CN101269515A - 用于连续制造材料板的方法和用于实施该方法的预压机 - Google Patents

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CN101269515A CNA2007101379180A CN200710137918A CN101269515A CN 101269515 A CN101269515 A CN 101269515A CN A2007101379180 A CNA2007101379180 A CN A2007101379180A CN 200710137918 A CN200710137918 A CN 200710137918A CN 101269515 A CN101269515 A CN 101269515A
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G·冯
哈斯
D·克罗尔
D·查格
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    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
    • 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

Abstract

本发明涉及一种用于连续制造材料板的方法，其中，压制品垫在一个主压制区预压缩后形成最终形状并完全硬化。本发明的特征在于，预压缩在两个无尽循环的压缩带之间进行和其中在压制品垫(10)与上压缩带(2)直至主压缩线(14)接触(19)的压缩区(12)内向压制品垫(10)内施加临界压缩力，其中，压缩力从一个临界最大值(20)向下个临界最大值(20′)沿一条单调上升的线段(16)一直上升到主压缩线(14)，其中，主压缩线(14)表示从压缩区(12)到具有压制品垫(10)压缩最大值(18)的卸载区(13)的限度，其中，主压缩线(14)处于一个通过主压缩辊(7、8)纵轴线(15)的平面上和其中在主压缩线(14)之后压缩力直至技术上造成的凹陷(21)沿一条单调分布的卸载线(17)一直降到0N/mm2。

Description

用于连续制造材料板的方法和用于实施该方法的预压机
技术领域
本发明涉及一种用于连续制造按权利要求1前序部分所述材料板的方法。本发明还涉及一种用于实施依据本发明方法的预压机。
背景技术
作为本发明出发点的这种方法和这种装置已经由DE 2728660A1公开。据此直接在散开的压制品垫成型后通风和压缩。随后直接将压实的压制品垫在大多为连续工作双带压制机的一个压缩单元内或者一个压延机上借助压力和热量压缩成木质材料板并完全硬化。这里所使用的预压机在此方面由一个用于通风的带及在压制品垫的上面无尽循环的一个固定带组成，前者的带在压制品垫的下面无尽循环一个通风带。通风带在此方面通过一个工作台牵引到一个压力辊和上固定带利用辊支承。
工业界多年来不固步自封地面对用于制造材料板的连续方法并对这些方法已经公开了大量的专利和非专利文献。除了借助吸出压制品垫的多余成分有效预压缩外，还公开了在预压缩中发挥重要作用的其他工艺方案。例如DE 4441017A1公开了压制品垫在预压缩期间不仅通风，而且还加注过程气体，例如热蒸汽或者过热蒸汽。压制品垫的热和其他特性的这些影响应对压制因素并因此连续生产过程的产量产生积极影响和改善。
尽管实践证明上述预压机结构复杂，但当时大多数工艺无需过多涉及散料压制品垫的结构和参数，因为压制和完全硬化的工艺参数已经可以最高的效率在挤压制品散料到成型带之前的处理过程中进行控制。当时对预压机的任务来说重要的是减少生产造成的干扰保证尽可能顺利的过程，并除了减少磨损外还可以在预压制期间使用很高的压力。但上述预压制由于其设计结构没有能力向压制品垫施加100N/mm以上的单位压力或线性压力。恰恰是在类似工作台的长时间支承下，压缩带和/或者通风带这样承受高拉应力，使其瞬间或者短时间磨损后毁坏。目前适用和可以得到的通风带具有最大20N/mm的拉应力，从而不能利用高压力进行压缩。如果不通过固定支承进行通风或压缩，那么为压缩带使用超过压制品垫宽度设置的压缩辊方式的滚动支承。为进行压缩提供相应的压力，压缩辊必须具有200mm的最小直径。但因此在最大压缩力时预压机的主压缩区域内形成高支点间距，导致压制品垫波浪形的压缩图形。由于200mm以上的宽支承间距，压制品垫将压缩带在压缩辊之间向上挤压，直至在后面压缩辊的辊半径上重新与压制品相反引导以压缩该制品。这一点恰恰是在压制品垫最强压缩的区域内造成过度负荷和压缩带磨损。
此外，这些公开的预压机问题的共同之处在于，压制品垫在预压缩后一般情况下瞬间在相应压缩带最后转向滚筒的半径上卸载。通过压制品垫的高弹性压缩，从非弹性变形的材料中产生一种很高的内部反压，造成在预压缩和压制品垫高度随之降到散料高度的25％上之后，压制品垫重新反弹到原始散料高度的50％-80％。与此同时，被压缩压制品垫的组织内部形成裂纹或开断，它们在方法的进一步进程中从成型带向下个接触带转移时可能扩大。局部不均匀的压制品垫转移到连续工作的压制机钢带上在压缩的进料楔内会导致出现问题，因为不可预见的空气进气在施加高压力和温度时导致产生与生产方向相反的排放倾向。它造成高单位压力时会导致无尽循环钢带损坏的局部双重压制品垫。在不出现这种问题的情况下，压制由裂纹或者开断造成不均匀性的压制品垫会在成品垫内作为缺陷表面或者作为潜在断裂部位产生。
发明内容
本发明的目的在于，进一步开发前序部分中所述类型的方法，使压制品垫可以在主压缩区域内进行小心的预压缩，压缩带受到更少磨损和压制品垫这样完好地在预压机的排料口进行卸载，使压制品垫内不产生裂纹或者潜在的开裂部位。
该目的通过权利要求1特征部分所述的方法得以实现，而另一目的通过权利要求12特征部分所述的预压机得以实现。
方法的解决方案在于，在压制品垫与上压缩带直至主压缩线接触的压缩区内向压制品垫内施加临界压缩力，其中，压缩力从一个临界最大值向下个临界最大值沿一条单调上升的线一直上升到主压缩线，其中，主压缩线表示从压缩区到具有压制品垫压缩最大值的卸载区的限度，其中，主压缩线处于一个通过主压缩辊纵轴线的平面上，和其中，在主压缩线之后压缩力直至技术上造成的凹陷沿一条单调分布的卸载线一直降到0N/mm2。
用于实施该方法依据本发明的预压机的解决方案在于，为压制品垫的主压缩在压缩区的末端上设置相对于压缩辊加大的主压缩辊及与其相对的主压缩辊，以及其中在两个主压缩辊之后上面和/或者下面设置排料板。
压缩带(成型或通风带)非常柔软，由此两个带在两个支承点之间在已经非常小的单位压力下弯曲(展平)和压制品垫部分地甚至双面卸载以及在下个压缩辊上重新复位，也就是往复弯曲式平整。这种可往复弯曲式平整性只是在压制品垫的压缩方面具有优点，但超平均值地增加机器部件的磨损并仅在预压机上压缩开始时没有损害，因为在这里来自压制品垫的反压并未强得使压缩带上的可往复弯曲式平整性明显影响疲劳强度。如果展平在压制品垫卸载期间实施的话，则往复弯曲式平整随着压缩带展平总数上超过10mm导致压制品垫上形成开裂。因此首先是切屑板制造时较厚的压制品垫受到展平的威胁，因为它们在主压缩之后最多40mm重新反弹。板厚10mm以下的薄切屑垫危险不大，因为主压缩辊下的垫高度仅为10-20mm左右并在完全卸载后变厚约20-40％，也就是以3-8mm卸载。这意味着，压缩之后的垫保持处于控制的压力下和同时必然平缓卸载。往复弯曲式平整(带在辊之间的展平)可以如上所述不通过提高带张力完全得到降低，这种带张力促使增加可往复弯曲式平整性、拉应力并因此通风带内部磨损。压缩辊筒上的摩擦也明显上升。因为在带张力过度提高时压缩带大多在接缝处开裂。此外的困难是，带张力在下置的成型带上不能随意提高，因为成型带一般情况下只能施加低于15N/mm的带张力。成型带通常在现场的生产设备上组成一个无尽的循环带并因此包含质量降低的接缝部位。此外，散料区内的结构空间很少形成成型带输送设备的复杂结构并因此为吸收高带张力不能过于复杂构成。
在依据本发明使用预压机时，上压缩带上在压缩和卸载期间几乎不出现弯曲。这一点通过设置超大的主压缩辊实现，该压缩辊在高压力压缩区域内将通风带通过一个大圆周部分一直导向主压缩线并均匀地施加压力，另一方面，在通风区内通风带在强力作用期间通过一个板以同样均匀力导入。在预压缩的前端区域内和排料的末端上，常用的辊设置可以支承和引导通风带，因为在这里单位压力不再高得使压缩带明显展平。原则上成型带侧上的垫从下面不进行有效压缩。因此与上主压缩辊相对的下主压缩辊具有较小的直径或者与该主压缩辊相同的直径。因为下压缩带在主压缩辊之后不能同样过宽展平，所以在这里重要的是同样具有一个排料板。只要具有压缩辊的预压缩区不是铰接连接在主压缩辊上，则在相同垫高度和主压缩辊相同高度，但预压缩机不同进料高度的情况下，再压缩机就移入垫内或从其移出。如果上排料板可以根据高度进行调整，那么作用在压制品垫上的压力可以在预压缩区的不同位置上保持恒定。
为对压制品垫进行压力调节，上排料板高度可调性的其他优点是，排料板区域内作用在压缩带上的摩擦力可以进行控制。如果利用排料板施加的单位压力过大，那么带摩擦会变得很大，使传动装置不再能够借助滚筒传递这些拉应力。然后，传动滚筒转动一周或压缩带开裂，因为施加的拉应力过高。排料板优选采用厚度10mm和长度250-450mm构成。在进料口和排料口上，具有用于压缩带平缓滑动的半径。压缩带优选在上主压缩辊和下对辊上进行传动，因为那里存在最高的压紧力。受到传动的压缩辊或主压缩辊可以橡胶构成以增加摩擦，由此传递更高的传动效率。
因为主压缩辊上具有传动装置，所以压缩带在主压缩辊的前面受到平稳牵引，因为那里存在最高带张力。再压缩区内和排料板下面的带张力在回程中产生。
作为对排料板的选择也可以具有类似于地毯的滚动支承，由此对压缩带产生较小的摩擦力。但与此同时滚动支承必须装备这种小辊，使其不允许压缩带明显弯曲并需要更高的技术开支，因为这些辊或者必须再次采用滚动的支座支承或者辊的平面支承中这些辊需要本身旋转。根据使用情况只能下部具有排料板。在这种情况下，只要压缩带强度考虑所允许，压缩带就必须在卸载区内更强地张紧。
附图说明
本发明主题其他具有优点的措施和构成来自从属权利要求和下面借助附图的说明。其中：
图1以示意侧视图示出一种预压机的结构；
图2示出图1预压机的另一个侧视图及连续方向上的压缩力图示；以及
图3示出卸载区内上部机器部件的放大图。
具体实施方式
图1以示意侧视图示出一个用于实施该方法依据本发明的预压机1的结构。在此方面，具有一个无尽循环的上压缩带2和一个在压缩辊6上和输送辊32上引导的下压缩带3。根据材料板整个生产设备的结构，压缩带3可以是一个无尽循环的成型带，它的起点处于成型站的散料区内并一直延伸到连续工作的压制机之前。专业人员了解这种生产设备的基本结构，从而图中既未示出用于制造压制品垫10的成型站，也未示出连续工作的压制机。这种压缩压制机当然可以在压延机的前面使用，但也可以设想在短行程压制设备的前面压缩压制品垫10，从而在压制品垫10压缩之后可以将其转移到一个分类装置。压缩带3也可以单独仅用于预压机1；在此方面，成型带从散料区(未示出)将压制品垫10转移到一个仅在预压机1上循环的压缩带3上，该压缩带与上压缩带2类似无尽地通过转向辊4引导。预压缩之后，压制品垫10然后被转移到另一个传送带上或者直接转移到连续工作的压制机。
与具有连续成型带或者本身压缩带3的预压机1的结构无关，该压缩带下面借助压缩辊6在压缩区内多处支承。如从图1进一步所看到的那样，两个压缩带2和3之间的距离在循环中(从左至右)从进料辊5起变窄并这样压缩进入的压制品垫10。与此同时，压缩辊6从上面和下面向压缩带2和3施加压力。接近压缩区12的末端具有两个相对于压缩辊6加大的上主压缩辊7和下主压缩辊8。处于两个主压缩辊的两个纵轴线15截面平面上的是一个与压制品垫10的纵向延伸垂直的主压缩线14。处于该部位上的是相当于预压机1上压制品垫10最高压缩的压缩最大值18。因此压缩区12结束并无缝过渡到卸载区13内。经过一段无直接支承的短距离空运行后，压缩带2由一个排料板9接替，该排料板负责压制品垫10的单调和均匀卸载。根据预压机1的实施方式，排料板9后面还可以具有附加的卸载辊27，然后压缩带2通过转向辊29转向并重新在进料辊5的方向上通过转向辊4引导。因此可以大范围地压缩各种类型和高度的压制品垫10。在更加简单的应用情况下，如果排料板9可以最佳满足各种压制品垫10出现的反弹，那么可以取消卸载辊27。在此方面，可以进一步选择下压缩带根据预压机1的结构同样借助一个排料板9′支承。这一点用于压制品垫10尽可能均匀卸载和防止在通过出料口上的支承辊瞬间反弹或者往复弯曲式平整卸载时断裂和开裂。
压制品垫10在压缩最大值18后所述预压机1上技术上造成的隆起22在一条卸载线上形成压缩力在其他方面纯单调下降时唯一必需的凹陷。图2详细示出压缩区12内由于压缩带2缺少支承出现的这些隆起11和主压缩辊7后面卸载区13内的隆起22。在那里，与预压机1的示意图对照示出一个图表，表示上压缩带2通过经预压机1的行程作用于压制品垫10的压缩力。在此方面可以看出，压制品垫10与上压缩带2接触19后，力从进料辊5起连续上升，其中，临界最大值20、20′根据压缩辊6的数量和设置产生并在两个临界最大值20、20′之间压缩力重新回落。这一点源于压缩带2缺少支承和压制品垫10与此相关的隆起11。在连续压缩过程中，压制品垫与主压缩辊7相遇并在这里有意地通过主压缩辊7的大部分圆周压缩。这里存在的主压缩区再次利用标号28标示，但这是最高压缩力和压制品垫10压缩最大值18的位置。在此方面，直径大于500mm的主压缩辊7经过20mm的压缩行程直至达到压缩最大值18。主压缩区28在此方面每米的进给斜率不得过大，因为否则压制品垫10会部分或者整体移动并因此出现不均匀性。压缩不得超过120mm/m。这意味着，在全力压缩20mm时，主压缩辊的直径大于500mm，优选为600-1000mm。最初的压缩区12提供的斜率不应过大。因此优选使用多个较小的压缩辊6，其中，最初压缩带2和3在压缩辊6之间的往复弯曲式平整在较小的垫反压下仅以非常小并因此可忽略的程度出现。
卸载区13在通过主压缩辊7和8的两个纵轴线15确定的一个平面上的主压缩线14上开始。从这里起，压制品垫10受到控制卸载和通过排料板9/9′靠放在压缩带2/3上避免往复弯曲式平整或者瞬间卸载。卸载线17上技术上造成的凹陷21通过压制品垫在主压缩辊7与排料板9之间的短暂隆起22产生。在此方面，压制品垫10的最大单面隆起22仅为5mm，其中压制品垫10可能的双面隆起不超过10mm。从该凹陷21起，压缩力沿线段17进行纯单调的下降。卸载区在附图中并未直接结束，但其长度取决于压制品垫10的类型并从压制品垫10上面不再接触压缩带2的点上形成。在强反弹的压制品垫10情况下，需要附加在排料板9的后面再设置卸载辊27。因为在卸载的该延续阶段不再产生很大的力，所以通过带张力可以在该区域内进行单调卸载或最小的往复弯曲式平整卸载可忽略不计和没有损害。过长的排料板9会由于产生的摩擦导致压缩带2/3上超过允许的拉应力。现借助图3介绍卸载区的一种优化结构。为此排料板9在进料侧与铰链25对应可高度调整地随同主压缩辊7定位。排料侧设置调节件26，最好是双重作用的液压缸活塞设置，它们可以任意调整排料板9的排料侧并因此可以调整大量的角度。可选择的卸载辊27在此方面可以单独通过本身的调节件或者直接利用调节件26进行控制。
为可以依据该方法的规定有序地进行卸载，根据需要在排料板9上，需要时也可以在主压缩辊7和/或者在压缩带3的对应部分上安装不同类型的测量接收器23。通过一个具有储存和校准能力的调节装置24，排料板9的定位角可以通过调节件自动调整或者手动再校准。当然也存在其他调节可能性，例如像主压缩辊、卸载线高度的调整或者进料辊5或者转向辊29的高度。不必进一步探讨测量技术或者调节技术的必要性，可以采用相应的调节装置。调节方面可以使用行程或者压力调节，以便压缩力不会在几毫米的卸载区13内部出现瞬间卸载。卸载线17的上升最好应这样进行调整，使每10mm的进给垫高度卸载不超过2mm。
在另一种实施方式中，在采用高压缩压力的预压机情况下，压缩带2在主压缩辊7或8之前需要其他支承。对此可以设置或者支承辊31或者支承板30，当然在类似的应用中根据需要与压缩带3相对应。这些支承件当然必须与压缩辊6与主压缩辊7，8之间的安装空间相配合。主压缩辊最好具有500mm以上的直径。
标号清单
1    预压机              17    卸载的线段
2    压缩带              18    压缩最大值
3    压缩带              19    10与2的接触
4    转向辊              20    临界最大值
5    进料辊              21    凹陷
6    压缩辊              22    隆起
7    主压缩辊            23    测量接收器
8    主压缩辊            24    调节装置
9    排料板              25    铰链
10   压制品垫            26    调节件
11   10的隆起            27    卸载辊
12   压缩区              28    主压缩区
13   卸载区              29    转向辊
14   主压缩线            30    支承板
15   7/8的纵轴线         31    支承辊
16   临界最大值的线段    32    输送辊
                         33    7上的临界最大值

Claims (22)

1. 用于连续制造材料板的方法，但特别是用于制造切屑板、纤维板或者颗粒板，其中，在切屑、纤维和/或者颗粒的成型区内需要时掺入粘结剂，在一个连续运动的成型带上形成压制品垫，其中，该压制品垫在成型区与主压制区之间预压缩和需要时预加热后，利用主压制区内的压力和热量形成最终形状和完全硬化，其中，预压缩在两个无尽循环的压缩带之间进行，其特征在于，在压制品垫(10)与上压缩带(2)直至主压缩线(14)接触(19)的压缩区(12)内向压制品垫(10)内施加临界压缩力，其中，压缩力从临界最大值(20)向下个临界最大值(20′)沿单调上升的线段(16)一直上升到主压缩线(14)，其中，主压缩线(14)表示从压缩区(12)到具有压制品垫(10)压缩最大值(18)的卸载区(13)的限度，其中，主压缩线(14)处于通过主压缩辊(7、8)纵轴线(15)的平面上，并且在主压缩线(14)之后压缩力直至技术上造成的凹陷(21)沿单调分布的卸载线(17)一直降到0N/mm2。
2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，压缩区(12)内最后的临界最大值(33)通过主压缩辊(7)的半径直至主压缩线(14)得到控制并由此调整压制品垫(10)的压缩最大值(18)。
3. 按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据卸载区(13)内技术上造成的凹陷(21)挤压制品(10)的单面最大隆起(22)为5mm，在压制品垫(10)双面可能的隆起中不超过10mm。
4. 按权利要求1-3所述的方法，其特征在于，通过相应构成和选择卸载区(13)内的卸载线(17)在几mm的卸载区内实施无瞬间卸载的压缩力。
5. 按权利要求1-4所述的方法，其特征在于，为调整单调下降的卸载线(17)并因此单调下降的压缩力，压缩带(2、3)在离开主压缩辊(7、8)之后借助平面托架，例如排料板(9、9′)引导和保持。
6. 按权利要求1-5所述的方法，其特征在于，排料板(9)的位置通过行程调节。
7. 按权利要求1-5所述的方法，其特征在于，排料板(9)的位置通过调节压力调节。
8. 按权利要求1-5所述的方法，其特征在于，排料板(9)的位置通过来自压制品垫(10)的反压调节。
9. 按权利要求1-8所述的方法，其特征在于，卸载线(17)在卸载区(13)内的上升每10mm长度的压缩带(2)不超过2mm。
10. 按权利要求1-9所述的方法，其特征在于，在压缩区(12)的末端上，主压缩区(28)内的压缩沿主压缩辊(7)的半径进行。
11. 按权利要求1-10所述的方法，其特征在于，在主压缩辊(7)的直径超过500mm时，压缩行程从20mm直至压缩最大值(18)进行。
12. 用于压缩由散开的切屑、纤维、颗粒或者诸如此类材料组成的无尽压制品垫的预压机，由两个无尽循环的压缩带和所属的转向滚筒组成，其中，上面和下面为施加压缩力设置压缩辊，其特征在于，为压制品垫(10)的主压缩在压缩区(12)的末端上设置相对于压缩辊(6)加大的主压缩辊(7)并与其相对设置主压缩辊(8)，以及其中在两个主压缩辊(7、8)之后上面和/或者下面设置排料板(9)。
13. 按权利要求12所述的预压机，其特征在于，上面加大的主压缩辊具有500mm以上的直径。
14. 按权利要求12或13所述的预压机，其特征在于，作为上压缩带(2)设置透气的通风带。
15. 按权利要求12-14所述的预压机，其特征在于，下压缩带同时作为用于在散料区内制造压制品垫(10)的成型带和/或者作为用于连续工作压制机的转移带而设置。
16. 按权利要求12-15所述的预压机，其特征在于，主压缩辊(7、8)侧的排料板(9)高度上用于接收压缩带(2、3)对应设置。
17. 按权利要求12-16所述的预压机，其特征在于，为调整卸载线(17)的斜度进料侧在排料板(9)上设置铰链(25)并在排料侧设置调节件(26)。
18. 按权利要求12-17所述的预压机，其特征在于，在排料板(9)的区域内设置行程和/或者压力的测量接收器(23)。
19. 按权利要求12-18所述的预压机，其特征在于，设置调节装置(24)，用于根据测量接收器(23)的测量值和所储存的给定参数调整排料板(9)的卸载线(17)。
20. 按权利要求12-19所述的预压机，其特征在于，在排料板(9)与转向辊(29)之间设置附加的卸载辊(27)。
21. 按权利要求12-20所述的预压机，其特征在于，排料板(9)上设置孔。
22. 按权利要求12-21所述的预压机，其特征在于，循环压缩带(2、3)的后循环辊(29)高度可调整地设置。
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