CN103124620B - 用于至少部分生产散布料垫的散布设备的散布头、用于在生产材料板过程中生产散布料垫的散布设备和方法,以及用于此的散布料垫 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于至少部分生产散布料垫的散布设备的散布头、一种用于在材料板生产过程中生产散布料垫的散布设备和方法，用以在压力机中利用压力和/或者热量生产材料板的过程中利用散布头(1)生产至少部分定向散布的散布料垫(7)，其中，通过散布头(1)在沿散布料(3)的下落方向布置于散布头(1)下方的连续循环的成型带(8)上至少部分形成散布料垫(7)。本发明所述的方法在于，借助横向定向装置(12)和/或纵向定向装置(15)沿生产方向(13)以任意顺序将散布料定向地并借助辐条式散布装置(14)将其无定向地散布到成型带(8)上。散布头的特征在于，将横向定向装置(12)和/或纵向定向装置(15)连同辐条式散布装置(14)沿生产方向(13)以任意顺序布置在成型带(8)上方，以散布该散布料(3)。此外还公开一种用于压制的散布料垫。
Description
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于至少部分生产散布料垫的散布设备的散布头、根据权利要求6的一种散布设备、根据权利要求8的前序部分的在生产材料板过程中一种用于生产散布料垫的方法、以及根据权利要求10的一种散布料垫。
在生产由可散布材料构成的材料板时，将颗粒或纤维物质与粘合剂组成的混合物散布成位于成型带或运送带上的散布料垫，接着将散布料垫馈送到如有可能所需的预处理装置，最终将其馈送到压力机。可以利用压力和/或者热量以连续或不连续方式进行压制。由此生产的常见材料板通常是由中密度纤维构成的MDF板或者由定向散布的刨花构成的OSD板。根据需要在一个或多个位置进行散布，通常在生产较厚的板或多层板时需要在多处散布。但即便在薄板生产过程中，尤其当中间层与覆盖层之间存在特殊的差异化要求时，也可能需要不同的位置。在散布工位中有两种散布方法：在散布料仓后面直接散布，利用导向板将散布料直接引导到成型带上，或者通过所谓的散布辊系统进行间接散布。如果是间接散布，则从散布料仓排出的散布料就会落在所谓的向散布辊上，散布辊对散布料进行分配，必要时也可进行分选。这里所使用的散布结构的各种样式装置已多种多样，在专利文献中已有充分的描述；要么从中间将散布料给料到散布辊上，或者将散布料给料到散布辊的某一端上。此时将一部分刨花继续向前输送，而另一部分则经穿过散布辊落到成型向散布带上，直至仅还留下不适用的散布料，然后必须将其从生产过程中移去。这两种原理均已经在过生产时经过验证，并且得到了成功应用。
每次散布含有一定细粒成分的散布料(这里是刨花或切屑)就会在产生高精度的单位面积重量分布时带来问题。尤其当散布料通过量较大以及在定向散布时会在散布好的散布料垫中出现散布空穴(Streunester)或者其它单位面积重量误差，这些缺陷会使得材料板的后续质量变差。这种情况不仅出现于相同密度和质量的散布料，还出现于不均一的材料选择，例如包含替代物或其它混合物的塑料板。
但是尤其在形成定向散布的散布料垫时，相对于生产方向进行横向散布就成了问题，因为尤其在边缘区域中无法避免单位面积重量分布误差。也无法完全消除对远离散布料垫的纵向边缘的单位面积重量分布的影响。此外使用横向定向装置的扇叶辊对散布料进行全面横向定向，每个散布头只有+/-10％的散布精度。结果含有较高比例的横向定向层的散布料垫就会有较高的散布误差。但同时散布头需要有用于在散布辊上方形成充分大的散布空间的最小长度，散布材料能够在该散布空间中最佳地分布和松开，以实现良好的单位面积重量分布值。
已知现有技术条件下有不同类型的散布机散布头。在散布用于刨花板的刨花时，利用分离装置(通常是辊式散布头或者风力分选机)根据大小和/或者密度分离散布料，并且将其依次放在成型带上。通常首先将细的散布料放在成型带上，接着将较粗的散布料散布到细料上。这样即可得到含有较细的覆盖层和第二个较粗的层的散布料垫。视工艺或散布机结构和实施方式而定，现在可再次撒上粗粒层和/或者再次撒上细粒层，这样就会产生一个同类粗粒散布料构成的中间层和由细粒散布料构成的两个覆盖层。生产定向散布刨花板(OSB)的设备则正好与此相反，这里适宜将较长的刨花纵向定向放在散布带上作为覆盖层，将较短并且断裂的刨花横向定向地散布到中间层中。
本发明的任务在于提供一种散布头和一种散布设备，可将其用来生产由至少两个不同的层构成的材料板，与现有技术相比优点是可以实现更加简单的构造，从而减少与此相关的投资成本。此外还可通过所提供的方法和由此生产的散布料垫总体上改善散布料垫的单位面积重量分布。
散布头的解决方案在于，为了散布该散布料，将横向定向装置和/或纵向定向装置连同辐条式散布装置沿生产方向以任意顺序布置在成型带上方。
散布设备的任务解决方案由至少两个散布头构成，在用于散布该散布料的至少一个散布头中将横向定向装置和/或纵向定向装置连同辐条式散布装置沿生产方向以任意顺序布置在成型带上方。
本发明针对该方法解决这一任务的方法在于，使用横向定向装置和/或纵向定向装置沿生产方向以任意顺序将散布料定向地并使用辐条式散布装置将其无定向地散布在成型带上。
本发明所述的方法和本发明所述的散布机散布头与现有技术相比具有如下明显优点：
所推荐的散布装置、尤其是散布头和散布设备尤其在附图所示的实施方式中不太会堵塞散布料或者形成孔穴，因为可利用散开装置使较大的散布料颗粒沿纵向和/或者横向定向装置的方向运动，而较小的散布料颗粒材料则被送往辐条辊。原则上有利于对基本上同类的散布料颗粒进行定向和放置，不易出现故障。此外，现在还可通过辐条辊以最佳方式均匀分布较小的颗粒，将其铺放在成型带或者已位于成型带上的散布料垫层上。这特别有助于实现定向散布板(OSB)的制造商的规定和需要。
特别是，根据本发明，不一定需要形成由定向散布的散布料构成的中间层。反过来可以这么理解，OSB板的中性纤维并非一定要由定向散布层构成，而是有利地由无定向但非常均匀的层构成。使用辐条辊作为铺放和分配装置将散布料铺放在成型带上，现在首次可以仅仅使用两个散布头来生产三层定向散布的材料板，视需求和生产需要而定，材料板可具有纵向或横向铺放的散布料，并且在中间层中具有在单位面积重量方面优化的散布料层，该材料板尤其能够在其中间层中最佳地处理由交变负荷引起的弯曲应力，不会出现分离现象。特别是，中间层中的散布料的多轴定向以及附加比例的细粒材料可提高材料板的刚性和强度。当然，借助于相应的改变，例如也可以制成五层或七层的材料板，可以根据需要调整无定向层的布置。较佳的五层材料板由如下的散布料垫制成，该散布料垫在外侧纵向、在随后一层中横向、在中间层中无定向、接着又横向并且在外侧沿生产方向纵向定向地散布。总而言之，这样即可改善材料板的横向抗拉强度以及厚度膨胀。
尤其可见的优点是可以利用辐条辊将可定向的散布料、尤其是用于生产定向散布的材料板的散布料直接铺放在成型带上。最佳的单位面积散布精度是基于，辐条辊能够使散布料在给定的表面上最佳地分布，这特别适用于可定向材料。
关于本申请中所使用的专业术语，可以按照以下所述理解这些术语：
用于横向和纵向定向的装置将可定向的散布料在散布头内相对于生产方向横向或纵向地定向，并且将其放置于成型带上。横向定向装置为了横向定向通常由扇叶辊构成，在扇叶辊中，散布料落入指向上方的、在辊的整个长度上敞开的叶格(Fach)，在此相对于生产方向横向定向，然后通过扇叶辊的转动向下横向定向地从叶格落到成型带上。在纵向定向装置中通常使用沿生产方向相互平行定向的壁或者盘式辊。盘式辊具有相对于辊的轴向延伸范围径向定向的平行的盘。通过转动避免堵塞，并且使得散布料纵向(沿生产方向)定向，最终在各个辊之间落到成型带上。
所述辐条式散布装置由辐条辊构成，也将其称作笼式辊在散布料从料仓排出并以横向或纵向定向的方式落到散布辊上之前，通常利用这些辐条辊来散开和分配散布料流，这已经例如在US5,662,227A(附图2)中予以公开。专业人士可从现有技术了解这里所述的笼式辊或者类似结构。笼式辊或者辐条辊通常由在成型带的宽度上居中布置的辊构成，该辊在外侧具有盘，其中，在盘的周缘处固定有与中央转动辊平行的杆、钢丝、管或者类似的机械元件。
在所推荐的装置和设备中，以预定的顺序设置各个散布装置。散布装置较佳地位于一个平面内，并且/或者离开成型带的距离相等。但也可以有利的是，使各个散布装置相对于成型带倾斜，或者设置成相对于成型带处于不同的高度或距离。但是共同之处在于，纵向定向、横向定向和辐条式散布装置应当是与成型带距离最近的散布和铺装装置。适用于此的术语是邻近地布置在成型带上方。因此可能需要沿散布料的下落方向将散开装置布置在散布装置上方，该散开装置除了例如已知的钉辊或针辊之外也可以由一组辐条辊构成，这些辐条辊可在散布料碰到散布装置之前将其散开。在散布设备中较佳地使用两个本发明所述类型的散布头，将其沿生产方向相对镜像布置。
使用上述方法和/或者上述设备和/或者上述散布头尤其可产生具有与无定向散布料层相邻的至少一个定向层的散布料垫。
本发明的其它有益措施和实施形式均在从属权利要求以及下列以附图为参考的描述中加以阐述。
附图中：
图1示出根据本发明的散布头的示意和侧向的剖面图，以及沿生产方向在散布头下方循环的成型带，
图2示出剖过用于生产三层散布料垫的散布设备的两个散布头(根据图1)的同类剖视图，
图3示出具有连续的三个不同散布装置的散布头的另一种实施例，
图4示出用于生产五层散布料垫的、具有根据图3所示的两个散布头的散布设备，
图5示出用于生产五层散布料垫的另一种散布设备，该散布设备具有根据图1所示的两个散布头以及仅纵向定向的外侧散布头，以及
图6示出五层散布料垫的示意结构。
图1示出根据本发明的散布头1的示意和侧向剖面图，以及沿生产方向13在散布头1下方循环的成型带8，该成型带用于输送由散布头1形成的部分或独立的散布料垫7。为了简明起见，在附图中没有以针对各层的不同样式或者灰度示出散布料垫7。代之以提示可在其区域之内可将预定量的散布料3放在成型带8上的不同散布装置。在所示的散布头1中利用未更详细示出的定量装置(具有排料装置的散布料仓或类似装置)铺装散布料3。通常用给料翼板16控制进入散布头1中的给料角度，该给料翼板同时也起到将散布料3给料到可选的散开装置11上的给料作用。所述散开装置11适宜由钉状辊9构成，视应用情况而定可以配置不同大小和装备的钉状物。通过散开装置11使得散布料3在散布头1内大面积分布，尤其也可在散布头1的长度(沿生产方向13)上将散布料3分离20(在成型带下方示意地示出)成较粗的部分G和较细的部分F。通过这种分离20可使较粗的散布料1经由导向板10到达横向定向装置12(带有扇叶辊2)或者图中没有绘出的纵向定向装置15(带有盘式辊5)，并且在此将其定向地放置于成型带8上。散布料3的较细的部分F经由可选的分配装置(Verteilvorrichtung，分布装置)6到达辐条式散布装置14，该辐条式散布装置具有在其内转动的辐条辊4。辐条辊4将散布料3不定向地分配到散布料垫7的已存在的定向散布的层上。
图2所示为利用两个相互镜像设置的散布头1产生三层散布料垫7的双头散布设备17。同样也将两个散布头1的分离装置20相应地沿生产方向13相对布置，从而可在利用横向定向装置由横向定向铺放的散布料3形成覆盖层之后从两个散布头1的两个辐条式散布装置两次铺放无定向的散布料3。这种两次铺放可由无定向的散布料3产生均匀的层，该层又沿生产方向(左侧散布头1的排料侧)被散布料3的横向定向的层覆盖，这最终由两个定向的和一个无定向的层形成三层散布料垫。
图3是具有三个连续布置的不同散布装置的可能的散布头1的一种扩展实施例，沿生产方向13首先布置具有盘式辊5的纵向定向装置15，在中间布置具有扇叶辊2的横向定向装置12，并且在出口侧布置具有辐条辊4的辐条式散布装置14。这里也可在给料到散布头3中之后首先分离散布料3，从而沿生产方向13产生从粗料G到细料F的分离，粗粒散布料3主要到达纵向定向装置15，而细粒散布料3则到达辐条式散布装置14。视散开装置11的设置或者作用而定，可产生落在布置于中间的横向定向装置12上的相应比例的散布料3。
附图4示出了用于生产五层散布料垫7的双头散布设备18，其中，如图3的两个散布头1镜像布置。沿生产方向13首先从右侧散布头1将最粗的散布料1构成的纵向定向层铺放到成型带8上，随后在右侧的散布头1的出口侧铺放横向定向层和无定向层。在更换散布头1之后，又在散布料3上铺放无定向层，接着又铺放横向定向层，最后又铺放纵向定向层。产生可用于生产五层材料板的五层散布料垫，其中，无定向层在材料板的中性纤维(中间)内。
附图5所示为用于生产五层散布料垫7的四头散布设备19。在该实施例中描述了用于形成纵向定向层的位于外侧的仅两个散布头1。该装置对于生产外层具有长散布料(150mm以上长度)的集装箱板特别有利。但也适宜仅在这些用于纵向定向的散布头1中对散布料进行分离20。两个位于内侧并且相互镜像设置的散布头1如附图1所示的散布头那样实施，并形成散布料垫的三个层(横向定向和无定向)。
附图6所示为五层散布料垫的示意结构，该散布料垫具有两个位于外侧的纵向定向层21、两个位于其下方的横向定位层22和一个位于中间的无定向层23。DP1413
附图标记清单：DP1413
1.散布头
2.扇叶辊
3.散布料
4.辐条辊
5.盘式辊
6.分配装置
7.散布料垫
8.成型带
9.钉辊
10导向板
11.散开装置
12.横向定向装置
13.生产方向
14.辐条式散布装置
15.纵向定向装置
16.给料板
17.双头散布设备(三层)
18.双头散布设备(五层)
19.四头散布设备(五层)
20.分离装置(细/粗)
21.纵向定向的层
22.横向定向的层
23.无定向的层
Claims (23)
1.一种用于生产至少部分定向的散布料垫(7)的至少一部分的散布设备的散布头(1)，在生产材料板的过程中利用压力和/或热量在压力机中压制所述散布料垫，沿散布料(3)的下落方向布置于所述散布头(1)下方的连续循环的成型带(8)上形成所述散布料垫(7)，其特征在于，为了散布所述散布料(3)，将横向定向装置(12)和纵向定向装置(15)连同辐条式散布装置(14)沿生产方向(13)以任意顺序布置在所述成型带(8)上。
2.一种用于生产至少部分定向的散布料垫(7)的至少一部分的散布设备的散布头(1)，在生产材料板的过程中利用压力和/或热量在压力机中压制所述散布料垫，沿散布料(3)的下落方向布置于所述散布头(1)下方的连续循环的成型带(8)上形成所述散布料垫(7)，其特征在于，为了散布所述散布料(3)，将横向定向装置(12)连同辐条式散布装置(14)沿生产方向(13)以任意顺序布置在所述成型带(8)上。
3.一种用于生产至少部分定向的散布料垫(7)的至少一部分的散布设备的散布头(1)，在生产材料板的过程中利用压力和/或热量在压力机中压制所述散布料垫，沿散布料(3)的下落方向布置于所述散布头(1)下方的连续循环的成型带(8)上形成所述散布料垫(7)，其特征在于，为了散布所述散布料(3)，将纵向定向装置(15)连同辐条式散布装置(14)沿生产方向(13)以任意顺序布置在所述成型带(8)上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，为了散布所述散布料(3)，将至少一个辐条辊(4)布置在所述辐条式散布装置(14)中，将至少一个扇叶辊(2)布置在所述横向定向装置(12)中，并且将至少一个盘式辊(5)布置在所述纵向定向装置(15)中。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，为了散布所述散布料(3)，将至少一个辐条辊(4)布置在所述辐条式散布装置(14)中，将至少一个扇叶辊(2)布置在所述横向定向装置(12)中。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，为了散布所述散布料(3)，将至少一个辐条辊(4)布置在所述辐条式散布装置(14)中，将至少一个盘式辊(5)布置在所述纵向定向装置(15)中。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，在所述散布头(1)内，所述横向定向装置(12)和所述纵向定向装置(15)和所述辐条式散布装置(14)基本上设置在一个平面内。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，在所述散布头(1)内，所述横向定向装置(12)和所述辐条式散布装置(14)设置在一个平面内。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，在所述散布头(1)内，所述纵向定向装置(15)和所述辐条式散布装置(14)设置在一个平面内。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，将所述横向定向装置(12)、所述纵向定向装置(15)和所述辐条式散布装置(14)邻近地设置在散布带(8)上方。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，将所述横向定向装置(12)和所述辐条式散布装置(14)邻近地设置在散布带(8)上方。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，将所述纵向定向装置(15)和所述辐条式散布装置(14)邻近地设置在散布带(8)上方。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，沿所述散布料(3)的下落方向，在所述横向定向装置(12)和所述纵向定向装置(15)和所述辐条式散布装置(14)前面设置有至少一个散开装置(11)。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，沿所述散布料(3)的下落方向，在所述纵向定向装置(15)和所述辐条式散布装置(14)前面设置有至少一个散开装置(11)。
15.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，沿所述散布料(3)的下落方向，在所述横向定向装置(12)和所述辐条式散布装置(14)前面设置有至少一个散开装置(11)。
16.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，沿所述散布料(3)的下落方向，在所述横向定向装置(12)和所述纵向定向装置(15)前面设置有至少一个散开装置(11)。
17.根据权利要求1-3中任一项所述的散布头，其特征在于，沿所述散布料(3)的下落方向，在所述横向定向装置(12)或所述纵向定向装置(15)或所述辐条式散布装置(14)前面设置有至少一个散开装置(11)。
18.一种由至少两个散布头(1)构成的散布设备，其中，在用于铺放散布料(3)的至少一个散布头(1)中将横向定向装置(12)和纵向定向装置(15)连同辐条式散布装置(14)沿生产方向(13)以任意顺序布置在散布带(8)上方。
19.一种由至少两个散布头(1)构成的散布设备，其中，在用于铺放散布料(3)的至少一个散布头(1)中将横向定向装置(12)连同辐条式散布装置(14)沿生产方向(13)以任意顺序布置在散布带(8)上方。
20.一种由至少两个散布头(1)构成的散布设备，其中，在用于铺放散布料(3)的至少一个散布头(1)中将纵向定向装置(15)连同辐条式散布装置(14)沿生产方向(13)以任意顺序布置在散布带(8)上方。
21.根据权利要求18到20中任一项所述的散布设备，其特征在于，至少两个散布头(1)沿生产方向(13)相对镜像布置。
22.一种在压力机中利用压力和/或者热量生产材料板的过程中使用散布头(1)生产至少部分定向的散布的散布料垫(7)的方法，其中，通过散布头(1)在沿散布料(3)的下落方向布置于散布头(1)下方的连续循环的成型带(8)上至少部分地形成散布料垫(7)，其特征在于，借助横向定向装置(12)和/或纵向定向装置(15)沿生产方向(13)以任意顺序将所述散布料定向地、并借助辐条式散布装置(14)无定向地散布在所述成型带(8)上。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在散布之前利用散开装置(11)在所述散布头(1)内使所述散布料(3)散开。
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