EP0776742B1 - Einrichtung zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder dgl. - Google Patents

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EP0776742B1
EP0776742B1 EP96810682A EP96810682A EP0776742B1 EP 0776742 B1 EP0776742 B1 EP 0776742B1 EP 96810682 A EP96810682 A EP 96810682A EP 96810682 A EP96810682 A EP 96810682A EP 0776742 B1 EP0776742 B1 EP 0776742B1
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rollers
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metal belt
roller
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Eugen Schnyder
Günther Machguth
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Voith Patent GmbH
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Voith Paper Patent GmbH
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    • 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
    • B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
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    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/26—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having a heated press drum and an endless belt to compress the material between belt and drum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band

Definitions

  • the invention relates to a device according to the Preamble of claim 1.
  • a press line an incorporated one with thermosetting binders mixed, machined or shredded lignocellulosic or cellulose material by printing and Exposure to temperature for a sufficiently long time compacted, hardened and shaped.
  • This press section can be in different ways and Formed way, the one to be cured "Cake", for example, between two endless steel belts pressed, heated and molded.
  • the "cake" between a drum and this one Steel belt partially encircled is heated and molded.
  • this molding process aimed at the product upon entering the molding line, with simultaneous heat input, with a surface pressure of at least 3 N / mm2 and over the to keep the entire press section at this value or each increase this value in a targeted manner after the desired process management or lower.
  • This version comes to the Process-oriented goal of a continuous against the high pressure of the cake, but they are clearly existing zones with exclusive pressing due to the tensioned band, due to the relatively large Roller distances due to the large rollers, from considerable expansion.
  • the rigidity of these rollers it also makes it impossible to make a targeted and momentary To influence the lateral force in the press section.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the invention as characterized in the claims, solves the Task to create a facility where the Zones with increased pressure expandable and can be influenced by a plurality of rollers with controllable contact pressure in the transverse direction Material direction can be used.
  • the illustrated Setup is referred to as a drum press.
  • the Device contains a drum 1 with a Outside diameter of e.g. 3 to 5 m, a steel strip 2, which the drum 1 on a large part of their Circumferentially wraps around a roller arrangement 3, 4, 5 and 6, to guide or redirect the steel strip and a Pressure device 7, which has a plurality of pressure rollers 8 contains.
  • the roller arrangement comprises a press roller 3, a heating roller 4, a tension roller 5 and a deflection roller 6.
  • the roller arrangement is a loop around the Reached drum, which formed a press section P, wherein the pressing force on the one hand by the preload of the Steel band and on the other hand by the majority of Pressure rollers 8 with controllable pressure force curve and relatively small outer diameter is reinforced.
  • the pressing device 7 is made in two parts, wherein a section of a press section between the Press roller 3 and the heating roller 4 is provided and the other section in the belt running direction after the heating roller 4 is provided.
  • the pressure rollers 8 have different Outer diameter. Pressure rollers are also advantageous an outer diameter of up to about 800 mm.
  • the Drum a stationary yoke 10, a jacket 11, the the yoke rotates and five support elements 9, which the Support the jacket against the pressing force of the press section P.
  • the support elements 9 are advantageously directly with a Heat transfer medium 12 fed, making an additional Expense for heating the drum by a There is no heating roller.
  • the press line in this case continuously by means of pressure rollers 8 with controllable Contact force curve formed.
  • the steel strip 2 e.g. with hot air 13 and / or additionally heated by quartz radiators 13 become.
  • FIG. 4 is a further embodiment of the Device shown, in which two steel strips 2, one Upper and one lower belt, over two tensioning and Deflection drums 14 are performed.
  • the distance between Upper and lower band 2 determines the thickness of the producing plate 16.
  • FIG. 5 and 6 shows a pressure roller 8 with controllable bending line, especially one self-adjusting F-roller.
  • a pressure roller 8 consists of a fixed support 18 and a rotating jacket 19, which by supporting elements 20th is supported over the entire length.
  • the coat 19 consists of a high temperature resistant plastic, which, thanks to balanced fiber reinforcement, is a has optimal radial rigidity.
  • the support elements 20 are individually via supply lines 21 if necessary feedable to a good adaptation of the Contact pressure course transverse to the web running direction to the To enable process requirements. It is also one summary supply of the support elements 20 via a common supply line 20 possible, especially in the Such a solution makes sense in the entry zone.
  • These pressure rollers 8 can also with an auxiliary drive 17 (in the form of a circumferential driving rope, for example) be who the synchronization of the Roll peripheral speed with the steel belt 2 during of applying or separating the pressure rollers 8 to or made possible by steel strip 2.
  • The also serves Auxiliary drive 17 the purpose of one-sided heating of the Jacket 19 of the pressure rollers 8 in the separated state prevent by the pressure rollers 8 continuously and be turned slowly.
  • the warehouse section of the self-employed F-roll is designed such that a stroke of the Jacket 19 of at least 8 mm, relative to the yoke 18, in Press direction is made possible.
  • Fig. 7 shows a further embodiment of the Press roll shell 19, in which a temperature-resistant plastic 23 or an elastomer with similar properties, on a metallic Carrier tube 23 is applied.
  • the device contains a rigid cylindrical Body 1, which is rotatably arranged, one over Rolls 3 - 6 guided endless metal strip 2, the under Formation of a press section with the cylindrical body is in contact and the metal band with pressure pressing device 7, which a plurality of pressure rollers 8 with controllable pressure profile comprises, which are arranged in along the pressing section.
  • the number of pressing points is determined by the pressure rollers increased and pressure within the press line is at the Customizable requirements.
  • the facility is suitable especially for compacting, curing and molding with thermosetting binders mixed, machined or shredded lignocellulosic or cellulosic material.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei derartigen Einrichtungen wird auf einer Pressstrecke ein eingebrachtes mit thermohärtenden Bindemitteln vermischtes, zerspantes oder zerfasertes Lignocellulose- oder Cellulose-Material durch Druck- und Temperatureinwirkung während ausreichend langer Zeit verdichtet, ausgehärtet und geformt.
Diese Pressstrecke kann auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet sein, so wird der auszuhärtende "Kuchen" beispielsweise zwischen zwei Endlosstahlbändern gepresst, erwärmt und geformt. Ebenso sind aus der Druckschrift EP 0 630 725 Maschinen bekannt, bei welchen der "Kuchen" zwischen einer Trommel und einem diese Trommel teilweise umschliessenden Stahlband gepresst, erwärmt und geformt wird. Bei diesem Formprozess wird angestrebt, das Produkt beim Eintritt in die Formstrecke, bei gleichzeitigem Wärmeeintrag, mit einer Flächenpressung von mindestens 3 N/mm2 zu beaufschlagen und über die gesamte Pressstrecke auf diesem Wert zu halten bzw. je nach erwünschter Prozessführung diesen Wert gezielt anzuheben oder abzusenken. Ebenso wird auf dieser Pressstrecke die Platte durch eine geeignete Form der Druckbeaufschlagung, insbesondere mit Hilfe über dem Umfang der Trommel verteilt angeordneten Druckschuhen, auf die erwünschte Enddicke in Längs- und Querrichtung gebracht. Aus den Druckschriften GB 1322144 sowie FR 2383007 sind Ausführungen bekannt, bei welchen eine Heiztrommel mit einem Stahlband umschlungen wird, wobei die erwünschte Flächenpressung in erster Linie durch die Stahlbandvorspannung erzielt wird. Bei dieser Ausführungsform wird die erzielbare Flächenpressung des Stahlbandes in der Pressstrecke örtlich, an 4 - 5 Stellen, zusätzlich durch Beaufschlagen mit relativ grossen Walzen, erhöht. Diese Walzen weisen in der Regel einen Durchmesser von deutlich > 1 m auf, dies ist bei der Verwendung von relativ starren Walzen erforderlich, um die Beanspruchung des Stahlbandes zu reduzieren und um die Verweilzeit des Kuchens im Bereich der erhöhten Pressung auszudehnen. Diese Ausführung kommt dem prozesstechnisch angestrebten Ziel einer kontinuierlich hohen Pressung des Kuchens entgegen, jedoch sind die deutlich vorhanden Zonen mit ausschliesslicher Pressung durch das gespannte Band, infolge der relativ grossen Walzenabstände bedingt durch die grossen Walzen, von erheblicher Ausdehnung. Die Starrheit dieser Walzen verunmöglicht es zudem, einen gezielten und momentanen Einfluss auf die Querkraft in der Pressstrecke zu nehmen.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Einrichtung zu schaffen, bei welcher die Zonen mit erhöhter Pressung ausdehnbar und querbeeinflussbar sind, indem eine Mehrzahl von Walzen mit steuerbarem Anpresskraftverlauf in Querrichtung zur Materiallaufrichtung verwendet werden.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass:
  • durch die Anwendung von Walzen mit den kleinerem Aussendurchmessern die Möglichkeit besteht, die Walzen enger anzuordnen und damit die Anzahl der Stellen mit erhöhter Pressung in der Pressstrecke deutlich anzuheben,
  • mit dem Einsatz einer Walze mit quer zur Materiallaufrichtung steuerbarerem Anpresskraftverlauf, den Anpresskraftverlauf perfekt gleichmässig gehalten (Einlaufzone der Pressstrecke), bzw. durch gezieltes Variieren dieses Anpresskraftverlaufes das Dickenprofil des in diesem Stadium noch plastisch verformbaren Produktes in erwünschter Form beeinflusst werden kann (Auslaufzone der Pressstrecke),
  • mit der Anwendung eines Laufmantels mit geringer radialer Steifigkeit die Ausdehnung der Pressfuge in Längsrichtung, auch bei Verwendung von kleineren Walzendurchmessern, bewusst ausgedehnt werden kann und damit die unmittelbar örtliche Pressdauer verlängert werden kann,
  • mit der Anwendung eines temperaturbeständigen Laufbelages bzw. eines Laufmantels aus selbsttragendem und temperaturbeständigem Kunststoffes die Anschmiegsamkeit verbessert und der Effekt der allenfalls erwünschten Querprofilbeeinflussung deutlich erhöht werden kann,
  • durch die Anwendung von F- oder K-Walzen, d.h. selbstanstellend oder konzentrisch geführter Mantel mit einer äusseren Walzenanstellung und die zugehörige Gegenwalze jeweils als konventionelle Walze ohne Querkraftbeeinflussungsmöglichkeit ausgebildet werden kann.
Hieraus ergibt sich der Vorteil einer breiten Anwendung der Formstrecke, z.B. als Flach- oder Trommelpresse.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert:
Fig. 1
eine bevorzugte Ausbildung der Pressstrecke einer erfindungsgemässen Einrichtung;
Fig. 2
eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung mit einer innengestützten Trommel;
Fig. 3
eine Einzelheit A in Fig. 1 im grösseren Massstab;
Fig. 4
eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung;
Fig. 5
eine teilweise im Schnitt dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anpresswalze mit steuerbarem Anpresskraftverlauf;
Fig. 6
einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7
einen Abschnitt einer Ausführungsform eines Mantels und
Fig. 8
einen Abschnitt einer anderen Ausführungsform eines Mantels.
Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Die dargestellte Einrichtung wird als Trommelpresse bezeichnet. Die Einrichtung enthält eine Trommel 1 mit einem Aussendurchmesser von z.B. 3 bis 5 m, ein Stahlband 2, welches die Trommel 1 auf einem grossen Teil ihres Umfanges umschlingt, eine Walzenanordnung 3, 4, 5 und 6, um das Stahlband zu führen bzw. umzulenken und eine Anpressvorrichtung 7, die eine Mehrzahl von Anpresswalzen 8 enthält. Die Walzanordnung umfasst eine Presswalze 3, eine Heizwalze 4, eine Spannwalze 5 und eine Umlenkwalze 6. Durch die Walzenanordnung wird eine Umschlingung der Trommel erreicht, die eine Pressstrecke P gebildet, wobei die Presskraft einerseits durch die Vorspannung des Stahlbandes und andererseits durch die Mehrzahl von Anpresswalzen 8 mit steuerbarem Anpresskraftverlauf und relativ geringem Aussendurchmesser verstärkt wird.
Die Anpressvorrichtung 7 ist zweiteilig ausgeführt, wobei ein Abschnitt an einer Pressstrecke, die zwischen der Presswalze 3 und der Heizwalze 4 vorgesehen ist und der andere Abschnitt in Bandlaufrichtung nach der Heizwalze 4 vorgesehen ist. Die Anpresswalzen 8 haben verschiedene Aussendurchmesser. Mit Vorteil werden Anpresswalzen mit einem Aussendurchmesser bis etwa 800 mm angewendet.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform enthält die Trommel ein ortsfestes Joch 10, einen Mantel 11, der um das Joch rotiert und fünf Stützelemente 9, welche den Mantel gegen die Presskraft der Pressstrecke P abstützen. Die Stützelemente 9 werden mit Vorteil direkt mit einem Wärmeträgermedium 12 gespeist, wodurch ein zusätzlicher Aufwand für die Beheizung der Trommel durch eine Heizwalze entfällt. Die Pressstrecke wird in diesem Falle durchgehend mittels Anpresswalzen 8 mit steuerbarer Anpresskraftverlauf ausgebildet.
Zwischen den Anpresswalzen 8 kann, wie in Fig. 3 dargestellt ist, das Stahlband 2 z.B. mit Heissluft 13 und/oder durch Quarzstrahlern 13 zusätzlich aufgeheizt werden.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Einrichtung dargestellt, bei der zwei Stahlbänder 2, ein Ober- und ein Unterband, über je zwei Spann- und Umlenktrommeln 14 geführt werden. Der Abstand zwischen Ober- und Unterband 2, bestimmt die Dicke der zu produzierende Platte 16. Auf der gesamten Länge der Pressstrecke sind Walzenpaare 26 angeordnet, welche im dargestellten Falle jeweils aus einer konventionellen Walze 15 und einer Anpresswalze 8 mit steuerbarem Anpresskraftverlauf gebildet wird.
Die Fig. 5 und 6 zeigt eine Anpresswalze 8 mit steuerbarer Biegelinie, insbesondere eine selbstanstellende F-Walze. Eine derartige Anpresswalze 8 besteht aus einem ortsfesten Träger 18 und einem rotierenden Mantel 19, welcher durch Stützelemente 20 über die gesamte Länge abgestützt ist. Der Mantel 19 besteht aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff, welcher, dank ausgewogener Faserverstärkung, eine optimale Radialsteifigkeit aufweist. Die Stützelemente 20 sind im Bedarfsfalle einzeln über Zuleitungen 21 anspeisbar, um eine gute Anpassung des Anpresskraftverlaufes quer zur Bahnlaufrichtung an die Prozesserfordernisse zu ermöglichen. Es ist auch eine summarische Versorgung der Stützelemente 20 über eine gemeinsame Zuleitung 20 möglich, speziell in der Einlaufzone ist eine derartige Lösung durchaus sinnvoll.
Diese Anpresswalzen 8 können zudem mit einem Hilfsantrieb 17 (in Form z.B. eines umlaufenden Treibseiles) versehen sein, welcher die Synchronisation der Walzenumfangsgeschwindigkeit mit dem Stahlband 2 während des Anlegens oder Separierens der Anpresswalzen 8 zum oder vom Stahlband 2 ermöglicht. Ebenso dient der Hilfsantrieb 17 dem Zweck, ein einseitiges Erwärmen des Mantels 19 der Anpresswalzen 8 im separierten Zustand zu verhindern, indem die Anpresswalzen 8 kontinuierlich und langsam gedreht werden.
Die Lagerpartie der dargestellten, selbstanstellenden F-Walze, ist derart ausgestaltet, dass ein Hub des Mantels 19 von mindestens 8 mm, relativ zum Joch 18, in Pressrichtung ermöglicht wird.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Presswalzenmantels 19, bei welcher ein temperaturbeständiger Kunststoff 23 oder ein Elastomer mit ähnlichen Eigenschaften, auf ein metallisches Trägerrohr 23 aufgebracht ist.
In Fig. 8 ist eine Ausführung in Form eines metallischen Mantels 25, mit einer durch Rollverdichten verbesserten Aussenoberflächenschicht 25, dargestellt, was die Beständigkeit der Manteloberfläche erheblich verbessert.
Die Einrichtung enthält einen starren zylindrischen Körper 1, der drehbeweglich angeordnet ist, eine über Walzen 3 - 6 geführtes endloses Metallband 2, das unter Bildung einer Pressstrecke mit dem zylindrischen Körper in Kontakt steht und eine das Metallband mit Druck beaufschlagenden Anpressvorrichtung 7, die eine Mehrzahl von Anpresswalzen 8 mit steuerbaren Anpressverlauf umfasst, die in entlang der Pressstrecke angeordnet sind.
Durch die Anpresswalzen wird die Anzahl der Pressstellen erhöht und Pressung innerhalb der Pressstrecke ist an die Erfordernisse anpassbar. Die Einrichtung eignet sich insbesondere zum Verdichten, Aushärten und Formen von mit thermohärtenden Bindemitteln vermischtes, zerspantes oder zerfasertes Lignocellulose- oder Cellulose-Material.

Claims (9)

  1. Einrichtung zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder dgl. mit mindestens einem starren zylindrischen Körper (1), der drehbeweglich angeordnet ist, mit mindestens einem über Walzen (3,4,5,6) derart geführten endlosem Metallband (2), dass zwischen dem zylindrischen Körper (1) und dem Metallband (2) eine Pressstrecke ausgebildet ist, sowie mit einer das Metallband (2) mit Druck beaufschlagenden Anpressvorrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressvorrichtung (7) eine Mehrzahl von Anpresswalzen (8) mit steuerbarem Anpressverlauf umfasst, die zueinander beabstandet entlang der Pressstrecke angeordnet sind, und dass die Anpresswalzen (8) einen Laufmantel (19) aufweisen, der entweder selbsttragend ausgebildet ist und aus temperaturbeständigem Kunststoff besteht, oder eine Mantelfläche umfasst, die mit einer Schicht aus temperaturbeständigem Kunststoff, Elastomer oder dgl. versehen ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von zylindrischen Körpern (15), die auf einer Geraden liegend und zueinander beabstandet angeordnet sind, um das Metallband zu stützen und durch ein über Walzen (14) geführtes zweites Metallband (2), das unter Bildung einer Pressstrecke parallel zum ersten Metallband (2) geführt und mit der Mehrzahl von Anpresswalzen (8) mit steuerbarem Anpressverlauf in Kontakt steht, um das zweite Metallband (2) mit Druck zu beaufschlagen.
  3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresswalzen (8) unterschiedliche Aussendurchmesser aufweisen.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Heizquelle (13) zur Erwärmung des Metallbandes (2).
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper eine Trommel (1) ist.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper eine Walze (15) ist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (1) und die Anpresswalzen (8) jeweils einen drehfesten Träger (10), einen gegen diesen drehbaren Mantel (11) und mehrere in Achsrichtung nebeneinander angeordnete Stützelemente (9) mit individuell einstellbarer Stützkraft aufweist, um den Mantel abzustützen.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresswalze (8) eine durchbiegungskompensierte Walze ist.
  9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufmantel (19) eine Aussenoberflächenschicht (25) aus faserverstärktem Kunststoff aufweist.
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