DE2932387C2

DE2932387C2 - Vorrichtung zum Formen von pflanzlichen Fasern zu Platten

Info

Publication number: DE2932387C2
Application number: DE2932387A
Authority: DE
Inventors: Sydney E. Victoria Britisch Columbia Tilby
Original assignee: Intercane Systems Inc
Current assignee: Intercane Systems Inc
Priority date: 1978-08-10
Filing date: 1979-08-09
Publication date: 1987-04-23
Also published as: IN152668B; DE2932387A1; CH641723A5; US4212616A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von pflanzlichen Fasern zu Platten, bestehend aus einer Zuführeinrichtung zum Aufgaben der mit einem Bindemittel versehenen Fasern in unregelmäßiger Ausrichtung auf einen Aufgabetisch, aus einer Verdichtungseinrichtung mit einem über den Aufgabetisch horizontal hin- und herbewegbaren Abräumschieber für die aufgegebenen Fasern und mit einem vertikal bewegten Stempel zur Bildung von Preßlingen mit verstärkt parallel ausgerichteten Fasern, aus einer von den Preßlingen durchlaufenen Kammer und aus einer Einrichtung zur Aushärtung des Bindemittels.
Eine solche Vorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 40 25 278). Hier werden die vom Aufgabetisch abgeräumten Vorpreßlinge in einer Reihe unmittelbar hintereinander mittels des vertikalen Stempels durch einen Extrusionskanal vorgedrückt, dessen Querschnitt sich fortschreitend verengt. Die beim Abräumvorgang bzw. bei der Vorverdichtung bereits auftretende parallele Orientierung der Fasern wird unter dem Druck im Extrusionskanal verstärkt, weil jeder Vorpreßling gegen den im Extrusionskanal vorangehenden Vorpreßling angedrückt wird. Im Extrusionskanal erfolgt aber nicht nur diese Fertigverdichtung, sondern auch eine Erwärmung, wodurch das Bindemittel aushärtet und die Fasern zu einer Einheit bzw. einer Platte miteinander verbunden werden.
Bei dieser bekannten Vorrichtung muß viel Energie aufgewendet werden, um die Vorpreßlinge durch den an seinen Enden offenen Extrusionskanal zu drücken. Verringert man jedoch die Kanallänge, damit die Vorpreßlinge mit einem annehmbaren Kraftaufwand durchgedrückt werden können, so kann ein ausreichendes Härten des Bindemittels in Frage gestellt sein, weil die Verweilzeit im Kanal zu kurz wird. Verringert man die Durchsatzgeschwindigkeit der Vorpreßlinge, um die Verweilzeit zu erhöhen, so sinkt die Produktionsgeschwindigkeit, so daß eine wirtschaftliche Fertigung nicht mehr gewährleistet ist.
Im übrigen führt die bekannte Vorrichtung zu Platten, deren Festigkeitseigenschaften noch nicht in jeder Hinsicht befriedigen. Wenn die neugeformten Vorpreßlinge gegen die zuvor gebildete Reihe von Vorpreßlingen angedrückt werden, damit die Reihe durch den Extrusionskanal vorbewegt wird, so verringert die Vorschubbewegung der Reihe das Ausmaß, in dem die Fasern in dem neugepreßten Vorpreßling parallel orientiert werden. Außerdem können sich begrenzte Dichteunterschiede im Preßling und damit in der hergestellten Platte einstellen.
Es ist auch bereits bekannt, das Orientieren und Verdichten der Fasern sowie das Aushärten des Bindemittels nacheinander bzw. getrennt durchzuführen (DE-OS 22 53 121). Dort werden die mit dem Bindemittel versehenen Fasern mittels einer Kaltstrangpresse als endloser Strang aus einer Düse ausgepreßt. Vom austretenden Faserstrang werden Teillängen abgetrennt und in rohrförmige Kammern eingeführt, die nacheinander auf die Strangpreßdüse ausgerichtet werden. Danach durchlaufen die Kammern bzw. Rohre mit den einliegenden Strangstücken eine Aushärtevorrichtung. In den umlaufenden Rohren, die einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen und an beiden Enden offen sind, findet jedoch keine Nachverdichtung statt, so daß die vorbeschriebenen Nachteile eines hohen Kraftaufwands beim Strangpressen in Verbindung mit einer unvollständigen Parallelorientierung der Fasern und Ungleichmäßigkeiten in der Dichte ebenfalls bestehen, zumal nur ein einziger Verdichtungsschritt durchgeführt wird.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung so auszubilden, daß mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand und hoher Leistung eine stärkere Orientierung der Fasern in paralleler Lage und damit eine erhöhte Festigkeit der Platten erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem vertikal bewegten Stempel in Stoßrichtung eine horizontale stationäre Reaktionswand gegenüberliegt, über die ein horizontal bewegter Stempel hin- und herbewegbar ist, der jeweils mehrere Preßlinge nacheinander unter weiterer Verdichtung in eine von mehreren Nachpreßkammern einschiebt, die nacheinander auf den horizontal bewegten Stempel ausrichtbar sind.
Somit wird von einem sich in Durchlaufrichtung verengenden Extrusionskanal abgegangen. Ein Maximum an paralleler Orientierung der Fasern wird dadurch erreicht, daß die Fasern mit einem Stempel gegen eine Wand gedrückt werden, die nicht unter dem aufgebrachten Druck nachgibt. Dabei wird diese die Festigkeit erhöhende Faserorientierung bereits vor der weiteren Verdichtung in den Nachpreßkammern erreicht. Sie sichert eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte in Verbindung mit einer hohen Festigkeit der hergestellten Platten. Dabei erfolgt die Verdichtung der Fasern unabhängig von der Aushärtung, die nach dem vollständigen Füllen und Herausbewegen der betreffenden Nachpreßkammern aus der auf den Stempel ausgerichteten Stellung heraus erfolgt. Somit lassen sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung die verschiedensten pflanzlichen Fasern wie beispielsweise Holz, Stroh und Zuckerrohr nach einer Reinigung und vorzugsweise nach einem Brechen auf geeignete Längen zu Platten von hervorragender Qualität verarbeiten.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Plattenherstellanlage nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Plattenformvorrichtung der Anlage gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Faserlagerbereich der Anlage gemäß Fig. 1,
Fig. 4a, 4b und 4c je eine Teilseitenansicht eines Teiles der Platten-Formvorrichtung beim Abräumen von Fasern mittels eines Abräumschiebers,
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer Kompressionszone in einer Formstation der Anlage beim Zusammenpressen von Fasern in der Kompressionszone mit einem vertikalen Stempel,
Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf einen zweiten, in waagerechter Richtung hin- und herbewegbaren Stempel beim Abgeben eines Faser-Vorpreßlings in eine Kammer einer Pressenstation,
Fig. 7 den Schnitt 7-7 in Fig. 6,
Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Formstation nach der Erfindung,
Fig. 9 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Pressenstation, bei der eine ihrer Endplatten weggelassen ist, um eine Innenansicht in Richtung der Drehachse freizugeben,
Fig. 10 die Vorderansicht 10-10 in Fig. 9 einer der Preßwerkzeugöffnungen,
Fig. 11 einen Schnitt durch eine der Preßwerkzeugöffnungen der Pressenstation gemäß Fig. 9 beim Beschicken und in auseinandergefahrener Stellung der zugehörigen Preßplatten,
Fig. 12 eine Fig. 11 ähnliche Ansicht nach dem Beschicken der Preßwerkzeugöffnung und nachdem die Drehtrommel eine Teildrehung zur nächsten Schaltstellung ausgeführt hat und die Faserabdeckplatte eine Teilstrecke in eine Schließstellung bewegt worden ist, und
Fig. 13 eine Fig. 12 ähnliche Ansicht nach dem Einfahren der Faserabdeckplatte in eine Schließstellung.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Plattenherstellanlage hat eine verfahrbare Formstation 10 und eine Reihe von nebeneinander angeordneten Pressenstationen 12 A, 12 B, 12 C. In der Formstation 10 werden pflanzliche Fasern F ausgerichtet und zu Vorpreßlingen zusammengepreßt, die nach Übergabe an eine zugehörige Pressenstation 12 eine abschließende Verpressung erfahren. Danach werden die Vorpreßlinge in der Pressenstation 12 wärmebehandelt, während die verfahrbare Formstation 10 zur nächsten Pressenstation 12 vorfährt, wo sich die gleiche Arbeitsfolge wiederholt. Auf diese Weise ist mit einer einzelnen Formstation 10 eine Reihe von Pressenstationen 12 in wirkungsvoller Weise beschickbar.
Die verfahrbare Formstation 10 hat einen auf Rädern 16 an parallelen Schienen 18 verfahrbaren Schlitten 14 (Fig. 4b). Der Schlitten 14 weist ein steifes Rahmenwerk auf, an dem zwei kraftangetriebene Förderer 20 und 22 angeordnet sind. Der erste Förderer 20 weist ein waagerecht ausgerichtetes Endlosband auf, das ein Paar Rollen umschlingt, von denen eine durch eine nicht gezeichnete Antriebsvorrichtung angetrieben ist.
Der zweite Förderer 22 ist als Ganzes in bezug auf den ersten Förderer 20 geneigt und hat ein Endlosband, das ein Paar Rollen umschlingt, von denen eine durch eine nicht gezeichnete Antriebsvorrichtung angetrieben ist. Die Förderer 20 und 22 sind von einem Faserrückhaltegehäuse 24 umschlossen, das pflanzliche Fasern F in einer Bewegungsbahn an den Förderern 20 und 22 hält. Das Faserrückhaltegehäuse 24 bildet an seinem unteren Ende einen Faserbehälter 26 und hat ein Paar schräg angeordnete Seitenwände 28, die an ihren oberen Enden eine Abgabeöffnung 30 bilden. Der zweite Förderer 22 weist eine Vielzahl von nach außen herausragenden Dornen 23 auf.
Wenn der Faserbehälter 26 Fasern F enthält und die Förderer 20 und 22 angetrieben werden, wird der am ersten Förderer 20 aufruhende Faserhaufen ständig gegen den zweiten Förderer 22 gedrängt. Die Dorne 23 packen die Fasern F und fördern sie nach oben. In einem gewählten Abstand über dem Förderer 22 ist ein Dosierrad 32 angeordnet, das über den Enden der Dorne 23 angeordnete Fasern F zurückweist. Somit trägt der Förderer 22 auf seinem hinter dem Dosierrad 32 gelegenen Abschnitt eine im voraus festgelegte Fasermenge. Am oberen Ende des Förderers 22 werden die Fasern F mit Unterstützung durch ein Abnahmerad 34 unter Ausnutzung der Schwerkraftwirkung durch die Abgabeöffnung 30 hindurch abgegeben.
Unter der Abgabeöffnung 30 ist eine Faseraufnahmeschurre 40 (Fig. 4a, 4b) angeordnet, die eine geneigte Rückwand 42 aufweist. Das untere Ende der Faseraufnahmeschurre 40 bildet in seiner gesamten Ausdehnung eine Öffnung 43. Die Faseraufnahmeschurre 40 leitet Fasern F vom Förderer 22 auf einen Abräumtisch 44, der unter der Faseraufnahmeschurre 40 angeordnet ist und eine Faserauffangzone bildet.
Ein Abräumschieber 46, der in waagerechter Richtung entlang dem Abräumtisch 44 hin- und herverschiebbar angeordnet ist, hat eine Abräumstirnfläche 48 (Fig. 4b). Die waagerechte Hin- und Herbewegung des Abräumschiebers 46 wird durch mehrere mit ihm verbundene kraftangetriebene Arbeitszylinder 50 erzeugt, von denen in Fig. 4a nur einer gezeichnet ist. Die Arbeitszylinder 50 werden vorzugsweise mit einem fließfähigen Medium, insbesondere mit hydraulischem Fluid betrieben.
Der Abräumschieber 46 bewegt sich zu einer Vorderkante 52 des Abräumtisches 44 hin und von ihr weg. Um seine Bewegung zu erleichtern, kann er mit Rädern 53 versehen sein. Unter der Vorderkante 52 des Abräumtisches 44 ist eine waagerechte Preßwerkzeugwand 54 angeordnet, die eine erste Kompressionszone 56 bildet. Die Kompressionszone 56 ist am unteren Ende der Bewegungsbahn eines in vertikaler Richtung hin- und herbewegbaren Stempels 58 gelegen, der so angeordnet ist, daß er sich in vertikaler Richtung zur ersten Kompressionszone 56 hin und von ihr weg bewegt. Der vertikale Abstand der Preßwerkzeugwand 54 von der Vorderkante 52 ist ausreichend klein, um sicherzustellen, daß eine zwischen der Vorderkante 52 und der Preßwerkzeugwand 54 schrägstehende Faser F nicht stärker als 45° gegen die Waagerechte geneigt ist.
Der Stempel 58 wird in seiner vertikalen Hin- und Herbewegung von einem Paar Rahmenteilen 60 und 62 geführt und durch mehrere über ihm angeordnete fluidbetriebene Arbeitszylinder 64 angetrieben, von denen nur einer gezeichnet ist. Der Stempel 58 hat eine Stirnfläche 59, die in nachstehend näher erläuterter Weise an Fasern F in der ersten Kompressionszone 56 angreift und sie etwas zusammenpreßt. Damit Platten von handelsüblicher Länge hergestellt werden können, sind die Stirnfläche 59 und die Kompressionszone 56 mit großer Länge von beispielsweise etwa 4,9 m ausgeführt. Diese Länge ist nach Bedarf veränderbar.
In der Praxis werden Fasern F, die vom Abräumtisch 44 in die erste Kompressionszone 56 abgeräumt worden sind, durch den vertikal hin- und herbewegbaren Stempel 58 in vertikaler Richtung etwas zusammengepreßt. Der Stempel 58 wird in seiner vertikalen Hin- und Herbewegung geführt, um Ausrichtungsfehler zu vermeiden. Dies wird mit einer drehbar gelagerten Stange 66 erreicht, die mehrere mit ihr drehfest verbundene Zahnräder 68 trägt, von denen nur eines gezeichnet ist. Jedes der Zahnräder 68 greift in eine Zahnstange 70 am Stempel 58 ein, so daß die Zahnräder 68 während der Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Stempels 58 gedreht werden. Da die Zahnräder 68 mit der Stange 66 fest verbunden sind, müssen sie sich gemeinsam drehen und stellen so den Geradelauf des Stempels 58 sicher. Für die Erzielung dieses Ergebnisses stehen alternative Anordnungen zur Verfügung, beispielsweise die Verwendung einer synchron betätigten hydraulischen Arbeitszylinder-Anlage.
Am Rahmenteil 62 ist ein Schneidwerkzeug 73 angeordnet, dessen Schneidkante 75 gerade über der Oberseite des Abräumschiebers 46 gelegen ist (Fig. 4b). Somit werden Fasern F, die über den Abräumschieber 46 hinausragen, von der Schneidkante 75 abgeschnitten.
In einer Linie mit der ersten Kompressionszone 56 ist ein zweiter, waagerechter Stempel 72 in waagerechter Richtung hin- und herbewegbar angeordnet (Fig. 4b). Seine waagerechte Hin- und Herbewegung wird von einem Paar fluidbetriebenen Arbeitszylindern 74 erzeugt, von denen in Fig. 4a nur einer gezeichnet ist und die mit dem Stempel 72 über einen schwenkbar gelagerten Hebel 75&min; und ein Verbindungsglied 77 verbunden sind. Der Stempel 72 hat eine Vorderfläche 78, die einen vertikal zusammengepreßten Vorpreßling aus Rindenfasern aus der ersten Kompressionszone 56 herausbewegt und dann in einer Pressenstation 12 waagerecht zusammenpreßt.
Am Rahmenwerk des Schlittens 14 ist eine aus diesem herausragende Abgabevorrichtung 80 befestigt (Fig. 4b). Die Abgabevorrichtung 80 hat ein Paar aufragender Seitenplatten 82 und waagerechte Deck- und Bodenplatten 84 (Fig. 4b und 6), die einen rechteckigen Führungskanal 86 bilden, durch den sich der Stempel 72 hindurchbewegt. Die Abgabevorrichtung 80 ist mit Flanschen 88 an einer Anschlußhalterung 90 befestigt, die am Rahmenwerk des Schlittens 14 starr angeordnet ist und einen Führungskanal 92 bildet, der mit dem Führungskanal 86 der Abgabevorrichtung 80 und der ersten Kompressionszone 56 fluchtet.
In der Praxis gibt der Förderer 22 Fasern F mit einer kontinuierlichen, gleichmäßigen Rate ab, und die Fasern Fgelangen im freien Fall nach unten auf den Abräumtisch 44. Diese Fasern liegen mit im wesentlichen unregelmäßiger Orientierung vor der Abräumstirnfläche 48 des Abräumschiebers 46. Bevor die fluidbetriebenen Arbeitszylinder 50 zum Vorschieben des Abräumschiebers 46 in zeitlich gesteuerter Folge augefahren werden, wird am Abräumtisch 44 eine im voraus festgelegte Fasermenge abgelegt, vorzugsweise in einer verhältnismäßig dünnen Schicht, durch die Teile des Abräumtisches 44 noch erkennbar bleiben. Beim Betätigen der Arbeitszylinder 50 schiebt die Abräumstirnfläche 48 die Faserschicht zur Vorderkante 52 hin und über diese hinweg (Fig. 4b). Durch das Hinschieben zur Vorderkante 52 werden die einzelnen Fasern F in waagerechter Richtung in eine zur Abräumstirnfläche 48 im wesentlichen parallele Orientierung verlagert, beispielsweise so, daß vertikale Ebenen durch die Fasern F dazu neigen, eine zur Abräumstirnfläche 48 parallele Orientierung anzunehmen.
In diesem Zustand werden die Fasern F über die Vorderkante 52 und in die erste Kompressionszone 56 geschoben. Der Abräumschieber 46 weist eine Ablageplatte 91 auf, die sich von der Abräumstirnfläche 48 nach hinten erstreckt (Fig. 4a). Die Ablageplatte 91 ist von ausreichender Länge, um bei voll ausgefahrenem Abräumschieber 46 den unteren Teil der Faseraufnahmeschurre 40 von unten her vollständig abzudecken. Auf diese Weise fallen während des Vorschubes des Abräumschiebers 46 weiter zugeförderte Fasern F vom Förderer 22 auf die Ablageplatte 91, werden dort gesammelt und fallen von dort, von allein oder durch Abstreifen, auf den Abräumtisch 44, sobald der Abräumschieber 46 zurückgezogen wird. In der Praxis häufen sich die Fasern F bis zu einer Höhe an, durch die sichergestellt ist, daß auf den Abräumtisch 44 eine volle Faserpartie fällt.
Nach dem Vorfahren des Abräumschiebers 46 wird der in vertikaler Richtung hin- und herbewegbare Stempel 58 durch die Arbeitszylinder 64 nach unten verstellt. Der Stempel 58greift mit einer Preßfläche 59 an den Rindenfasern an und preßt sie in vertikaler Richtung etwas zusammen, wobei die Fasern vertikal in eine waagerechte Lage verlagert werden (Fig. 5). Somit sind die Fasern dann ungefähr parallel in im wesentlichen waagerechter Lage angeordnet.
Sodann wird der zweite, in waagerechter Richtung hin- und herbewegbare Stempel 72 ausgefahren, um den Faservorpreßling, der eine erste Verdichtung erfahren hat, aus der Formstation 10 in eine Verklebe- oder Pressenstation 12 A, 12 B oder 12 C zur weiteren Verdichtung abzugeben.
Jede der Pressenstationen 12 A, 12 B und 12 C weist ein Traggestell 100 (Fig. 4b) auf, das an einem ortsfesten Tisch 102 zur Formstation 10 hin und von dieser weg beweglich angeordnet ist. Hierzu ist vorzugsweise ein nach hinten gerichtetes Verlängerungsstück 104 des Traggestells 100 an Gleitbahnen angeordnet, die von Reihen nicht gezeichneter Kugelllager gebildet sein können. Die Gleitbahnen können in beliebig anderer, zweckdienlicher Weise ausgebildet sein. Durch eine einsinnig wirkende Steuervorrichtung ist gewährleistet, daß Bewegung des Traggestells 100 während eines Plattenformvorganges nur in einer Richtung, weg von der Formstation 10, stattfindet. Beispielsweise ist gemäß Fig. 4c eine am Tisch 102 schwenkbar gelagerte Klinke 106 durch eine Feder 108 in Eingriff mit einer Zahnstange 110 am Traggestell 100 vorgespannt. Am Ende eines weiter unten näher beschriebenen Arbeitshubes ist die Klinke 106 mit einer herkömmlichen Entriegelungshandhabe 112 aus dem Eingriff mit der Zahnstange 110 lösbar, wodurch das Traggestell 100 in eine Ausgangslage zurückstellbar ist. Wie weiter unten näher beschrieben wird, kann die Klinke 106 gegen die Kraft der Feder 108 aus dem Eingriff mit der Zahnstange 110 herausschwenken, wenn am Traggestell 100 in der der Formstation 10 entgegengesetzten Richtung eine ausreichende Kraft aufgetragen wird.
Am Tisch 102 ist ein Kettenrad 118 gelagert, das von einer Kette 116 umschlungen ist (Fig. 4b). Die Kette 116 trägt an einem Ende ein Gegengewicht 114 und ist mit dem anderen Ende am Traggestell 100 verankert. Auf diese Weise erzeugt das Gegengewicht 114 einen im voraus festgelegten Widerstand gegen das Verstellen des Traggestells 100 und bestimmt, wie weiter unten näher beschrieben, die Stärke der Faserverdichtung.
An seinem vorderen Ende weist das Traggestell 100 ein Paar mit Zwischenabstand angeordneter Ständer 120 auf, von denen nur einer gezeichnet ist und die je ein Kettenrad 122 tragen, von denen nur eines gezeichnet ist. Am Traggestell 100 ist eine in bezug darauf vertikal bewegliche Preßplatten- Vorrichtung 130 angeordnet. Die Preßplatten-Vorrichtung 130 weist mehrere mit vertikalem Zwischenabstand angeordnete Preßplatten 132 auf, die durch Scheren 134 miteinander verbunden sind. Die oberste Preßplatte 132 A ist mit einer Stange 136 verbunden, die ihrerseits mit einem Balken 138 durch mehrere kraftangetriebene Arbeitszylinder 140 verbunden ist, von denen nur einer gezeichnet ist und die vorzugsweise hydraulische Arbeitszylinder sind.
An den Balken 138 ist ein Ende einer Kette 124 angeschlossen, die an ihrem anderen Ende ein Gegengewicht 139 trägt. Das Gegengewicht 139 ist so gewählt, daß es das Gewicht der Preßplatten-Vorrichtung 130 ungefähr ausgleicht, so daß letztere mit einer weiter unten näher beschriebenen Vorrichtung bequemer auf- und abwärtsverstellbar ist.
Mit den unteren Enden der Ständer 120 ist eine L-förmige Wandkonstruktion starr verbunden, zu der eine aufragende Wand 142 und eine waagerechte Wand 144 gehören. Die Ständer 120 und die Wände 142 und 144 bilden einen Kasten 145, in dem in weiter unten näher beschriebener Weise die Preßplatten-Vorrichtung 130 aufnehmbar ist. An innenliegenden Abschnitten der Wand 142 und der Ständer 120 sind vordere und hintere Flächen 150 und 152 angeordnet, die sich über die gesamte Länge des Kastens 145 erstrecken. Diese Flächen 150 und 152 sind gemäß Fig. 6 von Schichtplatten 154 gebildet, so daß der Zwischenabstand der Flächen 150 und 152 exakt festlegbar ist. Die vordere Fläche 150 endet oben unterhalb des Niveaus der Abgabevorrichtung 80 der Formstation 10, wogegen die hintere Fläche 152 sich darüber hinaus erstreckt.
An den vorderen und hinteren Schichtplatten 154 sind gemäß Fig. 6 paarweise vordere und hintere L-förmige Halterungen 156 und 158 befestigt und erstrecken sich davon nach oben. Die insgesamt vier Halterungen 156 und 158 bilden die Ecken einer vertikalen Kammer, in der sich die Preßplatten- Vorrichtung 130 bewegt. Die Preßplatten 132 weisen je ausgesparte Ecken 160 auf, mit denen sie an den vorderen Halterungen 156 geführt sind. In Fig. 4b sind untere Abschnitte der Halterungen 156 und 158 weggelassen, um einen größeren Teil der Preßplatten 132 erkennen zu lassen.
Gemäß Fig. 6 hat die Schere 134 Schenkel 162 und 164, die in ihren Mittelpunkten miteinander durch einen Bolzen 166 schwenkbar und an ihren Enden durch vordere Bolzen 168 und hintere Bolzen 170 verbunden sind. Die vorderen und hinteren Bolzen 168 und 170 sind in Öffnungen aufgenommen, welche in Endwände der Preßplatten 132 eingearbeitet sind. Die die vorderen Bolzen 168 aufnehmenden Öffnungen 172 sind von überwiegender Längsausdehnung, um Schlitze zu bilden, in denen die vorderen Bolzen 168 waagerecht verstellbar sind. Um diese waagerechte Bewegung zu erleichtern, sind an den Enden der vorderen Bolzen 168 Rollen 174 gelagert.
Die unterste Preßplatte 132 B ist an einem Balken 176 angeordnet, der im Kasten 145 vertikal gleitet. Von einem Ende des Balkens 176 ragt seitwärts eine mitlaufende Gewindemutter 178 heraus, in der eine Gewindespindel 180aufgenommen ist. Die Gewindespindel 180 ist an ihren oberen und unteren Enden in Lagern 182 und 183 im Ständer 120 und in der Wand 144 drehbar gelagert. Zum Lager 182 gehört ein Antriebsübertragungsgetriebe zum Drehen der Gewindespindel 180 bei Drehen eines Handrades 184. Beim Drehen der Gewindespindel 180 wird der Balken 176 und somit die Preßplatten- Vorrichtung 130, einschließlich des Balkens 138 und der Arbeitszylinder 140 über die Gewindemutter 178 in bezug auf das Traggestell 100 nach oben oder nach unten bewegt.
Einander benachbarte Preßplatten 132 bilden zwischen sich eine rechteckige Kammer 190; durch vertikales Verstellen der Preßplatten-Vorrichtung 130 mit dem Handrad 184 werden die Kammern 190 der Reihe nach in Deckung mit der Abgabevorrichtung 80 der Formstation 10 gebracht. Die Abgabevorrichtung 80 ist von solcher Länge, daß sie sich in der dem kleinsten Abstand von der Formstation 10 entsprechenden Stellung des Traggestells 100 in die Kammer 190 hinein bis ungefähr zur hinteren Fläche 152 erstreckt.
In einer in Fig. 4b dargestellen oberen Stellung, und bei eingefahrenen Arbeitszylindern 140, sind die beiden untersten Preßplatten 132 mit einem im voraus festgelegten vertikalen Abstand voneinander angeordnet, um eine rechteckige Kammer 190 zu bilden, welche die Abgabevorrichtung 80 und verdichtete Faservorpreßlinge aus der Formstation 10 aufzunehmen vermag. Jeder in die Kammer 190 eingeführte Vorpreßling wird während seiner Bewegung innerhalb der Kammer 190 durch die Wände der Abgabevorrichtung 80 geführt, da die Abgabevorrichtung 80 in die Kammer 190 bis zu dem zuvor eingeführten Vorpreßling eindringt.
Fig. 4b zeigt die Anlage in einem Betriebszustand, in dem das Traggestell 100 von der Formstation 10 am weitesten entfernt ist. Durch Entriegeln der Klinke 106 in der weiter oben beschriebenen Weise läßt sich das Traggestell 100 zur Formstation 10 hin verstellen, wodurch die Abgabevorrichtung 80 in die Kammer 190 ein- und bis zu ihrem Ende vordringt.
Durch Betätigen der Formstation 10 werden vom zweiten, waagerecht hin- und herbewegbaren Stempel 72 Faservorpreßlinge durch die Abgabevorrichtung 80 hindurch aus- und in die Kammer 190 eingestoßen (Fig. 6). Der Stempel 72 preßt die Fasern des Vorpreßlings gegen die Fläche 152 waagerecht zusammen, wodurch eine weitere Orientierung der Fasern parallel zur Längsachse der Kammer 190 stattfindet. Bei jedem Einstoßen eines Vorpreßlings bewegt die Kompressionskraft des Stempels 72 das Traggestell 100 gegen die vom Gegengewicht 114 ausgeübte Vorlast um einen konstanten Teilbetrag von der Formstation 10 weg. Auf diese Weise bestimmt das Gegengewicht 114 die Stärke der waagerechten Verdichtung. Die Strecke, um die das Traggestell 100 verstellt wird, entspricht der Dicke des verdichteten Vorpreßlings. Danach wird ein weiterer Vorpreßling eingestoßen und an den ersten Vorpreßling angepaßt, und das Traggestell 100 wird erneut verstellt. Schließlich ist die Kammer 190 mit Vorpreßlingen voll gefüllt, und zu diesem Zeitpunkt ist das Traggestell 100 ausreichend verstellt worden, damit die Abgabevorrichtung 80 aus der Kammer 190 entfernt werden kann.
Sodann wird das Handrad 184 gedreht, um die Preßplatten- Vorrichtung 130 nach unten zu bewegen und die nächste Kammer 190 vor die Abgabevorrichtung 80 zu bringen. Danach kann die Klinke 106 entriegelt und das Traggestell 100 zum Beschicken der Kammer 190 in eine Ausgangslage zurückgestellt werden.
Wenn alle Kammern 190 gefüllt worden sind, ist die Preßplatten-Vorrichtung 130 in den Kasten 145 abgesenkt worden. Durch anschließendes Ausfahren der Arbeitszylinder 140 wird der Abstand zwischen den Preßplatten 132 verkleinert, um die Fasern in vertikaler Richtung zusammenzupressen und sie dadurch weiter waagerecht auszurichten. Die Vorder- und Hinterkanten der Faservorpreßlinge sind an den Flächen 150 und 152 in Anlage gehalten, um sie zu glätten. In jeder Preßplatte 132 sind mehrere Anschlaggewindebolzen 192 angeordnet, die in die Kammer 190 hineinragen und beim Ausfahren der Arbeitszylinder 140 an einer benachbarten Preßplatte 132 anstoßen, um den Grad der Verdichtung der Faservorpreßlinge zu bestimmen.
Vorzugsweise sind die Fasern zuvor mit einem Bindemittel, beispielsweise mit pulverförmigem Phenolharz, beleimt worden. Dieses Bindemittel kann in flüssiger Form oder als Pulver auf die Fasern aufgetragen werden. Die Preßplatten 132 sind in herkömmlicher Weise ausgebildet und weisen Fluidkanäle auf für den Umlauf von erhitzter Flüssigkeit oder von Wasserdampf zum Erwärmen der Preßplattenoberflächen. Dabei werden die Fasern F in den Kammern 190 erwärmt, das Bindemittel schmilzt und wird hart, um die Fasern F miteinander zu verkleben und zu vereinigen. Die Klebewirkung kann durch einen von den Fasern indirekt getragenen natürlichen Klebstoff unterstützt werden, der ebenfalls schmilzt und erneut hart wird.
Während die Arbeitsschritte des Erwärmens durchgeführt werden, wird die Formstation 10 an den Schienen 18 zur nächsten Pressenstation 12 B vorgefahren, wonach die vorstehend beschriebenen Arbeitsschritte wiederholt werden. Dies kann von Hand vorgenommen werden, oder es kann für die Formstation 10 eine entsprechende Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein Antriebsmotor für eines der Räder 16 oder eine Antriebskette, die unter der Formstation 10 angeordnet ist.
Nach beendetem Abbinden wird die Preßplatten-Vorrichtung 130 mit dem Handrad 184 hochgefahren und die Arbeitszylinder 140 werden zurückgezogen, um die fertigen Platten freizugeben. Folglich können die Platten aus den Kammern 190zwischen den Ständern 120 nach hinten, d. h. entsprechend Fig. 4b von links nach rechts, ausgestoßen werden.
An der Ausstoßseite der Preßplatten-Vorrichtung 130 ist zur Aufnahme der Platten eine zweckdienliche Fördervorrichtung 200 angeordnet, die einen Preßling-Kettenförderer 202 oder Rutschen 204 (Fig. 2) aufweisen kann, welche die Platten nach hinten leiten. Die Rutschen 204 leiten die Platten zu einem quergerichteten Förderband 206, das die Platten zu einem Hauptaustragsförderband 208 transportiert, welches in einer Linie mit dem Preßling-Kettenförderer 202 angeordnet ist. Gemäß Fig. 1 können an entgegengesetzten Seiten des Hauptaustragsförderbandes 208 Kreissägen 210 zum Abtrennen der rohen Plattenenden angeordnet sein. Die abgetrennten Endstücke 212 fallen auf einen quergerichteten Förderer 214 und werden von diesem weggefördert (Fig. 2).
Fasern für die Beschickung der Formstation 10 werden gemäß Fig. 1 über derselben in einem Lagerbereich 220 gelagert. Gemäß Fig. 3 bewegen sich zwischen Faserhaufen P Förderbänder 222, die in eine gemeinsame Mischzone 224 zufördern. Die Fasern können zum Transportieren in die Mischzone 224 auf die Förderbänder 222 aufgegeben werden. Die Mischzone 224 weist eine Trommel 226 mit einer Einlauföffnung 228 und einer Abgabeöffnung 230 darin auf. Das weiter oben genannte Bindemittel wird mit den Fasern vorzugsweise in der Trommel 226 zusammengebracht und mit diesen durch drehendes Mischen mit der Trommel 226 bei geschlossener Abgabeöffnung 230 vermischt. Unter der Abgabeöffnung 230 ist eine Schurre 234 angeordnet, die sich über der Position des Faserbehälters 26 der Formstation 10 befindet, wenn letztere der Pressenstation 12 B gegenüber in Stellung gebracht ist (Fig. 2). Wenn die Fasern ausreichend gewendet worden sind, wird die Abgabeöffnung 230 geöffnet, damit beleimte Fasern zum Auffüllen des Faserbehälters 26 in diesen fallen können.
Bei einer in Fig. 8 dargestellten anderen Ausführungsform der Erfindung ist in einer Linie mit dem vertikal hin- und herbewegbaren Stempel 58 ein hin- und herbewegbares Bauteil 250 angeordnet. Das Bauteil 250 hat eine Stirnfläche 251, welche die Preßwerkzeugwand der Kompressionszone 56 bildet. Das Bauteil 250 ist durch eine Druckfeder 252 in eine obere Stellung vorgespannt, in der gemäß Fig. 8 die Stirnfläche 251 nach dem Abräumtisch 44 ausgerichtet ist. Wenn Fasern durch den Abräumschieber 46 über die Vorderkante 52 geschoben werden, findet daher kein Fallen der Fasern statt, wodurch jede Möglichkeit ausgeschlossen ist, daß Fasern zwischen der Preßwerkzeugwand und der Vorderkante 52 schrägstehen. Der vertikal hin- und herbewegbare Stempel 58 weist nicht gezeichnete Finger auf, die an seinen äußeren Enden außerhalb gegenüberliegender Enden des Vorpreßlings angeordnet sind und am Bauteil 250 angreifen, nachdem die Fasern durch den Stempel 58 etwas zusammengepreßt worden sind, um dadurch das Bauteil 250 nach unten zu drängen. Unter dem Bauteil 250 ist ein Festanschlag 254 angeordnet, der die Abwärtsbewegung des Bauteils 250 stoppt, sobald die Stirnfläche 251 in einer Linie mit der Bodenplatte 84 der Abgabevorrichtung 80 liegt. In dieser Stellung wird der zweite, waagerecht hin- und herbewegbare Stempel 72 vorgefahren, um den Vorpreßling auszustoßen. Danach werden die Stempel 58 und 72 zurückgezogen und das Bauteil 250 durch die Druckfeder 252 nach oben in seine Faseraufnahmestellung zurückgestellt.
Fig. 9 bis 13 zeigen eine andere, bevorzugte Ausführungsform der Pressenstation. Die dargestellte Pressenstation 300 hat eine Tragtrommel 302, die um eine waagerechte Achse 304 drehbar angeordnet ist. Die Achse 304 ragt in Achsenrichtung über die Trommelenden hinaus. Die Tragtrommel 302 weist axial sich gegenüberliegende Endplatten 322 auf, mit denen mehrere Balken 324 mit Zwischenabstand in Umfangsrichtung starr verbunden sind. Jeder Balken 324 ist ungefähr V- förmig und hat eine erste Längsplatte 326, eine mit dieser einen spitzen Winkel bildende zweite Längsplatte 328 und eine Reihe von Verstärkungsstegen 330. Die Längsplatten 326 und 328 und die Verstärkungsstege 330 sind, beispielsweise durch Schweißen, starr aneinander befestigt. Die den Enden am nächsten angeordneten Verstärkungsstege 330 sind mit den Endplatten 322 verschraubt, um mit ihnen drehbar zu sein.
Zwischen der zweiten Längsplatte 328 eines Balkens 324 und der ersten Längsplatte 326 eines benachbarten Balkens 324 erstreckt sich eine Rückenplatte 332. Die Rückenplatten 332können an den ersten und zweiten Längsplatten 326 und 328 befestigt oder mit den Endplatten 322 direkt verschraubt sein.
An jeder der ersten Längsplatten 326 ruht eine Preßplatte 334 eines Paares von Preßplatten 334, 336 auf. Die andere Preßplatte 336 ist in bezug auf die erstgenannte Preßplatte 334 beweglich angeordnet und stützt sich mit Führung an zwei Zapfen 338 ab, welche sich zwischen der zweiten Längsplatte 328 eines Balkens 324 und der ersten Längsplatte 326 eines benachbarten Balkens 324 erstrecken. Die bewegliche Preßplatte 336 enthält Aussparungen zur Aufnahme der Zapfen 338.
An den Zapfen 338 ist auch eine Faserabdeckplatte 340 geführt und abgestützt. Die Faserabdeckplatte 340 hat ein Hauptteil 342 mit Aussparungen, die sich mit den Aussparungen in der beweglichen Preßplatte 336 decken und von den Zapfen 338 durchdrungen sind, einen vorderen Flansch 344, der mit dem Hauptteil 342 einen Winkel von 90° bildet, und Endhalteflansche 346, die als Anschläge wirken, um die bewegliche Preßplatte 336 festzuhalten. Die Faserabdeckplatte 340 ist um einen begrenzten Betrag in bezug auf die bewegliche Preßplatte 336 beweglich. An den zweiten Längsplatten 328 sind zwischen den Verstärkungsstegen 330 mit Zwischenabstand in Längsrichtung fluidbetriebene Arbeitszylinder 348 angeordnet. Die stangenseitigen Enden der Arbeitszylinder 348 sind mit dem Hauptteil 342 der Faserabdeckplatte 340 verbunden.
Eine zweckdienliche Antriebsvorrichtung schaltet die Tragtrommel 302 um die Achse 304 drehend schrittweise weiter und bringt dadurch der Reihe nach jedes Paar Preßplatten 334, 336 vor der Abgabevorrichtung 80 der Formstation 10 in Stellung. In einer solchen Stellung wird die Klinke 106 entriegelt, damit die Tragtrommel 302 zur Abgabevorrichtung 80 hin verstellt werden kann, wodurch letztere in die Kammer zwischen den Preßplatten 334 und 336 eindringt. Folglich können Vorpreßlinge aus Fasern in der weiter oben beschriebenen Weise in die Kammern eingeführt werden. Bei diesem Einstoßvorgang wirkt die Rückenplatte 332 als die Wand, an die der vorverdichtete Vorpreßling angepreßt wird.
Sobald die Kammer mit den Vorpreßlingen gefüllt ist, wird die Weiterschaltvorrichtung zum Drehen der Tragtrommel 302 betätigt. Gleichzeitig damit werden die Arbeitszylinder 348 ausgefahren, wodurch die Faserabdeckplatte 340 und die bewegliche Preßplatte 336 nach unten verstellt werden. Wenn die Preßplatte 336 an den Vorpreßlingen anstößt, stoppt sie, wogegen sich die Faserabdeckplatte 340 weiter nach unten bewegt, bis das nach außen weisende Ende der Kammer durch den vorderen Flansch 344 verschlossen ist. Das Schließen der Faserabdeckplatte 340 und das Weiterschalten der Tragtrommel 302 werden so durchgeführt, daß das nach außen weisende Ende der Kammer entweder durch die Abgabevorrichtung 80, den zweiten, waagerecht hin- und herbewegbaren Stempel 72 oder durch den vorderen Flansch 344 ständig blockiert ist. Somit werden die Fasern innerhalb der Begrenzung der Kammer gehalten, so daß eine glatte Plattenkante entsteht.
Nachdem der vordere Flansch 344 die Kammer verschlossen hat, legt sich das Hauptteil der Faserabdeckplatte 340 an die bewegliche Preßplatte 336 an und preßt sie gegen die Vorpreßlinge. Durch solcherart Verkleinern des Abstandes zwischen den Preßplatten 334 und 336 findet ein letztes Ausrichten der Fasern statt und werden die Vorpreßlinge auf die angestrebte Dichte verdichtet. An der Oberseite der beweglichen Preßplatte 336 sind einstellbare Zwischenscheiben 350 angeordnet, die den Punkt festlegen, an dem die Kompression beginnt, und somit den Betrag regulieren, um den der Vorpreßling verdichtet wird, bevor der Arbeitszylinder 348 seine Endstellung erreicht. Dieselbe Funktion läßt sich auch mit anderen Vorrichtungen verwirklichen.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Fasern in ähnlicher Weise wie weiter oben beschrieben durch erwärmte Platten erwärmt, um das harzhaltige Bindemittel zum Schmelzen zu bringen und abbinden zu lassen. Der Arbeitsschritt des Abbindens wird durchgeführt, während die nächste Preßplatten-Kammer gefüllt wird, wodurch Verlustzeiten während des Abbindens vermieden werden. Wenn das Abbinden beendet ist, beispielsweise wenn die Preßplatten 334 und 336 in der Station 352 angeordnet sind, werden die Preßplatten 334 und 336 voneinander abgehoben und die Platten fallen durch Schwerkraftwirkung heraus.
Bei der in Fig. 9 bis 13 dargestellten Ausführungsform können die Preßplatten 334 und 336 ständig warm gehalten werden, da keine Gefahr eines frühzeitigen Abbindens des Bindemittels besteht. Bei der anhand Fig. 4 und 4b beschriebenen Ausführungsform wird die unterste Kammer 190 der Preßplatten- Vorrichtung 130 erst geschlossen, wenn alle Kammern 190 gefüllt worden sind. Würden die Preßplatten 132 ständig erwärmt, könnte frühzeitiges Abbinden des Bindemittels eintreten, bevor die Vorpreßlinge die letzte Verdichtung erfahren. Eine solche Schwierigkeit besteht bei der in Verbindung mit Fig. 9 bis 13 beschriebenen Ausführungsform nicht, da eine Gruppe von Preßplatten 334, 336 unmittelbar nach dem Füllen der zugehörigen Kammer zusammengefahren wird. Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 bis 13 macht eine verfahrbare Formstation und eine Vielzahl von Pressenstationen überflüssig, da nach jedem Füllvorgang in der drehbaren Preßplatten-Tragtrommel 302 eine leere Kammer vorhanden ist.
Die Erfindung schafft eine in hohem Maße wirtschaftliche und leistungsfähige Plattenherstellvorrichtung. Durch die Abbindedauer bedingte Verlustzeiten sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4a und 4b vermieden, da die Formstation 10 zu einer nachfolgenden Pressenstation 12 verfährt, während die Platten in einer voraufgehenden Pressenstation abbinden. Bei der Ausführungsform mit der drehbaren Tragtrommel 302 ermöglichen die unabhängig voneinander schließbaren Preßplatten 334 und 336, daß das Abbinden unmittelbar anschließend an das Füllen jeder Kammer durchgeführt wird.
Das Ausrichten der Fasern wird bei allen Ausführungsformen der Erfindung mit hohem Wirkungsgrad erzielt, bedingt durch die Vielzahl der Ausrichteschritte durch, erstens, den Abräumschieber 46, sodann durch den vertikalen Stempel 58, danach durch den zweiten, waagerecht hin- und herbewegbaren Stempel 72 gegen die hintere Fläche 152 oder 332 der Pressenstation 12 bzw. 300, und schließlich durch die Preßplatten 132 bzw. 334 und 336, wenn sie zusammengefahren werden.
Das bewegliche Traggestell 100 bzw. die Tragtrommel 302 ermöglicht eine Veränderung des Betrages der waagerechten Kompressions- bzw. Verdichtungskräfte an der Pressenstation 12 bzw. 300 zum Einstellen der Dichte der Platten. Ferner ist die Strecke gleich, die jeder Vorpreßling zurücklegt, bevor er aus der Abgabevorrichtung 80 ausgestoßen wird. Somit ist für jeden Vorpreßling der Grad der Verdichtung gleich, der sich aus der Reibberührung des Vorpreßlings mit umgebenden Wänden ergibt. Dadurch ist eine gleichmäßige Dichte über die gesamte Breite einer Platte gewährleistet.

Claims

1. Vorrichtung zum Formen von pflanzlichen Fasern zu Platten, bestehend aus einer Zuführeinrichtung zum Aufgeben der mit einem Bindemittel versehenen Fasern in unregelmäßiger Ausrichtung auf einen Aufgabetisch, aus einer Verdichtungseinrichtung mit einem über den Aufgabetisch horizontal hin- und herbewegbaren Abräumschieber für die aufgegebenen Fasern und mit einem vertikal bewegten Stempel zur Bildung von Preßlingen mit verstärkt parallel ausgerichteten Fasern, aus einer von den Preßlingen durchlaufenen Kammer und aus einer Einrichtung zur Aushärtung des Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, daß dem vertikal bewegten Stempel (58) in Stoßrichtung eine horizontale stationäre Reaktionswand (54) gegenüberliegt, über die ein horizontal bewegter Stempel (72) hin- und herbewegbar ist, der jeweils mehrere Preßlinge nacheinander unter weiterer Verdichtung in eine von mehreren Nachpreßkammern (190) einschiebt, die nacheinander auf den horizontal bewegten Stempel (72) ausrichtbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontal bewegte Stempel (72) gegen eine Reaktionswand (152, 332) der Nachpreßkammer (190) verdichtet, die bei Erreichen einer vorbestimmten Verdichtungskraft zurückweicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nachpreßkammer eine feststehende Preßplatte (334) und eine mittels eines Antriebs (348) quer zur Einschiebrichtung des horizontal bewegten Stempels (72) bzw. parallel zur Reaktionswand (332) auf die feststehende Preßplatte (334) zu und von ihr weg bewegbare Preßplatte (336) aufweist, die in einer Abdeckung (340) angeordnet ist, wobei der Antrieb (348) so ausgebildet ist, daß während eines anfänglichen Schließhubes ein vorderer Flansch (344) an der Abdeckung (340) die Preßkammer verschließt und während eines anschließenden Preßhubes die bewegbare Preßplatte (336) mitgenommen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Preßplattenpaar (334 und 336) ein unabhängig betätigbarer Antrieb (348) in Form eines Arbeitszylinders zugeordnet ist.