DE19918492C5

DE19918492C5 - Verfahren zum Verpressen von Preßgutmatten zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten

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Publication number: DE19918492C5
Application number: DE19918492A
Authority: DE
Original assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: DE50011275D1; CA2306576A1; EP1046483B1; US6439113B1; DE19918492C1; EP1046483A1; CN1274635A; CA2306576C; CN1158170C

Abstract

Verfahren zum Verpressen von Preßgutmatten (2) zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten in einer kontinuierlichen Presse (1) mit einlaufseitig vorkragenden hochbiegeelastischen Einlaufplatten (8, 9), welche ein Einlaufmaul (E) bilden, wobei an der oberen und/oder unteren beheizbaren Einlaufplatte (8, 9) zur Einstellung einer Einlaufkontur des Einlaufmauls (E) in vorgegebener Verteilung angeordnete und gegen Pressenaberteil (4) und/oder Pressenunterteil (3) abgestützte Zylinder-/Kolbenanordnungen (13) angelenkt sind, die über ein Hydrauliksystem (14) mit einer angeschlossenen Steuer/Regeleinrichtung betätigt werden, dadurch gekennzeichnet,
– daß die jeweilige Preßgutmatte (2) zu Beginn der Einlaufphase im Einlaufbereich des Einlaufmauls (E) unter Wärmezufuhr unter Nennmaß (bei X) komprimiert und infolgedessen ihr Wärmetransportvermögen bei beschleunigter Wärmezufuhr erhöht wird, und dass
– die betreffende Pressgutmatte (2) nach einer vorgegebenen Kompressionsphase unter Erweiterung des Pressspaltes zwischen den Einlaufplatten (8, 9) zur Erzeugung einer Dekompression (bei Y) entlastet wird, wobei
– sich an die Einlaufplatten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpressen von Preßgutmatten zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten in einer kontinuierlichen Presse mit einlaufseitig vorkragenden hochbiegeelastischen Einlaufplatten, welche ein Einlaufmaul bilden, wobei an der oberen und/oder unteren beheizbaren Einlaufplatte zur Einstellung einer Einlaufkontur des Einlaufmauls in vorgegebener Verteilung angeordnete und gegen Pressenoberteil und/oder Pressenunterteil abgestützte Zylinder-Kolbenanordnungen angelenkt sind, die über ein Hydrauliksystem mit einer angeschlossenen Steuer/Regeleinrichtung betätigt werden.
Es ist eine kontinuierliche Presse zur Durchführung eines derartigen Verfahrens bekannt, und zwar mit Pressenunterteil und Pressenoberteil, im Pressenunterteil und Pressenoberteil endlos umlaufenden Stahlbändern, und mit einem Einlaufmaul, wobei im Pressenunterteil und im Pressenoberteil jeweils eine beheizbare Preßplatte angeordnet ist und sich an die Preßplatten einlaufseitig vorkragende beheizbare Einlaufplatten unter Bildung des Einlaufmauls anschließen. Die Stahlbänder sind an den Preßplatten und Einlaufplatten unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern z. B. Rollstäben abgestützt. Ferner ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls vorgesehen. Diese Vorrichtung weist eine Mehrzahl von doppeltwirkenden Zylinder-Kolbenanordnungen auf, wobei die Zylinder-Kolbenanordnung in vorgegebener Verteilung einerseits an die obere und/oder untere Einlaufplatte, andererseits an das Pressenoberteil und/oder Pressenunterteil angelenkt sind. Ferner sind die Zylinder-Kolbenanordnungen an ein rechnergesteuertes oder geregeltes Hydrauliksystem angeschlossen. Auf diese Weise wird ein hochbiegeelastischer bzw. flexibler Presseneinlauf verwirklicht. Tatsächlich läßt sich die Einlaufkontur des Einlaufmauls stufenlos unter Erzeugung beliebiger kontinuierlicher Biegelinien einstellen (vgl. DE 197 40 325 ).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verpressen von Preßgutmatten zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten in einer kontinuierlichen Presse der vorbeschriebenen Ausführungsform zu optimieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das gattungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass

– die jeweilige Pressgutmatte zu Beginn der Einlaufphase im Einlaufbereich des Einlaufmauls unter Nennmaß komprimiert und infolgedessen ihr Wärmetransportvermögen bei beschleunigter Wärmezufuhr erhöht wird, und dass
– die betreffende Pressgutmatte nach einer vorgegebenen Kompressionsphase unter Erweiterung des Pressspaltes zwischen den Einlaufplatten zur Erzeugung einer Dekompression entlastet wird, wobei
– sich an die Einlaufplatten anschließende beheizbare Pressplatten des Hauptpressbereiches mit wesentlich niedrigeren Temperaturen als die beheizbaren Einlaufplatten des Einlaufmauls betrieben werden und gleichsam eine Kühlstrecke bilden.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die flexible bzw. hochbiegeelastische Gestaltung des Einlaufmauls es ermöglicht, den Bereich der höchsten Verdichtung in Pressenlängsrichtung in Abhängigkeit von zumindest den jeweiligen Preßguteigenschaften, der jeweiligen Mattenhöhe, der jeweiligen Streudichte des Preßgutes und dgl. Parameter in Pressenlängsrichtung variabel zu gestalten. Tat sächlich muß der engste Spalt zwischen dem oberen und unteren Stahlblechband und folglich der oberen und unteren Einlaufplatte nicht wie bei herkömmlichen kontinuierlichen Pressen stets an der gleichen Stelle und in Produktionsrichtung gesehen relativ weit in der Presse liegen vielmehr läßt sich eine sofortige und folglich frühe Verdichtung der jeweiligen Preßgutmatte verwirklichen. Diese frühe Verdichtung ermöglicht nicht nur eine höhere Dichte, sondern darüber hinaus wird auch die Wärmezufuhr wesentlich beschleunigt. Es ist bekannt, daß sich das Gegendruckverhalten von Preßgutmatten mit steigender Temperatur drastisch verändert. Wenn beispielsweise bei einer "kalten" Verdichtung ein Preßdruck in der Größenordnung von 700 N/cm² benötigt wird, um eine Dichte von ca. 860 kg/m³ zu erreichen, kollabiert dieser Preßdruck mit zunehmender Temperatur auf unter 100 N/cm² bei unveränderter Dichte der Preßgutmatte. Insoweit beruht die Erfindung auf einer variablen produktbezogenen – das gilt auch hinsichtlich der Eigenschaften des Produktes – Bestimmung der Einlaufkontur und der daraus resultierenden beschleunigten Wärmezufuhr.
Durch die Komprimierung unter Nennmaß findet eine schnelle Kompression in der betreffenden Pressgutmatte statt, wobei der Dampfdruck sinkt und die Erwärmung tieferer Mattenschichten nahezu schlagartig erfolgt. Die Verdichtung unter Nennmaß führt zu einer kompakten Pressgutmatte, deren Wärmetransportvermögen erheblich über den bisheriger Pressenanlagen liegt. Unter einer kompakten Preßgutmatte sind Materialdichten bis zu 1350 kg/m², vorzugsweise > 1000 kg/m² zu verstehen. Neben den besseren Wärmetransportwerten der Preßgutmatte bildet sich als Gegendruck aus der Preßgutmatte eine verhältnismäßig große Hertz'sche Pressung zwischen den Rollstäben und dem beheizten Einlaufplatten sowie zwischen den Rollstäben und den Stahlbändern aus. Den Rollstäben wird es dadurch ermöglicht, wesentlich schneller als bisher die notwendige Wärmemenge in die Preßgutmatte zu leiten. Während nach dem vorbekannten Stande der Technik ≥ 40 kw/m² als große Wärmetransportwerte angesehen werden, sind nach Lehre der Erfindung bis zu 100 kw/m² möglich. Die Ver dichtung der Deckschichten und damit einhergehend die Durchwärmung der Preßgutmatte ist somit zeitlich früher als üblich abgeschlossen. Desweiteren ist durch die schnelle Erwärmung ein geringerer spezifischer Preßdruck notwendig. Da der verdichteten Außenschicht der Preßgutmatte verhältnismäßig schnell viel Wärme zugeführt wird, härtet dieser Bereich schnell aus, so daß eine Deckschicht hoher Dichte entsteht. Durch diese schnelle Verdichtung werden die Heizzeitfaktoren niedriger, so daß die Preßgeschwindigkeit erhöht und damit die Kapazität der Pressenanlage ge steigert werden kann. Dabei gilt generell, daß die Heizzeitfaktoren um so niedriger legen, je leichter die hergestellten Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen Holzwerkstoffplatten sind. Somit entsteht ein Doppeleffekt.
Nachdem der Preßdruck ausreichend lange zur Aushär tung der Deckschichten angestanden hat, und zwar immer noch im Bereich der hochbiegeelastischen Einlaufplatten, kann der Preßdruck schlagartig durch den noch vorhandenen Gegendruck der zu verpressenden Preßgutmatte und im Wege einer aktiven Unterstützung durch "ziehende" an den Einlaufmatten angelenkte Zylinder-Kolbenanordnungen abgebaut werden. Insbesondere bei dünnen Platten, deren Dicke lediglich 2 mm bis 12 mm, vorzugsweise 5 mm bis 9 mm beträgt, reicht die Wärmemenge der Verdichtung bereits aus, um die Preßgutmatte zu einem wesentlichen Teil zu erwärmen. Lediglich um die Form des Dichteprofils im Bereich der Mittelschicht positiv zu beeinflussen, ist bei jetzt niedrigerer Dichte ca. 400 bis 700 kg/m², vorzugsweise 500 bis 600 kg/m², im inneren Plattenbereich und bei nied rigen Preßdrücken auf die Erwärmung der innersten Zone der Preßgutmatte zu warten. Im ganzen lassen sich der Preßvorgang nach der Erfindungslehre beschleunigen und die Produkteigenschaften positiv beeinflussen. Beispielsweise kann die Schleifzugabe verringert werden, was geringeren Materialeinsatz je Netto-Kubikmeter Produkt und reduzierte Schleifkosten zu Folge hat. Die daraus resultierende geringere Plattendicke ergibt eine kürzere. Heizzeit und dadurch ein Mehr an Kapazität. Ferner ist auch eine Verkürzung des Abstandes zwischen dem Mattenkontakt im Einlaufmaul und im ersten Pressenrahmen, ab dem maximaler Preßdruck verfügbar und frei wählbar ist, möglich. Hierdurch ergibt sich eine weitere technologische Gestaltungsmöglichkeit des Preßprozesses. Wegen der Beherrschung der Anfangskompression und einer damit verbundenen Luftverdrängung aus der Preßgutmatte läßt sich der technologisch günstigste Heizzeitfaktor für jede Plattendicke erreichen und maximale Kapazitätsausnutzung über einen weiten Plattendickenbereich erzielen.
Nach bevorzugter Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass die Pressplatten eine zwischen 80°C bis 160°C niedrigere Temperatur als die beheizbaren Einlaufplatten des Einlaufmauls aufweisen. Hierdurch wird gleichsam die bereits angesprochene Kühlstrecke gebildet. Dabei kann der Betrieb der Pressplatten feldweise mit einer Temperaturabstufung erfolgen. Hierdurch ist ein weiterer durch die Erfindung erreichter Vorteil zu sehen. Denn durch die schnelle und damit kurze Einwirkzeit mechanischer Bauteile wie Rollstäbe, Stahlbänder und Einlaufplatten müssen diese nur in einem kurzen Bereich den hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Die sich anschließenden beheizten Pressplatten können abgestuft mit niedrigeren Temperaturen betrieben werden. Folglich tragen die Rollstäbe bei kurzer Einwirkzeit hoher Temperaturen nur am Umfang bzw. in den Oberflächen nahen Schichten zum Wärmetransport bei.
Denkbar ist auch der Einsatz dünnerer Stahlbänder, kleiner Rollstabdurchmesser oder Hohlstangen.
Besondere Vorteile sind in der variablen Möglichkeit der Kühlstrecke und der stets vollflächig unterstützten Preßgutmatte zu sehen. Insbesondere Dünn- und Fußbodenplatten lassen sich besonders kostengünstig herstellen. Unabhängig davon kann mit einer höheren Pressengeschwindigkeit als bisher gefahren werden, lassen sich bei gegebener Kapazität kürzere Pressen einsetzen. Außerdem wird eine Reduzierung der Produktionskosten bei hoher Qualität der hergestellten Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten erreicht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ausschnittsweise eine kontinuierliche Presse in Seitenansicht zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 in schematischer Seitenansicht verschiedene Funktionsstellungen der oberen Einlaufplatte (aufwärts gebogen, gerade, abwärts gebogen) bei fixierter unterer Einlaufplatte mit einem vorgegebenen Biegeradius,
3 eine spezielle Ausführungsform des Einlaufmauls, bei welchem die Preßgutmatte unter Nennmaß komprimiert und anschließend unter Erweiterung des Preßspaltes zwischen den Einlaufplatten im Zuge einer Dekompression entlastet wird und
4 ein Druck/Dichte-Diagramm mit einer herkömmlichen Druckbeaufschlagung (durchgezogene Linie) und einer erfindungsgemäßen Druckbeaufschlagung (strichpunktierte Linie) im Einlaufmaul, welche beide zu der gleichen Dichte führen.
In den Figuren ist eine kontinuierliche Presse 1 zum Ver pressen von Preßgutmatten 2 zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten dargestellt. Diese Presse weist ein Pressenunterteil 3 und ein Pressenoberteil 4 auf, und zwar mit im Pressenunterteil 3 und Pressenoberteil 4 endlos umlaufenden Stahlbändern 5 sowie mit einem Einlaufmaul E. Im Pressenunterteil 3 und im Pressenoberteil 4 ist jeweils eine beheizbare Preßplatte 6, 7 angeordnet, von denen nach dem Ausführungsbeispiel die obere Preßplatte 6 gegen die untere Preßplatte 7 zur Einstellung des Preßspaltes verstellbar ist. An die Preßplatten 6, 7 schließen sich einlaufseitig vorkragende beheizbare Einlaufplatten 8, 9 unter Bildung des Einlaufmauls E an. Die Stahlbänder 5 sind an den Preßplatten 6, 7 und Einlaufplatten 8, 9 unter Zwischenschaltung von Rollstäben 10 abgestützt. Ferner ist eine Vorrichtung 11 zur Einstellung des Einlaufmauls E und eine Vorrichtung 12 zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls E vorgesehen. Die Vorrichtung 12 zur Einstellung der Einlaufkontur weist eine Mehrzahl von doppeltwirkenden Differentialzylindern 13 als Zylinder-Kolbenanordnungen auf. Die Differentialzylinder 13 sind in vorgegebener Verteilung und nach dem Ausführungsbeispiel einerseits an der oberen Einlaufplatte 8 und andererseits an dem Pressenoberteil 4 angelenkt. Ferner sind die Differentialzylinder 13 an ein rechnergesteuertes oder geregeltes Hydrauliksystem 14 angeschlossen. Im ganzen ist ein vollflexibler bzw. hochbiegeelastischer Einlauf verwirklicht.
Die jeweilige Preßgutmatte 2 wird – wie insbesondere 3 deutlich macht – sofort und folglich zu Beginn der Einlaufphase im Einlaufbereich des Einlaufmauls E unter beschleunigter Wärmezufuhr schnell und stark komprimiert. Ferner wird die Preßgutmatte 2 bei X unter Nennmaß komprimiert und nach einer vorgegebenen Kompressionsphase unter Erweiterung des Preßspaltes zwischen den Einlaufplatten 8, 9 zur Erzeugung einer Dekompression bei Y entlastet. Die sich an die Einlaufplatten 8, 9 anschließenden beheizbaren Preßplatten 6, 7 des Hauptpreßbereiches werden – gleichsam unter Bildung einer Kühlstrecke – mit wesentlich niedrigeren Temperaturen von z. B. 80°C bis 160°C als die beheizbaren Einlaufplatten 8, 9 des Einlaufmauls E betrieben. Der Betrieb der Preßplatten 6, 7 kann feldweise mit einer Temperaturabstufung erfolgen.
Im Ergebnis läßt sich beispielsweise die gleiche Mattendichte D von ca. 860 kg/m³ nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Preßdruck von ca. 100 N/cm² im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren mit einem Preßdruck von ca. 700 N/cm² erreichen. Das macht insbesondere die 4 deutlich.
Die Differentialzylinder 13 können im Rahmen der Erfin dung grundsätzlich auch durch andere Stellvorrichtungen ersetzt werden.

Claims

Verfahren zum Verpressen von Preßgutmatten (2) zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten in einer kontinuierlichen Presse (1) mit einlaufseitig vorkragenden hochbiegeelastischen Einlaufplatten (8, 9), welche ein Einlaufmaul (E) bilden, wobei an der oberen und/oder unteren beheizbaren Einlaufplatte (8, 9) zur Einstellung einer Einlaufkontur des Einlaufmauls (E) in vorgegebener Verteilung angeordnete und gegen Pressenaberteil (4) und/oder Pressenunterteil (3) abgestützte Zylinder-/Kolbenanordnungen (13) angelenkt sind, die über ein Hydrauliksystem (14) mit einer angeschlossenen Steuer/Regeleinrichtung betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, – daß die jeweilige Preßgutmatte (2) zu Beginn der Einlaufphase im Einlaufbereich des Einlaufmauls (E) unter Wärmezufuhr unter Nennmaß (bei X) komprimiert und infolgedessen ihr Wärmetransportvermögen bei beschleunigter Wärmezufuhr erhöht wird, und dass – die betreffende Pressgutmatte (2) nach einer vorgegebenen Kompressionsphase unter Erweiterung des Pressspaltes zwischen den Einlaufplatten (8, 9) zur Erzeugung einer Dekompression (bei Y) entlastet wird, wobei – sich an die Einlaufplatten (8, 9) anschließende beheizbare Pressplatten (6, 7) des Hauptpressbereiches mit wesentlich niedrigeren Temperaturen als die beheizbaren Einlaufplatten (8, 9) des Einlaufmauls (E) betrieben werden und gleichsam eine Kühlstrecke bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressplatten (6, 7) eine zwischen 80°C bis 160°C niedrigere Temperatur als die Einlaufplatten (8, 9) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb der Pressplatten (6, 7) feldweise mit einer Temperaturabstufung erfolgt.