberfläche der zu erstellenden Platten und damit ein geringer Biegefestigkeitswert ergeben würde.

Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß sich in der Preßformstation unter Einfluß der verschiedenen Kräfte an den Deckschichten die Späne annähernd paral lel zur Hauptoberfläche ausbilden, während sie in der Mitte der Matte in allen Rich tungen ungeordnet liegen, wobei jedoch der größte Teil der mittigen Späne senkrecht zur Förderrichtung sich aus richtet. Die Preßformstation erzeugt damit auf einfache Weise aus nur einer Materialfraktion eine Platte mit guter Biege- und guter Querzug festigkeit.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Preßformstation zwei einander gegenüberliegende endlose Bänder auf, die sich entweder von der Abziehöffnung des Vorratsbunker bis zum Aufgabeende der Presse erstrecken oder aber auch zwei einander gegenüberliegende Wandungen des Vorratsbunkers bilden.

Die Geschwindigkeit der Austragbänder kann nach einer weiteren Ausführungsform stufenlos einstellbar sein.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine vor dem Aufgabeende einer Doppelbandpresse angeordnete Preßform station in vertikalem Schnitt und in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der dem Aufgabeende einer Doppelband presse zugeordneten Preßformstation,

Fig. 3 den Bereich III in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 eine weitere konstruktive Gestaltung der Preßformstation.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung das Aufgabeende 1 einer Doppelband presse 2, vor dem eine Preßformstation 3 angeordnet ist.

In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist die Preßformstation 3 mit einem Vor ratsbunker 4 für Späne oder Fasern ausgerüstet, dessen Wände 5 eine obere Füll öffnung 6 und eine untere Abziehöffnung 7 begrenzen.

Eine Wand, z. B. eine Stirnwand, des Vorratsbunkers 4 kann zur leichten Kontrolle des Füllstanges der Späne oder der Fasern aus durchsichtigem Material hergestellt sein.

Von der Abziehöffnung 7 des Vorratsbunkers 4 erstrecken sich bis zum Aufgabeende 1 der Doppelbandpresse 2 endlose Austragbänder 8, 9, die eine benachbart der Abziehöffnung 7 beginnende, vertikale, trichterförmige Verdichtungszone 10 und eine Umlenkstrecke 11 begrenzen, auf der die Spanmatte von dem zunächst senkrechten in einen waagerechten Verlauf umgelenkt wird.

Die Preßformstation setzt sich in der Verdichtungszone 10 und in der Umlenkstrecke 11 aus den beiden endlosen Bändern 8 und 9 und aus stirnseitigen Abdeckungen zusammen.

Die aus dem Vorratsbunker abgezogenen Späne oder Fasern werden im Bereich der trichterförmigen Verdichtungszone 10 in der Weise ausgerichtet, daß benachbart dem Arbeitstrum der endlosen Bänder 8 und 9 eine Ausrichtung der Späne und der Fasern parallel oder nahezu parallel zu dem jeweiligen Arbeitstrum erfolgt, während die mittleren Schicht eine freie Orientierung der Späne oder der Fasern aufweist wobei die senkrechte oder nahezu senkrechte Lage zu der Förderrichtung vor herrscht.

In der Fig. 3 ist ein Ausschnitt der Verdichtungszone 10 dargestellt, die die späteren Deckschichten 12, 13 der Matte bzw. der Platten mit vorwiegend parallel zu den Arbeitstrumen der endlosen Bänder 8 und 9 verlaufenden Späne oder Fasern zeigt. Im Bereich der Mittelschicht erstreckt sich ein erheblicher Anteil der Späne oder Fasern senkrecht zur Förderrichtung 14.

Aus den Spänen oder Fasern des Vorratsbunkers 4 wird somit eine Späne- oder Fasermatte gebildet, die sich aus drei Schichten zusammensetzt. Diese drei Schich ten sind auch in der fertigen Platte vorhanden, die aus der Span- oder Fasermatte unter Wärme und Druck in der Doppelbandpresse 2 gebildet wird. Die Deckschichten zeichnen sich durch eine hohe Biegefestigkeit aus, während die Mittelschicht eine hohe Querzugfestigkeit gewährleistet.

Aus der Fig. 1 ist erkennbar, daß der Vorratsbunker 4 auch mit Zwischenwänden 15, 16 ausgerüstet werden kann, so daß der Vorratsbunker mit drei unterschiedlichen Fraktionen an Spänen oder Fasern gefüllt werden kann.

Auch hierdurch kann der Schichtenaufbau der Span- oder Fasermatte zusätzlich be stimmt werden.

Die Ausrichtung der Späne oder der Fasern beim Aufbau der Span- oder Fasermatte in der Preßformstation kann auch dadurch beeinflußt werden, daß die Austragbänder 8 eine Oberflächenprofilierung, z. B. Rippen oder Rillen, aufweisen.

Das Füllen des Vorratsbunkers 4 muß in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der angetriebenen Austragbänder 8, 9 erfolgen.

Die Geschwindigkeit der Austragbänder kann stufenlos einstellbar ausgebildet sein.

Zur Verbesserung der Entleerung des Vorratsbunkers kann dieser mit Vibratoren ausgestattet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel in der Fig. 4 ist der Vorratsbunker 4 im Bereich der Abziehöffnung 7 mit einer Sortiereinrichtung, z. B. mit einem Sieb 17 versehen, das unterschiedliche Lochdurchmesser aufweist, um hierdurch eine Sichtung des Späne- oder Fasermaterials vorzunehmen. So können kleinere Lochdurchmesser im Außen bereich angeordnet werden, so daß die dünneren und kleineren Späne in die Deck schichten gelangen, während das übrige Spanmaterial die Mittelschicht der Matte bil det.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 erstrecken sich die Austragbänder 18, 19 auch über den Bereich des Vorratsbunkers 4, so daß sie zwei Wandungen dieses Vorratsbunkers bilden. Die Umlenkrollen 20, 21 sowie 22, 23 und auch die Umlenkrollen 24, 25 sind horizontal verschiebbar ausgebildet, so daß einerseits die Breite des Vorratsbunkers 4 und andererseits der Verdichtungswinkel in der Verdichtungszone 10 stufenlos einstellbar sind.

Die weiteren Führungs- und Umlenkmittel für die endlosen Austragbänder sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Rollen gestaltet. Es ist jedoch auch denkbar, diese Führungs- und Umlenkmittel durch nicht bewegbare Formteile zu gestalten.

Die in der Preßformstation gebildete Span- oder Fasermatte wird nach der Umlen kung in die Waagerechte und Beibehaltung des Druckes in den Einlauf der Doppel bandpresse 2 oder einer Taktpresse eingeführt.

Während in dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ausschließlich zwei endlose Austragbänder 18, 19 vorhanden sind, die sich auch über den Bereich des Vorrats bunkers 4 erstrecken, ist es auch möglich, wie in der Fig. 4 aufgezeigt, für zwei ein ander gegenüberliegende Wandungen des Vorratsbunkers 4 zwei separate endlose Bänder 26, 27 anzuordnen.

In der Preßformstation oder vor oder hinter der Preßformstation können Einrichtun gen zum Zusatz von Wasser, Wasserdampf oder Katalysatoren (Härter) vorgesehen werden.

Die sich in der Preßformstation bildende Materialmatte kann durch Heißluft, Heiß dampf, Heißplatten, durch eine Mikrowelle oder durch Hochfrequenzeinrichtungen erwärmbar sein.

Bezugszeichenliste

1

Aufgabeende

2

Doppelbandpresse

3

Preßformstation

4

Vorratsbunker

5

Wand

6

Füllöffnung

7

Abziehöffnung

8

Austrag band

9

Austragband

10

Verdichtungszone

11

Umlenkstrecke

12

Deckschicht

13

Deckschicht

14

Förderrichtung

15

Zwischenwand

16

Zwischenwand

17

Sieb

18

Austragband

19

Austragband

20

Umlenkrolle

21

Umlenkrolle

22

Umlenkrolle

23

Umlenkrolle

24

Umlenkrolle

25

Umlenkrolle

26

Band

27

Band

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Span- oder Faserplatten aus Zellulosewerk stoffen (Holz, Stroh, Schilf, Baumwollstengel, Papier o. dgl.) mittels einer konti nuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Presse, dadurch gekenn zeichnet, daß vor dem Aufgabeende (1) der Presse eine Preßformstation (3) für die Span- oder Fasermatte angeordnet ist, die aus einem Vorratsbunker (4) für die Späne oder Fasern und aus von der Abziehöffnung (7) des Vorratsbun kers (4) sich bis zum Aufgabeende (1) der Presse (2) erstreckenden, endlosen Austragbändern (8, 9) besteht, die eine an der Abziehöffnung (7) beginnende, vertikale, trichterförmige Verdichtungszone (10) und eine Umlenkstrecke (11) in die Waagerechte begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Späne oder Fasern der Span- oder Fasermatte in der Preßformstation (3) in vertikaler Ebene zu einer Dreischichtenmatte ausgerichtet, bei der die Späne in den Deckschichten im wesentlichen parallel zur Förderrichtung und in der Mittel schicht ungeordnet bzw. zum größten Teil senkrecht zur Förderrichtung lie gen, die Matte verdichtet, in die Waagerechte umgelenkt und unter Beibehal tung des Druckes in den Einlauf einer Bandpresse, vorzugsweise einer Dop pelbandpresse oder einer Taktpresse übergeben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß formstation (4) zwei einander gegenüberliegende endlose Bänder (8, 9; 18, 19) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Wandungen des Vorratsbunkers (4) als endlose Bänder (26, 27; 19, 18) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Führungs- und Umlenkmittel der endlosen Bänder (18, 19) im Bereich der Abziehöffnung (7) in der Horizontalebene verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs- und Umlenkmittel der endlosen Bänder (18, 19) im Bereich der Füllöffnung (6) und der Abziehöffnung (7) des Vorratsbunkers (4) in der Horizontalebene ver stellbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch end lose Austragbänder begrenzte Verdichtungswinkel im Bereich der trichterför migen Verdichtungszone (10) stufenlos einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Geschwindigkeit der Austragbänder regelbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbun ker (4) senkrecht zu den Stirnseiten sich erstreckende Zwischenwände (15, 16) aufweist, die Kammern für unterschiedliche Materialfraktionen begrenzen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand, z. B. eine Stirnwand des Vorratsbunkers (4) zur Kontrolle des Füllstandes aus durchsichtigem Material hergestellt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllen des Vorratsbunkers (4) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der angetriebe nen Austragbänder erfolgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die endlosen Austragbänder Oberflächenprofilierungen, z. B. Rippen oder Rillen, aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbun ker (4) benachbart der Abziehöffnung (7) mit einer Sortiereinrichtung z. B. einem Sieb ausgerüstet ist, das mit im Durchmesser unterschiedlichen Lochungen versehen ist.