DE2365895A1

DE2365895A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von formkoerpern aus einer fasermatte

Info

Publication number: DE2365895A1
Application number: DE2365895A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: KISS CONSULTING ENG
Current assignee: KISS CONSULTING ENG
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1977-05-12
Also published as: DE2365895B2

Description

2365835

495-25.688P-SdE *3. 'J- 1976

1 Patentanwälte

P 23 65 895 ¹I dipl-ing. R. beetz sen.-dipl-ing. κ. lamprecht

^ d , DR.-ING. R. BEtTZ JR.- RA DIPL-PHYS. U. HEIDRICH

DR.-ING. W. TIMPE - DlPL-ING. J. SIEGFRIED Steinsdorfstraße IO s 8000 München

KCE Kiss Consulting Engineers Verfanrenstecnnik GmbH, Berlin

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Formkörpern aus einer Fasermatte

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und-eine Anlage zur Herstellung von oben offenen Formkörpern aus einer durch eine verformbare Trägerschicht verstärkten vorgepreßten Lignozellulose-Fasermatte.

Zur Herstellung von gepreßten Formkörpern aus Lignozellulose-Faserstoffen ist es bereits bekannt (DT-AS 1 224 919)» mit geringen Mengen an Bindemitteln versetzte Fasern in einer konstant dicken Schicht zwischen mehreren Walzenpaaren zu einem endlosen Mattenstrang zu verfestigen, der anschließend von einer geeigneten Schneidvorrichtung in Einzelplatten geschnitten wird. Aus diesen Platten werden nach einem Zwischentransport und nach einem Dämpfungsvorgang Formteile geschnitten, die einzeln und von Hand in eine Preßform eingelegt und in der Presse unter Aushärtung des Kunstharzanteils im Bindemittel zu den endgültigen Formkörpern verpreßt werden.

Dieses Verfahren hat erhebliche betriebstechnische Nachteile. Die geschnittenen Einzelplatten besitzen im vorgepreßten Zustand ein sehr geringes Formänderungsvermögen und nur eine geringe Bruchfestigkeit. Nach dem zur Erhöhung der Verformbarkeit notwendigen Dämpfungsvorgang haben sie

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keinen Zusammenhalt mehr und müssen daher außerordentlich vorsichtig behandelt und transportiert werden. Während des Preßvorgangs zu Hohlkörpern werden bestimmte Bereiche der Formteile auf Zug beansprucht und die Einzelfasern in diesen Bereichen relativ gegeneinander verschoben, was zu Schwächezonen und Rissen im fertigen Formkörper führt. Zur Vermeidung derartiger Fehlstellen wird in der Praxis nach dem Herauffahren des Stempels zusätzliches Fasermaterial auf die gefährdeten Zonen des bereits einmal gepreßten Formlings aufgelegt und der Preßvorgang wiederholt. Aufgrund der standardisierten Größen der Einzelplatten ergibt sich ferner ein durch das Ausschneiden der Formteile bedingter außerordentlich hoher Abfallanteil j der bis zu 30 % betragen kann.

Bei einem anderen bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DT-OS 1 453 416) werden vorverdichtete Fasermatten aus z. B. Lignozellulose-Fasern gedämpft und ein Verstärkungsgewebe auf die dampfbehandelte Faserplatte aufgelegt, welches danach unter einem bestimmten Druck und bei einer bestimmten Temperatur in die Fasermatte fest eingedrückt wird. Das Verstärkungsgewebe kann aus grobem Leinen oder Papiergewebe bestehen. Ein anderes dort beschriebenes Verfahren besteht darin, daß auf die endlos hergestellte Fasermatte ein Gewebe aufgelegt und dieses durch zwei übereinander angeordnete Walzen in die Fasermatte eingedrückt wird. Die so entstandenen Platten haben aufgrund ihrer gleichbleibenden Dicke beim Walzendurchlauf und durch das eingedrückte Gewebe keine nennenswerte Verformbarkeit mehr. Durch die notwendige Dämpfung der Fasermaterialien vor ihrer Verpressung zu Formkörpern wird darüber hinaus der vorgepreßte Verbund weitgehend wieder aufgehoben, so daß es auch hierbei

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während des eigentlichen Preßvorgangs zu erheblichen Relativkommt

bewegungen der Einzelfasern,\, die dadurch aus ihrem ursprünglichen Verbund herausgezogen werden. Schwächezonen und Risse im Formkörper können dann nur durch zusätzliche Einlagen und Wiederholen des Preßvorganges vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Formkörpern der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Vermeidung größerer Abfallanteile die zu Rissen und Schwächezonen im Formkörper führenden Relativverschiebungen der Einzelfasern vermieden werden können und das einen durchlaufenden Herstellungsbetrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die endlose Fasermatte mit der zwischen den beiden Lignozellulose-Faserschichten festhaftend angeordneten Trägerschicht zur Rückverformung-ihres Trägerprofils und Aufschließung der Fasern kontinuierlich gedämpft wird und daß die gedämpfte und rückverformte Matte eine Stanzeinrichtung zum Ausstanzen der Formteile und eine Presse zum Fertigstellen der Formkörper kontinuierlich durchläuft .

Beim Dämpfen der zu einem bestimmten Profil vorgepreßten Fasermatte tritt ein intensives Quellen und Wiederaufschließen der Einzelfasern in den Zonen verringerten Querschnittes auf, so daß anschließend eine Matte von gleichbleibender Stärke entsteht, wie sie für den Preßvorgang angestrebt wird. Durch die elastische Trägerschicht und die beidseitige Anordnung von Zugbändern kann die Matte auch in diesem unverfestigten Zustand mühelos bis zu der der Presse unmittelbar vorgeschalteten Stanzeinrichtung gezogen werden, in der die Formteile unter best-

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— ir —

möglicher Ausnutzung des Mattenmaterials und geringem Abfallanteil gestanzt werden. Die von den Zugbändern zusammengehaltenen Abfallteile können kontinuierlich auf Trommeln aufgewickelt und danach zur Späneaufbereitung zurücktransportiert werden. Die Formteile gelangen aus der Stanzeinrichtung in eine Hohlform der unmittelbar nachgeschalteten Presse, in der sie zu den fertigen Formkörpern unter Erwärmung und Druck verpreßt werden. Es hat sich gezeigt, daß die Aushärtzeiten bzw. die Herstellung eines festen Verbundes zwischen den aushärtenden Bindemitteln und den Fasern durch eine Mikrowellenerwärmung erheblich verkürzt werden können. Zur Vermeidung von durch Relativbewegungen der Einzelfasern verursachten Schwächezonen oder Rissen im Formkörper kann in vorteilhafter Weise so gepreßt werden, daß die Preßkräfte nur weitgehend senkrecht zur in die Form eingelegten Fasermatte wirksam werden.

Beim Preßvorgang zeigt sich eine weitere vorteilhafte Eigenschaft bei der Verwendung einer Faserstoffmatte mit elastischer Trägerschicht zur Herstellung von Formkörpern. Die verschiedenen Bereiche dieser elastischen Trägerschicht können sich gegeneinander verschieben und verringern dadurch die Relativbewegungen der Einzelfasern während des Preßvorganges durch Einfahren eines festen Stempels. Durch die Gleitverschiebung der elastischen Trägerschicht in sich selbst, die durch die vergleichsweise hohen Temperaturen von 170 ⁰C begünstigt wird, werden die auf die Fasermaterialien einwirkenden Dehnungskräfte weitgehend kompensiert und die schädlichen Schwächezonen oder Rißbildungen vermieden.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Anlage zeichnet sich/durch eine in Reihe

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hintereinander angeordnete Dämpfungseinrichtung, eine dieser nachgeschalteten Stanzmaschine zum Ausstanzen von Forinteilen aus der kontinuierlich durchlaufenden Fasermatte und durch eine aus einer Hohlform und einem Preßstempel gebildeten Presse, welcher Trommeln zum Aufwickeln der Seitenränder der Fasermatte nachgeschaltet werden können.

Im folgenden wird eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der schematischen Zeichnung ausführlich beschrieben.

Von einer Trommel oder direkt aus einer Anlage zur Herstellung von Faserstoffmatten gelangt eine profilierte elastische Matte 20 in einen Aufdampfer 30, der über Anschlüsse 31> 32 mit Dampf beaufschlagt wird und die Faserschichten 5 und 13 zu jeder Seite der mittleren Trägerschicht dämpft. Dadurch wird eine zuvor in die Faserstoffmatte eingepreßte Prägeprofilierung, die zu Zonen von verringertem Querschnitt in der Matte geführt hat, aufgehoben und es entsteht eine gleichmäßig dicke Matte, die aufgrund der Zugfestigkeit und Dehnbarkeit der elastischen Mittelschicht sowie der Zugfestigkeit von zwei an den Rändern der Fasermatte verlaufenden Zugbänder 11 auch in dem aufgequollenem, an sich wenig festen Zustand in eine Stanzvorrichtung 33 gezogen wird, deren Messer 34 Formlinge 35 aus der gedämpften Matte schneidet. Die Stanzvorrichtung ist unmittelbar vor einer Presse 36 angeordnet, über deren Ho.hlform 37 die Formteile zusammen mit den sie noch umschließenden Bandteilen durch die seitlichen Zugbänder 11 gezogen werden.

Der Stempel 38 der Presse ist ein Hohlkern 39» der von einer elastischen Außenhaut *tO umgeben ist. über einen An-

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-Ji-

Schluß 4l kann ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, in den Raum zwischen der elastischen Haut 40 und dem Hohlstempel 39 eingepreßt werden, sobald der Stempel eingefahren ist. Durch das Einfahren des Stempels in die Form wird der durch Aufdämpfen und durch die elastische Schicht verformbare Formling 35 in die Form eingelegt und danach unter Zuführung von Wärme und Einleiten von Druckmittel über den Anschluß 41 zum Endformteil verpreßt. Die Erwärmung des Preßgutes in der Form erfolgt durch eine Einrichtung 42 zur Erzeugung von Mikrowellen, wodurch sich die Aushärtzeiten der Bindemittel wesentlich verkürzen lassen.

Die noch durch Zwischenstücke und Zugbänder miteinander mehr oder weniger lose verbundenen Abfallstücke werden zusammen mit den Zugbändern auf Abfalltrommeln 43 aufgewickelt und können somit leicht zur Faseraufbereitung oder weiteren Verwertung transportiert werden.

Der Stempel zur Herstellung der Formkörper kann ein einfacher Stempel sein, wenn beispielsweise Platten oder ähnlich einfach geformte Körper herzustellen sind.

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Claims

Patentansprüche

IJ Verfahren zur Herstellung von oben offenen Formkörpern aus einer durch eine verformbare Trägerschicht verstärkten vorgepreßten Lignozellulose-Fasermatte, dadurch gekennzeichnet , daß die endlose Fasermatte mit der zwischen den beiden Lignozellulose-Faserschichten festhaftend angeordneten Trägerschicht zur Rückverformung ihres Trägerprofils und Aufschließung der Fasern kontinuierlich gedämpft wird und daß die gedämpfte und rückverformte Matte eine Stanzeinrichtung zum Ausstanzen der Formteile und eine Presse zum Fertigstellen der Formkörper kontinuierlich durchläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatte an seitlichen, in den Mattenwerkstoff eingelagerten Zugbändern durch die einzelnen Behandlungsstufen gezogen wird und daß die verbleibenden Randteile als Abfall auf Trommeln aufgewickelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die Formteile zur Aktivierung des Bindemittels vor und/oder in der Preßform durch Mikrowellen auf die Aktivierungstemperatur erwärmt werden.
4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine

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in Reihe hintereinander angeordnete Dämpfungseinrichtung (30) j eine Stanzmaschine (33) zum Ausstanzen bestimmter Formstücke aus der gedämpften Pasermatte (35) und durch
eine aus einer Hohlform (37) und einer Preßform (39) gebildete Preßstation (36).
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der feste Preßstempel (39) von einer elastischen Haut
(40) lose umgehen ist, wobei der Zwischenraum über eine
Leitung (41) mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist.
6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Preßstempel Mikrowellen-Heizgeräte (42) angeordnet sind.

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