DE19635410C2

DE19635410C2 - Vorrichtung zum Verpressen eines Vlieses zu einem Plattenstrang

Info

Publication number: DE19635410C2
Application number: DE19635410A
Authority: DE
Original assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Current assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Priority date: 1996-08-31
Filing date: 1996-08-31
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2016-09-01
Also published as: DE19635410A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Verpressen eines aus zerspantem und/oder zerfasertem und beleimtem Rohmaterial gestreuten Vlieses zu einem biologisch abbaubaren Dämmplattenstrang.

Der DE 36 41 464 lässt sich ein Verfahren entnehmen, bei dem das Ausgangs material zu einem Rohmaterial zerspant und/oder zerfasert und dann beleimt und aus diesem Zwischenmaterial durch Streuung ein Vlies gebildet wird, das in ei nem kontinuierlichen Durchlaufverfahren auf die gewünschte Plattenstärke ver dichtet wird, worauf in das verdichtete Vlies unter Aufrechterhaltung des Press druckes ein Dampf-Luft-Gemisch eingeführt und zur anschließenden Trocknung ein Heißluftstrom durch das verdichtete Vlies hindurchgeleitet wird. Hergestellt wird mit diesem vorbekannten Verfahren eine Wärmedämmplatte, die aus einer Mischung aus auf Flocken zerkleinertem und mit fäulnishemmenden Zusätzen vorbehandeltem Zeitungspapier oder dergl. sowie natürlichen Fasern besteht. Zur Herstellung dieser Platten werden die Substanzen gemischt und aufgelockert in eine Form gegeben, auf das gewünschte Raumgewicht verdichtet und mit Heiß luft und/oder Heißdampf behandelt und getrocknet. Durch die Behandlung der verdichteten Masse mit Heißluft oder Heißluft und Dampf fließen die Leimbe standteile und binden anschließend ab. Dieses Abbinden der Platten geschieht unter mechanischem Pressdruck. Das anschließende Trocknen kann durch Hin durchleiten von Trockenluft erfolgen. Bei diesem vorbekannten Verfahren kann die gesammelte und mechanisch aufgelockerte Mischung während ihres freien Falles in die Formstation mit Heißdampf behandelt werden, um die Faserbestand teile zu strecken und zu quellen. Eine entsprechende Bedampfung kann unterhalb einer Zellradschleuse vorgesehen sein.

Die dieser Vorveröffentlichung zu entnehmende Vorrichtung weist als Formstati on eine Vielzahl von oben offenen Formkästen auf, in die das Material aufgeloc kert rieselt. Nach Befüllen eines Kastens gelangt dieser zu einer Presse, in der die lockere Schüttung auf das gewünschte Raumgewicht verdichtet wird. Dabei be stehen die Presse und die Formkästen aus einem gelochten Blech, das auf die Füllung gelegt und niedergedrückt wird. An diese Presse schließen sich die Tem peratur- und Feuchtigkeitsbehandlungsstufen an, wobei zunächst Heißluft und Heißdampf zur Aktivierung des Leimes und danach Druckluft zur Trocknung ein geblasen werden. Es wird dort auch eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung beansprucht, bei der das Vlies zwischen zwei Siebbändern geführt wird.

Durch die EP 0 383 572 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur konti nuierlichen Herstellung von Spanplatten oder dergl. bekanntgeworden. Ein in her kömmlicher Weise gestreutes Vlies wird von einem Siebband übernommen und von diesem durch eine Dampfpresse hindurchgeführt, deren Pressspalt durch zwei sich gegenüberliegende, jeweils endlos umlaufende Siebbänder gebildet ist, die einen sich keilförmig verjüngenden Einlaufbereich definieren. Am Ende dieses Einlaufbereiches und über einen sich anschließenden Pressabschnitt wird durch das obere Siebband hindurch Sattdampf in das zu einer Matte mit der gewünsch ten Plattenstärke verdichtete Vlies eingeblasen, um die Vliespartikel zu erhitzen und zu erweichen und das Bindemittel vollständig auszuhärten. An diese Kali brier- und Abbindestation schließt sich eine Entlüftungszone an, in der der sich noch in der Matte befindliche überschüssige Dampf in die Atmosphäre entweichen kann, wodurch der durch den eingeblasenen Dampf in der Matte aufgebau te Druck auf Atmosphärendruck abgebaut wird. An diese Entlüftungs- bzw. Ent spannungszone schließt sich eine Vakuumzone an, in der die Abfuhr des noch in der Matte befindlichen Dampfes beschleunigt und der Dampfdruck in der Matte unter Atmosphärendruck abgesenkt wird, was zu einer Temperaturabsenkung führt, die ein Abdampfen von freiem Wasser aus der Matte ermöglicht und da durch den Feuchtigkeitsgehalt der hergestellten Platte verringert. Während des Durchlaufs durch diese Vorrichtung steht das zu einer Matte verdichtete Vlies unter kontinuierlichem Druck.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der sich biologisch abbaubare Dämmplatten der eingangs beschriebenen Art mit geringem apparativen und energetischen Aufwand bei vergleichsweise kurzen Produktionszeiten herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge löst.

Erfindungsgemäß dient die Aufheizzone in erster Linie zur Erzeugung eines Bin demittelflusses unter Vermeidung von Voraushärtungen des Bindemittels. Denn um mit einer aus Kostengründen anzustrebenden geringen Bindemittelmenge eine ausreichende bis gute Festigkeit der Dämmplatten zu erhalten, ist eine optimale Ausnutzung des Bindungspotentials des Bindemittels erforderlich. Die wesentli chen Faktoren hierfür sind eine gute Verteilung der Bindemittel innerhalb der Strukturstoffe und eine möglichst vollständige Aushärtung der Bindemittel. Dabei ergibt sich eine optimale Ausnutzung des Bindemittels dann, wenn es sich bevor zugt in den Zwickeln zwischen den einzelnen Holzteilchen sammelt, so dass ge zielt die Kreuzungspunkte innerhalb des Faservlieses verklebt werden. Bei der Beleimung wird das Bindemittel zunächst statistisch in Form kleiner Tröpfchen auf der Span- oder Faseroberfläche verteilt. Um aber die vorstehend als optimal definierte Anreicherung in den Zwickeln zu erzielen, ist ein Fließen des Bindemittels vor dem Beginn seiner Aushärtung notwendig. Dieses Fließen wird erfin dungsgemäß beim Passieren der Aufheizzone erzielt, in der durch die Einleitung des Dampf-Luft-Gemisches eine kurzzeitige Erhöhung der Umgebungsfeuchte erzielt wird.

Dieser zur Erzeugung des Bindemittelflusses dienenden Aufheizzone schließt sich erfindungsgemäß eine Abbinde- und Trocknungsstation an, die durch einen Druck- oder Saugtrockner gebildet ist, der einen Heißluftstrom durch das verdich tete Vlies hindurchleitet. Dieser Heißluftstrom kann also unter Druck durch das verdichtete Vlies hindurchgeführt oder aber alternativ ausschließlich mit Hilfe von Unterdruck durch das Vlies hindurchgesaugt werden. Über die Temperatur des Heißluftstromes sowie über die Verweildauer des Vlieses in der zweiten Zone lässt sich der Feuchtegehalt der Dämmstoffplatte bestimmen.

An die die Abbinde- und Trocknungsstation bildende zweite Zone schließt sich dann eine übliche Plattenaufteilung sowie ein Abstapeln der Teilformate an.

Durch die kombinierte Behandlung mit einem Dampf-Luft-Gemisch und anschlie ßender Trocknung können grundsätzlich alle ligno-cellulosen Ausgangsmaterialien auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung verarbeitet werden. Außerdem wird die Möglichkeit eröffnet, ein sehr weites Spektrum von Bindemitteln zu verarbeiten.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Dämmplatten mit sehr gerin gen Rohdichten von ≧ 40 kg/m³ herstellen, wobei bereits Rohdichten von < 100 kg/m³ zu einer hervorragenden Wärmedämmung führen. Die mit der erfin dungsgemäßen, im Trockenverfahren arbeitenden Vorrichtung erzielbaren gerin gen Rohdichten lassen sich mit nassen Herstellverfahren nicht erreichen. Ande rerseits lassen sich aber auch Rohdichten bis zu 200 kg/m³ erzielen, was z. B. für die Fertigung von Trittschalldämmplatten notwendig sein kann, deren Dicke im Bereich von 10-30 mm liegt. Während im Nassverfahren für eine z. B. 20 mm dicke Platte mit einer Dichte von 200-250 kg/m³ Trocknungszeiten von bis zu 3 Stunden kalkuliert werden müssen, beträgt bei einer erfindungsgemäßen Vorrich tung die gesamte Durchlaufzeit inklusive der Bedampfung für eine 50 mm dicke Platte mit 120 kg/m³ Rohdichte nur etwa 3 Minuten.

Die Verwendung eines Dampf-Luft-Gemisches führt zu zwei wesentlichen Vor teilen:

- Die Bedampfungstemperatur kann im Bereich unterhalb 100°C frei ge wählt und damit Voraushärtungen der Bindemittel verhindert werden;
- die Menge des einströmenden Dampf-Luft-Gemisches kann an den Bedarf des einlaufenden Vlieses so angepasst werden, dass der Dampfanteil im Vlies kondensiert und somit verbraucht wird, wodurch sich ein hoher thermischer Wirkungsgrad erzielen lässt.

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung sich ändernden Produktionsbedingungen einfach anpassen zu können, ist erfindungsgemäß eine Einrichtung zur Verände rung der wirksamen Länge der Aufheizzone und der sich daraus ergebenden Ver änderung der wirksamen Länge der nachgeschalteten zweiten Zone vorgesehen.

Die Aufbereitung des Dampf-Luft-Gemisches ist in einer bevorzugten Ausfüh rungsform gekennzeichnet durch einen der genannten Mischeinrichtung vorge schalteten Prozesslufterzeuger mit einem die Prozessluft aufheizenden Wärme tauscher und durch einen Dampferzeuger. Ferner ist eine zweckmäßige Vorrich tung gekennzeichnet durch eine Verstelleinrichtung für den den Wärmetauscher beaufschlagenden Wärmestrom und/oder für den den Dampferzeuger beauf schlagenden Wärmestrom und/oder für den Antrieb des Saugventilators sowie durch eine die Verstelleinrichtung/en beaufschlagendes Regelsystem, dem je eine in der Zuleitung sowie in der Absaugleitung vorgesehene Messstelle zur Ermitt lung der Temperatur, des Volumenstromes und der relativen Feuchte angehören.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen für eine erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht eine Kalibrier-, Abbinde- und Trocknungs station;

Fig. 2 eine Anlage zur Einleitung eines Dampf-Luft-Gemisches und

Fig. 3 eine Einrichtung zur Veränderung der wirksamen Länge einer Aufheizzone bei gleichzeitiger entsprechender Veränderung der Länge der nachgeschalteten Abbinde- und Trocknungszo ne.

Fig. 1 zeigt lediglich eine zentrale Kalibrier-, Abbinde- und Trocknungsstation 1, deren Durchlauf für ein nicht näher dargestelltes, vor dem Eintritt in diese Station auf einer beweglichen Siebunterlage gestreutes Vlies durch zwei mit lichtem Ab stand übereinander angeordnete, endlos umlaufende Siebbänder 2, 3 gebildet ist. Diese beiden Siebbänder 2, 3 definieren am An fang der Station einen sich keilförmig auf die gewünschte Plat tenstärke d verjüngenden Einlaufbereich 4, dem sich eine Auf heizzone A zur Einleitung eines Dampf-Luft-Gemisches anschließt, der als zweite Zone B eine Abbinde- und Trocknungszone für den durch das verdichtet Vlies hindurchzuleitenden Heißluftstrom folgt.

Die Länge der Aufheizzone A kann beispielsweise 2 m und die Län ge der nachgeschalteten Zone B etwa 16 m betragen. Fakultativ kann der letzte Abschnitt der Zone B auch als Kühlzone C ausge bildet sein, deren Länge dann etwa 3 m beträgt.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Anlage zur Aufbereitung und Ein leitung des Dampf-Luft-Gemisches in die Aufheizzone A der in Fig. 1 dargestellten zentralen Station 1. Diese Anlage besteht im wesentlichen aus den folgenden Komponenten:
Vorgesehen ist ein nicht näher dargestellter Prozeßlufterzeuger für die als Pfeil symbolisierte Prozeßluft 5. Zur Aufheizung der Prozeßluft 5 ist ein Wärmetauscher 6 vorgesehen, der von einem Wärmestrom 7 beaufschlagt wird. Nachgeschaltet ist ein Dampfer zeuger 8, der von einem Wärmestrom 9 beaufschlagt wird und mit einer Mischeinrichtung 10 für die Erzeugung des Dampf-Luft-Gemi sches in Verbindung steht. Über die Länge der Aufheizzone A er streckt sich ein oberes Register 11, das an eine von der Misch einrichtung 10 kommende Zuleitung 12 für das Dampf-Luft-Gemisch angeschlossen ist und zur Einleitung dieses Gemisches in das verdichtete Vlies 13 dient, von dem in Fig. 2 in Seitenansicht nur ein Längenabschnitt angedeutet ist. An ein unteres, mit dem oberen Register 11 fluchtendes unteres Register 14 ist eine Ab saugleitung 15 angeschlossen, in die ein Saugventilator 16 ge schaltet ist, dessen Antrieb 17 mit einer Drehzahlregelung ver sehen ist.

Für den den Wärmetauscher 6 beaufschlagenden Wärmestrom 7 und/ oder für den den Dampferzeuger 8 beaufschlagenden Wärmestrom 9 und/oder für den Antrieb 17 des Saugventilators 16 ist eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Verstelleinrichtung vor gesehen, deren Steuerung durch die Meßwerte zweier Meßstellen 18, 19 erfolgen kann, die zur Ermittlung der Temperatur, des Volumenstromes und der relativen Feuchte dienen und in der Zu leitung 12 bzw. in der Absaugleitung 15 vorgesehen sind.

In der Aufheizzone A sollte die Luftgeschwindigkeit 0,5-2 m/s betragen. Bei sehr hohen Luftgeschwindigkeiten werden die Fasern auf das untere Siebband 3 gepreßt bzw. gesaugt und bilden prak tisch einen Filterkuchen hoher Dichte. Die Luftgeschwindigkeit muß daher in der Aufheizzone A aber auch in der nachgeschalteten zweiten Zone B auf die jeweilige Erzeugnisdichte eingestellt werden.

Bei Trittschalldämmplatten mit einer Dicke von 10-30 mm sollte die Dichte 100-200 kg/m³ betragen bei einem Flächengewicht von 1-6 kg/m². Bei Wärmedämmplatten im Dickenbereich von 50-200 mm sollte die Dichte zwischen 40-120 kg/m³ liegen und das Flä chengewicht etwa 2-24 kg/m² betragen.

Bei konstanter Produktionsmenge je Zeiteinheit muß somit die Stranggeschwindigkeit entsprechend variiert werden. Da die Pro duktionsmenge entscheidend von der Verdampfungsleistung im Trocknungsbereich B abhängt, muß die Stranggeschwindigkeit und somit die Produktionsmenge unter Umständen reduziert werden. Da dann die Auslegungswerte der Anlage nicht mehr stimmen, kann erfindungsgemäß eine Veränderung der Länge der Aufheizzone A bei gleichzeitiger entsprechender Längenänderung für die Zone B vor genommen werden.

Fig. 3 zeigt wiederum stark schematisiert eine Einrichtung zur Veränderung der wirksamen Länge der Aufheizzone A und der sich daraus ergebenden Veränderung der wirksamen Länge der nachgeschalteten zweiten Zone B mit einem Verstellbereich von bei spielsweise einem Verhältnis A : B = 1 : 6 bis zu einem Verhält nis 1 : 12. Das obere Register 11 und entsprechend das untere Register 14 sind in ihrer wirksamen Länge jeweils durch eine verschwenkbare Klappe 20 unterteilt, die in ihrer jeweiligen Schwenkstellung zusammen mit einem dieser Position zugeordneten Strömungsgleichrichterelement 21 eine Trennwand bildet, die das obere bzw. untere Register in einen ersten Registerabschnitt 11 A bzw. 14A und einen zweiten Registerabschnitt 11B bzw. 14B unterteilt. Dabei sind an den ersten Registerabschnitt 11A bzw. 14A die Zuluftleitung 12 bzw. Absaugleitung 15 angeschlossen, während der jeweils zweite Registerabschnitt 11B bzw. 14B mit einer Heißluft-Zufuhrleitung 22 bzw. einer Abluftleitung 23 in Verbindung steht.

Claims

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Verpressen eines aus zerspantem und/oder zerfasertem und beleimtem Rohmaterial gestreuten Vlieses zu ei nem biologisch abbaubaren Dämmplattenstrang, mit
einer das zu behandelnde Vlies aufnehmenden Siebunterlage, auf der das Vlies zwischen zwei sich gegenüberliegenden, jeweils endlos umlaufenden Siebbändern (2, 3) durch die Vorrichtung hindurchge führt wird;
einem sich keilförmig auf die gewünschte Plattendicke (d) verjün genden, durch die beiden Siebbänder (2, 3) definierten Einlaufbe reich (4) der Vorrichtung;
einer sich dem Einlaufbereich (4) anschließenden, zur Erzeugung ei nes Bindemittelflusses dienenden Aufheizzone (A), die durch einen ersten, sich über ihre Länge erstreckenden, ein Dampf-Luft-Gemisch in das verdichtete Vlies (13) einleitenden, über eine Zuleitung (12) an eine Mischeinrichtung (10) für die Erzeugung dieses Dampf-Luft- Gemisches angeschlossenen oberen Registerabschnitt (11A) sowie durch einen ersten unteren, mit dem oberen Registerabschnitt (11A) fluchtenden Registerabschnitt (14A) gebildet ist, an den eine einen Saugventilator (16) aufweisende Absaugleitung (15) angeschlossen ist;
einer sich an die Aufheizzone (A) anschließenden, einen Druck- oder Saugtrockner zur Aushärtung und Trocknung aufweisenden zweiten Zone (B), die durch einen zweiten oberen Registerabschnitt (11B), der sich an den ersten oberen Registerabschnitt (11A) anschließt und an eine Heißluft-Zufuhrleitung (22) angeschlossen ist, sowie durch einen zweiten unteren Registerabschnitt (14B) gebildet ist, der sich an den ersten unteren Registerabschnitt (14A) anschließt und mit einer Abluftleitung (23) in Verbindung steht; und mit
einer Einrichtung zur Veränderung der wirksamen Länge der Auf heizzone (A) mit einer sich daraus ergebenden Veränderung der wirksamen Länge der nachgeschalteten zweiten Zone (B), wobei diese Einrichtung durch eine obere und eine untere, jeweils zwischen den ersten und zweiten Registerabschnitten (11A, 11B; 14A, 14B) angeordnete Klappe (20), einen verstellbaren Schieber oder dergl. gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen der genannten Mischeinrichtung (10) vorgeschalteten Prozesslufterzeuger mit einem die Prozessluft (5) aufheizenden Wärmetauscher (6) und durch einen Dampfer zeuger (8).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Verstelleinrich tung für den den Wärmetauscher (6) beaufschlagenden Wärmestrom (7) und/oder für den den Dampferzeuger (8) beaufschlagenden Wärmestrom (9) und/oder für den Antrieb (17) des Saugventilators (16).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine die Verstelleinrichtungen beaufschlagendes Regelsystem, dem je eine in der Zuleitung (12) sowie in der Absaugleitung (15) vorgesehene Messstelle (18, 19) zur Ermittlung der Temperatur, des Volumenstromes und der rela tiven Feuchte angehören.