CN108943320A - 用于挤压压制材料垫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在连续压机内制造人造板、尤其是纤维板的过程中挤压压制材料垫的方法，所述压机包括压机机架、至少一个上压板(1)和至少一个下压板(2)，所述上压板和/或下压板被支撑在压机机架上的压缸(7)加载以调节设置在所述压板(1、2)之间的压隙，由所述压板(1、2)在入口侧形成具有预定长度L1的压缩区域，进入压隙的压制材料垫在压缩区域中在压缩阶段中被压缩至压缩尺寸V，该压缩尺寸比板的最终尺寸N大最多20％，并且由所述压板形成与压缩区域相连的、具有预定长度L2的主压制区域，在主压制区域中压制材料垫被压缩至最终尺寸N并且固结，其特征在于，所述压缩区域的长度L1大于压板总长度L＝L1+L2的15％。

Description

用于挤压压制材料垫的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在连续压机内制造人造板、尤其是纤维板、刨花板或类似板的过程中挤压压制材料垫的方法，

所述压机包括压机机架(如具有多个沿压机纵向方向依次设置的压机框架)、至少一个(可加热/被加热的)上压板和至少一个(可加热/被加热的)下压板，利用例如支撑在压机机架上的压缸对所述上压板和/或下压板进行加载，以调节设置在所述压板之间的压隙，

由所述压板在入口侧形成具有预定长度的压缩区域，在压缩阶段期间在压缩区域中将进入压隙的压制材料垫压缩至压缩尺寸，该压缩尺寸比离开压机的板的最终尺寸大最多20％(优选最多15％)，

由所述压板形成与压缩区域相连的、具有预定长度的主压制区域(用于固结和/或校准)，在主压制区域中仅还将压制材料垫从压缩尺寸剩余压缩至最终尺寸并且对其固结以及必要时校准。

背景技术

在此优选在压机上部和压机下部中分别设有连续环绕运行的压带、如钢带，该压带在中间设有滚动体组件、如滚动杆的情况下支撑在压板上。压制材料垫在此借助压带被导入压隙中并且以一个进料速度穿过压隙并在使用压力和热量的情况下被挤压成人造板或(连续的)人造板条。人造板尤其是指纤维板或刨花板。纤维板例如可以是中密度纤维板(MDF)或者也可以是高密度纤维板(HDF)或低密度纤维板(LDF)。

所述方法因此涉及在连续工作的压机和尤其是双带压机中制造人造板，所述压机至少在入口侧压缩区域中具有柔性和因此弯曲弹性的压板(如入口板)，使得至少在入口侧的压缩区域中的入口轮廓可无极地调节并且在实践中同时形成任意的连续弯曲线。

这种连续压机例如由DE 19740325 C5公开。在该实施方式中，压机在入口侧具有弯曲弹性的入口板，多排双作用的差动缸连接到所述入口板上，从而拉力和压力能以预定分布传递到上入口板或下入口板上，以调节连续弯曲线。

基于这种压机在DE 19918492 C1中描述了一种用于挤压压制材料垫的方法，在其中压制材料垫在入口阶段开始时在入口嘴的入口区域中被加压到标称尺寸以下并且因此其传热能力在加速的热供应的情况下提高并且压制材料垫在预定的加压阶段之后在入口板之间的压隙扩宽的情况下被释放以实现减压。

此外，在实践中已经着手处理在连续压机中通过压机机架的框架结构引起的结构相关问题，因为这种问题可造成压力波动，使得已经形成的胶桥再次断裂。这可导致制成的人造板强度下降。为了避免因连续压机的框架结构造成的这种压力波动，在DE 19926258B4中提出使用所谓的“紧贴原理”(Schmiegeprinzip)。为此应在压机路线的校准区内将在固定压机横梁压板上的支撑线与在可动压机横梁压板上的支撑线相互偏移地设置，使得在主压制区域中上压板和下压板彼此平行地波浪状变形并且同时形成在压机长度上恒定的压隙。

EP 2514585 A1描述了在相应沿压机纵向方向相邻的压机框架之间使用具有用于压板的相应支撑件的压力分配板，以便在传统框架结构中实现紧贴原理。这种具有支撑件的压力分配板例如可设置在下压板区域中并且也可设置在下入口板区域中。但有关紧贴原理的这些考虑主要涉及在现有技术中由传统主压板形成的主压制区域。通过这种设计尤其是应在主压制区域中减小压制材料的脉动，并且更确切地说特别是从节约胶料的角度减小压制材料的脉动。

总的来说，在现有技术中重点通常在于在较短的入口区域中快速压缩压制材料垫，其目的是在整体上保持压机的总长度尽可能短或在相应压机长度下以尽可能高的速度工作。已知的方法和已知的压机在实践中原则上已证明是有效的，但其仍能够进一步发展。本发明着手于此。

发明内容

本发明所基于的任务在于提供一种开头所提类型的、用于在连续压机内制造人造板的过程中挤压压制材料垫的方法，该方法的特点在于特别高的经济性且同时高的板质量。

为了解决该任务，本发明在同种类型方法中提出下述教导：所述压缩区域的长度大于由压缩区域和主压制区域组成的压机或者说压板的总长度的15％、优选大于25％。这表示，压缩区域的长度优选大于主压制区域长度的33％。

特别优选压缩区域的长度大于由压缩区域和主压制区域组成的压机(或压板)的总长度的50％。这表示，在该特别优选的实施方式中压缩区域的长度甚至大于主压制区域的长度。

在此本发明基于以下令人惊奇的发现：如果在挤压过程中以显著延长的压机入口或者说显著延长的压缩区域工作、更确切地说特别优选结合显著提高的进料速度、即以显著提高的环绕运行的压带速度——其定义压制材料垫通过连续压机的通过速度，则尤其是可在经济性方面优化压制过程。

原则上力求在压机中实现压制材料垫(直至垫内部)的尽可能快速的加热，因为通常使用的胶料在例如约100℃的特定温度下活化。到目前为止人们认为，在较短的入口嘴中在尽可能短的压机区段中快速压缩压制材料垫是有利的是。已令人惊奇地表明，如果以显著延长的入口和因此显著延长的压缩区域并且同时相应缩短的主压制区域工作，则可快得多地实现垫内的更高温度。通过相应延长压缩区域可提高压制材料垫的进料速度并且令人惊奇地已表明，以这种方式热量可极快地输入垫中并且比在具有常规进料速度的传统入口设计或入口设置中显著更早地达到相应临界温度(如100℃)。在此重要的是，通过在较长的压缩区域内以相应高的速度压缩垫一方面在垫内部快速地达到压制材料垫的临界温度并且另一方面可在相对短的主压制区域中进行剩余压缩和固结/校准，因为压制材料垫在压缩阶段结束时达到的压缩尺寸几乎是“成品”的并且不再产生反压力。还只需要很短的时间进行剩余固化以实现板强度和厚度校准。总的来说，与传统结构相比，尽管入口或压缩区域延长，但压机仍可缩短，因为主压制区域与传统压机相比可显著缩短。

在此情况下特别有利的是以相对高的温度工作，如此压板的温度可比传统运行模式显著提高。例如压板温度可高于250℃、优选高于270℃、特别优选高于300℃。这可通过使用现代调温介质或导热油来实现。

因此特别重要的是，特别优选这样的组合，在其中利用延长的压缩区域中同时在高进料速度和高温下工作，从而总体上可极快地将热量输入垫中。这特别优选由此实现，即在入口之前润湿压制材料垫，优选润湿压制材料垫的一个或两个表面。润湿例如可用水、如通过喷洒水实现。

在空间上长的压缩区域和同时缩短的主压制区域中实施快速压缩的按本发明的方法因此尤其是可在高进料速度和高温且高润湿度(Befeuchtung)的情况下实现，润湿度例如至少为1重量％、优选至少为2重量％、特别优选大于3重量％，更确切地说相对于尚待润湿的散料垫的重量。润湿可分布到散料垫的上侧和下侧上(例如各一半)。在此可用水喷洒上侧和下侧。关于下侧也可润湿成形带，散料垫被施加在其上。无论如何，尤其是可结合高速度和高温度及同时垫的高润湿度优化上述效果。

本发明基于以下认识：如果提供足够高的水分用于增强蒸汽冲击效果(Dampfstoβeffekt)，则压机能以特别高的速度运行。

关键在于使压缩过程在空间上在压机长度的大部分上延伸。该压缩阶段是指将压制材料垫压缩、更确切地说压缩至压缩尺寸V的压制过程阶段，压缩尺寸仅略大于成品压板的最终尺寸N或甚至基本上等于最终尺寸。在挤压压制材料垫时，通常压制材料垫首先在压缩阶段中被压缩至压缩尺寸V，该压缩尺寸仅仍略大于最终尺寸，例如比最终尺寸大最多20％、优选大接近10％至15％。因此，压缩尺寸V在实践中也被称为“剩余距离”(Restdistanz)。压缩区域因此终止于垫被压缩至所述压缩尺寸之处。根据本发明，压缩至剩余距离现在在相对长的入口区和因此压缩区域中进行，并且之后仅还在其上连接有相对短的主压制区域，在其中从剩余距离最后压缩到最终尺寸并且进行固结和必要时校准。

以入口区域或压缩区域显著延长为基础的按本发明的方法原则上可以下述方式实现：所述压板在该(长的)压缩区域中形成连续变窄的入口嘴。因此，该压缩区域中压隙(以原则上已知的方式)连续收缩。通过入口区域的延长和特别优选在相应提高的进料速度和必要时更高的温度以及高润湿度时已经可加速压制过程。

在一种替代的扩展方案中，现在所述上压板和/或下压板至少可在压缩区域中至少局部地周期性脉动地降低和升高，使得进入压缩区域中的压制材料垫通过借助于在压缩区域中与上压板和/或下压板连接的压缸进行的多次周期性压缩和释放依次经历多个脉动变化的加压阶段和减压阶段。由此尤其是可在多个加压阶段中将压制材料垫周期性地多次压缩至标称尺寸或甚至标称尺寸以下并且因此实现过压缩，在此分别在加压阶段之间在各减压阶段中进行释放。因此，在该变型方案中有针对性且主动地在压缩区域中产生脉动并且令人惊奇地已表明，当压制材料垫在入口区域中周期性脉动地被加压和减压时，可快得多地实现垫内的更高温度，即带来令人惊奇的效果：热量可极快地输入垫中并且在压机中比在传统入口设置中更早地达到相应临界温度(如100℃)。通过脉动的加压和减压，蒸汽可极快地渗入垫内部，从而实现非常快的加热。

在另一种替代实施方式中，所述上压板和/或下压板可至少局部地构造或设置成波浪形的，使得压制材料垫在压缩区域中沿着工作方向依次经历多个脉动变化的加压阶段。因此，在该实施方式中入口嘴不在整体脉动地打开和关闭，而是将压板设置为波浪形，使得连续的压制材料垫依次经历多个加压阶段和减压阶段。以这种方式也可进一步加速热量输入。

这两种可能性、即一方面周期性脉动的入口或另一方面入口区域的波浪形设置可特别优选在上述长的入口区域或压缩区域中实现。

根据本发明的方法可借助连续压机来实现，该连续压机在其基本结构中相应于目前已知的结构。这种压机包括压机机架、在压机上部中的可加热的上压板和在压机下部中的可加热的下压板，所述上压板和/或下压板被支撑在压机机架上的压缸加载。连续环绕运行的压带在压机上部和压机下部中环绕运行，所述压带在中间设有滚动体组件的情况下支撑在压板上。这种压机也称为双带压机。它现在根据本发明这样构造，使得压缩区域的长度大于由压缩区域和主压制区域组成的总长度的15％、如大于25％、优选大于50％。这例如可在这样的压机中实现，其以原则上已知的方式一方面在入口侧具有柔性或弯曲弹性的入口板并且另一方面具有与入口板连接的主压板。原则上已知在连续压机中在主压制区域中设有主压板或加热板，其具有相对大的、如100mm厚度。而在入口区域中可使用具有较小厚度、如60mm厚度的弯曲弹性的入口板。现在可在这种结构中通过使用显著延长的入口板和相应缩短的主压板来实现根据本发明的方法。入口板可定义压缩区域并且主压板可定义主压制区域。

但根据具有独立意义的本发明的另一建议提供一种连续压机，在其中无需分割弯曲弹性的入口板和相对硬的主压板。相反，本发明在该(独立的)方面建议，上压板和/或下压板在其整个长度上构造为柔性的和因此弯曲弹性的压板。这例如可这样实现，即上压板的厚度和/或下压板的厚度小于80mm、特别优选小于70mm、例如约为60mm。压板例如由钢制成。它们可设有用于加热介质的加热通道。

因此，根据本发明的压机在其整个长度上具有相对薄的压板，其构造为加热板和因此可加热的压板并且以这种方式实现在整个压机长度上尽可能大的柔性。入口区域不再是在结构上分离的区域，而是通过压板的可变调节(具有连续厚度)产生，因此提供了一种可通用的连续压机，在其中根据产品和要求仅通过相应设置提供希望长度和几何形状的入口区域或压缩区域。所述压缩区域在此这样定义，其是指这样的区域，在其中压制材料垫被压缩至压缩尺寸或剩余距离，因此随后最多只需进行从剩余距离到最终尺寸的剩余压缩和相应的固结。借助这种压机现在可特别优选实现开头所描述的方法。但该压机也独立于所描述方法受到保护。

原则上在现有技术中认为，在主压制区域中仅出于刚性原因须使用相对厚的压板，其通常构造得比同样由现有技术已知的弯曲弹性的入口板要厚得多。根据本发明的另一建议，用于操作不同压力区所需的刚度可通过相应可变的压机框架间距和/或压机框架中压缸的数量实现。在此在特别优选的扩展方案中规定，所述压机机架具有多个沿压机纵向方向依次设置的压机框架，所述压机机架在整个长度上具有框架厚度相同的压机框架。该考虑有助于减少部件多样性，因为以这种方式压机机架可由多个框架厚度相同的压机框架建造而成，在压机的不同区域可使用多框架(如双框架或三框架)，其由两个或更多框架厚度相同的压机框架组成。

通过在整个压机长度上使用结构和必要时尺寸相同的压缸可进一步减少部件多样性。因此，压机优选以唯一一种缸类型(指压缸)建造。在此作为压缸可在整个压机长度上一方面设置单作用柱塞缸并且另一方面设置单作用回缩缸。压缸因此设置在压机框架上和因此框架水平上，而回缩缸则优选悬挂在压机框架之间。

一方面通过柱塞缸并且另一方面通过回缩缸、更确切地说借助结构相对简单的压缸实现所描述的连续弯曲线。但作为替代方案，在本发明范围中也可在整个压机长度上设置双作用差动缸，更确切地说特别优选相同尺寸的差动缸，从而以这种方式可减少部件多样性。

特别重要的是一种方法或压机，在其中以相对于传统压机特别高的进料速度工作。原则上进料速度取决于待制造的板的厚度。例如在制造最终尺寸大于15mm的板时进料速度可大于300mm/s、优选大于400mm/s，更确切地说优选在压机长度为20m至45m、如30m至40m时。因此在制造显著更薄的板时可以更高的进料速度工作。

附图说明

下面参照示出实施例的附图详细阐述本发明。在附图中：

图1示意性高度简化地示出用于实施根据本发明的方法的连续压机；

图2a以简化侧视图示出根据本发明的压机的一种变型的实施方式；

图2b示例性示出在根据图2a的压机中的压力曲线。

具体实施方式

应参照图1说明本发明的尤其是涉及所要求保护的方法的第一方面。所示为连续工作的双带压机的上压板1和下压板2。这种双带式压机包括图1中未示出的压机机架和多个压缸，压缸同样未在图1中示出并且对例如上压板进行加载。这种压机还包括连续环绕运行的压带，所述压带在中间设有滚动杆的情况下支撑在压板1、2上。压带也未在图1中示出。压板1、2被加热，使得通过压机的压制材料垫在使用压力和热量的情况下被挤压成板、如人造板。由压板1、2在入口侧形成长度为L1的压缩区域。在该压缩区域中在工作方向A上进入(压带之间的)压隙的压制材料垫在压缩阶段期间被压缩至压缩尺寸V，该压缩尺寸也称为剩余距离。该压缩尺寸仅比离开压机的板的最终尺寸N大最多20％、优选最多15％。因此，压缩区域终止于实现压缩尺寸之处。此外，由压板形成与压缩区域连接的、长度为L2的主压制区域。在主压制区域中压制材料垫随后(仅)从压缩尺寸V被剩余压缩至最终尺寸N并且板被固结并且必要时校准。压制材料垫的相应厚度在此与未示出的压带有关，所述垫设置在压带之间。

在现有技术中压缩区域占压机或者说其压板的总长度的极小部分，而现在根据本发明规定，压缩区域的长度L1大于由压缩区域和主压制区域组成的总长度L的25％。在根据图1的实施例中，压缩区域的长度L1大于主压制区域的长度L2，即压缩区域的长度L1大于总长度L的50％。

根据本发明的这种设计原则上可这样实现：按已知方式一方面为压缩区域使用柔性的入口板并且为主压制区域使用相对硬的主压板，从而以相对长的入口板工作。但在图1中示出本发明的一种特别优选的实施方式，在其中不仅上压板1而且下压板2在其整个长度上构造为柔性的、弯曲弹性的压板1、2，其具有相对薄的、如小于70mm的厚度。这种实施方式的优点在于：一方面压缩区域并且另一方面主压制区域在结构上不是固定的，而是柔性地设置的并且因此可适配于相应条件。因此，在这种压机中能以各种不同长度的不同压缩区域工作。

这例如可借助图2a中所示的压机来实现。图2a再次示出连续工作的压机，其包括上压板1和下压板2以及压机机架3，该压机机架具有上横梁4和下横梁5以及多个压机框架6。在该压机中也设有连续环绕运行的压带和例如未在附图中示出的滚动杆。

压机例如构造为上活塞压机，即上压板1被多个压缸7加载，这些压缸7支撑在压机框架6上。在该实施方式中也可看出，上压板1和下压板2在整个长度上具有例如约60mm的连续的或者说相同的厚度，从而可在整个压机长度上实现尽可能大的柔性。此外示出，压机机架在整个压机长度上具有框架厚度相同的压机框架6。用于操作不同压力区所需的刚度通过较窄或较宽的框架间距a1、a2、a3并且还通过使用单框架或多框架来实现。因此可以看出，在入口区域中设置双框架，其分别由厚度相同的单框架组成。

此外示出，在整个压机长度上并且因此既在压缩区域中也在主压制区域中使用相同结构和尺寸的压缸7。由此也减少了部件多样性。在所示实施例中压缸构造为双作用差动缸，借助其既可向相应压板、如上压板施加压力也可施加拉力以调节任意的连续弯曲线。

在此示出一种实施例，在其中首先是多个双框架以例如50mm的框架间距a1设置。之后又是单框架，其同样具有50mm的框架间距a1。该区域例如可以是具有已经提到的长度L1的压缩区域。接下来是多个具有例如1200mm框架间距a2的单框架。该区域例如可构成固结区域。随后是具有多个单框架且框架间距a3例如为800mm的区域。压机的该区段例如可构成校准区域。但在该结构方式中这些区域的长度并非固定预设的，而是压缩区域L1可延伸到压机中，例如直至总长度的大约一半。总的来说，可放弃刚性分区的原则，因为设置了一种完全柔性的压机、如完全柔性的压机上部或压机下部，从而可在压机中任意调整所需的技术过程。

还可看出，在压机后部区域中设有压力分配板8。这些压力分配板设置在下压板区域中，使得下压板可在中间设有压力分配板8的情况下支撑在压机框架6上。通过使用这种原则上由现有技术已知的压力分配板8可局部、例如在校准区域中提高压机刚度。这尤为重要，因为在此也可在校准区域中使用已述的弯曲弹性的压板。

在图2b中示例性示出根据图2a的这种压机中的压力曲线并且可示例性地看到的压缩区域x1、固结区域x2和校准区域x3。在此绘出压机长度上的比压(N/cm²)。从压缩尺寸到最终尺寸的剩余压缩在固结区域中进行。在此例如可在入口区域中最高建立例如400N/cm²的压力，该压力随后在压缩阶段的一部分中下降至例如250N/cm²并且最终在进一步的压缩过程中和随后的固结和校准中例如为150N/cm²。

Claims (16)

1.用于在连续压机内制造人造板、尤其是纤维板的过程中挤压压制材料垫的方法，所述压机包括压机机架、至少一个上压板(1)和至少一个下压板(2)，利用支撑在压机机架上的压缸(7)对所述上压板(1)和/或所述下压板(2)进行加载，以调节设置在所述压板(1、2)之间的压隙，

由所述压板(1、2)在入口侧形成具有预定长度L1的压缩区域，在压缩阶段期间在该压缩区域中将进入压隙的压制材料垫压缩至压缩尺寸V，该压缩尺寸比离开压机的板的最终尺寸N大最多20％，并且

由所述压板(1、2)形成与压缩区域连接的、具有预定长度L2的主压制区域，在该主压制区域中将压制材料垫从压缩尺寸V剩余压缩至最终尺寸N并且使其固结，

其特征在于，所述压缩区域的长度L1大于由压缩区域和主压制区域组成的压机或者说压板的总长度L＝L1+L2的15％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩区域的长度L1大于压机的总长度L＝L1+L2的25％、优选大于50％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述长度L1大于8m、优选大于10m。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在制造最终尺寸大于15mm的板时，更确切地说优选在压机长度为20m至45m、如30m至40m时，进料速度大于300mm/s、优选大于400mm/s。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述上压板和/或下压板的温度高于250℃、优选高于270℃、优选高于300℃。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在入口之前润湿、例如用水润湿压制材料垫，在此优选润湿压制材料垫的一个或两个表面，例如相对于散料垫的重量相应地以至少1重量％、优选至少2重量％、特别优选大于3重量％进行润湿。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述压板在压缩区域中形成连续变窄的入口嘴。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述上压板(1)和/或下压板(2)至少在压缩区域中至少局部地周期性脉动地降低和升高，使得进入压缩区域中的压制材料垫通过借助于在压缩区域中与上压板(1)和/或下压板(2)连接的压缸(7)进行的多次周期性压缩和释放依次经历多个脉动变化的加压阶段和减压阶段。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述上压板(1)和/或下压板(2)至少局部地构造或设置成波浪形的，使得压制材料垫在压缩区域中沿着工作方向(A)依次经历多个脉动变化的加压阶段。

10.用于尤其是根据权利要求1至9中任一项所述的方法在制造人造板的过程中挤压压制材料垫的连续压机，包括：

压机机架(3)、在压机上部中的可加热的上压板(1)和在压机下部中的可加热的下压板(2)，所述上压板(1)和/或下压板(2)被例如支撑在压机机架上的压缸(7)加载，

在压机上部和压机下部中连续环绕运行的压带，所述压带在中间设有滚动体组件、如滚动杆的情况下支撑在压板上，

其特征在于，所述上压板(1)和/或下压板(2)在其整个长度(L2)上构造为柔性的压板(1、2)，该柔性的压板优选具有小于80mm、特别优选小于70mm的厚度。

11.根据权利要求10所述的连续压机，所述压机机架(3)具有多个沿压机纵向方向依次设置的压机框架(6)，其特征在于，所述压机机架(3)在整个长度上具有框架厚度相同的压机框架(6)。

12.根据权利要求10或11所述的连续压机，其特征在于，在所述压机中在整个压机长度上设有相同结构和尺寸的压缸(7)。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的连续压机，其特征在于，所述压机框架(6)在压机长度上分布的不同区域中以不同的框架间距设置。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的连续压机，其特征在于，与压缸(7)相对置的压板(2、1)支撑在压力分配板(8)上，所述压力分配板固定在压机机架(3)上，优选仅在主压制区域中设置压力分配板(8)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的连续压机，其特征在于，作为压缸(7)在整个压机长度上设置双作用差动缸。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的连续压机，其特征在于，作为压缸(7)在整个压机长度上一方面设置单作用柱塞缸并且另一方面设置单作用回缩缸。