DE19957610A1 - Verfahren, Anlage und taktweise arbeitende Prägepresse zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten mit strukturierten Oberflächen - Google Patents
Verfahren, Anlage und taktweise arbeitende Prägepresse zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten mit strukturierten OberflächenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, Anlage und taktweise arbeitende Prägepresse zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten mit strukurierten Oberflächen, wobei die Anlage aus einer Streustation, einer kontinuierlich arbeitenden Presse und einer Strukturierungspresse besteht. Die Erfindung besteht für die Anlage darin, daß nach der kontinuierlich arbeitenden Presse (1) eine taktweise arbeitende Prägepresse (5), ausgeführt als Oberkolbenpresse, angeordnet ist, und daß zwischen der kontinuierlich arbeitenden Presse (1) und der Prägepresse (5) eine oder mehrere, jeweils mit einer Diagonalsäge ausgestattete, Aufteilvorrichtungen (2), eine Befeuchtungsstrecke (B) mit Sprühwassereinrichtung (3) und überdachter Dampfhaube (19) sowie eine Beschleunigungsstrecke (C) mit Beschleunigungsbändern (21, 22) vorgesehen sind, wobei um den unteren Pressenholm (15) der Prägepresse (5) bzw. über den unteren Heizplatten (12) ein Beschickband (13) geführt und unter den oberen Heizplatten (11) ein Strukturband (10) gespannt ist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von
Holzwerkstoffplatten mit strukturierten Oberflächen, wie
Spanplatten/Faserplatten und Schnitzelplatten sowie Kunststoffplatten aus
kombiniertem Anteil von Holz und Kunststoff als auch aus Kunststoff mit und
ohne Verstärkungslagen mit strukturierten Oberflächen nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und betrifft eine Anlage nach Anspruch 15 sowie eine
taktweise arbeitende Prägepresse nach Anspruch 16 zur Durchführung des
Verfahrens.
Ein solches Verfahren und Anlage geht aus der noch nicht bekannten
DE-P 197 18 771.4 hervor. Als Aufgabe hat sich diese Patentanmeldung
gestellt, Holzwerkstoffplatten wahlweise ohne Unterbrechung der Produktion
herzustellen, wobei die mechanischen Festigkeitseigenschaften der fertigen
Platten und das Haftvermögen auf der strukturierten Seite nicht eingeschränkt
sind.
Als Lösung für das Verfahren ist angegeben, daß die gerade fertiggestellte, aus
dem Preßvorgang freigegebene Holzwerkstoffplatte an einer oder an beiden
Oberflächen mit Wasser besprüht, anschließend eine beheizte
Bedampfungsstrecke durchläuft und nachfolgend einem kontinuierlichen
Strukturierungsvorgang unterzogen wird.
Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 der
DE 197 18 771.6 für einen kontinuierlichen Ablauf besteht darin, daß
unmittelbar nach dem Auslauf der Holzwerkstoffplatte aus der kontinuierlich
arbeitenden Presse für einen kontinuierlichen Ablauf quer über eine oder beide
Oberflächen eine Wassersprüheinrichtung, anschließend eine beheizbare oder
unbeheizte Dampfhaube und nachfolgend ein für eine oder für beide
Oberflächen ausgebildeter Strukturierungswalzenstuhl angeordnet sind.
Das Verfahren und die Anlage dieser Voranmeldung zeigen jedoch nicht auf
bzw. weisen keinen Weg mit welchen Prozeßparametern für Druck, Wärme und
ggf. in welchem zeitlichen Ablauf der Prägedruck und der Wärmeeintrag
einzusetzen sind und wie eine dafür geeignete Anlage und ggf. Prägepresse
ausgeführt sein müssen. Denn bei einem kontinuierlichen Herstellungsprozeß
von Holzwerkstoffplatten ist eine danach anschließende Struktureinbringung
mittels einer Prägeeinrichtung ohne einer geeigneten und abgestimmten
Oberflächenbefeuchtung sowie anschließendem zweckmäßigen
Plastifizierungsvorgang nicht möglich. Das heißt, bei nicht geeignetem
Prägedruck, ausreichender Eigenwärme und Feuchte der Platten ist eine
ausreichende Mustertreue des mechanisch eingebrachten
Prägestrukturdruckes auf die Deckschichten nicht nachhaltig einzubringen.
Auch nach längerer Prägedauer, zum Beispiel von circa 15-20 Sekunden und
bei einem Prägedruck von 7 N/mm2, federn die eingeprägten
Späne-/Faserstrukturen wieder in den Zustand einer glatten Oberfläche zurück,
das heißt das Einprägungsmuster verschwindet sofort wieder nach dem Verlassen
der strukturgebenden Prägezone.
Aus der CH-PS 614 666 (= US-PS 4,007,076) ist ein Verfahren zum Prägen
einer künstlich hergestellten Platte, vornehmlich einer Hartfaserplatte bekannt.
Dabei erfolgt das Aufbringen von Wasser auf die Oberfläche einer kalten Platte.
Dies hat jedoch lange Prozeßzeiten zur Folge, weil das Wasser erst auf
Verdampfungstemperatur gebracht werden muß. Die verwendete
Oberflächenwassermenge mit 54 g/m2 ist für die nach vorliegender Anmeldung
zu prägenden Platten zu gering um eine ausreichende Plastifizierung in kurzer
Zeit zu erreichen. Die zu geringe Oberflächenfeuchte erfordert für eine
nachhaltige Mustertreue der eingeprägten Struktur zu hohe Drücke und eine zu
lange Gesamtpreßzeit. Im ganzen gesehen gibt dieses Verfahren keine
Anregung oder ein Anstoß dafür, wie eine bleibende Strukturierung einer noch
heißen, gerade aus der Herstellungspresse kommenden, Platte vorzunehmen
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben und eine
Anlage mit taktweise arbeitender Prägepresse zu schaffen, um den
Oberflächen einer noch heißen Platte nach dem Verlassen einer
Herstellungspresse nachhaltig eine bleibende Strukturierung zu geben.
Die Lösung dieser Aufgabe nach Anspruch 1 ist gekennzeichnet durch
folgende Verfahrensschritte:
- a) der gerade fertiggestellte aus dem Preßvorgang freigegebene noch heiße Plattenstrang wird in Aufteilvorrichtungen mittels einer oder mehrerer Diagonalsägen senkrecht zur Produktionsrichtung zu einzelnen Platten aufgeteilt (Strecke A),
- b) anschließend werden die abgetrennten heißen Platten in eine Befeuchtungsstrecke B geführt, darin an einer oder beiden Oberflächen mit Sprühwasser im Bereich von 112,5 g/m2 bis 300 g/m2 besprüht, wobei eine Abkühlung der Deckschichten und der Plattenoberflächen auf 70° bis 100°C erfolgt,
- c) nachfolgend wird jede Platte vom Plattenstrang getrennt, in einer Beschleunigungsstrecke C auf eine höhere Vorschubgeschwindigkeit im Vergleich zur Vorschubgeschwindigkeit der kontinuierlich arbeitenden Presse beschleunigt, in die Prägepresse gefördert und dort abgelegt,
- d) anschließend wird die Prägepresse geschlossen und die gewünschte Struktur in die Platte unter Druck eingeprägt, wobei während der Pressung die Plattenoberfläche auf mindestens 125°C erwärmt wird und die maximale Heizplattentemperatur 200°C beträgt und
- e) nachfolgend wird die strukturierte Platte aus der Prägepresse gefördert und mit einer neuen befeuchteten Platte beschickt.
Als Lehre des Verfahrens gemäß der Erfindung ist anzuführen und Versuche
haben diese bei der Herstellung von OSB-Platten bestätigt, eine bleibende
Struktureinbringung auf die Oberflächen von Holzwerkstoffplatten ist nur unter
Ausnutzung der in der Platte gespeicherten Wärme unmittelbar nach dem
Verlassen der kontinuierlich arbeitenden Presse und nur nach Aufbringung von
zusätzlichen Oberflächenwasser mit anschließender Einwirkung des Wassers
sowie Erwärmung der Deckschichten mit den erfindungsgemäßen
Prozeßparametern möglich. Das heißt die im Anspruch 1 angegebenen,
nacheinander ablaufenden Prozeßschritte führen in eine für den
Strukturierungsvorgang notwendigen Plastifizierung in den Deckschichten der
Platte und nach dem Verlassen der strukturgebenden Prägezone zu einer
nachhaltigen unveränderten Prägestruktur.
Neue Marktanforderungen an Plattenherstellungsanlagen verlangen sowohl
Platten mit als auch Platten ohne Strukturoberflächen. Eine Teilaufgabe der
Erfindung besteht deshalb darin, für das erfindungsgemäße Oberflächen-
Strukturierungsverfahren mit Anlage einen fliegenden Produktionswechsel ohne
Ausschuß an fertigen Platten im Übergang von glatter zu strukturierter
Oberfläche vorzusehen bzw. eine Steuerung für die voneinander abhängigen
Prozeßschritte zu schaffen damit zwischen den glatten und den strukturierten
Plattenabschnitt keine Übergangszone mit undefinierter Oberflächenqualität
entsteht.
Die Lösung für diese Teilaufgabe besteht nach Anspruch 14 darin, daß die
Verfahrensabläufe beider Pressen in einem Synchronlauf so aufeinander
abgestimmt sind, daß einmal die kontinuierlich arbeitende Presse allein im
Betrieb ist für eine Platte mit glatten Oberflächen und ein zweitesmal sowie
abwechselnd für eine strukturierte Oberfläche beide Pressen, das heißt, daß
bei der Außerbetriebnahme der Strukturierung die Besprühung abgeschaltet
wird und die Platten durch die geöffnete Prägepresse transportiert werden und
daß bei der Wiederinbetriebnahme des Strukturierungsvorganges zunächst die
Sprüheinrichtung zugeschaltet wird.
Als sehr wirtschaftlich erweist sich der fliegende Produktionswechsel
dahingehend, daß ohne Verschnitt, das heißt Ausschuß durch
Herausschneiden von Teilabschnitten minderer Oberflächenqualität und für
eine auftragsbezogene Produktionsmenge auch mit kleinen Losgrößen
produziert werden kann.
Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß nach
Anspruch 15 darin, daß nach der kontinuierlich arbeitenden Presse eine
taktweise arbeitende Prägepresse, ausgeführt als Oberkolbenpresse,
angeordnet ist, und daß zwischen der kontinuierlich arbeitenden Presse und
der Prägepresse eine oder mehrere, jeweils mit einer Diagonalsäge
ausgestattete, Aufteilvorrichtungen, eine Befeuchtungsstrecke mit
Sprühwassereinrichtung und überdachter Dampfhaube sowie eine
Beschleunigungsstrecke mit Beschleunigungsbändern vorgesehen sind, wobei
um den unteren Pressenholm der Prägepresse bzw. über den unteren
Heizplatten ein Beschickband geführt und unter den oberen Heizplatten ein
Strukturband gespannt ist.
Die Einstellung der Verfahrensparameter Prägezeit, Sprühwassermenge,
Prägetemperatur und Prägedruck können je nach Holzart, Spangeometrie bzw.
Faserstruktur und gewünschter Prägestruktur sowie der Mustertreue durch
entsprechende Einstellung aufeinander abgestimmt werden.
Folgende Verfahrensparameter liegen demnach dem erfindungsgemäßen
Verfahren durch Versuche bei der Herstellung von Span-, Faser-, OSB-, MDF-
und Kunststoffkombiplatten zugrunde.
Am Ausgang der kontinuierlich arbeitenden Presse:
Plattenoberflächentemperatur in ° Celsius | ≈ 150 bis 170 |
Plattenmittentemperatur in ° Celsius | ≈ 115 bis 120 |
Dichte der Platte in kg/m3 | ≈ 600 bis 800 |
Feuchte in Gewichtsprozent | ≈ 6,5 bis 7 |
Im Bereich der Befeuchtungsstrecke:
Wassersprühmenge in g/m2 | ≈ 115 bis 300 |
Wassertemperatur in ° Celsius | ≈ 20 bis < 100 |
In der Prägepresse:
Heizplattentemperatur in ° Celsius | ≈ 140 bis 200 |
Plastifizierungs- und Prägedruck in N/mm2 | ≈ 0,5 bis 3 |
Trocknungsdruck in N/mm2 | ≈ 1 bis 1,5 |
Temperatur der Strukturbandoberfläche in ° Celsius | ≈ 120 bis 200 |
Plastifizierpreßdauer in Sekunden | ≈ 1 bis 3 |
Prägedruck-/Strukturierungsdauer in Sekunden | ≈ 4 |
Trocknungsdauer in Sekunden | ≈ 5 |
Zeitspanne für den Prägevorgang in der Prägepresse in Sekunden | ≈ 12 bis 13 |
Um die Dicke der Platte und die mechanischen Eigenschaften der Platte nicht
zu vermindern, muß die Einwirkdauer bei hohem Druck so kurz wie möglich
sein und ist nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische
Druckverlauf in der Prägepresse in Abhängigkeit von der
Plattenoberflächentemperatur, welche sich aus der Plattentemperatur und der
Strukturbandtemperatur bzw. Heizplattentemperatur ergibt, eingestellt wird,
wobei zuerst ein geringer Druck von maximal 0,5 N/mm2 und einer
Plattenoberflächentemperatur von 100°C während einer Zeit von 1 bis 3
Sekunden als Plastifizierungsphase eingestellt wird, anschließend ein
Maximaldruck im Bereich von 2,6 bis 3 N/mm2 innerhalb von 1 Sekunde nach
Überschreiten von 100°C Plattenoberflächentemperatur ausgeübt wird, der
solange aufrecht erhalten wird, bis in der Strukturierungsphase von 4
Sekunden die Plattenoberflächentemperatur 115°C überschreitet und
anschließend wird in einer Trocknungsphase von 5 Sekunden die
Plattenoberfläche bei einem spezifischen Druck von 1 bis 1,5 N/mm2 und einer
Temperatur zwischen 125°C und 200°C getrocknet.
Dazu wird in der Plastifizierungsphase und in der Trocknungsphase ein Druck
auf 0,5 N/mm2 bzw. von 1-1,5 N/mm2 eingestellt. Die minimale Dauer in der
Prägephase beträgt dabei 3 Sekunden. Falls diese Zeit verkürzt wird, kann
keine dauerhafte Prägung erzeugt werden. Die Dauer der einzelnen Phasen
muß in Abhängigkeit von der Plattenoberflächentemperatur eingestellt werden.
Die Heizplattentemperatur darf nicht über 200°C angehoben werden, da dann
bei einem dünnen Strukturband (Dicke geringer 2 mm) die der Strukturband
zugewandte Seite der Strands sehr schnell erwärmt und getrocknet wird, ohne
daß die Strands in tiefer liegenden Schichten erwärmt und plastifiziert werden.
Unter der Annahme, daß der kontinuierliche Plattenstrang in Abschnitte zu
7,3 m (24 Ft), 4,9 m (16 Ft) oder 2,4 m (8 Ft) aufgeteilt wird, ergeben sich unter
Berücksichtigung der obigen Verfahrensparameter bei einer
Durchlaufgeschwindigkeit von 0,6 mls eine Ausgestaltung des Systems in der
Länge wie folgt:
Befeuchtungsstrecke mit konstantem Vorschub | 8 m, |
Beschleunigungsstrecke und | 28 m |
Prägepresse | 14,75 m |
In die Prägepresse werden entweder zwei Platten mit einer Länge von 7,3 m
oder drei Platten mit einer Länge von 4,9 m gefahren. Dabei beträgt der
Plattentakt 22,8 Sekunden und die Preßzeit 12 Sekunden. Die
Beschleunigungsstrecke wird bevorzugt als Riemenbahn ausgeführt.
In der Sprühwasserhaube sind zur gleichmäßigen Aufgabe des Wassers auf
die Oberflächen der Platten flächig gleichmäßig verteilt Sprühdüsen
angeordnet. Die aufgesprühte Menge wird je nach Temperatur der
Plattenoberfläche und Absorptionsgeschwindigkeit im Bereich von 112 bis
300 g/m2 über Pumpen zugeführt. Dabei muß für eine konstante Sprühmenge
pro m2 Plattenoberfläche die Durchflußmenge entsprechend der
Vorschubgeschwindigkeit angepaßt werden. Die Befeuchtungsstrecke wird
bevorzugt so ausgeführt, daß die Durchflußmenge auch für jede einzelne
Sprühdüse eingestellt werden kann. Das Wasser wird bevorzugt auf eine
Temperatur unterhalb der Verdampfungstemperatur < 100°C vorgewärmt, um
der heißen Platte nicht unnötig Wärme zu entziehen. Bei einer
Strukturbandtemperatur über 120°C zu Beginn des Prägens muß allerdings die
Sprühwassertemperatur auf 20°C gesenkt werden. Unter Umständen muß die
Platte direkt vor der Prägepresse zusätzlich mit kalten Wasser besprüht
werden.
Zwischen den Sprühdüsen sollten durch zum Beispiel Gummilappen, unter die
die Platten durchgezogen werden, sicher gestellt werden, daß gebildete
Tropfen zerteilt werden. Da es einige Sekunden dauert bis das Holz das
aufgesprühte Wasser aufgenommen hat, ist es notwendig, daß die Länge der
Besprühungsstrecke so ausgeführt wird, daß vom Beginn des Aufsprühens des
Sprühwassers bis zum ersten Druckaufbau in der Prägepresse mindestens 15,
aber maximal 100 Sekunden, vergehen.
Die Präge- und Strukturqualität wird unter anderem durch die
Strukturbandtemperatur bei Plattenkontakt beeinflußt. Wenn die
Strukturbandtemperatur zu hoch ist und nicht schnell genug Druck auf die
Platte aufgebracht werden kann, kann keine Prägung erzeugt werden, da das
vom Holz aufgenommene Wasser zum Zeitpunkt des maximalen Druckes
wieder verdampft ist. Durch die Absenkung des Strukturbandes bei der
Pressenöffnung gegenüber der Heizplatte wird das Strukturband gekühlt. Das
Strukturband kann vom Öffnen bis zum Schließen der Prägepresse zusätzlich
durch Einblasen von Luft oder befeuchteter Luft oder Wasser von der
Pressenseite oder durch Öffnungen in der Heizplatte auf unter 110° Celsius
gekühlt werden.
Die Holzwerkstoffplatten haben nach der Herstellung in der kontinuierlich
arbeitenden Presse Dickentoleranzen von ± 0,3 mm, wobei die
Dickenschwankungen schon nach 20 cm über die Plattenbreite auftreten
können. In dem Plattenbereich mit geringerer Dicke wird bei dem Einprägen
des Eindruckes mittels einer nicht isobaren Druckverteilung über die Preßfläche
nur in bestimmten Bereichen der Oberfläche ein genügender Eindruck erzeugt.
Durch die Ausführung der Prägepresse mit steifen Heizplatten und eines
steifen, beweglichen, oberen Pressenholmes wird eine fast isobare
Druckverteilung erreicht. Zusätzlich kann über ein Preßpolster ein Teil der
Dickenunterschiede ausgeglichen werden.
Die Plattenoberfläche kann vor der Prägepresse mit einer Lösung zum Fixieren
der Struktur wie zum Beispiel Klebstoff bedüst werden, wodurch die
Dauerhaftigkeit der eingeprägten Struktur verbessert wird. Während des
Durchlaufes durch die Prägepresse wird der aufgesprühte Stoff fest, die
eingeprägte Struktur wird dadurch fixiert und somit wird sie durch Feuchte und
Temperatureinflüsse weniger zerstört. Als Klebstoff wird bevorzugt ein
Kondensationsklebstoff wie zum Beispiel Harnstoff oder
Phenolformaldehydharz verwendet. Die Kondensationsklebstoffe härten durch
die Temperatur- und Druckeinwirkung während des Durchlaufens durch die
Prägepresse aus. Die Auftragsmenge des Kondensationsklebstoffes beträgt
10-80 g (Festharz) pro m2 Plattenoberfläche.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der
Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung
mit der Zeichnung hervor.
Nach der Zeichnung besteht die Anlage in ihren Hauptteilen gemäß der
Erfindung zur Durchführung des Verfahrens aus der kontinuierlich arbeitenden
Presse 1, in der der herauskommende Plattenstrang 6 unter Einfluß von Druck
und Wärme hergestellt wird, der mit Diagonalsägen ausgestatteten
Aufteilvorrichtung 2, der Sprühwassereinrichtung 3, einer die aufgeteilten
Platten 8 weiterfördernden Beschleunigungsvorrichtung 4 und der taktweise
arbeitenden Prägepresse 5. Die Anlage besteht demnach aus der
Plattenstrang-Aufteilstrecke A, der Befeuchtungsstrecke B, der
Beschleunigungsstrecke C und dem Prägebereich D.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich kommt der noch heiße Plattenstrang 6 in die
Aufteilvorrichtung 2 und wird hier in vorgegebene Längsformate durch
Diagonalsägen zu Platten 8 aufgeteilt. Aus der Aufteilvorrichtung 2 werden die
einzelnen Platten 8 in und durch die Sprühwassereinrichtung 3 geführt und hier
mittels Sprühdüsen 7, die durch Dampfhauben 19 abgedeckt sind, mit Wasser
oder einem anderen geeigneten Mittel an einer oder beiden Oberflächen
besprüht. Der Plattenstrang 6 und die Platten 8 werden dabei kontinuierlich mit
der Herstellungsgeschwindigkeit der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 durch
die Aufteilvorrichtung 2 und durch die Sprühwassereinrichtung 3 gefördert.
Anschließend werden die vom Plattenstrang 6 abgetrennten und befeuchteten
Platten 8 in einem Beschickkorb (nicht dargestellt) gespeichert bzw. mit
Beschleunigungsbändern 21 und 22 in eine Mehretagenpresse oder eine
Einetagen-Prägepresse bzw. in eine Zweietagen-Prägepresse (nicht
dargestellt) gefördert und hier an einer oder an beiden Oberflächen strukturiert.
Die Beschleunigungsbänder 21 und 22 sind über Transportrollen 9 und mittels
Umlenkrollen 14 umlaufend geführt.
Eine Abwandlung des bisherigen Ablaufs kann darin bestehen, daß der
Plattenstrang nach Verlassen der kontinuierlich arbeitenden Presse zunächst
die Befeuchtungsstrecke B durchläuft und anschließend in der
Aufteilvorrichtung in einzelne Platten aufgeteilt wird.
Im Ausführungsbeispiel ist die Prägepresse 5 als Einetagen-Oberkolbenpresse
ausgeführt. Sie besteht aus dem oberen beweglichen Pressenholm 16, den
unteren stationären Pressenholm 15, an die die obere Heizplatte 11 und die
untere Heizplatte 12 abgestützt angebracht sind. An die obere Heizplatte 11 ist
ein absenkbares und daran verspannbares Strukturband 10 oder Strukturblech
18 angeordnet. Um die untere Heizplatte 12 und dem stationären unteren
Pressenholm 15 ist das Beschickband 13, ggf. als Prägeband ausgeführt,
umlaufend um Umlenkrollen 14 geführt. Das Beschickband 13, das
Strukturband 10 und/oder das Strukturblech 18 können aus Metalldrahtgewebe
gefertigt sein. Zum Abkühlen des Strukturbandes 10, des Strukturbleches 18
und des Beschickbandes 13 mittels kalter Luft oder Wasser bzw. geeigneten
anderen Kühlungsmitteln, können Öffnungen 20 in der Heizplatte 11 und/oder
der Heizplatte 12 angebracht sein.
In der Zeichnung ist weiter die aus der Prägepresse 5 kommende Strukturplatte
17 ersichtlich.
1
kontinuierlich arbeitende Presse
2
Aufteilvorrichtung
3
Sprühwassereinrichtung
4
Beschleunigungsvorrichtung
5
Prägepresse
6
Plattenstrang
7
Sprühdüsen
8
Platte
9
Transportrollen
10
Strukturband
11
Heizplatte oben
12
Heizplatte unten
13
Beschickband
14
Umlenkrollen
15
Pressenholm stationär
16
Pressenholm beweglich
17
Strukturplatte
18
Strukturblech
19
Dampfhaube
20
Öffnungen
21
Beschleunigungsband
22
Beschleunigungsband
A Plattenstrang-Aufteilstrecke
B Befeuchtungsstrecke
C Beschleunigungsstrecke
D Prägebereich
A Plattenstrang-Aufteilstrecke
B Befeuchtungsstrecke
C Beschleunigungsstrecke
D Prägebereich
Claims (21)
1. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten mit strukturierten
Oberflächen, wie Spanplatten, Faserplatten, LVL-Platten und
Schnitzelplatten insbesondere OSB-Platten, sowie Kunststoffplatten aus
kombiniertem Anteil von Holz und Kunststoff als auch aus Kunststoff mit
und ohne Verstärkungseinlagen mit strukturierten Oberflächen, bei dem
aus einer Ausgangsmischung einer Streustation auf einem sich
kontinuierlich bewegendem Streuband eine mit Bindemittel versetzte
Preßgutmatte gebildet wird und die Preßgutmatte nach Überführung
zwischen die Stahlbänder einer kontinuierlichen arbeitenden Presse unter
Anwendung von Druck und Wärme zu einem endlosen Plattenstrang
verpreßt und ausgehärtet wird sowie abschließend einem
Strukturierungsvorgang unterzogen wird, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
- a) der gerade fertiggestellte aus dem Preßvorgang freigegebene noch heiße Plattenstrang wird in Aufteilvorrichtungen mittels einer oder mehrerer Diagonalsägen senkrecht zur Produktionsrichtung zu einzelnen Platten aufgeteilt (Strecke A),
- b) anschließend werden die abgetrennten heißen Platten in eine Befeuchtungsstrecke B geführt, darin an einer oder beiden Oberflächen mit Sprühwasser im Bereich von 112,5 g/m2 bis 300 g/m2 besprüht, wobei eine Abkühlung der Deckschichten und der Plattenoberflächen auf 70° bis 100°C erfolgt,
- c) nachfolgend wird jede Platte vom Plattenstrang getrennt, in einer Beschleunigungsstrecke C auf eine höhere Vorschubgeschwindigkeit im Vergleich zur Vorschubgeschwindigkeit der kontinuierlich arbeitenden Presse beschleunigt, in die Prägepresse gefördert und dort abgelegt,
- d) anschließend wird die Prägepresse geschlossen und die gewünschte Struktur in die Platte unter Druck eingeprägt, wobei während der Pressung die Plattenoberfläche auf mindestens 125°C erwärmt wird und die maximale Heizplattentemperatur 200°C beträgt und
- e) nachfolgend wird die strukturierte Platte aus der Prägepresse gefördert und mit einer neuen befeuchteten Platte beschickt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Plattenstrang in und durch die Aufteilvorrichtung sowie die abgetrennten
Platten durch die Befeuchtungsstrecke kontinuierlich mit der
Herstellungsgeschwindigkeit der kontinuierlich arbeitenden Presse
gefördert werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere abgetrennte Platten
gleichzeitig die Befeuchtungsstrecke B durchlaufen, beschleunigt werden
und in die Prägepresse befördert werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die abgetrennten und befeuchteten Platten in
einem Beschickkorb gespeichert bzw. mit Beschleunigungsbändern
gefördert werden und in einer Mehretagenpresse, in einer Einetagen- oder
in einer Zweietagen-Prägepresse strukturiert werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Plattenstrang nach Verlassen der
kontinuierlich arbeitenden Presse zunächst die Befeuchtungsstrecke B
durchläuft und anschließend in der Aufteilvorrichtung in einzelne Platten
aufgeteilt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sprühwasser mit einer Temperatur von
20°C bis < 100°C aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strukturierungsvorgang in der
Prägepresse mindestens 10 Sekunden vorzugsweise 12 Sekunden dauert,
wobei ein maximaler spezifischer Druck von 3 N/mm2 und eine
Heizplattentemperatur im Bereich von 140 bis 200°C angewendet wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Beginn des Aufsprühens des
Sprühwassers bis zum ersten Druckaufbau in der Prägepresse auf die
Platte innerhalb von mindestens 15 und maximal 100 Sekunden vergehen.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Strukturband, welches unter die obere
Heizplatte gespannt ist, beim Öffnen der Prägepresse entspannt und damit
abgesenkt und beim Schließen gespannt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Strukturband vom Öffnen bis zum
Schließen der Prägepresse durch Einblasen von Luft oder befeuchteter
Luft oder Wasser auf unter 110°C gekühlt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der spezifische Druckverlauf in der
Prägepresse in Abhängigkeit von der Plattenoberflächentemperatur,
welche sich aus der Plattentemperatur und der Strukturbandtemperatur
bzw. Heizplattentemperatur ergibt, eingestellt wird, wobei zuerst ein
geringer Druck von maximal 0,5 N/mm2 und einer
Plattenoberflächentemperatur von 100°C während einer Zeit von 1 bis 3
Sekunden als Plastifizierungsphase eingestellt wird, anschließend ein
Maximaldruck im Bereich von 2, 6 bis 3 N/mm2 innerhalb von 1 Sekunde
nach Überschreiten von 100°C Plattenoberflächentemperatur ausgeübt
wird, der solange aufrecht erhalten wird, bis in der Strukturierungsphase
von 4 Sekunden die Plattenoberflächentemperatur 115°C überschreitet
und anschließend wird in einer Trocknungsphase von 5 Sekunden die
Plattenoberfläche bei einem spezifischen Druck von 1 bis 1,5 N/mm2 und
einer Temperatur zwischen 125°C und 200°C getrocknet.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die nach unten weisende Plattenoberfläche
der aufgeteilten Platte mit 112 bis 300 g/m2 besprüht wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Plattenoberflächen vor der Prägepresse
mit einer Lösung zum Fixieren der Struktur wie zum Beispiel ein Klebstoff
aus Harnstoff- oder Phenolformaldehydharz mit einer Auftragsmenge von
10-80 g Feststoff pro m2 Plattenoberfläche bedüst werden.
14. Verfahren zur Steuerung des Verfahrensablaufes der kontinuierlichen
arbeitenden Herstellungspresse mit der kontinuierlich arbeitenden
Prägepresse zur zeitweisen Produktion einer glatten oder einen
strukturierten Platte, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verfahrensabläufe beider Pressen in
einem Synchronlauf so aufeinander abgestimmt sind, daß einmal die
kontinuierlich arbeitende Presse allein im Betrieb ist für eine Platte mit
glatten Oberflächen und ein zweitesmal sowie abwechselnd für eine
strukturierte Oberfläche beide Pressen, das heißt, daß bei der
Außerbetriebnahme der Strukturierung die Besprühung abgeschaltet wird
und die Platten durch die geöffnete Prägepresse transportiert werden und
daß bei der Wiederinbetriebnahme des Strukturierungsvorganges zunächst
die Sprüheinrichtung zugeschaltet wird.
15. Anlage zur Herstellung von strukturierten Platten, bestehend aus einer
Streustation, einer kontinuierlich arbeitenden Presse und einer
Strukturierungspresse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß nach der kontinuierlich
arbeitenden Presse (1) eine taktweise arbeitende Prägepresse (5),
ausgeführt als Oberkolbenpresse, angeordnet ist, und daß zwischen der
kontinuierlich arbeitenden Presse (1) und der Prägepresse (5) eine oder
mehrere, jeweils mit einer Diagonalsäge ausgestattete,
Aufteilvorrichtungen (2), eine Befeuchtungsstrecke (B) mit
Sprühwassereinrichtung (3) und überdachter Dampfhaube (19) sowie eine
Beschleunigungsstrecke (C) mit Beschleunigungsbändern (21, 22)
vorgesehen sind, wobei um den unteren Pressenholm (15) der
Prägepresse (5) bzw. über den unteren Heizplatten (12) ein Beschickband
(13) geführt und unter den oberen Heizplatten (11) ein Strukturband (10)
gespannt ist.
16. Prägepresse für die Anlage nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Beschickband (13) ein Siebband mit oder
ohne Struktur ist.
17. Prägepresse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
das Beschickband (13) ein Stahlband ist und mittels Umlenkrollen (14) um
den stationären Pressenholm (15) umlaufend geführt ist.
18. Prägepresse nach Anspruch 16 und 17, dadurch
gekennzeichnet, daß in der oberen Heizplatte (11) Öffnungen (20)
angebracht sind, durch die Luft, befeuchtete Luft oder Wasser zum Kühlen
des Strukturbandes (10) durchleitbar ist.
19. Prägepresse nach den Ansprüchen 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Strukturband (10) und der oberen
Heizplatte (11) ein Preßpolster angeordnet ist.
20. Prägepresse nach den Ansprüchen 16 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß anstatt des Strukturbandes (10) ein
Strukturblech (18) vorgesehen ist.
21. Prägepresse nach den Ansprüchen 16 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das Strukturband (10) bzw. das Strukturblech
(18) aus einem Metalldrahtgewebe gefertigt ist.
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