DE2361634A1

DE2361634A1 - Hochfrequenz-vorwaermgeraet fuer einen spaenekuchen

Info

Publication number: DE2361634A1
Application number: DE2361634A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Klinkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-11
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1975-06-19
Also published as: DE2361634B2

Description

3.Dezember 1973 9254-73 Dr.ν.Β/Ε

Friedrich Klinkert
8284 Waldkraiburg, Rosenstraße 61

Hochfrequenz-Vorwärmgerät für einen Spänekuchen

Es ist z.B. aus der DT-OS 1 453 411 und

1 453 416 bekannt, daß die Leistung einer Anlage zur Herstellung von Spanplatten, die eine diskontinuierlich arbeitende Etagenpresse enthält, durch Vorerwärmung des vor der Presse anstehenden Spänekuchens beträchtlich erhöht werden kann. Einen Spänekuchen schnell und einigermäßen gleichmäßig zu erwärmen, hat sich jedoch aus verschiedenen Gründen als eine sehr schwierige Aufgabe erwiesen, für die es eine zufriedenstellende Lösung bisher noch nicht gibt. Eine Zuführung der erforderlichen Wärme durch Strahlung oder Konvektion ist wegen der geringen Dichte und schlechten Wärmeleitfähigkeit von Spänekuchen in der durch den Arbeitstakt der Anlage' vorgegebenen, relativ kurzen Zeitspanne nicht einwandfrei möglich. Eine kapazitive oder dielektrische Erwärmung des Spänekuchens sti£ wegen der großen Abmessungen der Spänekuchen, die bei modernen Anlagen Breiten über 2,5 m und Längen über 15 m haben können, bisher auf unüberwindliche Schwierigkeiten. Es ist zwar aus der Zeitschrift "Holz" 1967, Heft 5, Seiten 174 bis 179 eine 2-Etagen-Presse bekannt geworden, bei der die Spankuchen während des Pressens gleichzeitig durch Kontakterwärmung und durch ein Hochfrequenzfeld erwärmt werden: Die Er-

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zeugung des Hochfrequenzfeldes erfolgt dabei mit Hilfe der als Elektrode ausgebildeten mittleren Heizplatte. Solche Anlagen sind allenfalls für kleinere Preßformate praktikabel, außerdem ist es wesentlich zweckmäßiger, den vor der Presse anstehenden Spänekuchen zu erwärmen als die Erwärmung gleichzeitig mit dem Pressen durchzuführen, da man im ersteren Falle kürzere Preßzeiten und damit Taktzeiten erreichen kann und auch ein qualitativ besseres Produkt erzielt, weil das Spänematerial schon zu Beginn des Pressens warm und damit weniger brüchig ist.

Eine Hochfrequenz-Vorwärmanlage mit Elektroden, deren Größe der des Spänekuchens entspricht, ist nicht praktikabel. Auch die aus der GB-PS 713 077 bekannte Lösung, die eine der beiden Elektroden in eine Anzahl von· Streifen zu unterteilen, die nacheinander an einen Hochfrequenzgenerator anschließbar sind, ist für die Praxis unbrauchbar, da die kurzzeitige Speisung jeder einzelnen Elektrode sehr hohe Speisespannungen erfordert, um die für die Erwärmung notwendige Gesamtleistung innerhalb der kurzen Zeit, die für jede Elektrode zur Verfügung steht, aufbringen zu können.

Trotz jahrelanger Versuche ist aus den oben

geschilderten Gründen bisher kein technisch brauchbares Hochfrequenz-Vorwärmgerät für große Spankuchen bekannt geworden.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Hochfrequenz-Vorwärmgerät für einen Spankuchen, der sich auf einem aus Metallbestehenden Förderband befindet und durch dieses einer diskontinuierlich arbeitenden Spanplattenpresse zuführbar ist, mit einer Elektrodenanordnung, die mehrere getrennte Elektroden enthält, die der den Spankuchen tragenden Seite des Förderbandes gegenüberliegen und mit diesem jeweils einen Kondensator bilden, und mit einer Hochfrequenzquelle zum Erzeugen eines hochfrequenten

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elektrischen Feldes zwischen den Elektroden und dem Förderband anzugeben, das Spankuchen praktisch beliebiger Größe rasch und gleichmäßig zu erwärmen gestattet.

Diese Aufgabe wird durch die' im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Durch die Aufteilung in hochfrequenzmäßig

getrennte Einheiten aus Hochfrequenzgenerator und Teilelektrode lassen sich die einzelnen Hochfrequenzgeneratoren vernünftig dimensionieren, es v/erden alle Probleme, wie örtliche Spannungsüberhöhungen und dgl., vermieden, die entstehen, wenn die Abmessungen der Elektroden in die Größenordnung der Wellenlänge der Hochfrequenz kommt. Man kann daher mit Frequenzen arbeiten, die mit gutem Wirkungsgrad erzeugt werden können und sich optimal für die Erwärmung eines Spänekuchens eignen. Das Hochfrequenz-Vorwärmgerät läßt sich preiswert herstellen, da ein Großteil seiner Elemente in gleicher Ausfertigung mehrfach vorhanden sind und mit diesen Elementen Vorwärmgeräte für die verschiedensten Preßformate hergestellt werden können.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte,

Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele

der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung;

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Fig. 2 einen Schnitt in einer Ebene H-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht eines Teiles einer etwas abgewandelten Elektroden- und Absäirmungsanordnung.

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil einer

Anlage zur Herstellung von Spanplatten, die ein aus Stahl bestehendes Förderband 10 enthält/ das dazu dient, einen in einer nicht dargestellten Form- und Schneidstation gebildeten Spänekuchen 12 in ein als ganzes mit 14 bezeichnetes Hochfrequenz-Vorwärmgerät und dann nach einer gewissen Verweilzeit in eine heizbare 1-Etagen-Presse führt. Die nicht dargestellte Form- und Schneidstation, das auf Stützrollen 18 laufende Förderband mit der nicht dargestellten, zugehörigen Antriebsvorrichtung und die Etagen-Presse sind in bekannter Weise ausgebildet, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt. Während ein Spänekuchen in der 1-Etagen-Presse 16 gepreßt wird, wird der nächste Spänekuchen im Vorwärmgerät 14 vorgewärmt und ein dritter Spänekuchen in der Form- und Schneidstation gebildet. Während dieser Zeit steht das Förderband still. Anschließend wird das Förderband in Betrieb gesetzt, so daß der zu einer Platte gepreßte Spänekuchen aus der Presse entfernt, der vorgewärmte Spänekuchen in die Presse eingeführt und der neu gebildete Spänekuchen in das Vorwärmgerät transportiert wird.

Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Hochfrequenz-Vorwärmgerät 14 hat die Aufgabe, den Spänekuchen innerhalb der für das Pressen erforderlichen Zeit möglichst gleichmäßig um vorzugsweise mindestens etwa 4O C zu erwärmen. Da der Spänekuchen bei modernen Anlagen Abmessungen von 2,60m χ 20m und mehr haben kann, ist das Vor-

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wärmgerät gemäß der Erfindung in mehrere, voneinander weites tgehend unabhängige Einheiten unterteilt. Jede Einheit enthält eine Elektrode 20 und einen mit dieser verbundenen HF-Generätor 22. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind vier Elektroden 20a bis 2Od und vier HF-Generatoren 22a bis 22d (z.T. nur teilweise) dargestellt. Die Elektroden 20 sind bei diesem Ausführungsbeispiel streifenförmig und er* strecken sich über die ganze Breite des Spänekuchens 12.

Die Elektroden 20 sind mit dem zugehörigen

Hochfrequenzgenerator ^durch eine Koaxialleitung 24 verbunden und führen im Betrieb Hochfrequenzspannung gegen das als Gegenelektrode dienende, geerdete Förderband 12. Jeder Hochfrequenzgenerator 22 hat ferner eine eigene Masseverbindung 26 zum Förderband 10, die in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Masseverbindung enthält hydraulischjbeta tigbare Klemmbacken 28, die in Laufrichtung des Förderbandes vorzugsweise wenigstens annähernd so breit sind wie die zugehörige Elektrode 20. Die Klemmbacken 28 sind gelöst, wenn das Förderband 10 läuft und sie sind während der Heizperiode an das Förderband angeklemmt, so daß für jeden HF-Generator eine einwandfreie und kurze Masseverbindung gewährleistet ist.

Die Hochfrequenzgeneratoren 22 können einzeln, in Gruppen oder gemeinsam mit der für ihren Betrieb erforderlichen elektrischen Leistung versorgt werden, sie sind jedoch hochfrequenzmäßig unabhängig voneinander. Die Betriebsfrequenz der HF-Generatoren liegt vorzugsweise über 20 MHz, sie ist jedoch nicht so hoch, daß die Wellenlänge der Hochfrequenzschwingungen in die Größenordnung der Elektrodenabmessungen kommt und an diesen dadurch eine ungleichmäßige Spannungsverteilung auftritt. Eine bevorzugte Frequenz ist 27 MHz.

gemeinsamen Die Elektroden 20 sind mit einer/Abschirmung

oder pneumatisch

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3O versehen, die eine im wesentlichen parallel zu ihnen ve-r laufende Decke, ferner Seitenwände 31 (Fig. 2) und schließlich an den Stirnseiten schwenkbare Klappen 32 aufweist, die während der Heizperiode geschlossen sind und während das Förderband 10 läuft, in die in Fig. 1 gestrichelte geöffnete Stellung geschwenkt sind.

Um eine gegenseitige Beeinflussung, z.B. ein Mitziehen der Hochfrequenzgeneratoren 22 zu vermeiden, haben die einander gegenüber liegenden Ränder benachbarter Elektroden (z.B. 20a, 20b) einen verhältnismäßig großen gegenseitigen Abstand und außerdem springen von der Abschirmung 30 Zwischenwände 34 in Richtung auf die Trennfugen zwischen den benachbarten Elektroden vor. Der Abstand zwischen den Rändern zweier benachbarter Elektroden ist vorzugsweise gleich oder größer als der Abstand zwischen der Elektrode und dem Förderband. Der Abstand zwischen der Elektrode und der Oberseite der Abschirmung 30 soll ein Mehrfa—ches des Abstandes zwischen Elektrode und Förderband betragen, damit das Hochfrequenzfeld auf den den Spänekuchen 12 enthaltenden Raum zwischen Elektrode und Förderband konzentriert wird.

Der relativ große Zwischenraum zwischen benachbarten Elektroden hat im allgemeinen zur Folge, daß der entsprechende Teil des Spänekuchens schwächer erwärmt wird als die übrigen Teile, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden. Um eine solche ungleichmäßige Erwärmung des Spänekuchens zu vermeiden, ist der Abstand der Elektroden 20 vom Förderband 10 vorzugsweise an den Rändern kleiner als im mittleren Teil. Dies gilt vorzugsweise auch für die parallel zu den Seitenrändern des Förderbandes verlaufenden Elektrodenrändern. Die Elektroden können zu diesem Zweck an den Randbereichen eine Abstufung 36 aufweisen, wie es in Fig.2 dargestellt ist, oder sie können, wie Fig. 3 zeigt, sich in den

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Randbereichen 38 abgebogen sein und sich dem Förderband 10 allmählich nähern. Die Ränder der Elektroden sind ferner vorzugsweise nach oben umgebogen, wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich ist, um scharfe Kanten und hohe Feldstärkegradienten zu vermeiden.

Die Hochfrequenzgeneratoren 22 stehen vorzugsweise auf einer Bühne 40 (Fig. 2) mit der auch die Abschirmung 30, die Zwischenwände 34 und die Elektroden 20 verbunden sind. Die Bühne 40 ist vertikal verschiebbar gelagert und ihre Höhe kann durch Hydraulikzylinder 42 verstellt werden. Dies ermöglicht sowohl ein Anpassen des Abstandes zwischen Elektroden 20 und Förderband 10 an verschiedene Spänekuchendicken als auch ein Abheben der Abschirmung und Elektroden, so daß diese für eine Wartung und Reinigung leicht zugänglich sind.

Für eine Erwärmung eines etwa 7,5 cm dicken

Spänekuchens von 20°C auf 60°C innerhalb von 80 Sekunden hat sich bei einer Versuchsanlage eine HochfrequenzIeistung von ca 1,6 kW/kg Spänemasse als ausreichend erwiesen. Eine solche Leistung ist bei Verwendung von Elektroden bis zu einer Größe

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von 2m mit den derzeit verfügbaren Industrie-HF-Generatoren leicht erreichbar. Durch die gleichmäßige Vorwärmung des Spänekuchens, die dessen ganzes Volumen erfaßt, können die Verweilzeiten der Spänemasse in.der Presse im Vergleich zu den bekannten Anlagen praktisch halbiert werden, wobei gleichzeitig noch ein qualitativ hochwertigeres Produkt erhalten wird, da auch die Späne im Inneren des Spänekuchens schon Beginn des Preßvorganges an warm und damit weich sind. Dadurch, daß der ganze Spänekuchen während der ganzen Verweilzeit durch das Hochfrequenzfeld erwärmt wird, kann man mit verhältnismäßig niedrigen Hochfrequenzspannungen und einem relativ kleinen Elektrodenabstand arbeiten. Eine Feldstärke von etwa 0,8 bis 1 kV/cm zwischen den Elektroden und dem Förderband und ein

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minimaler Abstand von ca 3cm zwischen den Elektroden und der Oberseite des Spänekuchens haben sich bewährt.

Die Elektroden brauchen selbstverständlich

nicht unbedingt jeweils über die ganze Breite des Förderbandes bzw. Spänekuchens zu reichen. Man kann viel mehr in Brei"-tenrichtung des Förderbandes auch zwei oder mehr getrennte Elektroden vorsehen. Im allgemeinen werden auch bei sehr großen Spanekuchenbrexten zwei Elektroden pro Breitenabmessung ausreichen und man kann dann einfach zwei Reihen von Elektroden und HF-Generatoren vorsehen. Eine solche Anordnung erhält man, wenn man die links von einer Ebene 44 in Fig. 2 liegenden Teile an dieser Ebene spiegelt und die in dieser Ebene liegende Seitenwand 31 als Abschirmungs-Zwischenwand ausbildet.

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Claims

Patentansprüche

i l.j Hochfrequenz-Vorwärmgerät für einen Spänekuchen, der sich auf einem aus Metall bestehenden Förderband befindet und durch dieses einer diskontinuierlich arbeitenden Spanplattenpresse zuführbar ist, mit einer Elektrodenanordnung, die mindestens zwei getrennte Elektroden enthält, die der den Spänekuchen tragenden Seite des Förderbandes gegenüberliegen und mit diesem jeweils einen Kondensator bilden, und mit einer Hochfrequenzquelle zum Erzeugen eines hochfrequenten elektrischen Feldes zwischen den Elektroden und dem Förderband, d adurch gekennzeichnet, daß die getrennten Elektroden (20a, 20b...) jeweils mit einem eigenen Hochfrequenzgenerator (22a, 22b...) verbunden sind und daß die Elektroden soweit voneinander entfernt und derart gegeneinander abgeschirmt sind, daß die gegenseitige Beeinflussung der Hochfrequenzgeneratoren vernachlässigbar ist.
2. Hochfrequenz-Vorwärmgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Förderband abgewandten Seite der plattenförmigen Elektroden (20) eine alle Elektroden überdeckende, im wesentlichen parallel zu den Elektroden verlaufende Abschirmung (30) vorgesehen ist, von der Abschirmwände (34) in Richtung auf die Trennfugen zwischen benachbarten Elektroden (z.B.20a , 20b) vorspringen.
3. Hochfrequenz-Vorwärmgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (30) Seitenwände (31) hat, die bis nahe an die Ränder des Förderbandes (10) reichen und daß an den Stirnenden des durch die Abschirmung und die Seitenwände sowie das Förderband gebildeten Kanals bewegliche Türklappen (32) vorgesehen sind.

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4. Hochfrequenz-Vorwärmgerät nach Anspruch 1,

2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

sich jede Elektrode (20) über die ganze Breite des Förderbandes (10) erstreckt und daß für jede Elektrode am Rand des ihr gegenüber liegenden Stückes des Förderbandes ein anklenunbarer Anschluß (28) für eine Masse-Ausgangsklemme des der betreffenden Elektrode zugeordneten Hochfrequenzgenerators (22) angeordnet ist.
5. Hochfrequenz-Vorwärmgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Randbereiches (36, 38) der Elektroden (20) einen kleineren Abstand vom Förderband (10) hat als der mittlere Teil der betreffenden Elektrode .
6. Hochfrequenz-Vorwärmgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz-Generatoren (22) jeweils oberhalb der zugehörigen Elektrode (20) auf einer in senkrechter Richtung verfahrbaren Bühne (40) angeordnet ist, an der auch die Elektroden (20) und deren Abschirmung (30 bis 34) angebracht ist.

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