EP0172930B1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte - Google Patents
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- EP0172930B1 EP0172930B1 EP84110158A EP84110158A EP0172930B1 EP 0172930 B1 EP0172930 B1 EP 0172930B1 EP 84110158 A EP84110158 A EP 84110158A EP 84110158 A EP84110158 A EP 84110158A EP 0172930 B1 EP0172930 B1 EP 0172930B1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/086—Presses with means for extracting or introducing gases or liquids in the mat
Definitions
- the invention relates generically to a method for producing a wood-based board from a pressed material mat, which is made of chip and / or fiber material and a hardenable binder, e.g. a synthetic resin binder, by pressing over a predetermined pressing time divided into several sections and curing using water vapor between heated press plates of a plate press, which press plate is a device for supplying water vapor from a steam generator and on the pressing material side, a multiplicity of steam openings distributed over the pressing surface from which the water vapor can escape, the pressed material mat being introduced between the press plate and the press plates then being brought together in a first pre-compression pressing time period into a pre-compression position, with pre-compression of the pressed material mat, after which the water vapor during a damping time period through the steam openings of both press plates in the material to be pressed is introduced, the press plates being further compressed in a wood compaction in a final compression time period with further compression of the material to be pressed end plate thickness-defining end position
- the invention further relates to a system for carrying out such a method with a plate press with two steaming press plates, steam generator, device for supplying the steam to the steaming press plates, which is equipped with valves, press control device for precise control of the closing movement the vaporization press plates with a defined precompression position and final compression position and vaporization control device for supplying the water vapor, the vaporization press plates having a large number of vapor openings distributed over the press plates on the side of the material to be pressed.
- steam distributor screens can be arranged between the steam openings and the material to be pressed and / or that the press plates also have porous, e.g.
- sintered, end plates can be provided, which allow steam to escape in a fine distribution. In any case, regular precautions are taken to ensure that high-energy steam jets that destroy the pressed material mats do not escape from the steam openings.
- the pressed material mats can be scattered loosely or have already undergone preparatory compaction, which does not affect the precompaction belonging to the invention.
- the known generic method (DE-PS 1276912, Weyer Reifen) works with a uniform, uninterrupted damping period and introduces superheated water vapor into the mat. This water vapor emerges from the edges of the mat. The plasticized material is thereby plasticized. Then the further supply of water vapor and thus the damping period are ended. The plasticized material to be pressed is subjected to final compression without further supply of water vapor when the press plates are moved together into their end position and cured in this state between the press plates held in the end position. Then the plate press is opened again.
- the uninterrupted damping time span thus extends over various compression states of the pressed material mat, which is subjected to vapor deposition in a pre-compressed and uncompressed manner. Since saturated water vapor is used, condensation can form very easily. The finished wood-based panels are therefore often reduced by nests adversely affected quality, which are based on the fact that either air pockets remain in the pressed material or condensation has occurred.
- the invention has for its object to carry out the generic method so that wood-based panels with nests of reduced quality can no longer arise, at the same time whether you are working with superheated or with saturated steam.
- the invention is further based on the object of specifying a system with which the method according to the invention can be carried out simply and reliably. This system is defined in claim 11.
- the invention teaches according to claim 1 in terms of the method that the damping period is interrupted by a rinsing / pressing period in which the water vapor emerges from the steam openings of the one press plate, flows through the pre-compressed material mat in the thickness direction and via the steam openings of the other, is removed from the pressurized steam plate, that the press plates are then moved to the end position and the water vapor supply to the final compressed material mat is continued via the steam openings of both press plates for the rest of the damping period and that during the last press period the pressed material mat is then carried out over at least one of the two press plates and their steam openings are exposed to the action of a vacuum and thereby dried, for which purpose the device for supplying the steam instead of to a steam generator it is connected to a vacuum source.
- the mat to be pressed is filled with the water vapor, as it were. until saturation.
- the invention is based on the knowledge that the shortcomings of the known generic procedure are based on the fact that the water vapor during the vapor deposition of the pre-compressed or end-compressed pressed material mat is removed exclusively via its edge. In this way, small or larger air pockets in the pressed material cannot be avoided, which can be found in the finished wood-based panel as nests of reduced quality.
- condensate once it has formed, can at least not be evaporated and removed again to a sufficient extent. This also creates nests of reduced quality in the finished wood-based panel. All of this is particularly true when it comes to pressed material mats, the composition of which allows water vapor to flow through, but not easily flow through.
- any air is carried out of the pressed material mat without difficulty during the rinsing pressing period by intensive cross-rinsing of the pre-compressed pressed material mat in the thickness direction and consequently a quality impairment based on air pockets is eliminated.
- condensate forms as part of the measures according to the invention, this is also removed after the water vapor supply has been switched off, or water vapor that is formed from this condensate by post-evaporation is transported away reliably by transverse transport in the thickness direction of the pressed material mat or the wood-based panel formed from it that the pressed material mat or the wood-based panel that is being formed is exposed to the effect of the negative pressure.
- the action of the negative pressure can easily be set up correspondingly long because of the last pressing period. The result ensures that high-quality wood-based panels are created, the quality of which is not impaired by uncured nests.
- the method according to the invention can be further developed and also optimized in various ways.
- the press plates are slowly moved further together on the pressed material mat during the first section of the damping period and during the rinsing press period.
- wood-based panels can be achieved whose surfaces easily meet all quality requirements.
- the steam supply can be continued continuously through the steam openings of both press plates even during the final compression press period. It is advisable to connect the pressed material mat to the atmosphere via both press plates and their steam openings during a relaxation period before being exposed to the negative pressure in the last pressing period.
- a preferred embodiment of the invention is characterized in that the final compressed material mat is treated with water vapor of a vapor pressure which is higher than the vapor pressure of the water vapor with which the pre-compressed material mat has been treated during the remainder of the damping period.
- a preferred embodiment of the invention which is characterized by simplicity and functional reliability and stability of the process control, is characterized in that condensable water vapor is used and that the water vapor during the first section of the damping period and during the Rinsing / pressing time in the pre-compressed material to be condensed and the temperature in the material to be pressed is thereby homogeneously adjusted to a temperature of about 100 to 135 ° C.
- the system shown in Figs. 1 and 2 consists in its basic structure of a plate press with two steaming press plates 1, 2, a steam generator 3, a device 4 for supplying the steam to the steaming press plates 1, 2, which device 4 is equipped with valves 5, a press plate control device 6 for a positionally precise control of the closing movement of the steaming press plates 1, 2 with pre-sealing position V and final compression position E and a steaming control device 7 for the supply of the water vapor.
- the steaming press plates 1, 2 have a large number of steam openings 8, 9 on the pressing material mat side. These steam openings 8, 9 can be covered by a fine-meshed sieve made of metal or plastic, which has not been shown.
- a section of a pressed material mat 10 to be compressed was indicated in FIG. 1.
- the steaming press plates 1, 2 are heated via special heating channels 11, which have been indicated in FIG. 2.
- the heating medium which flows through these heating channels 11 cannot escape from the steam openings 8, 9.
- the steam which emerges from the steam openings 8, 9 is introduced into the central steam duct 12, from which distribution ducts 13 extend, into which the steam openings 8 and 9, in turn, open.
- the pressed material mat 10 is made of chip and / or fiber material and a binder, according to the method according to the invention, a high-quality wood-based panel is produced from such a pressed material mat 10, namely by pressing the pressed material mat 10 over a predetermined pressing time t and divided into several sections Cure using water vapor. This happens between the heated steaming press plates 1, 2.
- the pressed material mat 10 is introduced between the steaming press plates 1, 2, and the steaming press plates 1, 2 are then moved together with partial compression of the pressed material mat 10 in a first pre-compression pressing period t o t, into a pre-compression position V, after which the water vapor during a damping time period t l t 4 through the steam openings 8, 9 of both steaming press plates 1, into the pressed material mat 10 and, furthermore, in a final compression pressing time period t 3 t x the steaming press plates 1, 2 with further compression of the pressed material mat 10 are moved together into a final compression position E which defines the thickness of the wood-based panel and the pressed material mat 10 is cured in this final compression position E of the vaporization press plate 1 in a pressing time period t 5 t 6 without further steam supply. It goes without saying that a period t 6 t 7 follows in which the negative pressure is released so that the plate press can be opened.
- FIG. 3 In this graphical representation, the time, in seconds, is plotted as the abscissa.
- the left ordinate in FIG. 3 shows the steam pressure in bar, the right one shows the distance between the upper steaming press plate 1 and the lower one.
- the solid curve K in the figure shows the distance of the upper evaporation press plate 1 from the lower evaporation press plate 2 in millimeters.
- the dashed curve K 2 shows the steam pressure in the lower vaporization press plate 2 in bar.
- the dash-dotted curve K 3 shows the steam pressure in the upper steam press plate 1 in bar.
- the steaming press plates 1, 2 are moved into the final compression position E and the water vapor supply to the final compressed material mat 10 via the steam openings 8, 9 of both steaming press plates 1, 2 for the rest of the steaming period t 1 t 4 continued.
- the pressed material mat 10 is exposed to the action of a negative pressure via both steaming press plates 1, 2 and their steam openings 8, 9, and is thereby dried, for which purpose the device 4 for supplying the steam (instead of to a steam generator) is connected to a vacuum source 14.
- the damping period t i t 4 is interrupted in this way by the rinsing / pressing period t 2 t 3 in two sections t, t 2 and t 3 t 4 .
- the first section t 1 t 2 of the damping period t 1 t 4 defines a time in which the pre-compressed material mat 10 is treated with the water vapor.
- the second section t 3 t 4 of the damping period t 1 t 4 defines a time in which the final compressed material mat 10 is treated with the water vapor, the steam supply also taking place during the final compression pressing period t 3 t x , which in this respect is the second section of the Damping period t 3 t 4 is to be attributed.
- condensable for example slightly overheated, steam is used.
- the process is carried out in such a way that the condensable water vapor condenses in the pressed material mat 10 during the first section t 1 t 2 of the damping time period t 1 t 4 and during the rinsing / pressing time section t 2 t 3 , the temperature in the pressed material mat 10 being very high due to the condensation is homogeneously adjusted to about 100 to 135 ° C. It is then expedient to work with superheated and therefore non-condensing steam.
- the device 4 for supplying the water vapor has a branch line 15 which is connected to both steaming press plates 1, 2 via outlet valves 16 can be connected, the branch line 15 via a branching valve arrangement 17 during the rinsing pressing period t 2 t 3 for a steaming press plate 1 and during the relaxation pressing period t 4 t 5 for both press plates 1, 2 to the surrounding atmosphere and during the last one Pressing period t 5 t 6 for both vaporization press plates 1, 2 can be connected to a vacuum source 14.
- the press plate control device 6 and the evaporation control device 7 are coupled.
- the arrangement is such that the vapor deposition control device 7 also controls the steam supply during the rinsing pressing period t 2 t 3 and the relaxation during the relaxation pressing period t 4 t 5 and the vacuum treatment during the pressing period t 5 t 6 .
- the press plate control device 6 supplies control signals to the vaporization control device 7, which vaporization control device 7 performs the specified steam supply measures during the first section t, t 2 of the damping period t, t 4 and in the rest t 3 t 4 of the damping period tt4.
- the arrangement is such that the press plate control device 6 and the evaporation control device 7 can be controlled between the precompression position V and the final compression position E and, if appropriate, thereafter by a program.
- FIG. 3 The graphical representation of FIG. 3 relates in detail to the production of special wood-based panels from pressed material mats 10 specially constructed for this purpose. These are pressed material mats or wood-based material panels of the structure specified in claim 7. For these pressed material mats 10 and thus for the production of the specified wood-based panels, as can be seen in FIG.
- the damping time period t i t 4 is set to a maximum of two thirds of the pressing time t; the first section t 1 t 2 of attenuation time length t 1 t 4 is to the start of flushing Press time interval t 2 t 3, less than 10 seconds, preferably about 5 seconds, the rest of the attenuation time length is tt4 shorter than the difference of the attenuation time length t i t 4 minus the first section t 1 t 2 of the damping period t, t 4 .
- the data in the table relate to the production of a chipboard with a conventional chip material and urea-formaldehyde glue, namely 8 and 9% by weight, moisture of the raw mat about 8% by weight.
- the bulk density was 390 kg / m 3.
- the values P 1 , P 2 , P 3 and P 4 indicate the distances of the press plate in millimeters, Sp 1 , Sp 2 , S P3 and Sp 4 the vapor pressures in bar. In the middle of the table you can find the time spans in seconds. On the left is the final density of the finished board.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäss auf ein Verfahren zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte aus einer Pressgutmatte, die aus Span- und/oder Fasermaterial und einem aushärtbaren Bindemittel, z.B. einem Kunstharzbinder, aufgebaut ist, durch Pressen über eine vorgegebene, in mehrere Abschnitte unterteilte Presszeit und Aushärten unter Verwendung von Wasserdampf zwischen beheizten Pressenplatten einer Plattenpresse, welche Pressenplatte eine Einrichtung für die Zuführung von Wasserdampf eines Wasserdampferzeugers sowie pressgutmattenseitig eine Vielzahl von über die Pressfläche verteilten Dampföffnungen aufweisen, aus denen der Wasserdampf austreten kann, wobei die Pressgutmatte zwischen die Pressenplatte eingebracht und die Pressenplatten danach unter Vorverdichtung der Pressgutmatte in einem ersten Vorverdichtungs-Presszeitabschnitt bis in eine Vorverdichtungsposition zusammengefahren werden, wobei danach der Wasserdampf während einer Dämpfungszeitspanne durch die Dampföffnungen beider Pressenplatten in die Pressgutmatte eingeführt wird, wobei ferner in einem Endverdichtungs-Presszeitabschnitt die Pressenplatten unter weiterer Verdichtung der Pressgutmatte in eine die Holzwerkstoffplattendicke definierende Endposition zusammengefahren werden und die endverdichtete Pressgutmatte bei dieser Endposition der Pressenplatten in einem weiteren Presszeitabschnitt ohne weitere Wasserdampfzuführung ausgehärtet wird. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit Plattenpresse mit zwei Bedampfungs-Pressenplatten, Wasserdampferzeuger, Einrichtung für die Zuführung des Wasserdampfes zu den Bedampfungs-Pressenplatten, die mit Ventilen ausgerüstet ist, Pressen-Steuereinrichtung für eine positionsgenaue Steuerung der Schliessbewegung der Bedampfungs-Pressenplatten mit definierter Vorverdichtungsposition sowie Endverdichtungsposition und Bedampfungs-Regeleinrichtung für die Zuführung des Wasserdampfes, wobei die Bedampfungs-Pressenplatten pressgutmattenseitig eine Vielzahl von über die Pressbleche verteilten Dampföffnungen aufweisen. Es versteht sich, dass bei einer solchen Anlage zwischen den Dampföffnungen und der Pressgutmatte Dampfverteilersiebe angeordnet sein können und/oder dass die Pressenplatten pressgutseitig auch mit porigen, z.B. gesinterten, Abschlussplatten versehen sein können, die ein Austreten von Dampf in feiner Verteilung zulassen. Jedenfalls ist regelmässig Vorsorge getroffen, dass aus den Dampföffnungen Dampfstrahlen hoher Energie, die die Pressgutmatten zerstören, nicht austreten. Die Pressgutmatten können lose gestreut oder bereits eine vorbereitende Verdichtung erfahren haben, was die zur Erfindung gehörende Vorverdichtung nicht berührt.
- Das bekannte gattungsgemässe Verfahren (DE-PS 1276912, Weyerhäuser) arbeitet mit einer einheitlichen, ununterbrochenen Dämpfungszeitspanne und führt dabei überhitzten Wasserdampf in die Pressgutmatte ein. Dieser Wasserdampf tritt über die Kanten der Pressgutmatte aus. Die Pressgutmatte wird dadurch plastifiziert. Danach werden die weitere Wasserdampfzufuhr und damit die Dämpfungszeitspanne beendet. Die plastifizierte Pressgutmatte wird ohne weitere Wasserdampfzufuhr beim Zusammenfahren der Pressenplatten in ihre Endposition der Endverdichtung unterworfen und in diesem Zustand zwischen den in Endposition gehaltenen Pressenplatten ausgehärtet. Danach wird die Plattenpresse wieder geöffnet. Das hat sich bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten aus Pressgutmatten bestimmter, leicht durchströmbarer Zusammensetzung bewährt, wenn mit überhitztem Wasserdampf gearbeitet wird und wenn sorgfältig darauf geachtet wird, dass eine Wasserdampfkondensation in den Pressgutmatten nicht eintritt. Dazu sind ausreichende Überhitzung des Wasserdampfes und ausreichende Temperatur der Pressenplatten erforderlich. Nichtsdestoweniger ist die Qualität der hergestellten Holzwerkstoffplatten verbesserungsfähig. Sind die Pressgutmatten weniger gut durchströmbar, so bilden sich in der Plattenmitte isolierende Gaspolster. Dadurch entstehen weniger plastifizierte Nester und Holzwerkstoffplatten mit mehr oder weniger unzureichender Qualität. Solche Nester unzureichender Qualität in den fertigen Holzwerkstoffplatten bilden sich auch, wenn eine Kondensation von Wasserdampf in der Pressgutmatte auftritt. Holzwerkstoffplatten, die solche Nester reduzierter Qualität aufweisen, müssen im allgemeinen als Ausschuss verworfen werden.
- Die gleichen Probleme treten bei einer ähnlichen Verfahrensweise auf, bei der jedoch mit gesättigtem Wasserdampf gearbeitet wird (US-PS 4393019, Geimer), wo eine störende Kondensation von Wasserdampf dadurch vermieden werden soll, dass die Pressgutmatte zuerst bei geringer Vorverdichtung durch den über die Kanten der Pressgutmatte austretenden Wasserdampf durch und durch auf eine so hohe Temperatur erhitzt wird, dass ein Kondensat nicht mehr feststellbar ist. Danach wird der gesättigte Wasserdampf während der Endverdichtung der Pressgutmatte und danach für eine vorgegebene Zeitspanne der endverdichteten Pressgutmatte weiter zugeführt, wobei der Wasserdampf wieder über die Kanten der Pressgutmatte austritt und wegen der angegebenen Temperatur des Pressgutes eine Kondensation von Wasserdampf nicht auftreten soll. Die ununterbrochene Dämpfungszeitspanne erstreckt sich hier also über verschiedene Verdichtungszustände der Pressgutmatte, die vorverdichtet und entverdichtet der Bedampfung unterworfen wird. Da mit gesättigtem Wasserdampf gearbeitet wird, kann Kondensatbildung sehr leicht eintreten. Die fertigen Holzwerkstoffplatten sind daher häufig durch Nester reduzierter Qualität beeinträchtigt, die darauf beruhen, dass entweder Luftnester im Pressgut verbleiben oder Kondensatbildung eingetreten ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemässe Verfahren so zu führen, dass Holzwerkstoffplatten mit Nestern reduzierter Qualität nicht mehr entstehen können, gleichzeitig, ob mit überhitztem oder mit gesättigtem Wasserdampf gearbeitet wird. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, eine Anlage anzugeben, mit der das erfindungsgemässe Verfahren einfach und funktionssicher durchgeführt werden kann. Diese Anlage wird in Anspruch 11 definiert.
- Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung entsprechend Anspruch 1 in verfahrensmässiger Hinsicht, dass die Dämpfungszeitspanne durch einen Spül-Presszeitabschnitt unterbrochen wird, bei dem der Wasserdampf aus den Dampföffnungen der einen Pressenplatte austritt, die vorverdichtete Pressgutmatte in Dickenrichtung durchströmt sowie über die Dampföffnungen der anderen, von der Wasserdampfquelle abgeschalteten Pressenplatte abgeführt wird, dass im Anschluss daran die Pressenplatten in die Endposition gefahren werden sowie die Wasserdampfzuführung zu der endverdichteten Pressgutmatte über die Dampföffnungen beider Pressenplatten für den Rest der Dämpfungszeitspanne fortgesetzt wird und dass danach während des letzten Presszeitabschnittes die Pressgutmatte über zumindest eine der beiden Pressenplatten und deren Dampföffnungen der Einwirkung eines Unterdrucks ausgesetzt sowie dadurch getrocknet wird, wozu die Einrichtung für die Zuführung des Wasserdampfes statt an einen Wasserdampferzeuger an eine Unterdruckquelle angeschlossen wird. Während des ersten Abschnittes der Dämpfungszeitspanne, die vor dem Spül-Presszeitabschnitt liegt, wird die Pressgutmatte mit dem Wasserdampf gleichsam gefüllt, und zwar. bis zur Sättigung.
- Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Mängel der bekannten gattungsgemässen Verfahrensweise darauf beruhen, dass der Wasserdampf bei der Bedampfung der vorverdichteten bzw. endverdichteten Pressgutmatte ausschliesslich über deren Kante abgeführt wird. Auf diese Weise lassen sich kleine oder grössere Luftnester im Pressgut nicht vermeiden, die sich in der fertigen Holzwerkstoffplatte als Nester reduzierter Qualität wiederfinden. Bei der bekannten Abführung des Wasserdampfes über die Kanten der zu behandelnden Pressgutmatte lässt sich im übrigen Kondensat, hat es sich einmal gebildet, zumindest nicht in ausreichendem Masse wieder verdampfen und abführen. Auch dadurch entstehen in der fertigen Holzwerkstoffplatte Nester reduzierter Qualität. Das alles gilt insbesondere dann, wenn es sich um Pressgutmatten handelt, die von ihrer Zusammensetzung her von Wasserdampf zwar durchströmbar, aber nicht leicht durchströmbar sind. Erfindungsgemäss wird während des Spül-Presszeitsabschnittes durch eine intensive Querspülung der vorverdichteten Pressgutmatte in Dickenrichtung ohne Schwierigkeiten jede Luft aus der Pressgutmatte herausgetragen und folglich eine auf Luftnester beruhende Qualitätsbeeinträchtigung beseitigt. Bildet sich im Rahmen der erfindungsgemässen Massnahmen Kondensat, so wird auch dieses, nach Abschaltung der Wasserdampfzuführung, bzw. wird aus diesem Kondensat durch Nachverdampfung sich bildender Wasserdampf durch Quertransport in Dickenrichtung der Pressgutmatte, bzw. der sich daraus bildenden Holzwerkstoffplatte sicher abgeführt, und zwar dadurch, dass die Pressgutmatte bzw. die sich bildende Holzwerkstoffplatte der Einwirkung des Unterdruckes ausgesetzt wird. Jedenfalls kann die Einwirkung des Unterdruckes wegen des letzten Presszeitabschnittes unschwer entsprechend lang eingerichtet werden. Im Ergebnis ist sichergestellt, dass hochwertige Holzwerkstoffplatten entstehen, deren Qualität auch nicht durch nicht ausgehärtete Nester beeinträchtigt ist.
- Im einzelnen kann das erfindungsgemässe Verfahren auf verschiedene Weise weiter ausgebildet und auch optimiert werden. Dazu wird angegeben, dass die Pressenplatten während des ersten Abschnittes der Dämpfungszeitspanne und während des Spül-Presszeitabschnittes, an der Pressgutmatte kontakthaltend, langsam weiter zusammengefahren werden. Auf diese Weise erreicht man Holzwerkstoffplatten, deren Oberflächen allen Qualitätsanforderungen ohne weiteres genügen. Die Wasserdampfzuführung kann über die Dampföffnungen beider Pressenplatten auch während des Endverdichtungs-Presszeitabschnittes kontinuierlich fortgesetzt werden. Es empfiehlt sich, die Pressgutmatte über beide Pressenplatten und deren Dampföffnungen während eines Entspannungszeitabschnittes an die Atmosphäre anzuschliessen, ehe sie im letzten Presszeitabschnitt der Einwirkung des Unterdruckes ausgesetzt wird. Arbeitet man nach dem erfindungsgemässen Verfahren, so wird man im allgemeinen bei der Behandlung der vorverdichteten Pressgutmatte einerseits und bei der Behandlung der endverdichteten Pressgutmatte andererseits mit unterschiedlichem Wasserdampfdruck arbeiten. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, dass die endverdichtete Pressgutmatte während des Restes der Dämpfungszeitspanne mit Wasserdampf eines Dampfdruckes behandelt wird, der höher ist als der Dampfdruck des Wasserdampfes, mit dem die vorverdichtete Pressgutmatte behandelt worden ist.
- Im Rahmen der Erfindung kann mit überhitztem Wasserdampf und mit gesättigtem Wasserdampf gearbeitet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch Einfachheit und durch Funktionssicherheit sowie Stabilität der Verfahrensführung auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, dass mit kondensierbarem Wasserdampf gearbeitet wird und dass der Wasserdampf während des ersten Abschnittes der Dämpfüngszeitspanne und während des Spül-Presszeitabschnittes in der vorverdichteten Pressgutmatte zur Kondensation gebracht und die Temperatur in der Pressgutmatte dadurch homogen auf eine Temperatur von etwa 100 bis 135°C eingestellt wird. Um diese Kondensation des Wasserdampfes zu erreichen, ist es lediglich erforderlich, nach Massgabe des Zustandsdiagrammes für das System Wasser/Wasserdampf die Temperatur und den Druck des Wasserdampfes unter Berücksichtigung der Temperatur des Pressgutes in der Pressgutmatte sowie unter Berücksichtigung der bei Bedampfung auftretenden Expansion entsprechend einzustellen. Man kommt so zu einer sehr homogenen Temperaturverteilung. Die erforderliche Dampfmenge errechnet sich nach den thermodynamischen Regeln.
- Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in anlagentechnischer Hinsicht und in verfahrenstechnischer Hinsicht anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Fig. schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
- Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrössertem Massstab eine Pressenplatte aus dem Gegenstand der Fig. 1 und
- Fig. eine graphische Darstellung, die die einzelnen Verfahrensschritte erläutert.
- Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anlage besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Plattenpresse mit zwei Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2, einem Wasserdampferzeuger 3, einer Einrichtung 4 für die Zuführung des Wasserdampfes zu den Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2, welche Einrichtung 4 mit Ventilen 5 ausgerüstet ist, einer Pressenplatten-Steuereinrichtung 6 für eine positionsgenaue Steuerung der Schliessbewegung der Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 mit Vordichtungsposition V sowie Endverdichtungsposition E und einer Bedampfungs-Regeleinrichtung 7 für die Zuführung des Wasserdampfes.
- Die Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 besitzen pressgutmattenseitig eine Vielzahl von über die Pressfläche verteilten Dampföffnungen 8, 9. Diese Dampföffnungen 8, 9 können von einem feinmaschigen Sieb aus Metall oder Kunststoff abgedeckt sein, was nicht dargestellt wurde. Angedeutet wurde in Fig. ausschnittsweise eine zu verdichtende Pressgutmatte 10. Die Beheizung der Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 erfolgt über besondere Beheizungskanäle 11, die in Fig. 2 angedeutet worden sind. Das Heizmedium, welches durch diese Beheizungskanäle 11 fliesst, kann aus den Dampföffnungen 8, 9 nicht austreten. Der Dampf, der aus den Dampföffnungen 8, 9 austritt, wird in den zentralen Dampfkanal 12 eingeführt, von dem Verteilerkanäle 13 quer abgehen, in die ihrerseits die Dampföffnungen 8 bzw. 9 einmünden.
- Die Pressgutmatte 10 ist aus Span- und/oder Fasermaterial und einem Bindemittel aufgebaut, nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird aus einer solchen Pressgutmatte 10 eine hochwertige Holzwerkstoffplatte hergestellt, und zwar durch Pressen der Pressgutmatte 10 über eine vorgegebene, in mehrere Abschnitte unterteilte Presszeit t und durch Aushärten unter Verwendung von Wasserdampf. Das geschieht zwischen den beheizten Bedampfungs-Pressenplatten 1,2. Die Pressgutmatte 10 wird zwischen die Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 eingebracht, und die Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 werden danach unter Teilverdichtung der Pressgutmatte 10 in einem ersten Vorverdichtungs-Presszeitabschnitt tot, bis in eine Vorverdichtungsposition V zusammengefahren, wobei danach der Wasserdampf während einer Dämpfungszeitspanne tlt4 durch die Dampföffnungen 8, 9 beider Bedampfungs-Pressenplatten 1, in die Pressgutmatte 10 eingeführt wird und wobei ferner in einem Endverdichtungs-Presszeitsabschnitt t3tx die Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 unter weiterer Verdichtung der Pressgutmatte 10 in eine die Holzwerkstoffplattendicke definierende Endverdichtungsposition E zusammengefahren werden und die Pressgutmatte 10 in dieser Endverdichtungsposition E der Bedampfungs-Pressenplatte 1 in einem Presszeitabschnitt t5t6 ohne weitere Dampfzuführung ausgehärtet wird. Es versteht sich, dass sich eine Zeitspanne t6t7 anschliesst, in der der Unterdruck aufgehoben wird, damit die Plattenpresse geöffnet werden kann.
- Die Bedampfung der Pressgutmatte 10 und die weiteren Verfahrensmassnahmen erfolgen auf besondere Weise. Dazu wird zunächst auf die Fig. 3 Bezug genommen. In dieser graphischen Darstellung ist als Abszisse die Zeit, in Sekunden, aufgetragen. Die linke Ordinate in Fig. 3 zeigt den Dampfdruck in bar, die rechte den Abstand der oberen Bedampfungs-Pressenplatte 1 gegenüber der unteren. Die ausgezogene Kurve K, in der Fig. zeigt den Abstand der oberen Bedampfungs-Pressenplatte 1 von der unteren Bedampfungs-Pressenplatte 2 in Millimetern. In Fig.3 3 zeigt die gestrichelte Kurve K2 den Dampfdruck in der unteren Bedampfungs-Pressenplatte 2 in bar. Die strichpunktiert gezeichnete Kurve K3 zeigt den Dampfdruck in der oberen Bedampfungs-Pressenplatte 1 in bar. Wo die dargestellten Kurven wegen übereinstimmender Werte an sich aufeinanderliegen, wurden sie ein wenig auseinandergezogen. Man erkennt in der Fig. 3, dass die Dämpfungszeitspanne tlt4 durch einen Spül-Presszeitabschnitt t2t3 unterbrochen wird, bei dem der Wasserdampf aus den Dampföffnungen 9 der einen Bedampfungs-Pressenplatte 2 austritt, die vorverdichtete Pressgutmatte 10 in Dikkenrichtung durchströmt sowie über die Dampföffnungen 8 der anderen, von dem Wasserdampferzeuger 3 abgeschalteten Bedampfungs-Pressenplatte 1 abgeführt wird. Im Anschluss daran werden die Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 in die Endverdichtungsposition E gefahren und wird die Wasserdampfzuführung zu der endverdichteten Pressgutmatte 10 über die Dampföffnungen 8, 9 beider Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 für den Rest der Dämpfungszeitspanne t1t4 fortgesetzt. Danach wird während des Presszeitabschnittes t5t6 die Pressgutmatte 10 über beide Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 und deren Dampföffnungen 8, 9 der Einwirkung eines Unterdruckes ausgesetzt sowie dadurch getrocknet, wozu die Einrichtung 4 für die Zuführung des Wasserdampfes (statt an einen Wasserdampferzeuger) an eine Unterdruckquelle 14 angeschlossen wird. Die Dämpfungszeitspanne tit4 wird auf diese Weise durch den Spül-Presszeitabschnitt t2t3 in zwei Abschnitte t,t2 und t3t4 unterbrochen. Der erste Abschnitt t1t2 der Dämpfungszeitspanne t1t4 definiert eine Zeit, in der die vorverdichtete Pressgutmatte 10 mit dem Wasserdampf behandelt wird. Der zweite Abschnitt t3t4 der Dämpfungszeitspanne t1t4 definiert eine Zeit, in der die endverdichtete Pressgutmatte 10 mit dem Wasserdampf behandelt wird, wobei die Dampfzufuhr auch während des Endverdichtungs-Presszeitabschnittes t3tx erfolgt, der insoweit dem zweiten Abschnitt der Dämpfungszeitspanne t3t4 zuzurechnen ist.
- In der Fig. 3 erkennt man an der fallenden Tendenz des Kurvenabschnittes 18 auch, dass die Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 während des ersten Abschnittes t1t2 der Dämpfungszeitspanne t1t4 und während des Spül-Presszeitabschnittes t2t3' an der Pressgutmatte 10 Kontakt haltend, langsam weiter zusammengefahren werden. Ehe die Pressgutmatte 10 der Einwirkung des Unterdruckes ausgesetzt wird, erfolgt eine Entspannung, und zwar dadurch, dass die Pressgutmatte 10 über beide Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 und deren Dampföffnungen 8, 9 während eines Entspannungs-Presszeitabschnittes t4t5 an die Atmosphäre angeschlossen wird. Die endverdichtete Pressgutmatte 10 wird während des Restes der Dämpfungszeitspanne t3t4 mit einem Wasserdampf behandelt, dessen Druck höher ist als der Druck des Wasserdampfes, mit dem die vorverdichtete Pressgutmatte 10 behandelt wird.
- Im Ausführungsbeispiel wird mit kondensierbarem, z.B. leicht überhitztem, Wasserdampf gearbeitet. Die Verfahrensführung erfolgt so, dass der kondensierbare Wasserdampf während des ersten Abschnittes t1t2 der Dämpfungszeitspanne t1t4 und während des Spül-Presszeitsabschnittes t2t3 in der Pressgutmatte 10 kondensiert, wobei durch die Kondensation die Temperatur in der Pressgutmatte 10 sehr homogen auf etwa 100 bis 135°C eingestellt wird. Danach wird zweckmässigerweise mit überhitztem und deshalb nicht kondensierendem Dampf gearbeitet.
- Damit die beschriebenen Massnahmen ohne Schwierigkeiten, insbesondere auch computergesteuert, durchgeführt werden können, weist die Einrichtung 4 für die Zuführung des Wasserdampfes, wie in Fig. 1 dargestellt wurde, eine Abzweigleitung 15 auf, die über Auslassventile 16 an beide Bedampfungs-Pressenplatten 1,2 anschliessbar ist, wobei die Abzweigleitung 15 über eine Verzweigungsventilanordnung 17 während des Spül-Presszeitabschnittes t2t3 für eine Bedampfungs-Pressenplatte 1 sowie während des Entspannungs-Presszeitabschnittes t4t5 für beide Pressenplatten 1, 2 an die umgebende Atmosphäre und während des letzten Presszeitabschnittes t5t6 für beide Bedampfungs-Pressenplatten 1,2 an eine Unterdruckquelle 14 anschliessbar ist. Die Pressenplatten-Steuereinrichtung 6 sowie die Bedampfungs-Regeleinrichtung 7 sind gekoppelt. Die Anordnung ist so getroffen, dass die Bedampfungs-Regeleinrichtung 7 auch die Dampfzuführung während des Spül-Presszeitabschnittes t2t3 sowie die Entspannung während des Entspannungs-Presszeitabschnittes t4t5 und die Unterdruckbehandlung während des Presszeitabschnittes t5t6 steuert. Die Pressenplatten-Steuervorrichtung 6 führt bei Erreichen der Vorverdichtungsposition V sowie bei Erreichen der Endverdichtungsposition E der Bedampfungs-Pressenplatten 1, 2 Steuersignale der Bedampfungs-Regeleinrichtung 7 zu, welche Bedampfungs-Regeleinrichtung 7 die angegebenen Dampfzuführungsmassnahmen während des ersten Abschnittes t,t2 der Dämpfungszeitspanne t,t4 und beim Rest t3t4 des Dämpfungszeitabschnittes tt4 bewirken. Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, dass die Pressenplatten-Steuereinrichtung 6 und die Bedampfungs-Regeleinrichtung 7 zwischen der Vorverdichtungsposition V und der Endverdichtungsposition E sowie gegebenenfalls danach per Programm steuerbar sind.
- Die graphische Darstellung der Fig. 3 bezieht sich im Detail auf die Herstellung besonderer Holzwerkstoffplatten aus dazu besonders aufgebauten Pressgutmatten 10. Es handelt sich dabei um Pressgutmatten bzw. Holzwerkstoffplatten des im Anspruch 7 angegebenen Aufbaues. Für diese Pressgutmatten 10 und damit für die Herstellung der angegebenen Holzwerkstoffplatten wird, wie die Fig. 3 erkennen lässt, zweckmässigerweise mit einer Presszeit von 20 bis 50 Sekunden gearbeitet und wird die Dämpfungszeitspanne tit4 auf maximal zwei Drittel der Presszeit t eingerichtet; der erste Abschnitt t1t2 der Dämpfungszeitspanne t1t4 beträgt bis zum Beginn des Spül-Presszeitabschnittes t2t3, weniger als 10 Sekunden, vorzugsweise etwa 5 Sekunden, der Rest der Dämpfungszeitspanne tt4 ist kürzer als die Differenz der Dämpfungszeitspanne tit4 minus erstem Abschnitt t1t2 der Dämpfungszeitspanne t,t4 ausmacht. Das beruht auf der Unterbrechung der Dämpfungszeitspanne tt4 durch den Spül-Presszeitabschnitt t2t3, der eine Dauer von unter 5 Sekunden, vorzugsweise von etwa 2 Sekunden aufweist. Der Endverdichtungs-Presszeitabschnitt t3tx wird dem Rest der Dämpfungszeitspanne tgt4 zugerechnet.
- Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels ergeben sich aus der folgenden Tabelle. Die Daten der Tabelle betreffen die Herstellung einer Spanplatte mit einem üblichen Spanmaterial und Harnstoff-Formaldehydleim, und zwar 8 bzw. 9 Gew.%, Feuchte der Rohmatte etwa 8 Gew.%. Die Rohdichte betrugt 390 kg/m3. Die Werte P1, P2, P3 und P4 geben die Abstände der Pressenplatte in Millimetern an, Sp1, Sp2, SP3 und Sp4 die Dampfdrücke in bar. Im mittleren Bereich der Tabelle findet man die Zeitspannen in Sekunden. Links steht die Enddichte der fertigen Platte.
- Beispiel:
- Faserplatten, Spanplatten Harnstoff-Formaldehydleim 8 bis 9% bezogen atro Holz Feuchte der Rohmatte ca. 8% bezogen atro Rohdichte 390 kg/m3
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