DE916023C

DE916023C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoffplatten

Info

Publication number: DE916023C
Application number: DEP2704A
Authority: DE
Inventors: Hermann Basler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-04-26
Filing date: 1949-04-26
Publication date: 1954-08-02

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoffplatten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoffplatten,insbesondere Hartfaserplatten, durch Entwässern eines Faserstoffbreis und Pressen des Kuchens, gegebenenfalls mit nachfolgendem Heißpressen zur Herstellung der Hartfaserplatten, sowie auf Verfahren zum Arbeiten mit solchen Vorrichtungen und weiter auf die Vorrichtungen zur Weiterförderung und Behandlung der resultierenden Vorformlinge.
Üblicherweise wird zur Herstellung von Faserstoffplatten, insbesondere Hartfaserplatten, ein Faserbrei hergestellt, der dann auf Langsiebmaschinen oder Rundsiebmaschinen, wie sie aus der Herstellung von Pappe und Papier her bekannt sind, entwässert und zu einem Brand vorgeformt wird, das dann meistens noch durch Walzenpressen geschickt wird zur weiteren Entwässerung. Es resultiert im allgemeinen ein Produkt, das z. B. 30°/o und weniger Feststoffe hat, das beim Transport sehr empfindlich ist und mit allen Vorsichtsmaßnahmen zur Endpresse hingeführt werden muß, in die es auf beweglichen Siebunterlagen hineingezogen wird. In dieser Endpresse findet die endgültige Pressung in der Wärme unter verhältnismäßig hohem Druck zur Erzeugung der Hartfaserplatten statt.
Diese Verfahren haben gewisse Nachteile, schon wegen der Empfindlichkeit der Zwischenprodukte. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die Anlagen verhältnismäßig teuer sind und eine Wirtschaftlichkeit nur dann gegeben ist, wenn laufend eine hohe Produktion gesichert ist, was wiederum das Vorliegen einer großen gesicherten Rohstoffquelle zur Voraussetzung hat. Dieser Rohstoffbedarf ist in solchen Fällen das ganze Jahr über gleich groß. Da der Rohstoff eine Belastung durch hohe Frachten nicht verträgt (das Ausgangsmaterial ist transportungünstig, da es sich um sperrige Holzabfälle oder Abfälle aus Einjahresfaserpflanzen, wie Stroh, Bagasse usw., handelt), ist diesen Forderungen selten genügt. Sägewerksbetriebe und Möbelfabriken und sonstige Industrien, die für Hartfaserplattenherstellung brauchbare Abfälle haben, sind nämlich in den meisten Fällen nicht in derartiger Größe in einem so engen Umkreis vorhanden, daß sie den Bedarf voll decken könnten, der auf 3o bis 40 t und mehr täglich veranschlagt werden kann, während diese Fabriken einen Anfall von z. B. 4 bis g t haben mögen. Die Einjahreszellstoffpflanzen sind als Rohstoffquelle noch weniger brauchbar, da ihr Volumen die Frachtkosten zu sehr erhöht.
Durch die Erfindung werden nun diese und andere Nachteile behoben und Vorteile erreicht, die in der weiteren Beschreibung auseinandergesetzt werden. Bei dem Vorgehen nach der Erfindung ist es auf einfache, wirtschaftliche Weise möglich, bei Produktionskapazitäten von nur 4 t pro Tag eine wirtschaftlich arbeitende Anlage zu schaffen und zu betreiben.
Die Erfindung geht aus von einemWasser-Faserstoff-Brei, wie dies bei dem oben beschriebenen bekannten Verfahren der Fall ist. Mit Vorteil können auch andere Verfahren zur Herstellung des Faserstoffbreis verwendet werden.
Die Erfindung schlägt nun vor, für die Herstellung des Vorformlings einen an sich bekannten Gießkasten zu benutzen, jedoch mit dem Unterschied, daß der Gießkasten unterhalb eines Preßstempels in ihn einfahrbar, den Gegenstempel bildend, angeordnet ist.
Vorzugsweise ist der Gießkasten mit einem die Unterlage des Faserkuchens bildenden Siebboden ausgerüstet, der nach Bildung des Kuchens und Einfahren des Gießkastens in den Preßstempel als Gegenstempel dient.
Mit Vorteil kann z. B. ein Gießkasten verwendet werden im Format von 1250X2400 mm, in den die gesamte für die Bildung des Kuchens erwünschter Dicke benötigte Faserbreimenge eingefüllt wird.
Der Gießkasten kann mit Vorteil so ausgebildet werden, daß er zur Herstellung von besonders dicken holzartigen Platten bis zu 30 mm Stärke geeignet ist. In einem solchen Gießkasten könnten jedoch auch Platten von nur 3 bis 5 mm hergestellt werden. Hier liegt gegenüber den Arbeiten auf der Siebmaschine ein nicht unerheblicher Vorteil, da dort Platten von z. B. 30 mm Dicke nicht hergestellt werden können. Solche Platten sind jedoch in vielen Fällen erwünscht. z. B. als Mittellagen oder Blindfurniere für die Herstellung von sperrholzähnlichen dicken Platten und z. B. Türen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird also der Gießkasten mit einem so hohen Rand. der z. B. i m hoch sein kann, ausgebildet, daß die für die Herstellung solcher dicken Platten benötigte Menge an Faserbrei auf einmal eingefüllt werden kann.
Ein solches Einfüllen der Gesamtmenge ist deshalb und dann von Vorteil, wenn eine Wasserentfernung während des Einfüllens vermieden wird, weil eine gewünschte unregelmäßige Lagerung der Fasern dann bei Abziehen des Wassers aus der Gesamtmenge die Folge ist. Um dies sicherzustellen, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterhalb des Siebbodens ein mit Wasser füllbarer Raum vorgesehen, der im gefüllten Zustand einen Siebverschluß bildet, derart, daß eine Abtrennung von Wasser aus dem Faserbrei z. B. während der Füllung des Gießkastens vermieden wird und erst dann eintritt, wenn das Wasser aus diesem Raum entfernt und an ihn z. B. Vakuum angelegt wird.
Mit Vorteil wird der Gießkasten mit dem Sieb und dem zweckmäßig rostartig verstärkten Siebboden an dem Untergestell einer Presse, vorzugsweise einer hydraulischen Presse, befestigt, wobei der obere PreBstempel feststehend oder beweglich zweckmäßig am gleichen Gestell angebracht ist.
Nach der Entwässerung bildet sich auf dem Siebboden ein Faserkuchen, der mit dem rostförmig ausgebildeten Sieb in den oberen Preßstempel gefahren wird, derart, daß der Faserkuchen einer Pressung von z. B. 12 kg/cm° unterzogen wird.
Mit Vorteil wird der Oberstempel heizbar ausgebildet.
Ferner ist es vorteilhaft, oberhalb der Decke des Oberstempels verschließbare Belüftungsöffnungen zum Lösen des durch die Pressung gebildeten Vorformlings durch Beseitigung eines durch das Andrücken des Kuchens geschaffenen Vakuums vorzusehen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Oberstempel so bemessen, daß er satt passend in den Gießkasten eingeführt werden kann und eine Vertiefung, die zur Aufnahme des Faserkuchens hinreicht, besitzt.
In einem solchen Fall haftet der Vorformling nach Ausfahren des als Unterstempel dienenden Gießkastens in dem Formraum des Oberstempels und kann durch Zerstörung des Vakuums, gegebenenfalls durch Preßluft, aus ihm entfernt werden, z. B. nach einer bevorzugten Ausführungsform auf eine zwischengeführte Transportvorrichtung.
Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich besonders zufriedenstellend arbeiten, wenn sie nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschickt wird mit einem Faserstoffbrei von einem Feststoffgehalt von z. B. i bis 211/o, einer Mahlgröße von mindestens i$'° Schopper-Riegler und einem Gehalt von i bis 511/o, in der Regel etwa 2% Faserschleim.
Wird der aus einer solchen Füllung erhaltene Faserstoffkuchen in der Wärme mit einem Druck von 12 kg/qcm und mehr gepreßt und werden nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Bedingungen des Pressens so bemessen, daß ein Vorformling von mindestens 454/o Feststoffgehalt entsteht, so ist nicht nur das Arbeiten außerordentlich befriedigend, da der Faserstoffkuchen eine hinreichende innere Elastizität besitzt, sondern es resultiert auch ein Vorformling, der weit weniger empfindlich ist als die nach den bisherigen Verfahren hergestellten und der z. B. ohne besondere Vorrichtungen weitertransportiert werden kann.
Mit Vorteil wird nach einer bevorzugten Ausführungsform ein vor eine Mehretagenpresse vorgeschaltetes Etagenstapelgestell als eine Art Beschickungsautomat vorgesehen, was eben wegen der Unempfindlichkeit der Vorformlinge möglich ist, dessen Etagen denen der geöffneten Presse entsprechen. Der Beschickungsautomat sammelt die Vorformlinge in der Zeit, in der die Presse ihre endgültige Arbeit verrichtet.
Vorzugsweise liegen die Vorformlinge in den Etagen des Stapelgestells auf Rollen, und nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in den Etagenebenen an beiden Seiten parallel zur Förderrichtung Ketten vorgesehen, die z. B. zwangläufig bewegt werden können und zur Befestigung von Mitnehmern dienen, die entweder von Fall zu Fall angebracht und gelöst werden können oder die dauernd mit der Kette vereinigt sein können und den Transport der Vorformlinge in die entsprechenden Etagen der Presse bewirken.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auch die Mehretagenpresse zur Entfernung der fertigen Hartfaserplatten in den Etagenebenen beidseits parallel zur Förderrichtung mit solchen Ketten ausgerüstet, die zwangläufig laufen oder in Bewegung gesetzt werden können und zur Befestigung von Mitnehmern dienen für den Abtransport der fertigen Platten aus den Etagen der Presse.
In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtungen nach der Erfindung dargestellt, die im folgenden beschrieben werden. Aus der Darstellung und Beschreibung ergeben sich «eitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. i a und i b zeigen schematisch eine Gesamtanlage mit Formvorrichtung, Stapelgestell und Etagenpresse; Fig. 2 stellt einen Schnitt durch eine Gießkastenpresse (Formvorrichtung) nach der Erfindung dar; Fig. 3 zeigt im schematischen Schnitt ein Etagenstapelgestell mit nachgeschalteter Etagenpresse; Fig. q. zeigt in Aufsicht Einzelheiten des Stapelgestells und die Kettenführung des Gestells und der Presse ; Fig. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit der Kettenführung in Seitenansicht. Der Faserstoffbrei wird in an sich bekannter Weise aufbereitet und in eine Gießkastenpresse i eingefüllt, wo eine weitgehende Entwässerung des Faserstoffkuchens und eine Vorverformung bis zu einem solchen Grade erfolgt, daß der Vorformling auf einem in die geöffnete Gießkastenpresse i eingeführten Transportwagen 16 ohne Gefahr der Beschädigung abgelegt werden kann. Der Transportwagen 16 fährt den Vorformling aus der Presse i aus. Über die Rollen 18 des Transportwagens 16 gelangt der Vorformling mittels fest angeordneter Transportwalzen i9 auf ein heb- und senkbares Fördergestell 2o mit einem endlosen Transportband 21. Das Fördergestell 20 ist bei 22 gelenkig gelagert und bei 23 höhenverstellbar, damit der Vorformling von dem Transportband 21 in eine gerade freie Etage des Stapelgestells 24 verbracht werden kann. Das gefüllte Stapelgestell 24 wird in die Mehretagenpresse 29 entleert, wo die Endpressung stattfindet. Die fertigen Hartfaserplatten verlassen die Endpresse 29 über eine Transportbahn 31,.
Die Gießkastenpresse nach der Erfindung besteht aus einem Gießkasten i mit sehr hohen Rändern 2 und einem Boden 2'. Der Raum ist so groß, daß eine erhebliche Menge Faserstoffbrei aufgenommen werden kann, z. B. so viel, wie zur Herstellung einer 30 mm dicken Platte notwendig ist.
Der Gießkasten ist mit einem Siebboden q. ausgerüstet, der ein Siebtuch sein kann, unterhalb dessen ein Raum 3 vorgesehen ist, der vor Einfüllung des Faserstoffbreis bis zur Höhe des Siebbodens q. mit Wasser gefüllt wird. Der Siebboden q. ist durch einen Rost q.' verstärkt.
In diesen Siebkasten i wird nun der Faserstoffbrei 5 eingeführt, z. B. ein Brei, der aus 98°/o Wasser und 2°,/o Faserstoff besteht. Diesem Brei können mit Vorteil rohe, nicht behandelte Holz-oder Strohteilchen in Mengen von z. B. bis 84/o zugesetzt werden, wie Maschinenhobelspäne, grob zerkleinerte Handhobelspäne, Strohhäcksel, Säge mehl usw. Dem Brei können ferner wasserabweisende Chemikalien, Farbstoffe und Bindemittel, z. B. härtbare Kunstharze, und auch Härtemittel zugesetzt werden.
Wenn der Gießkasten i gefüllt ist, wird aus dem Untersiebraum 3 das Wasser entfernt durch Öffnen eines Ventils 7 und Ingangsetzen einer Pumpe 17. Nach Abführen des Wassers entsteht ein Vakuum, das die Entwässerung des Breis 5 zur Bildung des Faserkuchens 6 auf dem Sieb q. fördert. Dieser Faserkuchen 6 ist schon weitgehend entwässert, und seine Fasern sind unregelmäßig in den drei Dimensionen gelagert.
Hierauf wird der Rost q.' mit dem Sieb q. und dem gebildeten Faserkuchen 6 nach oben gefahren unter Benutzung der mit dem rostartigen Siebboden verbundenen Hydraulik i i und 12. Wände 2 und Boden 2' des Gießkastens i bewegen sich dabei nicht. Der innerhalb einer Ringwandung 9 des Oberstempels 8 gebildete vertiefte Formraum 13 nimmt den Faserkuchen 6 auf, aus dem durch Pressen bei z. B. 12 kg/cm2 Druck weiter Wasser entfernt wird, z. B. bis zu einem Trockengehalt von .4o bis 5o4/o, unter Bildung des Vorformlings 6Q. Während der Pressung findet zweckmäßig eine Erwärmung statt mittels der Heizkanäle 14 in dem Oberstempel B.
Der Vorformling 6" haftet dabei in dem Formraum 13 des Oberstempels 8 mit einem gewissen Haftvakuum auch nach Ausfahren des Siebes q.. Die Lösung des Vorformlings 6a aus dem Formraum 13 des Preßstempels 8 wird gefördert durch Einführen von Preßluft mittels Rohrleitungen 15 in den Formraum 13. Der Vorformling 6" kann dann auf einen mit Rollen 18 versehenen Transportwagen 16 herabfallen, der unter den Oberstempel 8 geführt wird.
Auf diesem mit den Rollen 18 versehenen Wagen 16 kann der Vorformling weitertransportiert «-erden, z. B. über Transportwalzen ig und ein Transportband 2 i auf ein Stapelgestell 24..
Das Stapelgestell 2:a. besteht im wesentlichen aus einer Konstruktion von Profileisen und besitzt verschiedene Etagen 3o, die den Etagen -28 der geöffneten Mehretagenpresse 29 entsprechen, für die Aufnahme der ankommenden Vorformlinge.
Die einzelnen Etagen des Stapelgestells 24 sind ausgerüstet mit Transportrollen a5, auf denen die vorgeformten Faserplatten 32 ruhen.
Beidseits der Etagen des Stapelgestells 24 sind Ketten 26 vorgesehen. z. B. Gallsche Ketten, die über Umlenkrollen 26' laufen.
An diesen Ketten 26 sind Mitnehmer 27. befestigt, die die Faserplatten 32 in Richtung auf die nachgeschaltete Mehretagenpresse 29 in die offenen Preßräume zwischen die Preßplatten 28 fördern.
Außen an den beheizten Preßplatten 28 der Etagenpresse 29 vorbei laufen ebenfalls Ketten 36 über L mlenkrollen 36', die zur Aufnahme von M itnehmern 37 ausgebildet sind, die nach der Endpressung den Abtransport der fertigen Platten aus den Preßräumen bewirken.
Die Beschickungs- oder Mitnehmerleisten 27 bzw. 37 sind zweckmäßig an beiden Seiten mit den Ketten 26 bzw. 36 verbunden. Die Leiste kann aus Blech oder aus Profileisen hergestellt sein. Die schiebende Kante ist entweder planflächig oder in der Mitte längs der Leiste nach innen eingebuchtet.
Die Ketten 26 für das Stapelgestell 2:4 und die Ketten 36 für die Etagenpresse 29 können gemein -sam bewegt werden, jedoch werden sie vorzugsweise unabhängig voneinander gelagert, befestigt und bewegt.
Zu diesem Zweck sind die übereinander angeordneten Umlenkrollen 26' auf einer Seite des Stapelgestells 2.:1. bzw. 36' der Etagenpresse 2g mit Kettenrädern 33 bzw. 39 für senkrecht laufende Antriebsketten 34 bzw. .4o ausgerüstet. Die Kettenräder 33 bzw. 39 mit ihren Ketten 3:4 bzw. q.o können durch Handkurbeln 35 bzw. 38 oder auch motorisch betätigt werden. Die Ketten 26 einerseits und 36 andererseits werden vorteilhaft Beineinsam angetrieben, um Beschickung und Entleerung der Etagenpresse 29 mit einem Arbeitsgang zu ermöglichen. Man kann die fertigen Hartfaserplatten aber auch einzeln aus der geöffneten Presse 29 auf die nachgeschaltete Förderbahn 31 ausbringen.
ZVenn der Vorformling 32 durch den Mitnehmer 27 in die gewünschte Stellung geschoben worden ist, kann die Schubleiste 27 entweder von der Kette 26 gelöst und entfernt werden, um an der Stelle wiedereingesetzt zti werden, wo sie benötigt wird, oder aber die Vorrichtung kann so ausgebildet werden, daß die Mitnehmer 27 mit der Kette 26 an der Unterseite zurücklaufen und über eine Umkehrvorrichtung 26' wieder in die Anfangsstellung zurückgeführt werden. Der Mitnehmer 27 ergreift dann einen neuen Vorformling 32 und führt ihn in die Etagenpresse 29 ein. Das gleiche gilt für die Mitnehmer 37 der Kette 36, die die fertigen Platten nach der Endpressung aus der Presse 29 hinausfördern.
Es kann auch so vorgegangen werden, daß die Ketten 26 bzw. 36 mit den Leisten 27 bzw. 37 voll Hand zurückbefördert werden, wonach z. B. das Etagenstapelgestell 24 und die Mehretagenpresse 29 neu beschickt werden und die Schubleisten von neuem z. B. durch Betätigung der Ketten mittels des Handrades 35 1)z46. 38 oder durch einen Motor eine Charge Vorformlinge in die Presse hinein-oder eine Charge fertige Hartfaserplatten aus der Presse hinausbefördern.
Vorzugsweise sind die dem Stapelgestell 2.4 zugekehrten Kanten der Etagenheizplatte 28 dem Radius des von der Mitnehmeraußenkante beschriebenen Kreises bei der Kettenumkehr angeglichen und entsprechend ausgerundet, um ein Hängenbleiben der Mitnehmerleisten 27 an den Kanten der Heizplatten 28 zu vermeiden.
Bemerkt sei, daß es von Vorteil ist, wenn die Schubleisten nicht planparallel an der Kante eines Vorformlings bzw. einer fertigen Platte angreifen, sondern zuerst eine Kante der Platte erfassen, um diese von dem Satinierblech leichter zu lösen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Herstellung von Faser stoffplatten durch Entwässern eines Faserstoffbreis und Vorpressen des Kuchens mit nachfolgendem Heißpressen des Vorformlings, gekennzeichnet durch einen unterhalb eines feststehenden Preßstempels- angeordneten, in ihn einfahrbaren Gegenstempel, der aus einem in einem stationären Gießkasten angeordneten, als Unterlage für den Faserkuchen dienenden Siebboden besteht, unterhalb dessen ein mit Wasser füllbarer, in gefülltem Zustand eine Trennung des Faserbreis verhindernder, zur Filtrierung entleerbarer, unter Vakuum zu setzender Raum vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch z, gekennzeichnet durch Ausbildung des feststehenden Oberstempels als Kastenform, in die der zweckmäßig rostartig verstärkte Siebboden mit dem vorentwässerten Faserkuchen satt passend einfahrbar ist zur Erzeugung eines natürlichen Haftvakuums.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Oberstempel bildende Kastenform heizbar ist.
4.. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des saugfähigen oberen Formkastens angeordnete verschließbare Belüftungsöffnungen zwecks Lösen des Vorformlings durch Beseitigung des ausschließlich durch das Andrücken des Kuchens geschaffenen Vakuums vorgesehen sind.
5. Verfahren zum Herstellen eines Faserstoffvorformlingsunter Benutzung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießkasten beschickt wird mit einem Faserstoffbrei von einer Konzentration von i bis 20/0, einer Mahlgröße von mindestens 181 Schopper-Riegler und einem Gehalt von i bis 5%, in der Regel etwa 2% Faserschleim.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung des Kuchens in der Wärme bei einem Druck von 12 kg/cm2 und mehr erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorpressung bis zu einem Trockengehalt des Vorformlings von mindestens -15% durchgeführt wird. B.
Verfahren nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausfahren des als Unterstempel dienenden Siebbodens der Vorformling aus dem Oberstempelformraum auf eine zwischengeführte Transportvorrichtung gelöst wird. g.
Einrichtung zur Herstellung von Hartfaserplatten aus den mittels der Vorrichtungen nach Anspruch i bis q. und gemäß den Verfahren nach Anspruch 5 bis 8 hergestellten Faserstoffvorformlingen, gekennzeichnet durch ein Etagenstapelgestell für die z. B. mittels Transportvorrichtungen nach Anspruch 8 herangeführten Vorformlinge, dessen Etagen denen einer daneben angeordneten Mehretagenpresse entsprechen. io.
Stapel- und Beschickungseinrichtung gemäß Anspruch g, gekennzeichnet durch als Auflage für die Vorformlinge ihren Transport in die Etagen der Presse gestattende Rollen. i i.
Beschickungseinrichtung gemäß Anspruch io, gekennzeichnet durch in den Etagenebenen beidseits parallel zur Förderrichtung laufende, zur Befestigung von Mitnehmern für den Transport der Vorformlinge in die entsprechenden Etagen der Presse dienende Ketten.
12. Entleerungseinrichtung einer mittels der Beschickungseinrichtung nach Anspruch i i beschickten Etagenpresse, gekennzeichnet durch in den Etagenebenen beidseits parallel zur Förderrichtung laufende, zur Befestigung von Mitnehmern für den Abtransport der fertigen Härtfaserplatten aus den Etagen der Presse dienende Ketten.