AT14313U1 - Device for cooling moving flat material - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung von bewegtem Flachmaterial (2) aus einem Gemisch von vorzugsweise mit Bindemittel versetzten lignozellulose- und/oder zellulosehaltigen Teilchen, insbesondere HDF- und UTHDF-Platten, bzw. MDF- und UTMDF-Piatten, im Anschluss an einen heißen, verdichtenden Herstellungsprozess, wobei die Kühlung über wenigstens eine umlaufende, das Flachmaterial (2) im Betrieb in Laufrichtung über eine Länge von mindestens 100 mm kontaktierende Oberfläche eines umlaufenden Bandes (7) oder eines umlaufenden Walzenmantels eines Kühlelementes (4) vornehmbar ist, wobei das umlaufende Band (7) oder der umlaufende Walzenmantel auf der Innenseite mit einem Kühlfluid beaufschlagbar und unter einem Anpressdruck gegen das Flachmaterial (2) andrückbar ist. Um das Flachmaterial schneller weiterverarbeitbar zu machen, ist vorgesehen, dass mehrere Kühlelemente (4) hintereinander mit wenigstens einer dazwischen liegenden Temperaturausgleichszone (10) vorgesehen sind.The invention relates to a device for cooling moving flat material (2) from a mixture of preferably lignocellulosic and / or cellulose-containing particles, in particular HDF and UTHDF plates, or MDF and UTMDF plates, which are mixed with a binder, following one hot, compacting production process, wherein the cooling via at least one circumferential, the flat material (2) in operation in the direction over a length of at least 100 mm contacting surface of a revolving belt (7) or a circumferential roll shell of a cooling element (4) is vornehmbar, wherein the circulating belt (7) or the rotating roll shell can be acted upon by a cooling fluid on the inside and can be pressed against the flat material (2) under a contact pressure. In order to make the flat material processable faster, it is provided that a plurality of cooling elements (4) are provided in succession with at least one intermediate temperature compensation zone (10).
Description
Beschreibungdescription
VORRICHTUNG ZUR KÜHLUNG VON BEWEGTEM FLACHMATERIALDEVICE FOR COOLING MOVING FLAT MATERIAL
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung von bewegtem Flachmaterial auseinem Gemisch von vorzugsweise mit Bindemittel versetzten lignozellulose- und/oder zellulose¬haltigen Teilchen, insbesondere HDF- und UTHDF-Platten, bzw. MDF- und UTMDF-Platten, imAnschluss an einen heißen, verdichtenden Herstellungsprozess, wobei die Kühlung über we¬nigstens eine umlaufende, das Flachmaterial im Betrieb in Laufrichtung über eine Länge vonmindestens 100 mm kontaktierende Oberfläche eines umlaufenden Bandes oder eines umlau¬fenden Walzenmantels eines Kühlelementes vornehmbar ist, wobei das umlaufende Band oderder umlaufende Walzenmantel auf der Innenseite mit einem Kühlfluid beaufschlagbar und untereinem Anpressdruck gegen das Flachmaterial andrückbar ist.The invention relates to a device for cooling of moving flat material auseinem mixture of preferably added with binder lignocellulosic and / or cellulose-containing particles, in particular HDF and UTHDF plates, or MDF and UTMDF plates, followed by a hot, compacting production process, the cooling over at least one circumferential, the flat material in operation in the direction over a length of at least 100 mm contacting surface of a circulating belt or a Umlaufenden roll shell of a cooling element vornehmbar, wherein the circulating belt or the rotating roll shell can be acted upon on the inside with a cooling fluid and under a contact pressure against the flat material is pressed.
[0002] Die Herstellung von HDF- und UTHDF- bzw. MDF- und UTMDF-Platten findet in einemheißen verdichtenden Herstellungsprozess statt. MDF steht dabei für eine mitteldichte Holzfa¬serplatte oder mitteldichte Faserplatte, während HDF die Hochdichte Faserplatte bezeichnet.Besonders bezieht sich die Erfindung auf Flachmaterial mit einer Dicke von 1 bis 5 mm und eineDichte von 600 bis 1200 kg/m3. An dieser Stelle der Dickenkennzeichnung kommt der Vorsatzin der Bezeichnung, das UT, zum Tragen, der „Ultra Thin“ charakterisiert. Die gewünschteProduktionsgeschwindigkeit sollte bis an 2 m/s heranreichen können.The production of HDF and UTHDF or MDF and UTMDF plates takes place in a hot compacting manufacturing process. MDF stands for a medium density wood fiberboard or medium density fiberboard, while HDF refers to the high density fiberboard. More specifically, the invention relates to sheet having a thickness of 1 to 5 mm and a density of 600 to 1200 kg / m3. At this point the thickness designation comes the intent in the designation, the UT, to bear, the "Ultra Thin" characterizes. The desired production rate should be able to reach up to 2 m / s.
[0003] Bislang wurden solche Platten eher unzureichend mit Luft- oder Wasserbeaufschlagunggekühlt. Abgesehen davon, dass die Kühlstrecke in diesem Fall sehr lang ist und einen ausge¬sprochen hohen Energieverbrauch aufweist, ergeben sich mit solchen Verfahren auch immernegative Beeinflussungen der kurz zuvor geglätteten Oberfläche oder Einwirkungen auf diechemische oder physikalische Struktur des Flachmaterials.So far, such plates have been insufficiently cooled with air or Wasserbeaufschlagung. Apart from the fact that the cooling section in this case is very long and has a pronounced high energy consumption, such processes also result in immernegative influences on the recently smoothed surface or effects on the chemical or physical structure of the flat material.
[0004] Aus der DE 199 19 822 A1 und der DE 199 26 155 A1 sind Doppelband-Kühlpressenbekannt, durch die eine etwa 15 mm dicken Werkstoff platte einer Schockkühlung unterworfenwerden kann. Aus beiden Veröffentlichungen ist entnehmbar (besonders ausführlich dargestelltin der Figur 2 der DE 199 26 155 A1), dass man Kerntemperaturen von 80 bis 100°C erzielenkann. Es ist bekannt, dass Werkstoffplatten nach einer solchen Behandlung häufig in einerderartigen Doppelband-Kühlpresse in der Regel noch über einen längeren Zeitraum in soge¬nannten „Kühlsternen“ gelagert werden müssen, bis sie eine Temperatur erreicht haben, bei dersie stapelbar sind. Oder die Platten müssen in ähnlichen Anlagen überschliffen werden, weil dieOberflächen nachgeraut sind.From DE 199 19 822 A1 and DE 199 26 155 A1 double-belt cooling presses are known through which an approximately 15 mm thick material plate can be subjected to shock cooling. It can be seen from both publications (particularly detailed in FIG. 2 of DE 199 26 155 A1) that core temperatures of 80 to 100 ° C. can be achieved. It is known that, after such a treatment, material panels often have to be stored in such a double-belt cooling press for a relatively long time in so-called "cooling stars" until they reach a temperature at which they are stackable. Or the boards need to be ground in similar installations because the surfaces are roughened.
[0005] Gerade bei dünnem Flachmaterial gemäß der Erfindung wäre es bei alleiniger Verwen¬dung der letztgenannten Doppelband-Kühlpresse unausweichlich, dass die (UT)MDF bzw.(UT)HDF-Platten bei einer Stapelung geschnittener Abschnitte wellig werden. Findet die Stape¬lung statt, wenn die Temperatur das Flachmaterials noch zu hoch ist oder vom Kern zur Ober¬fläche einen zu hohen Gradienten aufweist, könne sich außerdem die Bindemittel über die Zeitverändern und die mechanischen Eigenschaften negativ beeinflussen.Especially with thin sheet material according to the invention, it would be unavoidable in the sole Verwen¬dung the last-mentioned double-belt cooling press that the (UT) MDF or (UT) HDF plates are wavy when stacking cut sections. If the stacking takes place, if the temperature of the flat material is still too high or has too high a gradient from the core to the surface, the binders may also have a negative influence over the time variations and the mechanical properties.
[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist demzufolge, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der einFlachmaterial gemäß der Erfindung derart ohne signifikante Qualitätseinbußen kühlbar ist, dasses schneller weiterverarbeitet werden kann als es der Stand der Technik erlaubt.The object of the invention is therefore to provide an apparatus with which a flat material according to the invention can be cooled in such a way without significant quality losses, that it can be further processed faster than the state of the art allows.
[0007] Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß dadurch gelöst, dass mehrere Kühlelemente hin¬tereinander mit wenigstens einer dazwischen liegenden Temperaturausgleichszone vorgesehensind.The object is achieved according to the device in that several cooling elements are provided behind one another with at least one intermediate temperature compensation zone.
[0008] Es hat sich gezeigt, dass es mit dieser Anordnung in positiver Wirkung möglich ist, daslaufende Flachmaterial vor oder ggf. auch nach dem Schneiden in gewünschte Längenabschnit¬te sehr stark auch im Kern abzukühlen. Ein gestecktes Ziel, das mit dieser Erfindung erreichtwurde, war es, das Flachmaterial insgesamt um mindestens 50°C abzukühlen. Dabei durfte diegesamte Kühlstrecke 25 Meter möglichst nicht überschreiten. Dieses nebengeordnete Ziel wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfüllt. In der Regel handelt es sich dabei um eineEinlauftemperatur von ca. 100°C hin zu einer Temperatur (vorzugsweise vor dem Schnitt) vonunter 50°C, wünschenswert und erreichbar ist - je nach Dicke des Flachmaterials - sogar unter40°C. Unter der Temperaturausgleichszone ist eine Streckenabschnitt für das Flachmaterial zuverstehen, in dem sich die in dem Kühlelement stark reduzierte Oberflächentemperatur und dieKerntemperatur wieder einander annähern. Außerdem kann ein Feuchte- und Dampfdruckaus¬gleich stattfinden.It has been shown that it is possible with this arrangement in positive effect, cooling the running flat material before or possibly even after cutting into desired Längenabschnit¬te very strong in the core. A goal that was achieved with this invention was to cool the sheet as a whole by at least 50 ° C. The entire cooling section was not allowed to exceed 25 meters. This sibling goal is met with the device according to the invention. In general, this is an inlet temperature of about 100 ° C to a temperature (preferably before the cut) of below 50 ° C, desirable and achievable - depending on the thickness of the sheet - even below 40 ° C. Under the temperature compensation zone is a section for the sheet to understand in which the greatly reduced in the cooling element surface temperature and the core temperature approach each other again. In addition, a moisture and Dampfdruckausgleich take place.
[0009] Es ist von Vorteil, wenn die Länge der kontaktierende Oberfläche eines umlaufendenBandes oder eines umlaufenden Walzenmantels maximal 2000 mm, bevorzugt maximal1000 mm beträgt. Der Aufbau des Kühlelementes vereinfacht sich konstruktiv erheblich. Tech¬nologisch erfährt das Flachmaterial eine Art einer kurzen „Impulskühlung“, die sich auf denGesamtkühlprozess als sehr vorteilhaft herausgestellt hat. Unter der Voraussetzung, dass dasFlachmaterial eine Geschwindigkeit von 1,0 bis 2,0 m/s hat, dauern die Kühlimpulse entspre¬chend etwa 100 bis 800 ms. Wie in der Temperaturausgleichszone kann vorgesehen werden,dass umlaufende Bänder eingekapselt und/oder konditioniert werden. Damit wird eine Kon-denswasserbildung auf den kalten Bändern vermieden.It is advantageous if the length of the contacting surface of a circulating belt or a rotating roll shell is at most 2000 mm, preferably at most 1000 mm. The structure of the cooling element simplifies constructively considerably. Technologically, the sheet undergoes some sort of short "pulse cooling" which has been found to be very beneficial to the overall cooling process. Assuming that the flat material has a speed of 1.0 to 2.0 m / s, the cooling pulses correspondingly take about 100 to 800 ms. As in the temperature compensation zone, it may be provided that encircling belts are encapsulated and / or conditioned. This avoids condensation on the cold strips.
[0010] Bevorzugt weist die Temperaturausgleichszone eine Länge von 100 bis 2000 mm auf. Indiesem Abschnitt wird dem Flachmaterial die Möglichkeit gegeben, den Temperaturgradientenvon Oberfläche zu Kern wieder abzusenken. Die innere Wärme wird demzufolge mit der Gele¬genheit eines Feuchte- und Dampfdruckausgleichs nach außen geführt. Im Kontakt mit demnächsten Kühlelement wird der Prozess wiederholt, bis sowohl Oberflächen- als auch Kerntem¬peratur auf einem annähernd gleichen und niedrigen Niveau sind.Preferably, the temperature compensation zone has a length of 100 to 2000 mm. In this section, the sheet is given the opportunity to lower the temperature gradient from surface to core again. The internal heat is therefore carried out with the opportunity of a moisture and vapor pressure equalization to the outside. In contact with the next cooling element, the process is repeated until both surface and core temperatures are at an approximately equal and low level.
[0011] Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass mindestens 10 Kühlelemente hintereinandergeschaltetsind. Ab dieser Anzahl von Kühlelementen mit einer Kontaktlänge von ca. 800 mm ist es über¬raschend gelungen, mittelstarke HDF-Platten bereits von einer Kerntemperatur von 100¾ auf50¾ herunterzukühlen.Advantageously, it is ensured that at least 10 cooling elements are connected in series. From this number of cooling elements with a contact length of approx. 800 mm, it has surprisingly been possible to cool medium-strength HDF boards from a core temperature of 100¾ to 50¾.
[0012] Es ist günstig, wenn den Kühlelementen auf der der Platte gegenüberliegenden Seitejeweils ein Gegenelement zugeordnet ist. Dieses wirkt dabei nicht nur als Gegenkraft zu demvon dem Kühlelement aufgebauten Druck gegen das Flachmaterial, sondern ist geeigneter¬weise ebenfalls als Kühlelement ausgestaltet. Dadurch ergibt sich ein symmetrischer Tempera¬turverlauf über die Flachmaterialdicke und die innen gestaute Wärme kann in zwei Richtungenabfließen.It is advantageous if the cooling elements on the opposite side of the plate is assigned in each case a counter element. This not only acts as a counterforce to the pressure built up by the cooling element against the flat material, but is suitably also designed as a cooling element. This results in a symmetrical temperature curve over the flat material thickness and the heat accumulated on the inside can flow off in two directions.
[0013] Vorzugsweise sind das Gegenelement und das Kühlelement dabei weitgehend identischaufgebaut. Es ist weiterhin von Vorteil, wenn alle Kühl- und Gegenelemente im Wesentlichengleich aufgebaut sind. Man schafft dadurch ein Modul, das abhängig von der Fasermaterialbrei¬te nur einmal konstruiert werden muss und schließlich, je nach Bedarf, mehrfach hintereinandereingesetzt werden kann.Preferably, the counter element and the cooling element are largely identical construction. It is also advantageous if all cooling and counter elements are constructed substantially the same. This creates a module which, depending on the Fasermaterialbrei¬te only once must be constructed and finally, as needed, can be used several times in succession.
[0014] Bevorzugt ist ein Andruckelement innerhalb des Kühlelementes oder Gegenelementesvorgesehen, das das umlaufende Band oder den umlaufenden Walzenmantel gegen dasFlachmaterial presst. Ein solches Andruckelement kann in seiner Elastizität und Reibwertenangepasst werden.Preferably, a pressure element is provided within the cooling element or counter element, which presses the circulating belt or the rotating roll shell against the flat material. Such a pressure element can be adapted in its elasticity and friction values.
[0015] Besonders bevorzugt wird dabei dafür gesorgt, dass der Anpressdruck über den Druckdes Kühlfluids erzeugbar ist. Es werden beispielsweise Andruckelemente eingesetzt, die voneinem oder mehreren Kolben-Zylinder-Einheiten angestellt werden können. Das Kühlfluid wirdunter einem Druck von 3 bis 20 bar durch eine oder mehrere Kapillaren in eine sogenannteDrucktasche geführt, die auf der dem Band oder dem Mantel zugewandten Fläche des Andru¬ckelementes eingelassen ist. Das Kühlfluid strömt dann über die einrahmenden Stege derDrucktasche und übernimmt gleich zwei Aufgaben. Einerseits sorgt es für eine reibungsfreieFlüssigkeitsschmierung oder Gaspolster, die/das auch den Druck auf das Flachmaterial auf¬nimmt, und andererseits kühlt es in unmittelbarem Kontakt das Band oder den Mantel von derInnenseite.It is particularly preferred to ensure that the contact pressure on the pressure of the cooling fluid can be generated. For example, pressure elements are used which can be operated by one or more piston-cylinder units. The cooling fluid is passed under a pressure of 3 to 20 bar through one or more capillaries into a so-called pressure pocket which is embedded on the surface of the pressure element facing the band or the jacket. The cooling fluid then flows over the framing webs of the pressure pocket and takes over two tasks. On the one hand, it provides for a frictionless liquid lubrication or gas cushion which also absorbs the pressure on the flat material, and on the other hand it cools the tape or the jacket from the inside in direct contact.
[0016] Es ist von großem Vorteil, wenn der Druck und/oder die Kühlleistung in Laufrichtung desFlachmaterials und/oder quer dazu in mehrere unterschiedlich ansteuerbare Zonen unterteiltsind. Das gekühlte Band oder der gekühlte Mantel haben einen deutlichen Einfluss auf die sichbildende Oberflächenqualität des Flachmaterials. Wenn sich Druck oder Temperatur über dieBreite des Flachmaterials oder in dessen Bearbeitungsrichtung zonenweise einstellen lässt,kann man in geschickter Weise Einfluss auf das Profil nehmen. Beispielsweise kann es not¬wendig sein, bei trockeneren Randzonen des Flachmaterials mit anderen Drücken oder Tempe¬raturen zu operieren, als das in der Mitte des Flachmaterials angebracht ist. Unebenheiten indem Flachmaterial können ebenfalls ausgeglichen werden, beispielsweise im Querprofil queroder im Längsprofil in Laufrichtung des Flachmaterials bedingte Dickenschwankungen. BeiMDF/HDF-Flachmaterial würden die Unebenheiten durch Schwankungen bei der Streuungentstehen können, sie sind also Flächengewichtsschwankungen. Diese sind selbst bei moder¬nen Anlagen noch in einer Größenordnung von 10 kg/m3 bei einer mittleren Plattendichte von860 kg/m3. Die Druckgebung in den einzelnen Zonen kann dabei beispielsweise anhand derdurch einen Sensor ermittelten Dickenunterschiede über einen Prozessor angesteuert werden.It is of great advantage if the pressure and / or the cooling power are subdivided in the direction of travel of the flat material and / or transversely into a plurality of differently controllable zones. The cooled strip or jacket has a significant influence on the forming surface quality of the sheet. If pressure or temperature can be adjusted zone by zone across the width of the sheet or in its machine direction, one can skilfully influence the profile. For example, it may be necessary to operate at drier edge zones of the flat material with different pressures or temperatures than that which is applied in the center of the flat material. Unevenness in the flat material can also be compensated, for example in the transverse profile transversely or in the longitudinal profile in the direction of the flat material caused thickness variations. With MDF / HDF sheet, the unevenness could be caused by variations in scattering, so they are basis weight variations. Even with modern plants, these are still in the order of 10 kg / m3 with a mean plate density of 860 kg / m3. The pressure in the individual zones can be controlled via a processor, for example, based on the thickness differences determined by a sensor.
[0017] Es ist günstig, wenn das Band oder der Mantel eine Wandstärke von maximal 0,1 bis2 mm besitzt und zumindest die Oberfläche des Bandes oder des Mantels aus Metall besteht.Dadurch wird die Wärmeabfuhr wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit des Mantel- oder Band¬werkstoffes erleichtert. Ein 0,2 mm starkes Band aus galvanisch erzeugtem Nickel hat sich hierals besonders wirkungsvoll erwiesen.It is advantageous if the tape or the jacket has a wall thickness of at most 0.1 to 2 mm and at least the surface of the band or the jacket consists of Metall.Dadurch is the heat dissipation because of the high thermal conductivity of the sheath or Band¬ material facilitates. A 0.2 mm thick strip of electroformed nickel has proven to be particularly effective here.
[0018] Um eine sehr glatte Oberfläche des Flachmaterials zu erhalten, ist es von Vorteil, wenndie Oberfläche des Bandes oder des Mantels eine Rauhigkeit mit einem maximalen Ra-Wertvon 0,8 pm aufweist.In order to obtain a very smooth surface of the sheet, it is advantageous if the surface of the belt or sheath has a roughness with a maximum Ra value of 0.8 μm.
[0019] Bevorzugt ist die Temperaturausgleichszone zumindest teilweise mit einer zum Flach¬material hin offenen Haube versehen. Dadurch schafft man zwischen den Kühlelementen eineTemperaturausgleichzonen mit einer konditionierbaren Atmosphäre nahe der Oberfläche desFlachmaterials. Es können „flash“-artige Verdampfungen vermieden werden und somit einAufreißen und Aufrauen der Oberfläche.Preferably, the temperature compensation zone is at least partially provided with a flat material towards open hood. Thereby, a temperature compensation zone with a conditionable atmosphere near the surface of the sheet material is created between the cooling elements. Flash-like evaporations can be avoided and thus rupture and roughening of the surface.
[0020] Vielfach ist es von Vorteil, wenn das Flachmaterial „kalibriert“ wird, bevor es zu erstenKühlelement gelangt. Dazu ist vorgesehen, dass zumindest dem ersten Kühlelement ein Wal¬zenspalt für das Flachmaterial vorgeschaltet ist. Ein solcher Walzenspalt befindet sich bei¬spielsweise in einem Kalander. Die Walzen können mit angepassten Oberflächen versehensein, also beispielsweise hart und glatt aus Metall zur Erzeugung einer besonderen Glätte, odermit einem elastischen Belag zur Erzielung einer gleichmäßigen Verdichtung. Zudem können dieWalzen temperierbar sein.In many cases, it is advantageous if the flat material is "calibrated" before it reaches the first cooling element. For this purpose, it is provided that at least the first cooling element is preceded by a roller nip for the flat material. Such a nip is spielsweise in a calender. The rollers may be provided with adapted surfaces, such as hard and smooth metal to produce a particular smoothness, or with an elastic coating to achieve a uniform compaction. In addition, the rollers can be tempered.
[0021] In Bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass eineKühlung von mindestens 50°C über die beschriebene Vorrichtung erfolgt.With respect to the method, the object of the invention is achieved in that a cooling of at least 50 ° C takes place via the device described.
[0022] Und in Bezug auf das Produkt einer UTMDF- oder UTHDF-Platte mit einer Dicke von 1bis 3 mm wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass diese mittels der beschriebenenVorrichtung gekühlt wurde.And with respect to the product of a UTMDF or UTHDF plate having a thickness of 1 to 3 mm, the object of the invention is achieved by cooling it by means of the described device.
[0023] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnah¬me auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen [0024] Figur 1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer erfindungsgemä¬ ßen Vorrichtung zum Kühlen, [0025] Figur 2 einen Querschnitt durch ein Kühlelement, [0026] Figur 3 eine dreidimensionale Darstellung eines Kühlelementes ohne Band und [0027] Figur 4 ein Diagramm, in dem der Temperaturverlauf von Kern und Oberfläche einesThe invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with Bezugnah¬me to the drawings. 1 shows a schematic, partially sectioned illustration of an apparatus according to the invention for cooling, [0025] FIG. 2 shows a cross section through a cooling element, [0026] FIG. 3 shows a three-dimensional representation of a cooling element without a band and [0027] FIG 4 is a diagram in which the temperature profile of the core and surface of a
Flachmaterials über die Behandlungsdauer in der erfindungsgemäßen Vor¬richtung dargestellt ist.Flat material over the treatment time in the device according to the invention is shown.
[0028] Die Vorrichtung 1 zum Kühlen eines Flachmaterials 2, insbesondere von (UT)MDF- oder(UT)HDF-Platten, zeigt in Bahnlaufrichtung zunächst einen kalibrierenden Walzenspalt 3 undanschließend mehrere hintereinander geschaltete Kühlelemente 4 mit jeweils einer über100 mm langen, umlaufenden Kontaktfläche 5 zum Flachmaterial 2, und deren Gegenelemente4’ auf der gegenüberliegenden Seite des Flachmaterials 2. Die Gegenelemente 4’ sind identischaufgebaut, wie die Kühlelemente 4, so dass die Vorrichtung mehrere gleichartige Module be¬sitzt. Sowohl Kühlelement 4 als auch Gegenelement 4’ besitzen einen Rahmen 8 in dem zweiUmlenkwalzen 6 gelagert sind. Die Kontaktfläche 5 wird in diesem Fall durch ein über die zweiUmlenkwalzen 6 umlaufendes Metallband 7 gebildet. Alternativ wären aber auch flexible Wal¬zenmäntel denkbar. Innerhalb des Rahmens sind gekühlte Andruckelemente 9 gelagert, diespäter beschrieben werden. Jedes Kühlelement 4 verfügt über wenigstens einen, nicht darge¬stellten Anschluss für ein Kühlfluid. Über das Kühlfluid wird das Metallband 7 auf der demFlachmaterial abgewandten, also der Innenseite gekühlt. Auf diese Weise wird die Wärme ausdem Oberflächenbereich des Fasermaterials durch das Metallband 7 hindurch abgeleitet. Dazuhat das Band eine sehr geringe Dicke von beispielsweise 0,3 mm und ist aus einem gut wärme¬leitenden Metall wie beispielsweise Stahl oder besser Nickel. Die Temperatur des Kühlfluidskann überwacht werden und sobald das Kühlfluid in dem abgedichteten Kühlelement 4 eineTemperaturgrenze überschritten hat, wird es über nicht dargestellte Abflussleitungen abgeleitet.Um die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung 1 besonders effektiv wirken zu lassen, sollte min¬destens 10 Kühlelemente 4 hintereinandergeschaltet sein (aus darstellerischen Gründen sind inFigur 1 nur vier aufgezeigt). Sofern das Metallband 7 zudem eine Oberflächenrauhigkeit Raunter 0,8 pm besitzt, können sogar Nachglättungseffekte erzeugt werden.The device 1 for cooling a flat material 2, in particular of (UT) MDF or (UT) HDF plates, shows in the web running direction first a calibrating nip 3 and then a plurality of successively connected cooling elements 4, each with a 100 mm long, circumferential contact surface 5 to the flat material 2, and their counter-elements 4 'on the opposite side of the sheet 2. The counter-elements 4' are constructed identically, as the cooling elements 4, so that the device be¬sitzt several similar modules. Both cooling element 4 and counter element 4 'have a frame 8 in which two deflection rollers 6 are mounted. In this case, the contact surface 5 is formed by a metal band 7 which circulates over the two deflection rollers 6. Alternatively, however, flexible roller coats would also be conceivable. Within the frame are cooled pressure elements 9 are stored, which will be described later. Each cooling element 4 has at least one, not shown, connection for a cooling fluid. Via the cooling fluid, the metal strip 7 is turned away on the flat material, ie, cooled on the inside. In this way, the heat is dissipated from the surface area of the fiber material through the metal band 7. Dazudie the tape has a very small thickness, for example, 0.3 mm and is made of a good heat-conducting metal such as steel or better nickel. The temperature of the cooling fluid can be monitored and, as soon as the cooling fluid in the sealed cooling element 4 has exceeded a temperature limit, it is discharged via drainage lines, not shown. In order to make the cooling device 1 according to the invention particularly effective, at least 10 cooling elements 4 should be connected in series (from the representative ones) For reasons, only four are shown in FIG. 1). In addition, if the metal strip 7 has a surface roughness Raunter 0.8 pm, even Nachglättungseffekte can be generated.
[0029] Zwischen den Kühlelementen 4 sind Temperaturausgleichszonen 10 vorgesehen. Hier¬bei handelt es sich um eine Wegstrecke für das Flachmaterial 2, in der es nicht aktiv gekühltwird. Wenn sich das Flachmaterial 2 in der Temperaturausgleichszone 10 befindet, strömtWärme aus dem heißeren Kern zu den kurz zuvor gekühlten Oberflächen des Flachmaterials 2.Die Temperaturausgleichszone 10 ist von einer Haube 11 abgedeckt, um eine günstige, feuch¬te, also konditionierte Atmosphäre zu schaffen, damit es nicht zu Flashverdampfungen undsomit zu einem Aufrauen der Oberfläche das Flachmaterials 2 kommt. Die Temperaturaus¬gleichszone 10 weist eine Länge von 100 bis 2000 mm auf, in diesem Ausführungsbeispiel etwa900 mm. Außerdem verhindern die Temperaturausgleichszonen eine Kondensation von Umge¬bungsluft auf dem Flachmaterial 2 oder dem Band 7. Entsprechend kann in nicht dargestellterWeise auch jedes Band 7 zumindest teilweise eingehaust sein, um Kondensation zu vermeiden.Between the cooling elements 4 temperature compensation zones 10 are provided. This is a path for the flat material 2, in which it is not actively cooled. When the sheet 2 is in the temperature compensation zone 10, heat flows from the hotter core to the recently cooled surfaces of the sheet 2. The temperature compensation zone 10 is covered by a hood 11 to create a favorable, moist, ie conditioned, atmosphere. so that it does not come to Flashverdampfungen and thus to a roughening of the surface of the sheet 2. The temperature equalization zone 10 has a length of 100 to 2000 mm, in this embodiment about 900 mm. In addition, the temperature compensation zones prevent a condensation of ambient air on the flat material 2 or the band 7. Accordingly, in an unillustrated manner, each band 7 may also be at least partially enclosed in order to avoid condensation.
[0030] Der Walzenspalt 3 wird durch zwei Walzen 12, 13 gebildet. Die Walze 12 ist dabei eineWalze mit einem über wenigstens ein Stützelement 14 biegeeinstellbaren und gegen die Ge¬genwalze 13 anstellbaren Mantel 15. Über das wenigstens eine Stützelement 14 wird dasFlachmaterial 2 auch mit Druck beaufschlagt und entsprechend geglättet oder kalibriert.The nip 3 is formed by two rollers 12, 13. The roller 12 is in this case a roller with a jacket 15 which can be bent over at least one support element 14 and can be turned against the roller 13. The flat material 2 is also pressurized via the at least one support element 14 and correspondingly smoothed or calibrated.
[0031] In der Figur 2 ist ein Querschnitt durch jeweils ein gegeneinander arbeitendes Kühl- undidentisch aufgebautes Gegenelement gelegt. Zwischen beiden wird das Flachmaterial 2 ge¬kühlt. Gegen das umlaufende Metallband 7 drückt das Andruckelement 9, das sich auf demRahmen 8 abstützt. In der dem Band 7 zugewandten Seite des Andruckelementes 9 sind Ta¬schen 16 eingebracht. Diese Taschen 16 werden mit unter Druck stehendem Kühlfluid versorgt,so dass sich ein Druckpolster zwischen Andruckelement 9 und Band 7 aufbaut. Der Anpress¬druck ist also über den Druck des Kühlfluids erzeugbar. Im Bereich der Ränder der Flachmate¬rials 2 sind mehrere schmale Taschen 16” vorgesehen, während die Taschen 16’ in der Flach¬materialmitte größer sein können. Der Sinn ist, dass man Druck und Kühlung auf die oft trocke¬neren oder dünneren Ränder des Flachmaterials 2 genauer einstellen kann, um anschließendein gleichmäßiges Querprofil des Flachmaterials 2 zu erhalten.FIG. 2 shows a cross-section through a counter-element operating against each other and constructed identically. Between the two, the sheet 2 is cooled. Against the circulating metal strip 7 presses the pressure element 9, which is supported on the frame 8. In the band 7 facing side of the pressure element 9 Ta¬schen 16 are introduced. These pockets 16 are supplied with pressurized cooling fluid, so that builds up a pressure pad between pressure element 9 and 7 band. The Anpress¬ pressure is thus generated via the pressure of the cooling fluid. In the area of the edges of the flat materials 2, a plurality of narrow pockets 16 "are provided, while the pockets 16 'may be larger in the center of the middle of the flat material. The idea is that pressure and cooling can be set more precisely to the often drier or thinner edges of the flat material 2 in order subsequently to obtain a uniform transverse profile of the flat material 2.
[0032] Die Feder 17 wirkt dabei am Rand sogar in Gegenrichtung zum hydrostatischen Fluid-druck in den Taschen, um im Extremfall zwar einen Schmierfilm aufbauen, aber Druck auf dieRänder des Flächmaterials 2 völlig auszuschließen zu können. Zudem ist mit Hilfe dieser Ge¬staltung von mehreren, einzeln mit Kühlfluid ansteuerbaren schmalen Taschen 16” und derFeder 17 das gesamte Kühlelement 4 auf unterschiedliche, d. h. variierende Flachmaterialbrei- ten einstellbar. Es sind demnach durch die Taschen unterschiedlich ansteuerbare Zonen 16’,16” geschaffen worden, über die auf jede Querprofilabweichung im Flachmaterial reagiert wer¬den kann.The spring 17 acts on the edge even in the opposite direction to the hydrostatic fluid pressure in the pockets to build in extreme cases, although a lubricating film, but to be able to completely exclude pressure on the edges of the surface material 2. In addition, with the aid of this configuration of a plurality of narrow pockets 16 "and the spring 17, which can be controlled individually with cooling fluid, the entire cooling element 4 is at different, d. H. adjustable flat material widths adjustable. Accordingly, zones 16 ', 16 "which can be controlled differently by the pockets have been created, via which it is possible to respond to any transverse profile deviation in the flat material.
[0033] In der Figur 3 ist das Kühlelement 4 dreidimensional dargestellt. Zum besseren Ver¬ständnis wurde das Band 7 nicht gezeichnet. Mit dieser Darstellung wird die Taschenaufteilungder Taschen 16, 16’ und 16” im Andruckelement 9 besser verdeutlicht.In the figure 3, the cooling element 4 is shown in three dimensions. For a better understanding, the band 7 was not drawn. With this illustration, the pocket distribution of the pockets 16, 16 'and 16 "in the pressure element 9 is better illustrated.
[0034] Die technologische Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich an¬hand des Diagramms in der Figur 4 bezogen auf ein praxisnahes Beispiel leicht aufzeigen.Aufgetragen ist die Temperatur über der Kühlzeit. Die Kurve A steht dabei für die Kerntempera¬tur des Flachmaterials 2 und die Kurve B zeigt den Temperaturverlauf an der Oberfläche.The technological mode of operation of the device according to the invention can be easily demonstrated on the basis of the diagram in FIG. 4 with reference to a practical example. The temperature is applied over the cooling time. The curve A stands for the core temperature of the flat material 2 and the curve B shows the temperature profile at the surface.
[0035] Zum Zeitpunkt T=0 läuft das Flachmaterial, in diesem Fall eine UTHDF Platte mit einerStärke von 3mm, mit durchgängiger Temperatur von ΙΟΟ'Ό auf das erste Kühlelement 4 auf.Die Oberfläche wird durch den Kontakt mit dem Band 7, das eine Stärke von 0,1 bis 2 mmhaben sollte, schlagartig auf etwa 30 °C abgekühlt. Die Temperatur des Kühlfluids (in diesemFall Wasser) wird auf ΙδΌ gehalten.At time T = 0, the sheet, in this case a UTHDF sheet having a thickness of 3 mm, runs at a continuous temperature of ΙΟΟ'Ό on the first cooling element 4. The surface is contacted by the belt 7, which is a Thickness of 0.1 to 2 mm, abruptly cooled to about 30 ° C. The temperature of the cooling fluid (in this case water) is maintained at ΙδΌ.
[0036] Kühlelemente 4 und Temperaturausgleichszone 10 sind derart gestaltet, dass sie miteiner Geschwindigkeit von 1,8 m/s jeweils 500 ms durchlaufen werden. Insgesamt sind sech¬zehn Kühlelemente hintereinander geschaltet. Die Gesamtlänge der erfindungsgemäßen Vor¬richtung beträgt demnach etwa 28 Meter.Cooling elements 4 and temperature compensation zone 10 are designed such that they are traversed at a speed of 1.8 m / s for 500 ms each. In total, sixteen cooling elements are connected in series. The total length of the device according to the invention is therefore about 28 meters.
[0037] Nach dem Verlassen des ersten Kühlelementes, also in der ersten Temperaturaus¬gleichszone, steigt die Oberflächentemperatur an der Oberfläche wieder bis auf 65 °C an. Aller¬dings sinkt die Kerntemperatur durch den Wärmefluss. Kurz nachdem alle sechzehn Kühlele¬mente durchlaufen sind, liegen sowohl die Kern- als auch die Oberflächentemperatur in einemFeld von 25 bis 45^ und vergleichmäßigt sich schließlich auf 35^. Dadurch wird das Flach¬material ohne Lagerzeit zur Abkühlung schneid- und stapelbar, ohne wellig zu werden.After leaving the first cooling element, ie in the first Temperaturaus¬gleichszone, the surface temperature at the surface rises again up to 65 ° C. However, the core temperature decreases due to the heat flow. Shortly after all sixteen cooling elements have passed through, both the core and the surface temperature are in a range of 25 to 45 ° and finally equalize to 35 °. As a result, the flat material can be cut and stacked without cooling for cooling, without becoming wavy.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Vorrichtung zum Kühlen 2 Flachmaterial 3 Walzenspalt 4 Kühlelement4’ Gegenelement 5 Kontaktfläche 6 Umlenkwalze 7 Band, Metallband 8 Rahmen 9 Andruckelement 10 Temperaturausgleichszone 11 Haube 12 Walze, biegeeinstellbar 13 Gegenwalze 14 Stützelement 15 Mantel 16 Hydrostatische Taschen 16’ Hydrostatische Taschen in Flachmaterialmitte, Zone 116” Hydrostatische Taschen am Flachmaterialrand, Zone 2 17 Feder A Temperaturkurve über der Zeit KernB Temperaturkurve über der Zeit OberflächeREFERENCE LIST 1 Cooling device 2 Sheet material 3 Nip 4 Cooling element 4 'Counter element 5 Contact surface 6 Deflection roller 7 Belt, metal belt 8 Frame 9 Pressure element 10 Temperature compensation zone 11 Hood 12 Roller, bendable 13 Counter roller 14 Support element 15 Sheath 16 Hydrostatic pockets 16' Hydrostatic pockets in center of sheet, zone 116 "Hydrostatic pockets on the edge of the sheet, Zone 2 17 Spring A Temperature curve over time KernB Temperature curve over time Surface
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