EP0458806B1

EP0458806B1 - Verfahren und anlage zur herstellung von holzspanplatten und ähnlichen plattenwerkstoffen

Info

Publication number: EP0458806B1
Application number: EP90902252A
Authority: EP
Inventors: André VANDEN AVENNE
Original assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1989-02-18
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2010-02-09
Also published as: DK0458806T3; CA2010216C; YU47643B; JPH06102327B2; EP0458806A1; CN1044916A; CN1014877B; DE59001713D1; HU901435D0; PL162881B1; WO1990009263A1; AR245028A1; RU1836209C; HUT57119A; YU29690A; AU5027990A; AU616104B2; NO910635D0; MX173742B; US5284609A

Abstract

In einer Doppelbandpresse zur Herstellung von Holzspanplatten und dgl. werden am Rand (32) der die Platten (33) ergebenden Schüttung (33) schmale Randstreifen der Schüttung bis auf stehenbleibende Stege (37) abgesaugt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art sowie eine entsprechende Anlage, wie sie aus der dE-PS 23 55 797 bekannt sind.
Eine solche Anlage stellt eine erhebliche Investition dar, und es besteht bei den Betreibern daher der Wunsch, auf einer solchen Anlage nicht nur der Nenn-Arbeitsbreite entsprechende Plattenbreiten herstellen zu können, sondern bedarfsweise auch Platten einer geringeren Breite. Beispielsweise sind im Handel übliche Plattenbreiten 210 und 185 cm. Bei dem Versuch, die geringere Plattenbreite auf der für die größere Plattenbreite ausgelegten Anlage zu fahren, indem die Breite der Schüttung entsprechend geringer eingestellt wird, traten bisher Probleme auf, weil die über den Rand der Schüttung nach außen vorstehenden Ränder der Formbänder keinen Gegendruck mehr erfuhren und nicht mehr ausreichend gegen die Stützkonstruktion, aus der nicht nur der Druck, sondern auch die Wärme auf die Formbänder übertragen wird, angedrückt wurden. Dadurch hatten die Formbänder am Rand keinen Wärmekontakt mit der Stützkonstruktion bzw. den bei der aus der DE-PS 23 55 797 bekannten Konstruktion die Wärme von der Stützkonstruktion auf die Formbänder übertragenden, deren ganze Breite überrollenden Rollen mehr, so daß die Temperatur der Formbänder zum Rand hin erheblich absank. Dadurch zogen sich die Randbereiche der Länge nach zusammen und entstanden, da der breite Mittelbereich der Formbänder auf Arbeitstemperatur sich befand, erhebliche Wärmespannungen. Kritisch wurden derartige Wärmespannungen im Bereich der Umlenktrommeln, weil sich dort die Wärmespannungen mit den durch den erheblichen Längszug der Formbänder und den durch deren Umlenkung durch die Dehnung der äußeren Faser hinzukommenden Spannungen überlagerten. Dadurch entstanden Gesamtzugspannungen auf die Außenseite der über die Umlenktrommeln geleiteten Bereiche der Formbänder, die in die Nähe der Fließspannung kamen und diese teilweise überschritten, jedenfalls aber im Dauerbetrieb zu Problemen führten, zumal die Formbänder aus korrosionsfestem Stahl bestehen, der Dauerbiegebeanspruchungen nicht übermäßig gut gewachsen ist.
Ähnliche Probleme traten bei Doppelbandpressen auch früher schon auf, und zwar auch dann, wenn mit der Nennbreite gefahren wurde. Die Schüttung reicht nämlich nicht genau bis an den Rand der Formbändern, sondern es stehen diese ein gewisses Stück in Querrichtung über die Schüttung und auch über den Rand des überrollten Bereiches über. Auch hier kam es zu Temperaturabfällen und den dadurch bedingten Spannungen.
Bei der Presse nach der DE-PS 22 43 465 wurde versucht, den Temperaturabfall durch eine Beheizung der überstehenden Ränder der Formbänder in Grenzen zu halten. Es wurde jedoch gefunden, daß es notwendig ist, die Ränder der Formbänder praktisch auf ihrer ganzen Länge zu beheizen, weil andernfalls die Temperatur hinter einer Heizstelle sofort wieder abfällt. Eine Beheizung auf der ganzen Länge stellt jedoch erhebliche bauliche Probleme und kommt auch wegen des großen Aufwandes im allgemeinen nicht in Betracht.
Eine andere Lösung ist gemäß der DE-PS 28 19 943 darin gefunden worden, den überstehenden Rand der Formbänder zu wellen, so daß bei einem Temperaturabfall zum Rande hin dort gewissermaßen mehr Material zur Verfügung steht und bei einer thermisch bedingten Kontraktion nicht so hohe Längszugspannungen auftreten. Diese Maßnahme ist zwar bei überstehenden Rändern von einigen wenigen Zentimetern praktikabel, jedoch nicht mehr, wenn diese Ränder, in denen ein Temperaturabfall zu verzeichnen ist, mehrere zehn Zentimeter betragen.
Aus der DE-OS 37 04 940 ist eine Lösung des Problems bekannt, bei der in der außerhalb mindestens eines Randes der die Platten ergebenden Schüttung bis in die Nähe des dortigen Randes der Preßstrecke sich erstreckenden Randzone eine Randschüttung von bindemittelfreien Partikeln auf das untere Formband aufgestreut und mitgepreßt wird. Bei dieser Methode stellen sich zwar ausgezeichnete Ergebnisse ein, doch ist der Aufwand für die zusätzliche Streuvorrichtung und die nachgeschalteten Rückführeinrichtungen des aufgestreuten bindemittelfreien Materials am Ende der Preßstrecke erheblich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine solche Anlage so auszugestalten, daß eine die ausreichende Wärmeübertragung der Formbänder am Rand sichernde Anlage derselben an den Rollenketten mit geringerem apparativem Aufwand erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.
Die zwischen den abgesaugten Randstreifenabschnitten stehenbleibenden Stege halten überraschenderweise die Formbänder in ihrem Bereich so in der Anlage an den Rollenketten, daß eine ausreichende Wärmeübertragung gesichert ist und die schüsselförmige Verformung der Formbänder, die durch die ungleichmäßige Temperaturverteilung bedingt ist, sich in in der Praxis akzeptablen Grenzen hält. Auch werden durch die Anlage der Formbänder in den äußeren Bereichen das Anbacken von Schmiermittel an den dortigen Rollenlaufflächen verhindert und die Schmierung der Rollen aufrechterhalten.
Ein weiterer Aspekt besteht darin, daß die tatsächliche genutzte Streubreite an die genutzte Plattenbahnbreite angepaßt werden kann, ohne daß die Streumaschine in ihrer Arbeitsbreite verstellt werden muß, was sehr aufwendig wäre, und ohne daß breite durchgehende Randstreifen der fertigen Platte abgesägt werden müssen.
Der Aufwand für eine Absaugvorrichtung am Rand der Schüttung ist geringer als der für eine Streuvorrichtung etwa nach der dE-OS 37 04 940. Gegenüber der Alternative, die Plattenbahn einfach auf volle Breite zu fahren und einen entsprechend breiten durchgehenden Randstreifen abzusägen, ergibt sich ebenfalls eine Vereinfachung und eine Einsparung, weil die Entsorgung des noch nicht abgebundenen Spänematerials wesentlich leichter erfolgen kann als die Entsorgung eines bereits zu einer Platte ausgehärteten und daher zunächst zu zerkleinernden breiten Randstreifens und weil außerdem die abgesaugten und noch nicht abgebundenen Späne in die Streuvorrichtung zurückgeführt werden können.
Die abgesaugten Randstreifen sollen "schmal" sein. Gemeint ist damit, daß bei einer Breite der Plattenbahn von größenordnungsmäßig 2 m der Randstreifenabschnitt beispielsweise 2 bis 30 cm breit sein kann (Anspruch 2). Die Länge der Stege in Längsrichtung der bahn kann etwa 2 bis 20 cm betragen (Anspruch 3), wobei es sich empfiehlt, daß diese Länge höchstens so groß wie die Länge der abgesaugten Randstreifenabschnitte ist, weil sich sonst der Vereinfachungseffekt nicht ausreichend bemerkbar macht.
Im einzelnen kann das Verhältnis der Länge der abgesaugten Randstreifenabschnitte zu dem der Stege etwa 3 : 1 bis 15 : 1 betragen (Anspruch 4), wobei die Länge der abgesaugten Randstreifenabschnitte im Bereich von etwa 30 bis 100 cm liegt (Anspruch 5).
Der apparative Aspekt der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 6.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Doppelbandpresse, an der die Erfindung anwendbar ist;
Fig. 2 ist ein vertikaler Längsschnitt durch die Doppelbandpresse nach der Linie II-II in Fig. 3;
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Doppelbandpresse nach der Linie III-III in Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Teilquerschnitt durch den in Fig. 3 mit einer punktierten Umrahmung versehenen Randbereich IV;
Fig. 5 ist eine Teilansicht von oben auf den Randbereich der Bahn einer Holzfaserplatte in gegenüber Fig. 4 verkleinertem Maßstab.

In Fig. 1 ist eine Doppelbandpresse zur Herstellung von Holzspanplatten, Holzfaserplatten und anderen plattenförmigen Werkstoffen dargestellt, die aus mittels eines unter Druck und Wärme aushärtenden Bindemittels gebundenen Partikeln bestehen. Sie umfaßt ein oberes Formband 1 aus Stahlblech von etwa 1 bis 1,5 mm Stärke und ein ebensolches unteres Formband 2. Zwischen den Formbändern 1,2 wird in einer Preßstrecke 3 eine bahn 4 aus einer Schüttung 4' zusammengepreßt, die aus einem schüttfähigen Material besteht, das nach dem Pressen einen der vorgenannten Werkstoffe ergibt.
Das obere Formband 1 läuft um quer zur Bahn 4 angeordnete Rollen oder Trommeln 5,6 um, von denen die Trommel 6 in einem feststehenden Ständer 7, die Trommel 5 in einem um ein Auflager 8 am Boden um eine quer zur Bahn 4 verlaufende Achse schwenkbaren Ständer 9 gelagert ist. Der Ständer 9 wird über Hydraulikzylinder 10 bewegt und das Formband 1 so gespannt.
Entsprechend läuft das Formband 2 über quer zur Bahn 4 angeordnete Trommeln 11,12 um, von denen die Trommel 11 in einem feststehenden Ständer 13, die Trommel 12 in einem auf Schienen beweglichen Ständer 14 gelagert ist. Der Ständer 14 kann durch Hydraulikzylinder 15 in Längsrichtung zur Bahn verschoben und das Formband 2 auf diese Weise gespannt werden. Die Formbänder werden über die Trommeln angetrieben.
Die Formbänder 1,2 laufen in dem durch die Pfeile 16 angedeuteten Sinn durch die Vorrichtung, so daß die auf der gemäß Fig. 1 rechten Seite durch nicht dargestellte Einrichtungen aufgebrachte Schüttung 4' in die Preßstrecke 3 hineingezogen wird. Die auslaufende zusammengepreßte Bahn 4 wird in dem gemäß Fig. 1 linken Bereich des Formbandes 2 durch geeignete nicht dargestellte Vorrichtungen abgenommen. In der Preßstrecke 3 ist im Innenbereich des Formbandes 1 eine obere Stützkonstruktion 17 vorgesehen, die mit einer im Innenbereich des unteren Formbandes 2 vorgesehenen unteren Stützkonstruktion 18 zusammenwirkt. Die Stützkonstruktionen 17,18 stützen die der Bahn 4 zugewandten Bereiche der Formbänder 1,2 gegen die Bahn ab und pressen sie mit großer Kraft flächig gegeneinander.
Die Stützkonstruktionen 17,18 bestehen jeweils aus einzelnen Trägern 19,20, die jeweils einander gegenüberliegende oberhalb und unterhalb der Formbänder 1,2 und der Bahn 4 angeordnet sind (Fig. 2). Jedes Trägerpaar 19, 20 ist durch seitliche Spindeln 21 verklammert (Fig. 3), so daß einzelne kräftemäßig in sich abgeschlossene Druckglieder gebildet sind.
Zwischen den Trägern 19,20 und den Formbändern 1, 2 befinden sich starke Platten 26,27, die die von den einzelnen Trägern 19,20 ausgeübte Kraft ebenflächig auf die Formbänder 1,2 übertragen und die Kanäle 40 (Fig. 4) enthalten, in denen Heizelemente angeordnet sind oder durch die ein Heizmedium hindurchgeleitet wird.
Zwischen den einander zugewandten Seiten der Platten 26,27 und den Formbändern 1,2 sind Rollenketten 30 angeordnet, auf denen die Formbänder 1,2 gegenüber den Platten 26,27 abrollen und die endlos in einer vertikalen Längsebene um die Platten 26,27 umlaufen. Die Rollen der Rollenketten 30 übertragen sowohl den Druck als auch die Wärme der Platten 26,27 auf die Formbänder 1,2 und damit die sich bildende Bahn 4.
Die Rollenketten 30 können, nachdem eine bestimmte Stelle derselben am Ende des Längenabschnitts 3 angekommen ist, entweder im eigentlichen Preßbereich, d.h. zwischen den Trägern 19,20 und den Platten 26,27 zurückgeleitet werden, wie es in Fig. 2 bei der Platten 26 und in Fig. 4 angedeutet ist. Diese Ausführung hat den Vorzug, daß die Rollenketten 30 beim Umlauf ihre Temperatur im wesentlichen gleichbleibend beibehalten. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Rollenketten 30 außen um die Stützkonstruktion herzumzuführen, wie es bei der Stützkonstruktion 18 in Fig. 2 unten zu sehen ist.
Gemäß Fig. 4 sind die Platten 26,27 aus einer Heiz- und Stützplatte 43 und einer davon getrennten Rücklaufplatten 44 mit Rücklaufnuten 42 für die Rollenketten 30 aufgebaut. Es handelt sich um einen Teilquerschnitt durch einen gemäß Fig. 2 oberhalb der Bahn 4 gelegenen Randbereich.
Die Platten 43 weisen die Heizkanäle 40, die an den Enden über Rohrkrümmer 45 zu einem geschlossenen Leitungsweg miteinander verbunden sind, sowie glatte Laufflächen 41 auf, die die gemeinsamen Abrollflächen für die nebeneinander angeordneten Rollenketten 30 bilden, die in Fig. 4 erkennbar sind.
Die Rollenketten 30 rollen bei der Vorwärtsbewegung der Formbänder 1,2 zwischen diesen und den einander zugewandten Laufflächen 41 der Platten 43 ab. Benachbarte Rollenketten 30 liegen dabei mit ihren äußeren Stirnflächen einander unmittelbar gegenüber.
Wesentlich an der Kettenanordnung ist die Tatsache, daß je zwei benachbarte Rollenketten 30 unabhängig voneinander vorwärtsbeweglich sind. Die Gesamtheit der Abstützelemente der Formbänder 1,2 bildet ein Feld, das in Längsrichtung in Einzelstränge unterteilt ist, die sich bei entsprechender Beanspruchung in Längsrichtung gegeneinander verschieben können. Es können sich also keine durch unterschiedliche Mitnahme durch die Formbänder entstehenden Zwangskräfte innerhalb der Rollenkettenanordnung ausbilden.
Wenn auf der dargestellten Doppelbandpresse mit der vollen Arbeitsbreite 34 gefahren wird, liegt der gemäß Fig. 4 rechte Rand 31 der Schüttung und der Plattenbahn 4 etwa in Höhe des rechten Randes der Rollenketten 30. Es sei nun aber erwünscht, auf der gleichen Presse eine schmälere Plattenbahn herzustellen, deren gemäß Fig. 4 rechter Rand 32 also im Innern des Rollbereichs der Rollenketten 30 gelegen ist.
Es wird dann in der üblichen Weise eine Schüttung 33 aus Holzspänen oder sonstigen in Betracht kommenden Partikeln auf das Formband 2 aufgebracht, deren Breite der Nenn-Arbeitsbreite 34 entspricht und durch die Lage des Randes 31 in Fig. 4 charakterisiert ist. Diese Holzspäne oder sonstigen Partikel sind mit Bindemittel versehen, was in dem Fallbereich 39 in Fig. 2 durch eingezeichnete Punkte angedeutet sein soll.
An den beiden Rändern der Schüttung 33 ist vor deren Einlauf zwischen die Formbänder 1,2 eine Absaugvorrichtung 50 angeordnet, mtitels deren Randstreifen 38 (s. Fig. 5) der Schüttung 33 durch entsprechende Betätigung des Ventils 51 intermittierend abgesaugt werden können, so daß die Schüttung 33 am Rand gewissermaßen "ausgeklinkt" wird. Die Länge der abgesaugten Randstreifenabschnitte 38 ist in Fig. 5 mit 36 bezeichnet und ihre Breite von dem der maximalen Arbeitsbreite entsprechenden Rand 31 bis zu dem die eigentliche Begrenzung der jeweiligen Arbeitsbreite darstellenden Rand 32 mit 35. Zwischen den abgesaugten Randabschnitten 38 bleiben Stege 37 stehen, in denen die Schüttung 33 bis zur vollen Arbeitsbreite 34, d.h. gemäß den Fig. 4 und 5 bis zum Rand 31 stehenbleibt. Die Länge der Stege 37 in Längsrichtung der bahn 4 ist mit 46 bezeichnet. Im Bereich der Breite 35 der Stege 37 werden die Formbänder 1,2 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise abgestützt und gegen die Rollenketten 30,30 angedrückt. In dem Bereich der Randstreifenabschnitte 38, die sich in Längsrichtung der Bahn 4 zwischen den Stegen 37 erstrecken, ist kein Spänematerial vorhanden und erfolgt keine Abstützung. Es hat sich aber gezeigt, daß die unterbrochene Abstützung in dem ausgezahnten Rand der Bahn 4 eine ausreichende Wärmeübertragung in der Randzone ermöglicht.

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen durch ein unter Druck und Wärme ausgehärtetes Bindemittel zusammengehaltenen Partikeln bestehenden Plattenwerkstoffen in einer Doppelbandpresse, bei der die mit dem Bindemittel versehenen Partikel auf ein horizontales Trum eines unteren Formbandes zu einer Schüttung aufgestreut und in einer Preßstrecke zwischen dem unteren und dem oberen in Vorlaufrichtung der Doppelbandpresse mitumlaufenden metallischen Formbändern unter Druck und Wärme zu einer die Platten ergebenden Bahn ausgehärtet werden, wobei der Arbeitsdruck und die zur Bildung notwendige Wärme in der Preßstrecke von der Stützkonstruktion der Doppelbandpresse auf die Formbänder und von diesen in die Schüttung übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Rand der die Bahn (4) des Plattenwerkstoffs ergebenden Schüttung (33) ein schmaler Randstreifen der Schüttung (33) bis auf stehenbleibende Stege (37) abgesaugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (35) der abgesaugten Randstreifenabschnitte (38) etwa 2 bis 30 cm beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (39) der Stege (37) in Längsrichtung der Bahn (4) etwa 2 bis 20 cm beträgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge (36) der abgesaugten Randstreifenabschnitte (38) zu der Länge (39) der Stege (37) etwa 3 : 1 bis 15 : 1 beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (36) der abgesaugten Randstreifenabschnitte (38) etwa 30 cm bis 100 cm beträgt.
Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen durch ein unter Druck und Wärme ausgehärtetes Bindemittel zusammengehaltenen Partikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, mit einer Doppelbandpresse mit zwei in einer Preßstrecke übereinanderliegenden und sich an einer Stützkonstruktion abstützenden metallischen Formbändern, zwischen denen ein Gut in der Preßstrecke unter der Einwirkung von Druck und Wärme zusammenpreßbar ist, und mit einer Streuvorrichtung, mittels deren die mit dem Bindemittel versehenen Partikel auf ein horizontales Trum des unteren Formbandes zu einer Schüttung aufstreubar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Rand der Schüttung (33) eine intermittierend arbeitende Absaugvorrichtung (50,51) angeordnet ist, mittels deren schmale Randstreifenabschnitte (38) der Schüttung (33) absaugbar sind.