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wPlattenpresse mit kontinuierlicher Arbeitsweise Beanspruchte PrioritEt:Sinnische
Patentanmeldung 1 412/71 vom 24. Mai 1971.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich arbeitende
Plattenpresse, in welche das zu pressende Plattengut in den Preßspalt zwischen zwei
bewegten Flächen eingegeben wird, von denen mindestens eine aus einem endlosen Band,
insbesondere Stahlband, besteht, das an einer Stützfläche entlang gleitet.
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Unter einer Plattenpresse wird hier eine Presse verstanden, die zum
Pressen von Platten, z.B. Sperrholz-, Span-, Faser- u.a.
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Platten, zum laminieren verschiedenartiger Platten, zum Versehen
von
Platten jeglicher Art mit einer Oberflächenschicht usw., Verwendung finden kann.
In all diesen Fällen müssen die Platten unter Druck gesetzt werden. Die Platten
können in Form einer langen Bahn oder in kürzeren Abschnitten vorliegen, die nacheinander
in die Presse eingebracht werden.
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Für Pressen der oben angegebenen Art benutzt man die Bezeichnung Geitpresse,
worunter eine solche Presse verstanden wird, in der zumindest die eine Preßfläche
aus einem endlosen Band besteht, s.B. aus einem Stahlband, das an einer Stützfläche
entlang gleitet. Es versteht sich, daß in einer Gleitpresse eine der Fortbewegung
des Stahlbands entgegenwirkende Reibungskraft entsteht, deren Betrag dem Reibungskoeffizienten
zwischen dem Stahlband und der Stützfläche, dem Preßdruck und der Länge der Presse
direkt proportional ist. Um die Fortbewegung des Stahlbandes aufrechtzuerhalten,
muß auf dieses eine ziehende Kraft ausgeübt werden, die mindestens gleich der obengenannten
Reibungskraft ist. Die Zugfestigkeit des Stahlbandes begrenzt jedoch die zulässige
Zugkraft und damit auch die zulässige Reibungskraft, weshalb es bisher nicht gelungen
ist, Gleitpressen mit im industriellen Sinne hinreichend hohem Produktionsvermögen
zu bauen.
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Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diese Reibung in äußerst
günstiger Weise zu verringern.
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Das Pressen einer vorgegebenen Platte zum endgültigen Erzeugnis erfordert
einen Druck, der sich gemäß der Preßzeit oder der in der Presse durchlaufenen Strecke
in gewisser Weise ändert. In einer üblichen Gleitpresse ist der Berührungsdruck
zwischen dem Stahlband und der Stützfläche genau 8o groß wie der an gleicher Stelle
herrschende Preßdruck. Mittels der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Berührungsdruck
zwischen dem Stahlband und der StUtzfläche auf einen Bruchteil des an gleichem Ort
bestehenden Preßdrucks zu senken.
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Da die obengenannte, die Größe und Leistung der Presse einschränkende
Reibungskraft das Produkt der Berührungskräft und des gleichbleibenden Reibungskoeffizienten
ist, hat sich also in einer Presse nach der Erfindung auch die Reibung kraft im
gleichen Verhältnis wie die Berührungskraft vermindert, und ein großes Hindernis
des industriellen Einsatzes von Gleitpressen ist aus dem Wege geräumt. Die Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche in der Laufrichtung des Bandes gesehen
in aufeinanderfolgende Zonen zwecks Zuführung von Druckmittel unter verschiedenen
Drücken in die verschiedenen Zonen aufgeteilt ist.
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Verschiedene Plattentypen erfordern verschiedene Druck verlaufkurven.
Die Spanplatte, deren Spanmatte zu Beginn der Preßphase besonders kräftig, etwa
auf ein Fünftel der ursprünglichen Stärke, zusammengepreßt wird, dürfte im preßtechnischen
Sinne als schwieriger Sall gelten können, wobei sie jedoch zugleich eine typische
Plattenart ist und die verschiedenen Preßphasen deutlich hervortreten läßt.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Beispiels unter Hinweis
auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, worin zeigen Fig. 1 eine Spanplattenpresse
nach einer Ausführungsform der Erfindung im senkrechten Längsschnitt, Fig. 2 einen
waagerechten Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 in der Presse auftretende
Druckverhältnisse, Fig. 4 einen Schnitt längs Linie IV-IV in Fig. 1 und Fig. 5 eine
Einzelheit aus Fig. 4 in größerem Maßstab.
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Entsprechend der Zeichnung hat die Presse zwei endlose Stahlbänder
1 und 2, die einen Preßspalt zwischen sich begrenzen. Die Bänder 1 und 2 führen
zwischen sich das zu pressende Plattengut mit, das aus einer Spanmatte 3 gebildet
ist, die in den Preßspalt zwischen den Bändern 1 und 2 eingegeben
wird,
aus welchem sie als fertiggepreßte Spanplatte 4 austritt. Die Bänder laufen über
ziehende Endwalzen 5 und 6.
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Um einem Gleiten vorzubeugen, werden die Bänder 1 und 2 mittels Druckkammern
7 und 8 gegen die Walzen gedrückt.
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Zur Verminderung der Lagerdrücke der -Walzen sind auf deren gegenüberliegender
Seite zasätzniche Druckkammern 9 und 10 angeordnet.
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Der Druck entsteht in dem zu pressenden Plattengut in der Weise, daß
das Plattengut zu Beginn in einen sich verengenden Preßspalt eingeleitet wird, wobei
das Plattengut bis auf seine Nennstärke zusammengedrückt wird und der in der Platte
entstehende Druck steil ansteigt. Nachdem die Nennstärke der Platte erreicht ist,
geht das Pressen im Preßspalt mit gleichbleibender Breite weiter. Der Druck in der
Platte sinkt daraufhin zu Beginn steiler und allmählich weniger steil.
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Die Kurve 11 in Fig. 3 zeigt den in der Platte entstehenden Druck
äls Funktion der Zeit oder der in der Presse durchlaufenen Strecke an. Es versteht
sich, daß der in der Platte entstehende Druck einen genau gleich großen Gegendruck
zwischen dem Stahlband 2 und der Stützfläche des Bettkörpers 13 hervorruft. Die
diesen Stützdruck wiedergebende Kurve 12 ist somit ein Spiegelbild der Kurve 11.
In einer herkömmlichen Gleitpresse gibt der Flächeninhalt der von der Kurve 12 und
der waagerechten Nullachse begrenzten Fläche die Gesamtberührungskraft zwischen
dem Stahlband und der Stützfläche wieder, und diese mit dem Reibungskoeffizienten
multipliziert ergibt die der Fortbewegung entgegenwirkende Gesamtreibungskraft.
Gemäß der Erfindung dagegen wird diese Reibungskraft fast gänzlich eliminiert. Diese
eliminierte Reibung zeigt die schräg schraffierte Fläche 14 unterhalb der Kurve
12 an.
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Der Zeichnung entsprechend sind an der Stützfläche des Bettkörpers
13 Kanäle 15 bis 21 ausgebildet, in die unter Druck
stehendes Druckmittel,
beispielsweise Luft, eingegeben wird.
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Die Kanäle sind in der Laufrichtung des Bandes 2 in aufeinanderfolgende
Zonen zum Einleiten von Druckmittel unter verschieden großen Drücken in die verschiedenen
Zonen aufgeteilt.
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Eine jede Zone besteht nach der Zeichnung aus einem ringartigen, rechteckförmigen,
in der StEtzfläche vorgesehenen Kanal, z.B. dem Kanal 16. Innerhalb des Kanales
liegt die in Fig. 2 mit Kreuzschraffur gekennzeichnete Stützfläche. Der in jeden
Kanal 15 bis 21 (nachfolgend als Hpuptkanäle bezeichnet) eingegebene Druck ist kleiner
als der kleinste von der Kurve 12 angegebene Druck im entsprechenden Bereich.
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Da der in jeden Kanal eingeführte Druck in erster Linie statisch und
konstant ist, breitet er sich ohne Mühe zwischen der innerhalb des ringartigen Kanals
liegenden Stützfläche und dem Stahlband aus und verringert den Berührungsdruck zwischen
diesen um den Betrag der in Fig. 3 schräg. schraffierten Fläche. Es ist wesentlich,
daß das Stahlband und die Stützflächen der verschiedenen Zonen weiterhin miteinander
in Berührung stehen. Hieraus folgt, daß trotz stufenweiser Änderung des Druckes
des in die verschiedenen Zonen eingeführten Druckmittels, z.B. Luft, der auf das
Stahlband einwirkende Stützdruck sich gleichmäßig und nicht sprunghaft, d.h. nach
der Kurve 12 ändert, Die Berührung zwischen dem Stahlband und den Stützflächen beiderseits
der Kanäle verhindert den Ausfluß des Druckmittels aus den Kanälen 15 bis 21.
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Obgleich der in den Hauptkanal einer jeden Zone eingeführte Druck
theoretisch den Berührungsdruck zwischen ein.er.innerhalb des Hauptkanals liegenden
völlig ebenen Stützfläche und dem Stahlband behebt, kann man diese erwünschte Wirkung
sicherstellen, indem man in dieser Stützfläche zahlreiche kleine Hilfskanäle vorsieht,
die im Hauptkanal endigen. Gemäß Fig. 4 der Zeichnung sind die einander gegenüberliegenden
Seiten
eines jeden rechteckförmigen Hauptkanals 15 bis 21 durch Hilfskanäle 22 miteinander
verbunden, die merklich kleiner als die Hauptkanäle sind. Die gleiche Wirkung wie
mit den soeben genannten Hilfskanälen wird erzielt, wenn die innerhalb der Hauptkanäle
liegende Stützfläche aus einem porösen Werkstoff, z.B. Sinterbronze, besteht. In
einer solchen Bauweise kann die poröse Stützfläche auch zur Uberdeekung es Hauptkanals
ausgedehnt werden. Jedoch darf der Stützflächensteg zwischen verschiedenen Zonen
nicht porös sein, da diese Stege imstande sein sollen, die verschieden großen Drücke
in den verschiedenen Zonen gegeneinander abzudichten. In Fig. 5 ist gezeigt, wie
man die Abdichtung der Zonen nach außen mittels um die Außenränder der Hauptkanäle
herumlaufender Dichtungen 23 sicherstellen kann.
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In der Gleitpresse nach der Erfindung ist es, wie vorstehend nachgewiesen,
gelungen, den Berührungsdruck zwischen dem Stahlband und der Stützfläche auf einen
Bruchteil des am gleichen Ort herrschenden Preßdrucks herabzusetze'n, und im gleichen
Verhältnis hat sich selbstverständlich auch die Berührungskraft und, was am wichtigsten
ist, auch die der Fortbewegung des Stahlbands entgegenwirkende Reibungskraft vermindert.
Dieser hinsichtlich der Anwendung der Gleitpresse entscheidende Vorteil ist erreicht
worden, ohne die Vorzüge der herkömmlichen Gleitpresse, z.B. einfache und preiswerte
Bauweise, völlig beherrschten Preßspalt, einfache und wirksame Wärmeübertragung
zu der zu pressenden Platte durch Erwärmen der Bettkörper 13 und 24 aufzugeben,
ohne daß das Stahlband anderswo Biegebeanspruchungen ausgesetzt wird als am Anfang
und am Ende der Presse, wo die Krümmungsradien genügend groß gewählt werden können.
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In der obigen Beschreibung ist in erster Linie die Stützfläche des
unterseitigen Bettkörpers 13 der Presse und das auf dieser entlang gleitende Stahlband
2 besprochen worden. Die Beschreibung trifft jedoch auch auf die Stützfläche des
über der Plattenbahn liegenden Bettkörpers 24 zu, die mit ebensolchen
Druckmittelkanälen
wie die untere Stützfläche versehen ist, sowie auf das obere Stahlband 1.
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Der obere Bettkörper 24 ist sowohl am Anfang als auch am Ende gekrümmt.
Mittels der-Krümmung am Anfang erzielt man einen in geeigneter Weise konvergierenden
Preßspalt zu Beginn der Preßphase, und die endseitige Krümmung hat vorwiegend die
Aufgabe, das Stahlband auf den Umfang der etwas höher liegenden Zugwalze 5 zu leiten.
Hiermit erübrigt sich ein Verstellen der Zugwalze beim Ändern der Plattenstärke.
Der Bettkörper ist gemäß Fig. 1 am feststehenden Bett der Presse mittels der Achse
25 gelagert und auf seiner ganzen Länge gegen das feststehende Bett mittels Druckschläuchen
26 abgestützt. Diese Anordnung bringt den Vorteil, daß zu Beginn des Preßvorgangs
der Preßspalt nahezu fest steht und der Preßdruck durch den in der Platte von selbst
entstehenden Druck bestimmt wird, während wiederum etwas später der Druck, nachdem
das Nennmaß der Platte bereits erreicht ist und die Platte sich zu festigen beginnt,
durch den in die Schläuche 26 eingeführten Druck bestimmt wird. Falls der Preßspalt
in dieser Preßphase, wenn die Platte bereits zum größten Teil ihre Elastizität verloren
hat, fest stehen würde und an verschiedenen Stellen geringfügig verschieden wäre,
so würden dadurch sehr starke Druckschwankungen sowie wegen des ungleichmäßigen
Stützdruckes ein beträchtlich höherer Berührungsdruck und eine höhere Reibungskraft
entstehen.
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Beim Verändern der Plattenstärke wird in erster Linie die Höhe der
Achse 25 und bei Bedarf der Druck in den Schläuchen 26 geändert. Damit der Stützdruck
und somit auch der Preßdruck am Ende des Pressens sanft auf Null sinkt, werden die
Schläuche 26 am Ausgangs ende mit geringerem Druck als die vorhergehenden Schläuche
beaufschlagt.
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Es ist dem Fachmann ohne weiteres klar, daß verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung im Rahmen der nachstehend angeführten.Patentansprüche variieren können.
So können anstelle der Druckschläuche! 26 als Bewegeorgane auch beispielsweise Schrauben,
Keile, Druckzylinder, Federn oder deren Kombinationen in Frage kommen.
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Es ist einleuchtend, daß die Pressenhälften ober- und unterhalb des
Preßspalts nicht identisch gleich sein müssen.
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So kann man in dem in der Zeichnung veranschaulichten Fall z.B. die.
Pressenhälfte über dem Preßspalt ganz durch einen großen rotierenden Zylinder ersetzen,
dessen Umfangsfläche die Preßfläche bildet. Selbstverständlich muß hierbei die untere
Pressenhälfte der Zylinderumfangsfläche entsprechend gekrümmt ausgebildet werden.
Eine solche Presse arbeitet im Prinzip ebenso wie die oben beschriebene, außer daß
das zu pressende Material eine gekrümmte Bahn entlang laufen muß.