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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Pressen, Trocknen und
Formen von Material der verschiedensten Art Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und auf Vorrichtungen zum Pressen, Trocknen und Formen von Material verschiedener
Art unter Herstellung von Formgebilden, wie Platten, Folien u. dgl.
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Zur Herstellung von Formgebilden, wie Platten oder anderen Preßlingen,
zu deren Formung Druck und Hitze erforderlich sind, hat man bisher verschiedene
Verfahren und die verschiedensten Vorrichtungen benutzt. So stellt man z. B. Faserplatten
in diskontinuierlicher Arbeitsweise so her, daß man das Ausgangsmaterial zwischen
zwei nur in Richtung der Flächennormalen beweglichen Platten z. B. aus Metall preßt,
von denen eine oder beide beheizt sind. Hierbei wird das Ausgangsmaterial in die
Presse eingeführt, der Abstand der Preßflächen verringert und dadurch einDruck auf
das Preßgut ausgeübt, während eine oder beide Preßflächen auf die erforderliche
Temperatur gebracht werden. Hierbei entweichen etwa entstehende Gase, wie Wasserdampf,
seitlich. Nach einer bestimmten Verweilzeit wird der Abstand der Preßflächen vergrößert
und dadurch die Möglichkeit geschaffen, das P'reßgut aus der Presse zu entnehmen.
Dann kommt wieder neues Ausgangsmaterial in den frei gewordenen Preßraum, und der
Vorgang wiederholt sich.
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Es sind weiterhin auch Verfahren zum kontinuierlichen Trocknen und
Formen von Material verschiedener Art bekannt. So wird z. B. das zu behandelnde
Material zwischen mehreren heizbaren Walzen hindurchgeführt. Die Walzen bewirken
dabei .durch Ausübung eines Druckes auf das Material
und Wärmekontakt
eine fortlaufende Formuni und Pressung. Die Formung durch Walzen hat man auch schon
so durchgeführt, daß die geheizten Walzen einen Druck auf das auf einem Fließband
befindliche Ausgangsmaterial ausüben, wobei auch das Fließband' geheizt sein kann.
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Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben verschiedene Nachteile.
Es ist ohne weiteres ersichtlich"daß bei der ddskontinuierli!chen Arbeitsweise ein
größerer Aufwand an Zeit und Arbeitskräften erforderlich ist als bei einer kontinuierlichen.
Die Fommung durch Walzenpressung hat aber die Nadhtelle, daß jede Walze gesondert
beheizt werden muß und sich leicht, insbesondere bei Verwendung von elastischen
Rohstoffen, Wulste bilden, die die Qualität der Formgebilde beeinträchtigen.
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Die Erfindung vereinigt die Vorteile der verschiedenen Verfahren,
einwandfreie Formung und kontinuierliche Arbeitsweise unter Anwendung von sehr einfachen
Mitteln, während sie deren Nachteile vermeidet. Das erfindungsgemäße Verfahren zum
kontinuierlichen Pressen, Trocknen und Formen von Material der verschiedensten Art
besteht darin, daß man das Material zwischen ' zwei endlosen, mit dem Material eine
Strecke bewegten, in Abschnitte unterteilten, heizbaren Flächen durchführt, .deren
Albstand so gewählt wird, daß sie den notwendigen Preßdruck auf das Material ausüben,
um es auf die gerwünschte Dicke zu pressen.
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Ferner kann man :mit Hilfe des Verfahrens mit Vorteil Material der
verschiedensten Art trocknen, ohne es zu plattenförmigen Gebilden zu formen. So
kann man z. B. teigartiges Material, Preßgut von Filterpressen, wie z. B. Farbstoffe
u. dgl., vorteilhafter als mit bisher bekannten Verfahren trocknen, da die Wärmeeinwirkung
auf das Material von zwei Selten erfolgt und dadurch die Verdampfung der im Material
enthaltenen Flüssigkeit intensiver stattfindet.
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Die Erfindung kann auf die verschiedensten Ausgangsstoffe langfaseriger,
kurzfaseriger .oder auch körniger Beschaffenheit angewendet werden, insbesondere
zur Herstellung von Platten oder Folien aus Holz- und Textilfasern, die gegebenenfalls
vorbehandelt, z. B. imprägniert sein können (Glasfasern, Asbestfasern, Schlackenwolle,
tierische und pflanzliche Fasern, Kunstharze der verschiedensten Art).
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Die Erfindung ist an Hand der A'bb. i bis g geschildert, (die zur
Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen vor allem im Längs- bzw. Quersdhnitt
zeigen. Die Vorrichtung nach Abb. i und 2 besteht aus zwei sich gegtenüber liegenden
kontinuierlich laufenden endlosen Plattenbändern bi und b2. Das unten angeordnete
Plattenband b2 ist länger als das obere, bi. Die Platten der Plattenbänder sind
so dicht aneinandergereiht, daß sie im Preßraum eine geschlossene Preßfläche bilden
und so wirken, als ob sie aus einem Stück wären. Die Platten sind durch die Stützrollen
c auf den Stützröllenbahnen d abgestützt. Beide Plattenbänder werden durch (die
Heizelemente f beheizt. Die Beheizuni kann durch Gas, elektrischen Strom, Dampf,
warmes Wasser oder Heißluft erfolgen. Die Einführung des zu bearbeitenden Materials
zwischen die Plattenbänder erfolgt in der geschilderten Ausführurugsform durch die
Einführungsvorrichtung e, die aus angetriebenen Walzen besteht, die schräg zu dem
unteren längeren Plattenband b2 angeordnet sind.
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In Ausübung der Erfindung wird das zu bearbeitende Material a durch
Zusammenwirken der Einführungsvorrichtung e und des unteren Plattenbandes b2 in
den Schlitz zwischen den ieiiden Plattenbändern eingeführt. Dabei wird das Material
auf die durch den Abstand der Platten vorgesehene Dicke geformt. In der Regel entweichen
hierbei Wasserdampf oder aridere durch die Hitzeeinwirkung entstandene Gase oder
Dämpfe. Zur Erleichterung und Beschleunigung ihres Entweichens können die Plattender
Plattenbänder mit Löchern oder Schlitzen versehen sein. Weiterhin können Absaugvorrichtungen
g fü-r die entstehenden Gase vorgesehen werden. Die durch die Heizelemente f oder
in anderer Weise beheizten Plattenbänder gewährleisten eine gute Wärmeübertragung
auf das Material und bewirken dadurch einen raschen und intensiven Ablauf des Trocknens
und der damit gegebenenfalls verbundenen chemischen Vorgänge, wobei sie dem Material
seine endgültige Form verleihen. Die Dicke des Formlings ist durch Verringern oder
Vergrößern des Abstandes der Plattenbänder leicht einstellbar. Geformt und getrocknet.
verläßt das fertige Produkt r dann die Preßvorrichtung.
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Die Platten der Plattenbänder können musterartig mit Vertiefungen
und bzw. oder Erhöhungen versehen .sein und dem zu pressenden Material eine Musterung
verleihen. Auf diese Weise kann beispielsweise bei :der Herstellung von Kunstleder
aus mit Kautschuk oder Kunstharzen imprägnierten Fasermaterial eine künstliche Narbe
erzeugt werden.
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Bei Anwendung der Einführungsvorrichtung e, die aus angetriebenen
Walzen besteht, die schräg zu dem unteren Plattenband b2 angeordnet sind, wurden
bei manchen Preßmaterialien folgende Nachteile beobachtet. Bei dem Transport der
Plattenbänder um dieKettenräder bilden sich zwischen den einzelnen Platten Schlitze,
die sich beim Übergang von der Kreisbewegung in die geradlinige Bewegung wieder
schließen. Es kommt bei manchen zu verarbeitenden Materialien vor, daß sie sich
zum Teil beim Einführen zwischen die Plattenbänder in diese Schlitze schieben und
bei dem Schließen der Schlitze eingeklemmt werden. Bei stärkeren Einklemmungen können
die Platten in der gera-dlinigen Bewegung keine ebene Fläche mehr bdlden, außerdem
erhalten die Formlinge an denEinklenunstellen unerwünschte Wulste. . Diese Nachteile
werden durch eine andere Ausdrucksform der Erfindung gemäß Abb. 3 vermieden. Hier
erfolgt die Einführung des Materials a mit einem kontinuierlich laufenden endlosen
Band 1a aus biegsamem Werkstoff, z. B. Drahtgewebe oder Blech, das über das obere
kürzere Plattenband b1 gespannt ist. Das
biegsame Band 1a dient
gleichzeitig als Transportband. In A'bb. q. ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt, in dem sowohl das obere als auch das untere Plattenband durch je ein
biegsames Band lt. und lt., umspannt ist. In dieser Ausführungsform sind die Plattenbänder
bi und b2 gleich lang, während die biegsamen Zwischenbänder lt, und lt" verschieden
lang sind, wobei das lange, h2, als Unterlage für das eingeführte Material dient.
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Welche Einführungsvorrichtung verwendet wird, ob ein oder zwei bewegliche
Bänder, gleich oder verschieden lange Plattenbänder oder Zwischen= Bänder angewendet
oder in sonstiger Weise die Elemente der Erfindung kombiniert werden, richtet sich
nach .der Beschaffenheit des zu verarbeitenden Materials. Die Einführung durch die
biegsamen Bänder verhindert ein Verklemmen des Materials zwischen den Platten der
Plattenbänder und sichert ein besseres Ablösen des lfaterials. Diese Ausführungsform
ist vor allem bei kurzfaserigem oder körnigem Material zweckmäßig. Bei Anwendung
dieser biegsamenBänder konnte keinerleiübelstand beobachtet werden. Diese biegsamen
Bänder, die gesondert angetrieben werden müssen, können aber wegen ihrer hohen Anschaffungs-
und Unterhaltungskosten nur dann verwendet werden, wenn es wegen der Art des zu
verarbeitenden Materials unerläßlich ist.
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Wesentlich einfacher und billiger ist die Verwendung einer Einführungsvorrichtung
e, die aus angetriebenen Walzen besteht, die schräg zu dem unteren Plattenband b2
angeordnet sind und zusätzliche Mittel enthält, die solche teueren mitumlaufenden
biegsamen Bänder ersetzen. Eine solche verbesserte Einführungsvorrichtung ist gemäß
Abb. 5 dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Einführungsvorrichtung
e ein Leitblech an angeordnet ist, das von der letzten Walze der Einführungsvorrichtung
e bis unter das obere Plattenband bi so weit reicht, bis sich die Schlitze zt zwischen
den Platten bei (dem Übergang aus der Kreisbewegung in die geradlinige Bewegung
geschlossen haben. Dadurch hat das zu formende Material a keine Gelegenheit mehr,
seich zwischen die Platten des Plattenbandes einzuklemmen.
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Vielfach ist die Reibung zwischen dem zu formenden Material a und
dem Leitblech in so groß, daß sich das Material bei der Einführung zwischen die
Plattenbänder staut. Nach einer bevorzugten Ausführung der Einführungsvorrichtung
mit Leitblech wird zur Verringerung dieser Reibung die Reibungsfläche dadurch verkleinert,
daß das Leitblech m kammartig ausgebildet wird, wie es die Abb. 6 zeigt.
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Hierbei wird das zu formende Material von den angetriebenen Walzen
,der Einführungsvorrichtung e im Zusammenwirken mit dem unteren Plattenband b2 unter
das Leitblech ist geschoben. Sobald das Material unter die kammartige Ausbildung
des Leitbleches kommt, wird die Reibung kleiner. Außerdem wird,das Material durch
seine sich durch die Lücken zwischen den Kammzinken gegen das obere Plattenhand
bi drückenden Teile von diesem Plattenband mitgenommen, so daß eine Stauung vermieden
wird. Ob ein ,enger oder weiter Kamm verwendet wird, hängt von dem zu formenden
Material ab. Die Lücken des Kammes dürfen nicht zu groß sein, damit sich nicht Materialteile
durch dies-, Lücken in die Schlitze zwischen den Platten klemmen können.
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Es hat sich gezeigt, daß beim Arbeiten mit den bisher beschriebenen
Vorrichtungen bei Verwendung von nicht elastischem Ausgangsmaterial oder Material,
das während der Heizeinwirkung schrumpft, gewisse Mängel auftreten. Infolge Nachgebens
und Schrumpfens des Materials erfährt dieses durch .die in konstantem Abstand voneinander
laufenden Plattenbänder einen verringerten Druck und demgemäß eine verringerte Pressung,
so daß die Formung ungleichmäßig oder unvollkommen wird. Auch .die Wärmeübertragung
wird im Verlauf des Durchgangs des Materials zwischen den gleichmäßig voneinander
entfernten Plattenbändern beeinträchtgt. Erfindungsgemäß werden diese Mängel dadurch
vermieden, daß man den auf das Material ausgeübten Druck mit Hilfe der weiter unten
beschriebenen Vorrichtung konstant hält und darüber hinaus, wenn erforderlich, erhöhen
kann.
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Die Abbildungen zeigen im Längsschnitt zwei zur Ausübung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignete Vorrichtungen.
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Die eine Vorrichtung besteht gemäß Abb. 7 aus den beiden Plattenbändern
bi und b2, die in Richtung der Durchführung düs zu bearbeitenden Materials im spitzen
Winkel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich der Abstand
zwischen den Plattenbändern kontinuierlich verringert und der Preßdruck entsprechend
der Schrumpfung des Materials seinen Wert beibehält. Durch weitere Veränderung des
Winkels kann, soweit dies erwünscht ist, der Preßdruck auch erhöht werden. Durch
die Einstellvorrichtung i kann je nach den Bedürfnissen und nach Art des Materials
der Winkel, den die beiden Plattenbänder miteinander bilden, und damit der Preßdruck
geändert werden.
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Wird zur Begünsti ung des Materialdurchganges eine Einführungsvorrichtung
aus einem oder zwei Bändern lt aus elastischem Werkstoff, z. B. ein Sieb-oder
Metallband, im Sinne der Erfindung verwendet, so wird .die Lage der Bänder der der
Plattenbänder angepaßt.
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Die andere Vorrichtung besteht gemäß Abb. S ebenfalls aus zwei Plattenbändern
b1 und b2, von denen das Plattenband bi mit verstellbaren Federn k und Stellvorrichtungen
für die Federn e versehen sind. Mit Hilfe dieser Federn wird das obere Plattenband
gegen das untere gedrückt. Gibt das zwischen den Plattenbändern befindliche Material
infolge seiner elastischen Eigenschaft oder durch Schrumpfung unter der Hitzeeinwirkung
nach, so wird durch die Federn der Abstand der Plattenbänder verringert und der
Preßdruck dementsprechend wieder reguliert. Durch Verstellen der Federn kann der
Abstand der Plattenbänder und damit der
Druck auf das Material verändert
und dem Nachgeben des Materials angepaßt, gegebenenfalls erhöht werden. Abweichend
von dieser Ausführungsform können auch beide Plattenbänder mit Federn versehen werden.
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Man kann auch :mit einer Vorrichtung arbeiten, bei der die Plattenbänder
sowohl in einem spitzen Winkel zueinander in Richtung des Materialdurchgangs angeordnet
sind als auch mit verstellbaren Federn oder ähnlichen Mitteln versehen sind.
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Im übrigen können auf die Verfahren mit schrägen Plattenibändern oder
Federn alle sinngemäß verwendbaren Merkmale des Verfahrens mit parallelen Plattenbändern
ohne Federdruck angewendet werden.
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Das Verfahren und die Vorrichtung mit schrägen Plattenbändern oder
Federdruck sind' besonders geeignet ,zum Pressen, Trocknen und Formen von kurzfaserigem
Material, z. B. Holzfasern. oder Papiermassen oder imprägnierten Faservliesen, wie
sie z. B. zur Kunstlederherstellung verwendet werden, die bei der Hitzeeinwirkung
schrumpfen.
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Ferner kann man mit Hilfe des Verfahrens mit Vorteil Material der
verschiedensten Art trocknen, ohne es zu plattenförmigen Gebilden zu formen. So
kann man z. B. teigartiges Material, Preßgut von Filterpressen, wie z. B. Farbstoffe
u. dgl., vorteilhafter als mit bisher bekannten Verfahren trocknen, da die Wärmeeinwirkung
auf das Material von zwei Seiten erfolgt und dadurch die Verdampfung ider im Material
enthaltenen Flüssigkeit intensiver stattfindet.
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Die bisher beschriebenen Verfahren und die dazu erforderlichen Vorrichtungen
können jedoch auch auf die Verarbeitung von geschichtetem Material gleicher oder
verschiedener Art bzw. auf die Herstellung von Formlingen aus zwei oder mehreren
Schichten von gleichem oder verschiedenem Materiäl angewendet werden. Es hat sich
hierbei als zweckmäßig erwiesen, jede Schicht vor ihrer Zusammenführung mit den
anderen Schichten für sich durch eine ihr zugeordnete Einführungsvorrichtung im
Zusammenwirken mit der unteren beweglichen Fläche vorzupressen und zwischen die
beiden beweglichen Flächen zu transportieren.
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Eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens ist :in der Abb. 9
dargestellt. Hier stellen o und p Stränge aus,dem gleichen zu formenden, z. B. fasrigem
Material (dar, zwischen die eine Zwischenlage q aus anderem Material, z. B. Drahtgewebe,
eingepreßt werden. soll. Die Pressung erfolgt zwischen den beiden Plattenbändern
bi und b2, von denen das untere, b2, länger als das obere ist. Zur Vorpressung und
aufeinanderfolgenden Zusammenführung :der einzelnen Materialstränge sind die Einführungsvorrichtungen
e und ei vorgesehen, die aus artgetriebenen Walzen bestehen, die im spitzen Winkel
zu dem. unteren längeren Platenband b2 angeordnet sind. Die Einführungsvorrichtung
ei preßt den Materialstrang o gemeinsam mit der Zwischenlage q und transportiert
im Zusammenwirken mit dem Plattenband b2 die züsammengepreßten Materialieri unter
den oberen Materialstrang p. Die Einführungsvorrichtung e preßt den Materialstrang
p und führt ihn mit dem Strang o, q gemeinsam zwischen die Plattenbänder
bi und b2, so daß ein einziger zusammenhängender Materialstrang entsteht.