EP1205288A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und Verpressen flächiger Werkstoffe - Google Patents

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EP1205288A2
EP1205288A2 EP01204283A EP01204283A EP1205288A2 EP 1205288 A2 EP1205288 A2 EP 1205288A2 EP 01204283 A EP01204283 A EP 01204283A EP 01204283 A EP01204283 A EP 01204283A EP 1205288 A2 EP1205288 A2 EP 1205288A2
Authority
EP
European Patent Office
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transport
heating elements
transport unit
moisture
heat transfer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01204283A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1205288A3 (de
Inventor
Karl Leimegger
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP1205288A2 publication Critical patent/EP1205288A2/de
Publication of EP1205288A3 publication Critical patent/EP1205288A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B27N3/18—Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off

Definitions

  • the present application relates to a method and a device for continuous Drying a flat, hygroscopic material like fiberboard, chipboard, Wood veneers and the like, as well as its continuous pressing to laminate materials like laminate, multilayer Laminated wood panels, veneer panels, coated fiberboard and the like under Use of pressure, binders and possibly Heat, characterized in that the Moisture of the material before and during its passage through the device several times measured continuously and by a locally, chronologically and quantitatively regulated Heat transfer from heating elements to the material is controlled and that the regulation of the Heat transfer amount by changing the Air gap height between heating element or Heating elements and the leading material Transport unit is practically inert.
  • hygroscopic materials such as wood veneers, Fibreboard and the like either in Cycle or continuously dried.
  • the timing process starts with the simple one Laying out the material in a dry environment and go into technical until his spending Drying chambers with controlled drying process, which stack of materials with stacking strips or drying strips in between for an adequate air supply to the surfaces, as well as fans for one sufficient air movement and removal of the moisture-saturated Worry about air.
  • controlled drying process Through the targeted Application of heat, through a controlled Moisture gradient and more recently using a vacuum gentle on the material and largely uniform Desired drying.
  • Such drying processes have especially with thicker material cross sections enforced by wood.
  • a big disadvantage of this type of drying is the one that occurs with the materials so-called drying or shrinkage loss, because the materials during the drying process with the escaping water considerably in volume to lose. Part of the Materials lost due to deformation because with the release of moisture in the materials Tensions arise due to different Initial moisture levels, different Drying processes within the Materials and different shrinkage dimensions different material zones. Such deformations must be mechanical after the drying process (by planing or milling) or by "ironing" under pressure between two flat surfaces (e.g. in ironing presses with wood veneers) are corrected.
  • a known clock method uses heated Press surfaces for drying wood veneers, with the veneer sheets between two Press plates are held under pressure, until a sufficiently low final moisture is reached.
  • the one contained in the wood veneers Moisture is caused by the high Press plate temperature brought to evaporate and can by in the surfaces of the press plates milled grooves escape.
  • the disadvantage of Loss of shrinkage is largely avoided, because the wood veneers by the pressure be prevented from shrinking.
  • the advantage of this known clock method is that the wood veneers have only slight deformations exhibit because of the surface pressure of the press plates can be prevented.
  • the wood veneers are therefore fundamental to this procedure to a very low one, close to zero Moisture dried down, which is reasonably can be controlled safely, however requires an unnecessarily high amount of energy and often cause material discoloration Overheating and embrittlement with subsequent crack formation leads.
  • Continuous drying processes some of them have voluminous continuous drying chambers in which the materials between two metal chain bands be, having multiple zones with above and arranged below the chain belts, Hot air on the material blowing nozzles happen.
  • a recirculation system takes care of that rapid air changes on the material surfaces and the exchange of moisture-saturated Air.
  • the material is here not prevented from waning, the waning loss so occurs in full. deformations partly due to the weight of the support of the upper chain band can be reduced.
  • Overdrying and resulting Material discolouration occur in this process hardly on.
  • a differentiated control of the Drying to adapt to different initial moisture levels or quickly changing Material properties is in this process however not possible. So here too very low material moisture content is aimed for that are more controllable than a higher material final moisture.
  • DE 31 18 563 adds the aforementioned patent essentially different variants complex printing systems that consist of different Types of chains, roller tapes and press devices with pressurized, resiliently deformable chambers (42) exist.
  • the aim of these measures is to create an adjustable one and evenly distributed pressure on the material transferred to. Whether the achievable pressure to avoid the drying shrinkage of the Wood veneer is sufficient in the description not specified.
  • the heat is supplied still unspecific on the return run of the Conveyors, some of which accept friction, made by the application of films PTFE should be reduced.
  • a moisture measurement or even specific control of the Drying process is completely missing, so too here starting from the wettest specimens a batch of materials all through the machine moving parts to a near zero point target final moisture content of the materials must become.
  • Drying down for example, is known to cost of softwood veneers within one given period of 100% moisture the relative energy factor at 30% humidity 1, drying from 30% to 10% about the Factor 2, drying from 10% to 5% approximately the factor 5, the drying from 5% to 2% approximately a factor of 10, drying from 2% to 0% approximately the factor 50.
  • These values vary depending on Wood type and thickness of the material. However, they apply as is known, tends to be for all hygroscopic Materials, including stones.
  • overdrying For example, according to the state of the art for wood veneers, among other things, that their further processing into plywood panels and veneer panels a water-based binder such as urea-formaldehyde condensate, phenol-formaldehyde condensate or melamine-formaldehyde condensate whichever is used usually a water content between 40 and Has 60%.
  • a water-based binder such as urea-formaldehyde condensate, phenol-formaldehyde condensate or melamine-formaldehyde condensate whichever is used usually a water content between 40 and Has 60%.
  • a high dose of condensate glue applied or applied. hereby too much water is regularly added in the final product (the laminate or Veneer panel) introduced, which in turn by Use of energy in the gluing press for evaporation must be brought to the final moisture of the final product at the level of To lower equilibrium moisture.
  • the transport of the material through the invention Device is made by a Transport unit, preferably in the form of an Principle of the known type of chain-guided transport plates, which are joined together in width and length form an almost closed surface, which leads to an almost complete heat transfer and an almost complete pressure transfer lead to the material and which hold the material from above and below.
  • the feed speed of the transport unit is adjustable, but remains over the whole Machining area of the material constant. So there are no differences in speed.
  • the surface pressure on the material is set high enough for the Prevent drying shrinkage, that is, that the shrinkage is only in the thickness dimension of the material affects where it does not disturbs. Cracking will also occur automatically prevented by shrinkage. Likewise, Deformations of the material as far as possible prevented.
  • a fundamental innovation of the present invention is the type of heat transfer from the heat source on the continuous material.
  • the heat transfer takes place in contrast to the stand technology through direct contact, still over an open flame, through hot air or a fixed air gap, but via an adjustable air gap between the respective heating element and the one immediately opposite area of the transport unit for the material.
  • the said adjustable Air gap has at least the height which through a maximum achievable accuracy of Processing is given so that the heat transfer between heating element and transport unit always done smoothly.
  • the Heating elements are made by means of hydraulically acting Cylinders and return springs or on both sides acting cylinders of known design need-based brought closer to the transport unit or further away, the air gap designed higher or less high, whereby the heat transfer amount despite the constant Temperature of the heating elements very quickly and is changed virtually inertia.
  • the The sluggishness of the heating is therefore only due to the heat storage capacity of the transport unit certainly. This is through the use low heat storage and high heat conductivity Materials (e.g. aluminum alloys) for which preferably the transport unit forming transport plates and through a well-known favorable shape of these transport plates kept low.
  • the device receives according to the invention a series about the Spread the width of the device and the first following heating elements in the direction of flow control-continuously assigned Moisture measuring devices of known design, whose measurement data to regulate the height of the mentioned air gap between heating elements and transport unit can be used. Further such moisture meters follow within the device as needed in one or several rows, also in terms of control the following in the direction of flow Assigned heating elements.
  • the air gap height can accordingly on each of the heating elements or also on groups of heating elements Need to be changed, being the change from the stated manufacturing-related minimum air gap height with maximum heat transfer on the one hand and many millimeters wide footprints with immediate termination of everyone significant heat transfer on the other hand enough.
  • the transport unit in their preferred Shape as chain-guided transport plates in terms of the amount of support points the heating elements must remain firm, they are Transport chain tracks of the transport unit and the contact points of the heating elements in a region of the device according to the invention (preferably the lower area) together firmly anchored on a stable press table, which in turn is better known in a press frame Execution is firmly anchored.
  • the other area of the device according to the invention (preferably the upper area) to accommodate different thickness materials in Relationship to the fixed area in height be adjustable. Will continue this height-adjustable range, too is designed as a stable press table the built-in hydraulically operated pressure elements known design so against the called fixed press table, that the material between the top and bottom Part of the transport unit held sufficiently becomes a drying shrinkage and prevent deformation of the material. Also on this height adjustable (preferably upper) press table are the transport chain tracks the transport unit and the support points of the heating elements firmly anchored together. This ensures that in the lower as in the upper range of the invention Device changing the heat transfer serving air gap regardless of the Thickness of the material and regardless of that surface pressure applied to the material becomes.
  • the heating elements can with in a known manner Holes for receiving heating agents such as Hot water, thermal oil or electric Heating rods are provided.
  • the heating temperature just need to get the highest one you want Point to be settled since the handover the temperature and thus that in the material desired temperature by setting of the air gap mentioned.
  • the control of the height of the air gap is according to the invention provided with a security level, which is the immediate sweep of everyone Heating elements from the transport unit (lowering the heat transfer close to the value Zero) in the event that the feed or the passage of the material from any Reasons (e.g. power failure) ' increased. This will automatically cause overheating damage on the material and the risk of Avoided fire.
  • a security level which is the immediate sweep of everyone Heating elements from the transport unit (lowering the heat transfer close to the value Zero) in the event that the feed or the passage of the material from any Reasons (e.g. power failure) ' increased. This will automatically cause overheating damage on the material and the risk of Avoided fire.
  • the preferably used as a transport unit receive chain-guided transport plates on their surface facing the material milled grooves in known design for pressure-free discharge of the material evaporating moisture.
  • the device according to the invention can be implemented with a device for suction this Water vapor and for the recovery of this contained thermal energy in a known version be provided.
  • FIG. 1 shows a section through the invention Device transverse to the direction of flow with the lower part of the device (A) and the only indicated upper area of the Device (B), the lower press table (1), the firmly mounted on this press table Transport chain tracks (6), also hydraulically operated firmly mounted on it Device for air gap control (11) with a Return spring (12) and one on this device fortified, thermally by insulation against heat transfer (10) separate lower Heating element (7).
  • FIG. 1 also shows which are preferably used as a transport unit Transport chains with the pressure absorbing Casters (5) built on slim Transport chain bars (4) via clamping devices (3) the lower transport plates (2) wear. These transport plates (2) are with a Provide insulation against heat radiation (9) and have channels for a heating medium (8). The Heat transfer from the lower heating elements (7) takes place via the lower adjustable height Air gap (13) on the lower transport plates (2) and from there to the between the lower transport plates (2) and the upper Transport plates (2a) under pressure Material (14).
  • Figure 1 shows indicated the offset the lower transport plates (2) arranged upper transport plates (2a), the upper air gap (13a) and the upper heating elements (7a).
  • Figure 2 shows schematically in the longitudinal direction the device offset relative to each other Arrangement of the chain-guided transport plates, in vertical section parallel to the direction of flow the device with the lower transport plates (2) and the upper transport plates (2a), the material (14), the staggered Joints between the transport plates (15) and the indication of the lower area of the device (A) and the top of the device (B).
  • Figure 3 schematically shows a section supervising themselves through the transport plates resulting areas for transportation of the material through the device with which staggered transport plates (2) respectively (2a) and the staggered joints between the transport plates (15).
  • Figure 4 shows schematically in longitudinal vertical section a section of the device with lower transport plates (2), upper ones Transport plates (2a) and in the direction of the arrow continuous material (14), with a first moisture sensor (16) and the from this controlled upper heating element (17) and lower heating element (17a), a second Moisture sensor (18) and this controlled upper heating element (19) and lower Heating element (19a), a third moisture sensor (20), as well as the small adjustable Air gap with high heat transfer (21) and the large adjustable air gap with less Heat transfer (22).

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen eines flächigen hygroskopischen Werkstoffes (14) wie Holzfurniere und dergleichen, sowie zu dessen kontinuierlicher Verpressung zu Schichtstoff-Werkstoffen wie Furnierplatten, Sperrholzplatten und dergleichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht die Wärmeübergabe von den Heizkörpern auf den Werkstoff reibungsfrei über einen in der Höhe regelbaren Luftspalt (21,22) vor. Hierdurch wird die erforderliche Erwärmung des Werkstoffs sehr trägheitsarm regelbar. Die Feuchtigkeit des Werkstoffs wird vor Eintritt in die Vorrichtung nach Bedarf innerhalb dieser und an deren Ende mehrfach gemessen und die Wärmeübergabe auf den Werkstoff bedarfsorientiert laufend geregelt. Hierdurch ist es möglich, den Werkstoff auf jeden gewünschten Feuchtigkeits-Grad zwischen nahe 0% und 30 bis 35% zu trockenen, wodurch Energie eingespart wird, und bei deren Verpressung zu Schichtstoff-Werkstoffen wasserarme Bindemittel eingesetzt werden können. <IMAGE>

Description

1. Zum Stand der Technik
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen eines flächigen, hygroskopischen Werkstoffes wie Holzfaserplatten, Holzspanplatten, Holzfurniere und dergleichen, sowie zu dessen kontinuierlicher Verpressung zu Schichtstoff-Werkstoffen wie Schichtstoffplatten, mehrschichtigen Holzschichtplatten, Furnierplatten, beschichteten Faserplatten und dergleichen unter Verwendung von Druck, Bindemittel und eventuell Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit des Werkstoffs vor und während seines Durchlaufs durch die Vorrichtung mehrfach kontinuierlich gemessen und durch eine örtlich, zeitlich und quantitativ geregelte Wärmeübergabe aus Heizelementen auf den Werkstoff gesteuert wird und dass die Regelung der Wärmeübergabemenge durch die Veränderung der Höhe eines Luftspalts zwischen Heizelement oder Heizelementen und der den Werkstoff führenden Transporteinheit praktisch trägheitslos erfolgt.
Nach dem Stand der Technik werden flächige, hygroskopische Werkstoffe wie Holzfurniere, Holzfaserplatten und dergleichen entweder im Taktverfahren oder kontinuierlich getrocknet. Die Taktverfahren beginnen mit dem einfachen Auslegen des Werkstoffs in trockene Umgebung und gehen bis zu seinem Verbringen in technische Trockenkammern mit gesteuertem Trocknungsvorgang, bei welchem Stapel von Werkstoffen mit dazwischenliegenden Stapelleisten oder Trocknungsleisten für eine ausreichende Luftzufuhr zu den Flächen, sowie Ventilatoren für eine ausreichende Luftbewegung und Abfuhr der feuchtigkeitsgesättigten Luft sorgen. Durch die gezielte Anwendung von Wärme, durch ein gesteuertes Feuchtigkeits-Gefälle und in neuester Zeit unter Anwendung von Vakuum wird dabei eine werkstoffschonende und weitgehend gleichmäßige Trocknung angestrebt. Solche Trocknungsvorgänge haben sich vor allem bei dickeren Werkstoff-Querschnitten von Holz durchgesetzt.
Ein großer Nachteil dieser Art der Trocknung ist der dadurch bei den Werkstoffen eintretende sogenannte Trocknungs- oder Schwind-Verlust, da die Werkstoffe während des Trocknungsprozesses mit dem austretenden Wasser erheblich an Volumen verlieren. Weiterhin geht ein Teil der Werkstoffe durch Verformungen verloren, weil bei der Abgabe von Feuchtigkeit in den Werkstoffen Spannungen entstehen, bedingt durch unterschiedliche Anfangsfeuchtigkeiten, unterschiedliche Trocknungs-Abläufe innerhalb der Werkstoffe und unterschiedliche Schwindmaße verschiedener Werkstoff-Zonen. Solche Verformungen müssen nach dem Trocknungsvorgang mechanisch (durch Hobeln oder Fräsen) abgearbeitet oder durch das "Bügeln" unter Druck zwischen zwei planebenen Flächen (beispielsweise in Bügelpressen bei Holzfurnieren) korrigiert werden.
Ein bekanntes Taktverfahren benutzt beheizte Pressenflächen zur Trocknung von Holzfurnieren, wobei die Furnierblätter zwischen zwei heißen Pressplatten unter Druck festgehalten werden, bis eine ausreichend niedrige Endfeuchtigkeit erreicht ist. Die in den Holzfurnieren enthaltene Feuchtigkeit wird hierbei durch die hohe Pressplatten-Temperatur zum Verdampfen gebracht und kann durch in die Flächen der Pressplatten gefräste Nuten entweichen. Der Nachteil des Schwindverlustes wird dabei weitgehend vermieden, da die Holzfurniere durch den Pressdruck an einer Schwindbewegung gehindert werden. Ein Vorteil dieses bekannten Taktverfahrens ist, dass die Holzfurniere nur geringe Verformungen aufweisen, weil auch diese durch den Flächendruck der Pressplatten verhindert werden. Ein wesentlicher Nachteil des Verfahrens liegt jedoch darin, dass die hohe Temperatur der Pressplatten gleichmäßig auf die ganze Fläche eines Holzfurnierblattes und gleichmäßig auf alle im Laufe einer Zeitspanne zu trocknende Holzfurniere angewandt werden muss, unabhängig davon, ob die Anfangsfeuchtigkeit der einzelnen Holzfurnierblätter hoch oder niedrig ist und unabhängig davon, ob der Trocknungsprozess im einzelnen Holzfurnierblatt (beispielsweise durch enger oder weiter liegende Jahresringe, höhere oder niedrigere Dichte) schneller oder langsamer abläuft, weil eine differenzierte Steuerung der Pressplatten-Temperatur in einzelnen Segmenten wegen der hohen thermischen Trägheit der großen Material-Massen solcher Pressplatten technisch nicht machbar ist. Die Holzfurniere werden daher bei diesem Verfahren grundsätzlich auf eine sehr niedrige, nahe dem Nullpunkt liegende Feuchtigkeit heruntergetrocknet, was einigermaßen sicher kontrolliert werden kann, aber einen unnötig hohen Energieeinsatz erfordert und häufig zu Werkstoff-Verfärbungen durch Überhitzungen sowie zu einer Versprödung mit nachfolgender Rissbildung führt.
Kontinuierlich arbeitende Trocknungsverfahren wenden teils voluminöse Durchlauf-Trockenkammern an, in welchen die Werkstoffe zwischen zwei metallenen Kettenbändern geführt werden, wobei sie mehrere Zonen mit oberhalb und unterhalb der Kettenbänder angeordneten, Heißluft auf die Werkstoffe blasenden Düsen passieren. Ein Umluftsystem sorgt dabei für den schnellen Luftwechsel an den Werkstoff-Oberflächen und den Austausch der feuchtigkeitsgesättigten Luft. Der Werkstoff wird hierbei nicht am Schwinden gehindert, der Schwindverlust tritt also in voller Höhe ein. Verformungen sollen teilweise durch das Auflagegewicht des oberen Kettenbandes verringert werden. Übertrocknungen und dadurch hervorgerufene Werkstoff-Verfärbungen (wie bei der Trocknung in Heißpressen) treten bei diesem Verfahren kaum auf. Eine differenzierte Steuerung der Trocknung in Anpassung an unterschiedliche Anfangsfeuchtigkeiten oder schnell wechselnde Werkstoffeigenschaften ist bei diesem Verfahren jedoch nicht möglich. Auch hier müssen daher sehr niedrige Werkstoff-Endfeuchtigkeiten angestrebt werden, die besser kontrollierbar sind als eine höher liegende Werkstoff-Endfeuchtigkeit.
Eine weitere Version einer kontinuierlichen Trocknung von Holzfurnieren ist in der Patentschrift DE 25 27 433 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine Maschine, die analog der vorliegenden Erfindung zum Trocknen des Werkstoffs und auch zum Verbinden zu einem Verbundwerkstoff geeignet ist. Der Werkstoff wird hierbei zwischen zwei metallischen Förderbändern (10 und 11) geführt, welche gleitend (also unter Reibung) über eine untere Heizplatte (3) laufen, wobei die beiden Förderbänder von einer oberen Gleitplatte (9) durch deren Eigengewicht gegen die Heizplatte (3) gedrückt werden. Die Reibung zwischen den metallischen Förderbändern und der Heizplatte bzw. Gleitplatte muss zwangsläufig hoch sein. Der Druck auf den Werkstoff ist trotzdem so niedrig, dass das Schwinden (Schrumpfen) des Holzfurniers nicht verhindert werden kann. Dem wird dadurch Rechnung getragen, dass die Förderbänder auf die Länge der Maschine in mehrere Teilstrecken aufgeteilt werden, deren Geschwindigkeiten mit bis zu 20 % Unterschied eingestellt werden können. Eine Feuchtigkeits-Messung der Werkstoffe muss bei dieser Maschine pauschal vor der Trocknung vorgenommen werden. Eine Beeinflussung des Trocknungsvorgangs ist während des Durchlaufs des Werkstoffs durch die Maschine nicht möglich, weshalb die Temperaturen in den aufeinander folgenden Zonen der Maschine fest darauf eingestellt werden müssen, dass die Holzfurniere mit der höchsten gemessenen Feuchtigkeit - beispielsweise 10 innerhalb einer Charge von 1000 Furnierblättern - auch noch auf den gewünschten niedrigen Endfeuchtigkeitswert gebracht werden.
DE 28 53 278 beschreibt die in der Praxis auftretenden Nachteile der genannten Maschinen mit Förderbändern unterschiedlicher Geschwindigkeiten und schlägt vor, den Schrumpferscheinungen oder dem Schwinden der Holzfurniere durch dicht nebeneinander liegende (Platten-)Ketten mit einer Druckvorrichtung am Eingang und einer Druckvorrichtung am Ausgang der Bearbeitungszone zu begegnen. Richtig erkannt wurde hierbei die Notwendigkeit einer geschlossenen Auflagefläche für den Werkstoff. Die Beschreibung lässt deutlich erkennen, wie schwierig es ist, einen durch unregelmäßig und in unvorhersehbarem Ausmaß durch die Trocknung während des Durchlaufs durch eine Maschine schwindenden Werkstoff am Reißen, Überlappen und Welligwerden zu hindern, solange kein ausreichender Flächendruck vorhanden ist, der jede Werkstoffbewegung kategorisch unterdrückt. Dieser Druck wird indes auch hier aus dem Grunde nicht so weit erhöht, wie dies erforderlich wäre, weil sowohl die Ausführung des kettenartigen Förderers (Kette oder Plattenband), als auch die Konstruktion der Druckvorrichtungen (Gewischte oder mit Druckluft befüllbare Behältnisse) dies bei weitem nicht erlauben. Weiterhin werden die kettenartigen Förderer im Rücklauftrum auf die erforderliche Temperatur erhitzt, wodurch die Wärmezufuhr sehr unspezifisch erfolgt und in keiner Weise einem bestimmten Bereich des durchlaufenden Werkstoffs zugeordnet werden kann. Des weiteren fehlt auch hier jede Art der Feuchtigkeits-Messung oder -Steuerung.
DE 31 18 563 fügt der vorgenannten Patentschrift im wesentlichen verschiedene Varianten komplexer Drucksysteme hinzu, die aus unterschiedlichen Arten von Ketten, Rollen Bändern und Pressvorrichtungen mit druckbeaufschlagten, elastisch verformbaren Kammern (42) bestehen. Ziel dieser Maßnahmen ist es, einen regelbaren und gleichmäßig verteilten Druck auf den Werkstoff zu übertragen. Ob der erreichbare Druck zur Vermeidung des Trocknungs-Schwunds der Holzfurniere ausreicht, wird in der Beschreibung nicht angegeben. Die Wärmezufuhr erfolgt nach wie vor unspezifisch am Rücklauftrum der Förderer, teilweise unter Inkaufnahme von Reibung, die durch die Anwendung von Filmen aus PTFE gemindert werden soll. Eine Feuchtigkeits-Messung oder gar spezifische Steuerung des Trocknungsablaufs fehlt gänzlich, sodass auch hier ausgehend von den feuchtesten Exemplaren einer Werkstoffcharge alle durch die Maschine laufenden Teile auf eine nahe dem Nullpunkt liegende Endfeuchtigkeit der Werkstoffe angestrebt werden muss.
Aus einer italienischen Patentanmeldung ist ein Luftspalt zwischen den als Heizelemente ausgebildeten Profilen (16 und 17) und den Druckplatten (13) bekannt. Dieser Luftspalt ist mit 0,05 mm fest vorgegeben. Er dient offensichtlich nur der Vermeidung einer Reibung zwischen Heizelement und Druckplatten, wobei jeder mechanische Verschleiß im Transportsystem eine ungewollte Verringerung des Luftspalts bis auf Null bewirken kann. Eine irgendwie geartete Regelung des Luftspalts zur Steuerung des Wärmeübertrags beziehungsweise der Werkstoff-Endfeuchtigkeit ist in dieser Anmeldung nicht vorgesehen.
Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass nach dem Stand der Technik keine Verfahren und keine Vorrichtungen bekannt sind, welche die Vermeidung des Trocknungs-Schwunds erreichen und gleichzeitig eine gezielte, kontinuierliche Messung von Werkstoff-Feuchtigkeiten und eine geregelte Steuerung des Trocknungsvorgangs zur Erreichung eines beliebigen, auch weit oberhalb des Nullpunktes liegenden Feuchtigkeits-Prozentsatz unabhängig von unterschiedlichen und wechselnden Anfangsfeuchtigkeiten des Werkstoffes einsetzen.
2. Zur Aufgabe
Flächige hygroskopische Werkstoffe wie beispielsweise Holzfurniere, Holzfaserplatten und dergleichen weisen in Abhängigkeit von Transport- und Lagerbedingungen, Herstellungsbedingungen, Materialzusammensetzung und weiteren Faktoren oft sehr unterschiedliche Feuchtigkeiten auf, die zum Zweck einer Weiterverarbeitung auf ein einheitliches Maß abgesenkt werden müssen.
In den bekannten Maschinen und Vorrichtungen wird diesen Unterschieden in den Anfangsfeuchtigkeiten nur insofern Rechnung getragen, als man von den höchsten in einer großen Charge gemessenen Werten ausgehend den Wärmeeinsatz, also den Energieeinsatz zugrunde legt. Dieser Energieeinsatz wird auf alle Teile einer Charge angewandt, unabhängig davon, ob ein Großteil der Charge nur vielleicht halb so viel Anfangsfeuchtigkeit enthält oder weniger. Andererseits werden alle Teile einer Werkstoffcharge auf einen sehr niedrigen Feuchtigkeits-Gehalt nahe dem Nullpunkt getrocknet, weil dieser Feuchtigkeits-Bereich auch ohne spezifischen Aufwand relativ einfach und sicher, allerdings mit hohem Energieeinsatz, erreichbar ist.
Der Grund dafür liegt in der bekannten physikalischen Eigenschaft aller hygroskopischen Werkstoffe, einen gegenüber dem Umfeld stark überhöhten Gehalt an Feuchtigkeit schnell und mit geringem Energieeinsatz abzugeben, wohingegen dieser Energieeinsatz bei absinkendem Feuchtigkeits-Gehalt der Werkstoffe stetig oder auch in Stufen ansteigt und der Energiebedarf zum Entzug der letzten wenigen Prozent Feuchtigkeit über dem Nullpunkt auf ein Vielfaches hochschnellt.
Bekanntlich kostet beispielsweise das Heruntertrocknen von Weichholz-Furnieren innerhalb einer gegebenen Zeitspanne von 100 % Feuchtigkeit auf 30 % Feuchtigkeit den relativen Energiefaktor 1, das Trocknen von 30 % auf 10 % etwa den Faktor 2, das Trocknen von 10 % auf 5 % etwa den Faktor 5, das Trocknen von 5 % auf 2 % etwa den Faktor 10, das Trocknen von 2 % auf 0 % etwa den Faktor 50. Diese Werte schwanken je nach Holzart und Dicke des Materials. Sie gelten jedoch bekanntlich tendenziell für alle hygroskopischen Materialien, einschließlich der Steine. Der Sprung im Energiebedarf bei einer Trocknung unterhalb etwa 3-6 % bei Holzfurnieren erlaubt es, Holzfurniere bei konstantem Energieeinsatz ohne nennenswerten Messungs- und Kontrollaufwand etwa gleichmäßig auf diese Feuchtigkeits-Ebene zu trocknen. Dies ist der Stand der Technik. Die Einhaltung eines Feuchtigkeitsgehaltes von 0 % ist nur mit großem Aufwand möglich, und auch ein auf nahe 0 % getrocknetes hygroskopisches Material nimmt sehr schnell wieder Feuchtigkeit aus der Luft auf, bis es seine spezifische Gleichgewichts-Feuchtigkeit mit der aktuellen relativen Umgebungsluft-Feuchtigkeit erreicht hat, welche beispielsweise bei Weichhölzern für den Fensterbau bei 12 % liegt.
Da eine Steuerung des Feuchtigkeits-Entzugs nach dem Stand der Technik nicht möglich ist, ist man heute gezwungen, sich bei der Trocknung nach der höchsten Anfangsfeuchtigkeit einzelner Werkstoffteile zu richten. Das bedeutet, es werden alle die Werkstoffteile mit niedrigerer Anfangsfeuchtigkeit auf einen nicht notwendigen niedrigen Feuchtigkeits-Gehalt gebracht.
Die technisch bedingte sogenannte Übertrocknung führ nach dem Stand der Technik beispielsweise bei Holzfurnieren unter anderem dazu, dass bei deren Weiterverarbeitung zu Schichtholzplatten und Furnierplatten ein wasserhaltiges Bindemittel wie Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat, Phenol-Formaldehyd-Kondensat oder Melamin-Formaldehyd-Kondensat verwendet wird, welches in der Regel einen Wassergehalt zwischen 40 und 60 % aufweist. Um einem "Wegsacken" des Kondensat-Leims in das stark hydrophile Holzfurnier vorzubeugen, wird eine hohe Dosis an Kondensat-Leim angewendet oder aufgebracht. Hierdurch wird regelmäßig auch eine zu hohe Wassermenge in das Endprodukt (die Schichtstoffplatte oder Furnierplatte) eingebracht, die wiederum durch Energieeinsatz in der Verleimpresse zum Verdampfen gebracht werden muss, um die Endfeuchtigkeit des Endprodukts auf die Ebene der Gleichgewichts-Feuchtigkeit abzusenken.
Die Industrie bietet jedoch die genannten Bindemittel auch als trockenes Pulver an, welches etwa aufwendiger in der Produktion, dafür billiger im Transport und länger und unproblematischer lagerbar ist. Gelänge es, Holzfurniere mit einer geeigneten Mess- und Steuertechnik unabhängig von ihrer Anfangsfeuchtigkeit gleichmäßig auf einen Bereich zwischen 20 % und 30 % Feuchtigkeit zu trocknen, würde das Trocknen der Holzfurniere weniger als die Hälfte der nach dem Stand der Technik benötigten Energie erfordern, und man könnte anstatt der wasserhaltigen Bindemittel-Flotte das pulverige Bindemittel einsetzen, weil das Bindemittel die zur Kondensation (Härtung) erforderliche Feuchtigkeit in den noch feuchten Holzfurnieren vorfindet. Diese in Labors nachgewiesene Verfahren scheitert nach dem Stand der Technik in der industriellen Praxis am Fehlen einer maschinellen Vorrichtung, die es erlaubt, einen sicheren Feuchtigkeits-Gehalt an Furnieren im Bereich zwischen 20 und 30 % zu erreichen. Hierzu muss gesagt werden, das ein zu hoher Gehalt an Wasser in den Komponenten die Aushärtung des Kondensat-Bindemittels verhindert, weshalb eine Feuchtigkeit einzelner Holzfurnierblätter deutlich oberhalb des angestrebten Bereichs genauso zu sogenannten Fehlverleimungen führt wie eine deutlich zu niedrige Feuchtigkeit. Die Steuerung des Feuchtigkeits-Verlaufs muss also mit ausreichender Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfolgen.
Aus der geschilderten Situation ergibt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher flächige hygroskopische Werkstoffe wie Holzfaserplatten, Holzspanplatten, Holzfurniere und dergleichen unabhängig von ihrer Anfangsfeuchtigkeit gleichmäßig auf einen beliebigen, für die nachfolgende Weiterverarbeitung zweckmäßigen, gewünschten Feuchtigkeits-Grad getrocknet und mit welcher solche Werkstoffe unter Verwendung von Druck, Bindemittel und gegebenenfalls Wärme zu Schichtstoffplatten, mehrschichtigen Holzschichtplatten, Furnierplatten, beschichteten Faserplatten und dergleichen verarbeitet werden können.
3. Zur Lösung der Aufgabe
Die gestellte Aufgabe ist mit einer beheizten Trocknungspresse im Taktverfahren wegen der in dieser vorhandenen Bedingungen nicht lösbar. Gewählt wurde daher ein kontinuierliches oder Durchlaufverfahren und eine Vorrichtung nach einer im Prinzip von bekannten Durchlaufpressen bekannten Bauart mit Pressenrahmen, unterem und oberem Presstisch und Pressbär und mit hydraulischen Presszylindern/Presskolben zur Erzielung des erforderlichen Pressdrucks, der auf die gesamte Arbeitsfläche wirkt, also auf die gesamte Fläche des in der Vorrichtung befindlichen Werkstoffs.
Der Transport des Werkstoffs durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfolgt durch eine Transporteinheit, vorzugsweise in Form einer im Prinzip bekannten Art kettengeführter Transportplatten, die in Breite und Länge aneinandergefügt eine nahezu geschlossene Fläche bilden, welche zu einem nahezu lückenlosen Wärmeübergang und einem nahezu lückenlosen Druckübertrag auf den Werkstoff führen und welche den Werkstoff von oben und unten halten.
Die Vorschubgeschwindigkeit der Transporteinheit ist regelbar, bleibt aber über den gesamten Bearbeitungsbereich des Werkstoffs konstant. Es gibt also keine Geschwindigkeits-Differenzen. Der Flächendruck auf den Werkstoff wird genügend hoch eingestellt, um den Trocknungs-Schwund zu verhindern, das heißt, dass sich der Schwund lediglich in der DickenDimension des Werkstoffs auswirkt, wo er nicht stört. Hierbei werden automatisch auch Rissbildungen durch Schwinden verhindert. Ebenso werden Verformungen des Werkstoffs dadurch weitestgehend verhindert.
Eine grundlegende Neuerung der vorliegenden Erfindung ist die Art der Wärmeübertragung von der Wärmequelle auf den durchlaufenden Werkstoff. Sie erfolgt im Gegensatz zum Stand der Technik erstens völlig reibungsfrei und zweitens über eine Mehrzahl von Heizelementen, die im unteren und oberen Teil der Vorrichtung jeweils unmittelbar einem Bereich der Transporteinheit und dem von diesem transportierten Bereich des Werkstoffs zugeordnet sind. Die Wärmeübertragung erfolgt im Gegensatz zum Stand der Technik weder durch einen direkten Kontakt, noch über eine offene Flamme, durch Heißluft oder einen fest vorgegebenen Luftspalt, sondern über einen regelbaren Luftspalt zwischen dem jeweiligen Heizelement und dem ihm unmittelbar gegenüber liegenden Bereich der Transporteinheit für den Werkstoff. Der genannte regelbare Luftspalt besitzt mindestens die Höhe, welche durch eine maximal erreichbare Genauigkeit der Bearbeitung gegeben ist, sodass die Wärmeübergabe zwischen Heizelement und Transporteinheit immer reibungsfrei erfolgt.
Hierbei erfolgt eine maximale Wärmeübergabe bei geringst möglich gehaltener Luftspalthöhe. Die Heizelemente werden mittels hydraulisch wirkenden Zylindern und Rückholfedern oder beidseitig wirkenden Zylindern bekannter Bauart bedarfsorientiert näher an die Transporteinheit herangeführt oder weiter entfernt, der Luftspalt also höher oder weniger hoch gestaltet, wodurch die Wärmeübergabemenge trotz gleichbleibender Temperatur der Heizelemente sehr schnell und praktisch trägheitsfrei verändert wird. Die Trägheit der Heizung wird daher nur noch durch das Wärmespeicherungs-Vermögen der Transporteinheit bestimmt. Diese wird durch den Einsatz gering wärmespeichender und stark wärmeleitender Materialien (beispielsweise AluminiumLegierungen) für die vorzugsweise die Transporteinheit bildenden Transportplatten und durch eine an sich bekannte günstige Formgebung dieser Transportplatten gering gehalten.
Weitere Maßnahmen zum zielgerechten und sparsamen Einsatz der Wärmeenergie und zur Vermeidung oder Verminderung unerwünschten Wärmeübergangs oder Abstrahlung bestehen im Anbringen einer Wärmedämmschicht auf den dem Luftspalt abgewandten Flächen der Heizelemente, in der Wahl der Materialien und Form für die Klemmvorrichtung, welche die Transportplatten spannungsfrei mit den Transportplatten-Stegen verbinden, sowie in der Wahl der Form und des Materials für die Transportplatten-Stege. Durch letzteres bleiben die Druck auf den Werkstoff übertragenden Kettenglieder, Bolzen und deren Führungen im Gegensatz zu den nach dem Stand der Technik im Rücklauf aufgeheizten Transporteinheiten kühl, wodurch die Genauigkeit der Vorrichtung und deren Langlebigkeit und Betriebssicherheit gewährleistet werden, sowie die Belastbarkeit der einzelnen Konstruktionselemente ansteigt.
Um die unkontrollierbaren Unterschiede in der Anfangsfeuchtigkeit der Werkstoffe vor deren Einlauf in die erfindungsgemäße Vorrichtung zu messen, erhält die Vorrichtung erfindungsgemäß bereits in der Einlaufzone eine Serie über die Breite der Vorrichtung verteilte und den ersten in Durchlaufrichtung folgenden Heizelementen steuerungsmäßig zugeordnete kontinuierlich messende Feuchtigkeits-Messgeräte bekannter Bauart, deren Messdaten zur Regelung der Höhe des genannten Luftspaltes zwischen Heizelementen und Transporteinheit verwendet werden. Weitere derartige Feuchtigkeits-Messgeräte folgen innerhalb der Vorrichtung nach Bedarf in einer oder mehreren Reihen, ebenfalls jeweils steuerungsmäßig den in Durchlaufrichtung folgenden Heizelementen zugeordnet. Die Luftspalthöhe kann demnach an jedem einzelnen der Heizelemente oder auch an Gruppen von Heizelementen nach Bedarf verändert werden, wobei die Veränderung von der genannten fertigungsbedingten Mindest-Luftspalthöhe mit maximaler Wärmemengen-Übergabe einerseits und dem viele Millimeter weiten Abdrücke mit sofortigem Abbruch jeder nennenswerten Wärmeübergabe andererseits reicht.
Durch diese mehrfache Feuchtigkeits-Messung während des Trocknungsvorgangs und die entsprechend vielfachen, fast trägheitsfrei steuerbaren Wärmeübergabestellen ist sowohl ein differenzierter Energieeinsatz mit entsprechender Energieeinsparung möglich, als auch die Einhaltung einer kontrollierten Endfeuchtigkeit des Werkstoffs, die in praktisch jedem Bereich zwischen dem Nullpunkt und der Anfangsfeuchtigkeit liegen kann. Analog dazu kann mit dieser Vorrichtung die Weiterverarbeitung des getrockneten Werkstoffe zu Verbund- oder Schichtstoff-Endprodukten energiesparend vorgenommen werden, da der Prozess des Abbindens oder Härtens der üblicherweise dazu verwendeten Kondensat-Leime mit einer chemischen Bindung von im Werkstoff oder in der Leimflotte vorhandenem Wasser (Feuchtigkeit) verbunden ist. Das bedeutet, dass der Verbundwerkstoff in Zonen ausgehärteten Kondensat-Leims weniger Feuchtigkeit aufweist als in Zonen mit nicht ausgehärtetem Kondensat-Leim. Somit kann auch dieser Prozess auf dieselbe Weise genau gesteuert werden wie der vorgenannte Trocknungsprozess. Fehlverleimungen in Folge von ungenügender Wärmezufuhr werden genauso vermieden wie ein unnötiges Nachheizen bereits ausgehärteter Zonen. Der Verleimvorgang regelt sich selbsttätig auf eine sichere Aushärtung des Kondensat-Leims beim minimalem Energieeinsatz ein.
Da die Höhe der Transporteinheit in ihrer bevorzugten Form als kettengeführte Transportplatten in Bezug auf die Höhe der Auflagepunkte der Heizelemente fest bleiben muss, sind die Transportketten-Laufschienen der Transporteinheit und die Auflagepunkte der Heizelemente in einem Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung (vorzugsweise dem unteren Bereich) gemeinsam fest auf einem stabilen Presstisch verankert, der seinerseits in einem Pressenrahmen bekannter Ausführung fest verankert ist.
Der andere Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung (vorzugsweise der obere Bereich) muss zur Aufnahme verschieden dicker Werkstoffe im Verhältnis zum feststehenden Bereich in der Höhe verstellbar angeordnet sein. Weiterhin wird dieser höhenverstellbare Bereich, der ebenfalls als stabiler Presstisch ausgeführt ist, durch die eingebauten hydraulisch betätigten Druckelemente bekannter Bauart dergestalt gegen den genannten feststehenden Presstisch gedrückt, dass der Werkstoff zwischen oberem und unterem Teil der Transporteinheit ausreichend festgehalten wird, um ein Trocknungs-Schwinden und ein Verformen des Werkstoffs zu verhindern. Auch auf diesem höhenverstellbaren (vorzugsweise oberen) Presstisch sind die Transportketten-Laufschienen der Transporteinheit und die Auflagepunkte der Heizelemente gemeinsam fest verankert. Damit ist sichergestellt, dass im unteren wie im oberen Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Veränderung des zur Wärmeübergabe dienenden Luftspalts unabhängig von der Dicke des Werkstoffs und unabhängig von dem auf den Werkstoff ausgeübten Flächendruck vorgenommen wird.
Die Heizelemente können in bekannter Weise mit Bohrungen zur Aufnahme von Heizmitteln wie beispielsweise Heißwasser, Thermoöl oder elektrischen Heizstäben versehen werden. Die Heiztemperatur muss lediglich auf einen höchsten gewünschten Punkt eingeregelt werden, da die Übergabe der Temperatur und damit die im Werkstoff gewünschte Temperatur durch die Einstellung des genannten Luftspalts vorgenommen wird.
Die Steuerung der Höhe des Luftspalts ist erfindungsgemäß mit einer Sicherheitsstufe versehen, welche das sofortige weite Abrücken aller Heizelemente von der Transporteinheit (die Absenkung der Wärmeübergabe auf den Wert nahe Null) in dem Fall vornimmt, dass der Vorschub oder der Durchlauf des Werkstoffs aus irgendwelchen Gründen (beispielsweise Stromausfall) ' stockt. Hierdurch werden automatisch Überhitzungs-Schäden am Werkstoff und die Gefahr eines Brandes vermieden.
Die vorzugsweise als Transporteinheit eingesetzten kettengeführten Transportplatten erhalten auf ihrer dem Werkstoff zugewandten Fläche eingefräste Nuten in bekannter Ausführung zur druckfreien Abführung der aus dem Werkstoff ausdampfenden Feuchtigkeit. In einer möglichen Ausführung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Absaugen dieses Wasserdampfes und zur Rückgewinnung der in diesem enthaltenen Wärmeenergie in bekannter Ausführung versehen werden.
Bei der vorzugsweise mit kettengeführten Transportplatten ausgeführten Transporteinheit werden erfindungsgemäß sowohl bei den nebeneinander laufenden Kettenbahnen als auch bei den übereinander laufenden Kettenbahnen die Transportplatten dergestalt relativ zueinander versetzt, dass sich sowohl bei nebeneinander liegenden als auch bei übereinander liegenden Transportplatten keine sich deckenden Fugen ergeben. Hierdurch ist sichergestellt, dass sowohl der Flächendruck als auch die Wärmeübergabe an den Werkstoff fugenfrei erfolgen.
4. Vorteile der Erfindung.
Gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich aus der vorliegenden Erfindung einige wesentliche Vorteile.
  • a) Bei der Trocknung der Werkstoffe kann unabhängig von deren unterschiedlichen Anfangsfeuchtigkeiten und unabhängig von werkstoffspezifischen Trocknungsverläufen jeder beliebige Endfeuchtigkeits-Bereich zwischen der Anfangsfeuchtigkeit und einem Bereich nahe dem Nullpunkt gewählt und gleichmäßig erreicht werden. Damit wird der Einsatz von pulverförmigen Bindemitteln sowie extrem wasserarmen Bindemitteln ermöglicht an Stelle der bisher verwendeten stark wässrigen Bindemittel-Flotten.
  • b) Durch die Trocknung der Werkstoffe auf verfahrenstechnisch gewünschte Endfeuchtigkeiten um 30 % oder höher wird ein hoher Prozentsatz an Trocknungsenergie eingespart gegenüber den bisherigen Verfahren, die durchweg eine Übertrocknung anstrebten, weil nur diese messtechnisch und regeltechnisch mit ausreichender Sicherheit erreicht wurde. Das bisherige Verfahren der Übertrocknung mit anschließendem erneutem Wassereintrag bei der Weiterverarbeitung wird ersetzt durch ein Verfahren des gezielten Trocknens auf eine höhere Feuchtigkeitsstufe und den Wegfall des erneuten Wassereintrags bei der Weiterverarbeitung.
  • c) Die Werkstoffe werden auf die gesamte Bearbeitungslänge bei der Trocknung soweit unter Druck gehalten, dass ein Trocknungs-Schwund in Breite und Länge der Werkstoffe nicht stattfindet und keine Trocknungs-Rissbildungen und keine Verformungen entstehen. Da der Trocknungs-Schwund beispielsweise bei den für die Furnierplatten-Herstellung häufig verwendeten Pappelholz-Furnieren quer zur Faserrichtung um die 12 % beträgt, ist dies ein wesentlicher wirtschaftlicher und ressourcensparender Faktor.
  • d) Hygroskopische Werkstoffe sind bei höheren Feuchtigkeits-Gehalten wesentlich flexibler als bei niedrigen Feuchtigkeiten, bei denen häufig Verluste durch Sprödigkeits-Brüche entstehen. Letzteres ist in holzverarbeitenden Betrieben bekannt und gefürchtet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Feuchtigkeit der Werkstoffe bis zu deren Verarbeitung zu Endprodukten (Verbundplatten, Schichtplatten, Furnierplatten und dergleichen) hoch und die Werkstoffe damit flexibel zu halten, was wesentlich zur Vermeidung von Brüchen beiträgt. Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, dass die feuchteren Werkstoffe weniger wellig sind als trockenere und damit einen geringeren Druck (weniger Energie) bei ihrer Verpressung zu Endprodukten erfordern. Gegenüber dem Stand der Technik, bei welchem die erstrebte Endfeuchtigkeit des Endproduktes im Zwischenresultat erreicht und energieaufwendig unterschritten wird, wird bei der vorliegenden Erfindung erst bei der Fertigstellung des Endproduktes dessen angestrebte Endfeuchtigkeit erreicht.
  • e) Durch die erfindungsgemäße Verbindung des Messens der Werkstoff-Feuchtigkeiten mit der daran anschließenden Regelung der Wärmeübergabe von den Heizelementen auf die Werkstoffe erfolgt auch die Verpressung oder Verleimung von Werkstoffen zu mehrschichtigen Endprodukten (beispielsweise Holzfurniere zu Furnierplatten) im Vergleich zum Stand der Technik sehr energiesparend, da sich der Verleimvorgang selbsttätig auf die sichere Aushärtung des Kondensat-Leims bei minimalem Energieeinsatz einregelt. Sobald das Bindemittel in einem Bereich des Endproduktes ausgehärtet ist, wird der weitere Wärmeübertrag in diesen automatisch durch die Luftspalt-Vergrößerung vermindert oder ganz abgeschaltet.
  • f) Der erfindungsgemäße reibungsfreie Wärmeübertrag aus Heizelementen auf die den Werkstoff tragende Transporteinheit über einen regelbaren Luftspalt erlaubt es, die Transporteinheit der Vorrichtung mit geringer Energie anzutreiben und ihren Betrieb verschleißarm zu halten.
  • g) Die Beheizung bestimmter Bereiche der Transporteinheit unmittelbar an den Stellen, an welchen ein Wärmeübertrag auf den Werkstoff gewünscht wird, bedeutet gegenüber der pauschalen Beheizung von Transporteinheiten nach dem Stand der Technik eine wesentliche Energieeinsparung und eine bedeutende Verminderung der Wärmeabstrahlung an die umgebende Konstruktion. Die Vorrichtung wird dadurch in ihrer Funktion sicherer und langlebiger und sparsamer im Energieverbrauch.
    • 5. Zeichnungen und Zeichnungserklärungen
    Die in den Zeichnungen angegebenen Bezugsziffern bedeuten:
    1
    Unterer Presstisch
    2
    Untere Transportplatten
    2a
    Obere Transportplatten
    3
    Klemmvorrichtungen
    4
    Transportketten-Stege
    5
    Transportketten mit Laufrollen
    6
    Transportketten-Laufschienen
    7
    Untere Heizelemente
    7a
    Obere Heizelemente
    8
    Kanäle für ein Heizmedium
    9
    Dämmung gegen Wärmeabstrahlung
    10
    Dämmung gegen Wärmeübertragung
    11
    Hydraulisch betätigte Einrichtung zur Luftspalt-Regelung
    12
    Rückholfeder
    13
    In der Höhe regelbare Luftspalt im unteren Vorrichtungs-Bereich
    13a
    In der Höhe regelbarer Luftspalt im oberen Vorrichtungs-Bereich
    14
    Werkstoff
    15
    Versetzt angeordnete Fugen zwischen den Transportplatten
    16
    Erster Feuchtigkeits-Messfühler
    17
    Vom ersten Feuchtigkeits-Messfühler gesteuertes oberes Heizelement
    17a
    Vom ersten Feuchtigkeits-Messfühler gesteuertes unteres Heizelement
    18
    Zweiter Feuchtigkeits-Messfühler
    19
    Vom zweiten Feuchtigkeits-Messfühler gesteuertes oberes Heizelement
    19a
    Vom zweiten Feuchtigkeits-Messfühler gesteuertes unteres Heizelement
    20
    Dritter Feuchtigkeits-Messfühler
    21
    Kleiner Luftspalt mit hoher Wärmeübergabe
    22
    Großer Luftspalt mit niedriger Wärmeübergabe
    A
    Unterer Bereich der Vorrichtung
    B
    Oberer Bereich der Vorrichtung
    Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung quer zur Durchlaufrichtung mit dem unteren Bereich der Vorrichtung (A) und dem nur angedeuteten oberen Bereich der Vorrichtung (B), dem unteren Presstisch (1), den fest auf diesem Presstisch montierten Transportketten-Laufschienen (6), der ebenfalls fest darauf montierten hydraulisch betätigten Einrichtung zur Luftspalt-Regelung (11) mit einer Rückholfeder (12) und einem auf dieser Einrichtung befestigten, thermisch durch eine Dämmung gegen Wärmeübergang (10) getrennten unteren Heizelement (7). Des weiteren zeigt Figur 1 die vorzugsweise als Transporteinheit eingesetzten Transportketten mit den Druck aufnehmenden Laufrollen (5), die auf schlank gebauten Transportketten-Stegen (4) über Klemmvorrichtungen (3) die unteren Transportplatten (2) tragen. Diese Transportplatten (2) sind mit einer Dämmung gegen Wärmeabstrahlung (9) versehen und besitzen Kanäle für ein Heizmedium (8). Die Wärmeübergabe aus den unteren Heizelementen (7) erfolgt über den in seiner Höhe regelbaren unteren Luftspalt (13) auf die unteren Transportplatten (2) und von dort auf den zwischen den unteren Transportplatten (2) und den oberen Transportplatten (2a) unter Druck geführten Werkstoff (14).
    Im oberen Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Komponenten spiegelbildlich auf einem oberen, in bekannter Weise hydraulisch höhenverstellbaren Presstisch fest montiert. Figur 1 zeigt angedeutet die versetzt zu den unteren Transportplatten (2) angeordneten oberen Transportplatten (2a), den oberen Luftspalt (13a) und die oberen Heizelemente (7a).
    Figur 2 zeigt schematisch die in Längsrichtung der Vorrichtung relativ zueinander versetzte Anordnung der kettengeführten Transportplatten, im Vertikalschnitt parallel zur Durchlaufrichtung der Vorrichtung, mit den unteren Transportplatten (2) und den oberen Transportplatten (2a), dem Werkstoff (14), den versetzt angeordneten Fugen zwischen den Transportplatten (15) und der Angabe des unteren Bereichs der Vorrichtung (A) und des oberen Bereichs der Vorrichtung (B).
    Figur 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der Aufsicht auf die sich durch die Transportplatten ergebenden Flächen für den Transport des Werkstoffs durch die Vorrichtung, mit den versetzt angeordneten Transportplatten (2) respektive (2a) und den versetzt angeordneten Fugen zwischen den Transportplatten (15).
    Figur 4 zeigt schematisch im Längs-Vertikalschnitt einen Ausschnitt aus der Vorrichtung mit unteren Transportplatten (2), oberen Transportplatten (2a) und dem in Pfeilrichtung durchlaufenden Werkstoff (14), mit einem ersten Feuchtigkeits-Messfühler (16) und dem von diesem gesteuerten oberen Heizelement (17) und unteren Heizelement (17a), einem zweiten Feuchtigkeits-Messfühler (18) und dem von diesem gesteuerten oberen Heizelement (19) und unteren Heizelement (19a), einem dritten Feuchtigkeits-Messfühler (20), sowie dem kleinen regelbaren Luftspalt mit hoher Wärmeübergabe (21) und dem großen regelbaren Luftspalt mit geringer Wärmeübergabe (22).

    Claims (11)

    1. Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen eines flächigen, hygroskopischen Werkstoffes wie Holzfaserplatten, Holzspanplatten, Holzfurniere und dergleichen, sowie zu dessen kontinuierlicher Verpressung zu Schichtstoff-Werkstoffen wie Schichtstoffplatten, mehrschichtigen Holzschichtplatten, Furnierplatten, beschichteten Faserplatten und dergleichen unter Verwendung von Druck, Bindemittel und eventuell Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit des Werkstoffs vor und während seines Durchlaufs durch die Vorrichtung mehrfach kontinuierlich gemessen und durch eine örtlich, zeitlich und quantitativ geregelte Wärmeübergabe aus Heizelementen auf den Werkstoff gesteuert wird und dass die Regelung der Wärmeübergabemenge durch die Veränderung der Höhe eines Luftspalts zwischen Heizelement oder Heizelementen und der den Werkstoff führenden Transporteinheit praktisch trägheitslos erfolgt.
    2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Regelung der Wärmeübergabemenge zwischen Heizelementen und Transporteinheit bestehende regelbare Luftspalt mindestens die Höhe besitzt, welche durch eine maximal erreichbare Genauigkeit der Bearbeitung gegeben ist, sodass die Wärmeübergabe zwischen Heizelementen und Transporteinheit immer reibungsfrei erfolgt.
    3. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Werkstoff führende Transporteinheit vorzugsweise aus einer Mehrzahl von kettengeführten Transportplatten mit den Druck aufnehmenden Laufrollen besteht.
    4. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Durchlaufrichtung des Werkstoffs und/oder quer zur Durchlaufrichtung des Werkstoffs vorzugsweise eine Mehrzahl von Heizelementen eingesetzt wird.
    5. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Luftspalts zwischen Heizelementen und Transporteinheit einzeln für jedes Heizelement oder gruppenweise für mehrere Heizelemente geregelt wird.
    6. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente auf ihren dem Luftspalt abgewandten Flächen eine Wärmedämmschicht erhalten.
    7. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Transporteinheit bildenden Transportplatten aus einem gering wärmespeichernden und stark wärmeleitenden Material und die Transportketten-Stege aus einem gering wärmeleitenden Material ausgeführt sind.
    8. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der die Transporteinheit bildenden Transportplatten mit den Transportketten-Stegen Klemmvorrichtungen verwendet werden, welche die unterschiedlichen Materialdehnungen aufnehmen können.
    9. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Transportplatten-Stege eine schlanke Bauart angewendet wird, die durch eine verstärkte Wärmeabstrahlung die Wärmebelastung der den Druck aufnehmenden Laufrollen absenkt.
    10. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 3, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise die Transporteinheit bildenden Transportplatten auf den sie tragenden Transportketten dergestalt relativ zueinander versetzt angeordnet sind, dass sich sowohl bei nebeneinander laufenden als auch bei übereinander laufenden Transportplatten keine sich deckenden Trägerplatten-Querfugen und keine sich deckenden Trägerplatten-Längsfugen ergeben.
    11. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente im Falle eines nicht beabsichtigten Stillstandes des Vorschubs der Transporteinheit zur Vermeidung der Überhitzung des Werkstoffs automatisch auf eine dafür ausreichend hohe Distanz von der Transporteinheit abrücken.
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