DE2511873C3

DE2511873C3 - Presse zur Ausübung einer Flächenpressung

Info

Publication number: DE2511873C3
Application number: DE2511873A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: KUESTERS EDUARD 4150 KREFELD
Current assignee: KUESTERS EDUARD 4150 KREFELD
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1978-09-21
Also published as: AT348245B; JPS51116473A; GB1548995A; AU1208776A; NL7602849A; US4053276A; DE2511873B2; ES446205A1; AU499279B2; HU178269B; SU651680A3; FI760680A; YU39035B; SE7603072L; IN142888B; DD124371A5; NO144476C; CS205018B2; IT1063151B; ATA188476A

Description

Die Erfindung bezieht sich p.uf eine Presse zur Ausübung einer Flächenpressung auf einen Längenabschnitt einer Bahn, insbesondere eine Presse zur kontinuierlichen Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen Werkstoffen, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.

Eine solche Presse ist aus der DE-OS 22 42 399 bekannt. Jeweils ein Satz von Drucktöpfen ist in einer Reihe quer zur Bahn nebeneinander angeordnet. In Laufrichtung der Bahn ist eine der Länge der Preßstrecke entsprechende Anzahl derartiger Sätze hintereinander angeordnet. Die zu einem quer zur Bahn sich erstreckenden Satz gehörenden Drucktöpfe stehen untereinander in Verbindung, so daß in ihnen der gleiche Druck herrscht und entsprechend ein in Querrichtung gleichmäßiger Druck über die Druckplatte auf die Bahn übertragen wird. Dieser Druck kann für die in Bahnrichtung aufeinanderfolgenden Sätze von Druckelementen verschieden sein und ist im allgemeinen am Anfang am höchsten. Der Druck wird über eine Kalibriereinrichtung gesteuert, die ein mit den Druckplatten verbundenes Ventil umfaßt, mittels welchem der Druck in den Druckelementen erhöht wird, sobald sich die Druckplatten ein wenig voneinander entfernen.

Es kann nun der Fall eintreten, daß in der Bahn quer zu ihr ungleichmäßige Drücke herrschen. Dies kann bei der Herstellung von Holzspanplatten durch eine ungleichmäßige Schüttung der die Bahn ergebenden Spänemisehung entstehen. Diese Spänemischung setzt dann, wenn sie auf gleiche Höhe zusammengepreßt wird, der Zusammenpressung unterschiedliche Widerstände entgegen. Während derartige Ungleichmäßigkeiten durch entsprechend sorgfältige Ausführung der Schüttung behoben werden können, gibt es eine andere zu einem Druckprofil quer zur Bahn führende Erscheinung, die von außen nicht beeinflußt werden kann. Es ist dies der im Innern der Bahn bei der Herstellung von Holzspanplatten auftretende Dampfdruck. Die Spänemischung muß aus verschiedenen Gründen auf einen gewissen Feuchtegehalt eingestellt werden. Ein Grund ist der, daß sich beim Einlaufen der Späneschüttung in die heiße Presse schlagartig Dampf bilden soll, der dann sogleich in das Innere der Spänemasse strömt und dort eine rasche Aufheizung bewirkt. Ohne diesen Dampfstoß würde sich das Innere der sich bildenden Bahn, der ja die Wärme nur von den Oberflächen her zugeführt werden kann, mit zu großer Verzögerung aufheizen.

Diese an sich erwünschte Dampfbildung erzeugt ein Druckprofil quer zur Bahn mit hohem Druck in der Mitte der Bahn und niedrigerem Druck an den Rändern. Diese Druckverteilung kommt dadurch zustande, daß an den Rändern der Dampf leicht zur Seite hin abströmen kann, während er mehr zur Mitte hin längere Weg durch die labyrinthartige Spänemasse zurücklegen muß. Der Abströmungswiderstand wird für den Dampf zur Mitte der Bahn hin größer, so daß sich dort der sich durch die Dampfbildung aufbauende Druck besser hält.

Der quer zur Bahn ungleichmäßige Druck wirkt nun unter anderem auf diejenige Druckplatte, die auf der Rückseite durch die Drucktöpfe abgestützt ist. Diese Drucktöpfe bringen nur einen gleichmäßigen Gegenstand zustande. Die Druckungsgleichmäßigkeiten in der

J5 Bahn führen daher zu einer Biegebeanspruchung der Druckplatte. Da wegen der großen Flächen die auftretenden Kräfte erheblich sind, kann die auftretende Biegebeanspruchung in manchen Fällen zu merklichen Durchbiegungen führen, die eine unerwünschte Dickenungleichmäßigkeiten der Bahn zur Folge haben.

Zur Lösung verwandter Probleme an einer stationären Presse mit einem feststehenden, biegesteifen Pressentisch und einem mittels durch ein Druckmedium betätigter Kolben bewegbaren, geringfügig federnd biegsamen oberen Pressentisch, ist es aus der DE-OS 15 02 142 bekannt, getrennte, mittels zusätzlicher Ventile steuerbare Ausgleichkolben zur Ausübung ausgleichender Kräfte vorzusehen, um ein durchgehend gleichdickes plattenförmiges Erzeugnis herstellen zu können.

Bei der erfindungsgemäßen kontinuierlichen Presse läßt sich jedoch eine derart einfache Drucksteuerung nicht verwirklichen. Der an den Drucktöpfen auftretende Druck schwankt nämlich dauernd. Er hängt davon ab, wie der gerade einlaufende Teil der Bahn beschaffen ist, d. h. ob die Späneschüttung mehr oder weniger dicht ist, ob die Späne mehr oder weniger Leim enthalten, ob sie mehr oder weniger Feuchtigkeit enthalten usw. Diese Werte schwanken fortlaufend etwas, und um dies auszugleichen, gibt die Kalibriereinrichtung fortlaufend veränderliche Druckwerte auf die einzelnen Sätze der quer benachbarten Drucktöpfe. Diesen Schwankungen vermag eine stationäre Druckeinstellung nicht gerecht zu werden. F.ine individuelle Steuerung aller Drucktöpfe

hi der Presse der DE-OS 22 42 399 wäre zwar im Prinzip möglich, wäre jedoch für die Praxis viel zu aufwendig und anfällig.

Ans der DE-AS 10 09 797 ist eine Preßvorrichtung

zum fortlaufenden Herstellen von Spanplatten bekannt, bei der das Preßgut zwischen Druckbänder bildenden Platten zusammengesetzt wird, die von der Rückseite her mittels Rollen abgestützt sind, die jeweils zu mehreren hintereinander an über die Breite der Bahn nebeneinander angeordneten Preßwangen gelagert sind. In der A b b. 2 ist zwar zu sehen, daß die Stützrollen in der Mitte der Bahn und in Bahnrichtung häufiger angeordnet sind als auf der übrigen Bahnfläche, mit Ausnahme der Bahnränder. Eine Erläuterung dazu ist jedoch nicht gegeben, weshalb eine Lösung für das Problem der Erfindung weder in prinzipieller Weise noch bezüglich der Details entnehmbar ist, insbesondere auch deshalb, weil beim Gegenstand der Erfindung die gesamte Preßfläche gleichmäßig mit Drucktöpfen belegt ist

Die DE-OS 22 54 067 befaßt sich an einer kontinuierlichen Bandpresse mit dem Problem, die im Preßgut vorhandene Luft und darin enthaltenes Überschußwasser mit Sicherheit auszutreiben. Die Presse weist zur Abstützung der Bänder hintereinander angeordnete über die Breite der Bahn reichende Walzen auf, so daß das Preßgut mit den Bändern eine Reihe von hintereinander angeordneten Walzspalten durchläuft. Die Walzen in zumindest einer Walzenreihe weisen einen Mantel mit ballig oder konisch durchmesserreduzierten Randbereichen bei zylindrischem Mittelteil auf, und es weisen die durchmesserreduzierten Randbereiche eine in Transportrichtung der Preßgurte abnehmende Länge auf. Es wird also zunächst in einem eng begrenzten Bereich in der Mitte ein höherer Druck ausgeübt. Danach breitet sich diese Zone nach außen aus bis die am Rand durchmesserreduzierten Walzen schließlich in über die ganze Breite zylindrische Walzen übergehen. Auf diese Weise wird die eingeschlossene Luft bzw. das eingeschlossene Wasser zur Seite hin aus dem Preßgut hinausgewalkt.

Die Probleme der DE-OS 22 54 067 und der Erfindung sind nicht genau dieselben, und die Elemente zur Lösung des jeweiligen Problems sind — durch die andere Pressenkonstruktion bedingt — andere.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Presse der eingangs genannten Art mit Kalibriereinrichtung so auszugestalten, daß der Durchbiegung der durch die Drucktöpfe abgestützten Druckplatte bei Druckungleichmäßigkeiten quer zur Bahn entgegengewirkt werden kann, ohne daß die Presse zu aufwendig und anfällig wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß in außerhalb von — gedachten — in Bahnrrhtung vom Beginn der Preßstrecke an fächerartig auseinanderstrebenden Grenzlinien liegenden Drucktöpfen eine oder mehrere Druckraumunterteilungen vorhanden, und zwar, indem durch mindestens ein zusätzliches, konzentrisch innerhalb des erstgenannten Zylinderflächenpaars an zusätzlichen Ringstegen angeordnetes Zylinderflächenpaar ein Ringraum abgeteilt ist, der separat von dem übrigen Innenraum der Kolben/Zylindereinheit mit Druckmittel beaufschlagbar ist.

Der für einen bestimmten Satz quer zur Bahn w) aufeinanderfolgender Drucktöpfe von der Kalibriereinrichtung zur Verfugung stehende Druck bleibt dadurch für alle Drucktöpfe dieses Satzes gleich. Es können jedoch an den außerhalb der Grenzlinien gelegenen Druektöpfen die Flächen, auf die der Druck wirkt, 1,-, geändert werden, so daß sich eine unterschiedliche Kraft der einzelnen Drucktöpfc und somit eine Ausgleiehsmögliehkeit iürclie von der Bahn hervorgerufene ungleichmäßige Druckverteilung ergibt. Der anstehende Druck kann nämlich nur dem Innenraum des Drucktopfes oder nur dem Ringraum oder allen beiden mitgeteilt werden. Der Drucktopf übt dabei den jeweiligen Flächen entsprechende Kräfte aus. Die Kraftstafen können durch entsprechende Bemessung dieser Flächen beeinflußt werden. Schon bei nur einem zusätzlichen Zylinderflächenpaar sind drei Kraftstufen möglich. Bei zwei zusätzlichen Zylinderflächenpaaren ergeben sich schon sieben Krafistufen. Durch geeignete Einstellung der Kraftstufen läßt sich der Durchbiegung der Druckplatte so entgegenwirken, daß die Dickenabweichungen der gebildeten Bahn innerhalb der Toleranzgrenzen bleiben. Die Einstellung ist ohne Verkomplizierung der Steuerung durch bloße Umschaltung eines Ventils bzw. entsprechenden Anschlusses von Leitungen möglich.

Hydraulische Zylinder mit mehreren voneinander getrennten Preßräumen sind für sich genommen aus der DEPS 39 694 bekannt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einer kontinuierlichen Presse zur Herstellung von Holzspanplatten u. dgi. dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Randbereich der Presse;

F i g. 2 zeigt schematisiert einen Querschnitt durch die gesamte Presse;

Fig. 3 zeigt schematisiert die Verhältnisse in der Preßstrecke, d. h. F i g. 3a den Druckverlauf in der Bahn in Querrichtung, Fig. 3b die von den einzelnen Drucktöpfen eines als Beispiel dienenden Satzes ausgeübten Kräfte, Fig. 3c die Anordnung der Drucktöpfe im Grundriß;

Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch einen einzelnen Drucktopf.

Die zusammenzupressende Bahn 1 aus aushärtender Holzspanmasse wird zwischen Formbändern 2, 3 aus Stahlband von etwa 1 mm bis 1,5 mm Stärke geführt. Die Bahn 1 und die Formbänder 2, 3 bewegen sich in Fig. 1 senkrecht aus der Zeichenebene heraus. Die Formbänder 2,3 laufen endlos um und werden oberhalb bzw. unterhalb der in F i g. 1 dargestellten Konstruktion an den Anfang der Preßstrecke zurückgeführt.

Die Formbänder 2,3 stützen sich über mitvorlaufende Rollenketten 4 gegen Druckplatten 5, 6 ab. Die Druckplatte 5 umfaßt ebenso wie die Druckplatte 6 eine heizbare Platte 5', durch die Druck und Wärme auf die Rollenketten 4 übertragen werden, eine genutete Rücklaufplaite 5", sowie eine wärmeisolierende Zwischenplatte 5'". Die Rollenketten 4 laufen bis an den Auslauf der Preßstrecke vor, werden dort um die vordere Kante der Druckplatten 5,6 herumgeschlungen und laufen kräftefrei in Kanälen Il im Innern der Druckplatten 5, 6 an den Anfang der Preßstrecke zurück, wo sie aus den Kanälen 11 über die Hinterkante der Druckplatten 5, 6 umgelenkt werden und dann wieder zwischen die Druckplatten 5, 6 und die Formbänder 2, 3 gelangen. Die Rollenketten 4 sind lediglich wegen der zeichnerischen Vereinfachung als kleine Rechtecke dargestellt.

Die Druckplatten 5, 6 sind zwischen Stützkonstruktionen angeordnet, die aus quer zur Bahn 1 unmittelbar übereinander verlaufenden schweren Trägern 7, 8 doppelt-T-förmigen Querschnitts bestehen. Die Träger 7, 8 sind an den Enden außerhalb der Bahn 1 und der Formbänder 2, 3 durch ein joch 9 miteinander verbunden, das an den Enden der Träger 7, 8 angeschraubt oder angeschweißt ist. In Vorlaufrichiunp

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der Bahn 1 liegt eine Vielzahl derartiger durch beiderseitige Joche 9 verbundener Trägerpaare 7, 8 hintereinander.

Zwischen dem umeren Träger 8 und der diesem zugewandten Druckplatte 6 sind hydraulische Drucktöpfe 10 angeordnet, die die Preßkraft für die Bahn 1 erzeugen, indem sie die Druckplatte 6 gegen die Druckplatte 5 anheben.

An den Kopfenden des Trägers 8 sind auf beiden Seiten der Bahn Steuerventile 20 vorgesehen, deren Gehäuse mit dem Träger 8 verbunden ist und die über ein Druckstück 21 an einer Zwischenplatte 12 angreifen, die zwischen der Druckplatte 6 und den Drucktöpfen 10 vorgesehen ist und sich parallel zur Bahn 1 über deren ganze Breite erstreckt. Die Druckstücke 21 sind auf diese Weise unmittelbar mit der Druckplatte 6 verbunden und übertragen deren Bewegung direkt auf das Steuerventil 20, das mit seiner Achse parallel zur Hubrichtung der Drucktöpfe 10 und zur Bewegungsrichtung der Druckplatte 6 angeordnet ist. Das Steuerventil 20 gehört zu einer Kalibriereinrichtung und dient dazu, die Bahndicke auf ein vorbestimmtes Maß einzustellen, indem den Drucktöpfen 10 bei Überschreitung einer bestimmten Bahndicke Druckflüssigkeit zugeführt bzw. bei Unterschreitung einer bestimmten Bahndicke Druckflüssigkeit aus den Drucktöpfen 10 abgelassen wird.

Zur Einstellung der Bahndicke wird an allen Steuerventilen 20 der Ansprechpunkt mittels eines Steuermotors 51 gleichzeitig verstellt.

In F i g. 2 ist zu erkennen, daß die Druckplatte 6 durch Sätze von jeweils neun quer zur Bahn nebeneinander angeordneten Drucktöpfen 10 abgestützt ist. Die Bahn 1 übt bei der Zusammendrückung einen Gegendruck P aus, der sich aus dem mechanischen Gegendruck der Spänemischung und dem überlagerten Druck des durch die Erwärmung im Preßbereich entstehenden Dampfes zusammensetzt. Es ergibt sich ein Druckverlauf 25 (F i g. 3a), der über die Breite der Bahn nicht konstant ist, sondern in der Mitte der Bahn seinen Höchstwert hat und zu den Bahnrändern hin abfällt, weil in den äußeren Bereichen der Dampf leichter entweichen kann.

Wären die Drucktöpfe 10 untereinander alle hydraulisch verbunden, so daß in ihnen ein gleicher Druck herrschte, und sie die gleiche Kraft ausüben könnten, so würde sich die Druckplatte 6 durchbiegen, weil auf sie auf der einen Seite die über die Breite unterschiedlichen Drücke nach der Kurve 25, auf der anderen Seite die konstanten Drücke der Drucktöpfe 10 einwirken. Die Bahn 1 würde dadurch in der Mitte dicker werden.

Um dies zu verhindern, ist die durch die einzelnen Drucktöpfe ausgeübte Kraft K nicht gleich (Fi g.3b). In dem Ausführungsbeispiel sind die Kräfte RU und Ks und AC₆ in der Mitte untereinander gleich, während zu den Rändern hin die Kräfte K₃, K₂ und Ki bzw. K₇, Kg und K₉ zunehmend geringer werden, so daß dem in den Randbereichen niedrigeren Gegendruck P der Bahn 1 auf der Seite der Drucktöpfe 10 entsprechend geringere Kräfte gegenüberstehea Der Verlauf der Kräfte Κι, far - - entspricht etwa dem Verlauf der Kurve 25. Auf diese Weise erfährt die Druckplatte 6 kein Biegemoment mehr, sondern bleibt im wesentlichen eben, so daß auch die Bahndicke über die Bahnbreite kontakt bleibt.

In Fig.3c sind der Anfang 26 und das Ende 27 der Preßstrecke dargestellt. Bei den in der Nähe des Anfangs 26 der Preßstrecke gelegenen sich quer übe die Breite erstreckenden Sätzen von Drucktöpfen 10 is die Kurve 25 noch ziemlich steil, weil sich dort dei Dampf gerade gebildet und noch keine Zeit zun Druckausgleich gehabt hat. Im weiteren Verlauf dei Preßstrecke findet jedoch ein Druckausgleich statt, wa; sich in einer zunehmenden Verflachung der Druckkurvt 25 äußert. Während in der Nähe des Anfangs 26 dei Preßstrecke bereits in unmittelbarer Nähe der Mitte dei

to Bahn bei den dortigen Drucktöpfen 10 eine Absenkung der ausgeübten Kraft stattfinden muß. um eine ausreichende Anpassung an den Verlauf der Kurve 25 zu erzielen, genügt es an einer weiter zum Ende 27 dei Preßstrecke hin gelegenen Steile schon, nur den Druck weiter außen gelegener Drucktöpfe 10 zu ändern.

In K i g. 3c ist das Feld der Drucktöpfe 10 dargestellt wobei die die volle Kraft ausübenden Drucktöpfe 10 als Kreise, die nur einen Teil der Kraft ausübenden Drucktöpfe 10 schraffiert dargestellt sind. Die Grenzlinien 28 zwischen dem inneren Bereich der unbeeinflußten Drucktöpfe 10 und dem äußeren Bereich der in ihrer Kraft veränderlichen Drucktöpfe 10 streben in Laufrichtung 30 der Bahn 1 fächerartig auseinander. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden letzten quer über die Bahn reichenden Sätze von Drucktöpfen 10 nicht mehr in ihrem Druck veränderbar, sondern üben einen über die Breite der Bahn gleichmäßigen Druck aus. Die Grenzlinien 28, 28 gelangen hier also vor Erreichen des Endes 27 der Preßstrecke an den Rand des Drucktopffeldes. Je nach Material und Arbeitsverfahren können jedoch die Grenzlinien auch steiler verlaufen, wie es durch 29, 29 dargestellt ist oder weniger steil, wie es durch 30, 30 dargestellt ist. Der divergierende Verlauf der Grenzlinien bleibt jedoch entsprechend der zunehmenden Verflachung der Gegendruckkurve 25 erhalten.

In F i g. 4 ist ein Drucktopf 10 dargestellt, bei welchem die Wirkungsfläche des Drucks veränderbar ist Der Drucktopf 10 besteht aus zwei topfförmigen Teilen 31, 32, deren Ränder das dichtend zusammenwirkende Zylinderflächenpaar 33, 34 bilden. Die Teile 31,32 sind mit den offenen Seiten einander zugewandt ineinandergeschoben.

Im Innern der Teile 31, 32 ist konzentrisch zu dem äußeren Zylinderflächenpaar 33, 34 ein weiteres Zylinderflächenpaar 35, 36 vorgesehen, welche durch mit den Böden der Teile 31, 32 verbundene Rir.gstege 37, 38 gebildet sind. Die Zylinderflächen 35, 36 wirken ebenfalls dichtend zusammen.

so In dem Teil 31 ist ein mittlerer Einlaß 39 vorgesehen, durch den die im Innern des Zylinderflächenpaars 35,36 gebildete Innenkammer 40 mit Druckmittel gefüllt werden kann. In die zwischen den Zylinderflächenpaaren 33, 34 und 35,36 gelegene Ringkammer 41 mündet der Einlaß 42, durch den diese Druckkammer mit Druckmittel gefüllt werden kann.

Die von dem Drucktopf 10 erzeugten Kräfte entsprechend bei gleichbleibendem Druck an den Einlassen 39 und 42 den Querschnittsflächen der

bo Kammern 40 und 41. Es ergeben sich drei Kraftstufen, die der Druckgabe auf die Kammer 40, auf die Kammer 41 oder auf beide Kammern 40,41 entsprechen.

Durch Vorsehen weiterer Zylinderflächenpaare können noch mehr Kraftstufen erzeugt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Presse zur Ausübung einer Flächenpressung auf einen Längenabschnitt einer Bahn, insbesondere Presse zur Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen Werkstoffen, mit zwei gegeneinander anstellbaren Druckplatten, zwischen denen die Bahn hindurchgeführt ist und die jeweils an einer außen gelegenen Stützkonstruktion abgestützt sind, wobei der Druck auf eine Druckplatte von der ihr zugeordneten Stützkonstruktion mittels eines Druckmittels über ein Feld längs und quer zur Bahn hinter- und nebeneinander angeordneter Drucktöpfe übertragen wird, die als Kolben/Zylindereinheit aus zwei topfartigen, mit den offenen Seiten einander zugewandt ineinandergeschobenen, mit ihren Rändern das zusammenwirkende Zylinderflächenpaar bildenden Teilen ausgebildet sind und bei denen die jeweils als ein Satz nebeneinanderliegenden Drucktöpfe gemeinsam und getrennt von den Drucktöpfen der anderen Sätze durch eine Kalibriereinrichtung im Druck steuerbar sind, d a durch gekennzeichnet, daß in außerhalb von — gedachten — in Bahnrichtung vom Beginn (26) der Preßstrecke an fächerartig auseinanderstrebenden Grenzlinien (28,29,30) liegenden Drucktöpfen (10) eine oder mehrere Druckraumunterteilungen vorhanden sind, und zwar, indem durch mindestens ein zusätzliches, konzentrisch innerhalb des erstgenannten Zylinderflächenpaars (33, 34) an zusätzlichen Ringstegen (37, 38) befindliches Zylinderflächenpaar (35, 36) ein Ringraum (41) abgeteilt ist, der separat von dem übrigen Innenraum (40) der Kolben/Zylindereinheit mit Druckmittel beaufschlagbar ist.