CN103052482A - 双带压力机以及使用双带压力机制造板状产品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双带压力机，具有第一下部循环塑料带(12,74)和第二上部循环塑料带(14,75)，其中这些塑料带具有第一低抗弯强度，其中在塑料带的相对的分支之间形成有用于形成板状产品的产品间隙，其中设置有第一下部循环钢带(36,96)和第二上部循环钢带(38,98)，其中钢带具有相比塑料带的抗弯强度高的第二抗弯强度，其中在相对的钢带的分支之间形成有形成部分(40,100)，其中形成部分形成产品间隙(24,78)的一部分，其中在运行中第一下部钢带在成形部分中平行于第一塑料带的避开产品间隙的后侧运行并且从而支撑该后侧，并且其中在运行中第二上部钢带在成形部分中平行于第二塑料带的避开产品间隙的后侧运行并且从而支撑该后侧。

Description

双带压力机以及使用双带压力机制造板状产品的方法
技术领域
本发明涉及一种双带压力机，其具有第一下部旋转塑料带和第二上部旋转塑料带，这些塑料带具有第一低抗弯刚度，以及针对板状产品成形的目的而形成的位于塑料带的彼此相对的分支之间的产品间隙。本发明还涉及一种使用双带压力机来制造板状产品的方法。
背景技术
欧洲专利说明书EP1045751B1公开了一种在局部平行地运行的两个塑料带之间具有产品间隙的双带压力机。热塑性的预制品在输送区域中散布到下部塑料带上，并且之后在两个塑料带之间在产品间隙中成形为板状产品。通过在最多0.2巴的压强下几乎无压式地焊接热塑性预制品来将热塑性预制品粘合成稳定的板状产品。当涉及较厚的板状产品的制造时，和/或涉及例如在天然纤维的处理中的纤维预产物的处理时，该已知的双带压力机具有缺点。
发明内容
通过本发明将提供改善的双带压力机以及改善的使用双带压力机来制造板状产品的方法。
为此目的，根据本发明提供了具有第一下部旋转塑料带和第二上部旋转塑料带的双带压力机，塑料带具有第一低抗弯刚度，以及针对板状产品成形的目的而形成的位于塑料带的彼此相对的分支之间的产品间隙，在该双带压力机中设置有第一下部旋转钢带和第二上部旋转钢带，钢带具有相比塑料带的抗弯刚度更高的第二抗弯刚度，在彼此相对的钢带分支之间形成了成形部分，该成形部分形成产品间隙的一部分，在运行中，第一下部钢带在成形部分中平行于第一塑料带的远离产品间隙的后侧运行，并且因而支撑着该后侧，并且在运行中，第二上部钢带在成形部分中平行于第二塑料带的远离产品间隙的后侧运行，并且因而支撑着该后侧。
通过设置形成成形部分并且在每种情况中均局部地支撑着塑料带的后侧的钢带，可以极其简单的方式将具有塑料带的双带压力机的优势和具有钢带的双带压力机的优势结合起来，而不必再考虑相应的劣势。相比于通过塑料带所可能达到的，通过钢带可以在成形部分中对产品间隙和置于其中的预制品施加明显更高的压力。尤其是，相比于塑料带，钢带的更高的抗弯刚度使得可以甚至在相对长的成形部分上保持高度均衡的压力曲线。预制品其自身也位于成形部分中，但总是仅与塑料带接触，从而不必担心预制品粘附到钢带上。根据本发明的双带压力机还在能量方面提供优势。因此，在成形部分中可以在整个处理的时间段内保持恒定的温度。因为钢带的储热能力高于塑料带，因此热流失较低，并且也可以设置不直接置于成形区域中的加热器件。然而，在根据本发明的双带压力机中，不会产生在直接式钢带压力机中所发生的缘于在产品间隙的不同部分中的钢带的必要冷却所导致的劣势，这是因为当然地，钢带仅在成形部分中形成产品间隙的一部分。产品间隙中的产品的冷却而后可以例如在塑料带之间在成形部分的下游进行。由于塑料的极低的热传导性，根据本发明的双带压力机的热流失从而显著地低于在直接式钢带压力机的情况中的热流失。通过根据本发明的双带压力机，即使非常厚的板状产品也可以因此容易地制造，并且即使在产品间隙中要求高压力的预制品也可以成形为板状产品。尽管如此，相比于直接式钢带压力机，根据本发明的双带压力机可以具有成本效益的方式来实施，这是因为显然钢带仅需要设在成形部分中，并且在制造板状产品的过程方面，其可以如具有塑料带的传统双带压力机一样容易地操作。根据本发明，进一步地，在成形部分之外设置有用来加热或冷却第一和第二塑料带的加热和/或冷却器件。例如，塑料带可以在输送区域中并且还在成形部分上游的产品间隙的一部分中加热。而后，塑料带的冷却可以在成形部分的下游容易地进行。在该情况中，能量流失较低，这是因为由于塑料带的低的储热能力，塑料带存储极少热能，并且进一步地将其沿着产品间隙传递。因而，板状产品甚至可以在成形部分之外通过钢带预成形。
在本发明的一种改进中，设置有用来加热或冷却第一和第二钢带的加热和/或冷却器件。
通过加热或冷却钢带，作为产品间隙的一部分的成形部分可以容易地保持在大约的恒定温度下。这是因为钢带的高储热能力使得能够在成形部分的整个长度上具有均匀的温度。
在本发明的一种改进中，设置了压力器件以在成形部分中通过钢带对布置在塑料带之间的产品施加压力。
这样的压力器件例如可以是在相应钢带的后侧上运行的辊链、压力辊、压板等。此处可以采用在钢带压力机的情况中已知的成功地得到证明的压力器件。例如，如果使用在纵向方向上彼此间隔开的压力辊，则尽管压力辊实质上是线接触，但也可以实施均衡的压力曲线，这是因为钢带的高抗弯刚度。相比于当由一个置于另一个之后的多个压力辊来施压于具有低抗弯刚度的塑料带时，在任何情况中该压力的曲线都明显更均匀。
压力有利地位于0.1巴到50巴的范围之内。
这样的压力范围的结果是，可以容易地处理难以处理的产品或相对厚的板状产品。不论如何，双带压力机的成本可以保持为低，这是因为不需要50巴以上的压力，从而可以通过传统的钢带式双带压力机容易地实现。
在本发明的一种改进中，压力器件设计成使得在成形部分中通过钢带在整个成形部分施加实质上均匀的压力。
在成形部分中提供所称的等压压力可以容易地实施，这是因为钢带的较高抗弯刚度和它们的大致高于塑料带的机械承载能力。例如，压力器件可设计成通过承压流体作用于钢带的远离产品间隙的后侧。
在本发明的一种改进中，塑料带至少在它们朝向产品间隙的侧面上设置有不粘涂层。
这样的不粘涂层可以包含例如铁氟龙，并且可便利地与要制造的板状产品的类型相适应。通过设置这样的不粘涂层，所制造的板状产品可在产品间隙的末端处容易地从塑料带上分离，并且例如即使仍然处于很热的状态，板状产品也可以从产品间隙中取出来。不粘涂层可以例如由恒定地喷洒到产品间隙的上游的液体来实施。不粘涂层还可以为所称的纳米涂层的形式，纳米涂层带来了显著减少的要处理产品在塑料带上的接触角。这样的纳米涂层可以带来例如所称的莲花效应，其中产品的滴与塑料带之间的接触角呈现大约160°的非常高的值。这对应于极其低的湿润性。目标是优选地具有90°或多于90°的接触角。产品的滴的边缘和产品的滴所处的表面之间的接触角也称为边缘角或湿润角。
在本发明的一种改进中，至少在成形部分中设置了用于横向地限定产品间隙的侧部边界。
从而可以防止如下情形，即由于在成形部分中的可能施加的更高的压强，要处理的预制品在塑料带之间横向地流出。
在本发明的一种改进中，双带压力机的机器台具有模块化的设置，并且当在产品间隙的纵向方向上观测时，其由多个可拆除地彼此连接的模块来形成。容易地，两个旋转钢带以及还有用于钢带的偏转单元布置在机器台的模块化部分内。
通过模块化的设置，具有不同长度和不同设置的双带压力机可以以极少的结构方面的额外花费来实施，并且之后尤其与要制造的板状产品相适应。将双带压力机转换成用于生产另一个产品也变得容易许多。在模块内布置两个旋转钢带以及如果合适的话还在该模块化的部分内布置加热器件和压力辊使得可以对具有旋转钢带的双带压力机进行改装，以形成根据本发明的双带压力机。布置在模块中的加热器件自身可以尤其适应于旋转钢带的要求。
在本发明的一种改进中，成形部分的长度相当于少于产品间隙的长度的一半，尤其小于产品间隙的长度的十分之一。
根据本发明的双带压力机从而可以具有成本效益的方式实施。钢带相对昂贵，并且所要求的压力器件也造成了高成本。因为成形部分的长度相当于仅仅为产品间隙的长度的一部分，因此钢带带来的额外的成本可以保持为低。即便如此，成形部分中的通过钢带实施更高压力的优势仍可利用。
本发明所基于的问题还通过使用双带压力机来制造板状产品的方法来解决，该方法包括如下步骤：在输送区域中将至少一种预制品施加到第一塑料带，将该至少一种预制品引入到第一和第二塑料带之间的产品间隙中，在产品间隙中对该至少一种预制品进行热处理和/或压缩，将该至少一种预制品引入到形成为产品间隙的一部分的成形部分中，并且在成形部分中通过两个在成形部分中支撑着塑料带的远离产品间隙的后侧的钢带来对该至少一种预制品进行热处理和/或压缩。
在成形部分中通过两个钢带对该至少一种预制品进行热处理和/或压缩，这使得能够由预制品制造甚至非常厚的板状产品，以及在制造中要求相当高压强的板状产品。这些可以是例如包含天然纤维的板状产品，或者是要求更高一些的压强来将单个的预制品颗粒粘合成均质体的板状产品。即使在成形部分中不施加增大的压力，当在成形部分的长度上观察时，钢带也使得能够以简单的方式将均匀的热流引入到预制品中。由于钢带的高的储热能力，可以简单的方式得到在成形部分上均匀的温度分布。相比于使用具有在整个长度上连续的钢带的双带压力机，在此情况中热流失大量减少，这是因为钢带可以在成形部分的整个长度上保持恒定的温度，并且不需要在不同的部分中被加热并之后再次冷却。
在本发明的一种改进中，在输送区域中施加、尤其是散布至少一种热塑性的预制品。有利地，该预制品在输送区域中和/或在产品间隙中加热，以达到该至少一种热塑性的预制品颗粒的彼此焊接。
在本发明的一种改进中，在产品间隙中在成形区域之外热处理和/或压缩该至少一种预制品。
在本发明的一种改进中，在产品间隙中压覆至少一层。
例如，可以压覆保护板状产品免受环境影响的装饰层或其它薄膜等。在此情况中，可以通过根据本发明的方法容易地进行压覆，并且压覆可以使得甚至是发粘的难以处理的产品可处理，这是因为在产品和塑料带之间不再必须具有直接接触。
本发明的进一步的特征和优势可以从权利要求和下述的本发明的优选实施方案的说明中并结合附图得到。
附图说明
在本案中，附图中所说明的多种实施方案的单个特征可以彼此以任意方式组合，这并不超出本发明的范围。在附图中：
图1显示了根据本发明的双带压力机的图解说明，并且
图2显示了根据本发明的另一个实施方案的双带压力机的剖视图。
具体实施方式
图1中的根据本发明的双带压力机10的图示显示了第一下部旋转塑料带12和第二上部旋转塑料带14。第一塑料带12的上部分支在区域16中限定了输送区域，在输送区域中可将预制品、例如热塑性的预制品施加到下部塑料带12上。在该输送区域16之上布置有散布器件18，其实质上是漏斗，用于输送预制品或多个处于粒状的形式或处于纤维的形式的组分。在漏斗的出口设置有延伸过下部塑料带12的整个宽度的散布辊20。散布辊20在其圆周上设置有毛，以保证来自漏斗18的呈现为粒状的预制品的均匀提取，并且以均匀的层厚将预制品散布到下部塑料带12之上。
在散布器件18的下游设置有第一加热器件22，其可以例如通过红外线辐射的方式对所散布的预制品进行加热。
在输送区域16的下游设有从上部塑料带14的前偏转辊26直至上部塑料带14的后偏转辊28的延伸过整个产品间隙区域25的产品间隙24。下部塑料带12的后偏转辊30对后偏转辊28正好相对。塑料带12、14通过适合的引导辊精确地彼此平行地被引导于产品间隙24的整个区域上。为此，仅作为例子而显示了四个压力辊或引导辊32。压力辊32和其它的辊（如果适当的话）阻止了下述情形的发生，即当预制品出现于产品间隙24中时，塑料带12、14彼此间移动得太过远离。如果产品间隙24中没有预制品，由于其相对低的张力和低的抗弯刚度，上部塑料带14在产品间隙24的宽部上处于下部塑料带12之上。
当双带压力机10处于运行中时，两个塑料带12、14以精确相同的速度旋转。从而在处于产品间隙24的起始处的预制品或处于产品间隙24的末端处的板状产品与塑料带12、14之间没有相对速度。
在产品间隙24的起始区域中，在下部塑料带12的后侧上以及在上部塑料带14的后侧上均设置有压力和加热器件34。通过这些压力和加热器件34，产品间隙的高度维持在精确规定的值，并且同时塑料带12、14以及因此置于产品间隙中的预制品被加热。所示的双带压力机10用于处理热塑性材料，并且通过压力和加热器件34的加热导致了预制品的单个颗粒在产品间隙24中焊接到一起。在产品间隙中的压力和加热器件34的区域中占主导的压强在此情况中相对较低，并且处于0.2到2巴的级别之间。在更高的压力下，塑料带12、14均会磨损得非常迅速，和/或在制成的板状产品中形成不良的表面结构，这是因为塑料带12、14由于其低的抗弯刚度而不能够在大的区域上分散局部施加的压力。
在压力和加热器件34的下游设置有第一下部旋转钢带36和第二上部旋转钢带38。这两个旋转钢带36、38布置为使得下部钢带36的上部分支承靠着下部塑料带12的远离产品间隙24的后侧。上部钢带38布置为使得其下部分支承靠着上部塑料带14的与产品间隙24相反的后侧。通过两个旋转钢带36、38，可以在形成产品间隙24的一部分的成形部分40中对塑料带12、14施加压力，并且压力因此可以施加到置于产品间隙24中的产品上。在该情况中，该压力在成形部分40的整个长度上是均衡的，这是因为相比塑料带12、14而言，钢带36、38具有高得多的抗弯刚度。另外，下部钢带36的上部分支和上部钢带38的下部分支通过旋转辊链42和44被朝向产品间隙24挤压。在成形部分40内的产品间隙24中的压力在此情况中典型地位于10巴到20巴的范围内。这样的压力足够使得甚至是难以处理的预制品成为板的形状，并且得到足够高的所制造的板状产品的密度。例如，纤维、尤其天然纤维可以通过热塑性的填充材料来处理，以形成板状产品。而后，即使当要处理的纤维具有相当高的刚度时，成形部分40中的压力也足够用来得到所制造的板状产品的平表面。
在钢带36、38的区域中设置了加热器件46，该加热器件46作用于下部钢带36的下部分支和上部钢带38的上部分支。由于钢带36、38的相对高的储热能力，加热器件46可以布置在所示的位置处且因此离产品间隙24较远，这是因为钢带36、38可以存储足够的热。除了加热器件46，在每种情况中还可以设置成使得钢带36、38的前偏转辊48或50可以被加热。出于此目的，可以在偏转辊50、48的内部空间中布置流体管道52。
在此情况中，根据本发明的双带压力机10也容易地使用，使得没有或几乎没有压力会通过钢带36、38施加到产品间隙24上，相反，钢带36、38仅仅保持在其位置中以限制产品间隙，从而限制所制造的板状产品的高度。在这样的情况中，钢带36、38仅仅用来将热引入到产品间隙24。
可以在成形部分40的下游设置另外的压力或导向辊32，或例如还有另外的加热器件。
在所示的双带压力机10中，在产品间隙24的末端区域中设置有形式为喷嘴54的冷却器件，其朝向下部塑料带12的上部分支的下侧喷洒冷却水。上部塑料带14的远离产品间隙24的后侧可以简单的方式冷却，例如通过鼓风机33。所制成的板状产品而后可以在产品间隙24的末端处取出。
双带压力机10还具有另外的用于压覆涂层的器件。为此目的，还在进入产品间隙24的入口的上游处设置了辊子60，在其上卷绕着要被压覆的层62。该层62例如为薄膜，其之后与在输送区域16中散布的预制品一起拉入到产品间隙24中，并且当其运行通过产品间隙24时与预制品粘合。当然，在该情况中还可能的是，在板状产品的底侧和顶侧上均压覆一层或更多的层
图2显示了本发明的另一个实施方案中的根据本发明的双带压力机70。双带压力机70的基础功能与参照图1所描述的以及双带压力机10相同，因此不会再次解释该基础功能。双带压力机70具有输送区域72，在其中预制品通过未示出的器件、例如散布器件来施加到下部塑料带74上。在输送区域72的下游产品间隙区域76起始，在其中产品间隙78在除了入口和出口区域外具有恒定的高度。在通过产品间隙78后，所制造的板状产品可以在其末端处被提取。
根据本发明的双带压力机70的机器框架具有模块化的设置，并且包括总共八个模块80至94。模块80到94在每种情况中均具有封闭的自支撑的框架，并且可拆除地连接到其它模块。当设置或转换根据本发明的双带压力机70时，可以插入或移除单个的模块，并且在此情况中仅仅需要调节塑料带74、75的长度。
模块80具有用于下部塑料带74的前偏转单元。在模块82的区域中，在下部塑料带74之下设置有加热器件。模块84具有用于上部塑料带75的前偏转单元，以及位于下部塑料带74之下的加热器件。加热器件、尤其是加热鼓风机设置在模块86中，以加热下部塑料带74和上部塑料带75，并因而加热置于产品间隙78中的预制品，并且将预制品中的颗粒彼此焊接。在模块88中设置有板状加热和压力器件，并且在模块88的中部设置有两个压力辊89，以将产品间隙78中的产品的高度设置到预定的值。在模块90中，设置有下部旋转钢带96和上部旋转钢带98，它们在成形部分100的区域中与产品间隙平行地运行，并且支撑着塑料带74、75的远离产品间隙78的相应的后侧。在模块90中，通过钢带96、98可以对置于产品间隙78中的产品施加压力，和/或热量可以引入到产品间隙78中，压力典型地位于10巴到20巴之间的范围内。在模块92中，同样设置了板状压力和加热器件，同时备选地，在模块92中也可以进行冷却。在每种情况中，用于下部塑料带74和上部塑料带75的后偏转单元布置在模块94中。
可以从图2中看到，其中设置有两个旋转钢带的成形部分100明显短于产品间隙78的长度。根据本发明的双带压力机70从而可以具有成本效益的方式实施，这是因为相比于塑料带74、75而言钢带96、98是昂贵的。然而，在模块90内，可以对置于产品间隙78中的产品施加相当高的压力，或者可以引入大量的热。由于钢带96、98的高抗弯刚度，可以在成形部分100的整个长度上以均衡的方式来施加压力。成形部分100的长度最多相当于产品间隙78的长度的一半，并且可以甚至相当于少于产品间隙78的长度的十分之一。

Claims (17)

1.双带压力机，具有第一下部旋转塑料带(12;74)和第二上部旋转塑料带(14;75)，所述塑料带(12,14;74,75)具有第一低抗弯刚度，以及针对板状产品成形的目的而形成的位于所述塑料带(12,14;74,75)的彼此相对的分支之间的产品间隙(24;78)，其特征在于，还具有第一旋转下部钢带(36;96)和第二旋转上部钢带(38;98)，所述钢带(36,38;96,98)具有比所述塑料带(12,14;74,75)的抗弯刚度更高的第二抗弯刚度，在所述钢带(36,38;96,98)的彼此相对的分支之间形成有成形部分(40;100)，所述成形部分(40;100)形成了所述产品间隙(24;78)的一部分，在运行中，所述第一下部钢带(36;96)在所述成形部分(40;100)中平行于所述第一塑料带(12;74)的远离所述产品间隙(24;78)的后侧运行且承靠着所述第一塑料带(12;74)的后侧，并且在运行中，所述第二上部钢带(38;98)在所述成形部分(40;100)中平行于所述第二塑料带(14;75)的远离所述产品间隙(24;78)的后侧运行且承靠着所述第二塑料带(14;75)的后侧。
2.根据权利要求1所述的双带压力机，其特征在于，设置有用来加热或冷却第一钢带(36;96)和第二钢带(38;98)的加热和/或冷却器件(46,52)。
3.根据权利要求1或2所述的双带压力机，其特征在于，在所述成形部分(40;100)之外设置有用来加热或冷却第一塑料带(12;74)和第二塑料带(14;75)的加热和/或冷却器件(34,54)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的双带压力机，其特征在于，设置有压力器件(42,44)以在所述成形部分(40;100)中通过所述钢带(36,38;96,98)对处在所述塑料带(12,14;74,75)之间的产品施加压力。
5.根据权利要求4所述的双带压力机，其特征在于，所述压力位于0.1巴到50巴（0.1×105N/m2到50×105N/m2）的范围之内。
6.根据权利要求4或5所述的双带压力机，其特征在于，压力器件(97,99)设计成在所述成形区域中通过所述钢带(96,98)施加在整个所述成形区域中实质上均匀的压力。
7.根据权利要求6所述的双带压力机，其特征在于，所述压力器件(97,99)设计成通过承压流体作用于所述钢带(96,98)的远离产品间隙的后侧。
8.根据上述权利要求中任一项所述的双带压力机，其特征在于，所述塑料带(12,14;74,75)至少在它们朝向所述产品间隙(24,78)的侧面上设置有不粘涂层。
9.根据上述权利要求中任一项所述的双带压力机，其特征在于，至少在所述成形部分中设置有用于横向地限定所述产品间隙的侧部边界。
10.根据上述权利要求中任一项所述的双带压力机，其特征在于，所述双带压力机(70)的机器台具有模块化的设置，并且当在所述产品间隙(78)的纵向方向上观测时，其由多个可拆除地彼此连接的模块(80,82,84,86,88,90,92,94)形成。
11.根据权利要求10所述的双带压力机，其特征在于，在所述机器台的模块(90)内布置有两个旋转钢带(96,98)以及用于所述钢带(96,98)的偏转单元。
12.根据上述权利要求中任一项所述的双带压力机，其特征在于，所述成形部分(40;100)的长度小于所述产品间隙(24;78)的长度的一半，尤其小于所述产品间隙(24;78)的长度的十分之一。
13.使用双带压力机来制造板状产品的方法，包括如下步骤：
－在输送区域(16;72)中将至少一种预制品施加到第一塑料带(12;74)，
－将所述至少一种预制品引入到第一塑料带(12;74)和第二塑料带(14;75)之间的产品间隙(24;78)中，
－将所述至少一种预制品引入到成形部分(40;100)中，所述成形部分(40;100)形成所述产品间隙(24;78)的一部分，并且
－在所述成形部分(40;100)中通过两个在所述成形部分(40;100)中承靠着所述塑料带(12,14;74,75)的远离所述产品间隙(24;78)的后侧的钢带(36,38;96,98)来对所述至少一种预制品进行热处理和/或压缩。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述输送区域(16;72)中施加、尤其是散布至少一种热塑性预制品。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述输送区域(16;72)中和/或在所述产品间隙(24;78)中加热所述预制品，以将至少一种热塑性预制品的颗粒彼此焊接。
16.根据权利要求13、14或15所述的方法，其特征在于，在所述产品间隙(24;78)中在所述成形区域(40;100)之外热处理和/或压缩所述至少一种预制品。
17.根据权利要求13到16中任一项所述的方法，其特征在于，在所述产品间隙(24;78)中压覆至少一层(62)。
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Inventor after: Schromm Hans-kurt

Inventor after: Voith Bernhard

Inventor after: Matthias Krahams

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