DE3534478A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen verpressen von werkstoffbahnen bei erhoehten temperaturen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen verpressen von werkstoffbahnen bei erhoehten temperaturenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Verpressen
von Werkstoffbahnen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zur kontinuierlichen Verpressung von Werkstoffbahnen werden Dop
pelbandpressen verwendet, die auf das Preßgut einen gleich
förmigen Flächendruck ausüben, während gleichzeitig das
Preßgut kontinuierlich durch die Doppelbandpresse hindurch
gefördert wird. Solche Werkstoffbahnen können beispiels
weise aus mehreren Lagen aufeinandergeschichteter, mit duro
plastischen Harzen getränkten Papierbahnen, Glasfasergewe
ben oder Faser-Bindemittel-Gemischen, usw. bestehen. In der
Regel benötigen diese Werkstoffbahnen während der Verpres
sung die Einwirkung einer bestimmten Temperatur, so daß es
erforderlich ist, die Preßbänder der Doppelbandpresse auf
diese Temperatur aufzuheizen.
Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art sind die Tem
peraturen, auf die die Preßbänder der Doppelbandpresse erwärmt
werden können, jedoch begrenzt durch die Wärmebeständigkeit der
Dichtungswerkstoffe der Druckkammern, in denen der Flächendruck
hydraulisch auf die Preßbänder ausgeübt wird. Für den Einsatz
als Dichtungswerkstoff sind nur wenige Elastomere bekannt, die
eine Temperatur von maximal 250 Grad Celsius aushalten. Oft ist
es jedoch erwünscht, Werkstoffbahnen zu verpressen, die Harze
enthalten, deren Verpressungstemperatur deutlich höher liegt.
Solche Verpressungstemperaturen können 380 und mehr Grad Celsius
betragen.
Zur Verpressung von Werkstoffbahnen bei solch erhöhten Temperaturen
ist aus der Patentanmeldung P 34 16 985 ein Verfahren bekannt ge
worden, bei dem die Preßbänder vor der Reaktionszone auf der Aus
senseite scharf aufgeheizt werden. Die Außenseite der Preßbän
der, die in der Reaktionszone mit dem Preßgut in Kontakt stehen,
sollen dabei die benötigte erhöhte Temperatur besitzen, während
zwischen der Außenseite und der Innenseite des Preßbandes ein
Wärmegefälle besteht, so daß die an den Innenseiten der Preß
bänder anliegenden Gleitflächendichtungen der Druckkammern nicht
über das zulässige Maß hinaus erwärmt werden.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß insbesondere bei sehr
hohen Temperaturen auf der Außenseite des Preßbandes ein gros
ses Wärmegefälle zwischen Innen- und Außenseite des Preßbandes
besteht, was wiederum einen hohen Wärmestrom nach sich zieht, der
aufgrund der guten metallischen Wärmeleitfähigkeit des Pressband
materials nur wenig begrenzt wird. Dadurch gleichen sich innerhalb
kürzester Zeit die Temperaturen auf der Außen- und Innenseite des
Preßbandes einander an, so daß die an den Innenseiten des Preßbandes
anliegenden Gleitflächendichtungen wieder unzulässig hohe Tem
peraturen ausgesetzt sind und daher nach kurzer Betriebsdauer der
Doppelbandpresse zerstört sind. Dieser hohe Wärmefluß tritt
insbesondere dann völlig unbegrenzt auf, wenn es sich bei der Bän
deranordnung nicht um ein Mehrlagenbandpaket, sondern um ein einzel
nes Preßband handelt.
Die in der genannten Patentanmeldung gegebene Lösung erkennt nicht,
daß erhöhte Temperaturen auf der Innenseite unvermeidlich sind,
falls die Außenseite des Preßbandes eine erhöhte Temperatur be
sitzt. Solche hohen Temperaturen sind auf der Innenseite des Preß
bandes, abgesehen vom Dichtungsbereich eigentlich unschädlich. Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
dieses Verfahren verwirklichende Vorrichtung an einer Doppelband
presse anzugeben, das bei Erwärmung der Preßbänder auf die vom
Preßgut in der Reaktionszone benötigte, erhöhte Temperatur, die
höher als die für den Dichtungswerkstoff verträgliche Maximal
temperatur ist, die Temperatur im Dichtungsbereich auf die für
den Werkstoff der Dichtung erträgliche Temperatur begrenzt, so
daß die Dichtungsanordnung in der Doppelbandpresse mit Sicher
heit vor Zerstörung geschützt ist. Dieses Verfahren soll ins
besondere an Doppelbandpressen, die mit einlagigen Preßbändern
ausgestattet sind, wirkungsvoll eingesetzt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent
anspruchs 1 beschriebene technische Lehre vermittelt und eine Vor
richtung zur Durchführung dieses Verfahrens im Kennzeichen des Pa
tentanspruchs 10 angegeben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere da
rin, daß bei einer nach dem angegebenen Verfahren arbeitenden und
mit der genannten Vorrichtung ausgestatteten Doppelbandpresse eine
Überhitzung der Dichtungsanordnung mit Sicherheit vermieden wird,
so daß die Dichtungen auch im Dauerbetrieb wirkungsvoll vor Zer
störung gesichert sind. Damit wird es möglich, auch Werkstoffbah
nen, die eine erhöhte Temperatur benötigen, zu verpressen. Somit
können mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung flächenhafte
Werkstoffe, die bis jetzt nur diskontinuierlich oder gar nicht
herstellbar waren, kontinuierlich gefertigt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen
den näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine Doppelbandpresse in Seitenansicht,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Druckplatte von der Pressband
rückseite aus gesehen,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Gleitflächendichtung,
Fig. 4 die Druckplatten in perspektivischer Ansicht teilweise ge
schnitten,
Fig. 5 den Randbereich der Druckplatte und des Preßbandes im
Schnitt in einer abgewandelten Ausführungsform,
Fig. 6 die Einlaufzone einer Doppelbandpresse mit den einlauf
seitigen Umlenktrommeln im Schnitt und
Fig. 7 eine Druckplatte im Längsschnitt.
Die in Fig. 1 gezeigte, kontinuierlich arbeitende Doppelbandpresse 15 be
sitzt vier in Lagerbrücken 5, 6 drehbar gelagerte Umlenktrommeln 1,
2, 3, 4. Um jeweils zwei der Umlenktrommeln, die sich entsprechend
der Pfeile in den Umlenktrommeln 1 und 4 drehen, ist ein Pressband
7, 8 herumgeführt. Die gewöhnlicherweise aus einem hochzugfesten
Stahlband bestehenden Pressbänder 7, 8 werden mit bekannten Mitteln,
beispielsweise in den Lagerbrücken 5, 6 befestigten Hydraulikzylin
dern, gespannt. Zwischen dem unteren Trum des oberen Preßbandes 7
und dem oberen Trum des unteren Preßbandes 8 liegt die sogenannte
Reaktionszone 10, in der die in der Zeichnung von rechts nach links
vorlaufende Werkstoffbahn 9 unter Flächendruck und Wärmeeinwirkung
verpreßt wird. Die Werkstoffbahn 9 besteht aus mit Kunstharz impräg
nierten Geweben, Schichtstoffen, Faser-Bindemittelgemische und der
gleichen. Beispielsweise kann eine solche Werkstoffbahn 9 sich aus
einzelnen aufeinandergeschichteten Glasfasergewebebahnen zusammen
setzen, die mit einem Polyimid-Harz getränkt sind.
Der auf die Werkstoffbahn 9 in der Reaktionszone 10 ausgeübte Flä
chendruck wird über Druckplatten 11, 12 hydraulisch auf die Innen
seite der Pressbandtrums 7, 8 aufgebracht und von diesen dann auf
die Werkstoffbahn 9 übertragen. Die vom Preßgut ausgeübten Reak
tionskräfte werden über die Druckplatten 11, 12 in das nur sche
matisch angedeutete Pressengestell 13, 14 übertragen. Die Lager
brücken 5, 6 sind ebenfalls am Pressengestell 13, 14 befestigt.
Zur Erzeugung des auf die Werkstoffbahn 9 wirkenden Flächendrucks
wird ein unter Druck setzbares fluides Druckmedium in den Raum zwi
schen der Druckplatte 11, 12 und der Innenseite des Preßbandtrums
7, 8 gebracht. Zu den Seiten ist dieser Raum, die sogenannte Druck
kammer 16, von einer in sich geschlossenen Dichtungsanordnung 17
begrenzt. Als Druckmedium wird vorzugsweise ein synthetisches Öl
verwendet. Genausogut kann jedoch auch ein Gas, beispielsweise Druck
luft verwendet werden.
Eine solche Druckkammer 16 wird in Fig. 2 von der Preßbandrückseite
aus gesehen in Draufsicht gezeigt. Die Druckplatte 11 besteht aus einer
Stahlplatte und besitzt eine rechteckige Gestalt. Im Randbereich der
Druckplatte 11 befindet sich die Dichtungsanordnung 17, die in vorlie
gendem Ausführungsbeispiel aus zwei nebeneinanderliegenden, durch
einen Zwischenraum 20 getrennten und in sich geschlossenen Gleit
flächendichtungen 18 bzw. 19 besteht. Diese Gleitflächendichtungen
18, 19 sind in Nuten 21, die sich in der Druckplatte 11 befinden, an
geordnet. Wie in Fig. 3 anhand der Gleitflächendichtung 18 gezeigt
ist, berührt die Gleitflächendichtung 18 mit einer Fläche das sich
unter der Gleitflächendichtung 18 hinwegbewegende Preßband 7 schleifend.
Die Gleitflächendichtung 18 ist mit ihrer dem Preßband abgewand
ten Seite fest in eine U-förmige Halteleiste 22 eingesteckt, die mit
geringem Spiel an den Wandungen der Nut 21 anliegt. Auf der U-förmi
gen Halteleiste 21 auf der dem Preßband 7 abgewandten Seite liegt
eine als O-Ring ausgebildete Nutdichtung 23 aus elastischem Material
auf. Auf diese Nutdichtung 23 wirkt vom Nutgrund der Nut 21 her ein
Druckmittel ein, so daß die Halteleiste 22 und mit ihr die Gleit
flächendichtung 18 gegen das Preßband 7 gedrückt wird und damit
die Druckkammer 16 gegen die Atmosphärenseite 24 abgedichtet ist.
Halterungen für die U-förmige Halteleiste 22 in der Druckplatte 11
sind beispielsweise aus der DE-PS 27 22 197 bekannt, so daß hierauf
nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Wie weiter anhand der
Fig. 7 zu sehen ist, sammelt sich Leckage des Druckmittels aus der
Druckkammer 16 in dem Zwischenraum 20 zwischen den beiden Gleit
flächendichtungen 18 und 19 an und kann von dort aus über Bohrungen
45 und eine Sammelleitung 46 abgesaugt werden.
Die Gleitflächendichtung 18, 19 besteht aus einem Kunststoff, vor
zugsweise einem Elastomer. Solche Werkstoffe können im Langzeitbe
trieb jedoch nur Temperaturen bis maximal 250 Grad Celcius, im fol
genden ist diese Temperatur mit T 1 bezeichnet, aushalten. Viele Werk
stoffbahnen 9 erfordern zur Aushärtung bei der Verpressung jedoch we
sentlich höhere Temperaturen T 2. Beispielsweise benötigt man für
Schichtstoffe aus Glasfasergeweben, die mit einem Polyimid-Harz ge
tränkt sind Temperaturen bis zu 380 Grad Celcius. Um die Doppelband
presse auch für solche Anwendungsfälle einsetzen zu können, ist
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Druckplatte in einen Rand
bereich und einen davon getrennten Innenbereich eingeteilt. Dieser
Innenbereich wird von dem in Fig. 4 sichtbaren Druckplatteneinsatz
25, der innerhalb der Druckkammer 16 liegt, und der Randbereich von
der restlichen Druckplatte 11, 12 gebildet. Der Druckplatteneinsatz
25 ist auf eine gegenüber der Druckplatte 11, 12 erhöhte Tempera
tur T 3 erwärmt, die mindestens so groß wie die Temperatur T 2, vor
zugsweise jedoch größer als diese ist. Die Druckplatte 11, 12 ist
auf einer Temperatur gehalten, die höchstens so groß wie T 1 ist.
Dieser Druckplatteneinsatz 25 ist in Fig. 4 und Fig. 7 darge
stellt. Die Druckplatte 11, 12 besitzt eine wannenförmige, recht
eckige Vertiefung 28, die von einem geschlossenen, erhöhten Rand 26
umgeben ist, in dem die Dichtungsanordnung 17 angebracht ist. In die
ser Vertiefung 28 befindet sich, schwimmend auf dem Druckmittel 29 ge
lagert, der Druckplatteneinsatz 25, so daß zwischen der Druckplatte
11, 12 und dem Druckplatteneinsatz 25 ein Spalt 37 entsteht, der mit
dem Druckmittel 29 gefüllt ist. Der Druckplatteneinsatz 25 ist an
einigen wenigen Stellen zur Aufnahme von Schubkräften mit Verbindungs
mitteln geringen Querschnitts fest mit der Druckplatte 11, 12 verbun
den. Solche Verbindungsmittel können beispielsweise Schrauben 30 mit
Hülsen 31 sein. Der Abstand zwischen Druckplatte 11, 12 und Druckplat
teneinsatz 25 kann gering gehalten werden, beispielsweise ca. 1 mm.
Falls aufgrund der Wärmeisolierung erforderlich, kann er jedoch auch
größer gewählt werden.
Der Druckplatteneinsatz 25 besitzt an seiner dem Preßband zugewandten
Oberfläche mäanderförmig angeordnete, quer über die Breite reichen
de Nuten 32, in die eine ebenfalls mäanderförmige Heizschlange 33
eingelegt ist. Die Heizschlange 33 ist mit einem Kupferrohr 34 überzo
gen, das mit einem guten Wärmeleitkontakt an den Wänden der Nuten
32 befestigt ist. Die Heizschlange 33 wird über Zuleitungen 35 mit
elektrischer Energie versehen. Diese Zuleitungen 35 sind von außen
durch einen Faltenbalg 36 geführt, der die Druckplatte 11, 12 mit
dem Druckplatteneinsatz 25 an einer Stelle gegen das Druckmittel 29
im Spalt 37 abdichtend verbindet. Mit Hilfe der Heizschlange 33 wird
der aus Metall bestehende Druckplatteneinsatz 25 auf eine Temperatur
T 3 erwärmt, die vorzugsweise höher als die für die Aushärtung der
Werkstoffbahn 9 benötigte Temperatur T 2 ist. Falls gewünscht, kann
die Erwärmung des Druckplatteneinsatzes 25 auch mittels erhitzten
Thermoöls erfolgen, das über Zu- und Ableitungen, die im Faltenbalg
26 geführt sind, durch in dem Druckplatteneinsatz 25 angebrachte
Bohrungen 52, siehe Fig. 5, zirkuliert.
Die Druckplatte 11, 12 selbst ist auf eine Temperatur T 1 aufgeheizt,
die höchstens so groß wie die maximale von dem Material der Gleit
flächendichtung 18, 19 ertragbare Dauertemperatur ist, vorzugsweise
jedoch eine deutlich niedrigere Temperatur. Dazu sind in der Druck
platte 11, 12 Bohrungen 27 angebracht, die von einem Thermoöl mit
der gewünschten Temperatur T 1 durchflossen werden. Dadurch nehmen
auch die erhöhten Ränder 26 der Druckplatte 11, 12 diese Tempera
tur T 1 an und die in diesen erhöhten Rändern 26 angebrachten Gleit
flächendichtungen werden mit der Temperatur T 1 belastet. Falls nö
tig kann die Druckplatte 11, 12 auch gekühlt werden, indem die Boh
rungen 27 von einer Kühlflüssigkeit mit passend gewählter Tem
peratur durchflossen werden. Von dem auf der erhöhten, für das Ma
terial der Gleitflächendichtung 18, 19 schädlichen Temperatur T 3
befindlichen Druckplatteneinsatz 25 fließt kaum Wärme auf die
Druckplatte 25, da die Druckplatte 11, 12 und der Druckplattenein
satz 25 durch den Spalt 37 getrennt sind, der von dem fluiden, kaum
bewegten Druckmittel 29 ausgefüllt wird. Solche fluiden Druckmittel
besitzen bekanntermaßen eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit
und stellen praktisch einen thermischen Isolator dar. Somit kann
nur an den Stellen, wo die Druckplatte 11, 12 und der Druckplatten
einsatz 25 durch den Faltenbalg, Schrauben 30, u. dgl. miteinander
verbunden sind, ein Wärmefluß in die Druckplatte 11, 12 auftreten.
Dieser ist jedoch sehr gering, da nur wenige solcher Verbindungs
mittel, zudem mit einem kleinen Querschnitt angebracht sind. Falls
nötig, kann diese minimale, fließende Wärmemenge durch Kühlung
der Druckplatte 11, 12 abgeführt werden, womit sichergestellt ist,
daß die Temperatur T 1 an der Dichtungsanordnung in den erhöhten
Rändern 26 der Druckplatte 11, 12 nicht überschritten wird.
Wie in Fig. 6 anhand eines Schnittes durch die Einlaufzone 47 in
die Doppelbandpresse 1 gezeigt wird, sind die einlaufseitigen Um
lenktrommeln 1 und 4 mit Bohrungen 49 versehen, die in der Nähe
der Mantelfläche der Umlenktrommel 1, 4 verlaufen. Durch die
se Bohrungen 49 zirkuliert erwärmtes Thermoöl, das die Mantel
fläche dieser Umlenktrommeln erwärmt und dabei gleichzeitig
durch Wärmeleitung denjenigen Teil der Preßbänder 7, 8 der
während des Vorlaufs der Preßbänder 7, 8 an den Umlenktrom
meln 1, 4 anliegt mit erwärmt. Die Erwärmung der Preßbänder
7, 8 wird dabei so geregelt, daß sie beim Verlassen der Umlenk
trommeln 1, 4 höchstens die Temperatur T 1, die für den Werk
stoff der Gleitflächendichtung 18, 19 unschädlich ist, besitzen.
Die Pressbänder 7, 8 laufen nachdem sie die Umlenktrommeln 1, 4
verlassen haben weiter in Richtung der Reaktionszone 10 und pas
sieren dabei in der Druckplatte 11, 12 den vorderen Axialteil 50
der Gleitflächendichtungsanordnung 17. Damit ist derjenige Teil
der Gleitflächendichtungen 18, 19 gemeint, der sich senkrecht
zur Vorlaufrichtung des Preßbandes über die Breite der Druck
platte 11, 12 erstreckt und der Einlaufzone 47 zugewandt ist.
Da die Preßbänder 7, 8 beim Passieren des vorderen Axialteils
50 höchstens eine Temperatur T 1 besitzen, sind die Gleitflächen
dichtungen 17, 18 des vorderen Axialteils 50 vor übermäßiger Wär
meeinwirkung geschützt. Falls eine Erwärmung der Preßbänder 7,
8 durch die einlaufseitigen Umlenktrommeln 1, 4 nicht gewünscht
wird, kann diese auch entfallen, so daß die Pressbänder 1, 4
den vorderen Axialteil mit Raumtemperatur passieren. Da die Tem
peratur T 1 zur Verpressung der Werkstoffbahn 9 jedoch noch nicht
ausreicht, erfolgt nach dem Passieren des vorderen Axialteils 50 der
Preßbänder 7, 8 eine weitere Erwärmung derselben.
Für diese Erwärmung des Preßbandes 7, 8 auf die für die Ver
pressung der Werkstoffbahn 9 benötigte Temperatur T 2 sind in
dem Druckplatteneinsatz 25 wärmeleitende Elemente 38 angeord
net. Diese wärmeleitenden Elemente 38 besitzen, wie anhand der
Fig. 4 ersichtlich, einen kreisförmigen Querschnitt und sind in
Bohrungen in dem Druckplatteneinsatz 25 so eingesetzt, daß sie
einen guten Wärmekontakt zu dem Druckplatteneinsatz 25 haben.
Mit der dem Druckplatteneinsatz 25 abgewandten Fläche berühren
die wärmeleitenden Elemente 38 das Pressband 7, 8 schleifend.
Das Pressband 7, 8 befindet sich bei Eintritt in die Reaktionszone
10 höchstens auf der Temperatur T 1, so daß zwischen dem auf der
Temperatur T 3 befindliche Druckplatteneinsatz 25 und dem Preß
band 7, 8 ein Wärmegefälle herrscht. Daher fließt von dem Druck
platteneinsatz 25 über die aus einem gut wärmeleitenden Material,
wie Kupfer, bestehenden wärmeleitenden Elemente 38 ein Wärmestrom
auf das Preßband 7, 8, während sich das Preßband durch die Reak
tionszone 10 hindurchbewegt und erwärmt dieses. Die Anzahl der
wärmeleitenden Elemente 38 sowie die Temperatur T 3 des Druckplat
teneinsatzes 25 wird dabei so gewählt, daß das Preßband auf
die von der Werkstoffbahn 9 benötigte, erhöhte Temperatur T 2 er
wärmt wird. Die Anordnung der wärmeleitenden Elemente 38 ist da
bei so getroffen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, daß nur der zwi
schen den beiden seitlichen Teilen 51 der inneren Gleitflächendich
tung 19 befindliche, dem Druckplatteneinsatz 25 zugeordnete Teil
des Preßbandes 7, 8 auf erhöhte Temperatur T 2 erwärmt wird,
nicht jedoch der mit den Gleitflächendichtungen 18, 19 in Kon
takt stehende seitliche Randbereich des Preßbandes. Wie weiter
aus Fig. 4 ersichtlich, besitzt die Werkstoffbahn 9, die in die
sem Ausführungsbeispiel aus mehreren Lagen eines mit Polyimid-
Harz imprägnierten Glasfasergewebes besteht, eine solche Breite,
die höchstens gleich der Breite des Druckplatteneinsatzes 25 ist,
so daß die Werkstoffbahn gerade auf dem auf erhöhter Temperatur
T 2 befindlichen Teil des Preßbandes 7, 8 in der Reaktionszone
aufliegt. Die Ausbildung der wärmeleitenden Elemente 38 ist an
sich aus der Offenlegungsschrift DE-OS 33 25 578 bekannt, so daß
hierauf nicht mehr näher eingegangen zu werden braucht.
Da auf dem Preßband 7, 8 in Axialrichtung, das ist die Richtung
senkrecht zur Vorlaufrichtung des Preßbandes, zwischen dem inneren
Bereich, der von dem Druckplatteneinsatz mit Wärme beaufschlagt
wird und sich auf der Temperatur T 2 befindet, und dem Randbereich
entlang des seitlichen Teils 51 der Gleitflächendichtung, der
sich auf der Temperatur T 1 befindet, ein Wärmegefälle besteht,
könnte ein Wärmestrom entstehen, der die Gleitflächendichtungen
18, 19 unzulässig belastet. Dabei ist mit seitlichem Teil 51 der
jenige Teil der Dichtungsanordnung 17 gemeint, der sich in Vorlauf
richtung des Preßbandes 7, 8 erstreckt. Um diese Wärme nicht auf
auf die Gleitflächendichtung 18,19 einwirken zu lassen, kann eine
zusätzliche Kühlung dieses Randbereichs des Preßbandes vorgesehen
sein.
Eine solche Vorrichtung zur Kühlung des Randbereichs des Preßban
des 7, 8 ist in Fig. 4 zu sehen. In dem erhöhten Rand 26 der Druck
platte 11, 12 ist eine sich in Vorlaufrichtung des Preßbandes er
streckende Sammelleitung 40 für die Druckflüssigkeit angebracht. Von
der dem Preßband zugewandten Oberfläche des erhöhten Randes 26
erstrecken sich in gewissen Abständen angebrachte Bohrungen 41 zur
Sammelleitung 40. Diese Bohrungen sind in der Nähe der inneren
Gleitflächendichtung 19 auf der dem Druckplatteneinsatz 25 zugewand
ten Seite angeordnet. Über diese Bohrungen 41 fließt nun ein Teil
des Druckmittels 29 in die Sammelleitung 40 und wird von dort in
den Vorratsbehälter für das Druckmittel geführt, von wo es der
Druckkammer 16 erneut zugeführt wird. Durch diesen Kreislauf nimmt
das Druckmittel durch Konvektion vom Randbereich des Preßbandes 7,
8 Wärme auf und verhindert so eine Erwärmung des Randbereiches über
das für die Gleitflächendichtung zulässige Maß.
Sollte eine solche Kühlung des Randbereiches des Preßbandes nicht
ausreichen, so können auch wärmeleitende Elemente in diesem Rand
bereich vorgesehen sein. Wie in Fig. 5 zu sehen ist, sind wärme
leitende Elemente 42, die entsprechend denjenigen in dem Druckplat
teneinsatz 25 ausgebildet sind, im erhöhten Rand 26 der Druckplat
te 11, 12 in der Nähe der Gleitflächendichtung 19 auf der dem
Spalt 37 zugewandten Seite angebracht. Diese wärmeleitenden Elemen
te 42 berühren einerseits das Preßband 7, 8 im Randbereich schlei
fend und haben andrerseits Kontakt mit dem erhöhten Rand 26. Da
die Druckplatte höchstens die Temperatur T 1, vorzugsweise durch
Kühlung jedoch eine niedrigere Temperatur besitzt, fließt die
vom Innenbereich des Preßbandes kommende Wärme dann über die
wärmeleitenden Elemente 42 in den erhöhten Randbereich 26 und
wird von dort mit der Kühlflüssigkeit für die Druckplatte 11,
12 abgeführt. Dadurch ist mit Sicherheit gewährleistet, daß
die Temperatur des Preßbandes im Randbereich nicht über die von
den Gleitflächendichtungen 18, 19 zu ertragenden Temperatur T 1
anwächst.
Der hintere Axialteil 43 der Dichtungsanordnung 17, das ist
der in Vorlaufrichtung B des Preßbandes 7, 8, entsprechend
der Fig. 2, hinter dem Druckplatteneinsatz 25, senkrecht zur
Richtung B über das Preßband reichende Teil der Dichtungs
anordnung 17, kommt beim Vorlauf des Preßbandes 7, 8 mit dessen
auf erhöhter Temperatur befindlichen Bereich in Berührung, so daß
dort ebenfalls eine Überhitzung der Gleitflächendichtung 18, 19
verhindert werden muß. Dazu sind, wie in Fig. 2 gezeigt, wärmelei
tende Elemente 44 in Kontakt mit der Druckplatte 11, 12 in dem
Bereich zwischen dem Spalt 37 in axialer Richtung und dem hinteren
Axialteil 43 angebracht. Diese wärmeleitenden Elemente 44 be
rühren das Preßband wiederum schleifend und führen Wärme vom
Preßband in die Druckplatte 11, 12 ab, da in diesem Bereich zwi
schen dem auf die Temperatur T 2 erwärmten Preßband und der Druck
platte, deren Temperatur höchstens gleich T 1, vorzugsweise jedoch
kleiner ist, ein Wärmegefälle herrscht. Die Anzahl der wärmelei
tenden Elemente 44 wird so gewählt, daß das Preßband wiederum die
für das Material der Gleitflächendichtung unschädliche Temperatur
T 1 erreicht hat, sobald das Preßband an den Axialteil 43 der Gleit
flächendichtung gelangt ist. Sollte diese Abkühlstrecke nicht aus
reichen, so kann die Druckplatte 11, 12 in zwei Teile eingeteilt
werden, wobei derjenige Teil der Druckplatte, der die wärmelei
tenden Elemente 44 besitzt, stark gekühlt wird, und zwar unabhän
gig vom anderen Teil der Druckplatte, in der sich der Druckplattenein
satz 25 befindet. Somit ist sichergestellt, daß auch der hintere Axial
teil 43 der Dichtungsanordnung 17 nicht durch zu hohe Temperatur über
lastet wird.
Um ein den qualitativen Anforderungen genügendes Endprodukt zu
erhalten, muß beim Durchlauf der Werkstoffbahn 9 durch die Doppel
bandpresse gewährleistet sein, daß die Länge des Druckplatten
einsatzes 25 in Vorlaufrichtung des Preßbandes und die Geschwindig
keit der Preßbänder 7, 8 so gewählt werden, daß die Werkstoffbahn
innerhalb der Zeit, in der sie sich in dem Bereich der Reaktionszone
10, dessen Ausmaße von dem Druckplatteneinsatz 25 bestimmt werden,
befindet, vollständig aushärtet. Falls die Breite der Werkstoff
bahn 9 größer als die Breite des Druckplatteneinsatzes 25 ge
wählt wird, wird der Rand der Werkstoffbahn 9, der in dem Be
reich der Reaktionszone 10, die dem erhöhten Rand 26 anliegt,
verpreßt ist, nachdem die Werkstoffbahn 9 die Doppelbandpresse 15
an der Auslaufzone 48 verlassen hat, abgeschnitten, da dieser auf
grund zu niedriger Temperatur nicht vollständig ausgehärtet ist.
Claims (20)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Verpressen von Werkstoffbahnen
bei erhöhter Temperatur in einer Reaktionszone zwischen zwei
endlosen, erwärmten Pressbändern einer Doppelbandpresse, wo
bei der Flächendruck durch eine mit einem fluiden Druckmittel
gefüllte Druckkammer auf die Innenseite des Pressbandes aufge
bracht wird, diese Druckkammer nach oben und unten von der
Pressbandfläche und einer Druckplatte und zu den Seiten von
einer auf dem Pressband gleitenden Dichtungsanordnung begrenzt
wird, und die von der Werkstoffbahn benötigte Temperatur grös
ser als die von dem Werkstoff der Dichtungsanordnung auszuhal
tende Temperatur ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckplatte in zwei voneinander getrennte Bereiche,
nämlich einen Innenbereich und einen Randbereich eingeteilt
wird, dieser Randbereich den Innenbereich ganz umfaßt und die
Dichtungsanordnung enthält, der Randbereich auf einer Tempe
ratur gehalten wird, die höchstens gleich der vom Werkstoff
der Dichtungsanordnung maximal erträglichen Temperatur ist,
der Innenbereich auf eine Temperatur erwärmt wird, die min
destens gleich der von der Werkstoffbahn benötigten Tempera
tur ist, und vom Innenbereich auf den in der Reaktionszone an
den dem Innenbereich anliegenden Teil des Pressbandes Wärme
mittels Wärmeleitung übertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Randbereich auf eine Temperatur, die höchstens
gleich der vom Werkstoff der Dichtungsanordnung maximal erträg
lichen Temperatur ist, erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Randbereich auf eine Temperatur, die geringer als
die vom Werkstoff der Dichtungsanordnung maximal erträgliche Tem
peratur ist, gekühlt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Preßband beim Eintritt in die
Reaktionszone höchstens die Temperatur besitzt, die vom Werkstoff
der Dichtungsanordnung maximal ertragen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Innenbereich vom Randbereich
durch ein fluides Medium wärmemäßig isoliert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das fluide Medium gleichzeitig als Druckmittel dient.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Preßband nach Verlassen des In
nenbereiches so abgekühlt wird, daß es bei Erreichen desjenigen
Teils der Dichtungsanordnung, der sich senkrecht zur Vorlaufrich
tung des Preßbandes und, in Vorlaufrichtung des Preßbandes ge
sehen, hinter dem Innenbereich erstreckt, höchstens die Tempe
ratur besitzt, die vom Werkstoff der Dichtungsanordnung maximal
ertragen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Breite der Werkstoffbahn höchstens
gleich groß wie diejenige des Innenbereichs ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Breite der Werkstoffbahn größer
als diejenige des Innenbereichs und höchstens gleich der Preßband
breite ist und der drucklos ausgehärtete Rand der Werkstoffbahn
nach dem Verpressen besäumt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An
sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckplatte (11, 12), die den Randbereich bildet, eine
rechteckige Vertiefung (28) besitzt, die ganz innerhalb der
Druckplatte (11, 12) liegt, in dieser Vertiefung (28) ein den
Innenbereich bildender Druckplatteneinsatz (25) angeordnet ist,
der durch einen Spalt (37) von der Druckplatte (11, 12) getrennt
ist, eine Wärmequelle im Druckplatteneinsatz (25) zur Erwär
mung desselben eingebaut ist und zwischen dem Druckplattenein
satz (25) und demjenigen Teil des Preßbandes (7, 8), das am In
nenbereich anliegt, an sich bekannte wärmeleitende Elemente (38)
angebracht sind, die mit einer Fläche an dem Druckplatteneinsatz
(25) anliegen und mit der anderen Fläche das Pressband (7, 8)
schleifend berühren.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß der Druckplatteneinsatz (25) nur an wenigen Stellen
mit mechanischen Befestigungsmitteln mit geringem Querschnitt an
der Druckplatte (11, 12) befestigt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die mechanischen Befestigungsmittel von Schrauben (30)
und im Spalt (37) befindlichen Abstandshülsen (31) gebildet werden.
13. Vorrichtung nach Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Wärmequelle von einer elektrisch
beheizbaren Heizschlange (33) gebildet wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Heizschlange (33) in Nuten (32) in dem Druckplatten
einsatz (25) mäanderförmig angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Wärmequelle von in dem Druck
platteneinsatz (25) vorhandenen Bohrungen (52) gebildet wird, die
von einem Wärmeträgermittel durchflossen werden.
16. Vorrichtung nach Ansprüche 13, 14 oder 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zuleitungen für die Wärmequel
le in dem Druckplatteneinsatz (25) in einem Faltenbalg (36), der
die Druckplatte (11, 12) und den Druckplatteneinsatz (25) abdichtend
gegen den Spalt (37) verbindet, durch die Druckplatte (11, 12) hin
durchgeführt sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Dichtungsanordnung
(17) in einem erhöhten Rand (26) der Druckplatte (11, 12) be
findet und derjenige Teil des Preßbandes (7, 8), der im Bereich
des erhöhten Randes (26) entlang dem seitlichen, in Vorlauf
richtung des Preßbandes angeordneten Teil (51) der Gleitflä
chendichtung (18, 19) liegt, durch fließendes Druckmittel (29)
mittels Konvektion gekühlt wird, das durch Bohrungen (41),
die sich in der Nähe der inneren Gleitflächendichtung (19)
entlang des seitlichen Teils (51), der Druckkammer (16) zuge
wandt befinden und in einer im erhöhten Rand (26) befindlichen
Sammelleitung (40) münden, abgesaugt und von dort dem Vorratsbehälter
für das Druckmittel zugeführt wird.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Dichtungsanordnung
(17) in einem erhöhten Rand (26) der Druckplatte (11, 12) be
findet und in diesem erhöhten Rand (26) entlang dem in Vorlauf
richtung des Preßbandes angeordneten, seitlichen Teil (51) der
inneren Gleitflächendichtung (19), der Druckkammer (16) zugewandt
wärmeleitende Elemente (42) angebracht sind, die mit einer Flä
che an dem erhöhten Rand (26) anliegen und mit der anderen Flä
che das Preßband (7, 8) an dem dem seitlichen Teil (51) der Dich
tungsanordnung zugeordneten Teil schleifend berühren, so daß
Wärme von diesem Teil des Preßbandes in die Druckplatte (11, 12)
abgeführt wird.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Dichtungsanordnung
(17) in einem erhöhten Rand (26) der Druckplatte (11, 12) be
findet und derjenige Teil des Preßbandes (7, 8), der dem Bereich
des erhöhten Randes (26) entlang dem hinteren Axialteil (43)
der Dichtungsanordnung (17), d. h. demjenigen Teil der Gleit
flächendichtung, der senkrecht zur Vorlaufrichtung des Preß
bandes (7, 8) steht und in Vorlaufrichtung des Preßbandes
(7, 8) hinter dem Druckplatteneinsatz (25) angeordnet ist,
zugeordnet ist, durch fließendes Druckmittel (29) mittels
Konvektion gekühlt wird, das durch Bohrungen (41), die sich
in der Nähe des hinteren Axialteils (43), der Druckkam
mer (16) zugewandt befinden und in einer im erhöhten Rand
( 26) befindlichen Sammelleitung (40) münden, abgesaugt und
von dort dem Vorratsbehälter für das Druckmittel zugeführt
wird, so daß das Preßband (7, 8) beim Passieren des hinteren
Axialteils (43) der Dichtungsanordnung (17) eine Temperatur
besitzt, die höchstens gleich der maximalen für den Dich
tungswerkstoff erträglichen Temperatur ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Dichtungsanordnung
(17) in einem erhöhten Rand (26) der Druckplatte (11, 12) be
findet und in diesem erhöhten Rand (26) entlang dem hinteren
Axialteil (43) der Dichtungsanordnung (17), d. h. demjenigen
Teil der Gleitflächendichtung der senkrecht zur Vorlaufrichtung
des Pressbandes (7, 8) steht und in Vorlaufrichtung des Preß
bandes (7, 8) hinter dem Druckplatteneinsatz (25) angeordnet
ist, der Druckkammer (16) zugewandt wärmeleitende Elemente
(44) angebracht sind, die mit einer Fläche an dem erhöhten
Rand (26) anliegen und mit der anderen Fläche das Preßband
(7, 8) an dem zwischen dem hinteren Axialteil (43) der Dich
tungsanordnung und dem Druckplatteneinsatz (25) befindlichen
Teil schleifend berühren, so daß Wärme von diesem Teil des
Preßbandes in die Druckplatte (11, 12) abgeführt wird und das
Preßband beim Passieren des hinteren Axialteils (43) eine Temperatur
besitzt, die höchstens gleich der maximalen für den Dichtungs
werkstoff erträglichen Temperatur ist.
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