CN204382452U - 用于冷却移动的扁平材料的设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于在热压缩制造过程之后冷却由优选与粘合剂混合的木质纤维颗粒和/或纤维素颗粒的混合物构成的移动扁平材料(2)的设备，其中，在冷却元件(4)的环绕地带(7)或环绕的辊套的至少一个环绕的表面上进行冷却，该表面在运行中沿运行方向接触扁平材料(2)长达至少100mm，其中，环绕地带(7)或环绕的辊套在内侧上施加以冷却流体并且通过压紧力压靠到扁平材料(2)上。为了更迅速地进一步可加工扁平材料规定，多个冷却元件(4)前后相继地设有至少一个位于它们之间的温度补偿区(10)。

Description

用于冷却移动的扁平材料的设备
技术领域
本实用新型涉及一种用于在热压缩制造过程之后冷却由优选与粘合剂混合的木质纤维颗粒和/或纤维素颗粒的混合物构成的移动扁平材料、尤其是高密度纤维板和超薄高密度纤维板或中密度纤维板和超薄中密度纤维板的设备，其中，该冷却在冷却元件的环绕的带或环绕的辊套的至少一个环绕的、运行中沿运行方向接触扁平材料长度为至少100mm的表面上进行，其中，环绕的带或环绕的辊套在内侧上能施加以冷却流体并且通过压紧力压靠到扁平材料上。
此外，本实用新型涉及一种通过所述设备冷却的超薄中密度纤维板或超薄高密度纤维板。
背景技术
高密度纤维板(HDF)和超薄高密度纤维板(UTHDF)或中密度纤维板(MDF)和超薄中密度纤维板(UTMDF)的制造发生在热压缩制造过程中。中密度纤维板在此代表中等密度的木纤维板或中等密度的纤维板，而HDF称作高密度的纤维板。本实用新型尤其涉及一种厚度为1至5mm、密度为600至1200kg/m3的扁平材料。考虑用名称的词头UT表明此厚度，UT表示“超薄”。期望的生产速度应当可以接近2m/s。
迄今为止，这种板仍然不令人满意地通过供给空气或水来被冷却。除了冷却路径在此情况下非常长且具有非常高的能耗外，还总是导致对不久之前刚平整的表面的不利影响或对扁平材料的化学或物理结构的不利作用。
从DE 199 19 822 A1和DE 199 26 155 A1中已知双带-冷却压力机，通过该压力机可以使大致15mm厚度的材料板遭受急速冷却。从两个公开文本中得知，(特别详细地在DE 199 126 155 A1的图2中描述)，核心的温度可达到80至100℃。已知材料板在经常于这种双带-冷却压力机中的这种处理之后一般还在一段更长的时间内必须支承在所谓的“冷却芯”中，直至它们达到其可 被堆垛的温度为止。或者这些板必须在相似的设备中磨光，因为表面已再次变得粗糙。
恰好对于按本实用新型的薄扁平材料，在只使用最后所述的双带-冷却压力机时不可避免的是，(超薄)中密度纤维板或(超薄)高密度纤维板在已切割的区段被堆垛的情况下变成波浪状。若在扁平材料的温度仍太高或从核心到表面具有太高的梯度时进行堆垛，则在一段时间内粘合剂会变化并且不利地影响机械特性。
发明内容
因此，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种设备，通过该设备可这样地冷却按本实用新型的扁平材料而无重要的质量下降，即可以进行比现有技术中的情况更迅速地进一步加工。
该技术问题按本实用新型的设备这样解决，该设备用于在热压缩制造过程之后冷却由优选与粘合剂混合的木质纤维颗粒和/或纤维素颗粒的混合物构成的移动的扁平材料、尤其是高密度纤维板和超薄高密度纤维板、或中密度纤维板和超薄中密度纤维板，其中，冷却能在冷却元件的环绕的带或环绕的辊套的至少一个环绕的表面上进行，该表面在运行中沿运行方向接触扁平材料长度为至少100mm，其中，环绕的带或环绕的辊套在内侧上能被施加冷却流体并且通过压紧力压靠到扁平材料上，按本实用新型，多个冷却元件前后相继地设有至少一个位于它们之间的温度补偿区。
现已表明，通过这种布置能够有利地实现，运行的扁平材料在切割成期望的长度区段之前或(必要时)之后还在核心中被非常强烈地冷却。通过本实用新型实现的已存在的目的是总体上冷却扁平材料至少50℃。在此，整个冷却路径应当尽可能不超过25米。该附属的目的通过按本实用新型的设备达到。一般在此是从约100℃到(优选在切割之前)低于50℃的进料温度，期望且可达到(视扁平材料的厚度而定)甚至低于40℃。温度补偿区理解为用于扁平材料的路径区段，在此路径区段中，在冷却元件中严重降低的表面温度和核心温度仍相互接近。此外，会发生湿度和蒸气压力地补偿。
有利的是，环绕的带或环绕的辊套的接触表面的长度为最大2000mm，优选最大1000mm。冷却元件的构造明显地在结构上简化了。技术上扁平材料进行了一种短时的“脉冲冷却”，其在整个冷却过程上已证实是非常有利 的。以扁平材料具有速度1.0至2.0m/s为前提，冷却脉冲相应地持续大致100至800ms。如在温度补偿区中可规定，环绕的带被封装和/或调节湿度。因此，避免在冷带上形成冷凝水。
温度补偿区的长度优选为100至2000mm。在该区段中，扁平材料获得再降低表面到核心的温度梯度的可能性。因此，内热通过湿度和蒸气压力补偿向外导引。在与下一个冷却元件接触时重复此过程，直至表面和核心的温度达到近似相等且低的水平为止。
有利地保证，至少10个冷却元件相互串联连接。从具有接触长度约800mm的冷却元件的所述数量起，惊人地实现，中等厚度的高密度纤维板已经从核心温度100℃冷却到50℃。
有利的是，冷却元件在与板的对置侧上分别配有配合元件。该配合元件在此不仅作为是由冷却元件建立的作用在扁平材料上的压力的反作用力，而且适合地同样设计成冷却元件。由此获得在扁平材料厚度上对称的温度曲线并且内部积聚的热量可以在两个方向上流出。
配合元件和冷却元件在此很大程度上优选构造成相同的。此外有利的是，所有冷却元件和配合元件基本上构造相同。由此获得一种模块，该模块只必须与纤维材料宽度有关地进行一次设计，并且随后可以根据需求多次前后相继地使用。
压紧元件优选设置在冷却元件或配合元件的内部，该冷却元件或配合元件将环绕的带或环绕的辊套压靠到扁平材料上。这种压紧元件的弹性和摩擦系数可以匹配。
特别优选在此保证，压紧力可以通过冷却流体的压力产生。使用例如压紧元件，该压紧元件可以由一个或多个活塞-气缸-单元调整。冷却流体在压力3至20bar下通过一个或多个毛细管导引入所谓的压力槽中，该压力槽被嵌入在面朝带或套的压紧元件表面上。因此，冷却流体流过压力槽的围绕的挡板，并且同样完成两个任务。一方面提供也将压力施加到扁平材料上的、无摩擦的液体润滑或气垫，另一方面它与带或套直接接触地从内侧冷却所述带或套。
十分有利的是，压力和/或冷却功率在扁平材料的运行方向上和/或横向于运行方向的方向上被划分成多个不同的可控的区。已冷却的带或已冷却的套会明显影响扁平材料形成的表面质量。若压力或温度可以在扁平材料的宽 度上或在其处理方向上局部区域地调节，则可以以灵活的方式影响型材。例如可能必要的是，对于扁平材料更干燥的边缘区以不同于扁平材料中心的压力或温度操作。扁平材料中的不平度同样可以被补偿，例如在横向于扁平材料的运行方向的横断面中或在其纵断面中有限制的厚度波动。对于中密度纤维/高密度纤维-扁平材料，不平度会通过扩散(Streuung)时的波动而产生，该不平度也是单位面积重量波动。在中等板密度860kg/m3的情况下，该单位面积重量波动即使在现代设备中仍处于数量级10kg/m3。单独区中的施压在此可以例如根据由传感器检测到的厚度差通过处理器控制。
有利的是，带或套具有最大0.1至2mm的壁厚，并且至少带或套的表面由金属制成。由此，由于套或带材料较高的导热性使热量输出变得容易。由电镀产生的镍制成的、0.2mm厚的带此处已证实是极为有效的。
为了获得非常平整的扁平材料表面，有利的是，带或套的表面的粗糙度最大Ra-值为0.8μm。
温度补偿区优选至少部分地设有朝扁平材料开口的罩。由此在冷却元件之间设置靠近扁平材料的表面的具有可调温湿度的环境的温度补偿区。这可以避免“闪光”式蒸发并因此避免表面的破裂和变粗糙。
非常有利的是，扁平材料被“校准”，之后它到达第一冷却元件。为此规定，至少第一冷却元件前置有用于扁平材料的辊隙。这种辊隙位于例如砑光机中。辊可以设有匹配的表面，也就是说例如是硬且光滑的金属表面用以产生特别的平整度，或设有弹性的涂层用以实现均匀的压缩。此外，辊可以是可调温的。
就厚度为1至3mm的超薄中密度纤维板或超薄高密度纤维板的产品而言，本实用新型所要解决的技术问题由此解决，它借助所述的设备进行冷却。
附图说明
下列根据实施例并且参照附图进一步阐述本实用新型。在附图中
图1是按本实用新型的用于冷却的设备的部分剖切的简略图，
图2是通过冷却元件的横截面，
图3是没有带的冷却元件的三维图以及
图4是图表，其中表示扁平材料的核心和表面在按本实用新型的设备中经过一段处理时间的温度曲线。
具体实施方式
用于冷却扁平材料2，尤其是(超薄)中密度纤维板或(超薄)高密度纤维板的设备1，在幅面运行方向上首先示出校准的辊隙3，然后示出多个前后相继连接的冷却元件4和它的在扁平材料2对置侧上的配合元件4'，所述冷却元件分别具有长度大于100mm的环绕的与扁平材料接触的接触面5。配合元件4'构造与冷却元件4相同地构造，因而设备具有多个同类型模块。冷却元件4和配合元件4'均具有框架8，两个转向辊6支承在该框架中。在该情况下，接触面5通过在两个转向辊6上环绕的金属带7形成。但备选地也可考虑柔性的辊套。在框架的内部，支承有已冷却的压紧元件9，该压紧元件9会在下文描述。每个冷却元件4具有至少一个未示出的用于冷却流体的接头。通过冷却流体对金属带7在背对扁平材料的，也就是说内侧上冷却。以这种方式，来自纤维材料的表面区域的热量穿过金属带7散发。为此，所述带具有非常小的厚度，例如为0.3mm并且由导热良好的金属、例如钢或更好的镍制成。可以监测冷却流体的温度，并且一旦冷却流体在密封的冷却元件4中超过温度限制，它就通过未示出的排出管道导出。为使按本实用新型的冷却设备1可以特别有效地作用，至少10个冷却元件4应当前后相继连接(在图1中为清楚起见仅示出四个用以代表)。此外只要金属带7具有Ra为0.8μm以下的表面粗糙度，就可以甚至产生再平整效果。
在冷却元件4之间，设置温度补偿区10。在此，它是用于扁平材料2的路段，其中，它未被主动冷却。若扁平材料2处于温度补偿区10内，则热量从扁平材料2的更热的核心流向之前不久已被冷却的表面。温度补偿区10被罩11覆盖，以便创造有利的、湿润的，也就是说可调控温湿度的环境，因此不产生快速蒸发并因此不引起扁平材料2的表面变粗糙。温度补偿区10的长度为100至2000mm，在该实施例中为大致900mm。此外，温度补偿区防止环境空气在扁平材料2或带7上冷凝。相应地，以未知的方式也可以至少部分地包围每个带7，以避免冷凝。
辊隙3通过两个辊12，13形成。辊12在此是具有套15的辊，该套15通过至少一个支承元件14能弯曲调节且能相对于配对辊13调节。
通过至少一个支承元件14，扁平材料2也被施加以压力并且相应地被平整或校准。
在图2中示出剖切各相互工作的冷却元件和构造相同的配合元件所得的横截面。在两者之间冷却扁平材料2。压紧元件9压靠在环绕的金属带7上，该压紧元件9支承在框架8上。在压紧元件9的面朝带7的一侧上设有槽16。该槽16供给处于压力下的冷却流体，以便在压紧元件9与带7之间形成压力垫。压紧力也能够通过冷却流体的压力产生。在扁平材料2的边缘区域内，设置多个窄槽16"，而槽16'在扁平材料中部可能更大。这种设计的意义是，在扁平材料2的通常更干燥或更薄的边缘上可以更精确地调节压力和冷却，从而随后获得扁平材料2均匀的横断面。
弹簧17在此在边缘上甚至在与静液压相反的方向上作用在槽中，以便在极端情况下虽然形成滑膜，但可以完全排除在扁平材料2的边缘上的压力。此外，借助多个单独通过冷却流体可控的窄槽16"和弹簧17的结构，在不同的、亦即变化的扁平材料宽度上可调节整个冷却元件4。因此，通过槽获得不同的可控区16'，16"，通过该可控区16'，16"可以对扁平材料中的每个横断面偏差作出反应。
在图3中示出冷却元件4的立体图。为更好地理解，未示出带7。通过该图示，更好地说明槽16，16'和16"在压紧元件9中的分配。
按本实用新型的设备的技术工作原理可以根据图4中的图表并且参考实际可行的例子容易地阐明。此图表示温度与冷却时间的关系。曲线A在此代表扁平材料2的核心的温度，曲线B示出在表面上的温度曲线。
扁平材料在时刻T＝0时，在该情况下、厚度为3mm、通常的温度为100℃的超薄高密度纤维板运行到第一冷却元件4上。表面通过与厚度应为0.1至2mm的带7的接触而突然冷却到大致30℃。冷却流体(在此情况下为水)的温度保持在15℃。
冷却元件4和温度补偿区10如此设计，使得它们以速度1.8m/s分别经历过500ms。整体上，十六个冷却元件前后相继连接。因此，按本实用新型的设备的总长为大致28米。
在第一冷却元件、也就是说在第一温度补偿区中离开之后，表面上的表面温度又升高至65℃。但核心的温度通过热量流而下降。在通过所有十六个冷却元件之后不久，核心和表面的温度均处于25至45℃的范围内并且最后均匀化为35℃。由此无需用于冷却的贮存时间就可切割且堆垛所述扁平材料，并且扁平材料不会变波浪状。
附图标记列表
1   用于冷却的设备
2   扁平材料
3   辊隙
4   冷却元件
4'  配合元件
5   接触面
6   转向辊
7   带，金属带
8   框架
9   压紧元件
10  温度补偿区
11  罩
12  弯曲可调节的辊
13  对辊
14  支承元件
15  套
16  静液压槽
16' 区1中的扁平材料中心的静液压槽
16″区2中的扁平材料边缘的静液压槽
17  弹簧
A   核心在一段时间内的温度曲线
B   表面在一段时间内的温度曲线

Claims (14)

1.一种设备，用于在热压缩制造过程之后冷却由优选与粘合剂混合的木质纤维颗粒和/或纤维素颗粒的混合物构成的移动的扁平材料(2)、尤其是高密度纤维板和超薄高密度纤维板、或中密度纤维板和超薄中密度纤维板，其中，所述冷却能在冷却元件(4)的环绕的带(7)或环绕的辊套的至少一个环绕的表面上进行，所述表面在运行中沿运行方向接触所述扁平材料(2)长度为至少100mm，其中，所述环绕的带(7)或所述环绕的辊套在内侧上能被施加冷却流体并且通过压紧力压靠到所述扁平材料(2)上，其特征在于，多个冷却元件(4)前后相继地设有至少一个位于它们之间的温度补偿区(10)。
2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述环绕的带(7)或环绕的辊套的接触表面(5)的长度为最大2000mm。
3.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述温度补偿区(10)的长度为100至2000mm。
4.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，至少10个所述冷却元件(4)串联连接。
5.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，为所述冷却元件(4)在与所述扁平材料(2)的对置侧上分别配设有配合元件(4')，所述配合元件(4')设计成冷却元件。
6.按权利要求5所述的设备，其特征在于，所述配合元件(4')和所述冷却元件(4)构造相同。
7.按权利要求5所述的设备，其特征在于，压紧元件(9)设置在所述冷却元件(4)或配合元件(4')的内部，所述压紧元件(9)将所述环绕的带(7)或所述环绕的辊套压紧在所述扁平材料(2)上。
8.按权利要求7所述的设备，其特征在于，所述压紧力能够通过所述冷却流体的压力产生。
9.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述压紧力和/或所述冷却的功率在所述扁平材料(2)的运行方向上和/或横向于运行方向的方向上被划分成多个不同的可控的区(16'，16")。
10.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述带(7)或所述辊套具有最大0.1至2mm的壁厚，至少所述带(7)或所述套的表面由金属制成。
11.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述带(7)或所述套的表面具有最大Ra值为0.8μm的粗糙度。
12.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述温度补偿区(10)至少部分地设有朝所述扁平材料开口的罩(11)。
13.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在至少所述第一冷却元件(4)前置有用于所述扁平材料(2)的辊隙(3)。
14.按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述环绕的带(7)或环绕的辊套的接触表面(5)的长度为最大1000mm。
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