DD280065A5 - Verfahren zur herstellung von holzspanplatten u. dgl. und entsprechende doppelbandpressen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung von Holzspanplatten u. dgl. und Doppelbandpresse. Bei einer Doppelband- oder aehnlichen Presse wird der Druck auf die einlaufende Matte, sobald diese mit den waermeuebertragenden Flaechen in Beruehrung gekommen ist, so rasch gesteigert, dass die aeusseren Bereiche der Matte unter dem hohen Druck bereits aushaerten, waehrend die Waerme noch nicht in das Innere der Matte vorgedrungen ist. Dadurch wird eine Steigerung der Oberflaechenqualitaet der Spanplatte erreicht. Beispielsweise kann zu diesem Zweck vor dem Einlaufspalt ein Walzspalt vorgesehen sein. Dadurch wird die Arbeitsproduktivitaet erhoeht, der Aufwand gesenkt und insbesondere die Oberflaechenqualitaet der Platten erhoeht, so dass die Platten ohne flaechenmaessiges Ueberschleifen in der Moebelindustrie, aber auch zum Lackieren und als Unterlage fuer Laminate verwendbar sind. Fig. 6

Description

Erfinaungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß, sobald die Matte mit mindestens einer der beheizten Flächen in Berührung gekorenen ist, die Zusammenpressung so rasch irr. wesentlichen bis auf die Enddicke erfolgt, daß die äußeren Schichten der Matte unter dem hohen Druck bereits plastifiziert sind und abbinden, während die Wärme noch nicht in die innere Zone der Matte vorgedrungen ist, und das Kaliber anschließend im wesentlichen gehalten wird.

Die Merkmale der Erfindung wirken dahin zusammen, daß die mit dem Bindemittel versehene Matte unter der Einwirkung der Abbindetemperatur, die von den Flächen auf die äußeren Schichten d9r Matte weitergeleitet wird, sehr rasch komprimiert wird, und zwar so rasch, daß bei Erreichung der vollen Kompression die inneren Zonen der Matte noch nicht auf höhere Temperaturen erwärmt worden sind. Die äußeren Schichten sind also schon plastifiziert und nachgiebig und schmiegen sich den Flächen unter Verdichtung und Bildung einer glatten Oberfläche an, während die inneren Zonen noch nicht plastifiziert sind und einen entsprechend hohen Zusammendrückungswiderstand leisten. Die äußeren Schichten unterliegen bei dieser Kompression also einem Spitzendruck, der höher liegt, als wenn die Matte durchgehend die hohe Temperatur aufwiese und dann auf die gleiche Enddickekomprimiertwürde. Die Kompression muß also erreicht sein, bevor die innere Zone der Matte auf Temperatur kommt. Durch die dann zunächst nur außen vonstatten gehende Plastifizierung und Aushärtung werden nicht nur die Glätte, sondern auch die Härte und Zugfestigkeit der Obeflächenschicht gesteigert. Beim weiterei. Fortschreiten der Einwirkung von Druck und Wärme dringt letztere auch in die innere Zone vor und führt dort zu einer Plastifizierung der Holzpartikel. Da das Kaliber, d. h. der Abstand zwischen den Flächen, anschließend im wesentlichen gehalten wird, erfolgt im Innern keine fortschreitende Verdichtung, sondern härtet dort die Masse bei einer im wesentlichen gleichbleibenden, geringeren Dichte aus. Es ergibt sich also keine durchgehend maximal kompaktierte Platte, sondern eine solche, bei der mindestens eine Seite, normalerweise jedoch beide Seiten eine äußerst dichte, glatte und zugfeste Oberflächenschicht, das Innere jedoch eine etwas lockere Struktur aufweisen, so daß sich eine Art Sandwich-Effekt einstellt, der zu sehr biegesteifen Platten führt, die keiner Oberflächen-Nacharbeit bedürfen, wie es in der Möbelindustrie erwünscht ist.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind dünne sogenannte MDF (Medium Density Fibre Board)-Platten, d. h. Faserplatten von 2,5 bis 5mm Dicke mit einem spezifischen Gewicht von 600 bis 900kg/m³, die für die in der Aufgabenstellung genannten Zwecke Verwendung finden.

Da der Wärmeübergang von den „Flächen" in die äußersten Schichten der Matte ein Transportproblem ist, erfordert er eine gewisse Zeit. Aus diesem Grund ist für die Erfindung auch die Zeit von der E-.-eichung der Abbindetemperalur in den äußeren Schichten bis zur Erreichung der höchsten Kompression, die im wesentlichen schon der Enddicke der Platten entspricht, maßgebend.

Es hat sich erwiesen, daß die ;e Zeit vorzugsweise etwa 0,1 bis 2 s betragen muß, um die gewünschte Plattenstruktur zu e/zielen, zweckmäßigerweise bei dünnen MDF-Platten mit einem spezifischen Gewicht von 600 bis 900kg/m³ und einer Dicke von 2,5 bis 5mm die Zeit 0,15 bis 0,5s.

Wird die Erfindung auf einer Doppelbandpresse praktizier!, so hängt die Laufstrecke, die der vorgenannten Zeit entspricht und innerhalb deren also die höchste Kompression erreicht sein muß, von der Vorlaufgeschwindigkeit der Formbänder ab, die im Einzelfall sehr verschieden sein kann, beispielsweise 30m/min bei Platten von 3mm Dicke und 10m/min bei Platten von 16mm Dicke.

Die Kompression der Matte soll nach der Erfindung in einem Zuge innerhalb der genannten kurzen Zeit bis praktisch auf die Enddicke der Platte erfolgen. Die hierbei vorzunehmende Verdichtung erfolgt erfindungsgemäß im Verhältnis 1:5 bis 1:7. Meist gilt bei Holzspanplatten und ähnlichen Werkstoffen die Segel, daß die Matte etwa die sechsfache Dicke der daraus hergestellten Platte aufweist.

Die Maßnahme, daß ein unter der Einwirkung der Temperatur der Flächen in 0,1 bis 2 s auf einen wesentlichen Teil seiner Endfestigkeit aushärtendes Bindemittel verwendet wird, stellt sicher, daß die durch die hohe Anfangskompression erreichte Verdichtung der Oberflächenschichten bei der nachfolgenden durchgehenden Aushärtung erhalten bleibt und sich die Oberflächenschichten nicht etwa, wenn die Plastifizierung die tieferliegenden Bereiche erfaßt, dorthin ausdehnen und ihre hohe Verdichtung verlieren.

Die Erfindung verwirklicht sich auch in einer zur Durchführung des geschilderten Verfahrens geeigneten Vorrichtung, nämlich einer Doppelbandpresse für die kontinuierliche Herstellung eines ebenen Holzspanplattenbandes.

Die erfindungsgemäß notwendige rasche und starke Kompression der Matte kann nicht durch einfaches Einlaufenlassen der Matte zwischen die Formbänder einer üblichen Doppelbandpresse etwa nach der DE-PS 21 57 746 erreicht werden. Diese Presse hat zwar einen verstellbaren ersten Teil der Stützplatte, doch würden, wenn eine zur Erzielung der erfindungsgemäß angestrebten raschen Kompression ausreichende Steilheit der Anstellung gewählt wäre, die auftretenden Kräfte so groß, daß sie die Presse gefährdeten und die nötige Vortriebskraft von den Formbändern nicht mehr übertragen werden könnte, ganz abgesehen von dem scharfen Knick zwischen dem steil angestellten ersten Teil der Preßplatte und der Preßplatte in der Haupt-Preßstrecke, der die Formbänder zerstören würde.

Die Erfindung sieht eine Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen, aus durch ein Druck und Wärme aushärtendes Bindemittel zusammengehaltenen Holzpartikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, mit zwei um Umlenktrommeln endlos umlaufenden, in einer ebenen Preßstrecke übereinander mit gleicher Geschwindigkeit vorlaufenden und sich an einer Stützkonstruktion abstützenden metallischen Formbändern, zwischen die eine aus den Partikeln gebildete Matte an einem senkrecht zur Mattenebene in Laufrichtung der Matte sich verengenden beheizten Einlaufabschnitt der Stützkonstruktion einläuft und zwischen denen die Matte in der im wesentlichen ebenen Preßstrecke unter der Einwirkung von Druck und Wärme zusammenpreßbar ist, mit einer Zuführeinrichtung, mittels deren die Matte gebildet und dem Einlaufspalt zwischen den Formbändern ziführbar ist, vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine der den Einlaufspalt begrenzenden Stützplatten der Stützkonstruktion, die das Formband unter Übertragung von Druck und Wärme abstützen, in der vertikalen Längsebene der Doppelbandpresse gegen die Matte konvex vorgewölbt ist und sich das Formband der Vorwölbung anschmiegt, wobei die Vorwölbung so ausgelegt ist, daß der Abstand von der Stelle der ersten Berührung des Formbandes mit der Matte bis zum Übergang in den anschließenden ebenen Abschnitt der Stützplatten in einer Zeit durchlaufen wird, in der die durch das Formband übertragene Wärme die innere Zone der Matte noch nicht erreicht ist.

Bei diese.- Ausführungsform ist am Einlauf kein Walzspalt vorgesehen, sondern die erfindungsgemäße rasche Kompression unter Wärmeeinwirkung wird durch eine entsprechende Gestaltung der den Einlaufspalt bildenden Stützplatton gewährleistet, wobei die Formbänder sich der Wölbung der Stützplatten anschmiegen und am Einlauf unter einem Winkel auseinanderstreben, so daß die Matte erst im Einlauf mit den Formbändern in Berührung kommt.

Die Gestaltung der Vorwölbung im einzelnen ist ein Kompromiß zwischen den Erfordernissen des Verfahrens und den technischen Möglichkeiten einer Doppelbandpresse. Das Verfahren verlangt eine rasche Kompression, vorzugsweise 0,1 bis 2 s, der Matte, damit die bevorzugte Verdichtung in der Plattenoberfläche erzielt wird. Dem steht jedoch entgegen, daß die Formbänder, die ja den Vortrieb dei Matte unter dem Preßdruck durch die Preßstrecke besorgen, unter einer erheblichen Längszugspannung stehen, der sich bei einer Biegung der Formbänder noch die Biegespannungen überlagern. Damit hierbei besonders bei erhöhten Temperaturen der Bereich der Fließspannung nicht erreicht wird, gibt es eine untere Grenze der zulässigen Radien. Eine Faustregel besagt, daß pro Millimeter Banddicke ein Radius von 400mm nicht unterschritten werden darf. Da die in der Praxis verwendeten Formbänder eine Dicke von etwa 1,5 bis 2,0mm aufweisen, liegt der kleinste Radius im Bereich von 600 bis 800 mm, woraus auch der üblicherweise verwendete Durchmesser der Umlenktrommeln von etwa 1 500 mm sich herleitet, dem nach der Erfindung der kleinste vorkommende Radius der Vorwölbung im wesentlichen gleich sein soll. Der Einlaufspalt muß aber keinen rein kreisförmigen Längsschnitt aufweisen, sondern kann auch eine von der Kreisform etwas abweichende stetige Gestalt aufweisen. Maßgeblich ist nur, daß an keiner Stolle der zulässige kleinste Radius unterschritten wird und dennoch bei einer gegebenen Arbeitsgeschwindigkeit die gewünschte rasche Komprßssion erzielt wird. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß sich an den vorgewölbten Einlaufabschnitt der Stützplatten in Laufrichtung der Matte ein im wesentlichen ebener Abschnitt der Stützplatten anschließt und mit dem vorgewölbten Einlaufabschnitt eine separate, der Preßstrecke vorgeschaltete starre Einheit bildet, die um eine am in Laufrichtung der Matte gelegenen Ende im Bereich der Stützplatte liegende Querachse schwenkbar ist. Demzufolge kann auch der an die Vorwölbung des Einlaufspalts sich anschließende Teil der Stützplaite zusammen mit dem vorgewölbten Teil verschwenkt werden, um einen veränderlichen Einlauf zu bilden. Diese Ausführungsform ist in der Praxis besonders wichtig, weil sie es erlaubt, mit ein und derselben Maschine sowoh' nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch nach herkömmlichen Verfahren zu arbeiten. Wird nämlich der im wesentlichen ebene Teil der Stützplatte parallel oder im wesentlichen parallel zur gegenüberliegenden Stützplatte eingestellt, so erfolgt die rasche Kompression im Bereich des vorgewölbten Teils und wird anschließend das Kaliber gehalten, wie es in der schon beschriebenen Weise bei der Herstellung von dünnen MDF-Platten mit glatten und besonders zugfesten Oberflächenschichten erwünscht ist. Wenn aber der im wesentlichen ebene Teil der schwenkbaren Stützplatte aufgeschwenkt wird, so daß er mit der gegenüberliegenden Stützplatte aufgeschwenkt wird, so daß er mit der gegenüberliegenden Stützplatte einen sich in Laufrichtung stetig verengenden Einlaufspalt bildet, so erfolgt keine jähe Verdichtung mit anschließend festgehaltenem Kaliber, sondern eine allmähliche Verdichtung im Zuge des Fortschreitens der Erwärmung der inneren Zonen der Matte. Auf diese Weise kann also eine Platte hergestellt werden, die in ihren Eigenschaften über die Dicke im wesentlichen konstant ist. Solche Platten werden in einer Dicke in der Größenordnung von etwa 20mm in der Möbelindustrie für Schranktüren oder Schrankseitenflächen verwendet, und erfahren häufig eine nachträgliche Fräsbiarbeitung zur Herstellung von Falzen oder von dekorativen Oberflächenreliefs. Damit die gefräste Oberfläche möglichst gleichbleibende Eigenschaften aufweist, muß der Fräser in allen Frästiefen die gleichen Materialeigenschaften vorfinden. Hier sind also gerade homogene Eigenschaften der Holzspanplatte gefragt. Beiden Anforderungen wird die in Rede stehende Doppelbandpresse gerecht, ohne daß andere Änderungen als die bloße Verstellung des Einlaufbereichs vorgenommen werden müssen. Hierbei kann auch die Lage der Querachse gegenüber der gegenüberliegenden Stützfläche verstellt werden, um den Übergang an die eigentliche Preßstrecke bedarfsweise anpassen zu können, d. h., der senkrechte Abstand der Querachse ist von der gegenüberliegenden Stützplatte einstellbar.

Ausführungsformen von Doppelbandpressen mit veränderlichem Einlauf sind aus der DE-OS 2448794 und den DE-ASen 1009797 sowie 2343427 bekannt, wobei im letzteren Fall allerdings die Stützplatte im Gegensatz zur Erfindung gerade elastisch verformbar sein soll.

Bei dieser Ausführungsform einer Doppelbandpresse kann es sich empfehlen, die Formbänder vor dem Einlauf zwischen die Stützplatten zu beheizen.

Vorteilhafterweise ist mindestens einem Formband ein Heizelement zugeordnet, mittels dessen das Formband unmittelbar vor dem Einlauf in den Einlaufabschnitt beheizbar ist.

Wenn aber die Formbänder durch die Umlenktrommeln ausreichend hoch beheizbar sind, kann zweckmäßigeiweise auch ein Hitzeschild notwendig sein, beispielsweise in dem Bereich vor dem Einlauf, wo das heiße Formband der ungeschützten Oberfläcne der Matte gegenübersteht und ohne Vorkehrungen die Aushärtung des Bindemittels verfrüht eingeleitet werden könnte.

Es versteht sich, daß auch andere Ausgestaltungen der zuvor behandelten Doppelbandpresse, soweit in Betracht kommend, bei der vorliegenden Doppelbandpresse angewendet werden können, z. B. die das Tablett umfassende Zuführeinrichtung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1: einen vertikalen Teillängsschnitt durch den Einlaufbereich einer Doppelbandpresse;

Fig. 2 und 3: Ausschnitte der Kompressionszone aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 und 5: Teillängsschnitte durch die zwischen den Formbändern eingespallte Matte bzw. fertige Plattenbahn;

Fig. 6: eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Doppelbandpresse;

Fig. 7: eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 6 strichpunktirrten Bereichs;

Fig. 8: eine Seitenansicht der Presse;

Fig. 8a und 8 b: den Kaliberverlauf bei unterschiedlichen Einstellungen der Presse.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Doppelbandpresse umfaßt ein unteres Formband ι und ein oberes Formband 2 aus Stahlblech von etwa 1,5πΐιτι Dicke, die übereinander in einer vertikalen Ebene endlos umlaufen. Die Formbänder 1; 2 werden über Umlenktrommeln 3; 4 umgelenkt, denen rechts außerhalb der Fig. 1 zwei weitere, nicht dargestellte Umlenktrommeln entsprechen und deren Lagerstellen zum Zwecke der Spannung der Formbänder 1; 2 im Sinne der Pfeile varschiebbar sind. Das obere Trum T des unteren Formbandes 1 und das untere Trum 2' des oberen Formbandes 2 liegen mit geringem Abstand übereinander und bilden Stützflächen S₁ und S_?, zwischen denen die Matte 10 nach einem bestimmten zeitlichen Programm zusammengedrückt wird. Die Formbänder 1; 2 laufen in einer horizontalen im wesentlichen ebene ι Pi eßstrecke mit gleicher Geschwindigkeit in der gleichen, durch die Pfeile 18 angedeuteten Richtung vor. In der Preßstrecke 5 wird eine zwischen den Trumen V; 2' befindliche Matte 10 von mit Bindemittel versehenen Holzspänen der Einwirkung von Druck und Wärme ausgesetzt und zu einer zusammenhängenden Plattenbahn P ausgehärtet. Der Antrieb der Formbänder 1; 2 erfolgt über die Umlenktrommeln 3; 4. Die dargestellten Umlenktrommeln 3; 4 sind beheizt und weisen eine wärmeleitende Oberfläche auf, so daß die Wärme auf die Formbänder 1; 2 übergeht. Die Beheizung wird so bemessen, daß die Formbänder 1; 2 bei einem Umlauf um die Umlenktrommeln 3; t eine Temperatur erhalten, die zur Aushärtung der den Formbändern 1; 2 benachbarten Schichten der zwischen den Formbändern 1; 2 eingesperrten Matte 10 ausreicht.

In der Preßstrecke 5 sind unterhalb des oberen Trums 1' des Formbandes leine Stützplatte 6 und oberhalb des unteren Trums 2' des oberen Formbandes 2 eine obere Stützplatte 7 angeordnet. In Lärigskanälen der Stützplatten 6; 7 laufen nicht dargestellte Rollenketten endlos um, die die Trums T; 2' der Förderbänder 1; 2 in der Preßstrecke 5 rollend abstützen. Die Stützplatten 6; 7 stützen sich ihrerseits an als Ganzes mit 8 bzw. 9 bezeichneten Stützkonstruktionen ab, die aus in Laufrichtung dicht hintereinanderfolgenden quer über die Breite der Formbänder 1; 2 reichenden I-Trägern 11 bestehen, von denen jeweils einer einem anderen oberhalb bzw. unterhalb der Preßstrecke 5 vertikal gegenüberliegt und seitlich außerhalb der Formbänder 1; 2 mit diesem verbunden ist. Der Druck wird durch zwischen der Stützkonstruktion 8 und der unteren Stützplatte 6 angeordnete hydraulische Druckelemente 12 aufgebracht, mittels deren auch das Kaliber, d. h. der Abstand zwischen den Trumen 1; 2' in der Preßstrecke 5, gesteuert werden kann. Die Preßstrecke 5 kann 10 bis 20 m lang sein; es folgen also gemäß Fig. 1 nach rechts noch eine ganze Anzahl von Trägerpaaren 11; 11. Am gemäß Fig. 1 linken Ende bilden die Stützplatten 6; 7 einen sich in Laufrichtung der Formbänder 1; 2 verengenden Einlaufspalt 13.

Den beidan am weitesten links gelegenen Trägern 11 der unteren Stützkonstruktion 8 liegt bei der Stützkonstruktion 9 nur ein verstärktar Träger 11'gegenüber. Dies hat bauliche Gründe, um die Umlenktrommel 4 so nahe wie möglich an den Einlaufspalt 13 heranrücken zu können.

Auch die Umlenktrommel 3 ist so dicht wie möglich an den Einlaufspalt 13 herangerückt. Der Abstand \ im Einlaufspak 13 ist aber etwas größer, /veil zwischen der Umlenktrommel 3 und dem Einlaufspalt 13 vertikal unterhalb der Umlenktrommel 4 eine weitere Walze 20 angebracht ist, die an den Enden an Schwingen 14 um eine Querachse 15 auf- und niederschwenkbar gelagert und durch Hydraulikzylinder 16 von unten an die Umlenktrommel 4 unter Bildung eines Walzspalts 17 andrückbar ist. Die Matte 10 wird von der Streuvorrichtung nicht wie üblich auf das obere Trum 1'des unteren Formbandes 1 abgelegt, welches dann wesentlich weiter nach links herausgeführt wäre. Die Mattenbildung erfolgt vielmehr anderweitig, und es wird die Matte 10 über ein Tablett 30 herangeführt, welches sich in der Laufrichtung 18 gegen den Walzspalt 17 hin bis unter die Umlenktrommel 4 erstreckt. Die Matte 10 gleitet von dem Tablett 30 über dessen Vorderkante 31 auf das Trum Γ des unteren Formbandes 1 ab und wird dann auf diesem liegend in der Laufrichtung 18 in den Walzspalt 17 mitgenommen.

Die Übergabe-und Einzugszone ist in Fig. 2 noch einmal vergrößert herausgezeichnet. Die Vorderkante 31 des Tabletts 30 ist durch ein schneidenartiges Schwenkglied 33 gebildet, welches an seinem der die Schneidkante bildenden Vorderkante 31 abgelegenen Ende um eine Querachse 32 schwenkbar ist. Bei der in Fig. 2 ausgezogen wiedergegebenen Stellung der Vorderkante 31 kommt die Unterseite der Matte etwa an der Stelle 34 mit dem heißen unteren Formband 1 in Berührung, während die Oberseite der Matte 10 etwa bei 35 gegen das um die beheizte Umlenktrommel 4 geschlungene obere Formband 2 anläuft. Die Stellen 34; 35 sind also diejenigen Stellen, an denen die äußersten Schichten der Matte 10 die Abbindetemperatur erfahren.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Stellen 34; 35 nicht auf gleicher Höhe. Durch Verschwenken des Schwenkgliedes 33 in die gestrichelt wiedergegebene Stellung nach unten senkt sich die Matte 10 früher ab, so daß sich die Stelle 34 nach links und die Stelle 35 nach rechts bewegt und somit die Lage der Berührungsstellen verändert werden kann. Wenn die aus der Matte 10 herzustellende Platte auf beiden Seiten gleich ausgebildet werden soll, wird dafür gesorgt werden, daß die Stellen 34; 35 etwa in gleicher Höhe liegen, in der Laufrichtung der Matte 10 gesehen.

In Fig. 3 ist ein Tablett 30'angedeutet, dessen Vorderkante 31 durch Verlagerung im Sinne des Pfeiles eingestellt werden kann. In dem wiedergegebenen Allsführungsbeispiel liegen die Stellen 34; 35 der Berührung der Matte 10 mit den heißen Formbändern 1; 2 etwa in gleicher Höhe.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß die maximale Kompression in dem Walzspalt 17 von den Stellen 34; 35 an in einer kurzen Zeit von 1 bis 5s erreicht wird.

in einem konkreten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Umlenktrommel 4 etwa 150cm und der in Fig. 3 wiedergegebene Abstand vom Bereich der Berührungsstellen 34; 35 bis zum Scheitel des Walzspalts etwa 25cm. Bei einer Arbeitsgeschwindigkeit der Doppelbandpresse 100 von 5m/min werden für das Durchlaufen der Strecke 36 2,5s benötigt. Es versteht sich, daß bei nicht auf gleicher Höhe liegenden Stellen 34; 35 die am weitesten vom Scheitel des Walzspalts 17 entfernte Stelle (35 in Fig.2) der Bedingung genügen muß, daß die Laufzeit 1 bis 5s betragen soll. Wenn die Laufzeit in Kontakt mit einem heißen Formband 1; 2 zu groß wird, erfolgt schon eine durchgreifende Erwärmung der Matte 10 und läßt sich der in Fig.4 verdeutlichte Effekt nicht erzielen.

Fig.4 kennzeichnet die Situation im Walzspalt 17. Die Matte 10 ist erst die kurze Zeit von 1 bis 5s mit den Trumen V; 2' der Forrnbänder 1; 2 in Berührung gewesen und erfährt in dem Walzspalt 17 eine starke Kompression, während die von den Trumen T; ; 2' übertragene Wärme nur in die äußersten Schichten 10' eingedrungen und die mittlere Zone 10" der Matte 10 noch kalt ist. Sie setzt also der Zusammendrückung noch einen erheblich größeren Widerstand entgegen als die Späne in den äußeren Schichten 10', die schon plastisch sind und stark verdichtet werden, was durch die größere Dichte der die Späne andeutenden Striche in den Zonen 10' charakterisiert ist. Gleichzeitig erfolgt aber durch die in den Zonen 10' vorhandene erhöhte Temperatur ein Abbinden des Bindemittels, was durch die Kreuzschraffur wiedergegeben ist.

in diesem Zustand, d.h. init verdichteten und abgebundenen äußersten Schichten 10' und nicht abgebu idener innerer Zone 10" läuft die Matte 10 zwischen den Trumen 1' und 2' in den Einlaufspalt 13 und die Preßstrecke 5 ein, wo sie über eine längere Zeit der Einwirkung von Druck und Wärme ausgesetzt wird, was dazu führt, daß die Wärme bis in die innere Zone 10" vordringt und die Aushärtung auch dort erfolgt, was durch die etwas gröbere Kreuzschraffur in Fig. 5 schematisch angedeutet sein soll. Obwohl bevorzugt, ist es nicht notwendig, daß die Verbesserung der Oberflächenqualität auf beiden Seiten der Platte P angestrebt wird. Wenn zum Beispiel in erster Linie die Oberseite der Matte IO gemäß Fig. 1 verdichtet werden soll, braucht die untere Umlenktrommel 3 nicht beheizt zu sein. Wenn aber beide Seiten gleichmäßig behandelt werden sollen und die Umlenktrommel 3 also beheizt ist, kam. das Formband 1 auf der Strecke von der Oberseite der Umlenktrommel 3 bis zu der Stelle 34 schon Temperatur verloren haben. Zum Ausgleich dieses Temperaturverlustes und auch zur Nachlieferung von Werme ar. das insoweit wegen seiner geringen Wärmekapazität benachteiligte Trum V des Förderbandes 1 kann unterhalb Hes Trums V kurz vor dem Walzspalt 17 eine Zusatzheizung 19 vorgesehen sein, die beispielsweise als Induktionsheizung ausgebildet sein könnte.

In Fig. 6 bis 8 sind funktionell gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.

Bei der Doppelbandpresse 400 ist kein Walzspalt 17 wie bei der Doppelbandpresse 100 vorhanden. Es handelt sich vielmehr grundsätzlich um eine normale Doppelbandpresse. Der eigentlichen Preßstrecke 5, in der die Formbänder 1; 2 im wesentlichen parallel verlaufen, ist eine Einlaufstrecke 37 vorgeschaltet, die wesentlich kürzer als die Preßstrecke 5 ist und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Teil 38 mit ebenen Stützplatten 6; 7, der sich über eine Länge von sechs Trägerpaaren 11; 11 erstreckt, sowie einen vorgeschalteten Einlaufabschnitt 50 umfaßt, der sich nur über die Länge eines Trägerpaares 11"; 11" erstreckt und in welchem die Stützplatten 6; 7 auseinandergebogen sind, so daß die äußersten, d.h. in Fig.6 links gelegenen Enden der konvex gegen die in den Einlaufspalt 13 einlaufende Matte 10 vorgewölbten Teile 6'; T mit der Ebene der Matte 5 Winkel von etwa 40° einschließen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die gebogenen Teile 6'; 7' gleichmäßig gegen die Matte 10 vorgewölbt, d.h., sie bilden Teilzylinderflächen mit einem Radius, der etwa dem Radius der Umlenktrommeln 3 bzw. 4 entspricht. Die Stützplatten 6; 6' bzw. 7; T sind einstückig odor jedenfalls zu einer starren Einheit miteinander verbunden. Die Formbänder 1; 2 laufen nicht etwa parallel, sondern schräg von oben und unten ι Jen Einlaufspalt 13 ein und schmiegen sich von den Enden der vorgewölbten Teile 6'; 7' der Stützplatten 6; 7 an diese an, so daß sie von Anfang an in Wärmeleitungskontakt mit den beheizten Stützplatten 6; 6' bzw. 7; T stehen und schon die nötige Temperatur aufweisen, wenn sie mit der Matte 10 in Berührung kommen, wie es an den Stellen 34; 35 der Fall ist (Fig. 7).

Um die Formbänder 1; 2 zusätzlich aufzuheizen, bevor sie mit der Matte 10 in Berührung kommen, können auch bei dieser Ausführungsform zusätzliche Heizelemente 39 vorgesehen sein, die in Fig.8 gestrichelt angedeutet sind. Ebenso können die Umlenktrommeln 3; 4 beheizt sein. Wenn die Umlenktrommel 4 die alleinige Beheizung des Formbandes 2 übernimmt und das Formband 2 entsprechend hoch aufgeheizt ist, kann über dem einlaufenden Bereich der Matte 10 ein Hitzeschild 41 angebracht sein, damit die Matte 10a;i ihrer Oberseite durch die Strahlungswärme des Formbandes 2 nicht vorzeitig auf Temperaturen gebracht wird, bei denen die Aushärtung schon beginnt.

Auch bei der Doppelbandpresse 400 ist der Abstand 36 zwischen der Stelle der ersten Berührung mit den heißen Formbändern 1; 2 und der Stelle 43 der maximalen Kompression so kurz, daß er in 0,1 bis 2s durchlaufen werden kann, damit sich die im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 beschriebene Ausbildung der Platten einstellt. An der Stelle 43 geht der Einlaufabschniti 50 stetig in den Abschnitt 38 über, in welchem die Stützplatten 6; 7 im wesentlichen eben sind.

Wie in Fig.6 strichpunktiert angedeutet ist, ist die untere Stützplatte 6; 6' als starre Einheit um eine am gemäß Fig.6 rechten, d. h. der Preßstrecke 5 zugewandten Ende des Abschnittes 38 gelegene Querachse 42 nach unten um einige Winkelgrade von der oberen Stützplatte 7; 7' wegschwenkbar. Dies geschieht durch entsprechende Betätigung der Druckelemente 12. Es muß nicht unbedingt die Querachse 42 durch einen an der Stützplatte 6; 6' angebrachten Querzapfen gebildet sein. Es kann sich um eine gedachte Achse handeln. Die Schrägstellung der Stützplatte 6; 6' ergibt sich durch die Einstellung der Druckelemente 12. Hierdurch ist es auch möglich, die Querachse 42 von der oberen Stützplatte 7; T hinweg gemäß Fig. 6 etwas weiter nach unten zu verlagern, so daß sich ein nicht nur im Winkel, sondern auch in der lichten Weite veränderlicher Einlaufbereich 37 ergibt. Es versteht sich, daß statt der unteren Stützplatte 6; 6' auch die obere Stützplatte 7; T verschwenkt werden könnte und daß auch beide Stützplatten 6; 6' und 7; T verschwenkbar s"in können.

Die Bedeutung dieser Konstruktion wird anhand der Fig.8,8a und 8b noch einmal erläutert. Die Gesamtansicht der Fig. 8 läßt den konvex vorgewölbten Einlaufabschnitt 50, den anschließenden ebenen Abschnitt 38 und die eigentliche, ebenfalls im wesentlichen ebene Preßstrecke 5 erkennen.

In den Fig.8a und 8b ist der Verlauf der Stützflächen durch die ganze Doppelbandpresse 400 hindurch angedeutet. Sollen auf der Doppelbandpresse 400 dünne MDF-Platten von 2,5 bis 5mm Dicke und einem spezifischen Gewicht von 600 bis 900kg/m³ hergestellt werden, wie sie für Rückwände von Schränken und für Schubladenböden verwendet werden und die eine besonders verfestigte und glatte Deckschicht haben sollen, so wird die Stützplatte 6; 6' gemäß Fig. 8a so eingestellt, daß sie in dem Abschnitt 38 der Stützplatte 7 parallel gegenüberliegt. Die rasche Kompression ist am Ende des Einlaufabschnitts 37 etwa an der Stelle 43 beendet, an welchem der Einlaufabschnitt 50 in den Abschnitt 38 übergeht. Von da an wird das Kaliber im wesentlichen gehalten, d.h., die Stützflächen Si; S₂ liegen in einem Abstand einander parallel gegenüber, der der Enddicke entspricht. In dem in Fig. 8a dargestellten Ausführungsbeispiel geht es um die Herstellung einer dünnen Platte von 2,5 mm Dicke. Das Kaliber „2,5" wird vom Punkt 43 bis zum Ende der Preßstrecke 5 gehalten, wie durch die entsprechenden Zahlen in Fig.8a angedeutet ist.

Soll jedoch wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig.8b eine Plat'.e von 20mm Dicke hergestellt werden, bei der eine möglichst homogene Struktur über die Dicke vorhanden ist, so wird die untere Stützplatte 6 etwas aufgeschwenkt und insgesamt von der Stützplatte 7; 7' entfernt, so daß sich ein Verlauf ergibt, bei welchem am Anfang der Stützplatte 7 ein gegenseitiger Ahstand der Stützplatten 6; 7 von 90 mm, am Ende der Stützplatte 7 ein gegenseitiger Abstand der Stützplatten 6; 7 von 25 mm pinstellt. Durch entsprechende Betätigung der Druckelement in der Preßstrecke 5 wird etwa in der ersten Hälfte derselben auch noch ein keilförmiger Verlauf bis etwa zu der Stelle 44 herbeigeführt, wobei die Anfangsweite mit der Weite am Ende der Stützplatte 7 übereinstimmt. Von der Stelle 44 bis zum gemäß der Zeichnung rechten Ende der Freßstrecke 5 bleibt der Abstand der Stützflächen Si; S₂ konstant.

Bei dieser Einstellung der Maschine is¹, die Kompression nicnt gleich zu Anfang beendet, wie es an der Stelle 43 bei der Einstellung nach Fig. 8a der Fall ist, sondern vollzieht sich langsamer bis zu der Stelle 44 im Innern der Preßstrecke 5 hin. Dadurch werden die Holzpartikel bis in das In.iere der Matte 10 hin durchwärmt und erfolgt eine ghichmäßigere Verdichtung und Aushärtung über die Plattendicke ohne Dichte- und Zugfestigkeitsspitzen an der Oberfläche.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Holzspanplatten u. dgl., durch ein unter Druck und Wärme aushärtendes Bindemittel zusammengehaltenen Holzpartikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, bei welchem eine aufgeschüttete Matte von mit einem warmaushärtenden Bindemittel versehenen Holzpartikeln zwischen beheizten, Druck und Wärme auf die Matte übertragenden Flächen zusammengepreßt und bis zum Abbinden des Bindemittels auf Druck gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß, sobald die Matte (10) mit mindestens einer der beheizten Flächen (1; 2) in Berührung gekommen ist, die Zusammenpressung so rasch in wesentlichen bis auf die Enddicke erfolgt, daß die äußeren Schichten (10') dar Matte (10) unter dem hohen Druck bereits plastifiziert sind und abbinden, während die Wärme noch nicht in die innere Zone (10") der Matte (10) vorgedrungen ist, und das Kaliber anschließend im wesentlichen gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit von der ersten Berührung der Matte (10) mit den Flächen (1; 2) bis zur Erreichung der Enddicke 0,1 bis 2s beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von Faserplatten mit einem spezifischen Gewicht von 600 bis900kg/m³und einer Dicke von 2,5 bis 5mm die Zeit 0,15 bis 0,5s beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeit eine Verdichtung der Matte (10) im Verhältnis 1:5 bis 1:7 erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein unter der Einwirkung der Temperatur der Flächen (1; 2) in 0,1 bis 2s auf einen wesentlichen Teil seiner Endfestigkeit aushärtendes Bindemittel verwendet wird.

6. Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen, aus durch ein unter Druck und Wärme aushärtendes Bindemittel zusammengehaltenen Holzpartikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, mit zwei um Umlenktrommeln endlos umlaufenden, in einer ebenen Preßstrecke übereinander mit gleicher Geschwindigkeit vorlaufenden und sich an einer Stützkonstruktion abstützenden metallischen Formbändern, zwischen die eine aus den Partikeln gebildete Matte an einem senkrecht zur Mattenebene in Laufrichtung der Matte sich verengenden beheizten Einlaufabschnitt der Stützkonstruktion einläuft und zwischen denen die Matte in der im wesentlichen ebenen Preßstrecke unter der Einwirkung von Druck und Wärme zusammenpreßbar ist, mit einer Zuführeinrichtung, mittels deren die Matte gebildet und dem Einlaufspalt zwischen den Formbändern zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der den Einlaufspalt (13) begrenzenden Stützplatten (6; 7) der Stützkonstruktion (8; 9), die das Formbad (1; 2) unter Übertragung von Druck und Wärme abstützen, in der vertikalen Längsebene der Doppelbandpresse (400) gegen die Matte (10) konvex vorgewölbt ist und sich das Formband (1; 2) der Vorwölbung ar schmiegt, wobei die Vorwölbung so ausge'egt ist, daß der Abstand (36) von der Stelle (34; 35) der ersten Berührung des Formbandes (1; 2) mit der Matte (10) bis zum Übergang (43) in den anschließenden ebenen Abschnitt der Stützplatten (6; 7) in einer Zeit durchlaufen wird, in der die durch das Formband (1; 2) übertragene Wärme die innere Zone (10") der Matte (10) noch nicht erreicht ist.

7. Doppelbandp^resse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit 0,1 bis 2s beträgt.

8. Doppelbandpresse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Radius der Vorwölbung dem Radius der zugehörigen Umlenktrommel (3; 4) im wesentlichen gleich ist.

9. Doppelbandpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den vorgewölbten Einlaufabschnitt (50) der Stützplatten (6; 7) in Laufrichtung der Matte (10) ein im wesentlichen ebener Abschnitt (38) der Stützplatten (6; 7) anschließt und mit dem vorgewölbten Einlaufabschnitt (50) eine separate, der Preßstrecke (5) vorgeschaltete starre Einheit bildet, die um eine am in Laufrichtung der Matte (10) gelegenen Ende im Bereich der Stützplatte (6; 7) liegende Querachse (42) schwenkbar ist.

10. Doppelbandpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Abstand der Querachse (42) von der gegenüberliegenden Stützplatte (7) einstellbar ist.

11. Doppelbandpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Formband (1; 2) ein Heizelement (39) zugeordnet ist, mittels dessen das Formband (1; 2) unmittelbar vor dem Einlauf in den Einlaufabschnitt (50) beheizbar ist.

12. Doppelbandpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß einem der Matte (10) unmittelbar gegenüberliegenden Formband (2) ein Hitzeschild (41 !zugeordnet ist, der vor der Berührung der Matte (10) durch das Formband (2) von dem Formband (2) ausgehende Wärmestrahlung von der Matte (10) fernhält.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzspanplatten u. dgl., durch ein unter Druck und Wärme aushärtendes Bindemittel zusammengehaltenen Holzpartikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, bei welchem eine aufgeschüttete Matte von mit einem warmaushärtenden Bindemittel versehenen Holzpartikeln zwischen beheizten, Diuck und Wärme auf die Matte übertragenden Flächen zusammengepreßt und bis zum Abbinden des Bindemittels auf Druck gehalten wird, sowie eine Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen, aus durch ein unter Druck und Wärme aushärtendes Bindemittel zusammengehaltenen Holzpartikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, mit zwei um Umlenktrommeln endlos umlaufenden, in einer ebenen Preßstrecke übereinander mit gleicher Geschwindigkeit vorlaufenden und sich an einer Stützkonsttuktion abstützenden metallischen Formbändern, zwischen die eine aus den Partikeln gebildete Matte an einem senkrecht zur Mattenebene in Laufrichtung der Matte sich verengenden beheizten Einlaufabschnitt der Stützkonstruktion einläuft und zwischen denen die Matte in der im wesentlichen ebenen Preßstrecke unter der Einwirkung von Druck und Wärme zusammenpreßbar ist, mit einer Zuführeinrichtung, mittels deren die Matte gebildet und dem Einlaufspalt zwischen den Formbändern zuführbar ist.

Charakteristik des bekam en Standes der Technik

Die Holzpartikel sind flache Späne, aber auch andere durch Zerkleinern von Holz, z. B. durch Hobeln, Zerhacken, Sägen, Schleifen oder Zerfasern entstandene Teilchen, die mit einem Bindemittel in Gestalt eines warmaushärtenden Kunstharzes versehen und zu einer Matte oder einem Vlies aufgeschüttet oder aufgestreut werden. Die Matte wird zwischen den Flächen zu einem plattenförmigen oder einem ähnlichen Formteil zusammengedrückt, wobei die Flächen beheizt sind und Wärme aus den Flächen in die Matte übergeht, um die Temperatur zu erhöhen, das Bindemittel zum Aushärten zu bringen und die Matte zu einer kompakten Platte oder dgl. zu verfestigen. Die „Flächen" sind bei einer Etagenpresse die Preßplatten oder-bleche und bei einer Doppelbandpresse die beiden Bänder. Statt ebener Flächen wie in den beiden vorgenannten Fällen gibt es zur Herstellung dünner Platten auch Pressen mit einer großen Trommel und darumgeschlungenem Stahlband. Bei der Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen Werkstoffen ist der Druck- und Temperaturverlauf in der Anfangsphase der Pressung für ^r'.\e Eigenschaften der fertigen Platte von ausschlaggebender Bedeutung. Bei den üblichen kontinuierlichen Pressen findet diese Kompression irn Bereich des Einlaufspalts der Stützkonstruktion statt, und es ist bereits bekannt, den Einlaufspalt verstellbar zu machen und die Verstellung sogar produktabhängig zu steuern (DE-PS 31 33792, DE-AS 2343427), um in geeigneter Weise auf die Ausbildung der Platteneigenschaften Einfluß nehmen zu können. Für den Ausfall des Produkts spielt die Plastifizierung eine wesentliche Rolle, die die Holzfasern bzw. -späne unter der kombinierten Einwirkung von Druck, Wärme und der in der Matte vorhandenen, sorgsam gesteuerten Feuchtigkeit erfahren. In der DE-OS 35385" I, die sich mit einer sogenannten Kalanderpresse dieser Art mit einer auf einem Teil ihres Umfangs von einem über Führungs- und Druckwalzen laufenden Stahlband umspannten beheizten Preßtrommel befaßt, ist bereits beschrieben, daß das Vlies am Beginn des Preßspaltes vorzugsweise auf einen im Bereich oberhalb oder unterhalb der Nenndicke der Fertigplatte liegenden Wert komprimiert und dann eingeschlossen zwischen beheizter Preßtrommel und Stahlband bei gleichzeitigem Weitertransport so lange erwärmt wird, bis die Teilchen durchgehend in ihren plastischen Zustand überführt sind und das Bindemittel auf die erforderliche Aushärtetemperatur gebracht ist. Durch die geschilderten Maßnahmen soll durch eine einzige Preßoperation eine gute Plattenoberf'Sche erreicht und gleichzeitig durch die am Beginn der Pressung erhöhte Verdichtung ein besserer Wärmeübergang in der Späneschicht sowie ein schnelleres Eindringen der Wärme in die Außenbezirke der zusammengopreßten Späneschicht erzielt werden. Einzelheiten der Druck- und Temperaturführung gehen aus der DE-OS 3538531 nicht hervor.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Arbeitsproduktivität zu erhöhen und den Aufwand zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfuhren zur Herstellung von Holzspanplatten u. dgl., durch ein unter Druck und Wärme aushärtendes Bindemittel lusammengehaltenen Holzpartikeln bestehenden Plattsnwerkstoffen, bei welchem eine aufgeschüttete Matte von mit einem warmaushärtenden Bindemittel versehenen Holzpartikeln zwischen beheizten, Druck und Wärme auf die Matte übertragenien Flächen zusammengepreßt und bis zum Abbinden des Bindemittels auf Druck gehalten wird und eine Doppelbandpresse so auszugestalten, daß insbesondere die Oberflächenqualität der darauf hergestellten Holzspan- und ähnlichen Platten erhöht wird, so daß sie beispielsweise ohne flächenmäßiges Überschleifen in der Möbelindustrie verwendet werden können, etwa für Schrankrückwände und Schubladenböden, aber auch zum Lackieren und als Unterlage für Laminate.