DE2105998C3 - Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus einem Gemisch von lignozellulosehaltigen Faserstoffen und einem wärmehärtenden Bindemittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus einer Preßmasse, die aus einem Gemisch von lignozellulosehaltigen Faserstoffen und einem wärmehärtenden Bindemittel besteht, wobei die Preßmasse zuerst durch Streuen oder Einblasen in eine Preßform eingebracht, dann kalt vorgepreßt und zuletzt in einer zweiten Preßform heiß verpreßt wird.

An sich ist ein Verfahren dieser Art bereits bekannt (vgl. DE-AS 16 53 194), das darin besteht, daß die zerkleinerten und mit dem Bindemittel vermischten Faserstoffe zunächst durch Streuen oder Einblasen in eine Kaltpreßform eingebracht und dort zu einem Vorpreßling gepreßt werden. Dieser Vorpreßling wird alsdann im allgemeinen der Kaltpreßform entnommen, in eine Heißpreßform eingelegt und dort unter Druck- und Wärmeeinwirkung ausgehärtet. Hierbei kann zwischen dem Kaltpreßvorgang und dem Heißpreßvorgang eine gewisse Zeitspanne liegen, während der zudem unter Umständen ein Transport des Vorpreßlings erforderlich ist. Es hat sich nun gezeigt, daß bei diesem Umsetzen von der Kalt- in die Heißpresse häufig Beschädigungen des Vorpreßlings eintreten, die darauf zurückzuführen sind, daß das kalt gepreßte Gemisch infolge der geringen Klebefähigkeit der einzelnen Faserteilchen nur eine geringe Festigkeit aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, das an sich bekannte Verfahren in der Weise weiterzuentwickeln, daß die Kaltklebefähigkeit der Preßmasse erhöht wird, um auf diese Weise die Herstellung von Yorpreßlingen zu ermöglichen, die eine ausreichende Festigkeit zeigen, um bei ihrer Handhabung zwischen dem Kaltpreßvorgang und dem Heißpreßvorgang keine Beschädigungen zu erleiden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei

ίο Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens die Preßmasse vor dem Streuen oder Einblasen oder während dieses Vorganges der Einwirkung eines Hochfrequenz-Wechselfeldes ausgesetzt und durch die Hochfrequenzenergie erwärmt wird.

Durch die Wirkung des Hochfrequenz-Wechselfeldes tritt im Inneren der einzelnen Späne oder Fasern, die aufgrund ihrer Porosität eine gewisse Feuchtigkeitsmenge enthalten und zudem einen Teil des meist in gelöster Form eingebrachten, als Bindemittel verwendeten Harzes aufgenommen haben, eine Erwärmung ein, die auf die innere Reibung der unter der Wirkung des Wechselfeldes schwingenden Moleküle zurückzuführen ist. Bekanntlich tritt aber auch bei kurzzeitiger Erwärmung eines derartigen Gemischs durch ein heißes Gas eine Art Vorkondensierung ein, die zunächst eine Verringerung der Viskosität des Harzes bedingt, wobei gleichzeitig sowohl das Harz als auch die Feuchtigkeit nach außen verlagert werden (vgl. GB-PS 9 76 491). Infolge der durch das Hochfrequenz-Wechselfeld bewirkten Erwärmung wird also durch die Anreicherung der Außenfläche der einzelnen Partikel mit Feuchtigkeit und mit Harz geringer Viskosität eine wesentlich bessere Kaltklebefähigkeit erzielt, die der Formung der Vorpreßlinge zugute kommt und deren Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen wesentlich erhöht. Es hat sich außerdem gezeigt, daß nach dem Aushärten die auf diese Weise vorbehandelten Preßkörper eine erhöhte Festigkeit bei Biegebeanspruchung und bei Querzug aufweisen.

Es ist allerdings bereits bekannt, in der Spannplattenfertigung das Vlies kurz vor oder während des Heißpreßvorgangs durch ein elektrisches Hochfrequenzfeld zusätzlich zu erwärmen, um auf diese Weise den Kondensationsvorgang zu beschleunigen. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Bleche, auf denen das Vlies aufgestreut ist und in die Presse eingefahren wird, gleichzeitig als Elektroden verwendet werden, wobei die Preßmasse bis zur Aushärtung dem Einfluß des Hochfrequenzfeldes ausgesetzt wird, während im allgemeinen gleichzeitig in üblicher Weise die Erhitzung durch Kontaktwärme durchgeführt wird. Dieses Verfahren ist außerordentlich kompliziert, da die Bleche und die übrigen Metallteile der Presse gegeneinander isoliert sein müssen. Durch die Beseitigung dieser Isolationsschwierigkeiten wird das Verfahren außerordentlich teuer. Im übrigen läßt es sich in dieser Weise nur während des Heißpreßvorgangs anwenden und bewirkt lediglich eine Beschleunigung des Heißpreßvorgangs, wobei der erziehe Vorteil in keinem Verhältnis zum Mehraufwand steht.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, das Vlies beispielsweise auf einem Blech aufzubringen und alsdann außerhalb der Preßform vor dem Einfahren in diese der Einwirkung eines Hochfrequenzfeldes auszusetzen, um das Vlies bereits so weit vorzuwärmen, daß der Kondensationsvorgang eingeleitet wird. Das auf diese Weise vorgewärmte Vlies wird dann in die Preßform eingefahren und sofort verpreßt, wobei die

endgültige Aushärtung mittels Kontaktwärme erfolgt Ajf diese Weise soll eine bessere Ausnutzung der Preßform erzielt werden, indem der Vorwärmevorgang für die folgende Beschickung bereits wählend des Aushärtens des in der Preßform befindlichen Preßkörpers vorgenommen werden kann, so daß cu Belegungszeit der Presse reduziert wird. Auch bei dieser Ausführungsform ergeben sich erhebliche Isolationsschwierigkeiten.

Diese bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen sind ι ο jedoch ausschließlich darauf abgestellt, durch eine zusätzliche Erwärmung entweder während des Heißpreßvorgangs oder unmittelbar vor diesem Arbeitsgang die Aushärtung des Bindemittels zu beschleunigen bzw. einzuleiten und eine bessere Ausnutzung der Pressen bzw. der Werkzeuge zu erzielen. Eine Verbesserung in der Qualität des Endproduktes soll auf diese Weise nicht erzielt werden. Insbesondere sind aber diese bekannten Vorrichtungen nicht darauf abgestellt, bereits für die Herstellung von Vorpreßlingen im Kaltpreßverfahren herangezogen zu werden, um deren Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung zu erhöhen.

Für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind verschiedene Ausführungsformen möglich, die sich weitgehend nach den jeweiligen Anlagen zum Beschicken der Presse richten. So ist es beispielsweise möglich, in einer an sich bekannten Beschickungsanlage für Preßformen im Zuge des von der Preßmasse durchlaufenen Weges zwei an einen Hochfrequenzgenerator angeschlossene Elektroden anzuordnen, zwischen denen sich die Preßmasse hindurchbewegt Es ist aber auch möglich, bei einer Streumaschine an sich bekannter Bauart das den Abwurftisch bildende Transportband zwischen zwei Elektroden hindurchzuführen, die zwischen einer das auf dem Transportband befindliche Fördergut gleichmäßig verteilenden Egalisierwalze und der Abwurfstelle angeordnet sind. Statt dessen können in einer an sich bekannten Beschickungsanlage für Preßformen auch zwei Elektroden vertikal angeordnet sein, zwischen denen die Preßmasse frei herabfällt. Wird eine Vorrichtung gewählt, bei der die Preßmasse auf einem Transportbaad Üüs Hochfequenz-Wechselfeld durchläuft, so wird das zwischen den Elektroden verlaufende Transportband vorteilhafterweise aus einem Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante hergestellt.

Im folgenden snll anhand der Zeichnung die Vorrichtung gemäß der Erfindung für verschiedene Ausführungsmöglichkeiten beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt so

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Beschickung einer Matrize, die unter einer mit einer Dosiervorrichtung ausgestatteten Streumaschine durchläuft, in stark schematisierter Darstellung;

F i g. 2 eine Vorrichtung zur Beschickung einer Matrize durch Einblasen der Preßmasse, gleichfalls stark schematisiert;

F i g. 3 eine andere Art des Durchtrittes der die Preßmasse bildenden beleimten Späne zwischen den Elektroden.

In F i g. 1 ist eine an sich bekannte Streumaschine 1 dargestellt, die dazu dient, eine unter Abwurfstelle durchlaufende, beispielsweise als Matrize ausgebildete Preßform 2 zu beschicken. Anstelle einer Preßform 2 kann auch ein Blech treten, auf das ein zur Herstellung b5 einer Spanplatte dienendes Vlies aufgebracht wird. Die Streumaschine 1 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Spänebunker ίΐ, von dem aus das zu vcrprcsscnde Gemisch 12 mittels eines Förderbandes 13 in einen Trichter 14 befördert wird. Vor der oberen Abwurfstelle des Förderbandes 13 ist eine Egahsierwalze 15 vorgesehen. Aus dem Trichter 14 geiangt das Gemisch in eine Wägevorrichtung 16, von der aus es beispielsweise in einem automatischen Dosiervorgang auf den aus einem endlosen Transportband 17 bestehenden Abwurftisch gebracht wird. Das den Abwurftisch bildende Transportband 17 läuft zunächst unter einer zweiten Egalisierwalze 18 hindurch, durch die die Schichtstärke des Gemisches bestimmt wird. Hinter der Egalisierwalze 18 sind die beiden Elektroden 19 angeordnet, zwischen denen durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Hochfrequenzschaltung an sich bekannter Art ein Hochfequenz-Wechselfeld erzeugt wird. Infolge des Durchganges des Gemisches durch das Wechselfeld tritt die eben beschriebene Wirkung ein, das heißt das Gemisch wird einerseits erwärmt, während andererseits die Feuchtigkeit sowie das Kunstharz in den einzelnen Partikeln bzw. Spänen teilweise an die Oberfläche gebracht wird, wodurch die Kaltklebefähigkeit des Gemisches erhöht und die Eigenschaften zunächst eines kalt vorgepreßten Vorpreßlings wesentlich verbessert werden. Die Elektroden 19 reichen bis kurz vor die Abwurfstelle 20, an der eine Abwurfbürstenwalze 21 vorgesehen ist Das Gemisch wird nunmehr in die unter der Abwurfstelle hindurchbewegte Preßform 2 eingebracht und sofort in einer Kaltpresse zu einem Vorpreßling verpreßt, der alsdann in einem Heißpreßvorgang seine endgültige Form erhält, wobei gleichzeitig das Bindemittel aushärtet. Bei einer besonders vorteilhaften Anwendungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird der Vorpreßling unmittelbar nach seiner Herstellung in die Heißpreßform eingebracht; in diesem Falle enthält er noch einen großen Teil der im Hochfrequenzfeld erzeugten Wärme, so daß abgesehen von der verbesserten Qualität des Vorpreßlings auch eine Beschleunigung des Aushärtevorgangs erreicht wird. Darüber hinaus zeigt aber auch der heim Heißpreßvorgang erhaltene fertige Preßkörper bessere Festigkeitseigenschaften als bisher, was gleichfalls auf die besseren Klebeeigenschafien der durch das Wechselfeld beeinflußten Späne zurückzuführen ist.

Vorteilhafterweise ist das Transportband 17 aus einem Material hergestellt, das eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweist, beispielsweise aus künstlichem Kautschuk.

Anstelle einer Streumaschine kann selbstverständlich auch eine Anlage vorgesehen sein, bei der das zu verpressende Gemisch in die zu beschickende Form eingeblasen wird. Solche Verfahren werden insbesondere dann angewandt, wenn besonders komplizierte Formen gefüllt werden müssen. In F i g. 2 ist eine solche Anlage dargestellt. Auch hier befindet sich das Gemisch 12 in einem Spänebunker 11 und wird aus diesem mittels eines endlosen Förderbandes 13 entnommen. Das Gemisch wird am Ende des Förderbandes 13, an dem eine Abwurfbürstenwalze 31 vorgesehen ist, auf ein zweites horizontal verlaufendes Transportband 32 abgeworfen und dort mittels einer Egalisierwalze 33 gleichmäßig verteilt. Hinter der Egalisierwalze 33 sind wieder Elektroden 19 vorgesehen, zwischen denen ein Hochfrequenz-Wechselfeld erzeugt wird, durch das das auf dem Transportband 32 liegende Gemisch hindurchgeführt wird. Am Ende des Transportbandes 32 wird das Gemisch abgeworfen und von einem durch den Ventilator 25 erzeugten Luftstrom erfaßt, der es über einen Kanal in die zu beschickende Form befördert.

Auch das Transportband 32 ist vorteilhafterweise aus einem Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante hergestellL Zur Abschirmung des Hochfrequenzfeldes ist der die Elektroden enthaltende Teil der Anlage von einem kastenartigen Metallschirm 34 umgeben.

Statt das einzubringende Spänegemisch auf einem Förderband durch das Wechselfeld hindurchzuführen, ist es auch möglich, die das Gemisch bildenden Partikel zwischen zwei vertikal angeordneten Elektroden frei herabfallen zu lassen, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Die Beschickungsanlage nach F i g. 3 entspricht dabei im wesentlichen der in Fi g. 1 gezeigten Anlage. Lediglich das als Abwurftisch dienende Transportband 22 ist kürzer als das in Fi g. 1 gezeigte Transportband 17 und verläuft nicht zwischen Elektroden. Erst hinter der Abwurfstelle des den Förder- oder Abwurftisch

bildenden Transportbandes 22, an der die Abwurfbürstenwalze 21 vorgesehen ist, befinden sich zwei vertikal angeordnete Elektroden 23, zwischen denen das abgeworfene Füllgut frei nach unten fällt, um entweder direkt oder über ein weiteres zwischengeschaltetes Förderband in die horizontal bewegte Preßform 2 zu gelangen. Selbstverständlich können sich die vertikal angeordneten Elektroden 23 auch an einer anderen geeigneten Stelle der Beschickungsanlage befinden,

ίο beispielsweise zwischen der Wägeeinrichtung 16 und dem den Abwurftisch bildenden Transportband 17.

Es ist selbstverständlich möglich, eine entsprechende Elektrodenanordnung in jeder beliebigen Beschickungsanlage, gleichgültig welchen bekannten Systems, einzubauen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus einer Preßmasse, die aus einem Gemisch von lignozellulosehaltigen Faserstoffen und einem wärmehärtenden Bindemittel besteht, wobei die Preßmasse zuerst durch Streuen oder Einblasen in eine Preßform eingebracht, dann kalt vorgepreßt und zuletzt in einer zweiten Preßform heiß verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmasse vor dem Streuen oder Einblasen oder während dieses Vorganges der Einwirkung eines Hochfrequenz-Wechselfeldes ausgesetzt und durch die Hochfrequenzenergie erwärmt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer an sich bekannten Beschiclaingsanlage für Preßformen im Zuge des von der Preßmasse durchlaufenen Weges zwei an einen Hochfequenzgenerator angeschlossene Elektroden (19, 23) angeordnet sind, zwischen denen sich die Preßmasse hindurchbewegt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Streumaschine an sich bekannter Bauart das den Abwurftisch bildende Transportband (17) zwischen zwei Elektroden (19) hindurchgeführt ist, die zwischen einer das auf dem Transportband (17) befindliche Fördergut gleichmäßig verteilenden Egalisierwalze (18, 23) und der Abwurfstelle (20) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer an sich bekannten Beschikkungsanlage für Preßformen zwei Elektroden (23) vertikal angeordnet sind, zwischen denen die Preßmasse frei herabfällt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den Elektroden (19) verlaufende Transportband (17) aus einem Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante besteht.