Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zementgebundener Span- oder Faser-Platten, insbesondere Bauplatten aus Holzspänen, Bagasse-, Flachs- oder anderen holzähnlichen Fasern, bei dem das aus einer Mischung von Spänen bzw. Fasern mit Zement und Wasser bestehende Schüttgut auf eine Formungsunterlage gestreut und anschliessend zur fertigen Platte gepresst und getrocknet wird. Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Einrichtung mit einem das Schüttgut aufnehmenden Transportband und einem diesem nachgeordneten Formband.
Bei der Herstellung zementgebundener Bauplatten wird im wesentlichen eine Rohstoffmischung aus Holzspänen, Zement und Wasser verarbeitet. Anstelle von Holzspänen können auch andere Späne, beispielsweise Bagasse-, Flachs- oder Hanfspäne usw. verwendet werden. Bei der üblichen Verwendung von Holzspänen beträgt der Anteil der Holzspäne etwa 20% des Gesamtgewichtes der Rohstoffmischung. Diese Rohstoffmischung muss jedoch zur Schüttung und Pressung möglichst gleichmässig auf Förderbänder oder andere Formungsunterlagen gebracht und dann in Schichten von wenigstens annähernd der Breite der fertigen Platten gepresst werden. Aus diesen Schichten werden dann die zumeist wenige Meter langen und etwa 1 bis 2 m breiten Platten gebildet.
Bei der üblichen Beschaffenheit der Späne, die aus verschiedenen Gründen nach Form, Grösse und Gewicht verschieden sind, lässt es sich in der Praxis, ohne dass besonders aufwendige Massnahmen getroffen werden müssen, kaum vermeiden, dass die Dichte und damit auch die Festigkeit der fertigen Platten bis zu 20 So schwanken.
Diese Nachteile stehen einer wirtschaftlichen Herstellung solcher Platten beim sogenannten Fliessverfahren, also beim kontinuierlichen Schütten der Späne auf die Formlingsunterlagen zu einem pressfertigen Formling entgegen.
Mit der Erfindung wird die Aufgabe verfolgt, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das eine in der Praxis einfache und wirtschaftli che kontinuierliche Herstellung von pressfertigen Formlingen sowie fertiger, zementgebundener Platten ermöglicht, die über den gesamten Querschnitt von gleichmässiger Dichte und gleichmässig hoher Festigkeit sind.
An sich ist es bei der Herstellung kunstharzgebundener Spanplatten bekannt, das zu schüttende Spänegut volume trisch und/oder gewichtsmässig zu dosieren. Diese bei der
Herstellung kunstharzgebundener Spanplatten bekannten
Massnahmen sind aber auf die kontinuierliche Herstellung von zementgebundenen Platten nicht ohne weitere anwend bar, weil beim Herstellen solcher zementgebundener Platten, die Anteile des Zementes und vor allem des Wassers bei der
Rohstoffmischung viel zu sehr schwanken und das Mischgut ein gänzlich anderes Verhalten bei der Schüttung zeigt.
Die erwähnte Aufgabe wird bei einem Verfahren zur
Herstellung zementgebundener Platten erfindungsgemäss da durch gelöst, dass vor dem Streuen des Schüttgutes auf die
Formungsunterlage dieses Schüttgut zunächst volumetrisch in der Schicht vordosiert wird und diese volumetrisch do sierte Schicht vorübergehend einem Vorpressdruck ausge setzt wird, der wenigstens annähernd dem Druck entspricht, welchem der Formling zur Formung der fertigen Platte unter worfen wird und dass das Mass der Zusammenpressung der volumetrisch vordosierten Schicht als Grösse für die Steue rung der Vorschubgeschwindigkeit des Abwurfbandes be nutzt wird.
Der Lösungsgedanke der Erfindung besteht demgemäss darin, zunächst das fertig gemischte Rohmaterial, also die
Holzspäne, mit Zement und Wasser vermischt, volumetrisch vorzudosieren und die so gebildete Schicht, die wenigstens annähernd die Breite der endgültigen Platte hat, vorüber gehend einem Pressdruck auszusetzen, der wenigstens angenähert dem Druck entspricht, wie ihn das Rohmaterial am Ende des Fliessvorganges in der Press- und Trockenvorrichtung erfährt.
Wenn nun in der so volumetrisch vordosierten Schicht das Schüttgut, also das Rohmaterial aus groben und damit locker gehäuften Spänen besteht, dann wird es während des Vorpressens stärker zusammengepresst; umgekehrt findet eine weniger starke Zusammenpressung statt, wenn das zu schüttende Späne-Zement-Wassergemisch aus feinen Spänen besteht, weil diese bereits bei der volumetrischen Vordosierung viel dichter zusammenliegen als gröbere Späne.
Man kann nun das unterschiedliche Mass des Zusammendrükkens als Steuergrösse für die Vorschubgeschwindigkeit des Abwurfbandes benutzen.
Vorteilhaft wird die Vorschubgeschwindigkeit des Abwurfbandes um so grösser gehalten, je stärker die volumetrisch vordosierte Schüttgutschicht vorübergehend zusammengepresst wird und umgekehrt.
Bei diesem Regelvorgang ist es vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit des Transportbandes, an dessen Ende das zu schüttende Gut abgeworfen wird, mit einer gewissen Verzögerung geändert wird, die sich in ihrer Grössenordnung nach der Zeit bestimmt, die das zu schüttende Gut auf seinem Wege von der Vorpresseinrichtung bis zur Abwurfstelle des Bandes benötigt.
Das Mass der Zusammenpressung der volumetrisch vordosierten Schicht und damit die Grösse für die Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit des Abwurfbandes lässt sich in einfacher Weise ermitteln, wenn die jeweilige Höhenlage der Vorpresseinrichtung gegenüber einer festen Bezugsgrösse gemessen wird. Dies kann in einfacher Weise beispielsweise dadurch erfolgen, dass als Vorpresseinrichtung eine Pressrolle vorgesehen wird, deren Höhenlage gegenüber dem eigentlichen Transportband, welches das Schüttgut der Pressrolle zuführt, gemessen wird.
Eine im Aufbau einfache und wirtschaftliche Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht erfindungsgemäss darin, dass dem Transportband, auf welchem das zu schüttende Gut in Richtung zur Abwurfstelle transportiert wird, eine volumetrische Vordosiereinrichtung zugeordnet ist, der mindestens eine gegenüber dem Transportband höhenverstellbare Vorpresseinrichtung nachgeordnet ist und wobei Mittel zur Messung der Höhenlage der Vorpresseinrichtung gegenüber dem Transportband oder einem anderen festen Bezugspunkt sowie Mittel zur Steuerung der Geschwindigkeit des Transportbandes in Abhängigkeit der jeweiligen Höhenlage der Vorpresseinrichtung gegenüber dem Transportband vorgesehen sind.
Die volumetrische Vordosiereinrichtung kann in zweckmässiger Weise aus mindestens einem an sich bekannten Rückstreifband bestehen, das dem Transportband höhenverstellbar zugeordnet ist. Dem Transportband kann unterhalb der Abwurfstelle ein Formband zugeordnet sein, auf welches das abgeworfene Schüttgut gelangt und welches zweckmässig mit gleichmässiger Geschwindigkeit in Richtung zur Presseinrichtung bewegt wird.
Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei auch weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert werden:
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung.
Fig. 2 zeigt eine erweiterte Ausführungsform der in Fig. 1 prinzipiell dargestellten Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Breitenverteileinrichtung.
Das Schüttgut, wie beispielsweise eine Mischung von Holzspänen, Zement und Wasser oder einer Mischung anderer Späne, wie Bagasse, Hanf, Flachs od. dgl. Späne, eben falls mit Wasser und Zement gemischt, werden auf das Transportband 1 aufgebracht. Das Schüttgut ist in den Figuren mit 2 bezeichnet. Dem Transportband 1 zugeordnet ist die Einrichtung 3 zur volumetrischen Dosierung des Schüttgutes auf dem Transportband 1. Sie besteht im Ausführungsbeispiel aus dem Rückstreifband 3, welches in Pfeilrichtung 3a das Schüttgut 2 nach oben hin zurückstreift und an einem weiteren Rückstreifband 3' zuführt, das sich in Pfeilrichtung 3b, entgegengesetzt der Vorschubrichtung 4 des Transportbandes 1, bewegt. Die Rückstreifbänder 3, 3' bewirken die volumetrische Vordosierung des Schüttgutes und legen dies in einer der eingestellten Höhe des Rückstreifbandes 3 entsprechenden Schichthöhe.
Die Breite der volumetrisch dosierten Schüttgutschicht 2' entspricht mindestens der Breite der später zu pressenden fertigen zementgebundenen Platte.
Der volumetrischen Vordosiereinrichtung 3, 3' ist eine Vorpresseinrichtung, bestehend aus einer Pressrolle 5, nachgeordnet. Das in volumetrisch vordosierter Schichthöhe 2' ankommende Schüttgut wird durch die Pressrolle 5 vorübergehend einem Pressdruck ausgesetzt, der wenigstens angenähert dem endgültigen Pressdruck in der eigentlichen Pressund Trockenvorrichtung entspricht. Wenn die Schicht 2' aus groben Spänen besteht, dann wird sie von der Pressrolle 5 stärker zusammengepresst, während eine Schicht 2' aus feinen Spänen weniger stark zusammengepresst wird.
Die Pressrolle 5 nimmt also gegenüber dem ortsfesten Maschinengestell, beispielsweise der Höhe des Transportbandes 1 bei lokker vorgeschütteter Schicht 2' eine tiefere Lage gegenüber einem maschinenfesten Punkt, beispielsweise dem Mittelpunkt der Gegenrolle 5' ein, als bei einer Schicht 2' aus feineren Spänen, da sich diese weniger zusammendrücken lassen.
Diese unterschiedliche Höhenlage der Pressrolle 5 in Abahängigkeit von der Dichte der volumetrisch vordosierten Schicht 2' wird als Steuergrösse für die Antriebsvorrichtung des Transportbandes 1 benutzt. Diese Bandantriebsvorrichtung wird demgemäss so beeinflusst, dass bei geringer werdender Höhe, also einem kleineren Abstand der Pressrolle 5 gegenüber dem Transportband 1 oder einem anderen ortsfesten Bezugspunkt, die Bandgeschwindigkeit vergrössert wird, weil das in der Schicht 2' liegende Material locker ist.
Die höhere Bandgeschwindigkeit bewirkt, dass am Ende des Bandes 1 an der Abwurfstelle mittels einer Abwurfwalze 6 mehr Material in der Zeiteinheit auf die unterhalb des Transportbandes 1 in Pfeilrichtung 7a gleichförmig bewegte Formungsunterlage 7 abgeworfen wird. Bei feineren Spänen in der vordosierten Schicht 2' wird die Pressrolle 5 gegenüber dem Transportband 1 eine höhere Lage einnehmen, demgemäss gelangt mehr vorgepresstes Schüttgut an die Abwurfstelle und damit in den Bereich der Abwurfwalze 6, so dass die Geschwindigkeit des Transportbandes 1 verlangsamt werden kann, damit in der Zeiteinheit an der Abwurfstelle die gleiche Menge Schüttgut auf die Formlingsunterlage 7 aufgestreut wird, wie wenn gröberes Material bei entsprechend gesteuerter Bandgeschwindigkeit abgeworfen wird.
Die Anordnung einer besonderen Wurfwalze 6 an der Abwurfstelle des Transportbandes 1 ist deshalb zweckmässig, weil das an die Abwurfstelle des Transportbandes 1 gelangende Gut infolge der Vorpressung durch die Pressrolle 5 zusammengepresst ist und damit zur Vermeidung eines ungleichmässigen Abwurfes infolge Klumpenbildung durch die Wurfwalze 6 aufgelockert wird. Das durch die Wurfwalze 6 abgeworfene Gut gelangt entsprechend der Geschwindigkeit des von der Pressrolle 5 beeinflussten Transportbandes 1 wesentlich gleichmässiger verteilt als unmittelbar nach der volumetrischen Dosierung der Schicht 2' auf das Formband 7, auf welchem einzelne Transportbleche 9 liegen können. Der Abwurf des Gutes erfolgt in weitem Bogen 8, wobei die schwereren Teilchen in der Regel weiter fliegen als die leichteren.
Der auf die einzelnen Bleche 9 geschüttete Formling gelangt schliesslich in Pfeilrichtung 7a auf dem unteren Band 7 zu einer nicht dargestellten Abhebestation, wo sie anschliessend aufeinandergestapelt und in eine Pressvorrichtung gebracht werden, in welcher die zementgebundenen Holzspanplatten zu fertigen Platten gepresst und abgebunden werden.
Es hat sich gezeigt, dass die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten zementgebundenen Holzspanplatten eine überraschend gleichmässige Dichte und damit eine wesentlich höhere Festigkeit als die nach den bekannten Verfahren hergestellten Platten aufweisen.
Man kann das erfindungsgemässe Verfahren noch dadurch verbessern, wenn beim unteren Formband 7 zur Vergleichmässigung der Höhe des geschütteten Formlings 10 eine Egalisierwalze 11 vorgesehen wird. Die Höhe dieser Egalisierwalze 11 über dem Formband 7 mit Blechen 9 ist vorteilhaft so gewählt, dass überschüssiges Material seitlich ausgebreitet und schliesslich abgestreift wird. Diese Zusatzeinrichtung ist insbesondere dann zweckmässig, wenn grössere Plattenbreiten hergestellt werden sollen, bei welchen infolge der grossen Breite der Platten gewisse Unregelmässigkeiten in der Materialhöhe leichter entstehen als bei schmäleren Platten.
Bei der Einstellung der Höhe dieser Egalisierwalze 11 ist jedoch zu beachten, dass diese höhenverstellbar ausgebildet sein muss. Wird entsprechend der geschilderten Steuerung von der Wurfwalze 6 nur grobes und daher lockeres Material auf das Formband 7 geworfen, dann hat der geschüttete Formling 10 eine entsprechend grössere Schütthöhe, als wenn nur feineres Schüttgut auf das Formband gestreut wird. In diesem Falle muss die Höhenlage der Egalisierwalze 11a entsprechend vergrössert werden, damit diese Egalisierwalze 11 nicht in unerwünschter Weise das höher liegende Schüttgut aus gröberen Spänen seitlich abführt, wodurch die fertige Platte in unerwünschter Weise ungleichmässige Dichte aufweisen würde.
Umgekehrt muss die Egalisierwalze 11 eine tiefere Höhenlage gegenüber dem Formband 7 bzw. den Blechen 9 erhalten, wenn nur feineres Material abgeworfen wird und die Höhe des Formlings 10 entsprechend kleiner ist.
Bei der Regulierung der Höhenlage der Egalisierwalze 11 muss ebenso wie bei der Steuerung der Bandgeschwindigkeit des Transportbandes 1 in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhenlage der Pressrolle 5 berücksichtigt werden, dass die Höhenlage der Egalisierwalze 11 erst dann geändert wird, wenn das von der Abwurfwalze 6 abgeworfene, beispielsweise lockere Material tatsächlich die Egalisierwalze erreicht hat.
Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 2 ist eine weitere Verbesserung der erfindungsgemässen Einrichtung vorgesehen. Hier ist zwischen der volumetrischen Dosiervorrichtung 3 und der Pressrolle 5 eine Stachelwalze 12 vorgesehen, der vorzugsweise eine Schneckenwalze 13 nachgeordnet ist.
Durch die Stachelwalze 12 wird das volumetrisch vordosierte Material zunächst aufgelockert und dann durch die Schnekkenwalze 13 zusätzlich in der Breitenrichtung vergleichmässigt. Diese zusätzliche Einrichtung 12, 13 ist besonders zweckmässig, wenn grössere Plattenbreiten hergestellt werden sollen.
In Fig. 3 ist schematisch eine zweckmässige Ausführung der Breitenverstelleinrichtung dargestellt. Sie ist als Schnecke mit auf einer Achse liegenden gegenläufigen Schnecken 13a, 13b ausgebildet. Die beiden Schnecken 13a, 13b fördern überschüssiges Gut nach links bzw. rechts ab, so dass eine genau gleiche Schütthöhe über die ganze Breite des Bandes 1 erzielt wird. Das etwa links und rechts des Transportbandes 1 abgeworfene Überschussgut kann dort aufgefangen und wieder zum Speicher zurückgeführt werden. Die Breitenverteileinrichtung 13 ist erforderlich, weil zweckmässig das Rückstreifband 3 so eingestellt wird, dass ständig mit geringem Überschuss an Schüttgut gefahren wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich bei der Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Platten anwenden; es ist jedoch so, dass in der Regel die Aussenschichten von z. B.
dreischichtigen Platten weniger dick sind als die Mittelschicht; demgemäss bestehen die dünneren Aussenschichten aus gleichmässigerem Rohmaterial, so dass in der Regel im wesentlichen die Mittelschicht nach dem erfindungsgemässen Verfahren vergleichmässigt werden muss.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur Herstellung zementgebundener Span- oder Faser-Platten, insbesondere Bauplatten aus Holzspänen, Bagasse-, Flachs- oder anderen holzähnlichen Fasern, bei dem das aus einer Mischung von Spänen bzw. Fasern mit Zement und Wasser bestehende Schüttgut auf eine Formungsunterlage gestreut und anschliessend zur fertigen Platte gepresst und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Streuen des Schüttgutes auf die Formungsunterlage dieses zunächst volumetrisch in der Schicht (2') vordosiert wird und die so gebildete volumetrisch dosierte Schicht (2') vorübergehend einem Vorpressdruck ausgesetzt wird, der wenigstens annähernd dem Druck entspricht, welchem der Formling zur Formung der fertigen Platte unterworfen wird,
und dass das Mass der Zusammenpressung der volumetrisch vordosierten Schicht (2') als Grösse für die Steuerung der Geschwindigkeit des Abwurfbandes (1) benutzt wird.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet dass die Vorschubgeschwindigkeit des Abwurfbandes (1) um so grösser gehalten wird, je stärker die volumetrisch vordosierte Schüttgutschicht (2') vorübergehend zusammengepresst wird und umgekehrt.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des geschütteten Formlings (10) vorzugsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Abwurfbandes (1) vergleichmässigt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandgeschwindigkeit des Abwurfbandes (1) mit einer Verzögerung gehindert wird, die sich in ihrer Gösse nach der Zeit bestimmt, die das zu schüttende Gut auf seinem Wege von der Vorpresseinrichtung (5, 5') bis zur Abwurfstelle (6) des Bandes (1) benötigt.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenlage einer Egalisierwalze (11) erst dann geändert wird, wenn das von einer Abwurfwalze (6) abgeworfene, beispielsweise lockere Material die Egalisierwalze erreicht hat.
PATENTANSPRUCH II
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I mit einem das Schüttgut aufnehmenden Transportband und einem diesem nachgeordneten Formband, dadurch gekennzeichnet, dass dem Transportband eine volumetrische Vordosiereinrichtung (3, 3') zugeordnet ist, der mindestens eine gegenüber dem Transportband (1) höhenverstellbare Vorpresseinrichtung (5) nachgeordnet ist und dass Mittel zur Messung der Höhenlage der Vorpresseinrichtung (5) gegenüber dem Transportband (1) oder einem andern festen Bezugspunkt und Mittel zur Steuerung der Geschwindigkeit des Transportbandes in Abhängigkeit der jeweiligen Höhenlage der Vorpresseinrichtung (5) gegen über dem Transportband (1) vorgesehen sind.
UNTERANSPRÜCHE
5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die volumetrische Vordosiereinrichtung (3, 3') aus mindestens einem Rückstreifband (3) besteht, das dem Transportband (1) höhenverstellbar zugeordnet ist.
6. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorpresseinrichtung aus einer Pressrolle (5) und einer ihr zugeordneten maschinenfesten Rolle (5') besteht.
7. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abwurfstelle des Transportbandes (1) eine Wurfeinrichtung, beispielsweise eine Wurfwalze (6) und unterhalb dieser Wurfwalze (6) ein Formband (7) vorgesehen ist, wobei mindestens eine höhenverstellbare Egalisierwalze (11) zugeordnet sein kann.
8. Einrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenlage der Egalisierwalze (11) bei dem Formband (7) in Abhängigkeit von der Höhe des geschütteten Formlings (10) und/oder in Abhängigkeit von der Höhenlage der Vorpressrolle (5) steuerbar ist.
9. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der volumetrischen Dosiereinrichtung (3) und der Vorpresseinrichtung (5) eine Auflockerungsvorrichtung für das Schüttgut, beispielsweise eine Stachelwalze (12) und/oder eine Breitenverteilvorrichtung für das Schüttgut, z. B. eine Schneckenwalze (13) vorgesehen ist.
die mittels gegenläufiger Schnecken (13a, 13b) Gut nach der linken und rechten Seite des Transportbandes (1) abführt.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.