DE1054696B

DE1054696B - Method and device for the production of panels from small particles, preferably splinters or chips of wood

Info

Publication number: DE1054696B
Application number: DEA21082A
Authority: DE
Inventors: Maxwell Menuhin Yan; Henning Borchers
Original assignee: IROQUOIS FALLS; Abitibi Power and Paper Co Ltd
Current assignee: IROQUOIS FALLS; Abitibi Power and Paper Co Ltd
Priority date: 1953-09-03
Filing date: 1954-09-02
Publication date: 1959-04-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tafeln oder Platten aus kleinen Teilchen, vorzugsweise Splittern oder Spänen aus Holz, und speziell solchen Tafeln aus länglichen Teilchen, die mit einem Bindemittel versetzt und unter Wärme und Druck verfestigt werden, wobei ein großer Anteil der Teilchen im wesentlichen parallel zur Oberfläche und zu einer Kante der Tafel ausgerichtet ist.The invention relates to a method of manufacture of boards or panels made of small particles, preferably splinters or chips of wood, and especially such sheets of elongated particles, which are mixed with a binder and subjected to heat and Pressure solidified, with a large proportion of the particles being essentially parallel to the surface and is aligned with one edge of the board.

Der abnehmende Holznachwuchs und die steigenden Preise verlangen immer mehr die Entwicklung von Holzspanerzeugnissen, beispielsweise solchen Tafeln aus Holzspänen, die sich aus Abfallholz mit geringen Kosten herstellen lassen·.The declining new generation of wood and the rising prices demand more and more the development of Wood chip products, for example those boards made of wood chips, which are made from waste wood with low Have costs produced ·.

Eine solche Holzspanplatte wird üblicherweise wie folgt hergestellt:Such a chipboard is usually made as follows:

Zunächst zerkleinert man das Holz durch Mahloder Schneidemaschinen zu kleinen Teilchen. Man kann beispielsweise Holzstückchen durch eine Hammermühle gehen lassen, die sie zu Splittern zerkleinert, oder man schickt massives Holz durch eine Hobelmaschine od. dgl., um Späne zu erzeugen. Zu große und zu kleine Teilchen werden durch Absieben entfernt. Die Teilchen werden getrocknet, gewöhnlich bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15%. Danach vermischt man sie mit einem Bindemittel, gewohnlich 3 bis 15% Kunstharz. Danach gießt man die geharzten, d. h. die mit dem Kunstharz vermischten, schüttfähigen Teilchen aus einem obenhängenden Wägebehälter in flache waagerechte Pfannenformen. Die Teilchen werden geebnet, worauf die lose Teilchenschicht gepreßt wird. Die entstandene »Matte« wird mit oder ohne die Form in eine Warmpresse gebracht und durch Hitze und Druck verfestigt.First of all, the wood is shredded into small particles using grinding or cutting machines. Man can, for example, let pieces of wood go through a hammer mill, which crushes them into splinters, or you send solid wood through a planing machine or the like to generate chips. Too big and too small particles are removed by sieving. The particles are dried, usually until to a moisture content of less than 15%. Then you mix them with a binder, usually 3 to 15% synthetic resin. Then you pour the resinous, d. H. that mixed with the resin, pourable particles from an overhead weighing container into flat, horizontal pan shapes. The particles are flattened, whereupon the loose particle layer is pressed. The resulting »mat« becomes placed in a hot press with or without the mold and solidified by heat and pressure.

Die Hauptschwierigkeit bei diesem Verfahren besteht darin, eine gleichmäßige Ausgangsform zu gewinnen. Es ist schon ein Problem, aus den verschiedenen Stellen der Platte dasselbe Teilchengewicht je Flächeneinheit zu bekommen. Häufig läuft die Masse aus dem Zufuhrbehälter ungleichmäßig aus, so daß ein nachträgliches Glätten erforderlich ist, das man von Hand oder mechanisch, z. B. mit einer Nadelwalze, ausführen kann. Wenn man auch damit eine gleichmäßige Höhe der Teilchen in der Form erreichen kann, so folgt daraus noch nicht mit Notwendigkeit, daß man,auch die gewünschte gleichmäßige Dicke gewinnt. Statt¹ die überstehenden Teilchen von den hohen zu den niedrigen Stellen zu verteilen, kann das Glätten teilweise darin bestehen, daß die Hügel in dem losen und leicht zusammengedrückten Teilchennetzwerk nur senkrecht zusammengedrückt werden, woraus sich eine ungleiche Dichte ergibt.The main difficulty with this process is to obtain a uniform initial shape. It is a problem to get the same particle weight per unit area from the different places on the plate. Often the mass runs out of the feed container unevenly, so that a subsequent smoothing is required, which can be done by hand or mechanically, for. B. with a needle roller. If it is also possible to achieve a uniform height of the particles in the mold, it does not necessarily follow that the desired uniform thickness is also obtained. Instead of ^{1 distributing} the protruding particles from the high to the low places, the smoothing can partly consist in the fact that the hills in the loose and slightly compressed network of particles are only compressed vertically, which results in an uneven density.

Das soeben beschriebene Verfahren zur "Flachformung von Platten mit regelloser Struktur ergibt noch eine Ungleichförmigkeit anderer Art. Die feineren Verfahren und Einrichtung
zur Herstellung von PlattenThe method just described for "flat shaping panels with random structure" produces another type of nonuniformity. The finer methods and equipment
for the production of panels

aus kleinen Teilchen,from small particles,

vorzugsweise Splittern oder Spänenpreferably splinters or chips

von Holzof wood

Anmelder:Applicant:

Abitibi Power Sd Paper Company, Limited, Iroquois Falls, Ontario (Kanada)Abitibi Power Sd Paper Company, Limited, Iroquois Falls, Ontario (Canada)

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore, Patentanwalt,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8Representative: Dr. W. Müller-Bore, patent attorney,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Kanada vom 3. September 1953Claimed priority:
Canada September 3, 1953

Maxwell Menuhin Yan
und Henning Borchers, Sault Ste. Marie,Maxwell Menuhin Yan
and Henning Borchers, Sault Ste. Marie,

Ontario (Kanada),
sind als Erfinder genannt wordenOntario (Canada),
have been named as inventors

Teilchen sinken durch das lose Teilchennetz nach unten und konzentrieren sich am Boden der Form. Gewöhnlich sind die feineren Teilchen infolge ihres größeren Verhältnisses der Oberfläche zum Gewicht stärker mit Kunstharz getränkt als der Hauptteil der Masse. Das Endergebnis ist eine Tafel mit zwei verschiedenen Seiten, nämlich mit mehr feinen Teilchen und Kunstharz auf der unteren Fläche. Eine solche Verschiedenseitigkeit ist oft grundsätzlich unerwünscht, weil solche Ungleichheit bei Änderungen der Feuchtigkeit ein Sichwerfen der Tafel zur Folge haben kann. Man muß daher gewöhnlich die feineren Teilchen entfernen, um diese Zweiseitigkeit zu vermindern; das bedeutet natürlich Verluste.Particles sink down through the loose particle network and concentrate at the bottom of the form. Usually the finer particles are due to their larger size Surface-to-weight ratio soaked in synthetic resin more than the bulk of the mass. That The end result is a board with two different sides, namely with more fine particles and synthetic resin on the lower surface. Such diversity is often fundamentally undesirable because such inequality with changes in humidity can cause the panel to warp. Man therefore usually has to remove the finer particles to reduce this bilateralism; the of course means losses.

Um die vorgenannten beiden Formen der Ungleichförmigkeit zu vermeiden oder weitgehend herabzusetzen, hat man vorgeschlagen, die aus Holzteilchen zu bildende Preßtafel von einer Kante her aufzubauen, und man hat zu diesem Zweck auch Vorrichtungen geschaffen, die eine solche Fertigung ermöglichen, sei esIn order to avoid or largely reduce the aforementioned two forms of irregularity, it has been proposed to build up the press board to be formed from wood particles from one edge, and devices have also been created for this purpose that make such a production possible, be it

809 789-/43D809 789- / 43D

einzelsohubweise oder in einer fortlaufenden Fließfertigung. single batch or in a continuous flow production.

Da die regellose Verfilzung der span- oder splitterförmigen Teilchen, wie sie auch die waagerecht flach geformte Platte aufweist, gegenüber der in einer Riehtung besonders betonten Festigkeit des gewachsenen Holzes eine in allen drei Raumrichtungen ungefähr gleich große Festigkeit der Platte ergibt, die für viele Verwendungszwecke als Vorteil angesehen wird, so war man bei diesem neueren Verfahren bestrebt, dieses Verfilzen der Teilchen ohne Bevorzugung einer bestimmten Richtung nach Möglichkeit zu fördern, um ein Erzeugnis zu erhalten, dessen wesentliche Eigenschaften (Festigkeit, Steifigkeit, Ausdehnung durch Feuchtigkeit usw.) nach allen Richtungen im wesentliehen gleich sind.As the random matting of the chip-shaped or splinter-shaped Particles, as they also have the horizontally flat shaped plate, opposite that in one direction Particularly emphasized the strength of the grown wood one in all three spatial directions approximately gives the same great strength of the plate, which is regarded as an advantage for many purposes, so one attempted in this newer process, this entanglement of the particles without preference for a specific Direction to encourage as far as possible in order to preserve a product, its essential properties (Strength, rigidity, expansion by moisture, etc.) in all directions essentially are the same.

In anderen Fällen aber wünscht man eher eine Häufung einzelner Eigenschaften, z. B. der Festigkeit, nur in der einen Richtung, während Festigkeit in der anderen Richtung weniger in Betracht kommt. Naturholz zeigt diesen Richtungscharakter, die unausgerichtet geformten Platten mit regelloser Stuktur dagegen nicht. Selbst wenn die Teilchen vollkommen aneinandergebunden wären, könnte die Festigkeit der Preßplatte nicht größer sein als der Durchschnitt der Festigkeit des ursprünglichen Holzes in Richtung der Faser und quer dazu oder nur wenig größer als die Hälfte der Festigkeit des Holzes in seiner stärksten Richtung.In other cases, however, one rather wants an accumulation of individual properties, e.g. B. strength, only in one direction, while strength is less of an issue in the other direction. Natural wood shows this directional character, the unaligned shaped panels with a random structure on the other hand not. Even if the particles were completely bound together, the strength of the Press plate should not be greater than the average of the strength of the original wood in the direction of the Fiber and across it or only slightly greater than half the strength of the wood at its strongest Direction.

Die Erfindung bezweckt eine Tafel mit gerichtetem Charakter durch Ausrichtung der sie bildenden Teilchen. Hierdurch wird der Richtungscharakter des Naturholzes zu einem beträchtlichen Grad wiederhergestellt, wobei jedoch seine Strukturnachteile vermieden werden. Für die meisten Verwendungszwecke verlangt man wie beim gewachsenen Holz Festigkeit nur in einer Richtung der Platte; daher gewährt eine Platte, deren Teilchen erfindungsgemäß in einer Richtung ausgerichtet sind, eine erhöhte Festigkeit, wo eine solche Festigkeit erforderlich ist. Man kann diese Eigenschaft nutzbar machen, um eine Tafel mit vergrößerter wirksamer Festigkeit zu schaffen oder um eine Tafel herzustellen, in der für die Gewinnung einer gegebenen Festigkeit eine verminderte Menge des teuren Bindemittels ausreicht.The invention aims at a board with a directional character by orienting the particles which make it up. This restores the directional character of natural wood to a considerable extent, however, its structural disadvantages are avoided. For most uses as with grown wood, strength is only required in one direction of the panel; therefore granted a Plate, the particles of which are oriented in one direction according to the invention, have an increased strength where such strength is required. One can make use of this property to use a blackboard to create increased effective strength or to produce a panel in which for extraction a reduced amount of the expensive binder is sufficient for a given strength.

Der Grundgedanke der Erfindung beruht darauf, die Tafel in an sich bekannter Weise von einer Kante her auszubilden, dabei aber eine Richtung, in der sich die Teilchen einlagern, zu bevorzugen. Wenn man Teilchen mit verschiedenen Maßen in den drei Körperdimensionen, z. B. Splitter oder Späne, parallel zu den Flächen der Tafel aufbringt, um die Tafel von einer Kante her aufzubauen, so erreicht man, daß sich eine große Menge der Teilchen parallel zu dieser Kante orientiert. Ein einzelnes Teilchen, das mit regelloser Orientierung gegen einen teilweise aufgebauten Abschnitt der Tafel trifft, hat die Tendenz, sich parallel zum Rande des Abschnitts auszurichten, wenn es auf dem bereits aufgebauten Teil zur Ruhe kommt. Wenn die so gebildete lose Masse einem Verfestigungsdruck senkrecht zur Fläche der Tafel ausgesetzt wird, so neigen die Teilchen dazu, sich in einer Richtung parallel zur Fläche der Tafel flach auszustrecken. Auf diese Weise gewinnt man eine Tafel, in der die Teilchen sowohl nach ihren Flächen wie nach einer ihrer Kanten ausgerichtet sind.The basic idea of the invention is based on the board in a manner known per se from an edge to train, but prefer a direction in which the particles are embedded. If Particles of different dimensions in the three body dimensions, e.g. B. splinters or chips, parallel to the Applying surfaces of the board to build up the board from one edge, so one achieves that a large amount of particles oriented parallel to this edge. A single particle that is random Orientation hitting against a partially constructed section of the panel has a tendency to become parallel align to the edge of the section when it comes to rest on the part already built. if the loose mass thus formed is subjected to a consolidation pressure perpendicular to the surface of the panel, so the particles tend to extend flat in a direction parallel to the face of the panel. on In this way one obtains a table in which the particles both according to their surfaces and according to one of their Edges are aligned.

In erster Linie ist daran gedacht, daß die Teilchen, aus denen die Tafel geformt wird, aus Holz bestehen; offensichtlich läßt sich aber auch anderes Fasermaterial dazu verwenden. Die besten Ergebnisse kann man wohl mit splitterförmigen Teilchen erwarten, die Erfindung ist aber auch auf andere Tafeln anwendbar, die aus Spänen, holzwollartigen Fäden und anderen Teilchen verschiedener Ausdehnung in den drei Dimensionen bestehen, d. h. aus Teilchen, die nicht in jeder Richtung gleichartige MaJe aufweisen.It is primarily thought that the particles from which the board is formed should be made of wood; however, other fiber material can obviously also be used for this purpose. Can get the best results one would expect with splinter-shaped particles, but the invention can also be applied to other tables, those made of shavings, wood-wool-like threads and other particles of various dimensions in the three dimensions exist, d. H. of particles that do not have the same dimensions in every direction.

Erfindungsgemäß geht man am zweckmäßigsten so vor, daß man die Teilchen unter Schwerewirkung fallen läßt, um die Tafel in senkrechter Richtung aufzubauen. Man kann aber auch daran denken, die Teilchen beispielsweise in waagerechter Richtung auszuwerfen, um eine waagerecht ausgerichtete Tafel zu gewinnen. According to the invention, it is most expedient to proceed in such a way that the particles are subjected to gravity drops to build up the board in the vertical direction. But you can also think of the particles for example, throw it horizontally to win a horizontally aligned board.

Kurz zusammengefaßt ist das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:In brief, the process is characterized by the following steps:

Einfüllen der Teilchen durch einen Raum mit Begrenzungsflächen, um die Platte in an sich bekannter Weise von einer ihrer Kanten her aufzubauen, indem die Teilchen frei nach unten in einer Richtung geworfen werden, die im wesentlichen senkrecht zu dieser Kante steht; dadurch
Orientieren oder Ausrichten der Teilchen, so· daß sie hauptsächlich in einer Ebene parallel zu dieser Kante liegen; danachFilling the particles through a space with delimiting surfaces in order to build up the plate in a manner known per se from one of its edges, in that the particles are thrown freely downwards in a direction which is essentially perpendicular to this edge; through this
Orienting or aligning the particles so that they lie mainly in a plane parallel to this edge; thereafter

Anwenden eines Verfestigungsdruckes auf die Plattenebene bzw. die Teilchen, um sie zu einer solchen Ausrichtung zu verschieben, daß ihre langen Achsen hauptsächlich etwa parallel zu der Plattenoberfläche und zu besagter Kante zu liegen kommen.Applying consolidation pressure to the plate plane or particles to make them one such orientation that their long axes are mainly roughly parallel to the Plate surface and to said edge come to rest.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß das Einlagern der Teilchen zwischen den Begrenzungsflächen unter dem Einfluß der Schwerkraft erfolgt.Another feature of the invention is that the intercalation of the particles between the boundary surfaces takes place under the influence of gravity.

Für das Gelingen des Verfahrens ist noch wesentlich, daß die Länge der Teilchen und ihre Stärke zwischen bestimmten, durch Erfahrung gewonnenen Grenzwerten liegen. Man kann aber statt dieser splitterförmigen Teilchen auch dünne Holzspäne von in bestimmten Grenzen gegebener Länge, Starte und Breite verwenden.For the success of the process it is still essential that the length of the particles and their strength between certain limit values obtained through experience. But you can instead of this Splinter-shaped particles also include thin wood chips of a given length within certain limits, start and Use width.

In den Zeichnungen sind die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigtThe preferred embodiments of the invention are shown schematically in the drawings. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer senkrecht stehenden Kastenform, in der man die Erfindung einzelschubweise ausführen kann,Fig. 1 is a perspective view of a vertical box shape in which the invention can run in single batches,

Fig. 2 die Anordnung von splitterartigen Teilchen in der senkrechten Kastenform von Fig. 1 vor der Vorkompression,Fig. 2 shows the arrangement of splinter-like particles in the vertical box shape of Fig. 1 before Pre-compression,

Fig. 3 die Anordnung der Holzsplitter, wenn die Form in die waagerechte Lage gedreht und das Netzwerk der Teilchen vorkomprimiert ist,Fig. 3 shows the arrangement of the wood splinters when the mold is turned into the horizontal position and the network the particle is pre-compressed,

Fig. 4 ein Bild der fertigen Tafel, aus dem die ausgerichtete Natur zu ersehen ist, die das Erfindungserzeugnis gewinnt, Fig. 4 is a picture of the finished panel showing the aligned nature that the product of the invention gains;

Fig. 5 ein Bild der Oberseite einer Tafel ohne Ausrichtung, wie sie bei dem herkömmlichen Verfahren entsteht,Fig. 5 is an image of the top of a panel without alignment; as it arises in the conventional process,

Fig. 6 eine. Seitenansicht zur Erläuterung eines kontinuierlichen Verfahrens für die Durchführung der Erfindung,Fig. 6 a. Side view illustrating a continuous process for carrying out the Invention,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie I-I von Fig. 6. Die in Fig. 1 dargestellte Kastenform besteht vorzugsweise aus Metall. Sie wird gebildet von einer Vorderwand A und einer Hinterwand B, Seitenwänden C und einem Boden D. Die beiden Wände A und B müssen an allen Stellen einander parallel sein. Der Abstand zwischen A und B hängt von der gewünschten endgültigen Stärke und Dichte der Tafel 7 shows a section along line II of FIG. 6. The box shape shown in FIG. 1 is preferably made of metal. It is formed by a front wall A and a rear wall B, side walls C and a floor D. The two walls A and B must be parallel to each other at all points. The distance between A and B depends on the final thickness and density of the panel desired

ab. Für eine Splitterplatte von 13 mm Stärke und einer Wichte 0,7 g/cm³ beispielsweise beträgt dieser Abstand etwa 65 mm.away. For a splinter plate with a thickness of 13 mm and a weight of 0.7 g / cm ^3, for example, this distance is approximately 65 mm.

Die Vorderwand A ist mit dem übrigen Kasten durch Schrauben, Klammern oder andere beliebige Befestigungsmittel E in der Weise verbunden, daß sich die Befestigung leicht entfernen läßt, um eine freie Bewegung von A gegen B zu gestatten.The front wall A is connected to the rest of the box by screws, brackets or any other fastening means E in such a way that the fastening can be easily removed to allow a free movement from A to B.

Die von der Kante her geformte Tafel wird wie folgt hergestellt: Splitterartig gestaltete Teilchen läßt man in senkrechter Richtung in den oben offenen Rand der Kastenform einlaufen. Typische Teilchenmaße sind etwa 6,5 bis 19 mm Länge und 0,4 bis 3,2 mm Stärke. Zur Zuführung des Materials kann man jedes einigermaßen gleichförmig arbeitende Verfahren verwenden. Wenn der Kasten voll ist, so wird über dem oberen offenen Rand ein Deckel F mit Haken G oder sonstwie befestigt. Danach wird der ganze Kasten in die waagerechte Lage gedreht, so daß die abnehmbare Wand A oben liegt. Die Wand A wird durch Lösen der Befestigungen E frei gemacht. Nun wird das Ganze zur Vorkompression in eine Kaltpresse und danach zur endgültigen Verfestigung in eine Wannpresse gebracht. Schließlich wird die Form aus der Presse herausgenommen, die Wand A abgehoben und die fertige Tafel aus der Form genommen.The panel formed from the edge is produced as follows: Particles shaped like splinters are allowed to run vertically into the open-topped edge of the box shape. Typical particle dimensions are about 6.5 to 19 mm in length and 0.4 to 3.2 mm in thickness. Any reasonably uniform method can be used to feed the material. When the box is full, a lid F with hooks G or something else is fastened over the upper open edge. Then the whole box is turned into the horizontal position so that the removable wall A is on top. The wall A is cleared by loosening the fastenings E. Now the whole thing is brought into a cold press for pre-compression and then into a tub press for final solidification. Finally, the mold is removed from the press, wall A is lifted off and the finished panel is removed from the mold.

Dieses Verfahren vermeidet die Bildungsungleichmäßigkeiten des Flachformverfahrens. Der Kasten ergibt eine zwangläufige Regelung des Teilchengewichtes je Flächeneinheit der Tafel, wobei die Grenzen nur durch den zwischen den Wänden A und B erzielbaren Parallelismus gezogen werden. Ein ungleichförmiger Fluß der Teilchen ist der Ta-fel-"bildung nicht abträglich, da schließlich alle Teile des Kastens mit Notwendigkeit gefüllt werden müssen. Es werden keine Vorrichtungen zum nachträglichen Glätten mit ihrer zweifelhaften Wirksamkeit giebraucht. Die feinsten Teilchen neigen nicht dazu, sich an der endgültigen Unterseite der Tafel anzusammeln, so daß eine von der Kante her geformte Platte nicht die Verschiedenseitigkeit der flachgeformten Tafel aufweist. Im Anfang der Tafelbildung setzen sich die feinsten Teilchen ein wenig in senkrechter Richtung, aber die Wirkung eines solchen Sichsetzens ist unbedeutend und wird bei dem stetig wirkenden Verfahren, wie es Fig. 6 erläutert, ganz ausgeschaltet, weil dort die niedersinkenden feinsten Teilchen ständig von oben her ersetzt werden.This process avoids the formation unevenness of the flat molding process. The box results in an inevitable regulation of the particle weight per unit area of the board, the limits being drawn only by the parallelism that can be achieved between walls A and B. A non-uniform flow of the particles is not detrimental to paneling, since eventually all parts of the box must be filled with necessity. No subsequent smoothing devices with their dubious effectiveness are needed. The finest particles do not tend to stick the final underside of the panel, so that a panel formed from the edge does not have the diversity of the flat panel.In the beginning of panel formation the finest particles settle a little in the vertical direction, but the effect of such settling is insignificant and will be The continuously acting method, as explained in FIG. 6, is completely switched off, because there the finest particles sinking down are constantly replaced from above.

Außer der besseren Tafelbildung liefert das Formungsverfahren von der Kante her noch eine Ausrichtung der Teilchen in der Tafel; wenn man Holzsplitter in der beschriebenen Weise in die senkrechte Kastenform einschüttet, so kommen nur sehr wenige in senkrechter Lage zur Ruhe. Sie liegen parallel zum Boden der Form flach in Richtungen, die von parallel bis rechtwinklig zu den Tafelflächen gehen, so wie dieses in Fig. 2 durch die Teilchen α und b beispielsweise angedeutet ist. Teilchen, die dicht an den glatten Begrenzungsflächen A und B liegen, richten sich parallel zu diesen aus, wie man bei d in Fig. 2 erkennen kann.In addition to better sheet formation, the molding process also provides edge alignment of the particles in the sheet; if you pour wood splinters into the vertical box shape in the manner described, very few come to rest in a vertical position. They lie flat parallel to the bottom of the mold in directions that go from parallel to right-angled to the table surfaces, as this is indicated, for example, in FIG. 2 by the particles α and b. Particles that are close to the smooth boundary surfaces A and B align themselves parallel to them, as can be seen at d in FIG. 2.

Wenn man die Form in die Waagerechte dreht, so liegen die Teilchen b nunmehr senkrecht. Wenn man nun Druck ausübt, so werden diese Teilchen aus der Senkrechten weggedrückt. Ihre endgültige Lage ist in der Hauptsache dieselbe wie die der Teilchen α und b, da diese Verschiebungsrichtung dem Weg des geringsten Widerstandes entspricht. Das Ergebnis ist eine Ausrichtung der Splitter, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Die endgültige Wirkung ist in Fig. 4 abgebildet, die den ausgerichteten Charakter der von der Kante her geformten Tafel zeigt, im Gegensatz zu der regellosen Struktur der flachgeformten Tafel, wie sie Fig. 5 zeigt.If you turn the shape into the horizontal, the particles b are now perpendicular. If you now exert pressure, these particles are pushed away from the vertical. Their final position is mainly the same as that of the particles α and b, since this direction of displacement corresponds to the path of least resistance. The result is an alignment of the splinters as shown in FIG. The final effect is depicted in FIG. 4, which shows the aligned character of the edge molded panel as opposed to the random structure of the flat panel shown in FIG.

In dem Beispiel waren Splitter verwendet. Das Verfahren ist aber in ähnlicher Weise auf Späne, holzwollartige Fäden und andere Formen von Holzteilchen anwendbar. Eine typische Siebanalyse von Splittern ist in Tafel I wiedergegeben.Splinters were used in the example. The process, however, is similar to chips, wood-wool-like Threads and other forms of wood particles are applicable. A typical sieve analysis of splinters is given in panel I.

Tafel I
Typische Siebanalyse von SplitternPanel I.
Typical sieve analysis of splinters

TTSA SiVKTTSA SiVK Maschen-Mesh SiebSieve MittlereMedium KJ JXI..—OICU KJ JXI ..— OICU weiteexpanse rückstandResidue SplitterlängeSliver length Nr.No. mmmm »/0»/ 0 mmmm 66th 3,323.32 4,54.5 10,7 . .. 19,110.7. .. 19.1 88th 2,542.54 12,812.8 10,410.4 1212th 1,651.65 27,527.5 7,67.6 1616 1,131.13 29,029.0 6,36.3 3030th 0,590.59 19,719.7 2,5... 6,32.5 ... 6.3 durch 30through 30 6,56.5 2,5 bis mehlfein2.5 to flour fine (feinste(finest 100,0100.0 Teilchen)Particle)

Ein Vergleich der Fig. 4 und 5 zeigt das überlegene Aussehen der ausgerichtet geformten Tafel. Beide Tafeln wurden aus denselben Splittern geformt, aber die regellos flacbgeformte Tafel von Fig. 5 erscheint weit gröber. Dieses kommt daher, daß die feinsten Teilchen von der Oberseite weggesunken sind, weil die Splitter viel weniger regelmäßig angeordnet und »gepackt« sind als bei der ausgerichtet geformten Tafel. Wegen der besseren Packung hat die ausgerichtet geformte Platte eine glattere Oberfläche mit einer geringeren Zahl von größeren Lücken oder Fehlstellen. A comparison of Figures 4 and 5 shows the superior appearance of the aligned molded panel. Both Panels were formed from the same slivers, but the randomly flaked panel of Figure 5 appears far coarser. This is because the finest particles have sunk from the top because the splinters are much less regularly arranged and "packed" than the aligned shaped one Blackboard. Because of the better packing, the aligned shaped plate has a smoother surface a smaller number of larger gaps or voids.

Die dicht ausgerichtete Packung der Teilchen führt auch zu einer besseren Grundbindung zwischen den Teilchen. Dieses gibt wiederum den ausgerichtet geformten Tafeln bessere Widerstandsfähigkeit gegen die zerstörenden Wirkungen des Wetters.The closely aligned packing of the particles also leads to a better plain bond between the Particle. This in turn gives the aligned shaped panels better resistance to the damaging effects of the weather.

Der überlegene Charakter der ausgerichtet geformten Tafeln ist weiterhin in Tafel II dargestellt. Diese vergleicht die Eigenschaften von Tafeln von 13 mm Stärke und einer Wichte von 0,7 g/cm³, die aus denselben Fichtemholzsplittern und derselben Menge Harnstoff~Fo<rmaldehyd-Kunstharz (3 °/o feste Teile, bezogen auf das fertige Trockengewicht) durch Verfahren hergestellt sind, die in allen Punkten bis auf die Formungsrichtung identisch sind. Das ausgerichtete Formen kann statt mit Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz wie im Beispiel in gleicher Weise mit einer großen Vielzahl verschiedener Bindemittel ausgeführt werden.The superior character of the aligned shaped panels is further illustrated in Panel II. This compares the properties of boards with a thickness of 13 mm and a weight of 0.7 g / cm ³ , which are made from the same spruce wood splinters and the same amount of urea-formaldehyde synthetic resin (3% solid parts, based on the finished dry weight) are produced by processes which are identical in all points except for the direction of formation. The aligned molding can be carried out in the same way with a wide variety of different binders instead of urea-formaldehyde synthetic resin as in the example.

Die Daten der nachfolgenden Tafel II wurden an je einer quadratischen Holzteilchentafel von 457 mm Seitenlänge gewonnen und aus den Abweichungen zahlreicher Einzelwerte von dem Durchschnittswert der gerade betrachteten Eigenschaft berechnet. Sie wurden auf eine Wichte von 0,70 g/cm³ als einheitlichen Nennwert umgerechnet. Die Werte der Spalte A beziehen sich auf eine erfindungsgemäß ausgerichtet geformte Tafel, die der Spalte B auf eine nach herkömmlichen Verfahren flach geformte Tafel mit regelloser Lage der Teilchen.The data in Table II below was obtained from a square wood particle board each with a side length of 457 mm and calculated from the deviations of numerous individual values from the average value of the property under consideration. They were converted to a weight of 0.70 g / cm ³ as a uniform nominal value. The values in column A relate to a panel shaped in accordance with the invention, those in column B to a panel formed flat by conventional methods with a random position of the particles.

Tafel II Prozentuale VeränderlichkeitTable II Percentage variability

Gewicht: Flächeneinheit (Mittel) Weight: Area Unit (Medium)

Wichte (feuchtigkeitsfrei) Weight (moisture-free)

Bruchfestigkeit, Mittelwert Breaking strength, mean value

Bruchfestigkeit, Höchstwert Breaking strength, maximum value

Bruchfestigkeit in Faserrichtung (kg/cm²) Bruchfestigkeit quer zur FaserrichtungBreaking strength in the fiber direction (kg / cm ² ) Breaking strength across the fiber direction

(kg/cm²) (kg / cm ² )

Elastizitätsmodul (aus Biegeversuchen)Modulus of elasticity (from bending tests)

Biegungsebene parallel zur Faserrichtung (kg/cm²) Bending plane parallel to the grain (kg / cm ² )

Biegungsebene normal zur Faserrichtung (kg/cm²) Bending plane normal to the grain (kg / cm ² )

1,7%1.7% 3,4%3.4% 2 %2% 3 %3% 6,6%6.6% 10,6%10.6% 15 %15% 25,5%25.5% 192,5192.5 139139

' 9595

26 250
910026 250
9100

1465014650

Die Tafel II zeigt deutlich, daß die ausgerichtet geformte Platte eine gleichförmigere Struktur hat. Diese verbesserte Struktur in Verbindung mit der Verringerung der Verschiedenseitigkeit setzt die Neigung der Tafel herab, sich bei Änderungen der Feuchtigkeit zu werfen. Die bessere Struktur spiegelt sich auch in der höheren Biegungsfestigkeit über die Tafel. Man beachte weiter, daß die Veränderlichkeit des Gewichtes je Flächeneinheit unter 2 % liegt.Table II clearly shows that the aligned shaped plate has a more uniform structure. This improved structure coupled with the reduction in diversity sets the trend the board to throw itself down with changes in humidity. The better structure is reflected also in the higher flexural strength over the board. Note further that the variability of the Weight per unit area is less than 2%.

Die Wirkung der Ausrichtung der Teilchen wird durch eine beträchtliche Vergrößerung- der Festigkeit und Steifigkeit in einer Richtung gezeigt. Die Bruchfestigkeit wird durch das Ausrichten um 53,5 kg/cm² oder 40 % vergrößert. Man müßte statt der 3 % Kunstharz 5% nehmen, um die Bruchfestigkeit der Tafel mit regelloser Anordnung der Teilchen auf den Wert zu bringen, den die Tafel mit ausgerichteten Teilchen in ihrer starken Richtung aufweist. Da die Kunstharzkosten den Hauptanteil der Herstellungskosten von Holzteilchentafeln darstellen, so kann die erfindungsgemäße Herstellung von Tafeln gegebener Festigkeit von der Kante aus eine Kostenersparnis bedeuten.The effect of aligning the particles is demonstrated by a considerable increase in strength and stiffness in one direction. The breaking strength is increased by the alignment by 53.5 kg / cm ² or 40%. One would have to take 5% instead of the 3% synthetic resin in order to bring the breaking strength of the board with the random arrangement of the particles to the value that the board with the oriented particles has in its strong direction. Since the synthetic resin costs represent the major part of the production costs of wood particle boards, the production of boards of given strength from the edge according to the invention can mean a cost saving.

Der Elastizitätsmodul ist bei der von der Kante her geformten Tafel deutlich größer, wenn man wieder die eine Richtung betrachtet. Bei Biegung mit Biegungsebene parallel zur Faserrichtung biegen sie sich etwa ein Drittel weniger als Tafeln mit regellos liegenden Teilchen bei derselben Belastung. Ferner beachte man, daß die Bruchfestigkeit in Faserrichtung bei der ausgerichtet geformten Tafel etwa doppelt so hoch ist wie die Bruchfestigkeit quer zur Faserrichtung und daß sich die Elastizitätsmoduln für diese beiden Richtungen etwa wie 3:1 verhalten.The modulus of elasticity is significantly greater in the panel formed from the edge when you go back looking at one direction. When bent with the bending plane parallel to the grain direction, they bend about a third less than panels with randomly positioned particles at the same load. Also note that the breaking strength in the fiber direction of the aligned molded panel is about twice as high is as high as the breaking strength transversely to the fiber direction and that the modulus of elasticity for these two Behave directions roughly like 3: 1.

Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man statt der Splitter dünne Holzspäne für die Herstellung der Tafeln verwendet. Es ergab sich beispielsweise bei einer ausgerichtet geformten Tafel eine Bruchfestigkeit von 366 kg/cm² in der starken Richtung gegenüber nur 253 kg/cm² bei der entsprechenden Tafel mit regelloser Lagerung der Späne. Geeignet für die Herstellung sind Späne mit einer Stärke von etwa 0,125 bis 0,75 mm, einer Länge von 13 bis 65 mm und einer Breite von 0,75 bis 25 mm.Similar results are obtained if, instead of the splinters, thin wood chips are used to make the panels. For example, an aligned shaped board had a breaking strength of 366 kg / cm ² in the strong direction compared to only 253 kg / cm ² for the corresponding board with random storage of the chips. Chips with a thickness of about 0.125 to 0.75 mm, a length of 13 to 65 mm and a width of 0.75 to 25 mm are suitable for production.

Fig. 6 zeigt eine Einrichtung für die kontinuierliche T ifelherstellung mit erfmdungsgemäßer Ausrichtung; der Holzteilchen. Diese werden durch einen 6g Füllauslauf / in einen Mischkasten H eingefüllt, wo sie durch eine Brause Ä' mit dem Kunstharz vermengt werden. Die geharzten Teilchen e läßt man in den Sammelbehälter L fallen, aus dem sie durch, eine Förderschnecke M zum Auslauf A- gebracht werden.FIG. 6 shows a device for continuous plate production with an orientation according to the invention; FIG. the wood particles. These are filled through a 6g filling spout / into a mixing box H , where they are mixed with the synthetic resin by a shower Ä '. The resinous particles e are dropped into the collecting container L , from which they are brought through a screw conveyor M to the outlet A-.

Bei ihrem Wege durch den Auslauf werden sie durch Leitbleche O verteilt, dann kommen sie zwischen zwei stetig laufenden endlosen Stahlbändern oder dicht geschlossenen Raupenketten P, die zwischen zwei senkrechten Seitenwänden Q eingeschlossen sind (Fig. 7), zu ruhigem Fließen. Zwischen den Bändern P bildet sich die »Matte« f für die zu erzeugende Tafel. Die Bänder laufen zwischen Führungen R und in Kanälen S der Seitenwände Q; sie werden von Walzen T gestützt. Die Stahlbänder führen die Matte aus der senkrechten in die waagerechte Lage. Danach wird die Matte zwischen Walzen U vorkomprimiert und schließlich der Warmpresse V zugeführt, wo sie zwischen Drucktiegel und Fundament einer erhöhten Temperatur und höherem Druck ausgesetzt wird, um das Kunstharzbindemittel zu härten und die endgültige Verfestigung herbeizuführen.On their way through the outlet they are distributed by baffles O , then they flow smoothly between two continuously running endless steel belts or tightly closed caterpillars P, which are enclosed between two vertical side walls Q (FIG. 7). The "mat" f for the panel to be produced is formed between the bands P. The belts run between guides R and in channels S of the side walls Q ; they are supported by rollers T. The steel straps lead the mat from the vertical to the horizontal position. The mat is then pre-compressed between rollers U and finally fed to the hot press V , where it is exposed to an elevated temperature and pressure between the pressure crucible and the foundation in order to harden the synthetic resin binder and bring about the final solidification.

Aus dem Vorhergehenden ist zu ersehen, daß die Erfindung ein besseres Herstellungsverfahren liefert und die damit hergestellten Tafeln eindeutig gerichteten Charakter zeigen und damit den bisher gebräuchlichen Erzeugnissen überlegen sind.From the foregoing it can be seen that the invention provides a better method of manufacture and the panels produced with it clearly show directional character and thus the ones that have been used up to now Products are superior.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of sheets or plates from elongated particles, preferably Wood splinters or shavings that are glued together with a binder and subjected to heat and Pressure solidified, characterized by the following process steps:

Filling the particles through a space with delimiting surfaces in order to build up the plate in a manner known per se from one of its edges, in that the particles are thrown freely downwards in a direction which is essentially perpendicular to this edge; thereby orienting or aligning the particles so that they lie mainly in a plane parallel to that edge; and then
Applying a consolidation pressure to the plane of the plate or the particles in order to shift them to such an orientation that their long axes come to lie mainly approximately parallel to the plate surface and to said edge.

2. The method according to claim 1, characterized in that the particles between the boundary surfaces be stored under the influence of gravity.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that predominantly particles of one

Lengths of 6.3 to 19 mm and a thickness of 0.4 to 3.2 mm can be used.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that predominantly approximately straight Chips 0.125 to 0.75 mm thick, 13 to 65 mm long and 7.5 to 25 mm wide can be used.

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Considered publications: German patent application ρ 32 415 XII / 38cD (published on September 7, 1950); Swiss Patent No. 267 461; Belgian Patent No. 496 232; French patent specification No. 1 011 675.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings