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Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Verfahren zum Formen von
zusammengepressten Produkten und insbesondere auf ein Verfahren zum
Formen eines zusammengepressten Verbundprodukts mit oszillierendem
Druck gemäß aller
Merkmale im Oberbegriff des Anspruchs 1.
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OSB-Platten,
Furnierstreifenholz und andere synthetisch hergestellte Holzprodukte,
die aus einzelnen Holzelementen hergestellt sind, werden in einer
Presse durch Absetzen einer Matte aus mit Harz beschichteten Holzelementen
innerhalb der Presse und Aufbringen einer Druckkraft auf die Matte
hergestellt. Wärme
aus einer Vielzahl von Quellen kann zugeführt werden, um das Harz im
Wesentlichen auszuhärten,
währenddessen
die Matte innerhalb der Presse befindlich ist. Die Wärme kann
in Form von Mikrowellenenergie, Hochfrequenzenergie, Dampfeinspritzung
oder dergleichen zugeführt
werden.
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Wie
in
1 dargestellt ist, schließen gängige Pressensysteme, wie sie
z.B. in der
US 4,456,498 offenbart
sind, ein paar gegenüberliegende
Platten
40a ein, die so gestaltet sind, dass sie kontinuierlich ein
Material
38a in eine gewünschte Form zusammenpressen.
Benachbart zu jeder Platte
40a ist ein Pressband
37a,
das auf einer Rollen- oder Kugellageranordnung
35 läuft. Die
Kombination aus dem Pressband
37a (auch Band genannt) und
der Rollenanordnung
35 (auch Lager genannt) ermöglicht eine Bewegung
des Materials
38a durch die Platten
40a, währenddessen
die Platten kontinuierlich eine Druckkraft auf das Material
38a aufbringen.
Dieses Verfahren zum Formen eines Holz- verbundprodukts ist auf vielerlei
Weise problematisch.
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Die
Gestaltungen für
gängige
kontinuierlich arbeitende Pressen verhindern die Anwendung von Energie.
Das Pressband, die Lageranordnungen und notwendige Schmiermaterialien
stellen ein bedeutendes Hindernis für das Aufbringen von Wärmeenergie auf
das Produkt dar. Die Erwärmung
des Produkts über
Heißplattentechnologie
führt zu
einem ungleichmäßigen Erwärmungsprofil,
welches wiederum ein ungleichförmiges
Dichteprofil im ganzen Produkt ergibt.
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Der
konstante Druck, der auch gelegentlich aufgebracht wird, beeinflusst
nachteilig das sich ergebende Produkt. Die Matte ist im Allgemeinen
eine Anordnung von Holzelementen, die in Schichten gebildet ist.
Wenn Druck aufgebracht wird, sind oftmals Taschen aus Luft oder
Feuchtigkeit vorhanden, die in den Holzschichten eingeschlossen
sind. Wenn Energie aufgebracht wird, kann die natürliche Feuchtigkeit des
Holzes Dampftaschen in den Regionen der eingeschlossenen Luft bilden.
Dieses führt
nachfolgend zu einem Herausdrücken
oder anderen Produktfehlern, wodurch das Produkt für seinen
beabsichtigten Vennrendungszweck unbrauchbar gemacht wird.
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Außerdem ist
die Energie, die zum Ziehen des Materials durch die gängigen Pressensysteme erforderlich
ist, beträchtlich.
Der konstante Druck, der auf die Pressensysteme ausgeübt wird,
erfordert erhebliche zusätzliche
Energie, um das Material durch das Pressensystem zu bewegen. Die übermäßige Menge
an zusätzlicher
Energie erhöht
die Produktionskosten, wodurch letztendlich der Marktpreis für das Produkt
beeinflusst wird.
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Aus
der WO 92/15447 ist ein Verfahren zum Entwässern von Rindenmaterial bekannt.
Das Material fließt
trichterartig in einer Richtung von oben nach unten zusammen. Paare
einander gegenüberliegender
Stahlbalken werden gemäß der Materialflussrichtung
hin- und herbewegt.
Sowohl während
der Vorwärtsbewegung
als auch während
der Rückwärtsbewegung
der Stahlbalken wird eine Presskraft auf das Rindenmaterial ausgeübt.
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Aus
der
DE 197 18 771
A1 ist ein Verfahren zum Strukturieren von Holzwerkstoffplatten
bekannt. Aus einer kontinuierlich arbeitenden Presse wird eine fertiggestellte
Holzwerkstoffplatte herausgefördert. Soll
die Holzwerkstoffplatte an ihrer oberen und/oder unteren Fläche strukturiert
werden, wird sie zwischen einer vertikal andrückenden Strukturwalze und einer gegenüberliegenden
Gegenwalze eines Strukturierungswalzstuhles hindurchgeschoben. Zur
Erleichterung und tieferen Strukturgebung kann die Strukturwalze
vertikal oszillierend bzw. pulsierend betrieben werden.
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Aus
der
DE 17 79 017 A sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Laminieren
von Materialien bekannt, wobei die Laminiervorrichtung Druckelemente
und Einrichtungen zum Verändern
des Abstandes zwischen den Druckelementen aufweist.
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Die
DE 934 908 C1 beschreibt
eine fördernde
Flachpresse zur Holzbearbeitung, insbesondere zum Verleimen von
Holzfunieren, Leisten, Brettern und dergleichen, wobei die Flachpresse
in ihrem Abstand zueinander einstellbare bewegliche Bette aufweist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Formen eines zusammengepressten Produkts zu schaffen, wobei
das Material mit weniger Energie bewegt werden kann und das Verfahren
ein Anwenden von Energie zum Erwärmen
zulässt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Es
kann ein Verfahren zum Formen eines zusammengepressten Produkts
vorgesehen sein. Das Verfahren kann das Einführen eines Materials in eine Presse
einschließen.
Das Material hat eine Flussrichtung durch die Presse. Die Presse
kann so angeordnet sein, dass wenigstens eine Platte zwischen einer Kompressionsphase
und einer Entlastungsphase oszilliert. Die wenigstens eine Platte
kann so gestaltet sein, dass sie eine Druckkraft auf das Material
während
der Kompressionsphase solcherart aufbringt, dass die Kraft anfänglich mit
einem spitzen Kompressionsvektorwinkel relativ zur Materialflussrichtung aufgebracht
wird. Als eine Funktion der unter einem Winkel stehenden Druckkraft
wird das Material eine Strecke durch die Presse transportiert und
dann während
der Entlastungsphase entlastet.
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Es
kann ein Verfahren zum Formen eines zusammengepressten Holzprodukts
vorgesehen sein. Das Verfahren kann die Einführung einer Mattenanordnung
von mit Harz versehenen Holzelementen in eine Presse entlang einer
Materialflussrichtung einschließen.
Die Presse kann so angeordnet sein, dass sie wenigstens eine Platte
aufweist, die zwischen einer Kompressionsphase und einer Entlastungsphase oszilliert.
Die wenigstens eine Platte kann so gesteuert werden, dass sie eine
Druckkraft mit einem Kompressionsvektorwinkel während der Kompressionsphase
aufbringt. Der Kompressionsvektorwinkel schließt eine Querbewegungskomponente
und eine Vertikalbewegungskomponente ein. Das Material wird eine
Strecke durch die Presse entlang der Materialflussrichtung transportiert.
Die Strecke, die das Material transportiert wird, ist im Wesentlichen
der Querbewegungskomponente gleich. Nachfolgend kann das Material
während
der Entlastungsphase solcherart entlastet werden, dass ein Entlastungsbereich
zwischen dem Material und der wenigstens einen Platte geschaffen
wird, wobei die wenigstens eine Platte außer Kontakt von dem Material
befindlich ist.
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Die
bevorzugten und alternativen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden im Einzelnen nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Pressenabschnitts gemäß dem Stand
der Technik;
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2 ist
ein Systemdiagramm eines oszillierenden Pressprozesses gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine schematische Ansicht des oszillierenden Pressprozesses gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Pressenhub
und der Materialdicke in Abhängigkeit
von der Zeit in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine Seitenansicht der Pressenplatten in Übereinstimmung mit einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung; und
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6 ist
eine Perspektivansicht einer exzentrischen Welle, die in Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung gemacht wurde.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein System und ein Verfahren zum Formen
eines Produkts aus einem zusammengepressten Material unter Verwendung
eines oszillierenden Pressprozesses. Als Überblick und unter Bezugnahme
auf 2 schließt
eine gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsform
ein Formgebungssystem 20 für ein zusammengepresstes Material
ein. Das Formgebungssystem 20 für ein zusammengepresstes Material
schließt
ein oszillierendes Pressensystem 22 (auch oszillierendes
Komprimierungssystem genannt) ein, das verwendet wird, um eine oszillierende
Druckkraft auf das Material 38b aufzubringen. Außerdem wird
ein Materialtemperatur-Steuersystem 24 verwendet, um die
Temperatur des Materials 38b während des Formgebungsprozesses
zu steuern. Ein Materialtransportsystem 26 ist enthalten,
um ein Material durch das Formgebungssystem 20 für das zusammengepresste
Material, wie gewünscht,
zu bewegen. Zusätzlich
ist ein Materialbehandlungssystem 28 optional vorhanden, um
das Material 38b während
des Formgebungsprozesses zu behandeln. Besondere Einzelheiten des Formgebungssystems 20 für das zusammengepresste
Material werden nachstehend genauer beschrieben.
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Das
Material 38b, das der Behandlung nach der Erfindung unterworfen
wird, umfasst wünschenswerter
Weise eine Mattenanordnung 38 (3) aus mit
Harz versetzten einzelnen Holzelementen, welche gleichzeitig einem
Druck und Wärme
unterworfen werden, um kompakte Holzverbundprodukte 32 zu
formen. Die Holzelemente können
in einer bekannten Form vorhanden sein. Geeignete, nicht beschränkende Beispiele
von Holzelementen, die mit dieser vorliegenden Erfindung verwendbar
sind, sind Holzschnitzel, Holzflocken, Holzspäne, Holzfurniere, Holzfasern,
Holzteilchen und Holzscheiben.
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Die
Produkte 32 (3), die durch die vorliegende
Erfindung hergestellt werden, sind irgendwelche bekannten kompakten
Holzverbundprodukte 32, die gegenwärtig in der Industrie bekannt
sind. Beispiele für
ein geeignetes Produkt 32 schließen eine Holzspanplatte, eine
OSB-Platte, eine Faserplatte, eine Waferboardplatte, Sperrholz,
Furnierschichtholz, Furnierstreifenholz und Schichtholzbalken ein, sind
aber nicht als beschränkend
anzusehen.
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Der
Feuchtigkeitsgehalt des Materials 38b vor der Behandlung
durch den Prozess nach der Erfindung reicht im Allgemeinen von etwa
1 bis etwa 20 Gew.-%. Dieser Feuchtigkeitsgehaltbereich ist jedoch
nur eine allgemeine Richtlinie und kann von dieser abweichen. Ein
optimaler Feuchtigkeitsgehalt für das
Material 38b wird bevorzugter Weise auf einer Basis von
Fall zu Fall bestimmt, und es liegt im Wissen des Fachmanns, Feuchtigkeitsstufen
mit Abmessungen der Mattenanordnung 38 in Beziehung zu setzen,
um solche Bestimmungen auszuführen.
Es ist möglich,
ein Material 38b zu behandeln, das einen Feuchtigkeitsgehalt
nahe 0 hat, wobei aber die beschränkte Verformbarkeit des Holzes
unter solchen Bedingungen dieses weniger wünschenswert macht. Der Feuchtigkeitsgehalt
kann durch Verwenden eines wasserhaltigen Klebemittels erhöht werden.
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Das
Harz, das bei der Anwendung dieser Erfindung verwendet wird, wenn
es sich auf Holz bezieht, ist bevorzugter Weise ein alkalihaltiges
Phenolharz. Es kann jedoch irgendein Klebemittel sein, dessen Aushärtungsrate
durch die Anwendung von Wärme
beschleunigt wird. Wasserlösliche
und nicht wasserlösliche
alkalihaltige und säurehaltige
Phenolharze, Resorcin-Formaldehydharze, Harnstoff-Formaldehydharze
und Isocyanatharze können
z.B. verwendet werden. Das Harz kann auf das Material 38b in
einer gewünschten
Menge aufgebracht werden. Wenn lange Holzfasern verwendet werden,
reicht der Harzgehalt oft von etwa 1 bis etwa 10% der Trockenmasse
des Holzes. Sehr oft wird das Harz in einer Menge aufgebracht, die
von etwa 2 bis etwa 5% der Trockenmasse des Holzes reicht.
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Das
oszillierende Pressensystem 22 ist so angeordnet, dass
es die Bewegung der Platten 40b lenkt. Die Oszillierung
wird bevorzugter Weise durch einen Antriebsmechanismus 27 (5)
gesteuert, der so konfiguriert ist, dass er die oszillierende Bewegung
der Platten 40b ermöglicht.
Der Antriebsmechanismus 27 schließt u. a. Antriebsquellen, wie
z.B. Elektromotoren, benzinbetriebene Verbrennungsmotoren, pneumatische
oder hydraulische Antriebssysteme oder dergleichen zusammen mit
einer geeigneten Verbindungsstruktur ein, die verwendbar ist, um Leistung
auf die Platten 40b zu übertragen.
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Die
Steuerung des oszillierenden Pressensystems 22 und des
Antriebsmechanismus 27 ist auf geeignete Weise so angeordnet,
dass sie eine Anzahl von akzeptablen Methoden ausführt. Zum
Beispiel wird sie in einer Ausführungsform
durch einen Prozessor oder einen Mikroprozessor (nicht gezeigt) ausgeführt, der
so angeordnet ist, dass er geeignete Arbeitsvorgänge ausführt. Ein Prozessor, wie er
bei dem Stand der Technik bekannt ist, ist ohne Beschränkung akzeptabel,
wie ein Prozessor der Pentium®-Serie, die von der Intel
Corporation erhältlich
ist, oder dergleichen. Alternativ dazu wird die Steuerung der Platten 40b durch
einen elektronischen Computertyp, hydraulische Steuersysteme ausgeführt oder wird
manuell ausgeführt.
Entsprechenderweise soll der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
nicht durch die Art und Weise beschränkt sein, in welcher die oszillierende
Bewegung erzeugt wird.
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Die 3 und 4 stellen
einen oszillierenden Presszyklus 34 des oszillierenden
Pressensystems 22 dar. In Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung schließt
ein einzelner oszillierender Pressenzyklus 34 eine vollständige Kompressionsphase 44 und
eine vollständige
Entlastungsphase 46 ein. Die Kompressionsphase 44 ist
die Phase des oszillierenden Pressenzyklus 34, bei dem
das Material 38b unter den Druckkräften von den Platten 40b steht.
Entgegengesetzt dazu ist die Entlastungsphase 46 die Phase
des oszillierenden Presszyklus 34, bei dem das Material 38b im
Wesentlichen vollständig
frei von von der Presse aufgebrachten Druckkräften ist.
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Die
Entlastungsphase 46 wird durch geeignetes Steuern der Bewegung
wenigstens einer der Platten 40b relativ zum Material 38b erzeugt.
Genauer gesagt wird nach der Kompressionsphase 44 wenigstens
eine der Platten 40b wegwärts von dem Material 38b mit
einer Geschwindigkeit wegwärts
bewegt, die schneller ist als die Geschwindigkeit, mit der sich
das Material 38b beim Entlasten der Druckkräfte ausdehnt.
Während
der Entlastungsphase 46 dehnt sich das Material 38b innerhalb
eines elastischen Bereichs 42 mit einer Ausdehnungsrate
aus. Der Zeitanteil, der erforderlich ist, damit sich das Material 38b auf
eine im Wesentlichen vorkomprimierte Abmessung ausdehnt, ist die
Kompressionserholungsansprechzeit 66. Wie auch durch den
Fachmann ersichtlich ist, beeinflussen viele Faktoren die Kompressionserholungsansprechzeit 66.
Zum Beispiel sind, ohne Beschränkung,
die Materialabmessung, die Materialzusammensetzung, der Harzaushärtungszustand
(wenn relevant), die Größe der Kompression,
die auf das Material 38b aufgebracht wird, und die Größe des gewünschten
elastischen Bereichs 42 alles Faktoren, die einen Einfluss
auf die Kompressionserholungsansprechzeit 66 haben. Es ist
für einen
Fachmann ersichtlich, dass das Material 38b auf geeignete
Weise an wenigstens einem Ende des Materials 38b gelagert
wird, um den Entlastungsbereich 43 zwischen dem Material 38b und
der unteren Platte 40b zu schaffen. Zusätzlich ist irgendeine andere
bekannte Struktur verwendbar, um das Material 38b durch
das oszillierende Pressensystem 22 zu stützen.
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Der
oszillierende Presszyklus 34 ist bevorzugter Weise so ausgewählt, dass
er mit einer Frequenz erfolgt, bei der die Entlastungsphase 46 kürzer als
die Kompressionserholungsansprechzeit 66 für das Material 38b ist.
Im Einzelnen wird wenigstens eine Platte 40b auf geeignete
Weise gesteuert, um das Material 38b zu entlasten und nachfolgend
das Material 38b neu zusammenzupressen mit einer Geschwindigkeit,
die schneller ist als die Kompressionserholungsansprechzeit 66 des
Materials. Wie oben erläutert
wurde, beeinflussen eine Vielzahl von Faktoren die Kompressionserholungsansprechzeit 66 des
Materials. Als solches ist die Bestimmung einer geeigneten Kompressionserholungsansprechzeit 66 für ein vorgegebenes
Material für
den Fachmann bekannt.
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Obwohl
die Absicht besteht, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
nicht durch den Frequenzbereich der Entlastungsphase 46 zu
beschränken,
wurde ein bevorzugter Frequenzbereich herausgefunden, der wünschenswerte
Ergebnisse erzielt, wenn er in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
verwendet wird. In einer besonderen Ausführungsform, wird der oszillierende
Presszyklus 34 der vorliegenden Erfindung bevorzugter Weise
zwischen etwa 1 Hz bis etwa 400 Hz betrieben.
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In Übereinstimmung
mit dieser Erfindung wird ein Entlastungsbereich 43 während der
Entlastungsphase 46 geschaffen, wenn die Platten 40b von dem
Material 38b mit einer Geschwindigkeit weggezogen werden,
die größer ist
als sich das Material 38b ausdehnt. Wie am besten in 4 zu
sehen ist, ist der Hub der Platten 40b relativ zur Materialdicke auf
geeignete Weise ausgewählt,
um u. a. den gewünschten
Entlastungsbereich 43 zu schaffen. Für den Fachmann ist es ersichtlich,
dass der Entlastungsbereich 43 bevorzugter Weise so bemessen
ist, dass er eine geeignete Entlastungsphase 46 unterbringt.
Zusätzlich
ist der Entlastungsbereich 43 so bemessen, dass er eine
Neupositionierung der Platten 40b ohne Beeinflussung der
Bewegung des Materials 38b durch das Formgebungssystem 20 für das zusammengepresste
Material beeinflusst.
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Wie
am besten in 3 zu sehen ist, stellt ein Kompressionsvektor 36 den
resultierenden Bewegungsvektor der Platten 40b zu einem
Zeitpunkt dar, der im Wesentlichen der Einleitung der Kompressionsphase 44 gleich
ist. In einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
ist der Kompressionsvektor 36 auf geeignete Weise an einem
Kompressionsvektorwinkel 37 relativ zur Materialflussrichtung 50 befindlich.
Der Kompressionsvektorwinkel 37 schließt auf geeignete Weise eine
Querkomponente 39 ein, die die momentane Plattenbewegung
in einer Querrichtung widerspiegelt – eine Richtung, die im Wesentlichen
parallel zur Ebene der Materialflussrichtung 50 liegt.
Zusätzlich
schließt
der Kompressionsvektorwinkel 37 eine Vertikalkomponente 41 ein,
die eine gleichartige Bewegung entlang einer Vertikalrichtung angibt – eine Richtung,
die im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Materialflussrichtung 50 liegt.
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Unter
Bezugnahme auf 3 und die nachstehenden Erläuterungen
wirkt ein Kompressionsvektorwinkel 37 von etwa 5 Grad bis
etwa 85 Grad mit der Bewegung des Materials 38b in einer
ersten Richtung zusammen. Weiterhin wirkt ein Kompressionsvektorwinkel
von etwa 95 Grad bis etwa 175 Grad mit der Bewegung des Materials 38b in
einer zweiten Richtung zusammen, die im Wesentlichen entgegengesetzt
zur ersten Richtung liegt.
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In
einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
liegt der Kompressionsvektorwinkel 37 innerhalb eines Bereichs
von etwa 30 Grad bis etwa 60 Grad. Kleinere und größere Kompressionsvektorwinkel 37 werden
jedoch als innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung liegend
betrachtend. Bei der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden,
dass diese mit einem Kompressionsvektorwinkel 37 von etwa
5 Grad bis etwa 85 Grad relativ zur Materialflussrichtung 50 funktioniert.
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Angesichts
der Kreisbewegung der Platten 40b wurde auch ermittelt,
dass ein Kompressionsvektorwinkel 37 von etwa 95 Grad bis
etwa 175 Grad auch bei der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Offensichtlich
würde ein
Kompressionsvektorwinkel 37 innerhalb dieses Bereichs zu
einer Umkehrung der Materialflussrichtung 50 führen. Eine
zweite Materialflussrichtung, die im Wesentlichen entgegengesetzt
zu der ersten Materialflussrichtung 50 ist, wird erzielt.
Es ist für
den Fachmann ersichtlich, dass das oszillierende Pressensystem 22 auf
diese Weise als eine Einrichtung der Wiedererwärmung oder Neukomprimierung
des Materials 38b gesteuert wird. Eine detailliertere Erläuterung
der Plattenbewegung und des sich daraus ergebenden Materialstransports wird
nachstehend diskutiert.
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5 stellt
einen Aspekt dar, der einmalig für die
vorliegende Erfindung ist. Die Platten 40b schließen keine
Pressband- und Lagerstruktur (nicht gezeigt) ein, die mit den herkömmlichen
Pressenkonfigurationen zusammenwirken. Stattdessen sind die Platten 40b so
konfiguriert, dass sie direkt das Material 38b während des
Pressprozesses berühren.
Auf diese Weise lässt
das oszillierende Pressensystem 22 keine Wärmeverluste,
die mit der Erwärmung
einer Lagerstruktur oder Pressbändern
(nicht gezeigt), die bei gängigen
Presssystemgestaltungen üblich sind,
zu. Es ist anzumerken, dass die Platten 40b mit einem Material,
wie z.B. rostfreiem Stahl (nicht gezeigt), ausgekleidet sein können, um
die Mikrowellenenergieverteilung, falls relevant, zu unterstützen. Das
Temperatur steuersystem 24 jedoch, das nachstehend mehr
im Einzelnen erläutert
wird, ist auf geeignete Weise so konfiguriert, dass es das Erfordernis
zum Erwärmen
von Plattenauskleidungsmaterial (nicht gezeigt) vermeidet, um eine
adäquate
Temperatursteuerung des Materials 38b zu erreichen.
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Die
Platten 40b sind typischerweise aus Aluminium oder einem
anderen Metall und sind so ausgebildet, dass sie einen abgeschrägten Eintrittsabschnitt
einschließen,
der so gestaltet ist, dass er die Mattenanordnung 38 aufnimmt,
wenn sie in das oszillierende Pressensystem 22 eintritt.
Die Größe der Abschrägung ist
auf geeignete Weise durch den Fachmann festgelegt. Bei einer besonderen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wurde jedoch eine Abschrägung von
etwa 7 Grad als ausreichend ermittelt. Platten 40b mit
Eintrittsbereichen, die größere oder
kleinere Abschrägungen
aufweisen, werden als zum Schutzumfang dieser Erfindung gehörig betrachtet.
Zusätzlich
liegen Platten 40b mit Eintrittsbereichen, die an entgegengesetzten
Enden der Platten 40b angeordnet sind, auch im Schutzumfang dieser
Erfindung (nicht gezeigt).
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Das
Temperatursteuersystem 24 steht optional mit wenigstens
einer der Platten 40b in Verbindung und schließt eine
Struktur und Komponenten ein, die verwendet werden, um Energie auf
das Material 38b aufzubringen, um die Temperatur des Materials 38b zu
steuern. Zum Beispiel kann das Temperatursteuersystem 24 so
verwendet werden, dass es die Materialtemperatur auf eine gewünschte Temperatur,
wie z.B. eine Harzaushärtungstemperatur, aufheizt.
Umgekehrt kann das Temperatursteuersystem 24 auch verwendet
werden, das Material 38b selektiv zu kühlen. Außerdem kann das Temperatursteuersystem
dazu verwendet werden, das Material in Übereinstimmung mit bestimmten
Aspekten dieser Erfindung sowohl ausgewählt zu erwärmen als auch ausgewählt zu kühlen.
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Das
Temperatursteuersystem 24 schließt eine Temperatursteuereinheit 54 ein,
die auf geeignete Weise so gestaltet ist, dass sie Energie, die
bei der besonderen Ausführungsform
verwendet wird, zugeführt
wird. Die Temperatursteuereinheit 54 kann Formen einnehmen,
die üblicherweise
für den
Fachmann bekannt sind. Zum Beispiel kann die Temperatursteuereinheit 54 ein
Mikrowellenerzeuger, ein Hochfrequenzerzeuger, ein Dampfeinspritzungserzeuger,
eine heiße
Platte, eine kalte Platte, ein Heißflüssigkeitserzeuger, ein Kaltflüssigkeitserzeuger oder
Kombinationen von diesen sein. Zur Vereinfa chung ist die Temperatursteuereinheit 54 nur
in Verbindung mit einer der Platten 40b gezeigt. Es ist
jedoch nicht beabsichtigt, dass diese Konfiguration für den Schutzumfang
der Erfindung beschränkend
ist. Stattdessen ist es für
den Fachmann ersichtlich, dass die Temperatursteuereinheit 54 in
Verbindung mit einer Platte 40b oder beiden Platten 40b stehen
kann. Zusätzlich
kann die Temperatursteuereinheit 54 auf geeignete Weise
so gestaltet sein, dass sie Energie entlang der Materialfläche oder
Materialseite aufbringt. Außerdem
kann das Steuersystem 24 in einer Vorpress-, Press- oder
Nachpressanordnung verwendet werden.
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Für den Fachmann
ist es ersichtlich, dass die Temperatursteuereinheit 54 alle
bekannten Strukturen einschließt,
die notwendig sind, um die Temperatursteuereinheit 54 zu
verwenden. Mehr im Einzelnen, wenn die Temperatursteuereinheit 54 ein
Mikrowellenerzeuger ist, ist ein geeigneter Wellenleitergenerator
mit geeigneten Mikrowellenfenstern (nicht gezeigt) Teil der Temperatursteuereinheit 54.
Gleichartige Strukturen werden verwendet, wenn die Temperatursteuereinheit 54 ein
Hochfrequenzerzeuger oder dergleichen ist. Wenn ein Dampferzeuger
verwendet wird, wird ein geeigneter Schlauch und geeignete Anschlussstücke (nicht
gezeigt) in gleicher Weise verwendet und werden als im Schutzumfang
dieser Erfindung liegend betrachtet.
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Unter
Bezugnahme auf die 2, 5 und 6 ist
das Materialtransportsystem 26 einzigartig für die Gestaltung
der vorliegenden Erfindung. Wie es für den Fachmann ersichtlich
ist, besteht die Funktion des Materialtransportsystems 26 darin,
das Material 38b durch das oszillierende Pressensystem 22 zu
bewegen.
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Das
Materialtransportsystem 26 wird von der Bewegung der oszillierenden
Bewegung der Platten 40b abgeleitet. Die Bewegung der Platten 40b steuert
den Transport des Materials 38b durch das oszillierende
Pressensystem 20. Wie oben erläutert wurde und wie am besten
in 3 dargestellt ist, schließt ein Kompressionsvektorwinkel 37 sowohl eine
Vertikalbewegungskomponente 41 als auch eine Querbewegungskomponente 39 ein.
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Ein
oszillierendes Pressensystem 22, das Platten 40b aufweist,
die an das Material 38b mit einem Kompressionsvektorwinkel 37 angreifen,
verleiht der vorliegenden Erfindung ein neues Merkmal. Wenn die
Querbewegungskomponente 39 der Platten 40b mit
einer Kompressionsphase 44 übereinstimmt, arbeitet die
Querbewegungskomponente 39 so, dass sie das Material 38b durch
die Presse transportiert. Das Material 38b wird durch das
oszillierende Pressensystem 22 mit einer linearen Strecke transportiert,
die etwas kürzer
ist als die lineare Strecke, die durch die Platten 40b während der
Kompressionsphase 44 durchlaufen wird. Dieser Transport tritt
einmal für
jeden oszillierenden Presszyklus 34 auf. Gleichzeitig presst
die Vertikalbewegungskomponente 41 auf geeignete Weise
das Material 38b zusammen, während das Material 38b transportiert wird.
Entsprechenderweise ist keine andere Transportstruktur, wie z.B.
eine äußere Zugeinrichtung,
erforderlich, um das Material 38b durch das oszillierende
Pressensystem 22 zu bewegen.
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Eine
optimale Art und Weise, bei welcher die Bewegung der Platte 40b gesteuert
wird, um einen adäquaten
Kompressionsvektorwinkel 37 zu erzielen, besteht darin,
die Platte 40b in einer im Wesentlichen Kreisbewegung anzutreiben.
Unter besonderem Bezug auf die 5 und 6 besteht
ein gegenwärtig
bevorzugtes Verfahren zur Erzielung der gewünschten Bewegung darin, die
Platten 40b auf einer Exzenterwelle 67 oder einer
gleichartigen Struktur anzutreiben. Eine solche Struktur schafft
eine im Wesentlichen kreisförmige
oszillierende Bewegung der Platten 40b, die ausreicht,
um einen erprobten Transport und eine oszillierende Kompression
des Materials 38b durch das oszillierende Pressensystem 22 zu
schaffen.
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Bei
einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
sind die Platten 40b mit wenigstens einer Bohrung 47 angeordnet,
welche auf geeignete Weise dazu angeordnet ist, eine Exzenterwelle 67 aufzunehmen.
In einer besonderen Ausführungsform
ist jede Platte 40b mit drei Bohrungen 47 gestaltet,
von denen jede auf geeignete Weise dazu angeordnet ist, eine Exzenterwelle 67 aufzunehmen.
Die Exzenterwelle 67 schließt einen Zapfenbereich 68 und
einen Nockenbereich 69 ein. Der Zapfenbereich 68 steht
in Verbindung mit einem Antriebsmechanismus 27 über eine
Getriebeübersetzung,
einen Riemen oder eine Direktantriebseinrichtung (nicht gezeigt).
Der Nockenbereich 69 ist so gestaltet, dass er im Wesentlichen
im Inneren der Platten 40b verbleibt und diese dann in
einer im Wesentlichen kreisförmigen
Bewegung antreiben. Der Nockenbereich 69 ist bevorzugter
Weise ausreichend groß,
um einen genügend
großen
Entlastungsbereich 43 zu schaffen, solcherart, dass das
Material 38b nicht in eine ungewünschte Richtung bewegt wird.
Es ist jedoch anzumerken, dass, obwohl irgendein vorgegebener Punkt
der Platten 40b eine im Wesentlichen kreisförmige Bahn
beschreibt, die gegenüberliegenden
Flächen
der Platten zu jeder Zeit parallel zueinander bleiben.
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Unter
spezifischer Bezugnahme auf die 2 und 5 ist
das Materialbehandlungssystem 28 bevorzugter Weise so konfiguriert,
dass das Material 38b behandelt wird, währenddessen das Material 38b innerhalb
des oszillierenden Pressensystems 20 befindlich ist. Das
Materialbehandlungssystem 28 schließt eine Struktur ein, die so
angeordnet ist, dass sie den Zusatz von geeigneten Farbstoff- oder
Farbmittelmaterialien, feuerhemmenden Materialien oder Konservierungsmaterialien
ermöglicht.
Es ist jedoch nicht beabsichtigt, dass die Beschaffenheit des Produkts,
die dem Materialbehandlungssystem 28 zugeführt wird,
den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beschränkt. Demzufolge
kann irgendein geeignetes Produkt in das Materialbehandlungssystem 28 eingeleitet
werden, einschließlich
der Zuführung
von Wasserflüssigkeit.
Materialbehandlungssysteme 28 der vorliegenden Erfindung
sind beim Stand der Technik bekannt, und eine detaillierte Beschreibung der
Struktur und Verfahren der Arbeitsweise werden als solche bei der
vorliegenden Anmeldung nicht erläutert.
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Eine
Materialbehandlungseinheit 52 ist auf geeignete Weise so
gestaltet, dass die Einführung
eines Behandlungsprodukts gesteuert wird. Es ist nicht beabsichtigt,
dass die Form der Materialbehandlungseinheit 52 die vorliegende
Erfindung beschränkt.
Somit ist irgendeine bekannte Struktur als Materialbehandlungseinheit 52 verwendbar.
Zum Beispiel kann die Materialbehandlungseinheit ein Behälter mit
geeigneten Pumpen, Dosierungsvorrichtungen, Abtastvorrichtungen
usw., wie sie üblicherweise
verwendet werden, bei der zeitweiligen Lagerung und Anordnung der
verschiedenen Behandlungsprodukte entsprechend dieser Erfindung
sein.
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Wie
bei der oben erläuterten
Temperatursteuereinheit 54 schließt die Materialbehandlungseinheit 52 eine
Struktur ein, die notwendig ist, die Materialbehandlungseinheit 52 dazu
zu befähigen,
dass sie wie beabsichtigt funktioniert. Zum Beispiel schließt die Materialbehandlungseinheit 52 einen Schlauch,
ein Leitungsrohr, eine Düse,
einen Zerstäuber
oder eine Leitung ein, wie sie bei der Materialbehandlungseinheit 52 bei
der Abgabe des Behandlungsprodukts zu dem Material 38b verwendet wird.
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In
einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
ist das Materialbehandlungssystem 28 so gestaltet, dass
es das Produkt auf das Material 38b innerhalb des oszillierenden
Pressensystems 22 während
der Entlastungsphase 46 einführt. Das Materialbehandlungssystem 28 kann
so gestaltet sein, dass das Produkt eingeführt wird, bevor, während oder
nachdem das Material innerhalb des oszillierenden Pressensystems 22 befindlich
ist.