EP2552685A1 - Verfahren zur herstellung von werkstoffplatten in einer kontinuierlich arbeitende presse und eine kontinuierlich arbeitende presse - Google Patents

Verfahren zur herstellung von werkstoffplatten in einer kontinuierlich arbeitende presse und eine kontinuierlich arbeitende presse

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Publication number
EP2552685A1
EP2552685A1 EP11719164A EP11719164A EP2552685A1 EP 2552685 A1 EP2552685 A1 EP 2552685A1 EP 11719164 A EP11719164 A EP 11719164A EP 11719164 A EP11719164 A EP 11719164A EP 2552685 A1 EP2552685 A1 EP 2552685A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
pressure
plate
plates
adjusting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11719164A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gernot Von Haas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau filed Critical Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Publication of EP2552685A1 publication Critical patent/EP2552685A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band
    • B30B5/06—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band co-operating with another endless band
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/007—Means for maintaining the press table, the press platen or the press ram against tilting or deflection

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of
  • Presses for compression of pressed material usually have the following structure.
  • a number of press frame forming the base frame of the press has a central opening (window frame) and supports two press plates in this opening. At least one of these press plates can by means of
  • Cylinder piston arrangements which are usually supported on the press frame, are adjusted in height and thus at a distance from the second press plate. Due to the arrangement of the press plates and the
  • Cylinder piston arrangements in the gap of the press frame results in a closed power flow for pressing the pressed material into plate-shaped end products by consecutively running cyclically performed
  • press frames are separated from each other in most cases, but may also have two or more press frame cross-connecting respectively connecting couplings.
  • CONFIRMATION COPY circulating, the pressed material through the press pulling, brought steel strips in contact.
  • a steel belt runs from the associated press plate supported by with rotating rolling rods through the gap of the press frame, where it is guided in the return outside the press frame.
  • the steel belts are driven and deflected on the inlet and outlet side by drive and deflection drums.
  • press frame two different systems have been proven, on the one hand a "built" press frame of several parts (modular design), at least one table and a tappet plate and this connecting on two sides pull tabs, known from DE 196 22 213 A1 or a one-piece Press frame in frame construction, known from DE 34 13 396 C2.
  • a "built" press frame of several parts module design
  • at least one table and a tappet plate and this connecting on two sides pull tabs known from DE 196 22 213 A1
  • a one-piece Press frame in frame construction known from DE 34 13 396 C2.
  • cylinder piston arrangements Connecting points, for example, between pull tabs and table and / or ram plate, cylinder piston arrangements can be provided.
  • Press plates are usually heated or cooled by flowing fluids depending on the application.
  • the present application is the main focus, go through the Pressed material during the run different process phases. Initially, the compaction takes place almost to nominal size of the finished plate product.
  • the presses known in the art have several plunger cylinders across the width of the press for applying the pressing pressure in a press frame on, wherein the press nip adjustment outside return cylinder, preferably one to two times per press plate (approximately every two to five press frame) are arranged.
  • the retraction cylinders can also be used in parts a running transversely to the production direction
  • the retracting cylinders are explicitly not a part of the support structure, here press frame, to be and are arranged to reinforce the bending moment completely outside of the press plates (DE 101 14 379 A1). This has proven itself in principle, but can no longer meet the new requirements for modern thin board productions. It has been found that by introducing the bending moments over a two to four meter wide press plate to high fluctuations arise or the controllability is not optimal.
  • the press plate is controlled by the way (distance control of the press nip). If a deviation is detected, be it in the middle or on the outside, the bending stress of the press plate is changed by changing the pressure in the plunger cylinder and / or via the outer retraction cylinder.
  • Return cylinder is reset in position or there are double-acting hydraulic cylinders arranged for lifting / lowering in the different pressure chambers (ring and cylinder chamber) with pressure
  • DE 10 2008 025 176 A1 discloses a method for operating a press and a continuously operating press, which preferably discloses a hydraulic cylinder with associated retraction cylinder in each press frame of the calibration area, usually the last third of the press section in the production direction.
  • the hydraulic cylinders of individual, preferably adjacent, press frames communicate with each other during the pressing in order to obtain an optimum distance control in the calibration range, depending on a thickness measurement to be carried out after the press.
  • This method has proven itself in principle, but also has like other control engineering solutions the problem that the controlled system can be very long.
  • a estimated maximum length for a 50 m long press line and a first press frame in the last third compared to a press fixture results in about 10 m, which corresponds to a 10 seconds control time at a production speed of 10 m / s.
  • Hydraulic cylinders are suspended, already a fundamental pressure on the steel strip, which results from the weight of the press plate.
  • this property is even desirable, but it provides for the fundamental entrapment of the rolling rods between the upper
  • Press plate and the steel strip which in turn assumes a counter-pressure by the clamping force of the acted upon in the direction of the end faces of the press drive and idler drums.
  • the invention has for its object to provide a method for pressing material to be pressed, in which it is possible as low as possible
  • a press in particular a continuously operating press, are created, in which the acting force of the hydraulic cylinder can be adjusted as finely as possible, in particular, should be avoided
  • Pendulum pressure control in the range of very low pressures, respectively, when switching between two directions of force, can be compensated easily.
  • Pendulum pressure control in the range of very low pressures, respectively, when switching between two directions of force can be compensated easily.
  • Heating plate can be simplified.
  • the solution to this problem for the method is that at least one press plate is held at least partially in a clamped position during operation of the press, the clamped position at least one operatively connected to the press plate adjusting device is realized and in the adjusting device at least two oppositely acting pressure chambers are subjected to a positive pressure greater than zero.
  • the solution to the problem for a press is that at least part of the hydraulic system of the press is designed such that at least one part of a press plate can be held in a clamped position, at least with one adjusting device.
  • Operation of the press is understood not only as a producing operation of a material plate, but also as an idling operation during production changes or test drives, preferably meant the onset or heated state of the press. With a restrained situation, the press is understood to mean the following terms: Operation of the press is understood not only as a producing operation of a material plate, but also as an idling operation during production changes or test drives, preferably meant the onset or heated state of the press. With a restrained situation, the
  • hydraulic cylinder is understood to mean a linear pressure unit, which consists of at least one cylinder-piston arrangement and acts by means of hydraulic means, for generating compressive forces.
  • Opposing acting pressure chambers are understood, depending on the type of hydraulic cylinder used such that the forces of at least one double acting actuator opposite to the press plate attack respectively at least partially cancel.
  • An adjusting device is not limited to a hydraulic cylinder, but may also be formed from a plurality of hydraulic cylinders. The teaching of the invention stands out in particular from the prior art that at least two pressure chambers are pressurized and the
  • hydraulic cylinders may also be interconnected to one "actuator.”
  • actuator For example, with 7 or 9 hydraulic cylinders across the width, preferably the outer hydraulic cylinders will be used, with nine hydraulic cylinders 1 + 2 + 3 and 7 + 8 + 9 as one
  • the pressure chambers of the adjusting devices can be hydraulically connected and the middle hydraulic cylinders 4, 5 and 6 are considered individually controllable and adjustable adjusting devices.
  • the person skilled in the art is hereby required, in accordance with a specification for a continuously operating press, to create the number of hydraulic cylinders and the hydraulic circuit per se in order to meet the requirements of optimum control and regulation.
  • the invention further relates to the space of a pressure cylinder under a pressure chamber, which can be pressurized by means of hydraulic means in order to act on a piston with a force.
  • a double-acting cylinder has in the Usually an annular space (the cylinder contains a piston, so that not the entire cylindrical surface is available as a pressure surface, usually the
  • the term lightweight panels is understood to mean material panels having a weight of less than 500 kg / m 3 , preferably a weight of less than 440 kg / m 3 .
  • a press plate is a surface, the pressing pressure of the
  • Temperature level control receives and in particular preferably has a temperature in the three-digit Celsius range during operation.
  • the support elements between the press plates and the endless steel belts may be arranged stationarily as individual rolling bearings or as circumferentially arranged rolling rods. Common both variants have the orientation of
  • the hydraulic system of a press has at least one control and / or a control device, which supplies the necessary adjusting devices and possibly also other hydraulic means requiring devices of the press with hydraulic pressure and controls accordingly.
  • Central area selectively targeted individually and in particular clamped the press plate in critical areas of the press line, by acting on both pressure chambers of a double-acting cylinder (ring and cylinder space) and / or in the
  • At least one press plate in the middle is pulled away from the pressed material.
  • Hydraulic cylinders is held in single and / or double-acting design, there is the problem that acts at a 0.15 m thick press plate, a weight of 0.15 * 7000 kg / m 3 + cylinder or piston weight on the material to be pressed. This results in a quasi-minimal pressure of about 0.05 N / mm 2 . This weight always affects the pressed material. At the same time this can
  • the weight of the press plate and partially the associated adjusting devices is compensated at each frame.
  • the low pressure or the desired press nip should be set exactly, which is particularly advantageous with clamped driving of at least one cylinder, preferably one or more cylinders in the region of the longitudinal center extension,
  • Actuators in both directions can absorb forces, act as quasi attacks and thus counteract a change in the press nip at a non-occurring change in the pressures in their pressure chambers.
  • the method allows in particular in three or more adjusting devices across the width of a bending of the press plate, which can be set very fine.
  • a sub-piston construction is preferably used, with the upper one
  • Press plate is arranged on at least three transversely
  • Hydraulic cylinders stored in a press frame and can thus be adjusted upwards.
  • stops arranged on the lower press member
  • the press plate is mounted in a floating manner on the adjusting devices and subjected to different pressure in accordance with the proposed pressure changes in at least one hydraulically clamped adjusting device.
  • Embodiment of a continuously operating press is provided that in a predetermined range, over at least two press frame, in an area after the compression zone and / or in the calibration range or even over the complete main press area with or without
  • each actuator preferably designed as a double-acting hydraulic cylinder or as two oppositely acting plunger, individually driven and there the press plate can be kept in a clamped position.
  • an adjusting device comprising at least one double-acting hydraulic cylinder with at least one cylinder space and at least one annulus and / or at least two oppositely arranged in the direction of action single-acting hydraulic cylinder, each with at least one cylinder chamber can be used.
  • the changes in the pressure in a pressure chamber are preferably via a throttle and / or a
  • Proportional valve performed.
  • the changes in a pressure chamber the pressure on the pressed material in one Range of less than 0.5 N / mm 2 .
  • Adjusting device is used for bending and / or compliance with the plan parallelism against the opposite second press plate.
  • at least three adjusting devices in a press frame by means of at least one lying in the vicinity or on the longitudinal center line of the press actuator press plate relative to the longitudinal edges of the press plate by 0.1 to 1, 2 mm down or moved up.
  • Press plate are initiated when the pressure is changed in at least one pressure chamber at least one adjusting device. It can be moved to introduce a bending stress in a press plate, only the central actuator in the clamped position and only in a pressure chamber of this actuator, the pressure can be changed. Particularly preferably, at least the outer adjusting devices are controlled according to the path and independently of each other.
  • Hydraulic cylinder combined to form an actuator and together driven. This can be an advantage, especially if more than three hydraulic cylinders on a press frame, if only a regular bend over the longitudinal center line of the press to be performed and the
  • Example more than 3 cylinders are arranged. It is arbitrary whether several central Zydraulikzylinder be defined to one actuator or more external or even more than 3 Stellvorrichtugnen a press frame. Preferably, however, the structure will be symmetrical to the longitudinal center line of the press.
  • Figure 1 is a schematic representation of a continuously operating
  • Figure 2 is a schematic representation of a possible adjusting device on the press plate left as a double-acting cylinder and right as two single-acting cylinder with opposite
  • 3 is a front view of a built press frame of table and platen and these connecting pull tabs
  • FIG. 4 shows a front view of a frame sheet in window frame construction
  • Figure 5 is a side schematic representation of the press frame in
  • Figure 6 is a schematic plan view of the press frame from above with
  • Figure 7 is a representation of an embodiment with five easy on the
  • FIG. 8 shows a side view of a part of the press frame according to FIG. 7, FIG.
  • Figure 9 shows an enlarged view of a preferred embodiment
  • Figure 10 shows the bulging of the lower press plate due to thermal
  • a continuously operating press 1 consists of an upper and a lower press bar 14 and 15, which are held on a press carrier 19 by means of press frames 2.
  • press frames 2 On the front sides of the
  • Pressenholme 14 and 15 are inlet side idler drums 18 and
  • the rolling elements or rollers 23, which are arranged between the flat and 22 in the production direction in series lower and upper press plates 3 and 5 and the steel strips 10 and for a possible frictionless and supported passage of the steel strips 10 through the Press 1 care.
  • the press section L technologically is understood as meaning the two-sided contact of the steel strips 10 at the top and bottom with the pressed material 16, is thematically in the four zones, compression zone I,
  • FIG. 2 shows the exemplary arrangement or execution of a possible adjusting device 12 on a press frame 2.
  • a double-acting hydraulic cylinder with a piston 30 is shown as adjusting device 12, wherein the adjusting device 12, an annular space 29 and a
  • Cylinder chamber 28 for pressurization with hydraulic pressure.
  • the corresponding hydraulic circuit is not shown here.
  • the two indicated arrows of the pressure chambers begin with their vectorial beginning in a pressure chamber and indicate the direction of action of this pressure chamber on the heating plate. To make this clearer, this means that when the annular space 29 is acted upon
  • Press plate 3 is pulled up, with an increase in the pressure in the cylinder chamber 28, the press plate 3 is pressed down respectively increases the pressure on the pressed material if it is assumed that the press frame 2 are considered as a rigid abutment.
  • the press plate 3 is pulled up, with an increase in the pressure in the cylinder chamber 28, the press plate 3 is pressed down respectively increases the pressure on the pressed material if it is assumed that the press frame 2 are considered as a rigid abutment.
  • the press plate 3 is pulled up, with an increase in the pressure in the cylinder chamber 28, the press plate 3 is pressed down respectively increases the pressure on the pressed material if it is assumed that the press frame 2 are considered as a rigid abutment.
  • Hydraulic cylinder preferably designed as a plunger cylinder shown. Again, the two arrows show effect from the pressure chambers in opposite directions, with the deflection of the force on the right Hydraulic cylinder a retraction rod 27 and a cantilever is arranged on the press frame. In this embodiment, this forms the left hydraulic cylinder (double acting) and the two right
  • Hydraulic cylinder (single acting) in each case one adjusting device 12.
  • FIGS. 3 and 4 the two main structural differences are compared with known press frames 2, wherein in FIG. 3 a built press frame 2 consists of at least one slide plate 7, at least one table plate 8 and pull tabs 21 connecting them.
  • the adjusting devices 12 for example as a double-acting hydraulic cylinder between the pull tabs 21 and the plunger plate 7.
  • An alternative arrangement of Plungerzylindern would be an arrangement of the press frame on both sides arranged return cylinders (not shown here).
  • these are also
  • the press plates 3 and 5 are then hinged directly to the ram plate 7 and the table top 8 and form the rolling surface for the rolling rods (not shown) of the continuous steel belts 10, which pull the pressed material 16 through the press 1.
  • a central adjusting device 12 may be provided on the press plate in order to avoid and / or control bending.
  • previously preferred Spread found, but at least one press plate 3 and / or 5 supported by adjusting devices 12 and could optionally also against fixed
  • At least three adjusting devices 12 are arranged across the width respectively in the press frame 2, of which at least one is driven in a clamped position and in both pressure chambers (ring and cylinder chamber) is pressurized.
  • the outside / longitudinal side of the press frame 2 of which at least one is driven in a clamped position and in both pressure chambers (ring and cylinder chamber) is pressurized.
  • a fixed support 11 black is arranged, which serves as a fixed point and allows about the central actuator 12, the press plate 3 up or in an opposite arrangement of the actuators 12, the press plate 5 to pull down to prevent and / or achieve a bend.
  • An example of a bend is shown in FIGS. 9 to 11.
  • Press frame 2 are arranged.
  • FIGS. 5 and 6 clearly show the outlet-side end of a continuously operating press 1 in a cut and simplified side view. and top view, the machine elements between the steel strips 10 and the press frame are not shown in Figure 5.
  • five adjusting devices 12 each are arranged in tracks Si to S5 over the width of the press frame 2.
  • a plurality of tracks S1 to S 5 can thus be driven by control technology to adjusting devices 12 in a clamped position, in particular over a complete press plate 3, 5 or over a plurality of press plates 3, 5.
  • Particularly preferred is a comprehensive control / regulation of the adjusting devices 12 in the tracks S1 to S fifth
  • FIG. 7 shows an illustration of an embodiment with five plunger cylinders 24 acting on the upper press plate 3 and three associated withdrawal cylinders 25 across the width of a press frame 2 and the three actuators 12 thus formed.
  • Retraction linkage 27 on the press plate 3 acts an adjusting device 12.
  • the inner / middle plunger cylinder 24 forms with a retraction cylinder 25, an adjusting device 12 from. Further, this Wegaufillon 20 are shown that record a change in the way and the
  • FIG. 7 shows a side view showing three press frames 2 arranged one behind the other in the direction of production 22.
  • FIGS. 9 to 11 conceivable bending scenarios of the press plates 3 and 5 are shown, which are not shown to scale and somewhat exaggerated for clarity.
  • Figure 9 is a regular operation, preferably a production of a material plate with sufficient back pressure from the pressed material to avoid bending of the press plates.
  • FIG. 10 now shows the bending of the lower press plate 5, which bulges in the middle and thus significantly reduces the press nip in the longitudinal center region.
  • the bulge may be due to lack of back pressure from the pressed material 16, in particular in a thin plate production and / or due to thermal stresses.
  • Actuator 12 preferably all arranged adjusting devices 12, driven in a clamped position and positive pressure in the pressure chambers. After determination of the deflections below, for example by thickness measurement at the output end of the press 1 or by displacement transducer of the lower press plate 5, as shown in Figure 11, the hydraulic pressure in
  • the upper press plate 3 could be based on the outer longitudinal sides against fixed supports 11 (not shown here), which receive the bending moment and allow bending of the press plate 3 by the central actuator 12 upwards.
  • a press 1 suitable for this purpose is characterized in that at least one part of the hydraulic system is suitable for driving at least one adjusting device 12 in the clamped position by acting on both pressure chambers and selectively changing the pressures in the pressure chambers as required.
  • pressure is released in the case of changes to be set minimally, since this can be better controlled with small quantities of oil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten in einer kontinuierlich arbeitende Presse (1) zur Verpressung von Preßgut (16) zu Werkstoff platten, wobei in der Presse (1) mehrere den oberen und den unteren Pressenholm (14, 15) verbindende und die oben und unten in Längsrichtung der Presse (1) angeordneten Pressenplatten (3) lagernden Pressenrahmen (2) im Wesentlichen in regelmäßigen Stützabständen angeordnet sind, zumindest eine obere und/oder untere Stellvorrichtung (12) zur Einstellung des Pressspaltes (13) und/oder des Pressdruckes zwischen den Pressenplatten (3) und den Pressenrahmen (2) und zwei den Pressdruck übertragende sowie das Preßgut (16) durch die Presse (1) ziehenden endlosen Stahlbändern (10), die über Antriebs- und Umlenktrommeln (17, 18) um die Pressenholme (14, 15) geführt sind und sich von den Pressenplatten (3) über stationäre oder mit umlaufenden, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung rollenden Stützelementen abstützen. Für das Verfahren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass zumindest eine Pressenplatte (3, 5) während des Betriebes der Presse (1) zumindest teilweise in einer eingespannten Lage gehalten wird, die eingespannte Lage durch zumindest eine mit der Pressenplatte (3, 5) wirkverbundene Stellvorrichtung (12) verwirklicht wird und in der Stellvorrichtung (12) zumindest zwei entgegengesetzt wirkende Druckräume mit einem positiven Druck größer Null beaufschlagt werden. (1406).

Description

Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten in einer kontinuierlich arbeitende Presse und eine kontinuierlich arbeitende Presse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von
Werkstoffplatten in einer kontinuierlich arbeitende Presse nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf eine kontinuierlich arbeitende Presse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.
Pressen zur Verdichtung von Preßgut weisen in der Regel folgenden Aufbau aus. Eine Anzahl den Grundrahmen der Presse bildende Pressenrahmen weist eine zentrale Öffnung auf (Fensterrahmen) und lagert in dieser Öffnung zwei Pressenplatten. Zumindest eine dieser Pressenplatten kann mittels
Zylinderkolbenanordnungen, die üblicherweise am Pressenrahmen abgestützt sind, in der Höhe und damit im Abstand zur zweiten Pressenplatte verstellt werden. Durch die Anordnung der Pressenplatten und der
Zylinderkolbenanordnungen in der Lücke des Pressenrahmens ergibt sich ein geschlossener Kraftfluss zur Verpressung des Preßgutes in plattenförmige Endprodukte durch nacheinander ablaufende taktweise durchgeführte
Pressungen. Die Pressenrahmen sind dabei in den meisten Fällen voneinander getrennt, können aber auch zwei oder mehrere Pressenrahmen übergreifende respektive verbindende Koppelungen aufweisen.
So genannte Doppelbandpressen sind hier als Sonderfall zu betrachten, wird doch das Preßgut nicht direkt mit den Pressenplatten, sondern mit
BESTÄTIGUNGSKOPIE umlaufenden, das Preßgut durch die Presse ziehenden, Stahlbändern in Kontakt gebracht. Zur Bildung eines geschlossenen Kraftflusses läuft ein Stahlband von der zugehörigen Pressenplatte abgestützt über mit umlaufenden Rollstangen durch die Lücke des Pressenrahmens, wobei es im Rücklauf außerhalb des Pressenrahmens geführt wird. Die Stahlbänder werden ein- und auslaufseitig durch Antriebs- und Umlenktrommeln angetrieben und umgelenkt.
Hinsichtlich der Pressenrahmen haben sich zwei unterschiedliche Systeme bewährt, zum einen ein„gebauter" Pressenrahmen aus mehreren Teilen (Modulbauweise), zumindest jeweils einem Tisch- und einem Stößelblech und diese auf zwei Seiten verbindende Zuglaschen, bekannt aus DE 196 22 213 A1 oder ein einstückiger Pressenrahmen in Rahmenbauweise, bekannt aus DE 34 13 396 C2. Neben dem Zusammenbau ist der Hauptunterschied beider Rahmenbauweisen, dass die Zylinderkolbenanordnungen bei den einstückigen Pressenrahmen direkt zwischen Pressenplatte und Pressenrahmen angeordnet sein müssen, wohingegen bei gebauten Pressenrahmen auch an den
Verbindungstellen, beispielsweise zwischen Zuglaschen und Tisch- und/oder Stößelblech, Zylinderkolbenanordnungen vorgesehen sein können. Die
Pressenplatten sind in der Regel mittels durchströmender Fluide je nach Anwendungsfall beheizt oder gekühlt.
Bei kontinuierlich arbeitenden Pressen, auf die neben Taktpressen in
vorliegender Anmeldung das Hauptaugenmerk zu richten ist, durchläuft das Preßgut während des Durchlaufs unterschiedliche Prozessphasen. Anfangs erfolgt die Verdichtung nahezu auf Sollmaß des fertigen Plattenprodukts.
Bereits hier wird über die beheizten Stahlbänder Wärme in das Preßgut eingebracht. Mit steigender Temperatur wird das Preßgut elastischer, wodurch die Verdichtung mit geringerem Kraftaufwand erfolgen kann. Ab einer gewissen Temperatur und einer entsprechenden Feuchte tritt eine Plastifizierung ein. Die erzeugte Verdichtung wird dadurch bleibend und die Rückstellkräfte sinken weiter ab. Der anfänglichen Verdichtungszone folgt eine Durchheizzone, in der die eingestellte Dicke des Preßguts typischerweise nicht verändert wird. In der Durchheizzone wird lediglich weiterhin Wärme, bis zum Erreichen der erforderlichen Abbindetemperatur, in allen Schichten des Preßgutes
eingebracht. Der Durchheizzone folgt die Abbindezone in der die Mittelschicht größtenteils abbindet. Am Pressenende folgt schlussendlich noch eine
Entlüftungszone, in der der Pressdruck reduziert wird, damit eingeschlossener Dampf entweichen kann und sich der Dampfdruck reduziert. In der so
genannten Kalibrierzone, welche sich über einen Teil der Durchheizzone bis vor das Pressenende erstreckt, müssen Druck- und Dickenschwankungen im Pressspalt vermieden werden, da in diesem Bereich die Abbindereaktionen stattfinden und diese Schwankungen im Endprodukt negative Auswirkungen auf die Qualität und die Biegefestigkeit haben.
Dem Fachmann bekannte Pressen weisen in einem Pressenrahmen mehrere Plungerzylinder über die Breite der Presse zur Aufbringung des Pressdruckes auf, wobei zur Pressspaltverstellung außen liegende Rückzugszylinder, vorzugsweise ein bis zwei Mal pro Pressenplatte (in etwa alle zwei bis fünf Pressenrahmen) angeordnet sind. Die Rückzugszylinder können in Teilen auch dazu verwendet werden ein quer zur Produktionsrichtung laufendes
Biegemoment in die Pressenplatte einzuleiten, wobei die Rückzugszylinder explizit keinen Teil der Stützkonstruktion, hier Pressenrahmens, sein sollen und zur Verstärkung des Biegemomentes ganz außen an den Pressenplatten angeordnet sind (DE 101 14 379 A1). Dies hat sich grundsätzlich bewährt, kann aber den neuen Anforderungen an modernde Dünnplattenproduktionen nicht mehr genügen. Es hat sich herausgestellt, dass durch die Einleitung der Biegemomente über eine zwei bis vier Meter breite Pressenplatte zu hohe Schwankungen entstehen bzw. die Regelbarkeit nicht optimal gegeben ist. Üblicherweise wird die Pressenplatte über den Weg (Distanzregelung des Pressspaltes) geregelt. Wird nun eine Abweichung festgestellt, sei es in der Mitte oder außen liegend, wird die Biegespannung der Pressenplatte über Veränderung des Druckes in den Plungerzylinder und/oder über die außen liegenden Rückzugszylinder verändert. Diese Art der Regelung weist viele Nachteile auf. Zum einen ergibt es sich, dass die Abstände zwischen den beiden Zylindern sehr weit sein können, zum anderen wird zwar vorzugsweise inkompressibles öl in den Zylindern verwendet, aber dennoch ergeben sich Schwankungen im Druckbereich über die Breite von bis zu 0,5 N/mm2.
Insbesondere problematisch ist diese weit aus einander liegende Biegestrecke (Mitte/Aussen) bei der Dünnplattenproduktion mit geringem Gegendruck aus dem Preßgut heraus.
Wie bereits ausgeführt weisen die bisherigen Pressen aufgrund des
Wirkungsgrades vorzugsweise entweder Plungerzylinder zur Beaufschlagung eines Pressdruckes auf das Preßgut über das tribologische System
Pressenplatte, Rollstange, Stahlband und werden mittels eines
Rückzugszylinders wieder in der Lage rückgestellt oder es sind doppelt wirkende Hydraulikzylinder angeordnet, die zum Heben/Senken in den unterschiedlichen Druckräumen (Ring- und Zylinderraum) mit Druck
beaufschlagt werden.
Mit DE 10 2008 025 176 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer und eine kontinuierlich arbeitende Presse bekannt geworden, die vorzugsweise in jedem Pressenrahmen des Kalibrierbereiches, üblicherweise das letzte Drittel der Pressstrecke in Produktionsrichtung, einen Hydraulikzylinder mit zugeordnetem Rückzugszylinder offenbart. Insbesondere ist vorgesehen, dass während der Verpressung die Hydraulikzylinder einzelner, vorzugsweise benachbarter, Pressenrahmen miteinander drucktechnisch kommunizieren, um eine optimale Distanzregelung im Kalibrierbereich zu erhalten, abhängig von einer nach der Presse durchzuführenden Dickenmessung. Auch dieses Verfahren hat sich grundsätzlich bewährt, weist aber ebenfalls wie andere regelungstechnische Lösungen das Problem auf, dass die Regelstrecke sehr lang sein kann. Eine geschätzte maximale Länge bei einer 50 m langen Presstrecke und einem ersten Pressenrahmen im letzten Drittel gegenüber einer Messvorrichtung nach der Presse ergibt in etwa 10 m, wobei dies bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 10 m/s einer Regelzeit von 10 Sekunden entspricht.
Auch wird das Problem einer notwendigen Feinjustierung der Biegung der Pressenplatten respektive des Pressspaltes nicht eingehender Besprochen.
Denn insbesondere bei der Leichtplattenproduktion mit weniger als 500 kg/m3 Plattendichte mit oder ohne Schäumungszusätzen ergibt es sich, dass nach der Hauptverdichtung und Einstellung des Pressspaltes der Gegendruck aus dem Preßgut sich nach dem Verdichtungsbereich verringert und teilweise geringer ist als das Eigengewicht der oberen Rahmenkonstruktion. Beispielsweise findet sich bei einer Oberkolbenkonstruktion, in der die Pressenplatten an
Hydraulikzylindern aufgehängt sind, bereits ein grundsätzlicher Druck auf das Stahlband, der sich durch das Eigengewicht der Pressenplatte ergibt.
Grundsätzlich ist diese Eigenschaft sogar wünschenswert, sorgt es doch für die grundsätzliche Einklemmung der Rollstangen zwischen der oberen
Pressenplatte und dem Stahlband, das wiederum einen Gegendruck durch die Spannkraft der in Richtung der Stirnseiten der Presse mit Druck beaufschlagten Antriebs- und Umlenktrommeln übernimmt.
Wird nun in den Presspalt eine Preßgutmatte eingeführt, ergibt sich die
Problematik, insbesondere bei der Herstellung von Dünnplatten mit einem geringen spezifischen Gegendruck, dass in diesem Anfangsdruckbereich eine Ansteuerung der doppeltwirkenden Hydraulikzylinder und/oder einer Plunger- mit Rückzugszylinderanordnung nur grob durchgeführt werden kann.
Auch eine Regelung tut sich um diesen Bereich des„quasi" Nulldurchganges sehr schwer sehr geringe Drücke optimiert aufzubauen. Das führt in der regelungstechnischen Umsetzung während der Produktion von Leichtplatten regelmäßig zu Überschwingen der Regelung was sich in Dichte- und
Dickenschwankungen an der fertigen Werkstoffplatte manifestiert.
Auch findet sich gerade bei der Leichtplattenherstellung die Problematik, dass aufgrund mangelnden Gegendrucks aus der Preßgutmatte heraus sich die Pressenplatten unkontrolliert, meist in der Mitte der Längserstreckung
(Produktionsrichtung), aufgrund thermischer Eigenspannungen verbiegen können. Bei einer beispielhaften Oberkolbenkonstruktion mit Hydraulikzylindern an der oberen Pressenplatte kann es also bei zu geringem Gegendruck vorkommen, dass sich die trotz einer Distanzregelung an den Längsseiten der Pressenplatten (Pressspalt) die obere und/oder die untere Pressenplatte in Längsrichtung (Produktionsrichtung) in der Mattenmitte entgegen oder in der Richtung des Preßgutes verbiegt. Es ergibt sich aus den Erfahrungen heraus eine 0,3 bis zu 2 mm, abhängig von der herzustellenden Plattendicke, geringere Werkstoffplattendicke in der Mitte der Werkstoffplatte gegenüber den Längsseitenrändern. Die Druckunterschiede, die hier auftreten können, liegen in einem Bereich von weniger als 0,1 N/mm2, insbesondere von weniger als 0,05 N/mm2 Flächendruck auf das Preßgut. Auf derartige Druckunterschiede an den Pressenplatten lassen sich die bisher bekannten Pressen, insbesondere die kontinuierlich arbeitenden Pressen, nicht einstellen, da diese vorzugsweise Druckkissen über mehrere hydraulisch miteinander verbundene Druckzylinder ausbilden oder die Druckregelung nahe des Nullbereiches liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Verpressen von Preßgut zu schaffen, bei dem es möglichst ist möglichst geringe
Druckunterschiede im Preßgut ausgleichen zu können. Weiter soll eine Presse, insbesondere eine kontinuierlich arbeitende Presse, geschaffen werden, bei der die wirkende Kraft der hydraulischen Zylinder möglichst fein eingestellt werden kann, wobei insbesondere vermieden werden soll, dass ein
Überpendeln der Druckregelung im Bereich sehr geringer Drücke, respektive beim Umschalten zwischen zwei Kraftrichtungen, ohne weiteres ausgeglichen werden kann. In einer Erweiterung der Aufgabe soll mit Hilfe des Verfahrens oder der anlagentechnischen Gestaltung der Presse das Verbiegen einer Pressenplatte oder das Nachbilden einer Biegelinie aufgrund eines
Programmes oder aufgrund der Verbiegung einer korrespondierenden
Heizplatte vereinfacht werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe für das Verfahren besteht darin, dass zumindest eine Pressenplatte während des Betriebes der Presse zumindest teilweise in einer eingespannten Lage gehalten wird, die eingespannte Lage durch zumindest eine mit der Pressenplatte wirkverbundene Stellvorrichtung verwirklicht wird und in der Stellvorrichtung zumindest zwei entgegengesetzt wirkende Druckräume mit einem positiven Druck größer Null beaufschlagt werden.
Die Lösung der Aufgabe für eine Presse besteht darin, dass zumindest ein Teil des Hydrauliksystems der Presse derart ausgebildet ist, dass zumindest mit einer Stellvorrichtung zumindest einen Teil einer Pressenplatte in einer eingespannten Lage gehalten werden kann.
Hinsichtlich der Terminologie versteht die Erfindung unter folgenden Begriffen: Betrieb der Presse versteht sich nicht nur als produzierender Betrieb einer Werkstoffplatte, sondern auch als Leerlaufbetrieb bei Produktionsumstellungen oder Testfahrten, vorzugsweise ist damit der anlaufende oder aufgeheizte Zustand der Presse gemeint. Mit einer eingespannten Lage wird die
hydraulische Fixierung einer Pressenplatte mit zwei entgegengesetzt wirkenden Kräfte umschrieben. Die kontinuierlich arbeitende Presse produziert, für den Fachmann ausreichend bekannt, einen endlosen Werkstoffplattenstrang, der nach der Presse mittels geeigneter Aufteilungsvorrichtungen zu
Werkstoffplatten geschnitten wird. Die Erfindung versteht unter dem Begriff Hydraulikzylinder eine aus zumindest einer Zylinder-Kolbenanordnung bestehende mittels hydraulischer Mittel wirkende Lineardruckeinheit zur Erzeugung von Druckkräften. Entgegengesetzt wirkende Druckräume verstehen sich, je nach verwendeter Art der Hydraulikzylinder derart, dass die Kräfte von zumindest einer doppelt wirkenden Stellvorrichtung entgegengesetzt an der Pressenplatte angreifen respektive sich zumindest teilweise aufheben. Eine Stellvorrichtung ist nicht auf einen Hydraulikzylinder beschränkt, sondern kann auch aus mehreren Hydraulikzylindern gebildet werden. Die Lehre der Erfindung hebt sich insbesondere dadurch vom Stand der Technik ab, dass zumindest zwei Druckräume mit Druck beaufschlagt werden und die
entstehende Kraftdifferenz, an einer oder an benachbarten Orten an der Pressenplatte wirkend, eine Kraft in die Pressenplatte einleitet.
Bei komplizierteren Anordnungen können auch mehrere Hydraulikzylinder zu einer„Stellvorrichtung" zusammengeschaltet werden. Beispielsweise werden bei 7 oder 9 Hydraulikzylindern über die Breite vorzugsweise die äußeren Hydraulikzylinder, bei neun Hydraulikzylinder 1+2+3 und 7+8+9 als eine
Stellvorrichtung angesehen, bei denen die Druckräume der Stellvorrichtungen hydraulisch verbunden sein können und die mittleren Hydraulikzylinder 4, 5 und 6 gelten als einzeln ansteuerbare und justierbare Stellvorrichtungen. Der Fachmann ist hierbei angehalten, entsprechend einem Lastenheft für eine kontinuierlich arbeitende Presse, die Anzahl der Hydraulikzylinder und die hydraulische Schaltung an sich zu erstellen um den Bedürfnissen einer optimalen Steuerung und Regelung zu entsprechen. Die Erfindung versteht weiter unter einem Druckraum den Raum eines Druckzylinders, der mittels hydraulischer Mittel unter einen Druck gesetzt werden kann um einen Kolben mit einer Kraft zu beaufschlagen. Ein Doppeltwirkender Zylinder weist in der Regel einen Ringraum (der Zylinder enthält einen Kolben, so dass nicht die gesamte Zylinderfläche als Druckfläche zur Verfügung steht, meist die
Rückzugsrichtung) und einen Zylinderraum, in dem die vollständige zylindrische Fläche zur Druckübertragung zur Verfügung steht, meist genutzt zur
Verwirklichung der größten Kraft einer Kolben-/Zylinderanordnung. Die unterschiedlichen Kräfte ergeben sich nicht aus den direkten Drücken in den Druckräumen, sondern aus den Dimensionen der Druckflächen der
Druckräume. Unter Leichtplatten versteht die Erfindung Werkstoffplatten mit einem Gewicht kleiner 500 kg/m3, vorzugsweise einem Gewicht kleiner 440 kg/m3. Mit einer Pressenplatte ist eine flächige, den Pressdruck der
Stellvorrichtung gleichmäßig auf die Rollstangen respektive das Stahlband verteilende Metallplatte beschrieben, die vorzugsweise Fluidkanäle zur
Temperaturniveauregelung erhält und insbesondere vorzugsweise im Betrieb eine Temperatur im dreistelligen Celsius-Bereich aufweist. Die Stützelemente zwischen den Pressenplatten und den endlosen Stahlbändern können stationär als einzelne Wälzlager oder auch als umlaufend angeordnete Rollstangen angeordnet sein. Gemein haben beide Varianten die Ausrichtung der
Wälzlagerachsen quer zur Produktionsrichtung. Das Hydrauliksystem einer Presse weist zumindest eine Steuer- und/oder eine Regelungsvorrichtung auf, die die notwendigen Stellvorrichtungen und ggf. auch andere hydraulische Mittel benötigende Vorrichtungen der Presse mit Hydraulikdruck versorgt und entsprechend ansteuert. Mit der erfindungsgemäßen Lösung für das Verfahren und für die kontinuierlich arbeitende Presse, die im Übrigen auch losgelöst von dem Verfahren
eigenständig nach der Lehre betrieben werden kann, ergeben sich folgende Vorteile.
Für eine Produktion von Leichtplatte oder von dicken Platten mit Füllstoffen (Kunststoffe, Aerogele oder dgl.) mit einer geringen Dichte ergibt sich die Konsequenz die bisherige Praxis der Zusammenschaltung von hydraulischen Zylindern über mehrere Pressenrahmen und/oder von mehreren Zylindern über die Breite zu sogenannten Druckkissen zumindest teilweise, wenn nicht sogar vollständig, zu verlassen und vorzugsweise die Randbereiche und den
Mittelbereich (unter Umständen auch mehrfach unterteilt) gezielt einzeln anzufahren und insbesondere die Pressenplatte in kritischen Bereichen der Pressstrecke eingespannt, durch Beaufschlagung beider Druckräume eines doppeltwirkenden Zylinders (Ring- und Zylinderraum) und/oder bei der
Anwendung von zwei entgegengesetzt wirkenden Zylindern (vorzugsweise benachbarte Zylinder) durch Beaufschlagung beider Zylinder mit einer Druck größer Null, wobei sich die einzustellende Kraftwirkung an der Pressenplatte (Druck/Zug) durch die Differenz der beiden entgegengesetzt wirkenden Kräfte aus den beaufschlagten Druckräume ergibt.
Insbesondere ist es nun möglich in der Leichtplattenproduktion, bei Anordnung entsprechender Hydraulikzylinder und deren Systeme ab 10 % der Pressenlänge bei jedem Rahmen die Pressenplatte zumindest teilweise
(beispielsweise nur in einer Spur oder in der Mitte der Pressenplatte über die Pressenlänge) in einer eingespannten Lage zu halten und je nach auftretenden Verbiegungskräften der Pressenplatte diese zu kompensieren oder so zu steuern, dass eine gleichmäßige Dicke der Werkstoffplatte über die Breite entsteht. Bevorzugt wird dabei zumindest eine Pressenplatte in der Mitte (in Produktionsrichtung) von dem Pressgut weggezogen.
Vorzugsweise bei einer Oberkolbenkonstruktion, bei der die obere
Pressenplatte mit mehreren am oberen Pressenholm gelagerten
Hydraulikzylindern in einfach und/oder doppelt wirkender Ausführung gehalten wird, ergibt sich das Problem, dass bei einer ca. 0,15 m dicken Pressenplatte ein Gewicht von 0,15 *7000 kg/m3 + Zylinder- oder Kolbengewicht auf das Pressgut einwirkt. Es ergibt sich ein quasi minimaler Druck von ca. 0,05 N/mm2. Dieses Gewicht wirkt immer auf das Pressgut. Gleichzeitig kann dieser
Minimaldruck mit herkömmlichen Pressen nicht oder nur schwer über geringe Werten, vorzugsweise im Zentelbereich, verändert werden. Es ist also vorgesehen, nicht nur immer einen Druckraum mit Druck zu beaufschlagen, beispielsweise die Rückzugszylinder mit nach oben wirkende Druckräume oder die entgegengesetzt an der Pressenplatte wirkenden Druckräume zur
Aufbringung einer Presskraft auf das Pressgut, sondern es werden beide entgegensetzt an der Pressenplatte wirkende Druckräume mit einem positiven Druck angesteuert, die sich gegenseitig in Ihrer Wirkung an der Pressenplatte vollständig (Lagehaltung) oder nahezu kompensieren (Krafterzeugung). Über die an den Kolben wirkenden Kräfte in zwei entgegengesetzte Richtungen kann nun in vorteilhafter Weise durch geringfügigste Veränderungen der Drücke in den Druckräumen die an die Pressenplatte angreifende Kraft in geringsten Bereichen zu verändern. Dies ist dadurch gerade im Zehntelbereich des Flächendruckes möglich, weil keine Ansteuerung mit Druck eines nahezu inkompressiblen Mediums nahe eines„Nicht-Druckes" erfolgt, sondern die Veränderung gezielt über ein Proportionalventil oder eine Drossel oder mit einem feinfühligen bereits unter einem Vordruck stehenden Hydraulikkreis eingestellt/verändert werden kann. Insbesondere bei Regelung eines
Ringraumes besteht noch eine verstärkte Feinfühligkeit durch die gegenüber dem Zylinderraum geringere Druckfläche.
Vorzugsweise wird zumindest das Eigengewicht der Pressenplatte und teilweise der zugehörigen Stellvorrichtungen an jedem Rahmen kompensiert. Zusätzlich soll der geringe Druck bzw. der gewünschte Pressspalt (Dicke der Werkstoffplatte) exakt eingestellt werden, was in besonders vorteilhafter Weise mit eingespannter Fahrweise von zumindest einem Zylinder, vorzugsweise einer oder mehrere Zylinder im Bereich der Längsmittenerstreckung,
durchgeführt wird. Ergibt es sich, dass sich die gegenüberliegende
Pressenplatte um wenige Zehntelmillimeter bis hin zu etwa einem Millimeter verbiegt (schüsselt), darf dieser oder die Stellvorrichtung nicht dazu verwendet werden um den gesamten Pressspalt einzustellen, sondern soll die obere Pressenplatte, in der beispielhaften Variante, gegen die äußeren Stellvorrichtungen und/oder gegen feste Anschläge verstellen. Insbesondere bei einer eingespannten Lagerung auch der äußeren Hydraulikzylinder ergibt sich diese Möglichkeit sogar in beide Biegerichtungen, da die äußeren
Stellvorrichtungen in beiden Richtungen (eingespannte Fahrweise) Kräfte aufnehmen können, quasi als Anschläge wirken und damit eine Veränderung des Pressenspaltes bei einer nicht erfolgenden Veränderung der Drücke in ihren Druckräumen, entgegenwirken. Das Verfahren ermöglicht insbesondere bei drei oder mehr Stellvorrichtungen über die Breite eine Verbiegung der Pressenplatte, die besonders fein eingestellt werden kann.
Bei anderen Konstruktionsarten von kontinuierlich arbeitenden Pressen wird bevorzugt eine Unterkolbenkonstruktion verwendet, dabei ist die obere
Pressenplatte fest am oberen Pressenholm fixiert. Der Pressspalt wird dabei durch den mittels Hydraulikzylinder verstellbaren Abstand der beiden
Pressenholme eingestellt, die gleichzeitig auch das Eigengewicht der
Stößelbleche und der Hydraulikzylinder kompensieren. Die untere
Pressenplatte ist dabei auf zumindest drei quer angeordneten
Hydraulikzylindern in einem Pressenrahmen gelagert und kann somit nach oben verstellt werden. Neben einer schwimmenden Abstützung kann dabei auch die untere Pressenplatte gegen, vorzugsweise außen liegende, Anschläge (angeordnet am unteren Pressenholm) gefahren werden und mittels der Hydraulikzylinder nach unten gezogen werden um diese zu verbiegen. Für exaktere Einstellungen der Biegelinie ist aber auch hier eine eingespannte Fahrweise, zumindest im mitteren Bereich der Presenplatte denkbar. Die Pressenplatte wird hierzu schwimmend auf den Stellvorrichtungen gelagert und entsprechend den vorgeschlagenen Druckveränderungen bei zumindest einer hydraulisch eingespannten Stellvorrichtung unterschiedlich mit Druck beaufschlagt.
In einer sehr konstruktions- und anlagentechnisch aufwendigen
Ausführungsform einer kontinuierlich arbeitenden Presse ist vorgesehen, dass in einem vorgegebenem Bereich, über zumindest zwei Pressenrahmen, in einem Bereich nach der Verdichtungszone und/oder im Kallibrierbereich oder sogar über den vollständigen Hauptpressenbereich mit oder ohne
Verdichtungszone (Einlaufbereich) jede Stellvorrichtung, vorzugsweise als ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder oder als zwei entgegengesetzt wirkende Plungerzylinder ausgeführt, einzeln angesteuert und dort die Pressenplatte in einer eingespannten Lage gehalten werden kann.
Bevorzugt wird eine Stellvorrichtung aus zumindest einem doppelt wirkender Hydraulikzylinder mit zumindest einem Zylinderraum und zumindest einem Ringraum und/oder zumindest zwei in Wirkungsrichtung gegensätzlich angeordnete einfach wirkende Hydraulikzylinder mit jeweils zumindest einem Zylinderraum verwendet werden. Die Veränderungen des Druckes in einem Druckraum werden vorzugsweise über eine Drossel und/oder einem
Proportionalventil durchgeführt. Insbesondere ist es damit nun möglich die Veränderungen in einem Druckraum den Druck auf das Pressgut in einem Bereich von weniger als 0,5 N/mm2 zu bewirken.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von zumindest drei Stellvorrichtungen in einem Pressenrahmen, wenn die äußeren Stellvorrichtungen die
Pressenplatte in einer eingespannten Lage halten und die mittlere
Stellvorrichtung zur Verbiegung und/oder zur Einhaltung der Planparallelität gegenüber der gegenüberliegenden zweiten Pressenplatte verwendet wird. Dabei kann bei von zumindest drei Stellvorrichtungen in einem Pressenrahmen mittels zumindest einer in der Nähe oder auf der Längsmittenlinie der Presse liegenden Stellvorrichtung die Pressenplatte gegenüber den Längsrändern der Pressenplatte um 0,1 bis 1 ,2 mm nach unten oder nach oben verschoben werden. Besonders leicht kann nun eine Biegespannung bei der Verwendung von zumindest drei Stellvorrichtungen in einem Pressenrahmen in eine
Pressenplatte eingeleitet werden, wenn in zumindest einem Druckraum zumindest einer Stellvorrichtung der Druck verändert wird. Dabei kann zur Einbringung einer Biegespannung in eine Pressenplatte, nur die mittlere Stellvorrichtung in der eingespannten Lage gefahren wird und nur in einem Druckraum dieser Stellvorrichtung der Druck verändert werden. Besonders bevorzugt werden zumindest die außen liegenden Stellvorrichtungen nach dem Weg und unabhängig voneinander geregelt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden mehrere
Hydraulikzylinder zu einer Stellvorrichtung zusammengefasst und zusammen angesteuert. Insbesondere bei mehr als drei Hydraulikzylindern an einem Pressenrahmen kann dies von Vorteil sein wenn nur regelmäßig eine Biegung über die Längsmittenlinie der Presse durchgeführt werden soll und zum
Beispiel mehr als 3 Zylinder angeordnet sind. Dabei ist beliebig ob mehrere mittlere Zydraulikzylinder zu einer Stellvorrichtung oder mehrere äußere oder sogar mehr als 3 Stellvorrichtugnen über einen Pressenrahmen definiert werden. Bevorzugt wird aber der Aufbau Symmetrisch zur Längsmittenlinie der Presse sein.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer kontinuierlich arbeitenden
Presse in Seitenansicht mit einer Pressenlänge L und vier vereinfacht dargestellten technologischen Pressbereichen mit besonderem Augenmerk auf die Anordnung der Pressenrahmen nach dem bisherigen Stand der Technik,
Figur 2 eine schematisch Darstellung einer möglichen Stellvorrichtung an der Pressenplatte links als doppeltwirkender Zylinder und rechts als zwei einfach wirkende Zylinder mit entgegengesetzter
Wirkungsweise an der Pressenplatte, Figur 3 eine Frontansicht auf einen gebauten Pressenrahmen aus Tisch- und Stößelblech und diese verbindenden Zuglaschen,
Figur 4 eine Frontansicht auf ein Rahmenblech in Fensterrahmenbauweise,
Figur 5 eine seitliche schematische Darstellung der Pressenrahmen im
hinteren Pressbereich einer Presstrecke,
Figur 6 eine schematische Draufsicht auf die Pressenrahmen von oben mit
Darstellung einer quer zur Produktionsrichtung liegenden Reihe Hydraulikzylinder S1 bis S5 an einem Pressenrahmen,
Figur 7 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit fünf einfach auf die
Pressenplatte wirkenden Plungerzylinder und drei zugehörigen Rückzugszylindern über die Breite eines Pressenrahmens und den damit hergestellten drei Stellvorrichtungen,
Figur 8 eine Seitenansicht auf einen Teil der Pressenrahmen nach Figur 7,
Figur 9 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels mit drei an einer oberen beweglichen Pressenplatte über die Breite eines Pressenrahmens angeordneten Stellvorrichtungen und einer auf dem unteren Pressenholm angeordneten Pressenplatte, wobei die Pressenplatten planparallel ausgerichtet sind,
Figur 10 zeigt das Aufwölben der unteren Pressenplatte aufgrund thermischer
Ausdehnung der Pressenplatte und/oder des Pressenrahmens mangelndes ausreichendem Gegendrucks im Pressgut und Figur 11 zeigt die Verbiegung der oberen Pressenplatte durch Veränderung des Druckverhaltens in der mittleren Stellvorrichtung.
Eine kontinuierlich arbeitende Presse 1 besteht nach Figur 1 aus einem oberen und einem unteren Pressenholm 14 und 15, die mittels Pressenrahmen 2 auf einem Pressenträger 19 gehalten werden. An den Stirnseiten der
Pressenholme 14 und 15 sind einlaufseitig Umlenktrommeln 18 und
auslaufseitig Antriebstrommeln 17 angebracht, um die die Stahlbänder 10 oben und unten umgelenkt und angetrieben werden. Nicht dargestellt sind zumindest in dieser Figur die Wälzkörper oder Rollstangen 23, die zwischen den flächigen und in Produktionsrichtung 22 in Reihe angeordneten unteren und oberen Pressenplatten 3 und 5 und den Stahlbändern 10 angeordnet sind und für einen möglichst reibungsfreien und abgestützten Durchlauf der Stahlbänder 10 durch die Presse 1 sorgen. Die Pressstrecke L, technologisch versteht man darunter den beidseitigen Kontakt der Stahlbänder 10 oben und unten mit dem Preßgut 16, ist thematisch in die vier Zonen, Verdichtungszone I,
Durchheizzone II, Abbindezone III und Entlüftungszone IV, einteilbar, wobei diese nur skizzenhaft dargestellt sind und in der Praxis fließend ineinander übergehen bzw. sich sogar in Teilen überschneiden. Grundsätzlich ist aber festzuhalten, dass im Einlaufbereich respektive der Verdichtungszone I das Preßgut 16 erst mit hohem Druck und in der Regel auf Endmaß verdichtet werden muss, wohingegen auslaufseitig eine Kalibrierzone respektive eine Haltezone vorhanden ist, die üblicherweise die Werkstoffplatte bzw. den austretenden Strang in seiner Dicke einstellt und eher geringe Haltekräfte benötigt. Entsprechend lassen sich die Pressenrahmen 2 zur Abstützung der Pressenplatte 3 und 5 auslaufseitig im weiteren Abstand zueinander anordnen als einlaufseitig.
Figur 2 zeigt die beispielhafte Anordnung oder Ausführung einer möglichen Stellvorrichtung 12 an einem Pressenrahmen 2. In der linken Zeichnung ist ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder mit einem Kolben 30 als Stellvorrichtung 12 dargestellt, wobei die Stellvorrichtung 12 einen Ringraum 29 und einen
Zylinderraum 28 zur Beaufschlagung mit Hydraulikdruck aufweist. Die entsprechende Hydraulikschaltung ist hierbei nicht dargestellt. Die beiden eingezeichneten Pfeile der Druckräume (Ringraum 29 und Zylinderraum 28) beginnen mit ihrem vektoriellen Anfang in einem Druckraum und weisen die Wirkungsrichtung dieses Druckraumes auf die Heizplatte an. Klarer ausgeführt bedeutet dies, das bei einer Beaufschlagung des Ringraumes 29 die
Pressenplatte 3 nach oben gezogen wird, bei einer Erhöhung des Druckes im Zylinderraum 28 wird die Pressenplatte 3 nach unten gedrückt respektive verstärkt sich der Druck auf das Pressgut wenn man davon ausgeht, dass die Pressenrahmen 2 als steifes Widerlager angesehen werden. In der rechten Zeichnung ist eine mögliche Darstellung zweier einfachwirkender
Hydraulikzylinder, vorzugsweise als Plungerzylinder ausgeführt, dargestellt. Auch hier zeigen die beiden Wirkungspfeile aus den Druckräumen in entgegengesetzte Richtungen, wobei zur Umlenkung der Kraft an dem rechten Hydraulikzylinder ein Rückzugsgestänge 27 und ein Kragarm am Pressenrahmen angeordnet ist. Nach diesem Ausführungsbeispiel bildet das der linke Hydraulikzylinder (doppeltwirkend) und die beiden rechten
Hydraulikzylinder (einfach wirkend) jeweils eine Stellvorrichtung 12 aus.
In den Figuren 3 und 4 werden die beiden konstruktiven Hauptunterschiede einschlägig bekannter Pressenrahmen 2 gegenübergestellt, wobei in Figur 3 ein gebauter Pressenrahmen 2 aus zumindest einem Stößelblech 7, zumindest einem Tischblech 8 und diese verbindenden Zuglaschen 21 besteht. Bei dieser Konstruktion ist es möglich die Stellvorrichtungen 12 beispielsweise als doppelt wirkender Hydraulikzylinder zwischen den Zuglaschen 21 und dem Stößelblech 7 anzuordnen. Eine Alternative bei Anordnung von Plungerzylindern wäre eine Anordnung von im Pressenrahmen beidseitig angeordneten Rückzugszylindern (hier nicht zeichnerisch dargestellt). Vorzugsweise werden auch diese
Stellvorrichtungen 12 am Pressenrahmen 2, und damit indirekt auf die
Pressenplatten wirkend, in eingespannter Lage betrieben um die Einstellung des Presssspaltes 13 schonend und einfach durchzuführen. Die Pressenplatten 3 und 5 sind dann direkt an dem Stößelblech 7 bzw. dem Tischblech 8 angelenkt und bilden die Abrollfläche für die Rollstangen (nicht dargestellt) der durchlaufenden Stahlbänder 10, die das Preßgut 16 durch die Presse 1 ziehen. Hier kann als Ausführungsbeispiel nur eine mittige Stellvorrichtung 12 an der Pressenplatte vorgesehen sein um Verbiegungen zu vermeiden und/oder einzusteuern. Bei aufwendigeren Pressenkonstruktionen, die bisher bevorzugt Verbreitung fanden, ist aber zumindest eine Pressenplatte 3 und/oder 5 mittels Stellvorrichtungen 12 abgestützt und könnte optional auch gegen feste
Anschläge gefahren werden, wenn dies als notwendig erachtet wird.
Vorzugsweise werden aber wie optional und strichliert dargestellt zumindest drei Stellvorrichtungen 12 über die Breite respektive in dem Pressenrahmen 2 angeordnet, von denen zumindest eine in eingespannter Lage angesteuert wird und in beiden Druckräumen (Ring- und Zylinderraum) mit Druck beaufschlagt wird. Insbesondere vorzugsweise wird dazu außenseitig/längsseitig der
Pressenplatten 3, 5 an dem Pressenrahmen 2 eine feste Abstützung 11 (schwarz) angeordnet, die als Fixpunkt dient und die es ermöglicht über die mittlere Stellvorrichtung 12 die Pressenplatte 3 nach oben oder bei einer entgegengesetzten Anordnung der Stellvorrichtungen 12 die Pressenplatte 5 nach unten zu ziehen um eine Verbiegung zu verhindern und/oder zu erreichen. Ein Beispiel einer Verbiegung ist in den Figuren 9 bis 11 dargestellt.
Nach Figur 4 kann anstatt eines gebauten Pressenrahmens 2 auch eine Fensterrahmenkonstruktion in Form eines Rahmenbleches 9 als
Pressenrahmen 2 angeordnet werden. Bei dieser Anwendung eines
Rahmenbleches 9 wird die Zylinderkolbenanordnungen vorzugsweise direkt auf den Pressenplatten 3 und 5 angelenkt sein.
Die Figuren 5 und 6 zeigen anschaulich das auslaufseitige Ende einer kontinuierlich arbeitenden Presse 1 in geschnittener und vereinfachter Seiten- und Draufsicht, die Maschinenelemente zwischen den Stahlbändern 10 und den Pressenrahmen sind in Figur 5 nicht dargestellt. Nach Figur 6 sind über die Breite der Pressenrahmen 2 jeweils fünf Stellvorrichtungen 12 in Spuren Si bis S5 angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können steuerungstechnisch somit mehrere Spuren S1 bis S5an Stellvorrichtungen 12 in eingespannter Lage gefahren werden, insbesondere über eine vollständige Pressenplatte 3, 5 oder über mehrere Pressenplatten 3, 5 hinweg. Besonders bevorzugt ist eine übergreifende Steuerung/Regelung der Stellvorrichtungen 12 in den Spuren S1 bis S5.
Figur 7 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit fünf auf die obere Pressenplatte 3 einfach wirkenden Plungerzylindern 24 und drei zugehörigen Rückzugszylindern 25 über die Breite eines Pressenrahmens 2 und den damit gebildeten drei Stellvorrichtungen 12. Dabei bilden zwei außen liegende Plungerzylinder 24 mit jeweils einem Rückzugszylinder 25, der über ein
Rückzugsgestänge 27 auf die Pressenplatte 3 wirkt eine Stellvorrichtung 12. Der innere/mittlere Plungerzylinder 24 bildet dabei mit einem Rückzugszylinder 25 eine Stellvorrichtung 12 aus. Weiter sind hierzu Wegaufnehmer 20 dargestellt, die eine Veränderung des Weges aufzeichnen und die
Druckregelung der einzelnen Druckräume der Stellvorrichtungen 12
unterstützen. Vorzugsweise weisen auch die unteren Pressenplatten 5
Wegaufnehmer auf, um etwaige Verbiegungen zu erkennen. Korrespondierend zu Figur 7 zeigt Figur 8 eine Seitenansicht mit Darstellung drei hintereinander in Produktionsrichtung 22 angeordneter Pressenrahmen 2.
In den Figuren 9 bis 11 sind denkbare Biegeszenarien der Pressenplatten 3 und 5 dargestellt, die nicht masstäblich und zur Verdeutlichung etwas übertrieben dargestellt sind. In Figur 9 ist ein regulärer Betrieb, vorzugsweise eine Produktion einer Werkstoffplatte mit ausreichend Gegendruck aus dem Pressgut um Verbiegungen der Pressenplatten zu vermeiden.
Figur 10 stellt nun die Verbiegung der unteren Pressenplatte 5 dar, die sich in der Mitte aufwölbt und somit im Längsmittenbereich den Pressspalt signifikant verringert. Die Aufwölbung kann mangels Gegendruckes aus dem Pressgut 16, insbesondere bei einer Dünnplattenproduktion erfolgen und/oder aufgrund Wärmespannungen. Auch der Pressenrahmen 2 unten, bei gebauten
Pressenrahmen hier das Tischblech 8, kann sich aufgrund thermischer
Ausdehnung hier um wenige Zehntelmillimeter aufwölben und die
Pressenplatte 5 mit verbiegen. Um diesem Umstand schnell entgegenzuwirken wird, insbesondere bei der Leichtplattenproduktion, zumindest eine
Stellvorrichtung 12, vorzugsweise alle angeordneten Stellvorrichtungen 12, in eingespannter Lage und positivem Druck in den Druckräumen gefahren. Nach Ermittlung der Verbiegungen unten, beispielsweise durch Dickenmessung am ausgangsseitigen Ende der Presse 1 oder durch Wegaufnehmer der unteren Pressenplatte 5, wird wie in Figur 11 dargestellt, der Hydraulikdruck im
Zylinderraum 28 abgesenkt und/oder im Ringraum 29 verstärkt. Um eine Verbiegung zu erhalten sind dazu entweder die beiden äußeren Stellvorrichtungen ebenfalls in der eingespannten Lage eingestellt, also werden beide Druckräume (Ringraum 29 und Zylinderraum 28) mit Druck beaufschlagt um dem Biegemoment in der Pressenplatte 3 durch die mittlere Stellvorrichtung 12 entgegenwirken zu können. Gleichzeitig sorgen die beiden äußeren
Stellvorrichtungen 12, dass der Presspalt an den Längsseiten gleich bleibt. Alternativ könnte die obere Pressenplatte 3 auch an den äußeren Längsseiten gegen fest Abstützungen 11 (hier nicht dargestellt) angelehnt sein, die das Biegemoment aufnehmen und eine Verbiegung der Pressenplatte 3 durch die mittlere Stellvorrichtung 12 nach oben ermöglichen.
Eine hierzu geeignete Presse 1 zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Teil des Hydrauliksystems dazu geeignet ist zumindest eine Stellvorrichtung 12 in der eingespannten Lage mit Beaufschlagung beider Druckräume zu fahren und gezielt die Drücke in den Druckräumen nach Bedarf zu verändern.
Bevorzugt wird bei minimal einzustellenden Veränderungen Druck abgelassen, da sich dies bei geringen ölmengen bessser einsteuern lässt als
Hydraulikdruck bei hohen Drücken zuzuführen. In extremen Fällen kann es nötig sein den Druck im Zylinderraum 28 bis auf 0 zu verringern. 1406
Bezugszeichenliste: DP 1406
1. Presse 20. Wegaufnehmer
2. Pressenrahmen 21. Zuglaschen
3. Pressenplatte oben 22. Produktionsrichtung
4. Zwischenstück 23. Rollstangen
5. Pressenplatte unten 24. Plungerzylinder
6. Festlager 25. Rückzugszylinder
7. Stößelblech 26. Stützbramme
8. Tischblech 27. Rückzugsgestänge
9. Rahmenblech 28. Zylinderraum
10. Stahlbänder 29. Ringraum
1 1. feste Abstützung 30. Kolben
12. Stellvorrichtung
13. Pressspalt
14. oberer Pressenholm I Verdichtungszone
15. unterer Pressenholm II Durchheizzone
16. Preßgut III Abbindezone
17. Antriebstrommeln IV Entlüftungszone
18. Umlenktrommeln
L Pressstrecke
19. Pressenträger

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten in einer kontinuierlich arbeitende Presse (1) zur Verpressung von Preßgut (16) zu
Werkstoffplatten, wobei
- in der Presse (1) mehrere den oberen und den unteren Pressenholm (14, 15) verbindende und die oben und unten in Längsrichtung der Presse (1) angeordneten Pressenplatten (3) lagernden
Pressenrahmen (2) im Wesentlichen in regelmäßigen Stützabständen angeordnet sind,
- zumindest eine obere und/oder untere Stellvorrichtung (12) zur Einstellung des Pressspaltes (13) und/oder des Pressdruckes zwischen den Pressenplatten (3) und den Pressenrahmen (2) und
- zwei den Pressdruck übertragende sowie das Preßgut (16) durch die Presse (1) ziehenden endlosen Stahlbändern (10), die über Antriebsund Umlenktrommeln (17, 18) um die Pressenholme (14, 15) geführt sind und sich von den Pressenplatten (3) über stationäre oder mit umlaufenden, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung rollenden Stützelementen abstützen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest eine Pressenplatte (3, 5) während des Betriebes der Presse (1) zumindest teilweise in einer eingespannten Lage gehalten wird, die eingespannte Lage durch zumindest eine mit der
Pressenplatte (3, 5) wirkverbundene Stellvorrichtung (12) verwirklicht wird und in der Stellvorrichtung (12) zumindest zwei entgegengesetzt wirkende Druckräume mit einem positiven Druck größer Null beaufschlagt werden.
Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass als Stellvorrichtung (12) zumindest ein doppelt wirkender
Hydraulikzylinder mit zumindest einem Zylinderraum (28) und zumindest einem Ringraum (29) und/oder zumindest zwei in
Wirkungsrichtung gegensätzlich angeordnete einfach wirkende
Hydraulikzylinder mit jeweils zumindest einem Zylinderraum (28) verwendet werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass Veränderungen des Druckes in einem Druckraum vorzugsweise über eine Drossel und/oder einem
Proportionalventil durchgeführt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderungen in einem Druckraum den Druck auf das Pressgut in einem Bereich von weniger als 0,5 N/mm2 bewirkt. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von zumindest drei Stellvorrichtungen (12) in einem Pressenrahmen (2) die äußeren Stellvorrichtungen (12) die Pressenplatte (3, 5) in einer eingespannten Lage halten und die mittlere Stellvorrichtung (12) zur Verbiegung und/oder zur Einhaltung der Planparallelität gegenüber der gegenüberliegenden zweiten Pressenplatte (3, 5) verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von zumindest drei Stellvorrichtungen (12) in einem Pressenrahmen (2) mittels zumindest einer in der Nähe oder auf der Längsmittenlinie der Presse (1) liegenden Stellvorrichtung (12) die Pressenplatte (3, 5) gegenüber den Längsrändern der Pressenplatte (3, 5) um 0,1 bis 1,2 mm nach unten oder nach oben verschoben wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einbringung einer Biegespannung bei der Verwendung von zumindest drei
Stellvorrichtungen (12) in einem Pressenrahmen (2), in zumindest einem Druckraum zumindest einer Stellvorrichtung (12) der Druck verändert wird. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einbringung einer Biegespannung in eine Pressenplatte (3, 5), an der zumindest drei Stellvorrichtungen (12) quer zur Produktionsrichtung (22) angeordnet sind, nur die mittlere Stellvorrichtung (12) in der eingespannten Lage gefahren wird und nur in einem Druckraum dieser Stellvorrichtung (12) der Druck verändert wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die außen liegenden Stellvorrichtungen (12) nach dem Weg und unabhängig voneinander geregelt werden.
Kontinuierlich arbeitende Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten mittels Verpressung von Preßgut (16), wobei
- in der Presse (1) mehrere den oberen und den unteren Pressenholm (14, 15) verbindende und die oben und unten in Längsrichtung der Presse (1) angeordneten Pressenplatten (3) lagernden
Pressenrahmen (2) im Wesentlichen in regelmäßigen Stützabständen angeordnet sind,
- zumindest eine obere und/oder untere Stellvorrichtung (12) zur Einstellung des Pressspaltes (13) und/oder des Pressdruckes zwischen den Pressenplatten (3) und den Pressenrahmen (2) und - zwei den Pressdruck übertragende sowie das Preßgut (16) durch die Presse (1) ziehenden endlosen Stahlbändern (10), die über Antriebsund Umlenktrommeln (17, 18) um die Pressenholme (14, 15) geführt sind und sich von den Pressenplatten (3) über stationäre oder mit umlaufenden, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung rollenden
Stützelementen abstützen, und wobei in der Presse ein
Hydrauliksystem zur Steuerung und/oder Regelung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Hydrauliksystems derart ausgebildet ist, dass zumindest mit einer Stellvorrichtung (12) zumindest einen Teil einer Pressenplatte (3, 5) in einer eingespannten Lage gehalten werden kann.
Presse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume der Stellvorrichtung (12) unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagbar sind.
12. Presse nach den Ansprüchen 10 oder 11 , d a d u r c h
gekennzeichnet, dass in dem Teil des Hydrauliksystems zur Steuerung oder Regelung des Druckes in den Druckräumen einer Stellvorrichtung (12) zumindest ein Proportionalventil und/oder eine
Drossel angeordnet ist. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9.
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