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Die Erfindung betrifft einen Streukopf zur Herstellung einer Schicht einer Streugutmatte aus streufähigem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Schicht einer Streugutmatte aus streufähigem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 17.
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Neben den üblichen Werkstoffplatten, die aus Fasern, Schnitzeln, Spänen aus Holz, holzähnlichen oder zumindest anteilig aus anderen Werkstoffen bestehen, soll es die Erfindung ermöglichen insbesondere Grobspanplatten zu verbessern. Diese Grobspanplatten werden üblicherweise OSB genannt (Englisch für: „Oriented Strand Board“; „Platte aus gerichteten Spänen respektive Schnitzeln“). Das verwendete Material sind in der Regel lange schlanke Späne (Schnitzel; engl: „Strands“), die mit geeigneten Vorrichtungen zur Herstellung eines Vlieses orientiert auf ein Formband gestreut werden können.
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Bei der industriellen Fertigung von Faser, Span- oder Grobspanplatten wird Holz zu streufähigem Material zerkleinert und anschließend getrocknet. Das getrocknete Material wird anschließend in einer Beleimmaschine fein mit Klebstoff benetzt, das Material zu zumindest einer einschichtigen Streugutmatte gestreut wird. Die Streugutmatte wird dann unter hohem Druck und mit einer hohen Temperatur gepresst, wobei außer getaktet arbeitenden Ein- oder Mehretagenpressen insbesondere auch kontinuierlich arbeitende Pressen zum Einsatz kommen. Die Temperatur dieser Pressen liegt bei etwa 200 bis 250 °C. Abschließend werden die aus den Pressen kommenden Werkstoffplatten noch besäumt und gesägt, um Werkstoffplatten mit den gewünschten Maßen zu erhalten.
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Mit
WO 2005 046 950 A1 ist eine Partikel- oder Spanplatte und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt geworden. Diese Partikelplatte besteht dabei aus mindestens drei Schichten, wobei die äußeren Schichten aus feinem Material bestehen, wohingegen die mittlere Schicht aus gröberem Material besteht. Um nun ein Höchstmaß an Material einzusparen, ist vorgesehen, die Platte grundsätzlich mit niedrigem Materialanteil herzustellen, wobei nur an den Stellen der Platte ein höherer Anteil an Material gestreut werden soll, der später für die Einarbeitung von Beschlägen bzw. Befestigungselementen benötigt wird, um Verbindungen mit anderen Teilen herzustellen. Hierzu wird vorgeschlagen, in Längsrichtung bzw. in Produktionsrichtung der Pressgutmatte kontinuierlich einen höheren Anteil an Material auf das Formband bzw. auf die bereits vorhandene untere Deckschicht zu streuen, um in der Produktionsrichtung voneinander beabstandete Spuren mit höherem Materialeintrag der Pressgutmatte zu erhalten, die nach Herstellung einer in Länge und Breite gleichmäßig dicken Platte, eine höhere Dichte aufweisen. Zusätzlich kann durch zumindest eine quer zur Produktionsrichtung bewegbare Düse an bestimmten Stellen, vorzugsweise in Querrichtung fleckenähnlich zusätzlich Material aufgebracht werden. Dies dient dazu, um aus einem aufgeteilten Plattenstrang Spanplatten zu erhalten, die zur Montage von Beschlägen oder Verbindungsmitteln eine höhere Dichte aufweisen, aber in der Fläche weniger Material und Dichte verwenden.
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In einer Weiterentwicklung des obigen Standes der Technik beschreibt die
EP 2 653 279 A1 die Möglichkeit ein Vlies während der Herstellung innerhalb der Streumaschine derart zu beeinflussen, dass während des Streuens über die Breite differenziert Material entnommen wird um ebenfalls wieder ein Vlies mit unterschiedlichen Dichten über die Breite herzustellen.
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Eine Alternative in der Herstellungsart ist mit
DE 10 2008 030 417 A1 bekannt geworden. Hier wird eine optimale Streuung mit einem geleichmäßigen Flächengewicht mit herkömmlichen und bekannten Streuvorrichtungen vorgeschlagen um anschließend mit geeigneten Mitteln, beispielsweise Fräswalzen (engl: „Scalper“), Teile der Matte wieder zu entnehmen. Eine derartige Fräsvorrichtung wurde in einer Fortführung dieser Technologie mit
EP 2 535 158 B1 vorgeschlagen, in welcher die Fräsvorrichtung abschnittsweise in der Lage ist, unterschiedliche Mengen an Vlies abzutragen und so für ein Vlies mit einem differenzierten Flächengewicht über die Breite Sorge tragen kann. Auch diese Vorrichtung hat sich grundsätzlich bewährt, kann sicherlich im Rahmen adaptiver Veränderungen an das Material hinsichtlich der Fräsart angepasst werden, aber ist durch die Fräsmethodik an sich limitiert in ihren Anwendungsmöglichkeiten bei unterschiedlichen Materialien und insbesondere bei groben Spänen oder Schnitzeln.
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Diese Verfahren und Vorrichtungen haben sich grundsätzlich bewährt, lassen sich aber nicht ohne Schwierigkeiten auf alle in der Industrie verwendeten Herstellungsarten für Werkstoffplatten adaptieren, insbesondere nicht auf die Vielzahl an unterschiedlichen Materialien die in der Industrie Verwendung finden. Beispielsweise lassen sich nicht alle Materialien einfach und gezielt mit einer einfachen gedrosselten Düse ausgeben (
WO 2005 046 950 A1 ) noch einfach aus einem gestreuten Vlies herausfräsen (
DE 10 2008 030 417 A1 ,
EP 2 535 158 A1 ). Insbesondere ist bei den meisten vorgeschlagenen Vorrichtungen eine pneumatische Förderung oder Absaugung notwendig, die den Betrieb der Anlage verteuert. Auch wird in der Regel zuviel Material gestreut bzw. entnommen und im Kreis gefahren. Dies fördert die Austrocknung des Leimes bzw. dessen Aushärtung und bringt Gefahren der Leimklumpenbildung mit sich, die bei der Verpressung zu Schäden an den Pressblechen oder Pressbändern der Presse führen können. Erschwerend kommt hinzu, dass durch das Besäumen oder Abtragen des Materials die Staubbildung durch Abrieb und das Zerreiben des Streugutes gefördert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einen Streukopf zu schaffen, das es ermöglicht mit einem Streukopf eine verbesserte gleichmäßige Streuung sicherzustellen und/oder eine hohe Varianz an Streumöglichkeiten für den Betreiber zu ermöglichen.
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Die Erfindung geht dabei von einem Streukopf zur Herstellung einer Schicht einer Streugutmatte aus streufähigem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten auf einem unterhalb des Streukopfes endlos in Produktionsrichtung umlaufenden Formband aus. wobei der Streukopf mit eine Länge L längs zum Formband und einer Breite B quer zum Formband angeordnet ist.
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Die Lösung der Aufgabe für einen Streukopf besteht im Wesentlichen darin, dass im Streukopf entlang seiner Länge L längs zum Formband und seiner Breite B quer zum Formband zumindest zwei Streugeräte längs und zwei Streugeräte quer, bevorzugt beabstandet zueinander, angeordnet sind.
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Alternativ können die Streugeräte im Streukopf im Sinne eines Schachbrettmusters angeordnet sind, bevorzugt derart, dass im Wesentlichen die Ecken der Streugerät Berührungspunkte ausbilden oder die Ecken längs oder quer überlappend angeordnet sind.
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Alternativ oder kumulativ kann im Sinne der Fallrichtung des Materials oberhalb der Streugeräte zumindest ein Lagerbereich für das Material angeordnet ist, welcher mit zumindest einem Streugerät zur Weiterleitung des Materials, bevorzugt über eine Öffnung und/oder einen Übergangsbereich, wirkverbunden ist.
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Alternativ oder kumulativ kann im Lagerbereich eine Verteilvorrichtung für das Material angeordnet sein, bevorzugt zur gleichmäßigen Verteilung des Materials auf mehrere Streugeräte.
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Alternativ oder kumulativ können in einem Streugerät zumindest zwei Streuwalzen angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ können die Streuwalzen eines Streugerätes oder mehrerer, bevorzugt aller Streugeräte, parallel zueinander ausgerichtet sein.
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Alternativ oder kumulativ können Stauförderer als Streugeräte angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ kann das Streugerät, respektive die effektive Streubreite, mit einer Breite BS quer zum Formband von 100 bis 500 mm, bevorzugt von 200 bis 400 mm, angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ können in Produktionsrichtung außen an den beiden Rändern des Formbandes liegenden Streugeräte mit einer anderen Breite BS, bevorzugt mit einer geringeren Breite BS, angeordnet sein als die Streugeräte entlang der Längsmittenachse des Formbandes.
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Alternativ oder kumulativ kann dem Streukopf einer Steuervorrichtung zugeordnet sein, die zur Einstellung der Streueigenschaften der Streugeräte geeignet ist, insbesondere die zur Einstellung der Drehzahl und oder der Abstände der Streuwalzen zueinander geeignet ist.
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Alternativ oder kumulativ kann die Steuervorrichtung mit der Verteilvorrichtung des Lagerbereiches und/oder einer Messvorrichtung zur Ermittlung des Flächengewichts der Streugutmatte wirkverbunden ist.
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Alternativ oder kumulativ kann der Streukopf zur Herstellung einer Schicht oder einer Streugutmatte mit einem gleichmässigen oder ungleichmässigen Flächengewicht in und/oder quer zur Produktionsrichtung verwendet werden.
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Alternativ oder kumulativ können die Öffnungen zum Übertritt des Materials vom Lagerbereich zu den Streugeräten benachbart angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ können im Lagerbereich und/oder im Übergangsbereich aktive oder passive Mittel zur Verbesserung des Fließens des Materials angeordnet sein, bevorzugt als geometrische Ausgestaltungen.
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Alternativ oder kumulativ können zwischen den Öffnungen Leitflächen, bevorzugt Pyramiden oder schräg zu den Öffnungen anlaufende Bleche angeordnet sein.
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Alternativ oder kumulativ können die Streugeräte und/oder der Lagerbereich längs und/oder quer in Gruppen zusammengefasst sein.
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Die Erfindung geht bei einem Verfahren von einem Verfahren zur Herstellung zumindest einer Schicht einer Streugutmatte aus streufähigem Material im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten auf einem unterhalb des Streukopfes endlos in Produktionsrichtung umlaufenden Formband aus, wobei der Streukopf mit eine Länge L längs zum Formband und einer Breite B quer zum Formband angeordnet ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können die Streugeräte gruppiert angesteuert und/oder mit verschiedenem Material, beispielsweise durch getrennte Lagerbereiche, versorgt werden. Somit wäre es sogar möglich mehrere oder unterschiedliche Schichten zu streuen. Insbesondere ist vorgesehen, dass mittels der unterschiedlich ansteuerbaren Streugeräte eine Vielzahl an Varianten an Streugutmatten erzeugt werden können. In einer alternativen Ausführungsform soll durch die unterschiedlich ansteuerbaren Streugeräte eine Streugutmatte hergestellt werden können, die bereits in und quer zur Produktionsrichtung ein optimal einstelltes und vor allem gleichmäßiges Flächengewicht aufweist, so dass spätere Eingriffe in die Streugutmatte mittels herkömmlicher Fräsvorrichtungen (Scalper, Fräswalzen) vermieden werden können.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
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Dabei zeigt:
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1 die Draufsicht und eine Seitenansicht im Schnitt auf den erfindungsgemäßen Streukopf und eine mögliche vereinfachte Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse,
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2 eine Darstellung des Streukopfes in einem Schrägbild und
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3 eine Vergrößerung des Materialflusses zwischen dem Lagerbereich und den Streugeräten.
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1 zeigt in der oben angeordneten Draufsicht einen Schnitt durch den Streukopf 1 und eine nachgeordnete Presse 12 die durch ein endlos umlaufendes Formband 4 verbunden sind und in Produktionsrichtung 3 arbeiten. In der Draufsicht erkennt man die gruppierte und beabstandete Anordnung der Streugeräte 5 und der darin angeordneten Streuwalzen 15. Die schematische Darstellung verzichtet in dieser Ansicht auf die Darstellung des Materials 9.
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Betrachtet man nun im Zusammenhang die unten stehende zugehörige Seitenansicht erkennt man den Materialfluss von oben nach unten in der natürlichen Fallrichtung des rieselfähigen Materials 9. Die Zuführung des Materials 9 in den Lagerbereich 10 des Streukopfes 1 wurde zur Verbesserung der Übersichtlichkeit weggelassen. Der Streukopf 1 weist eine Länge L und eine Breite B auf. Die Streugeräte weisen entsprechend kleinere respektive kürzere Längen LS oder Breiten BS und Ecken 7 auf.
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Bevorzugt sind die Streugeräte in einem schbrettartigen Muster angeordnet und weisen Berührungspunkte 8 oder Überlappungen auf.
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Im regulären Betrieb sollte ein gewisser Füllstand im Lagerbereich 10 des Materials 9 vorhanden sein, welches eine Oberfläche 13 ausbildet. Das Material 9 wird über Öffnungen 14 den verschiedenen Streugeräten 5 zugeführt bzw. rutscht entsprechend dem Bedarf nach, wenn die Streugeräte 5 Material 9 auf das Formband 4 zur Herstellung einer Streugutmatte 2 abstreuen. Im Sinne der Erfindung kann ein Streukopf 1 eine Streugutmatte 2 alleine oder auch in Verbindung mit weiteren Streuköpfen gleicher oder anderer Bauart eine Schicht einer Streugutmatte 4 herstellen. Die Streugutmatte 2 wird anschließend in einer Presse 12 zu einer Werkstoffplatte verpresst. Zu den technologischen Details der Herstellung wird auf den zitierten Stand der Technik verwiesen.
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Ziwschen dem Lagerbereich 10 und den Streugeräten 4 ist eine Öffnung 14 angeordnet, durch die das Material 9 im Zuge des Übergangs in das Streugerät hindurchtritt. Um zu vermeiden, dass zwischen den Öffnungen 14 das Material 9 stockt oder längere Zeit liegenbleibt sind Leitbleche 18 in verschiedenen geometrischen Ausführungen angeordnet, in 1 unten beispielsweise als abgerundeter Übergang. Im oberen Bereich findet man dazu pyramidenförmige Leitbleche 18, die am Rande des Streuköpfes sinnvollerweise als Halbpyramiden ausgebildet sind. Es ist verständlich, dass der höchste Punkt der Leitbleche entgegen der Fall- respektive Rutschrichtung des Materials 9 gerichtet ist und der tiefste Punkt der Leitbleche 18 den Öffnungen 14 zugeordnet ist.
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Um die Streuung des Streukopfes regeln und steuern zu können ist eine Steuervorrichtung 17 angeordnet, die vorzugsweise mit einer Messvorrichtung 16 wirkverbunden ist, die die Schicht oder die Streugutmatte 2 durchstrahlt und überprüft, insbesondere hinsichtlich des vorgegebenen Flächengewichts des Materials 9. Bevorzugt wird die Steuervorrichtung den Streukopf, den Lagerbereich, die Verteilvorrichtung im Lagerbereich 10, die Streugeräte 5, die Zuführung des Materials zum Lagerbereich 10 und/oder andere Teile des Streukopfes oder benachbarter Vorrichtungen des Streukopfes (Antrieb Formband 4... .) ansteuern und entsprechend vorgegebener Kenndaten oder Messwerten steuern und/oder regeln.
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In 2 ist der Streukopf 1 in einer alternativen Ausführungsform in einem Schrägbild dargestellt. Um die Anordnung der Öffnungen 14 zu verdeutlichen wurde nur die Oberfläche 13 des Materials 9 dargestellt. Zwischen den Streugeräten 5 und dem Lagerbereich ist neben der Öffnungen 14 noch ein Übergangsbereich 11 ausgebildet. Dieser kann je nach Bedarf unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise könnten Mechanismen zur Auflockerung oder Rückhaltung des Materials angeordnet sein. Bevorzugt ist der Übergangsbereich 11 so ausgeführt, dass sich Materialstockungen nicht ergeben können.
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3 erläutert schematisch nochmals die sinnvolle Anordnung von schrägen oder annderen Leitblechen 18. Insbesondere soll wie in 2 verdeutlicht werden, dass die Öffnungen 14 bevorzugt zusammenhängend verbunden sind um keine Stockungen im Materialfluss zu bewirken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Streukopf
- 2
- Streugutmatte
- 3
- Produktionsrichtung
- 4
- Formband
- 5
- Streugerät
- 6
- Schachbrettmuster
- 7
- Ecken von 5
- 8
- Berührungspunkt
- 9
- Material
- 10
- Lagerbereich
- 11
- Übergangsbereich
- 12
- Presse
- 13
- Oberfläche von 9 in 10
- 14
- Öffnung
- 15
- Streuwalze
- 16
- Messvorrichtung
- 17
- Steuervorrichtung
- 18
- Leitflächen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2005046950 A1 [0004, 0007]
- EP 2653279 A1 [0005]
- DE 102008030417 A1 [0006, 0007]
- EP 2535158 B1 [0006]
- EP 2535158 A1 [0007]
