DE4400347C2

DE4400347C2 - Kontinuierlich arbeitende Presse

Info

Publication number: DE4400347C2
Application number: DE19944400347
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl Ing Graf
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 1994-01-07
Filing date: 1994-01-07
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2014-01-08
Also published as: DE4400347C5; DE4400347A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Konstruktionen solcher kontinuierlich arbeitender Pressen sind bekannt geworden durch die DE-OS/PS 31 33 817 und 39 14 105.

Zum Stand der Technik gehört es, daß jede kontinuierlich arbeitende Presse zur Steuerung des Verfahrensablaufes genau den Prozeßablauf nachvollziehen muß, wie sie aus der bekannten Taktpressen-Technologie zur Herstellung von Spanplatten, MDF-Platten (Medium Density Fibre) oder OSB-Platten (Oriented Strand Boards) bekannt ist.

Diese Aufgabe wird von allen bestehenden kontinuierlich arbeitenden Pressen mehr oder weniger erfüllt, das heißt mit mehr oder weniger Zeitbedarf für eine Veränderung der Verfahrensparameter bei Änderung der Preßgut-Plattendicken, deren Rohdichteprofil, Feuchtegrad das heißt Wassergehalt des Preßgutes und des physikalischen Anforderungen für die Preßgut-Platten. Für die Prozeßbedingungen im kontinuierlichen Produktionsablauf innerhalb einer kontinuierlich arbeitenden Presse sind die folgenden Verfahrensparameter bestimmend:

- das Preßkraftprofil längs und quer der Preßstrecke L,
- die Preßgeschwindigkeit (Stahlbandgeschwindigkeit) und
- das Temperaturprofil längs und quer der Preßstrecke L.

Preßkraftprofil und Preßgeschwindigkeit können nach dem Stand der Technik im On-Line-Verfahren in großer Bandbreite den technologischen Erfordernissen angepaßt werden, die während der Produktion unter Last verändert werden. Stark eingeschränkt ist die Veränderung des Temperaturprofils unter Last. Dieses ist konzeptionell durch die Konstruktionssysteme bedingt.

Bei den Einetagen-Taktpressen und den bisher bekannten kontinuierlich arbeitenden Pressen wurde nur ein Delta t von circa 5°C unter Last, das heißt unter Preßkrafteinspannung bei Veränderung des Temperaturprofils zum Beispiel bei einem Dickenwechsel der herzustellenden Platten, zugelassen. Die Begrenzung der Temperaturveränderung während der Produktion ist nachteilig dadurch bedingt, daß durch die Wärmeausdehnung der Heizplatten sich diese mit den Isoliersteinen bzw. Isolierelementen zwischen den Stützflächen der Pressenholme bzw. Preßkraftrahmen-Konstruktion nicht frei longitudinal verschieben können, weil die Pressenholme über die Pressenlänge L formschlüssig miteinander quasi als Pressenholm-Blocksystem verbunden sind und die Preß-/Heizplatten unter Last, das heißt unter Preßkrafteinspannung kraftschlüssig durch Reibeinwirkung mit diesem Pressenholm-Blocksystem verspannt sind. Bei größerer Wärmedifferenz als circa 5°C werden die Wärmedehnungsbewegungen in partiellem Bereich der Abstützung zu den Pressenholmen bzw. dieser Isoliersteine so groß, daß dieses zur Beschädigung bis hin zur Zerstörung der Gleit-Druck-Stützflächen führte. Diese negativen Einwirkungen gelten auch für die Führungen an den Zylinder- und Kolbendichtungen im Bereich der Pressenholme.

Die Forderung an eine moderne Anlagentechnik ist aber auch eine Just-ln-Time- Produktion, das heißt eine flexible auftragsbezogene Fertigung. Dies bedeutet, daß eine kontinuierlich arbeitende Presse in der Lage sein muß, einen fliegenden Produktionswechsel durchzuführen. Dieses können die momentan auf dem Markt bekannten kontinuierlich arbeitenden Pressen nur bedingt oder zum Teil gar nicht.

Bei den Pressen nach DE-PS 31 33 817 und 39 14 105 sind die Abstände zwischen Gestellen so gewählt, daß die Heizplatten in Verbund mit der Bramme relativ stark ausgebildet sind. Bei der Presse nach DE-PS 31 33 817 ist eine Gegenheizung in den Brammen, nach DE-PS 39 14 109 in den Heizplatten integriert. Mittels dieser Gegenheizungen können die Heizplatten konkav, planparallel oder konvex verformt werden. Beim Produktionswechsel, zum Beispiel von einer Dickplatte (38 mm) auf eine Dünnplatte (8 mm), muß die konvexe Querverformung sowie das Temperaturprofil geändert werden. Aufgrund der Dicke in der Summe von der Preß-/Heizplatte und der Bramme mit Gegenheizung arbeitet das System relativ träge. Um die Querverformungsvorgänge etwas zu beschleunigen, werden die Kräfte der äußeren Zylinder in Verbindung zu den in der Mitte angeordneten Preßzylindern verändert. Aufgrund der Dicke des Heiz- und Brammensystems ist eine On-line-Verstellung, das heißt im Zuge eines fliegenden Wechsels mittels dieser Kraftveränderung in den Zylindern, nur begrenzt bis circa 40% möglich. Es werden deshalb extreme Umstellungen von Dick- auf Dünnplattenproduktion möglichst erst durch Unterbrechung von Wartungsschichten, die mehrere Stunden dauern können, vorgenommen, weil die thermischen Veränderungen diese Zeit erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße kontinuierlich arbeitende Presse so zu verbessern, daß bei Veränderung des Temperaturprofils durch Wärmeeintrag oder Wärmeaustrag in die bzw. aus den Preß-/Heizplatten, ihre dadurch bedingte Ausdehnung oder Schrumpfung, keine schädlichen Auswirkungen auf die zwischen den Heizplatten und der Pressenholm-Stützkonstruktion angeordneten Zylinder- und Kolbendichtungen, Führungen sowie Isolierelemente haben und daß die Presse im Zuge einer in Just-ln-Time- Produktion, das heißt für einen fliegenden Produktionswechsel, in der Dickenveränderung des Preßgutes die damit technologisch begründete Temperatur-Profiländerung einen kontinuierlichen Betrieb ohne Druck- und Kraftentlastung, das heißt ohne Unterbrechung, zuläßt.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Als Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre ist insbesondere anzusehen, daß die thermischen Gleitbewegungen im Vergleich zu bekannten kontinuierlich arbeitenden Presse nur unter Eigengewicht der einzelnen Pressenbereiche (Pressenholm-Einzelmodule) auf den diesen zugeordneten Gleitkörper/Flächen erfolgen und die Isolierelemente, Führungen sowie Zylinder- und Kolbendichtungen somit keinen erhöhten Belastungen durch die formschlüssige Mitnahme zwischen Preß-/Heizplatten und den einzelnen Pressenholmen ausgesetzt sind und somit zu keinem erhöhten Verschleiß oder gar Beschädigungen führen.

Dadurch gibt es für einen fliegenden Produktwechsel bei Temperaturveränderungen keine Einschränkung mehr. Bei der Umstellung zwischen einer Dickplattenproduktion (38 mm) zur Dünnplattenproduktion (6 mm) muß mit den Merkmalen der Erfindung die Herstellung durch Temperaturänderung (im Bereich von ungefähr mehr als 20°C) nicht mehr unterbrochen werden. Es kann der Prozeßparameter Temperatur ohne Produktionsunterbrechung eingestellt werden. Die Stahlbandgeschwindigkeit wird ohne Unterbrechung der Temperaturänderung angepaßt. Das heißt, es kann mit der Lehre nach der Erfindung die Aufgaben stellung, eine flexible Anpassung der Produktionsparameter im On-Line-Verfahren ohne Einschränkung im Temperaturniveau und Lastbetrieb erfüllt werden. Bei den bisherigen kontinuierlich arbeitenden Pressensystemen mußte bei Über- oder Unterschreitung von circa 5°C der Produktionsbetrieb durch Entlasten der Presse unterbrochen werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen:

Fig. 1 in Seitenansicht die erfindungsgemäße kontinuierlich arbeitende Presse,

Fig. 2 in Vorderansicht die kontinuierlich arbeitende Presse nach Fig. 1 in einem Schnitt A-A,

Fig. 3 einen Teilausschnitt D der kontinuierlich arbeitenden Presse nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Teilausschnitt C der kontinuierlich arbeitenden Presse nach Fig. 1 und

Fig. 5 eine Vorderansicht der kontinuierlich arbeitenden Presse in einem Schnitt B-B.

Die kontinuierlich arbeitende Presse 1 nach der Erfindung besteht nach Fig. 1 bis 3 in ihren Hauptteilen aus den oberen und unteren Einzelholmen 23 und den sie formschlüssig verbindenden Zuglaschen 13. Die Zuglaschen 13 sind mittels der Steckbolzen 33 schnell lösbar. Die Einzelholme 23 bestehen aus Stegblechen 15 und 16 und diese verbindenden Rippen 31. Jeweils vier Stegbleche 15 und 16 sind mittels Zuganker 37 zu einem Einzelholm 23 verbunden, die durch Aneinanderreihung und Anbringung der Preß-/Heizplatten 14 die Länge L der Pressenholme 2 und 3 darstellen. An den Stirnseiten der Pressenholmen 2 und 3 sind Seitenschilder 38 angebracht und dienen als Verankerung und Lagerstelle für die Antriebstrommeln 24, den Umlenktrommeln 25 und den Einlaufsystemen für die Rollstangen 12.

Aus der Fig. 1 ist weiter zu entnehmen, wie die Umlenktrommeln 25 den Einlaufspalt bilden und wie sich die mit den Stahlbändern 5 und 6 um die Pressenholme 2 und 3 geführte Rollstangen 12 gegen die Preß-/Heizplatten 14 abstützen. Das heißt die umlaufenden Rollstangen 12, als Beispiel für eine rollende Abstützung, sind zwischen den Preß-/Heizplatten 14 und den Stahlbändern 5 und 6 mitrollend angeordnet. Das Preßgut 4 wird mit den von den Antriebstrommeln 24 angetriebenen Stahlbändern 5 und 6 durch den Preßspalt 11 gezogen und zu Platten gepreßt.

Die hydraulischen Zylinderkolbenanordnungen 7, 8 und 9 mit den Druckkolben 28 und Zylindern 36 sind unterhalb der Preß-/Heizplatte 14 angeordnet und stützen sich auf Stützbleche 21 des unteren Pressenholms 2 ab. Die könnten ebenso bei einer Oberkolbenpresse unter dem oberen Pressenholm 3 eingesetzt werden. Bevorzugt ist jedoch die Unterkolbenanordnung aus thermischen Gründen, um eine Erhitzung des Hydrauliköls durch die aufsteigende Wärme zu minimieren. Den Druckkolben 28 sind jeweils Stütztraversen 30 zugeordnet, die dabei die zentrisch wirkenden hydraulischen Kräfte von den Druckkolben 28 auf die Stütztraversen 30 und über Stützkörper 29 auf die untere Preß-/Heizplatte 14 übertragen. Diese Stützkörper 29 sind an den vier Eckpunkten der Stütztraversen 30 so angeordnet, daß die Stützabstände der Stützkörper 29 den Stützabständen e der Stegbleche 15 und 16 entsprechen. Die Merkmale der Erfindung gehen in Einzelheiten aus den Fig. 3, 4 und 5 hervor. Die Vorspannkräfte der Stahlbänder 5 und 6 zwischen den Ein- und Auslauftrommelsystemen werden zweckmäßigerweise von vier Doppel-T-Trägern 17 als Druckkraft aufgenommen, wobei auf den unteren im Fundament 18 verankerten Doppel-T-Träger 17 der unteren Einzelholme 23 auf Gleitkörpern 20 aufliegt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der thermische Nullpunkt: gleich der geometrischen Mitte und ist als vertikale Fest-Schnittstelle B-B zur horizontalen Fixierung und Verankerung der Preß-/Heizplatten 14 vorgesehen.

Gemäß der Erfindung ist die kontinuierlich arbeitende Presse 1 über die Preßkraftrahmen-Konstruktion 32 in der geometrischen Mitte als Fest-Schnittstelle B-B über je zwei seitlich angeordnete Querträger 26 zwischen dem oberen und unteren Doppel-T-Trägern 17 als Stützträger bzw. Stützkonstruktion positioniert bzw. fest verankert, wobei die Preß-/Heizplatten 14 mit den Querträgern 26 mittels Ankerplatten 32 formschlüssig verbunden sind. Eine Preßkraftrahmen-Konstruktion 32 besteht dabei jeweils aus einem oberen und unteren Einzelholm 23 und diese verbindenden Zuglaschen 13. Die unteren Stegbleche 15 der Einzelholme 23 stützen sich dabei mit Gleitschuhen 34 auf den Gleitkörpern 20 ab. Die Gleitkörper 20 bestehen dafür aus gleitfähigem Kunststoff und/oder aus hochgraphithaltigem Grauguß. Bei der longitudinalen Wärmeausdehnung der oberen und unteren Preß- /Heizplatte 14 von Raumtemperatur auf Produktionstemperatur, dehnen sie sich frei vom thermischen Nullpunkt = Fest-Schnittstelle B-B aus, einmal nach vorn entgegen der Transportrichtung des Preßgutes 4 und zum anderen nach hinten in Richtung Transportrichtung aus. Bei Absenkung der Produktionstemperatur schrumpft die Presse 1 von beiden Seiten in Richtung geometrische Mitte, das heißt in Richtung der vertikalen Fest-Schnittstelle B-B. Für eine sichere und dehnungsgerechte Mitbewegung der Unterkonstruktion in Richtung Fest-Schnittstelle B-B sind Mitnehmer 19 an der unteren Preß-/Heizplatte 14 angebracht, in die Kuppelelemente 22 von Schubblechen 10 teleskopartig eingreifen. Die Schubbleche 10 sind dafür an den Stegblechen 15 der unteren Einzelholme 23 befestigt, wobei zweckmäßigerweise eine Mitnehmer-Schubblechanordnung 10,19 und 22 je Einzelholm 23 vorgesehen ist. Eine weitere Mitnehmeranordnung für die oberen Einzelholme 23 ist an den oberen Preß-/Heizplatten 14 vorgesehen, wobei die Mitnehmer 19 an einen Zwischensteg 27 der oberen Einzelholme 23 anliegen.

Eine mögliche Alternative für die vertikale Fest-Schnittstelle B-B ist der Pressenschwerpunkt, dafür würden sich die Fest-Schnittstellen B-B etwas in Richtung Einlaufseite der Preßgutes verschieben, da im Hochdruckbereich HD mehr Gewicht angeordnet ist als im Mitteldruckbereich MD und Niederdruckbereich ND. Bei kontinuierlich arbeitenden Pressen 1 mit kürzerer Ausführung bzw. kürzerer Pressenlänge L könnte sogar eine einseitige Wärmeausdehnungsrichtung genügen, das heißt, daß die vertikale Fest-Schnittstelle B-B am Anfang oder am Ende der Pressenlänge L angeordnet ist.

Claims

1. Kontinuierlich arbeitende Presse zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ahnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten, mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Gut durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern, die über Antriebstrommeln und Umlenktrommeln um einen oberen und einen unteren Pressenholm geführt sind und die sich mit einstellbarem Preßspalt gegen Preß-/Heizplatten an den Pressenholmen über mitumlaufende, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung geführten rollenden Stützelementen abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß-/Heizplatten (14) in der geometrischen Mitte (B-B) an zwei, die obere und untere Stützkonstruktion (17) verbindenden Querträger (26) als horizontale Fixierung innerhalb der Pressenlänge (L) verankert sind und daß von hier an zur freien longitudinalen Ausdehnung oder Schrumpfung der Preß-/Heizplatten (14) die Preßkraftrahmen-Konstruktionen (32) der kontinuierlich arbeitenden Presse (1) zwischen Stützträgern (17) positioniert und auf Gleitkörpern (20) an den unteren Stützträgern (17) gelagert sind.

2. Kontinuierlich arbeitende Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verankerung der Preß-Heizplatten (14) der Pressenschwerpunkt vorgesehen ist.

3. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die zwei oberen mit den zwei unteren aus Doppel-T-Trägern bestehenden Stützträgern (17) in der geometrischen Mitte (B-B) des Pressenschwerpunktes durch vertikale Querträger (26) verbunden sind.

4. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß-/Heizplatten (14) an beiden Längsseiten in der geometrischen Mitte (B-B) des Pressenschwerpunktes Ankerplatten (35) aufweisen, die mit den Querträgern (26) formschlüssig verbunden sind.

5. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelholme (23) in formschlüssigem Verbund mittels Kuppelelementen (10, 22, 27) an der Preßkraftrahmen-Konstruktion (32) der Einzelholme (23) und durch Mitnehmer (19) an den Preß-/Heizplatten (14) die longitudinale Wärmedehnungsbewegung oder die Schrumpfbewegung der Preß- /Heizplatten (14) partiell mitvollziehen.

6. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelholme (23) als in verschiedener Länge (L) ausgeführte, miteinander verbindbare Einzelmodule (23) aus Stegblechen (15,16) und diese verbindenden Rippen (31) bestehen, wobei die unteren und oberen Einzelmodule bzw. Einzelholme (23) an zwei die Länge (L) der kontinuierlich arbeitenden Presse (1) darstellenden, die Vorspannkräfte der Stahlbänder (5, 6) aufnehmenden Doppel-T-Träger (17) geführt sind.

7. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkraftrahmen-Konstruktion (32) der unteren Einzelholme (23) über Stegbleche (15) in Gleitschuhen (34) auf Gleitkörpern (20) an den zwei unteren aus Doppel-T-Trägern bestehenden Stützträgern (17) abgestützt sind.

8. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkörper (20) aus gleitfähigem Werkstoff, zum Beispiel Kunststoff und/oder aus hochgraphithaltigem Grauguß bestehen.

9. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Einzelholme (23) formschlüssig mittels schnell ausschwenkbarer und/oder auswechselbarer Zuglaschen (13) verbunden sind.

10. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich arbeitende Presse (1) vorzugsweise als Unterkolbenpresse ausgeführt und nur die untere Preß-/Heizplatte (14) höhenverstellbar angeordnet ist.

11. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Kuppelelemente (22) mit den Mitnehmern (19) teleskopartig zum Ausgleich des vertikalen Preßhubes der unteren Preß-/Heizplatte (14) gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.

12. Kontinuierlich arbeitende Presse nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung der Preß-/Heizplatten (14) am Anfang oder am Ende der Pressenlänge (L) erfolgt.