DE29511405U1 - Trockner für durchlaufende Furnierblätter - Google Patents

Trockner für durchlaufende Furnierblätter

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Description

·&iacgr;· : Krefeld, 12.07.1995
PAT - PL/Ol - H 95/03 GM
Trockner für durchlaufende Furnierblätter.
Die Erfindung betrifft einen Trockner für durchlaufende Furnierblätter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 5
Kontakttrockner für kontinuierlich durchlaufende Furniere sind in der Literatur schon lange bekannt. Im Prinzip haben sie gegenüber den heute zumeist anzutreffenden Warmlufttrocknern bedeutende Vorteile. Von dem direkten Kontakt zwischen den Heizflächen und den Furnierblättern verspricht man sich einen verbesserten Wärmeübergang und somit eine Verkürzung der Trocknungszeit. Die Heizflächen sollen verhindern, daß das Furnier beim Trocknen infolge ungleichmäßiger Schrumpfung deformiert wird. Die Wärmeverluste werden verkleinert, da als Abgas im wesentlichen nur der aus dem Furnier ausgetriebene Wasserdampf anfällt. Die zum Abziehen des Abgases erforderliche elektrische Leistung ist dementsprechend sehr niedrig.
Obwohl die theoretisch erreichbaren Vorteile lange bekannt sind und klar auf der Hand liegen, ist es bisher kaum möglich gewesen, sie in der Praxis zu realisieren.
Die Erfindung geht von einem Furniertrockner aus, der aus der DE-AS 25 27 433 bekannt ist. Bei diesem Trockner werden die Furnierblätter auf der Behandlungsstrecke zwischen zwei eng benachbarten Trumen wärmeleitender Förderbänder festgehalten. Die beiden Förderbandtrume laufen zwischen einer unteren Kontaktheizplatte und einer beheizten oberen Gleitplatte, welche die Förderbänder mit einstellbarem Druck zusammenpreßt und gegen die untere Kontaktheizplatte drückt. Um die gewünschte gleichmäßige Wärmeübertragung zu erreichen, muß der Anpreßdruck auf der ganzen Fläche mindestens so groß sein, daß die Förderbänder dicht an den beheizten Platten anliegen. Ein relativ hoher Anpreßdruck ist auch erforderlich, um Deformationen der Furnierblätter während der Trocknung zu unterdrücken. Andrerseits behindert aber ein zu hoher Anpreßdruck die Schrumpfung der
hindert aber ein zu hoher Anpreßdruck die Schrumpfung der Furnierblätter. Das rißfreie Schrumpfen soll dadurch ermöglicht werden, daß das eine Förderband mit einer regelbaren Geschwindigkeit schneller läuft als das andere. So soll das Furnierblatt stets etwas vorwärts gedrückt werden, wobei das schnellere Förderband über das Furnierblatt vorwärts gleitet.
Nach einem Artikel in der DE-Z "Holz-Zentralblatt" 106 (1980), Nr. 88, Seite 1269, haben sich aber bei Arbeiten mit einem Prototyp des Trockners gemäß vorgenannter DE-AS Mängel gezeigt, darunter auch eine mangelhafte Beherrschung des Schrumpfens aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen unterem und oberem Band.
Bei einem anderen, durch die DE-AS 24 14 654 bekanntgewordenen Kontakttrockner für Furniere sind ebenfalls längs der Behandlungsstrecke zwei Förderbandtrume zwischen paarweise übereinander angeordneten Kontaktheizplatten geführt.
Die Förderbänder sind mit einem absatzweise arbeitenden Antrieb versehen. Die obere Kontaktheizplatte ist heb- und senkbar. Bei abgeschaltetem Antrieb der Förderbänder wird sie abgesenkt, so daß sie die stillstehenden Förderbänder, zwischen denen die Furnierblätter liegen, zusammenpreßt und an die untere Platte andrückt. Der Anpreßdruck kann so eingestellt werden, daß der gewünschte gleichmäßige Wärmeübergang gewährleistet ist und die Furnierblätter geglättet werden. In einem anschließenden Zeitintervall befindet sich die obere Platte in angehobener Stellung, so daß nach Einschalten des Antriebs die Förderbänder genügend Spiel für eine reibungsarme Bewegung haben und die zwischen ihnen liegenden Furnierblätter unbehindert schrumpfen können. Diese Vorteile werden allerdings durch eine überaus komplizierte, aufwendige Konstruktion erkauft, die im Betrieb störungsanfällig ist und nur geringe Durchlaufgeschwindigkeiten erlaubt.
Aus der US-PS 1 086 194 ist ein Furniertrockner bekannt,
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bei dem längs der Behandlungsstrecke zwei aneinander-1iegende Förderbandtrume über eine perforierte ebene Metallplatte laufen, die die Trume abstützt. Der Trockner ist aber nicht als Kontakttrockner konzipiert, sondern als Konvektionstrockner, bei dem die Wärmeübertragung im wesentlichen durch zirkulierende heiße Luft bewirkt wird. Es läßt sich zwar nicht ausschließen, daß zwischen Metallplatte und Förderband auch Wärme durch Kontakt übertragen wird, insbesondere wenn unmittelbar unter der Metallplatte Gasbrenner angeordnet sind. Der Schrift sind aber keine Maßnahmen zu entnehmen, die darauf zielen, die Förderbänder an die Metallplatte anzupressen, um einen gleichmäßigen Kontakt und eine Glättung der Furnierblätter zu bewirken.
Durch die EP 0 152 576 B2 ist ein Furniertrockner bekannt, bei dem zwei Förderbänder eng aneinander anliegend eine Reihe von drehbaren Walzen, die auch beheizt sein können, zickzackartig abwechselnd von oben und unten umschlingt. Zwischen je zwei Walzen durchlaufen die Förderbänder eine gerade Strecke, in der die Furnierblätter von Preßdruck frei sind und daher unbehindert schrumpfen können. Zwischen den beiden Förderbändern kann eine Relativgeschwindigkeit bestehen, die das Auftreten von Rissen und Markierungen verhindern soll. An jeder Walze durchläuft das jeweils außenliegende Band einen größeren Bogen als das innere, an der Walze anliegende Band. Da abwechselnd einmal das eine und einmal das andere Band an der Oberfläche der jeweiligen Walze anliegt, bewirken die unterschiedlichen Bogenlängen eine periodische Hin- und Herbewegung der Bänder relativ zueinander. Dadurch sollen die zwischen den Bändern liegenden Furnierblätter glattgestrichen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die sich durch einen einfachen und robusten Aufbau und eine unproblematische Führung der Förderbänder auszeichnet und im Betrieb einen gleichmäßigen Wärmeübergang und eine gute Glättung bei unbehinderter Schrumpfung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die periodische Änderung der Relativgeschwindigkeit entsteht eine hin- und hergehende gleitende Bewegung zwischen Förderband und Furnierblatt. Da die Gleitreibung geringer ist als die Haftreibung, wird auf diese Weise die Schrumpfung des Furnierblattes beträchtlich erleichtert.
Außerdem bewirkt die gleitende Bewegung, daß die Furnieroberfläche geglättet wird und daß sich die Struktur der Förderbänder nicht einprägen kann. Durch die hin und her gehende Bewegung wird verhindert, daß durch den Kontakt zwischen den metallischen Förderbändern und den feuchten Holzoberflächen Farbmuster entstehen. Es wird auch verhindert, daß sich stellenweise stabile Luftspalte zwischen Furnierblatt und Förderband bilden. Dadurch wird der Wärmeübergang verbessert und vergleichmäßigt. Die für die Steuerung des Antriebssystems erforderlichen schaltungstechnischen Komponenten sind einfach und sehr billig.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
Zwei endlose Förderbänder 1, 2, die vorzugsweise aus einem dichten, gut wärmeleitenden Metalldrahtgewebe bestehen, sind in einem Gehäuse 3 über je eine Anzahl von Umlenkrollen 4, 5 geführt. Den beiden Förderbändern 1, 2 ist je eine Spannvorrichtung zugeordnet, in der Zeichnung vereinfacht als Rolle 6 dargestellt, die zwischen zwei ortsfesten Umlenkrollen in einer zur Ebene der beiden Umlenkrollen senkrechten Richtung z.B. mittels einer Hydraulik verschieblich ist, wie durch einen Doppelpfeil 7 angedeutet. An der Einlaufseite durchläuft das untere Förderband 1 eine waagerechte Einlaufstrecke und ist an der Oberseite einer
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vorgezogenen Konsole 8 von oben frei zugänglich. An dieser Stelle werden die zu trocknenden Furnierblätter 9 von Hand oder mit einer nicht dargestellten Aufgabevorrichtung auf das Förderband 1 aufgelegt. An die Einlaufstrecke schließt sich die eigentliche Behandlungsstrecke an, auf der die Förderbänder 1, 2 eng aneinander anliegend gemeinsam über die Kontaktfläche eines Wärmetauschers 10 geführt sind. Auf der Behandlungsstrecke werden die Furnierblätter 9, zwischen den Förderbändern 1, 2 liegend, getrocknet. Der Wärmetauscher 10 ist etwa tischartig ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einer beheizbaren waagerechten, ebenen, unbeweglich in dem Gehäuse 3 angeordneten Platte, die sich über die gesamte Arbeitsbreite des Trockners, d.h. z.B. über etwa 5,50 m erstreckt. Die Unterseite des Förderbandes 1 hat unmittelbaren Gleitkontakt mit der glatten metallischen Kontaktfläche des Wärmetauschers 10.
über dem Wärmetauscher 10 sind Gleitplatten 11, 12 angeordnet, die an Schienen 13, 14 vertikal verschieblich geführt sind und im Bereich der Behandlungsstrecke auf dem Förderband 2 aufliegen. Die Gleitplatten 11, 12 können sich durchgehend über die gesamte Arbeitsbreite erstrecken. Es können aber auch in Breitenrichtung, d.h. senkrecht zur Ebene der Zeichnung, mehrere unabhängig voneinander bewegliche und anpreßbare Gleitplatten nebeneinander liegen. Vorzugsweise sind die Gleitplatten 11, 12, ggf. auch der Wärmetauscher 10, mit Durchlässen versehen, die das Abziehen des beim Trocknen entstehenden Wasserdampfes erleichtern. Durch ihr Eigengewicht, verstärkt durch die Druckwirkung einstellbarer Federn 15, pressen sie die Förderbänder 1, 2 zusammen und gegen die Kontaktfläche des Wärmetauschers 10. Die Gleitplatten 11, 12 sind vorzugsweise ebenfalls als Wärmetauscher ausgebildet und haben an der Unterseite glatte, metallische Kontaktflächen. Der Anpreßdruck ist so bemessen, daß die Förderbänder 1, 2 großflächig ohne Luftspalt dicht an dem Wärmetauscher 10 bzw. an den Gleitplatten 11, 12 anliegen. Auf diese Weise ist ein guter, gleichmäßiger Wärmeübergang sichergestellt.
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Am Ende der Behandlungsstrecke wird das Förderband 1 über eine unmittelbar hinter dem Wärmetauscher 10 angeordnete Umlenkrolle nach unten abgelenkt. Das obere Förderband 2 ist gleitend über die perforierte Unterseite eines Kastens 16 geführt, dessen Innenraum durch eine Trennwand 17 in zwei Kammern 18, 19 unterteilt ist. Die Kammer 18 ist an eine Saugleitung angeschlossen. Die andere, der austragseitigen Stirnwand des Gehäuses 3 benachbarte Kammer 19 ist an eine Druckleitung angeschlossen. Darunter befindet sich der Anfang eines umlaufenden Bandes 20 zum Austragen der getrockneten Furnierblätter. Das Band 20 ist durch eine öffnung 21 der Gehäusewand geführt, die auch das Einströmen einer geringen Luftmenge als Trägerluft für den beim Trocknen entstehenden Wasserdampf erlaubt. Für den Abzug der Trocknungsbrüden ist ein Kamin 22 vorgesehen.
Die Umlenkrolle 4a des Förderbandes 1 ist durch einen Synchronmotor 23 antreibbar. Dieser ist an einen Wechselumrichter 24 angeschlossen. Die Ausgangsfrequenz des Wechselumrichters 24 ist durch ein Stellgerät 25 von Hand auf eine vorgegebene Grundfrequenz einstellbar. Die Grundfrequenz ist in einem Bereich von etwa 20 s"1 bis 50 s"1 frei wählbar. Der Wechselumrichter 24 ist außerdem an den Ausgang eines Steuergeräts 26 angeschlossen. Dieses erzeugt ein periodisch schwankendes, etwa wellenförmiges Ausgangssignal, welches sich dem Signal des Stellgerätes 25 überlagert. Dadurch wird die Ausgangsfrequenz des Wechselumrichters 24 moduliert, so daß sie periodisch um die am Stellgerät 25 gewählte Grundfrequenz schwankt. Die gewählte Grundfrequenz beträgt z.B. 30 s"1, der Frequenzhub ± 1 s"1, d.h. die Ausgangsfrequenz des Wechselumrichters 24 pendelt zwischen 29 s"1 und 31 s"*1. Die Periodendauer der Modulationswelle beträgt z.B. 1 s. Sie liegt in der Regel zwischen 0,5 und etwa 10 s. Die periodisch um die Grundfrequenz schwankende Ausgangsfrequenz des Wechselumrichters 24 bewirkt entsprechende Schwankungen der Drehzahl des Synchronmotors 23 und somit auch der Geschwindigkeit des
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Förderbandes 1. Diese pendelt z.B. zwischen 14,5 und 15,5 m/min hin und her.
Das Förderband 2 ist durch einen mit der Umlenkrolle 5a gekoppelten Synchronmotor 27 angetrieben, der durch einen Wechselumrichter 28 gespeist ist. Mit dem Stellgerät 29 ist seine Ausgangsfrequenz auf eine feste Grundfrequenz einstellbar. Sie wird so gewählt, daß sie mit der Grundfrequenz des Wechselumrichters 24 übereinstimmt oder nicht mehr als etwa plus oder minus 10 % von ihr abweicht. Der Wechselumrichter 28 ist außerdem mit einem zweiten Ausgang des Steuergeräts 26 verbunden. Über diese Verbindung kann er mit einem Steuersignal beaufschlagt werden, welches gegenüber dem Modulationssignal des Wechselumrichters 24 phasenverschoben ist, vorzugsweise etwa eine halbe Periode. Daher ist die Ausgangsfrequenz des Wechselumrichters 28 ebenfalls moduliert, und zwar in der Weise, daß sie jedesmal zunimmt, wenn die Ausgangsfrequenz des Wechselumrichters 24 abnimmt und umgekehrt. Dementsprechend sind auch die Geschwindigkeitsänderungen der Förderbänder 1, 2 gegenläufig zueinander.
Es ist auch möglich, einen der beiden Wechselumrichter 24, 28 mit konstanter Grundfrequenz arbeiten zu lassen und nur bei dem anderen Wechselumrichter die Ausgangsfrequenz zu modulieren. In diesem Falle bewegt sich das eine Förderband mit konstanter Geschwindigkeit, wohingegen die Geschwindigkeit des anderen Förderbandes hin und her pendelt, so daß die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Förderbändern sich entsprechend ändert.
Wenn die an den beiden Wechselumrichtern 24, 28 eingestellten Grundfrequenzen übereinstimmen, hat jedes Förderband abwechselnd kurzzeitig eine größere und kurzzeitig eine kleinere Geschwindigkeit als das andere Förderband. Durch unterschiedliche Grundfrequenzen läßt sich aber auch erreichen, daß das eine Förderband stets dem anderen voreilt, jedoch mit schwankender Relativgeschwindigkeit.
Die maximale Relativgeschwindigkeit beträgt vorzugsweise 0,05 bis 0,5 m/s.

Claims (5)

Schutzansprüche:
1. Trockner für durchlaufende Furnierblätter,
mit mindestens einem feststehenden beheizten Wärmetauscher, der eine glatte metallische Kontaktfläche aufweist,
mit einem ersten endlosen Förderband, welches gleitend über die Kontaktfläche geführt und zum übertragen von Wärme von der Kontaktfläche auf ein Furnierblatt geeignet ist,
mit einem zweiten endlosen Förderband, welches längs einer Behandlungsstrecke an dem ersten Förderband anliegt und im Bereich der Kontaktfläche zumindest abschnittweise an dieses anpreßbar ist,
mit einem Antriebssystem zum kontinuierlichen Antreiben der Förderbänder
und mit einem auf das Antriebssystem einwirkenden Steuergerät zur Aufrechterhaltung einer Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Förderbändern, 25
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät selbsttätig die Relativgeschwindigkeit periodisch verkleinert und vergrößert.
2. Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodendauer 0,5 bis 10 s beträgt.
3. Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Relativgeschwindigkeit 0,05 bis 0,5 m/s beträgt.
4. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Förderband (1, 2)
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durch einen Synchronmotor (23, 27) angetrieben ist, der durch einen Wechselumrichter (24, 28) gespeist ist, und daß die Ausgangsfrequenz des Wechselumrichters (24, 28) durch ein Steuergerät (26) modulierbar ist.
5. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Förderbänder (1, 2) durch Synchronmotoren (23, 27) angetrieben sind, die durch je einen Wechselumrichter (24, 28) gespeist sind, und daß die Ausgangsfrequenzen der beiden Wechselumrichter (24, 28) durch ein Steuergerät (2 6) in der Weise modulierbar sind, daß die beiden Modulationswellen um etwa eine halbe Periodenlänge phasenverschoben sind.
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