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Verfahren und Vorrichtung zur erstellung eines Spänevlieses für Spanplatten
mit großem Feingutanteil.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung eines Vlieses aus mit Bindemitteln versetzten Spinn pflanzlicher
Herkunft, insbesondere Holzspänen mit großem Feingutanteil nach dem Windsichtprinzip
ffir Spanplatten oder dergleichen mit einer oder mehreren Kernschichten und mindestens
einer bevorzugt aus Staub gebildeten Deckschicht.
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Bei derartigen Spanplatten ist es üblich und durch verschiedene Verfahren
möglich, den Aufbau des Vlieses so zu gestalten, daß le gröberen Späne in die Kernschicht
und die feineren Spanne in die Deckschicht gelangen. Dabei werden Je nach der Anwendung
eines Schiitt- oder Sichtverfahrens getrennte Schichten von annähernd homogener
Zusammensetzung oder Schichten mit kontinuierlichem Ibergang vom groben zum feinen
Span erzeugt.
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Werden die Spanplatten in ihrer weiteren Verarbeitung einer Oberflächenbehandlung
durch Aufbringen von Furnieren, Folien, Lacken iisw. zugeführt, dann besteht besonders
bei dünner Beschichtung die Forderung nach einer sehr feinen, gleichmäßigen und
festen Oberfläche. Es lag deshalb nahe, die Ausgleichsdeckschicht der Spanplatte
aus Spänen mit hohem Feinheitsgrad zu fertigen. Dabei ergaben sich jedoch Schwierigkeiten
durch Verfilzung des Feingutes, Klumpenbil~dung bei der Beleimung und ungleichmäßige
Schüttung. Damit verbunden war ein asymmetrischer Plattenaufbau mit der Neigung
zu Verwerfungen. An der Oberfläche entstanden Stellen mit fester und loser Bindung
der Späne.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, den beim Schleifen
der Spanplatten anfallenden, also bereits mit ausgehärtetem Leim oder Kunstharz
behafteten Staub zur Bildung der Deckschichten heranzuzichen. Dieser Schleifstaub
hat gegenilber dem zuvor nicht beleimten, z. B. ausgesiebten oder gesichteten Feinzug
eine Reihe von Eigenschaften, die als besonders günstig angesehen wurden.
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So hat er bei der Heißpressung eine Harzaureicherung erfahren, die
bei seiner Wiederverwendung zu einer harten Außenzone führt.
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Außerdem ist der Schleifstaub, bedingt durch seinen @rzeugungsvergang
rieselfähiger, körniger und weniger faserig als anderes Feingut und inf lge seines
hohen Gehaltes an Kunstharzen auch weniger hygroskopisch.
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Es hat sich später herausgestellt, daß bei Verwendung einer Mischung
v@n Spanplattenschleifstaub und anderem, keine abgebund@nen Bindemittel enthaltenden
Feingut zur Bildung der Deckschichten h@he Biegefestigkeiten der Platten erzielt
wurden.
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@s wurde dabei als vorteilhaft augesehen, wenn die nicht mit ausgehirtetem
Bindemittel behafteten Feingutteilchen v@r ihrer Beimischung einer besonderen Behandlung,
beispielsweise einem Röstpr@zeß oder einer Behandlung mit heißem Wasserdampf unterworfen
werien, um ihre Eigenschaften, bes@nders ihre höhere @mpfindlichkeit gegen Feuchteeinfluß,
denen des Schleifstaubes anzugleichen.
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Andererseits wurden Verfahren bekannt, die Klumpenbildung und die
Neigung zum Verfilzen des Feingutes zum Beispiel durch V@rbefeuchtung v@r dem Beleimen
weitgehend zu vermeiden.
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Zum Aufbringen eines Spänevlieses auf einen Vliesträger in der gewünschten
und geschilderten Zusammensetzung sind verschledene Verfahren bekannt. S@ können
die Späne beisplelsweise durch Sieben, Wurf- oder Windsichten in beliebig viele
Größen s@rtiert werden und in getrennten Schichten durch Schüttung auf den Vliesträger
aufgebracht werden. Die Trennung kann dabei wahlweise v@r der nach der Trocknung
oder der Beleimung vergenommen werden.
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Die Staubschichten zur Bildung der Deckschichten werden dabei als
erste und letzte Schicht gestreut. Die Verfahren haben den Nachteil, daß sie mit
der Anzahl der gestreuten Schichten immer aufwendiger werden. Sie neigen außerdem
in gewissem Naße zu einem ungleichmäßigen Vliesaufbau, der das Stehvermögen der
Platten beeintr@chtigt.
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Fin weiterer Nachteil ist die durch die Separierung in einzelne Schichten
bedingte schl@chtere Bindung im Bereich der Schichtgrenzen, lie eine niedrige Querzugfestigkeit
der so hergestellten Spanplatten zur Folge hat. Außerdem können bei der Verwendung
von. Schleifstaub mitgeführte Korundkörner in die Oberfläche der Deckschichten gelangen.
Sie bilden die Ursache für Schäden bei einer spiteren Beschichtung der Platten,
so daß in der Regel ein Aussondern der Korundkörner beispielsweise in einem besonderen
Sichiverfahren v@r ler Wiederverwendung erforderlich wird.
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@in weiteres Verfahren zum Aufbringen eines Spänevlieses mit großem
Feingutanteil auf einen Vliesträger ist das Sichtverfahren durch Wurf- oder Windsichtung.
Dabei entsteht ein Spänevlies mit einem kontinuierlichem Übergang vom groben zumfeinen
Span. Maßg@bend für das Sichten ist nicht allein die Größe der Späne, s ndern das
Verhältnis des Gewichtes zur Oberfläche eines Spanes. So gelangen z. B. sehr leichte,
aber großflächige Späne in clie Deckschicht der Platte.
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Fin weiterer Nachteil des Windsichtverfahrens, das sich besonders
bei der V V@rarbeitung eines großen Staubanteils bemerkbar macht, ist die Tatsache,
daß ein erheblicher Anteil des Staubes nicht genügend Zeit zum Absetzen auf dem
Spänevlies findet und mit der Umluft zurückgeführt wird. Das führt zur Verdichtung
dieser mit der Umluft mitgeführten feinen Teilchen durch Anlagerung aneinander und
an vorhandene gröbere Späne. Das bewirkt eine Klumpenbildung und hat ferner zur
Folge, daß ein Anteil des Feingutes auf diese Weise in die Mittenschicht gelangt.
Dieser Effekt ist zwar in gewissem Maße erwünscht, weil die Hohlräume im Bereich
der gr@ben Mittenschicht ausgefüllt und eine gute Bindung und damit eine hohe Querzugfestigkeit
erreicht wird.
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Fs besteht jedoch auch die Gefahr, daß die Mittenschicht durch zu
großen Staubanteil undurchlässig wird für die während der Heißpressung auszutreibenden
Dämpfe. Das bedeutet einmal die Gefahr tlcs Aufspaltens der Platte während des Preßvorganges
und erfordert zum anderen oonwirtschaftlich lange Preßzeiten.
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Es ist zwar bekannt, durch eine Hintereinanderschaltung von Sicht-
und Stre@anlagen die Möglichkeit der Streuung der Mittenschicht mit wählbar zugegebenem
Feingutanteil zu schaffen.
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Diese Anforderung dient jedoch lediglich dem Zweck der Erhöhung der
Querzugfestigkeit und beseitigt nicht die Nachteile der Anlagerung feiner Teilchen
aneinander und an verhandene gröbere Späne.
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Beim Windsichtverfahren mit großer anteiliger Staubmenge hat es sich
ferner herausgestellt, daß bei der erforderlichen Luftpressung unerwünschte Wirbelungen
entstehen, die zur Bildung von örtlichen Staubanhäufungen, oder auch Vertiefungen
und Rillen in der Oberfläche des Spänevlieses führen, die eine ungleichmäßige Festigkeitsverteilung
der Deckschicht nach dem Preßvorgang zur @@lge haben.
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Es ist ferner ein Verfahren bekannt geworden, bei dem der Sichtvorgang
durch in der Höhe verstellbare Prallwände zur Erzielung einer mehrschichtigen Platte
in einem Arbeitsgang unterbrochen wird. Das Ziel dieses Verfahrens ist die Frzeugung
einer Mehrschichtplatte auf einfache Art, wobei die Schichten in ihrer Dicke bestimmbar
und möglichst homogen sind. Es entsteht bei diesem Verfahren eine Plattenstruktur,
die der mit dem oben beschriebenen Schättv@rfahren erzielten sehr ähnlich und mit
den gleichen Nachteilen behaftet ist. Es tritt zusätzlich der im Zusammenhang mit
dem Sichtverfahren erwähnte Nachteil auf, daß grobflächige leichte Sp@ne in die
Deckschicht gelangen.
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Die geschilderten Nachteile der verschiedenen Verfahren sind der Grund
dafür, daß es heute in der Praxis noch nicht gelungen ist, das gesamte bei der Spanplattenproduktion
anfallende Feingut wirtschaftlich zu verarbeiten. Nach wie vor wird ein Teil des
Feiagutes mit all den damit verbundenen Nachteilen auf höchst unwirtschaftliche
Weise vernichtet.
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Der @rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrlchtung
zu schaffen, mit der die Herstellung von Spanplatten mit großem Feingutanteil bei
der Erzielung einer hehen Oberflächengüte und guter Festigkeitseigenschaften mit
wir@s@haftlichem Aufwand und geringen Preßzeiten möglich ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß in einem
an sich bekannten Windsichter Rüttelsiebe in wählbarem Abstand von den Winddüsen
angeordnet sind und das Spänegemisch mit hoher Pressung gegen diese Siebe geschleudert
wird. Die Beaufschlagung der Siebe erf<olgt dabei bevorzugt in der oberen Hälfte.
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Derartige Siebe in Windsichtern sind an sich bekannt, sie dienen dem
Zurückhalten großflächiger leichter Spinne und sind deshalb in größerem Abstand
von den Winddüsen angeordnet.
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Der erfindung entsprechend werden diese Siebe nun niher an die Düsen
herangerückt und mit einer neuartigen Aufgabe und überraschender Wirkung eingesetzt.
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Das Anschleudern des unsortierten beleimten Spänegemisches an die
Rüttelsiebe hat zur Folge, daß das grobe Spangut an dem Sieb nach unten gleitet
und die Schüttung einer homogenen Mittenschicht auf den Vliesträger bewirkt. Aus
dem die Mittenschicht bildenden Spangut ist aber naturgemäß nicht alles Feingut
entfernt, da eine exakte Trennung bei dem Aufprall auf das Rüttelsieb nicht erfolgt.
Sie wäre auch nicht wünschenswert, weil ein gewisser Feingutanteil zur Erzielung
einer hohen Querzugfestigkeit erforderlich ist. Der Feingutanteil der Mittenschicht
ist abhirigig vün der Höhe der Luftpressung, der Neigung des Siebes und der Luftdüsen
sowie von der Zusammensetzung des Spangutcs un<l ddr Maschenweite des Siebes.
Ir läßt sich durch richtige Wahl der konstruktiven Parameter beliebig einstellen.
Die Dicke der Mittenschicht ist eine Funktion des Abstandes des Rüttelsi@bes von
den Düsen, der Maschenweite des Siebes und der Zusammensetzung des Spangutes und
läßt sich durch Veränderung des Si@babstandes ebenfalls beliebig einstellen. Infolge
der wählbaren Zusammensetzung der Mittenschicht lassen sich kurze Preßzeiten erzielen.
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Der größere Anteil des Feingutes gelangt durch dns Rüttelsieb in den
dahinter liegenden Bereich, in dem eine Windsichtung der feineren Späne und des
Staubes in bekannter Weise erfolgt.
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@in gr@ßer Vorteil dieses Verfahrens ist es, daß durch den Widerstand
der Rüttelsiebe im Bereich der Windsichtung eine Beruhigung der Windströmung eintritt.
Fs kommt nicht mehr zu der bekannten Bildung von Staubanbaufungen, Vertiefungen,
Rillen und dergleichen im Bereich der Vliesoberfläche, sondern es entsteht ein sehr
gleichmäßiger Vliesaufbau, der eine hohe Standfestigkeit der Spanplatten zur Feige
hat. Durch die @inbindung eines Feingutanteiles in die Mittenschicht und durch die
Beruhigung der Strömung hinter den Sieben gelangt außerdem weniger Staub in den
Umluftkanal, so daß das Festkleben von Staubteilchen aneinander weitgehend vermieden
wird.
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Durch die Windsichtung des Feingutes entsteht in den De@kschichten
eine sehr vorteilhafte kontinuierllche Abnahme der Teilchengröße bis zur Oberfläche.
Dabei gelangen im Schleifstaub enthaltene Korundkör@er infolge ihres Gewichtes in
den zur Mitte angrenzenden Bereich der Deckschichten, sie müssen nicht in einem
besonderen Verfahren vor der Späneverarbeitung ausgeschieden werden. Auch der Schleifstaub
gelangt wegen seiner Körnigkeit und seines größeren spezifischen Gewichtes nicht
in die äußerste Randzone der Decksch'cht.
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Diese Randzone - das ist die Schicht, die beim Schleifen der Spanplatte
wieder abgetragen wird - wird vorwiegend aus @@ch mit bereits ausgehärtetem Leim
oder Kunstharz behaftetem Staub gebildet.
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Würde die Randzone ausschließlich aus Schleifstaub gebildet, der immer
wieder zur Bildung der Oberfläche neuer Platten verwandt wird, dann würde dieser
Staub im Laufe der Zeit mehr und mehr mit Kunstharzen angereichert und in seinen
Eigenschaften verändert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht diese Gefahr nicht, denn
es wird immer wieder Schleifstaub aus erstmalig beleimten Feingut erzeugt. Die abzuschleifende
äußerste Randzone ist weicher als bei der ausschließlichen Verwendung von Schleifstaub
oder auch bei der Schüttung einer Deckschicht aus Mischstaub. Die Felge ist ein
verringerter Schleifmittelverbrauch und ein geringerer Kraftbedarf beim Schleifen.
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Der Schleifstau@ befindet sich in der an die Randzone unmittelbar
angrenzenden Sch@cht, so daß die oben genannten Vorteile der Verwendung von Schleifstaub
und nicht mit ausgehärtetem Leim oder Kunstharz behaftetem Staub,namlich die geringere
Neigung
zur aufnahme von Feuchtigkeit und die hohe Biegefestigkeit
voll erhalten bleiben. Fine besondere Behandlung des nicht mit Kunstharzen behafteten
Staubes ist nicht erfrderlich.
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Die Oberfläche ist v>n feinster gleichmäßiger Struktur mit gleichmäßig
fester Bindung des Feingutes und genügt damit allen Anforderungen, die hinsichtlich
einer weiteren Oberflächenbehandlung gestellt werden.
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Durch die Erfindung ist es gelungen, ohne vorherige Fraktionierung
des Staubes und ohne aufwendige Hintereinanderschaltung verschiedener Verfahren,
ein Spänevlies in gewünschter Zusammensetzung auf einfache Weise in e i n e m Arbeitsgang
herzustellen.
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Dabei kann aller anfallende Staub ohne Schwierigkeiten und mit bestem
Frgebnis verarbeitet werden.
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7oisammcnfassend ist festzustellen, daß durch das erfindungsgemäße
Verfahren die gestellte Aufgabe ohne das Auftreten unv<>rherzuschender Nachteile
durch ein einfaches wirtschaftliches Verfahren v@ll gelöst wurde.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren skizzenhaft dargestellt: Das unsortierte, mit
Bindemittel versetzte Gut gelangt über eine Fördervorrichtung in den Schacht (2)
des Windsichters (1) und wird mit Hilfe der Luftdüsen (3) mit hoher Pressung vorzugsweise
gegen die obere Hälfte der Rüttelsiebe (4) geschleudert.
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Die groberen Späne gleiten zusammen mit einem gewissen Anteil an Feingut
an den Sieben nach unten und bilden eine geschüttete Kernschicht des Spänevlieses
(5) auf dem Vliestriger (6).
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Die Deckschichten des Vlieses entstehen durch Windsichtung in einem
Raum beruhigter Luftströmung hinter den Sieben.
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Aios diesem Raum und wahlweise aus dem Bereich v«r den Sieben wird
Umluft ilber Mischvorrichtungen (7) den Ventilatoren (8) wieder zugeführt. Frischluft
wird in wählbarer Menge über die Ansaugöffnungen (9) angesaugt.
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Ziir lierstellung einer gewünschten Zusammensetzung der Mittenschicht
sind Neigung und Abstand der Rüttelsiebe sowie die Richtung der Luftdüsen und die
Luftpressung einstellbar.
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Durch eine nicht dargestellte Hintereinanderschaltung mehrerer Siebe
ist es möglich, einen mehrschichtigen Aufbau des geschiitteten Vlieskernes ZU erzeugen.