DE20209991U1

DE20209991U1 - Doppelbandpresse zur Herstellung von Plattenwerkstoffen

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Publication number: DE20209991U1
Application number: DE20209991U
Authority: DE
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2012-06-29
Also published as: DE10321024A1

Description

KÖNIG · PALGEN ■ SCHUMACHER ■ KLUIN *··" · "^&bgr; "^&bgr; "* ^&bgr;&bgr;

DÜSSELDORF-ESSEN PATENTANWÄLTE

UNSER ZEICHEN: 102 402 &Rgr;&Rgr;/&bgr;&Igr; Düsseldorf, den 25. Juni 2002

Akten-Nr. 30

Metso Paper Inc. O Wärtsilänkatu 100

FIN 04400 Järvenpää / Finnland Doppelbandpresse zur Herstellung von Plattenwerkstoffen .

O Die Erfindung bezieht sich auf eine Doppelbandpresse nach dem Oberbegriff

des Anspruchs 1.

Die Erfindung befasst sich in erster Linie mit Plattenwerkstoffen aus Holzpartikeln, insbesondere Holzspanplatten und darunter wieder insbesondere sogenannten OSB-Platten (oriented strand board), die aus flachen und orientiert flach aufeinander geschichteten länglichen Spänen von recht großen Abmessungen bestehen, größenordnungsmäßig zum Beispiel 1 cm Breite und 10 cm Länge. Diese Späne werden mit einem harzartigen Bindemittel versehen und in der Pressstrecke der Doppelbandpresse unter Druck und Wärme zu einem Piattenwerkstoff verpresst.

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Ausgangspunkt der Erfindung war ein Problem aus dem Bauwesen. OSB-Platten werden nämlich besonders in den USA aber zunehmend auch in Europa bei der Errichtung von Wohnhäusern eingesetzt, insbesondere als Dachplatten für Dächer geringer Neigung. Diese OSB-Platten für Dächer werden in der Errichtungsphase des Hauses von den Bauarbeitern begangen, insbesondere beim Aufbringen der eigentlichen Bedachungsschicht in Gestalt von Bedachungsbahnen oder Dachpfannen und Schindeln.

OSB-Platten sind von Hause aus an der Oberfläche ziemlich glatt und besonders in feuchtem Zustand glitschig. Es ist daher besonders in den USA die Forderung erhoben worden, dass die OSB-Platten für diese Zwecke auf einer Seite eine rutschfeste Strukturierung haben müssten.

Zur Anbringung einer solchen Strukturierung dient bei der dem Oberbegriff zugrundeliegenden DE 197 04 643 C2 ein auf einer Seite mit der Plattenbahn durch die Pressstrecke hindurchgeführtes Strukturband, welches als Drahtgewebeband oder Siebband ausgebildet ist. Das Strukturband wird endlos außen um das betreffende Pressenband herumgeführt. Beim Durchlauf durch die Pressstrecke drückt sich das Relief des Strukturbandes in die Oberfläche des aushärtenden Plattenwerkstoffs ein und hinterlässt nach dem Abheben von dessen Oberfläche in dieser ein gut ausgeprägtes Oberflächenrelief, welches dem Plattenwerkstoff eine gute Rutschfestigkeit verleiht. Es hat sich gezeigt, dass ein Plattenwerkstoff auf wirtschaftliche Weise mit keinem anderen Verfahren ähnlich rutschfest gemacht werden kann. Ein nachträgliches Aufrauhen der Oberfläche bringt keine rechte Wirkung. Ein punktweises Aufspritzen von aushärtendem Material ist ebenso unwirtschaftlich wie ein nachträglicher Fräsvorgang. Ein Aufbringen von mit Bindemittel versehenem Sand muss außer Betracht bleiben, weil die so ausgerüsteten Plattenwerkstoffe die Sägen binnen kurzem unbrauchbar machen.

Im Vorstehenden ist der Ausgangspunkt der Erfindung anhand der für einen bestimmten Zweck vorgesehenen OSB-Platten beschrieben, doch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Die Aufrauhung ist nicht nur zur Erzielung

einer Rutschfestigkeit von Nutzen, sondern kann auch die Haftfestigkeit von aufgebrachten Beschichtungen aller Art verbessern. Außerdem muss es sich bei den in Betracht gezogenen Plattenwerkstoffen nicht um solche handeln, die aus mit aushärtenden harzartigen Bindemitteln versehenen Holzpartikeln bestehen, sondern es kommen auch andere Plattenwerkstoffe in Betracht, wie zum Beispiel mineralisch gebundene Plattenwerkstoffe.

Ein Problem besteht bei dem bekannten Verfahren darin, dass das jeweilige Pressenband und das zugeordnete Strukturband außerhalb der Pressstrecke verschiedene Wege zurücklegen und dass daher die Gefahr besteht, dass sie beim Einlauf in die Pressstrecke unterschiedliche Temperaturen aufweisen, die sich erst beim Einlaufen in die Pressstrecke ausgleichen. Dadurch kann es im Strukturband, welches ja an dem benachbarten Pressenband unter hohem Druck anliegt zu von diesem abweichenden thermischen Dehnungen und der Bildung von Wellen oder sogar Falten kommen, die sich in die Partikelmasse einprägen und auch Schäden an dem Strukturband verursachen. Um dies zu verhindern, ist bei der DE 197 04 643 C2 für das Pressenband und das Strukturband ein gemeinsamer Wärmetunnel vorgesehen, der sicherstellen soll, dass am Einlauf keine voneinander abweichenden Temperaturen der Bänder vorliegen.

Damit ist das Problem der Wellen- und Faltenbildung des Strukuturbandes aber noch nicht gelöst. Wellen und Falten treten nämlich auch nach dem Passieren des gemeinsamen Wärmetunnels auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entstehung der Wellen und Falten in dem Strukturband wirksamer zu unterbinden.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Der Grund dafür, dass der Stand der Technik die Erscheinung der Wellen- und Faltenbildung nicht vollständig auszuschalten vermag, liegt darin, dass beim Einlauf in die Doppelbandpresse das Strukturband in Kontakt mit der aufgestreuten Matte der Partikel kommt, die eine Temperatur entsprechend der Umgebungstemperatur oder wenig darüber aufweist. Durch den erheblichen Anlagedruck unterstützt, erfährt das Strukturband durch den Kontakt mit der praktisch kalten Partikelmasse im Einlaufbereich eine starke Abkühlung und wird anschließend beim weiteren Fortschreiten durch die Pressstrecke wieder aufgeheizt. Dadurch ist aber wieder die Situation gegeben, dass sich das Strukturband gegenüber dem Pressenband parallel zu diesem thermisch ausdehnt und die Wellen oder Falten bildet, die es zu vermeiden gilt.

Die Erfindung beruht demgegenüber auf dem Gedanken, das Strukturband im Vorhinein über das Pressenband hinaus aufzuheizen, so dass es beim Einlauf in die Presse und beim Kontakt mit der kalten Partikelmasse einen Temperaturüberschuss aufweist, der durch den Kontakt mit der kalten Partikelmasse abgebaut wird, aber so, dass die schon am Ende des Einlaufs erreichte Temperatur des Strukturbandes der des benachbarten Pressenbandes angeglichen ist, so dass keine nachträglichen thermischen Dehnungen des Strukturbandes gegenüber dem benachbarten Pressenband mehr zu verzeichnen sind und dementsprechend auch keine Tendenz zur Wellenoder Faltenbildung mehr vorhanden ist.

Die erfindungsgemäße Überlegung führt also dazu, dass bei dem Strukturband und dem benachbarten Pressenband nicht mehr Wert auf Temperaturgleichheit am Einlauf gelegt werden muss, sondern im Gegenteil die Temperatur des Strukturbandes gezielt höher zu wählen ist.

Um wieviel die Temperatur höher sein muss, ist Sache des Einzelfalls. Die erforderliche Temperaturdifferenz hängt von der Art und der Feuchtigkeit der Partikel, von der Struktur des Strukturbandes, vom ohnehin vorhandenen

Temperaturniveau und der Arbeitsgeschwindigkeit ab. Der ausreichende Wert der Temperaturerhöhung wird vom Fachmann durch Versuche ermittelt.

Die Einlauftemperatur des Strukturbandes kann so vorgewählt werden, dass sich die Temperatur des Strukturbandes bald nach dem ersten Kontakt mit der Matte der Partikel und der entsprechenden Abkühlung sich der Temperatur des benachbarten Pressenbandes im wesentlichen angleicht.

Die Angleichung sollte etwa im Bereich des Endes des Einlaufs stattgefunden haben, damit ungleichmäßige Temperaturdehnungen im Bereich der eigentlichen Pressstrecke nicht auftreten können.

Um die Wirkung der Aufheizung des Strukturbandes über die Temperatur des zugeordneten Pressenbandes hinaus nicht durch zwischenzeitliche Wärmeabstrahlung zu mindern, empfiehlt es sich gemäß Anspruch 2, dass die Einlaufheizung des Strukturbandes unmittelbar vor der ersten Umlenktrommel der Doppelbandpresse angeordnet ist, über die das Strukturband radial außerhalb des Pressenbandes gemeinsam mit diesem umläuft.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Doppelbandpresse schematisch dargestellt.

In der Zeichnung ist eine Doppelbandpresse 100 zur Herstellung von Holzspanplatten, Holzfaserplatten, OSB-Platten und anderen aus Holzpartikeln aufgebauten plattenförmigen Werkstoffen dargestellt, die aus mittels eines unter Druck und Wärme aushärtenden Bindemittels gebundenen Partikeln bestehen. Die Doppelbandpresse 100 ist Bestandteil einer weiter nicht dargestellten Anlage, zu der auch noch Einrichtungen zur Bereitstellung des Partikelmaterials, zu seiner Vermischung mit dem Bindemittel, zu seiner Aufstreuung zu einer über die Breite gleichmäßigen Matte, zur Zuführung derselben in den Einlauf E der Doppelbandpresse 100 und schließlich zur Zerteilung und Abförderung der fertigen Platten gehören. Die Doppelbandpresse

100 umfasst ein oberes Pressenband 1 aus Stahlblech von etwa 2 bis 3 mm Stärke mit geschlossener glatter Oberfläche und ein ebensolches unteres Pressenband 2. Zwischen den Pressenbändern 1, 2 wird in einer Pressstrekke 3 eine Bahn 4 aus der Matte 4' zusammengepresst, die aus schüttfähigem Partikelmaterial besteht, die nach dem Pressen den Plattenwerkstoff ergibt.

Das obere Pressenband 1 läuft über quer zur Bahn 4 angeordnete Umlenktrommeln 5, 6 endlos um. Entsprechend läuft das Pressenband 2 über quer zur Bahn 4 angeordnete Trommeln 11, 12. Die Pressenbänder 1, 2 werden die über die Umlenktrommeln angetrieben.

Die Pressenbänder 1, 2 laufen in dem durch die Pfeile 16 angedeuteten Sinn, und zwar in der Pressstrecke 3 gleichlaufend endlos durch die Doppelbandpresse 100, so dass die auf der in der Zeichnung linken Seite zugeführte Matte 4' in die Pressstrecke 3 hineingezogen wird. Die auslaufende zusammengepresste Bahn 4 wird in dem gemäß der Zeichnung rechten Bereich abgeteilt und durch nicht dargestellte Vorrichtungen abgenommen.

In der Pressstrecke 3 ist im Innenbereich des Pressenbandes 1 eine obere Stützkonstruktion 17 vorgesehen, die mit einer im Innenbereich des unteren Pressenbandes 2 vorgesehenen unteren Stützkonstruktion 18 zusammenwirkt. Die Stützkonstruktionen 17, 18 stützen die der Bahn 4 zugewandten Bereiche der Pressenbänder 1, 2 gegen die Bahn 4 ab und pressen sie mit großer Kraft flächig gegeneinander. Die Stützkonstruktionen 17, 18 bestehen in dem Ausführungsbeispiel jeweils aus einzelnen Trägern 19, 20, die jeweils einander gegenüberliegend oberhalb und unterhalb der Pressenbänder 1, 2 und der Bahn 4 angeordnet sind. Jedes Trägerpaar 19, 20 ist durch seitliche Spindeln 21 außerhalb der Bahnbreite verklammert, so dass einzelne kräftemäßig in sich geschlossene Druckglieder gebildet sind. Statt der Trägerpaare 19, 20 können auch sogenannte Rahmen in Gestalt dicker Querplatten mit einer zentralen Öffnung für den Durchlass der Bahn 4 und der damit zusammenwirkenden beweglichen Elemente vorgesehen sein.

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Zwischen den Trägern 19, 20 und den Pressenbändern 1, 2 befinden sich starke Platten 26, 27, die die von den einzelnen Trägern 19, 20 ausgeübte Kraft ebenflächig auf die Pressenbänder 1, 2 übertragen und in denen gegebenenfalls Heizkanäle angeordnet sind.

Zwischen den einander zugewandten Seiten der Platten 26, 27 und den Pressenbändern 1, 2 sind Rollenketten 30 angeordnet, auf denen die Pressenbänder 1, 2 an den Platten 26, 27 abrollen und die endlos in einer vertikalen Längsebene um die Platten 26, 27 umlaufen. Die Rollen der Rollenketten 30 übertragen sowohl den Druck als auch die Wärme der Platten 26, 27 auf die Pressenbänder 1, 2 und damit die sich bildende Bahn 4.

Dem oberen Pressenband 1 ist in dem Ausführungsbeispiel ein Strukturband 25 aus einem Gewebe oder Gewirke aus Stahldraht zugeordnet. Das Pressenband 1 und das Strukturband 25 haben also vom Material her jedenfalls im wesentlichen die gleichen Eigenschaften. Das Strukturband 25 läuft außen um das Pressenband 1 herum und von der Umlenkrolle 5 an in Laufrichtung 16 gemeinsam mit diesem und zwischen diesem und der Matte 4' in den Einlauf E ein und durch die Pressstrecke 3.

Dabei presst sich die Struktur des Strukturbandes 25, das heißt, das durch das Weben oder Wirken desselben gebildete Relief, in die Oberfläche des sich bildenden Bahn 4 ein und bildet dort eine diese Oberfläche in gewünschter Weise aufrauhende Struktur, wenn sich das Strukturband 25 von der Oberfläche der Bahn 4 trennt, was etwa in dem Bereich T nach dem Auslaufen aus der Pressstrecke 3 der Fall ist. Zurück bleibt auf der Oberfläche der Bahn 4 ein ausgeprägtes ziemlich scharfkantiges Relief, bei dem der Höhenunterschied zwischen den Vertiefungen und Erhöhungen in der Größenordnung von etwa 0,5 mm liegt und die Erstreckung der Vertiefungen und Erhöhungen parallel zur Bahnoberfläche etwa 1 bis 2 mm betragen.

Das Strukturband 25 umschlingt nach der Trennung von der Bahn 4 die hintere obere Umlenktrommel 6 und trennt sich dann von dem dortigen Pres-

senband 1 und läuft über oberhalb des Pressenbandes 1 am Pressengestell etwa in gleicher Höhe angeordnete Umlenkrollen 13, 14 bis in den Bereich vor der Umlenktrommel 5. Von der Umlenktrommel 14 verläuft das Strukturband 25 schräg nach unten und in Laufrichtung 16 und legt sich von außen an das die Umlenktrommel 5 umrundende Pressenband 1 an, um dann gemeinsam mit diesen in den Einlauf E der Doppelbandpresse einzulaufen.

In dem Bereich zwischen der oberen vorderen Umlenkrolle 14 des Strukturbandes 25 und der Umlenktrommel 5 des Pressenbandes 1 ist eine Einlaufheizung 40 für das Strukturband 25 vorgesehen, deren Wirksamkeit sich über die Breite des Strukturbandes 25 erstreckt und diesem eine erhöhte Temperatur zu erteilen in der Lage ist. Die Einlaufheizung 40 erfasst nur den von der Umlenkrolle 14 schräg nach unten und in Laufrichtung 16 sich erstreckenden Abschnitt 25' des Strukturbandes 25 und kann diesen also separat von dem Pressenband 1 auf Temperaturen in der Größenordnung von 200⁰C aufheizen. Die Einlaufheizung 40 ist so dicht an die Umlenktrommel 5 herangerückt, wie es konstruktiv möglich ist.

Das Strukturband 25 hat auf diese Weise etwa an der Stelle 18, wo es also mit der relativ kalten Matte 4' in Berührung kommt, eine höhere Temperatur als das Pressenband 1. Diese Temperatur sinkt durch die Berührung mit der kalten Matte 4' zunächst und nähert sich also von oben der Temperatur des Pressenbandesi. Im hinteren Bereich des Einlaufs und im ersten Teil der Pressstrecke 3 haben sich die Temperaturen des Strukturbandes 25 und des Pressenbandes 1 weitgehend angeglichen. Von dort an kommt es also nicht mehr zu unterschiedlichen Temperaturdehnungen und der Bildung von Wellen und Falten.

Das Pressenband 1 und das Strukturband 25 können vom Auslauf der Doppelbandpresse 100 zum Einlaufbereich durch die Luft zurückgeleitet werden, was allerdings mit starkem Wärmeverlust verbunden ist. Deshalb wird im Allgemeinen für das Pressenband 1 und/oder das Strukturband 25 ein Wärmetunnel 7 bzw. 8 vorgesehen sein, in welchem die Wärmeverluste hint ange- :··. :··· .··. .··. .··. .··. .··. .··. .··. .: : : .:

halten werden. Es kann auch für beide Bänder 1, 25 ein gemeinsamer Wärmetunnel vorhanden sein. Wichtig ist, dass die Temperatur des Strukturbandes 25 kurz vor der Wiedervereinigung mit dem Pressenband 1 über dessen Temperatur deutlich erhöht wird.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird nur eine Seite der Bahn 4 des Plattenwerkstoffs strukturiert. Es versteht sich jedoch, dass das Prinzip auch auf beiden Seiten angewendet werden könnte.

Claims

1. Doppelbandpresse (100) zur Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen aus durch ein unter Druck und Wärme aushärtendes Bindemittel zusammengehaltenen Partikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, mit einer Pressstrecke (3) in der die mit dem Bindemittel versehenen, zu einer Matte (4') aufgestreuten und in die Pressstrecke (3) überführten Partikel zwischen dem unteren Trum eines endlos umlaufenden oberen Pressenbandes (1) und dem gleichlaufenden oberen Trum des endlos umlaufenden unteren Pressenbandes (2) unter Druck und Wärme zu einer den Plattenwerkstoff ergebenden Bahn (4) ausgehärtet werden, wobei der Druck und die Wärme in der Pressstrecke (3) von der Stützkonstruktion (17, 18) der Doppelbandpresse (100) auf die Pressenbänder (1, 2) und von diesen auf die Matte (4') übertragen werden und wobei mindestens einem Pressenband (1) ein außen um dieses endlos umlaufendes Strukturband (25) zugeordnet ist, welches mit dem zugeordneten Pressenband (1) in den Einlauf (E) der Doppelbandpresse (100) einläuft und in der Pressstrecke (3) zwischen der den Plattenwerkstoff ergebenden Bahn (4) und dem benachbarten Pressenband (1) mitläuft, so dass sich seine Struktur in die Bahnoberfläche eindrückt, und am Auslauf der Doppelbandpresse (100) wieder von der Bahn trennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Einlauf (E) der Doppelbandpresse (100) eine Einlaufheizung (40) für das Strukturband (25) vorgeschaltet ist, mittels derer das Strukturband (25) flächig auf eine wählbare höhere Temperatur aufheizbar ist als sie das zugeordnete Pressenband (1) im Einlauf (E) aufweist.

2. Doppelbandpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturband (25) radial außen um das die einlaufseitige Umlenktrommel (5) umschlingende Pressenband (1) geführt und die Einlaufheizung (40) unmittelbar vor dieser Umlenktrommel (5) angeordnet ist.