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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Presse nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.
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Diese oben genannten Verfahren und Pressen des Stands der Technik sind beispielsweise aus der
DE 102 28 936 A1 bekannt, welche ein Verfahren und eine Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Plattenwerkstoffen offenbart, in der aus lose zusammengestellten Partikeln mit einem Bindemittel unter Druck und Wärme ein Plattenwerkstoff hergestellt wird, wobei während der Verpressung am seitlichen Rand einer Pressstrecke die austretenden Substanzen mittels eines Saugkanals abgesaugt werden. Es ist weiter vorgesehen, die partielle Absaugung der Pressspalte mit einer gezielten Zuführung von Zuluft zu versehen, um die Absaugleistung zu erhöhen und zu verbessern. In der Patentliteratur gibt es weitere Offenbarungen, wie die
DE 42 12 164 C2 ,
DE 101 00 895 C2 oder
DE 101 00 896 C1 , die derartige Absauglösungen im Detail beschreiben und Einzelfalllösungen für derartige Pressen bieten.
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Problematisch und auch bereits bekannt sind die teilweise gesundheitsgefährdenden Substanzen die vor, nach oder während der Verpressung aus dem Pressgut bzw. der Werkstoffplatte austreten. Der bisher bekannte Stand der Technik bietet nur Einzelfalllösungen für bestimmte Anlagenbereiche, die den Einlauf, den Auslauf und den Pressenspalt zwischen den Heizplatten der Presse betreffen, an, da insbesondere der Energieaufwand zur Absaugung und insbesondere auch zur Reinigung von großvolumigen Abluftströmen kostenintensiv ist und die notwendige Anlagentechnik ebenfalls in der Anschaffung exzessiv teuer ist. Somit ist der Fachmann bis zum heutigen Tage davon ausgegangen, dass großvolumige Absaugungen einer kontinuierlich arbeitenden Presse mit einer Länge von beispielsweise 60 m oder einer Mehretagenpresse großer Höhe nur im Einzelfall gerechtfertigt scheint, vom üblichen Pressenbetreiber sogar ablehnend betrachtet wird und nicht die Regel ist. Anlagen, die bisher eine derartige Absaugung der Presse aufweisen, haben den wirtschaftlichen Nachteil einer kostenintensiven Reinigung großer Luftmengen und sind im Wettbewerb benachteiligt.
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Ist dennoch eine Gesamtabsaugung, unter Umständen mit einer Teileinhausung der Presse, in Form einer Haube, angeordnet, so werden große Luftmengen abgesaugt. Dies hat zum Nachteil, dass diese Luftmengen in der Werkshalle substituiert werden und durch die Vielzahl an Öffnungen (Tore, Türen, Fenster) einer Werkshalle eintreten müssen. Es hat sich gezeigt, dass ein konstanter Luftstrom in der Werkshalle nicht unbedingt schädlich für den Betrieb ist, da er für einen unter Umständen regelmäßigen und angenehmen Luftaustausch sorgen kann. Ein Nachteil dieser grundsätzlichen und relativ unkontrollierten Luftströmungen sind Staubablagerungen, die in der gesamten Halle auftreten und für einen hohen Reinigungsaufwand sorgen, da nach längerem Betrieb der Gesamtanlage die Menge an Staub unter Umständen die Gefahr einer Staubexplosion herbeiführen könnte. Von Nachteil ist zudem auch, wenn in der Nähe der Presse Außentüren oder Tore vorhanden sind, die plötzlich oder sporadisch geöffnet werden und für unkontrollierte Luftzüge oder Verwirbelungen sorgen. Insbesondere das gestreute (unverpresste) Vlies, dass der Presse zur Verpressung zugeführt wird, reagiert empfindlich auf stoßartige Luftströmungen oder Luftströmungen hoher Relativgeschwindigkeit und reagiert mit Verschiebungen oder Aufwerfungen des Materials, was im einfachen Fall zu Ausschuss, im schlimmsten Fall zu Schäden an der Presse durch Materialüberhöhungen, führen kann.
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Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die technische Aufgabe, eine Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Presse zu schaffen, mit der es möglich ist eine sichere und funktionierende Gesamtabsaugung der Presse zu ermöglichen. Insbesondere soll eine Presse geschaffen werden, die unkontrollierte Luftströmungen in Ihrer Umgebung vermeidet und umliegende Anlagenteile dadurch in ihrer Funktionalität nicht beeinflusst. Gleichzeitig sollen notwendige Investitionskosten für die Abluftreinigung respektive der Reinigungsvorrichtung verringert, der laufende Betrieb sparsamer und die Energiebilanz der Gesamtanlage verbessert werden.
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Die vorliegende Erfindung beschränkt sich im Übrigen dabei nicht nur auf kontinuierlich arbeitende (Doppelband-)Pressen, sondern bezieht auch Taktpressen als Presse mit in den Schutzbereich ein.
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Die Lösung für eine Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten besteht darin, dass in Wirkverbindung mit der Presse Mittel zur kontrollierten Zuführung von Zuluft angeordnet sind. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit der Absaugung der Abluft einer Presse mittels einer oberhalb der Presse angeordneten Haube. Besonders bevorzugt soll hierbei mittels einer Steuer- oder Regelungsvorrichtung und hiermit wirkverbundenen Stellmechanismen in der Zu- und/oder Abluft eine Regelung des Unterdruckes im Bereich der Presse, besonders bevorzugt innerhalb einer Einhausung der Presse, durchgeführt werden, um Leckagen oder zu viel Eintritt von Fremdluft in die Presse bzw. die Einhausung zu verhindern.
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Die Lösung für ein Verfahren zum Betreiben einer Presse zur Herstellung von Werkstoffplatten besteht darin, dass der Presse die Zuluft mit geeigneten Mitteln kontrolliert zugeführt wird. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit der Absaugung der Abluft einer Presse mittels einer oberhalb der Presse angeordneten Haube. Besonders bevorzugt soll hierbei eine Regelung des Unterdruckes im Bereich der Presse, besonders bevorzugt innerhalb einer Einhausung der Presse, durchgeführt werden, um Leckagen oder zu viel Eintritt von Fremdluft in die Presse bzw. die Einhausung zu verhindern.
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Das Verfahren und die Presse sind unabhängig voneinander betreibbar; die Presse kann aber auch insbesondere zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
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Insbesondere ist es nun möglich eine Presse in ihrer Gesamtheit abzusaugen, ohne dass Turbulenzen oder andere unkalkulierbare Luftströmungen in der Werkshalle oder in der Umgebung der Presse auftreten können. Insbesondere ist es nun von Vorteil, dass die Gesamtabluftmenge der zu reinigenden Abluftströme aus der Presse durch die Wiederverwendung der Abluftströme als Zuluftströme, insbesondere als Sperrluft zur Abschirmung der Abluft gegen die Umgebung, verwendet werden kann und durch die Wiederverwendung hinsichtlich der (Schadstoff-)Belastungen aufkonzentriert wird. Dies erhöht gleichzeitig wieder die Effizienz der nachgeschalteten Reinigungsvorrichtung oder Filteranlagen.
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In diesem Gesamtanlagenkonzept ist es nun auch möglich, eine Werkshalle, die die Presse beherbergt, mit einer konditionierenden Luftzufuhr auszurüsten, die den heute üblichen Energieverbrauch in offenen Werkshallen deutlich reduzieren hilft. Anlagen mit großvolumigen Absaugvorrichtungen werden in der Regel in offenen Werkshallen betrieben, die es gerade in klimatisch schwieriger Umgebung (nahe des Äquators oder der Pole) nicht gerade vereinfachen einen optimalen 24/7 Produktionsbetrieb durchzuführen. Insbesondere Temperaturschwankungen und Luftverwirbelungen in der Halle können die Sensorik, die Anlagentechnik oder das zu verpressende Material (das Vlies im Formstrang) empfindlich stören und den Produktionsausschuss signifikant erhöhen.
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Für die Presse und für das Verfahren ergeben sich noch die folgenden weiterführenden Merkmale, die einzeln oder in Kombination zu einer weiteren Verbesserung der Lösung führen können:
- – Die Mittel zur Zuführung von Zuluft können direkt und/oder indirekt über eine Reinigungsvorrichtung und/oder Filter mit der Haube und/oder der Abluft der Presse wirkverbunden sein. Wobei unter indirekt zu verstehen ist, dass noch andere Mittel, insbesondere zur Reinigung oder Filtrierung der Abluft, zwischen den Absaugvorrichtungen und der Zuluftvorrichtungen angeordnet sein können, im Gegensatz zu einer direkten Verbindung der Abluft aus der Absaugvorrichtung und der Zuluftvorrichtung.
- – Die Mittel zur Zuführung der Zuluft sollten vorzugsweise unterhalb der Presse und/oder bevorzugt im Ein- und Auslaufbereich der Presse angeordnet sein. Die Zuluft kann insbesondere auch als Sperrluft zur thermischen oder Schadstoff-Abschirmung verwendet werden.
- – Die Haube der Presse kann im Wesentlichen als Einhausung der Presse ausgeführt sein, weist aber im besonderen Seitenwände auf, die bevorzugt verschiebbar angeordnet sind, um einfachen Zugang zur Presse zu gewähren, aber auch um durch wenige Handgriffe eine optische Betrachtung der Presse an beliebigen Orten zuzulassen.
- – Die Einhausung ist in der Regel bis in Bodennähe angeordnet, kann aber auch seitlich bis zum Boden hin abschließen, wobei die Zuluft in diesem Falle bevorzugt über Auslassöffnungen unterhalb der Presse, bevorzugt in einem Graben, des Fundaments, unterhalb der Presse oder über anderweitige Versorgungsöffnungen (Kabelschächte ... .) zugeführt wird.
- – In der Einhausung der Presse können Schleusen, insbesondere als Mann- und/oder Materialschleusen, angeordnet sein.
- – Bevorzugt können derartige Mann- und/oder Materialschleusen auch an der Werkshalle vorgesehen sein, um die kontrollierte Luftführung der Presse bzw. der Werkshalle zu vereinfachen.
- – Die Presse kann in einer Werkshalle angeordnet sein und die Werkshalle respektive deren Messvorrichtungen und/oder die Steuer- oder Regelorgane der Luftströmungen der Werkshalle mit der Steuer- und/oder Regelungsvorrichtung wirkverbunden sein.
- – Die Presse und/oder die Werkshalle können mit einer Frischluftversorgung und bevorzugt zur Einstellung der Temperatur der Frischluftversorgung mit einem Wärmetauscher und insbesondere bevorzugt die Abluft mit dem Wärmetauscher wirkverbunden sein.
- – Zumindest Teile der Abluft der Presse können als Zirkulationsluft der Presse wieder zugeführt werden.
- – Insbesondere kann bei einer Zirkulation der Luft an der Presse immer ein vorgegebener Anteil der Zirkulationsluft an die Reinigungsvorrichtung übergeben werden, insbesondere kontinuierlich oder geregelt in Verbindung mit einer Konzentrationsmessung der Abluft.
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Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
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Die in der Figurenbeschreibung dargestellten Kombinationsmöglichkeiten sind alle für sich alleine und eigenständig und in jeglicher Kombination verwertbar. Insbesondere sind einzelne Sätze auch als eigenständige Merkmale zu bewerten.
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Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung im Wesentlichen den Stoffstrom in Produktionsrichtung 14 von links nach rechts mit weiteren entsprechenden Pfeilverbindungen der möglichen Luftströmungen. Dabei benötigt eine Anlage in einer vereinfachten Darstellung zur Herstellung einer Werkstoffplatte im Wesentlichen einen Formstrang 1, eine Presse 2, eine Säge 3, eine Kühlvorrichtung, hier als Sternwender 4 dargestellt und optional einen Lagerbereich 5.
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Wie vereinfacht in der Symbolik der entsprechenden Anlagenteile dargestellt, wird in dem Formstrang 1 ein nicht näher dargestelltes Vlies aus Partikeln (Fasern, Späne, Schnitzel oder ähnliches) kontinuierlich auf einem Formband abgestreut und optionaler Weise mit einer Vorpresse entlüftet. In der Presse 2, bevorzugt einer kontinuierlich arbeitenden Presse, wird das Vlies zu einer Werkstoffplatte verpresst, bevorzugt mittels Wärme ausgehärtet, und konsolidiert. Als Presse 2 wäre auch eine Taktpresse, bevorzugt eine Mehretagenpresse, denkbar, wobei bei einer Taktpresse das endlose Vlies mit einer Säge vor der Presse aufgeteilt werden würde. Nach der Konsolidierung der Werkstoffplatte (taktweise) oder eines Werkstoffplattenstranges (kontinuierlich) wird mittels zumindest einer Säge 3 der Strang zerteilt und/oder die Werkstoffplatte konfektioniert bzw. besäumt. Anschließend wird die fertige Werkstoffplatte, in der Regel noch immer warm, in einer Kühlvorrichtung, bevorzugt in einem platzsparenden Sternwender 4, gelagert, anschließend nach einer ersten (abkühlenden) Wartezeit gestapelt und in einem Lagerbereich 5 (zur Restkühlung) aufbewahrt oder evtl. gleich weiterverarbeitet.
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Während der Verpressung des Vlieses zu einer Werkstoffplatte in der Presse 2, kann die Produktion an sich, das Vlies oder die Werkstoffplatte bedingt durch chemische Reaktionen Emissionen an Schadstoffen abgeben. Auch findet in der Umgebung der Presse 2 ein nicht geringer Anteil an Staubentwicklung statt. Diese Emissionen werden und können je nach Bedarf mittels Absaugvorrichtungen als Abluft 72 direkt (Abluft 72d) oder indirekt (Abluft 72h mittels der Haube 6) abgesaugt und je nach den örtlichen Emissionsvorschriften mehr oder weniger stark mittels einer Reinigungsvorrichtung 11 gereinigt und behandelt, bevor sie an die Umgebung als gereinigte Abluft 7 abgegeben werden können.
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Die Reinigungsvorrichtung 11 ist dabei nicht näher ausgeführt und es wird für die einschlägigen Möglichkeiten (Nass-Elektro-Filter, thermische Reinigung, ...) zur Reinigung der Abluft auf Feststoffe (Staub, ...) und andere gelöste Schadstoffe (VOC, ...) auf den Stand der Technik verwiesen.
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Der Fachmann realisiert, dass bei dieser Vielzahl an möglichen Absaugmöglichkeiten mehrere 100 tausend Kubikmeter Luftvolumen pro Stunde abgesaugt und gereinigt werden müsste, was im laufenden Betrieb allein für die Luftumwälzung in dieser Dimension einen hohen Energieaufwand bedeutet. Um die zu reinigende Luftmenge, insbesondere die Menge an Abluft, die mittels einer intensiven Abluftreinigung, insbesondere für Gerüche oder andere Schadstoffe, durchgeführt werden muss zu reduzieren, schlägt die Erfindung unter anderem vor der Presse 2 als Zuluft die Abluft 72, 72d und/oder 72h als Zirkulationsluft 17 zuzuführen. In einem positiven Nebeneffekt wird damit die Gesamtmenge an Frischluft pro Zeiteinheit, die der Presse 2 zugeführt werden muss, deutlich reduziert, was insbesondere bei einer kühlen oder heißen Umgebungstemperatur den Bedarf an Klimatisierungsaufwand für die Luft in der Werkshalle 10 oder der Umgebungsluft der Presse oder der Frischluftversorgung 15 nochmals deutlich reduziert. Bei tropischen oder kalten Umgebungstemperaturen muss die Frischluft von außen gekühlt oder aufgeheizt werden, bevor sie an oder in die Anlage bzw. die Werkshalle 10 selbst gelangen kann, wobei die Frischluft für die dort anwesenden Arbeiter auf ein gleichmäßiges Klima eingestellt werden sollte. Auch die Presse 2 selbst reagiert unter Umständen empfindlich auf Temperaturschwankungen und hat in der Regel einen optimalen Temperaturbereich zur Produktion, der nicht über- oder unterschritten werden sollte. Empfindlich kann auch die Werkstoffplatte reagieren, wenn Sie aus der Presse 2 austritt und zu schnell in den nachfolgenden Anlagenteilen/-bereichen abgekühlt wird oder auch nicht entsprechend der Notwendigkeit schnell genug aus dem chemischen Reaktionsbereich (hohe Temperatur) herunter gekühlt wird. Eine platzsparende und unschädliche Lagerung im Lagerbereich 5 bedingt ebenfalls einen vorgegebenen maximalen oberen oder unteren Temperaturbereich.
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Unter diesen Aspekten, sollte eine bevorzugte Presse 2, insbesondere in einem gesamttechnischen Konzept mit der Werkshalle 10, eine gesteuertes oder geregeltes Gesamtkonzept für die Luftführung der Zu- und Abluft aufweisen, die auch die Frischluftversorgung 15 umfasst, welche über einen Wärmetauscher (nicht dargestellt) nach Bedarf in ihrer Temperatur und/oder Feuchtigkeit eingestellt werden kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher mit der Abluft 7, meist in einem Gegenstromwärmetauscher, entsprechend mit positiver oder negativer Energie versorgt wird. In Regionen oder Jahreszeiten mit einer kalten Umgebungsluft, wird die Frischluftversorgung 15 normalerweise mit der Abluft 7 vorgewärmt. Die Frischluftversorgung 15 kann insbesondere eine Frischluftzufuhr für die Presse 2, bevorzugt direkt von außerhalb der Werkshalle 10, umfassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Presse 2 nicht nur eine Haube 6 aufweisen, die oberhalb der Presse 2 angeordnet ist, sondern auch eine glockenförmige Haube 6, die über die Presse 2 quasi gestülpt ist oder sogar eine Haube 6 aufweisen, die als Einhausung 12 konzipiert ist. In dieser Verbindung können aber auch separate Seitenwände bzw. Luftleitbleche 13 angeordnet sein, die insbesondere zur Luftführung und/oder Luftabschottung dienen. Dies mag bei besonders aggressiv wirkenden Bindemitteln notwendig sein, die auf umliegende Anlagenteile oder das Wartungspersonal schädlich wirken können.
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Die Zuluftvorrichtung 8 sollte somit im Wesentlichen zwei verschiedene Zuleitungen aufweisen, die insbesondere die Frischluftversorgung 15 und die optionale Zirkulationsluft 17 umfassen kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Zirkulationskreislauf für die Zirkulationsluft 17 derart ausgeführt sein, dass die Abluft 72, insbesondere nach der Reinigungsvorrichtung 11 und/oder insbesondere im Wesentlichen teilweise als Zirkulationsluft 17 in der Presse respektive der Werkshalle 10 zirkuliert wird. Die Regelung oder Steuerung des an die Reinigungsvorrichtung 11 zu übergebenden vorgegebenen Anteils bei einer Zirkulation der Abluft 72 an der Presse 2, wind insbesondere kontinuierlich durchgeführt oder kann geregelt in Verbindung mit einer Konzentrationsmessung der Abluft 72 stattfinden. In vorteilhafter Weise kann für diesen und andere Zwecke eine Steuer- oder Regelungsvorrichtung 16 vorgesehen sein. Diese Vorrichtung wird zur Erfüllung ihrer Aufgaben beide Funktionen der Steuerung und Regelung durchführen müssen und kann in ihre Komplexität nicht vollumfänglich dargestellt werden, so dass eine rein schematische Darstellung der Steuer- und Regelungsvorrichtung 16 nur mit Eingangspfeilen und Ausgangspfeilen in der Zeichnung ihren Niederschlag gefunden hat. Diese Vorrichtung kann für die Steuerung oder Regelung der Abluft und/oder der Zuluft und/oder der Drücke in der Presse 2, benachbarten Anlagenteilen und/oder der zuständig sein und wird mit geeigneten Messvorrichtungen (Druck, Volumen u.a.) und/oder Steuer- oder Regelorganen (Ventile, Ventilatoren, ...) wirkverbunden sein.
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Dies ist insbesondere notwendig um die optionale Klimatisierung der Werkshalle 10 in Verbindung mit einer gezielt wirkenden Frischluftversorgung 15 sicher zu stellen, damit zum einen der Unterdruck an den Absaugvorrichtungen respektive der Presse 2 gewahrt bleibt und zum anderen nicht unnötig akklimatisierte Luft oder Falschluft in die Werkshalle 10 oder an die Presse 2 gelangt.
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Insbesondere soll vermieden werden, dass durch die Öffnung verschiedener Türen oder Fenster unkontrollierbare Fehlströmungen oder Verwirbelungen in der Anlage respektive der Werkshalle 10 auftreten, die zu Störungen des Betriebes oder Verschmutzungen der Anlage führen können.
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In diesem Sinne ist es auch vorgesehen, dass die Erfindung ein luftführendes Gesamtkonzept, insbesondere für die Werkshalle 10 in Verbindung mit der Presse 2 oder auch weiteren Anlagenteilen, vorschlägt, die eine vollumfängliche Luftführung, zumindest der Wesentlichen zu- und abführenden Luftströmungen, umfasst.
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Darüber hinaus sind weitere Variationen, die in der schematischen Darstellung und der zugehörigen Figurenbeschreibung denkbar sind Gegenstand dieser Erfindung, wenn Sie entsprechend der Lehre der Erfindung Einfluss in eine Reduzierung der notwendigen Gesamtluftströme finden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Formstrang
- 2
- Presse
- 3
- Säge
- 4
- Sternwender
- 5
- Lagerbereich
- 6
- Haube
- 7
- Abluft
- 72
- Abluft von 2
- 72d
- Abluft direkt
- 72h
- Abluft Haube
- 8
- Zuluftvorrichtung
- 9
- Zuluft
- 10
- Werkshalle
- 11
- Reinigungsvorrichtung
- 12
- Einhausung
- 13
- Luftleitblech
- 14
- Produktionsrichtung
- 15
- Frischluftversorgung
- 16
- Steuer- oder Regelungsvorrichtung
- 17
- Zirkulationsluft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10228936 A1 [0002]
- DE 4212164 C2 [0002]
- DE 10100895 C2 [0002]
- DE 10100896 C1 [0002]
