DE10128290B4 - Short-cycle press for tempering wood-based panels - Google Patents
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Abstract
Kurztaktpresse (1) zum Vergüten von Holzwerkstoffplatten wie Span-, Faser-, oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten durch Beschichten mit kunstharzimprägnierten Papieren zu Dekorplatten unter Anwendung von Druck und Wärme, umfassend ein Pressengestell mit darin angeordneter oberer mittels Druckzylinder (4) beweglicher Preßplatte (3) und einer unteren festen Preßplatte (2), die unbeheizbar und unkühlbar ausgeführt sind, wobei an den Preßplatten (2 und 3) unter Zwischenlage von Preßpolstern Preßbleche (9) angebracht sind, wobei die erforderliche Wärme auf das Preßgut (10) mittels einer als Flächenheizung (8) ausgebildeter elektrischer Widerstandsheizeinrichtung über eines oder beider Preßbleche (9) einbringbar ist, wobei die Flächenheizung (8) aus einer elastischen Kunstharzschicht (11, 15) mit darin eingebetteter elektrisch leitfähigen Kunstharzmasse besteht und wobei zwischen der Flächenheizung (8) und den Preßplatten (2, 3) jeweils eine Isolierschicht (7) angebracht ist.Short-cycle press (1) for tempering wood-based panels such as chipboard, fiber, or similar wood-based panels by coating with resin impregnated papers to decorative panels using pressure and heat, comprising a press frame with arranged therein by means of pressure cylinder (4) movable press plate (3) and a lower fixed press plate (2), which are designed to be unheated and uncoolable, being attached to the press plates (2 and 3) with the interposition of press pads Preßbleche (9), wherein the required heat to the pressed material (10) by means of a surface heating ( 8) formed electrical resistance heater on one or both Preßbleche (9) can be introduced, wherein the surface heating (8) consists of an elastic resin layer (11, 15) embedded therein with electrically conductive synthetic resin composition and wherein between the surface heating (8) and the press plates ( 2, 3) each have an insulating layer (7) is attached t.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurztaktpresse zum Vergüten von Holzwerkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a short-cycle press for tempering wood-based panels according to the preamble of patent claim 1.
Kurztaktpressen zur Beschichtung von Holzwerkstoffplatten mit melaminharz- oder phenolharzgetränkten Papieren haben in den letzten Jahren eine enorme Leistungssteigerung erfahren, die in der Hauptsache durch die immer schneller aushärtenden Papieren geprägt war. So werden heute auf modernen schnelllaufenden Anlagen bis zu 180 Takte pro Stunde gefahren und somit circa doppelt so schnell als noch vor 10 Jahren. Mit dieser Entwicklung einhergehend sind jedoch auch die Anforderungen an die Kurztaktpressen gewachsen und zwar nicht nur in Bezug auf die Geschwindigkeit. Die schnellaushärtenden Folien bzw. Papiere sind zunehmend empfindlicher geworden. Bereits geringste Druck- oder Temperaturunterschiede auf der Plattenoberfläche sind als Schattierungen zu erkennen und sind somit Ausschuß oder zweite Wahl.Short-cycle presses for the coating of wood-based panels with melamine-resin or phenolic-impregnated paper have experienced an enormous increase in performance in recent years, which was mainly characterized by the ever faster curing papers. Today, modern high-speed systems run up to 180 cycles per hour, about twice as fast as they did 10 years ago. Along with this development, however, the demands on the short-cycle presses have grown and not only in terms of speed. The fast-setting films or papers have become increasingly sensitive. Even the slightest pressure or temperature differences on the plate surface can be recognized as shades and are thus committee or second choice.
Eine mögliche Taktpresse, von der die Erfindung ausgeht, ist in
Bei der Auslegung der Kurztaktpressen werden sorgfältig die erforderlichen Steifigkeiten der Pressengestelle und der Preßplatten berechnet und die Anordnung der Druckzylinder festgelegt. Zudem kommen bei bekannten Ausführungsarten Druckstücke unterhalb der Druckzylinder zum Einsatz, die eine Art Mehrpunktabstützung bewirken und somit eine gleichmässigere Krafteinleitung mit verbesserter Druckverteilung zur Folge haben. Eine derart gestaltete Kurztaktpresse ist aus der
Als Folge der Wärmedehnungsbehinderungen krümmt sich die gesamte Preßplatte. In diesem Fall verformt sich die Preßplatte konkav. Dies führt zu unerwünschten Überpressungen am Plattenrand, der die oben beschriebenen Nachteile mit sich bringt. Zum Ausgleich dieser thermischen Verformungen sind schon seit längerem Gegenheizungssysteme bekannt. Hierzu wird bei Kurztaktpressen ein zweites Kanalsystem in die Preßplatten, nahe unter der dem Produkt abgewandten Seite, eingebracht. Theoretisch muß der Preßplatte auf der Gegenheizungsseite Energie entzogen werden, um eine planparallele Preßplatte zu erhalten. Trotz jahrelangem Einsatz von Gegenheizungssystemen in den unterschiedlichsten Varianten der Temperaturregelung und Anordnung der Heizkanäle von Hauptheizung und Gegenheizung mußte festgestellt werden, daß mit einer Gegenheizung die thermischen Verformungen und deren Auswirkungen auf die Druckverteilung auf dem Preßgut zwar verbessert, aber nicht zur vollen Zufriedenheit beseitigt werden kann.As a result of thermal expansion obstructions, the entire press plate curves. In this case, the press plate deforms concave. This leads to undesirable overpressures on the edge of the plate, which brings the disadvantages described above. To compensate for these thermal deformations have been known for some time Gegenheizungssysteme. For this purpose, in the case of short-cycle presses, a second channel system is introduced into the press plates, close below the side facing away from the product. Theoretically, the press plate on the counter heating side energy must be withdrawn to obtain a plane-parallel press plate. Despite years of use of counter-heating systems in different variants of the temperature control and arrangement of the heating channels of the main heating and counter-heating had to be found that with a counter-heating, the thermal deformation and its effects on the pressure distribution on the pressed material improved, but can not be eliminated to full satisfaction ,
Aus der
Während der Entleerung und Beschickung der Presse geht die Wärmeabnahme gegen Null. Trotzdem bleibt eine meßbare konkave Verformung bestehen, da durch die Trägheit der Masse, das Temperaturprofil nicht so schnell ausgeglichen werden kann. Kommt es jedoch zu einer Produktionsunterbrechung, dann gleicht sich das Temperaturprofil aus und kann sich je nach Höhe der thermischen Verluste auf der Rückseite der Preßplatten sogar umkehren und somit einen konvexen Verformungszustand der Preßplatten erzeugen. Wird die Produktion dann wieder fortgesetzt, kommt es bei den ersten Pressungen zu einer andere Druckverteilung wie im Dauerbetrieb, was zu Ausschuß führen kann.During emptying and loading of the press, the heat loss goes to zero. Nevertheless, a measurable concave deformation remains, since the inertia of the mass, the temperature profile can not be compensated so quickly. However, if production stops, the temperature profile will equalize and may even reverse depending on the level of thermal losses on the back of the press plates and thus produce a convex state of deformation of the press plates. If the production then continues again, it comes to a different pressure distribution in the first pressings as in continuous operation, which can lead to committee.
Zur Verbesserung der Druckverteilung auf dem Preßgut werden zudem bei den Kurztaktpressen zwischen den Preßplatten und den strukturgebenden Preßblechen sogenannte Preßpolster eingebaut. Durch die Elastizität dieser Preßpolster werden neben den thermischen Verformungen der Preßplatten vor allem auch Dickentoleranzen der Holzwerkstoffplatte ausgeglichen. Nachteilig ist hierbei, daß die Preßpolster schlecht wärmeleitfähig sind und den Wärmetransfer von der Preßplatte zum Preßgut verschlechtern und somit eine Verlängerung der Preßzeit bewirken. Zudem sind die Preßpolster einem hohen Verschleiß unterworfen und müssen regelmäßig gewechselt werden, wodurch nicht unerhebliche Wartungskosten entstehen.To improve the pressure distribution on the pressed material so-called press pad are also installed in the short-cycle presses between the press plates and the structuring press plates. Due to the elasticity of these press pads in addition to the thermal deformations of the press plates especially also thickness tolerances of the wood-based panel are compensated. The disadvantage here is that the Preßpolster are poor thermal conductivity and deteriorate the heat transfer from the press plate to Preßgut and thus cause an extension of the pressing time. In addition, the press pads are subject to high wear and must be changed regularly, resulting in not inconsiderable maintenance costs.
Weiterhin störend bei den heutigen Kurztaktpressen sind die langen Aufheiz- und Abkühlzeiten. Nach einem längeren Stillstand, zum Beispiel während einer Wartungsschicht, müssen die Preßplatten zunächst auf Betriebstemperatur gebracht werden. Durch die große Masse der Preßplatten dauert der Aufheizvorgang circa 3 bis 4 Stunden. Umgekehrt müssen bei Reparaturarbeiten zunächst die Preßplatten abgekühlt werden, bevor die Presse zugänglich ist. Um eine Betriebstemperatur von typischerweise 190° Celsius auf erträgliche 100° bis 120° Celsius abzusenken, sind ebenfalls so viele Stunden erforderlich. Dies führt wieder zu einer Verringerung der Verfügbarkeit der Anlage.Another problem with today's short-cycle presses is the long heating and cooling times. After a longer standstill, for example during a maintenance shift, the press plates must first be brought to operating temperature. Due to the large mass of the press plates, the heating process takes about 3 to 4 hours. Conversely, during repair work, the press plates must first be cooled before the press is accessible. To lower an operating temperature of typically 190 ° Celsius to a tolerable 100 ° to 120 ° Celsius, so many hours are required. This again leads to a reduction in the availability of the system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kurztaktpresse der beschriebenen Art zu schaffen, bei der die oben angeführten Nachteile durch die Beheizung nicht auftreten, ein schnelles taktweises Aufheizen der Vergütungsfolien mit dem Klebstoff ermöglicht wird und eine gleichmäßige Druckaufbringung auf die Oberflächen des Preßgutes gegeben ist.The invention has for its object to provide a short-cycle press of the type described, in which the above-mentioned disadvantages do not occur due to the heating, a rapid cyclic heating of the remuneration films is made possible with the adhesive and a uniform pressure application is given to the surfaces of the material to be pressed.
Diese Aufgabe wird durch eine Kurztaktpresse mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a short-cycle press with the features of claim 1.
Die gefundene Lösung geht nun von einem gänzlich neuen Ansatz aus, durch den die oben genannten Nachteile weitestgehend behoben werden. Bei der erfindungsgemäßen Kurztaktpresse werden die Preßplatten nicht mehr wie bisher beheizt. Die Preßplatten dienen nur noch als statisches Bauteil zur flächigen Verteilung der von den Preßzylinder aufgebrachten Preßkraft auf die gesamte Preßfläche. Um eine Aufheizung der Preßplatten weitgehendst zu eliminieren, werden die Preßplatten auf der dem Preßgut zugewandten Seite mit einer Isolierschicht belegt, die als Isolierplatten ausgeführt sein können. Zur Erzeugung der erforderlichen Preßwärme wird nur noch eine unmittelbare Beheizung der Preßbleche vorgesehen. Hierzu sind elektrisch beheizte dünnwandige Flächenheizungen vorgesehen, die direkt auf dem Preßblech bzw. den Preßblechen aufliegen. Die Flächenheizungen bestehen dabei aus einem elastischen Kunstharz, bevorzugt aus Silikonharz, mit eventuell eingelegten Gewebeeinlagen als Verstärkung und bilden eine elektrisch leitfähige Kunstharzschicht (Polymer), wobei in die Kunsthartschicht eine elektrisch leitfähige Widerstandsmasse eingemischt ist, oder durch in das elastische Kunstharz eingebettete Widerstandsdrähte in Skelettbauweise.The solution found is now based on a completely new approach, by which the above-mentioned disadvantages are largely eliminated. In the short-cycle press according to the invention, the press plates are not heated as before. The press plates serve only as a static component for flat distribution of the force exerted by the pressing cylinder pressing force on the entire pressing surface. In order to largely eliminate the heating of the press plates, the press plates are covered on the side facing the pressed material with an insulating layer, which can be designed as insulating. To generate the required Preßwärme only an immediate heating of the press plates is provided. For this purpose, electrically heated thin-walled surface heaters are provided, which rest directly on the press plate or the press plates. The surface heaters consist of an elastic synthetic resin, preferably made of silicone resin, with possibly inserted fabric inserts as reinforcement and form an electrically conductive synthetic resin layer (polymer), wherein in the Kunsthartschicht an electrically conductive resistance mass is mixed, or embedded in the elastic resin resistance wires in skeleton construction ,
Ersteres hat den Vorteil, daß die Wärmeerzeugung gleichmäßig über die gesamte Preßfläche erfolgt und nur noch sehr geringe Temperaturdifferenzen an der Preßfläche auftreten, die bei weitem besser beherrschbar und steuerbar sind als bei beheizten Preßplatten mittels Heizkanalbohrungen. Durch eine entsprechende Einstellung der Elastizität und der Stärke des Kunstharzes, kann die ausgebildete Flächenheizung zugleich die Funktion eines Preßpolsters übernehmen. Durch diesen Aufbau wird die gespeicherte Wärme drastisch reduziert. Die Aufheiz- und Abheizzeiten werden dadurch auf ein Minimum gebracht. Da die Wärme sehr nahe am Preßgut erzeugt wird, gibt es auch kaum noch Temperaturschwankungen zwischen den einzelnen Phasen des Preßvorganges. Auch bei leerer Kurztaktpresse kommt es nicht mehr zu der ungewollten Erhöhung der Oberflächentemperatur an der Preßfläche.The former has the advantage that the heat generation takes place uniformly over the entire pressing surface and only very small temperature differences occur at the pressing surface, which are far better controlled and controllable than heated press plates by means Heizkanalbohrungen. By a corresponding adjustment of the elasticity and the strength of the synthetic resin, the trained surface heating can also take over the function of a press pad. By this construction, the stored heat is drastically reduced. The heating and heating times are thereby reduced to a minimum. Since the heat is generated very close to the pressed material, there are hardly any temperature fluctuations between the individual phases of the pressing process. Even with an empty short-cycle press, it no longer comes to the unwanted increase in the surface temperature at the pressing surface.
Dadurch läßt sich eine gleichbleibende Produktqualität im Anfahrbetrieb als auch im Dauerbetrieb aufrechterhalten. Entscheidend ist, daß sich bei diesem System nun die Druckverteilung auf das Preßgut gleichmäßig und sehr stabil einstellen läßt. Es kommt zu keinen wesentlichen thermischen Verformungen durch die Wärmeabnahme beim Preßvorgang mehr. Geringfügige Temperaturunterschiede zwischen der Ober- und Unterseite der Preßplatten, wie sie durch die geringfügige Wärmeleitung durch die Isolierung auftreten können, werden problemlos durch die Kurzhubzylinderanordnungen, die mit Druckstücken auf die untere Preßplatte wirken, ausgeglichen.As a result, a consistent product quality can be maintained during startup operation as well as in continuous operation. It is crucial that in this system, the pressure distribution can now be set uniformly and very stable on the material to be pressed. There is no significant thermal deformation due to the heat loss during the pressing process more. Slight temperature differences between the top and bottom of the press plates, as they can occur due to the slight heat conduction through the insulation, are easily compensated by the Kurzhubzylinderanordnungen acting with pressure pieces on the lower pressure plate.
Bei Verwendung von elektrisch leitfähigem Polymer als Flächenheizung, erfolgt der elektrische Fluß senkrecht zur Fläche. Die Kontaktierung kann einseitig oder zweiseitig erfolgen. In beiden Fällen kann das Preßblech als elektrischer Pol verwendet werden. Somit ist lediglich auf der der Flächenheizung abgewandten Seite ein zweiter Pol anzubringen. Hierzu können dünne Stahl-, Kupfer- oder Aluminiumfolien auf die Flächenheizung geklebt werden. Bei der einseitigen Kontaktierung werden beide Anschlüsse/Pole an der geteilt ausgeführten Stahl- oder Aluminiumfolie angeschlossen. Der Strom fließt dabei von der Folie senkrecht durch das leitfähige Polymer und Preßpolster als Gegenpol und von dort örtlich versetzt ebenfalls senkrecht durch das Polymer zur Folie mit der negativen Kontaktierung. Die Stahl-, Kupfer- oder Aluminiumfolie kann dabei zwei oder auch mehrfach geteilt ausgeführt sein und dann quasi elektrisch parallel geschaltet werden. Um eine Personengefährdung auszuschließen ist die Verwendung von Niederspannung vorgesehen.When using electrically conductive polymer as surface heating, the electrical flux is perpendicular to the surface. The contact can be made single-sided or two-sided. In both cases, the press plate can be used as an electrical pole. Thus, only on the side facing away from the surface heating a second pole is to be attached. For this purpose, thin steel, copper or aluminum foils can be glued to the surface heating. In one-sided contacting, both terminals / poles are connected to the split steel or aluminum foil. The current flows from the film perpendicular through the conductive polymer and Preßpolster as Gegenpol and from there spatially offset also vertically through the polymer to the film with the negative contact. The steel, copper or aluminum foil can be designed to be two or even multiply divided and then quasi electrically connected in parallel. To exclude a risk to persons, the use of low voltage is provided.
Als weiterer Vorteil der Erfindung ist zu nennen, daß die Herstellkosten erheblich sinken. Elektrische Flächenheizungen sind preiswerte Bauteile. Durch den Wegfall des Beheizungssystems der Preßplatten, entfallen die Kanalbohrungen mit Verschlußleisten, die Zuleitungen für das Medium und das Aufheizsystem für das Medium.Another advantage of the invention is to be mentioned that the manufacturing costs decrease significantly. Electric surface heating systems are inexpensive components. By eliminating the heating system of the press plates, eliminating the channel bores with closure strips, the supply lines for the medium and the heating system for the medium.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.Further advantageous measures and embodiments of the subject matter of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description with the drawing.
Es zeigen:Show it:
Die Kurztaktpresse
Im mittleren Preßbereich, ist die untere Preßplatte
Gemäß der Erfindung sind zwischen den nicht beheizbaren und kühlbaren Preßplatten
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KurztaktpresseShort-cycle press
- 22
- untere Preßplattelower press plate
- 33
- obere Preßplatteupper press plate
- 44
- Druckzylinderpressure cylinder
- 55
- KurzhubzylinderkolbeneinheitKurzhubzylinderkolbeneinheit
- 66
- Stegblechweb plate
- 77
- Isolierschicht/IsolierplatteInsulating layer / insulation
- 88th
- Flächenheizungpanel heating
- 99
- Preßbleche oben/untenPress plates top / bottom
- 1010
- Schichtpaket/PreßgutLayer packet / compressed material
- 1111
- KunstharzschichtResin layer
- 1212
- Widerstandsdrahtresistance wire
- 1313
- Anschlüsseconnections
- 1414
- Folie aus Stahl, Alu oder KupferFoil made of steel, aluminum or copper
- 1515
- Kunstharzschicht + WiderstandsmasseSynthetic resin layer + resistance mass
- 1616
- Druckstückeplungers
Claims (6)
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