DE4103342C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Materialpresse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Mit derartigen Pressen lassen sich vor allem dünne Produkte, wie bei­ spielsweise Papier-, Textil-, Faser- und Spanplattenbahnen, vorteil­ haft herstellen, aber auch ihre Verwendung als Vernetzungspresse für Bahnen aus Kautschuk oder Thermoplasten ist seit langem bekannt. Im Unterschied zu Kalanderanlagen kommen solche Pressen in der Regel dann zum Einsatz, wenn die Aufbringung eines kurzzeitigen Linien­ druckes beim Durchgang der Materialbahn zwischen zwei Walzen nicht ausreicht, um das Material den gewünschten Vernetzungsbedingungen auszusetzen.

Gerade bei der Verwendung solcher Pressen im Bereich der Herstellung von Spanplatten vergleichsweise großer Dicke und/oder hoher Material­ dichte, hat sich aber der durch die Zugfestigkeit des Stahlbandes be­ grenzte maximale Anpreßdruck als zu gering erwiesen. Die bisher be­ kannt gewordenen Vorschläge zur Erhöhung des Anpreßdruckes des Stahl­ bandes waren nicht dazu geeignet, Span- oder Faserplatten mit einer hohen Dichte kontinuierlich herzustellen. Bei den Herstellern und der verarbeitenden Industrie hat sich daher der Wunsch gefestigt, Platten mit einer besseren Homogenität und einem besseren Dichteprofil über die Plattendicke zu fertigen, um so mechanisch stabilere Produkte herstellen zu können. Dies erfordert aber eine deutlich höhere An­ preßkraft auf die Materialbahn, als dies mit den bisherigen Vorrich­ tungen möglich war.

So wurde durch die deutsche Auslegeschrift 17 04 767 eine gattungsge­ mäße Vorrichtung veröffentlicht, bei der der Anpreßdruck des Stahl­ bandes auf das Material durch eine etwa halbkreisförmige und von außen auf das Stahlband wirkende Anpreßplatte erfolgte. Diese Anpreß­ platte ist über eine Vielzahl von Anpreßöldruckzylindern mit einem bogenförmigen Träger verbunden, der über Seitenplatten drehbar gela­ gert auf den Lagerwellen der Zentraltrommel abgestützt wird. Mit Hilfe der Öldruckzylinder läßt sich die Anpreßplatte gegen das Stahl­ band drücken und so der Anpreßdruck auf das Materialband erhöhen.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß die gesamte Anpreßvorrich­ tung bei der Drehung der Zentraltrommel mit dem Stahlband mitbewegt werden muß und am Ende eines Anpreßzyklus bei Stillstand der Zentral­ trommel und des Stahlbandes in seine Ausgangsposition zurückzuschwen­ ken ist. Hier wird die Anpreßplatte erneut auf das Stahlband aufge­ setzt und angedrückt, so daß die Zentraltrommel, das Stahlband und die Andrückvorrichtung einen weiteren Materialbandabschnitt bearbei­ ten können. Damit wird deutlich, daß mit dieser Vorrichtung nur in einem intermittierenden und damit zeit- und kostenaufwendigen Arbeits­ verfahren endlose Materialbahnen herstellbar sind. Hinzu kommt, daß die massive Anpreßplatte nur die Verarbeitung von Materialien er­ laubt, die während ihres Kontaktes zwischen der Zentraltrommelober­ fläche und dem Stahlband keine große Reduzierung ihrer Bahndicke er­ fahren. Die bei der Herstellung von Span- und Faserplatten übliche Dickenreduzierung führt gerade bei dicken Materialbahnen zu einer spürbaren Verkleinerung des notwendigen Krümmungsradius der Anpreß­ platte, wenn eine flächige Anpressung auch weiterhin gefordert wird. Zwar läßt sich die Anpassung an den sich ändernden Krümmungsradius durch die Öldruckzylinder in etwa nachstellen, dies geht aber zu La­ sten der Materialfestigkeit der einer ständigen Wechselbelastung aus­ gesetzten Anpreßplatte. Außerdem können lokale Verformungen der An­ preßplatte nicht ausgeschlossen werden, so daß eine über die gesamte Kontaktfläche gleichmäßig wirkende und für die Produktqualität ent­ scheidende Anpreßkraft nicht garantiert werden kann. Schließlich ist diese Vorrichtung sehr materialaufwendig, da die Anpreßplatte über die gesamte Walzenbreite mit rasterartig angeordneten Öldruckzylin­ dern gegen das Stahlband gedrückt werden muß, wenn man eine Stahl­ band und damit Produktdeformation vermeiden will.

Ähnliche Nachteile sind auch bei der aus der deutschen Auslegeschrift 23 11 909 bekannten Vorrichtung festzustellen. Hier wird vorgeschla­ gen, die zusätzliche Anpreßkraft auf das Stahlband über ein seiner­ seits von einer doppelhalbschaligen Spannvorrichtung beaufschlagtes endloses Rollenband aufzubringen. Dabei wird das Rollenband über Führungs- und Spannwalzen auf die Außenseite des Stahlbandes und mit diesem um die Zentraltrommel gelenkt.

Zwei miteinander über Stellhebel und Spannvorrichtung verbundene Halbschalen überdecken das Rollenband und üben einen Druck auf dieses aus, wodurch die über das Stahlband auf die Materialbahn wirkende Anpreßkraft verstärkt wird.

Da auch bei dieser Vorrichtung die maximal übertragbare Anpreßkraft von der Zugfestigkeit und den Halbschalen abhängt, kann mit ihr eben­ falls nicht die notwendige hohe Kraft auf das Materialband ausgeübt werden. Außerdem erfährt das Materialband bei dieser Vorrichtung etwa nach der Hälfte seines Umfangsweges um die Zentraltrommel im Bereich der Verbindungsstelle zwischen den beiden Halbschalen eine unvorteil­ hafte plötzliche Druckreduzierung, da hier die Halbschalen nicht bün­ dig aneinander anliegen.

Mit den bekannten zusätzlichen Anpreßvorrichtungen war es daher bei­ spielsweise auch nicht möglich, Materialbahnen mit unterschiedlicher Enddicke herzustellen, da der Krümmungsradius der Andrückplatte auf den Wert ausgelegt ist, der sich durch die Summe des Zentraltrommel­ radius, der Enddicke des Materialbandes, der Dicke des endlosen Stahlbandes und ggf. der Höhe der Rollenkette ergibt.

Bei Vermeidung der Nachteile der bekannten Vorrichtungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße kontinuierlich arbeitende Presse derart auszubilden, daß mit ihr auch Materialbahnen aus Stof­ fen herstellbar sind, deren Bahnen während des Preßvorganges eine starke Dickenreduzierung erfahren, und mit der die Homogenität der Materialdichte in bezug auf die Plattendicke verbessert werden kann.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Mit der vorgeschlagenen Materialpresse läßt sich der Anpreßdruck auf die Materialbahn soweit erhöhen, daß die gewünschte Dichtehomogenität im Material und damit eine Verbesserung der Festigkeitskennwerte des produzierten Materials erreicht wird. Außerdem können mit dieser Presse auch Materialbahnen vergleichsweise großer Dicke (bis etwa 12 mm) mit bisher üblicher mechanischer Festigkeit kontinuierlich herge­ stellt werden.

Von besonderer Bedeutung bei der Materialpresse gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs ist, daß trotz des vergleichsweise einfachen und damit kostengünstigen mechanischen Aufbaus der zusätzlichen Anpreß­ vorrichtung eine wirkungsvolle Erhöhung der Anpreßkraft auf das Mate­ rialband von bisher 20-60 N/cm² auf etwa 100-200 N/cm² reali­ siert werden kann.

Um dieses erreichen zu können, wird die Rollenkette von dem zusätz­ lichen hochfesten Stahlband gegen das endlose Stahlband gedrückt, wobei durch die die einzelnen Rollkörper verbindenden und das hoch­ feste Stahlband tragenden Verbindungslaschen sichergestellt wird, daß einerseits die Rollenkörper um ihre Längsachse frei drehbar sind und andererseits die zusätzliche Anpreßkraft auf das endlose Stahlband übertragbar ist.

Zur Fixierung der Rollenkette über einen Teil der Umschlingungslänge des endlosen Stahlbandes um die Zentraltrommel ist diese an ihrem einen Ende mit dem Materialpressenständer und mit ihrem anderen Ende über Spannvorrichtungen mit diesem Ständer verbunden.

Ebenso wie die Rollenkette ist auch das zusätzliche, hochfeste Stahl­ band an seinen beiden Enden mit dem Ständer der Materialpresse ver­ bunden. Die Spannvorrichtungen an seinem einen Ende dienen aber nicht nur der Fixierung des Stahlbandes über dem endlosen Stahlband und der Rollenkette, ihre Hauptaufgabe ist es vielmehr, dieses Stahlband einer hohen Zugbelastung auszusetzen. Durch diese Maßnahme resultiert eine zusätzliche, in Richtung auf die Drehachse der Zentraltrommel gerichtete Kraft, die eine Druckerhöhung auf das zu pressende Mate­ rialband bewirkt.

Durch die Aufteilung der Rollenkette und des hochfesten Stahlbandes in Einzelstränge läßt sich die Anpreßkraft auf das zu verpressende Material sektionsweise individuell regeln. Zudem können derartige Einzelstränge leichter und kostengünstiger gewartet und ausgetauscht werden.

Zur weiteren Verbesserung der Vernetzungsbedingungen in der Material­ presse kann vorgesehen werden, daß das hochfeste Stahlband auf seiner dem Rollenband abgewandten Seite mit Temperiervorrichtungen versehen ist. Dies können beispielsweise elektrische Heizbänder oder flexible Rohre sein.

Sollen mit der vorgeschlagenen Materialpresse auch Materialbänder mit vergleichsweise großer Dicke und zusätzlich erhöhter Dichtehomogeni­ tät in bezug auf die Materialbanddicke hergestellt werden, so kann eine weitere Anpreßvorrichtung vorgesehen werden. Diese wirkt auf die dem Rollenband abgewandten Seite des hochfesten Stahlbandes und be­ steht aus einer Tragestruktur, die in ihrer Krümmung der Krümmung des hochfesten Stahlbandes in etwa entspricht. Auf der dem hochfesten Stahlband zugewandten Seite der Tragestruktur sind Druckbälge ange­ ordnet, die unter Überdruck gesetzt mit ihren flexiblen Wandungen von außen gegen das hochfeste Stahlband drücken.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Anpreßvorrichtung vergleichsweise gut zugänglich und mit geringem Materialaufwand realisierbar ist. Außerdem können mit einer mit dieser Anpreßvorrich­ tung ausgerüsteten Materialpresse problemlos Materialbänder unter­ schiedlicher Dicke hergestellt werden, da sich die Rollenkette und das hochfeste Stahlband den sich bei unterschiedlichen Materialstär­ ken ändernden Anpreßradien flexibel anpassen.

Letztlich erlaubt die Aufhängung der Rollenkette und des hochfesten Stahlbandes einen sicheren Schutz gegen mechanische Beschädigungen durch leichtes Ausweichen weg von der Zentraltrommel, etwa wenn ungewollt feste Fremdkörper zwischen das Rollenband und das endlose Stahlband gelangen sollten.

Mit Hilfe der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Material­ presse samt zusätzlicher Anpreßvorrichtung.

Fig. 2 einen Ausschnitt A gemäß Fig. 1.

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Material­ presse gemäß Fig. 1 mit einer weiteren Anpreß­ vorrichtung.

Fig. 4 einen Ausschnitt B gemäß Fig. 3.

Die kontinuierlich arbeitende Materialpresse gemäß Fig. 1 umfaßt im wesent­ lichen eine temperier- und antreibbare Zentraltrommel 1, zwei Umlenk­ trommeln 3, 4, eine Spanntrommel 5, ein endloses Stahlband 2, eine zusätzliche Anpreßvorrichtung 10 und einen nur angedeuteten Ständer 13 der Presse.

Das Stahlband 2 ist in bekannter Weise so um die Zentraltrommel 1, die Umlenktrommeln 3, 4 und die Spanntrommel 5 geschlungen, daß ein zwischen dem Stahlband 2 und der Mantelfläche der Zentraltrommel 1 eingeführtes, endloses Materialband 9 von der Zentraltrommel 1 mit­ bewegt und während der Kontaktzeit mit dem Trommelmantel vorgewähl­ ten Temperaturen und durch das gespannte Stahlband 2 einer definier­ ten Flächenpressung ausgesetzt ist.

Zur Erhöhung der Anpreßkraft des Stahlbandes 2 ist entlang eines Teilbereiches der Kontaktlänge des Materialbandes 9 mit der Zentral­ trommel 1 in Ausgestaltung der zusätzlichen Anpreßvorrichtung 10 eine Rollenkette 6 vorgesehen, deren einzelne Rollkörper 15 über Verbin­ dungslaschen 8 untereinander so verbunden sind, daß die Rollenkette in bekannter Weise als ein die Zentraltrommelbreite annähernd über­ spannendes, flächiges Gebilde konstruiert ist. Die Rollkörper 15 sind dabei innerhalb des Kettenverbundes so angeordnet, daß sich ihre Rollspuren überdecken. Zur Verbesserung des Wartungsaufwandes kann zudem vorgesehen werden, die Rollenkette in Einzelstränge aufzutei­ len.

Die Rollenkette 6 liegt über ihre gesamte Länge auf den Stahlband 2 und ist an ihrem einen Ende vorzugsweise über ein nicht dargestell­ tes Drehgelenk mit dem Ständer 13 der Materialpresse verbunden. Das andere Ende der Rollenkette 6 wird durch eine oder mehrere Spann­ vorrichtungen 12 lediglich soweit vorgespannt, daß die Rollenkette 6 in ihrer Kontaktposition fixiert ist. Die als Zugfedern oder Kolben­ zylinderanordnungen ausgebildeten Spannvorrichtungen 12 sind ihrer­ seits mit dem Ständer 13 verbunden.

Die die Drehachsen 16 der Rollkörper 15 untereinander verbindenden Verbindungslaschen 8 sind so ausgebildet, daß sie über die maximale Rollenkörperhöhe hinwegragen und oberhalb der Rollenkette 6 ein Stützgerüst für das darauf aufliegende zusätzliche, hochfeste Stahl­ band 7 bilden (Fig. 2).

Das Stahlband 7 ist ebenso wie die Rollenkette 6 an ihrem einen Ende vorzugsweise über ein Drehgelenk mit dem Ständer 13 und an seinem an­ deren Ende über wenigstens eine Spannvorrichtung 11 mit diesem Stän­ der 13 verbunden.

Die bevorzugt als Kolbenzylinderanordnungen ausgebildeten Spannvor­ richtungen 11 üben eine derart hohe Zugkraft auf das Stahlband 7 aus, daß sich dieses auf das durch die Verbindungslaschen 8 gebildete Stützgerüst legt und die in Richtung der Zentraltrommeldrehachse 17 wirkenden Kraftkomponenten über die Rollkörper 15 auf das endlose Stahlband 2 und letztlich auf das Materialband 9 weiterleiten.

Für den Fall, daß mit der vorgeschlagenen Materialpresse auch Mate­ rialbahnen mit einer Dicke bis zu 12 mm und verbesserter Dichtehomo­ genität hergestellt werden sollen, kann eine weitere Anpreßvorrich­ tung vorgesehen werden. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Vor­ richtung verfügt über eine fest mit dem Ständer 13 verbundene Trage­ struktur 19, die über der der Rollenkette abgewandten Seite des hoch­ festen Stahlbandes 7 angeordnet ist und etwa an den Krümmungsverlauf des Stahlbandes 7 angepaßt ist. Auf der den Stahlband 7 zugewandten Seite der Tragestruktur 19 sind mehrere in Richtung der Zentraltrom­ melbreite sich erstreckende Druckbälge 18 vorgesehen, deren flexible Wandungen 20 mit dem Stahlband 7 in Kontakt stehen.

Die Druckbälge 18 werden über ein nicht dargestelltes Druckerzeu­ gungs- und -verteilungssystem mit einem temperierbaren Druckgas oder einer Druckflüssigkeit unter Überdruck gehalten. Die Tragestruktur 19 mit ihren Druckbälgen 18 drückt so gegen das Stahlband 7. Zur bes­ seren Wartbarkeit dieser Anpreßvorrichtung kann eine Kolbenzylinder­ anordnung 21 vorgesehen werden, mit deren Hilfe diese Anpreßvorrich­ tung von dem Stahlband 7 abziehbar ist.

Besonders vorteilhaft an dieser weiteren Anpreßvorrichtung ist, daß sie eine sehr gleichmäßige Flächenpressung auf das Stahlband 7 aus­ übt, wobei durch differenzierte Ansteuerung einzelner Durckbälge die zusätzliche Anpreßkraft auf die Materialbahn 9 etwa kontinuierlich gesteigert oder von einem hohen Niveau aus kommend gesenkt werden kann. Letztlich kann auch vorgesehen werden, diese Anpreßvorrichtung direkt auf das endlose Stahlband 2 über einen entsprechenden Schmier­ film wirken zu lassen.

Als weitere Variante kann die Materialpresse mit einer zusätzlichen Einlauftrommel 22 ausgerüstet sein. Die im Einlaufbereich der Zen­ traltrommel 1 und vor der zusätzlichen Anpreßvorrichtung angeordnete Einlauftrommel 22 sorgt so für eine erste Vorverdichtung des Mate­ rialbandes 9.

Claims (11)

1. Kontinuierlich arbeitende Materialpresse zur Herstellung von endlosen Verbund-, Span-, Faser-, Gummi- und Kunst­ stoffplatten sowie von kunstharzgetränkten Stoffen oder Papieren, umfassend eine temperier- und antreibbare Zen­ traltrommel und ein über wenigstens zwei Umlenk- und eine Spanntrommel sowie die Zentraltrommel gespannt geführtes endloses Stahlband, wobei die zu bearbeitende Material­ bahn zwischen der Zentraltrommelmantelfläche und dem Stahlband geführt wird, sowie eine zusätzliche Anpreßvor­ richtung, die über der der Materialbahn abgewandten Rück­ seite des Stahlbandes entlang eines Teiles der Mantel­ fläche der Zentraltrommel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die zusätzliche Anpreßvorrichtung (10) eine auf der Rückseite des endlosen Stahlbandes (2) aufliegende Rol­ lenkette (6) und ein auf dieser über Verbindungslaschen (8) der Einzelrollen (15) aufliegendes Stahlband (7) um­ faßt, und
daß das Stahlband (7) und die Rollenkette (6) jeweils an ihrem einen Ende unmittelbar und an ihrem anderen Ende über Spannvorrichtungen (12) mit dem Materialpressenständer (13) verbunden sind.

2. Materialpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband (7) auf seiner der Rollenkette (6) ab­ gewandten Seite Temperiervorrichtungen (14) trägt.

3. Materialpresse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen (11, 12) als Zugfedern und/oder Kolbenzylindereinheiten ausgebildet sind.

4. Materialpresse nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (15) der Rollenkette (6) die Bereiche der Verbindungslaschen (8) überlappend hintereinander ange­ ordnet sind.

5. Materialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Rollenkette (6) und des Stahlbandes (7) über Drehgelenke an dem Materialpressenständer (13) ange­ lenkt sind.

6. Materialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenkette (6) und/oder das Stahlband (7) in einzelne Stränge aufgeteilt sind.

7. Materialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbreite von Rollenkette (6) und Stahlband (7) größer oder gleich der maximalen Materialbandbreite ist.

8. Materialpresse nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Rollenkette (6) abgewandten Seite des Stahlbandes (7) eine der Krümmung des Stahlbandes (7) im wesentlichen folgende Tragestruktur (19) angeordnet ist, die auf ihrer dem Stahlband (7) zugewandten Seite über Druckbälge (18) verfügt, deren flexible Wandungen (20) mit dem Stahlband (7) in Kontakt stehen.

9. Materialpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbälge (18) mit einem temperierten Druckgas oder einer Druckflüssigkeitspumpe über Rohrleitungen in Verbindung stehen.

10. Materialpresse nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Druckbälge (18) parallel zur Drehachse der Zentraltrommel (1) angeordnet sind.

11. Materialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Anpreßvorrichtung (10) an der Zentraltrommel (1) eine Einlauftrommel (22) angeordnet ist.