EP1829657A2

EP1829657A2 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten und eine Vorpresse zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: EP1829657A2
Application number: EP07004277A
Authority: EP
Inventors: Gernot Von Haas; Detlev Kroll; Dirk Zanger
Original assignee: Dieffenbacher GmbH and Co KG
Current assignee: Dieffenbacher GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2007-09-05
Also published as: DE102006010439A1; CN101269515A; EP1829657A3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten, wobei eine Pressgutmatte nach einer Vorverdichtung in einem Hauptpressbereich in eine Endform gebracht und ausgehärtet wird. Die Erfindung besteht darin, dass die Vorverdichtung zwischen zwei endlos umlaufenden Verdichtungsbändern durchgeführt wird wobei in der Verdichtungszone (12) vom Kontakt (19) der Pressgutmatte (10) mit dem oberen Verdichtungsband (2) bis zur Hauptverdichtungslinie (14) eine schwellende Verdichtungskraft in die Pressgutmatte (10) eingebracht wird, wobei die Verdichtungskraft von einem Schwellmaximum (20) zum nächsten Schwellmaximum (20') entlang einer monoton ansteigenden Linie (16) bis zur Hauptverdichtungslinie (14) ansteigt, wobei die Hauptverdichtungslinie (14) die Grenze von Verdichtungszone (12) zur Entlastungszone (13) mit einem Verdichtungsmaximum (18) der Pressgutmatte (10) darstellt, wobei die Hauptverdichtungslinie (14) in der Ebene durch die Längsachsen (15) der Hauptverdichtungswalzen (7, 8) liegt und wobei nach der Hauptverdichtungslinie (14) die Verdichtungskraft bis auf eine technisch bedingte Ausnahme (21) entlang einer monoton verlaufenden Entlastungslinie (17) bis auf 0 N/mm 2 reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorpresse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung von der die Erfindung ausgeht ist aus der DE 27 28 660 A1 bereits bekannt. Demnach soll direkt nach der Formung einer gestreute Pressgutmatte entlüftet und verdichtet werden. Direkt anschließend wird die verdichtete Pressgutmatte in einer Verdichtungseinheit, meist einer kontinuierlich arbeitenden Doppelbandpresse oder einer Kalanderpresse mittels Druck und Wärme zu einer Holzwerkstoffplatte verdichtet und ausgehärtet. Die hier verwendete Vorpresse besteht dabei aus einem Band zur Entlüftung, das unterhalb der Pressgutmatte ein Entlüftungsband endlos umläuft und oberhalb der Pressgutmatte einem festen endlos umlaufenden Band. Das Entlüfterband wird dabei über einen Tisch bis zu einer Druckwalze gezogen und das obere feste Band wird mit Walzen abgestützt.
Die Industrie steht dem kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten seit Jahren aufgeschlossen gegenüber und es wurden zu derartigen Verfahren bereits eine Vielzahl von Patent- und Nichtpatentliteratur veröffentlicht. Neben einer aktiven Vorverdichtung mittels Absaugen der überschüssigen Inhalte der Pressgutmatte sind andere Verfahrensvarianten bekannt geworden, die in der Vorverdichtung eine Rolle spielen. Zum Beispiel ist es aus der DE 44 41 017 A1 bekannt die Pressgutmatte während der Vorverdichtung nicht nur zu entlüften, sondern auch mit Prozessgasen zu fluten, wie zum Beispiel mit Heißdampf oder überhitztem Dampf. Derartige Beeinflussungen der thermischen und anderen Eigenschaften der Pressgutmatte sollen den Pressfaktor und damit die mögliche Produktionsmenge des kontinuierlichen Produktionsprozesses positiv beeinflussen und verbessern.
Auch wenn sich der konstruktive Aufwand obiger Vorpresse in der Praxis bewährt hat, so ist es mittlerweile bei den meisten industriellen Verfahren nicht mehr notwendig derart in den Aufbau und in die Parameter der gestreuten Pressgutmatte einzugreifen, da die Verfahrensparameter für die Verpressung und Aushärtung bereits mit höchster Effizienz in den Verfahrensabläufen vor der Streuung des Pressgutes auf das Formband eingeregelt werden können. Mittlerweile steht im Vordergrund für die Aufgabe der Vorpresse einen möglichst reibungslosen Prozessablauf mit wenigen produktionsbedingten Störungen zu gewährleisten und neben geringem Verschleiß auch hohe Drücke während der Vorpressung verwenden zu können. Obige Vorpressens sind aber aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus nicht in der Lage spezifische Drücke bzw. Liniendrücke von mehr als 100 N/mm auf die Pressgutmatte aufzubringen. Gerade bei einer langen tischähnlichen Abstützung erfährt das Verdichtungs- und/oder das Entlüftungsband derart hohe Zugspannungen, dass es spontan oder nach kurzem Verschleiß zerstört wird. Die derzeit tauglichen und erhältlichen Entlüftungsbänder weisen eine maximale Zugspannung von 20 N/mm auf, so dass nicht mit hohen Drücken verdichtet werden kann. Wird nicht über eine feste Abstützung entlüftet bzw. verdichtet, werden rollende Abstützungen in der Form von über die Breite der Pressgutmatte angeordnete Verdichtungswalzen für die Verdichtungsbänder eingesetzt. Um entsprechende Drücke für die Verdichtung bereit zu stellen, müssen die Verdichtungswalzen einen Mindestdurchmesser von 200 mm aufweisen. Damit ergibt sich aber ein hoher Stützabstand im Hauptverdichtungsbereich einer Vorpresse bei maximaler Verdichtungskraft, der zu einem wellenartigen Verdichtungsmuster der Pressgutmatte führt. Durch die weiten Stützabstände von mehr als 200 mm drückt die Pressgutmatte das Verdichtungsband zwischen den Verdichtungswalzen nach oben bis es bei der darauf folgenden Verdichtungswalze an dem Radius der Walze wieder entgegen dem Pressgut geführt wird um dieses zu verdichten. Dies führt gerade im Bereich der stärksten Verdichtung der Pressgutmatte zu übermäßigen Belastungen und Verschleiß des Verdichtungsbandes.
Daneben haben diese bekannten Vorpressen das Problem gemein, dass die Pressgutmatte nach der Vorverdichtung in der Regel spontan am Radius der letzten Umlenktrommel des entsprechenden Verdichtungsbandes entlastet wird. Durch die hochelastische Verdichtung der Pressgutmatte entsteht ein hoher innerer Gegendruck aus dem nicht plastisch verformten Material heraus, der bedingt, dass nach einer Vorpressung und einer damit einhergehenden Reduktion der Pressgutmattenhöhe auf 25% der Streuhöhe die Pressgutmatte wieder auf 50% bis 80% der ursprünglichen Streuhöhe auffedert. Dabei entstehen Risse bzw. Brüche im Gefüge der verdichteten Pressgutmatte, die sich im weiteren Verlauf des Verfahrens bei der Übergabe vom Formband auf die nächsten Anlagenbänder erweitern können. Auch die Übergabe einer partiell inhomogenen Pressgutmatte auf die Stahlbänder einer kontinuierlich arbeitenden Presse kann im verdichtenden Einlaufkeil zu Problemen führen, da unvorhergesehene Lufteinschlüsse bei Beaufschlagung mit hohem Druck und Temperatur dazu neigen Ausbläser entgegen der Produktionsrichtung zu bewirken. Es entstehen partielle Pressgutmattendoppelungen die bei hohen spezifischen Drücken zu Schäden an den endlos umlaufenden Stahlbändern führen können. Bei Nichtauftreten derartige Problemfälle kann sich die Verpressung einer durch Risse oder Brüche inhomogenen Pressgutmatte als mangelhafte Oberfläche oder als potentielle Bruchstelle in der fertigen Platte herausstellen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff genannten Art so weiterzuentwickeln, dass ein schonendes Vorverdichten der Pressgutmatte im Hauptverdichtungsbereich ermöglicht wird, die Verdichtungsbänder einem geringeren Verschleiß unterliegen und die Entlastung der Pressgutmatte derart schonend im Auslauf der Vorpresse entlastet wird, dass keine Risse oder potentielle Bruchstellen in der Pressgutmatte entstehen.
Die Lösung für diese Aufgabe ist für das Verfahren im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegeben, während die Lösung für die Vorpresse aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 12 hervorgehen.
Die Lösung für das Verfahren besteht darin, dass in der Verdichtungszone vom Kontakt der Pressgutmatte mit dem oberen Verdichtungsband bis zur Hauptverdichtungslinie eine schwellende Verdichtungskraft in die Pressgutmatte eingebracht wird, wobei die Verdichtungskraft von einem Schwellmaximum zum nächsten Schwellmaximum entlang einer monoton ansteigenden Linie bis zur Hauptverdichtungslinie ansteigt, wobei die Hauptverdichtungslinie die Grenze von Verdichtungszone zur Entlastungszone mit einem Verdichtungsmaximum der Pressgutmatte darstellt, wobei die Hauptverdichtungslinie in der Ebene durch die Längsachsen der Hauptverdichtungswalzen liegt und wobei nach der Hauptverdichtungslinie die Verdichtungskraft bis auf eine technisch bedingte Ausnahme entlang einer monoton verlaufenden Entlastungslinie bis auf 0 N/mm² reduziert wird.
Die Lösung für eine erfindungsgemäße Vorpresse zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass zur Hauptverdichtung der Pressgutmatte am Ende der Verdichtungszone eine gegenüber den Verdichtungswalzen vergrößerte Hauptverdichtungswalze mit gegenüberliegender Hauptverdichtungswalze angeordnet sind, und wobei nach den beiden Hauptverdichtungswalzen oben und/oder unten Auslaufbleche angeordnet sind.
Die Verdichtungsbänder (Form- bzw. Entlüftungsbänder) sind sehr weich, wodurch sich beide bei schon geringem spezifischem Druck zwischen zwei Auflagerpunkten durchbiegen (ausbeulen) und die Pressgutmatte teilweise sogar beidseitig entlastet wird und bei der nächsten Verdichtungswalze wieder zurückgestellt, also gewalkt werden. Eine derartige Walkarbeit mag hinsichtlich der Verdichtung der Pressgutmatte durchaus Vorteile aufweisen, erhöht aber überdurchschnittlich den Verschleiß der Maschinenelemente und ist nur zu Beginn der Verdichtung in der Vorpresse unschädlich, da hier die Gegendruckkräfte aus der Pressgutmatte heraus noch nicht so stark sind, dass die Walkarbeit am Verdichtungsband die Dauerfestigkeit signifikant beeinflussen könnte. Das Walken mit einer Ausbeulung der Verdichtungsbänder in Summe über 10 mm führt zu Rissen in der Pressgutmatte, wenn sie während der Entlastung der Pressgutmatte durchgeführt wird. Damit sind vor allem dickere Pressgutmatten in der Spanplattenherstellung durch das Ausbeulen gefährdet, da sie um bis zu 40 mm nach der Hauptverdichtung wieder auffedern. Dünne Spanmatten für Plattendicken unter 10 mm, sind weniger gefährdet, da die Mattenhöhe unter der Hauptverdichterwalze nur ca. 10 - 20 mm beträgt und nach der vollständigen Entlastung ca. 20 - 40 % dicker ist, also um 3 - 8 mm entlastet wird. Das heißt, dass die Matte nach der Verdichtung unter einem kontrollierten spezifischen Druck gehalten werden und gleichzeitig sanft entlastet werden muss. Das Walken (Ausbeulen der Bänder zwischen den Walzen) kann wie oben bereits beschrieben nicht durch eine Erhöhung der Bandspannung vollständig vermindert werden, die eine Verstärkung der Walkarbeit, der Zugspannungen und damit des inneren Verschleißes des Entlüftungsbandes fördert. Auch die Reibung an den Verdichtungstrommeln erhöht sich signifikant. Denn bei einer übermäßigen Erhöhung der Bandspannung reißen die Verdichtungsbänder meist an der Naht. Erschwerend kommt hinzu, dass die Bandspannung bei einem unten liegenden Formband nicht beliebig erhöht werden kann, denn Formbänder können in der Regel nur mit einer Bandspannung von unter 15 N/mm beaufschlagt werden. Formbänder werden üblicherweise in der Produktionsanlage vor Ort zu einem endlosen Band zusammengefügt und enthalten damit Fügestellen schwacher Qualität. Weiter gestattet der Bauraum im Streubereich selten eine aufwendige Konstruktion der Formbandförderanlage und kann deswegen zur Aufnahme von hohen Bandspannungen nicht zu aufwendig gestaltete werden.
Bei erfindungsgemäßer Anwendung der Vorpresse tritt bei einem oberen Verdichtungsband nahezu keine Durchbiegung während des Verdichtens und des Entlastens auf. Dies erfolgt durch die Anordnung einer übergroßen Hauptverdichtungswalze, die im Hochdruckverdichtungsbereich das Entlüftungsband über einen großen Umfangsanteil bis zur Hauptverdichtungslinie führt und gleichmäßig mit Druck beaufschlagt, zum anderen wird im Entlüftungsbereich das Entlüftungsband über ein Blech mit ebenfalls gleichmäßiger Krafteinleitung geführt, solange hohe Kräfte wirken. Im vorderen Bereich der Vorverdichtung und am Ende des Auslaufes können die üblichen Walzenanordnungen das Entlüftungsband stützen und führen, da hier die spezifischen Drücke nicht mehr so hoch sind, dass sich die Verdichtungsbänder signifikant ausbeulen. Prinzipiell wird die Matte auf der Formbandseite von unten her nicht aktiv verdichtet. Daher kann die der oberen Hauptverdichtungswalze gegenüber liegenden untere Hauptverdichtungswalze einen geringeren Durchmesser aufweisen oder aber auch den gleichen Durchmesser wie die Hauptverdichterwalze. Da sich das untere Verdichtungsband nach den Hauptverdichtungswalzen nicht ebenfalls zu weit ausbeulen darf ist es sinnvoll hier ebenfalls ein Auslaufblech vorzusehen. Sofern die Vorverdichtungszone mit den Verdichtungswalzen nicht gelenkig an die Hauptdruckwalze angebunden ist, wird bei gleicher Mattenhöhe und gleicher Höhe der Hauptdruckwalze, aber unterschiedlicher Einlaufhöhe des Vorverdichters der Nachverdichter in die Matte ein oder herausgefahren. Wenn das obere Auslaufblech nach der Höhe geregelt werden kann, kann der Druck auf die Pressgutmatte bei unterschiedlicher Stellung der Vorverdichtungszone konstant gehalten werden.
Die Höhenverstellbarkeit des oberen Auslaufbleches zur Druckregelung auf die Pressgutmatte hat den weiteren Vorteil, dass die Reibungskräfte im Bereich der Auslaufbleche auf die Verdichtungsbänder kontrolliert werden können. Wenn zu große spezifische Drücke mit den Auslaufblechen aufgebracht werden, kann die Bandreibung so groß werden, dass die Antriebe diese Zugspannungen mittels der Trommeln nicht mehr übertragen können. Dann drehen die Antriebstrommeln durch bzw. die Verdichtungsbänder reißen, weil zu hohe Zugspannungen aufgebracht werden. Das Auslaufblech wird bevorzugt mit einer Dicke von 10 mm und einer Länge von 250 - 450 mm ausgeführt. Im Einlauf und Auslauf wird ein Radius zum sanften Aufgleiten der Verdichtungsbänder vorgesehen. Angetrieben werden die Verdichtungsbänder bevorzugt an der oberen Hauptverdichterwalze und der unteren Gegenwalze, da dort die höchsten Anpresskräfte vorhanden sind. Die angetriebenen Verdichtungs- bzw. Hauptverdichtungswalzen können gummiert ausgeführt sein, um die Reibung zu erhöhen, wodurch mehr Antriebsleistung übertragen wird.
Da der Antrieb in der Hauptverdichterwalze vorgesehen ist, wird das Verdichtungsband vor der Hauptverdichterwalze glatt gezogen, weil dort die höchsten Bandspannungen vorhanden sind. Die Bandspannung in der Nachverdichtungszone und unter dem Auslaufblech wird im Rücklauf aufgebracht.
Alternativ kann zu einem Auslaufblech auch eine rollende Abstützung, ähnlich einem Teppich vorgesehen sein, womit geringere Reibungskräfte auf das Verdichtungsband ausgeübt werden. Dabei muss aber die rollende Abstützung mit derart kleinen Rollen ausgestattet sein, dass diese keine signifikante Durchbiegung der Verdichtungsbänder zulassen und erfordert höheren technischen Aufwand, da diese Rollen entweder alle nochmals mit rollenden Widerlagern gestützt werden müssen oder bei einer flächigen Abstützung der Rollen diese einen eignen Umlauf benötigen. Je nach Anwendung kann nur unten ein Auslaufblech vorgesehen sein. In diesem Falle müsste das Verdichtungsband in der Entlastungszone stärker gespannt werden sofern das bei einer Festigkeitsbetrachtung zulässig ist.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:

Figur 1: In einer schematischen Seitenansicht den Aufbau einer Vorpresse,
Figur 2: eine nochmalige Seitenansicht der Vorpresse nach Figur 1 mit Darstellung der Verdichtungskraft in Durchlaufrichtung und
Figur 3: eine vergrößerte Darstellung der oberen Maschinenelemente in der Entlastungszone.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht den erfindungsgemäßen Aufbau einer Vorpresse 1 zur Durchführung des Verfahrens. Dabei findet sich ein oben umlaufendes endloses Verdichtungsband 2 und ein unten auf Verdichtungswalzen 6 und auf Transportwalzen 32 geführtes Verdichtungsband 3. Je nach Aufbau der gesamten Produktionsanlage für Werkstoffplatten kann das Verdichtungsband 3 ein endlos umlaufendes Formband sein, das seinen Anfang im Streubereich der Formstationen nimmt und bis kurz vor die kontinuierlich arbeitende Presse reicht. Dem Fachmann ist der grundsätzliche Aufbau einer derartigen Produktionsanlage ein Begriff, so dass weder die Formstation zur Herstellung einer Pressgutmatte 10 noch die kontinuierlich arbeitende Presse zeichnerisch dargestellt worden sind. Natürlich kann eine derartige Verdichtungspresse vor einer Kalanderpresse eingesetzt werden, aber auch eine Verdichtung von Pressgutmatten 10 vor Kurztaktpressenanlagen wäre denkbar, so dass nach einer Verdichtung der Pressgutmatte 10 diese einer Aufteilvorrichtung übergeben werden würde. Schließlich kann ein Verdichtungsband 3 auch separat nur für die Vorpresse 1 verwendet werden; dabei übergibt ein Formband aus dem Streubereich (nicht dargestellt) die Pressgutmatte 10 auf ein nur in der Vorpresse 1 umlaufendes Verdichtungsband 3, das ähnlich dem oberen Verdichtungsband 2 endlos über Umlenkwalzen 4 geführt wird. Nach der Vorverdichtung wird dann die Pressgutmatte 10 auf ein weiteres Förderband oder direkt der kontinuierlich arbeitenden Presse übergeben.
Unabhängig von der Ausführung der Vorpresse 1 mit durchlaufendem Formband oder einem eigenem Verdichtungsband 3 wird dieses unten mittels Verdichtungswalzen 6 in der Verdichtungszone mehrfach gestützt. Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich verengt sich der Abstand der beiden Verdichtungsbänder 2 und 3 im Durchlauf (von links nach rechts) ab der Einlaufwalze 5 und verdichtet so die einlaufende Pressgutmatte 10. Dabei üben Verdichtungsrollen 6 von oben und unten Druck auf die Verdichtungsbänder 2 und 3 aus. Gegen Ende der Verdichtungszone 12 finden sich zwei gegenüber den Verdichtungswalzen 6 vergrößerte Hauptverdichtungswalzen 7 oben und 8 unten. In der Schnittebene der beiden Längsachsen 15 der beiden Hauptverdichtungswalzen findet sich eine Hauptverdichtungslinie 14 quer zur Längserstreckung der Pressgutmatte 14. An dieser Stelle findet sich auch das Verdichtungsmaximum 18, das der höchsten Verdichtung der Pressgutmatte 10 in der Vorpresse 1 entspricht. Damit endet die Verdichtungszone 12 und geht nahtlos über in die Entlastungszone 13 über. Nach einem kurzen Leerlauf ohne direkte Abstützung wird das Verdichtungsband 2 von einem Auslaufblech 9 übernommen, das für eine monotone und gleichmäßige Entlastung der Pressgutmatte 10 sorgt. Je nach Ausführungsform der Vorpresse 1 können nach dem Auslaufblech 9 noch zusätzliche Entlastungswalzen 27 vorgesehen sein, bevor das Verdichtungsband 2 über die Auslaufwalze 29 umgelenkt und wieder in Richtung Einlaufwalze 5 über die Umlenkwalzen 4 geführt wird. Damit ist es möglich ein großes Spektrum an Pressgutmatten 10 verschiedenster Art und Höhe zu verdichten. In einfacherer Anwendung kann auf die Entlastungswalzen 27 verzichtet werden, wenn das Auslaufblech 9 die auftretenden Auffederungen der verschiedenen Pressgutmatten 10 optimal abdecken kann. Dabei ist es weiter optional möglich das untere Verdichtungsband, je nach Ausführung der Vorpresse 1, ebenfalls mittels eines Auslaufbleches 9' abzustützen. Dies dient einer möglichst gleichmäßigen Entlastung der Pressgutmatte 10 und einer Verhinderung von Aufbrüchen und Rissen bei einer spontanen Auffederung oder einer walkenden Entlastung über Stützwalzen im Auslauf.
Eine in der beschriebenen Vorpresse 1 technisch bedingte Aufwölbung 22 der Pressgutmatte 10 nach dem Verdichtungsmaximum 18 ergibt die einzig notwendige Ausnahme in der ansonsten rein monotonen Absenkung der Verdichtungskraft an einer Entlastungslinie. Diese durch fehlende Abstützung des Verdichtungsbandes 2 auftretenden Aufwölbungen 10 in der Verdichtungszone 12 und der Aufwölbung 22 in der Entlastungszone 13 nach der Hauptverdichtungswalze 7 ist ausführlich in Figur 2 dargestellt. Dort wird einer schematischen Darstellung einer Vorpresse 1 ein Graph gegenübergestellt, der die auf die Pressgutmatte 10 einwirkende Verdichtungskraft des oberen Verdichtungsbandes 2 über den Weg durch die Vorpresse 1 darstellt. Dabei ist erkenntlich, dass nach Kontakt 19 der Pressgutmatte 19 mit dem oberen Verdichtungsband 2 die Kraft kontinuierlich ab der Einlaufwalze 5 zunimmt, wobei Schwellmaxima 20, 20', je nach Anzahl und Anordnung der Verdichtungswalzen 6 auftreten und zwischen zwei Schwellmaxima 20, 20' wiederum die Verdichtungskräfte zurückgehen. Dies begründet sich in der fehlenden Abstützung des Verdichtungsbandes 2 und den damit verbundenen Aufwölbungen 11 der Pressgutmatte 10. Im Zuge der Verdichtung trifft die Pressgutmatte auf die Hauptverdichtungswalze 7 und wird hier bewusst über ein größeres Segment des Umfanges der Hauptverdichtungswalze 7 verdichtet. Die hier vorhandene Hauptverdichtungszone wurde nochmals mit 28 kenntlich gemacht, ist es doch der Ort der höchsten Verdichtungskraft und des Verdichtungsmaximum 18 der Pressgutmatte 10. Dabei kann die Hauptverdichtungswalze 7 mit einem Durchmesser größer 500 mm einen Verdichtungsweg von 20 mm bis zum Erreichen des Verdichtungsmaximums 18 zurückgelegen. Die Hauptverdichtungszone 28 darf dabei nicht eine zu große Steilheit pro Meter Vorschub aufweisen, da sonst die Pressgutmatte 10 in Teilen oder Gesamt verschoben wird und damit Inhomogenitäten auftreten. Die Verdichtung sollte nicht mehr als 120 mm/m betragen. Das heißt, dass bei einer Verdichtung von 20 mm unter voller Kraft der Durchmesser der Hauptverdichtungswalze größer 500 mm, bevorzugt 600 - 1000 mm, aufweisen sollte. Auch die anfängliche Verdichtungszone 12 sollte nicht mit zu großer Steilheit aufwarten. Daher werden bevorzugt mehrere kleinere Verdichtungswalzen 6 verwendet, wobei anfänglich das Walken der Verdichtungsbänder 2 und 3 zwischen den Verdichtungswalzen 6 unter den geringeren Mattengegendrücken nur in sehr geringem und damit vernachlässigbarem Maße auftritt.
An der Hauptverdichtungslinie 14 in einer Ebene definiert durch die beiden Längsachsen 15 der Hauptverdichtungswalzen 7 und 8 beginnt die Entlastungszone 13. Ab hier wird die Pressgutmatte 10 kontrolliert entlastet und eine walkende oder schlagartige Entlastung wird durch die Anstellung eines Auslaufbleches 9/9' an das Verdichtungsband 2/3 vermieden. Die technisch bedingte Ausnahme 21 in der Linie 17 der Entlastung entsteht durch die kurze Aufwölbung 22 der Pressgutmatte zwischen Hauptverdichtungswalze 7 und Auslaufblech 9. Dabei soll maximale einseitige Aufwölbung 22 der Pressgutmatte 10 nur 5 mm betragen, bei einer beidseitig möglichen Aufwölbung des Pressgutes 10 nicht mehr als 10 mm. Ab dieser Ausnahme 21 findet eine rein monotone Absenkung der Verdichtungskraft entlang der Linie 17 statt. Die Entlastungszone ist in der Zeichnung nicht direkt beendet, ist ihre Länge doch abhängig von der Art der Pressgutmatte 10 und ergibt sich ab dem Punkt an dem die Pressgutmatte 10 das Verdichtungsband 2 oben nicht mehr berührt. Bei stark zurückfedernden Pressgutmatten 10 kann es notwendig sein zusätzlich nach dem Auslaufblech 9 noch Entlastungswalzen 27 anzuordnen. Da in diesem fortgeschrittenen Stadium der Entlastung keine großen Kräfte mehr wirken ist über die Bandspannung eine monotone Entlastung in diesem Bereich möglich, bzw. eine minimal walkende Entlastung ist vernachlässigbar und unschädlich. Ein zu langes Auslaufblech 9 könnte durch die entstehende Reibung zur Überschreitung der zulässigen Zugspannungen an dem Verdichtungsband 2/3 führen. Mit Figur 3 wird ein optimaler Aufbau der Entlastungszone beschrieben. Dazu ist das Auslaufblech 9 einlaufseitig mit einem Gelenk 25 korrespondierend höhenverstellbar mit der Hauptverdichtungswalze 7 fixiert. Auslaufseitig sind Stellglieder 26, vorzugsweise doppelt wirkende Hydraulikzylinderkolbenanordnungen, angeordnet, die die Auslaufseite des Auslaufbleches 9 beliebig verstellen können und somit eine Vielzahl an Winkeleinstellungen ermöglichen. Die optionalen Entlastungswalzen 27 können dabei separat über eigene Stellglieder oder direkt mit den Stellgliedern 26 manipulierbar sein.
Um die Entlastung gemäß den Vorgaben des Verfahrens ordnungsgemäß durchführen zu können sind verschiedenartige Messaufnehmer 23, je nach Notwendigkeit, an dem Auslaufblech 9, ggf. auch an der Hauptverdichtungswalze 7 und/oder an den korrespondierenden Teilen des Verdichtungsbandes 3 angebracht. Über eine Regeleinrichtung 24 mit Speicher- und Justiermöglichkeiten kann der Anstellwinkel des Auslaufbleches 9 über die Stellglieder automatisch geregelt oder manuell nachjustiert werden. Natürlich finden sich weitere Regelmöglichkeiten, wie zu. Beispiel Regelung der Höhe der Hauptverdichtungswalzen, der Entlastungslinie oder die Höhe der Einlaufwalze 5 oder der Umlaufwalze 29. Weiter wird auf die messtechnischen oder regeltechnischen Notwendigkeiten nicht eingegangen, sind sie doch aus den entsprechenden Regelwerken zu entnehmen. Hinsichtlich der Regelung kann eine Weg- oder eine Druckregelung zur Anwendung kommen damit keine schlagartige Entlastung der Verdichtungskraft binnen weniger Millimeter Entlastungszone 13 entstehen kann. Vorzugsweise soll die Steigung der Entlastungslinie 17 so eingeregelt werden, dass nicht mehr als 2 mm Mattenhöhe pro 10 mm Vorschub entlastet werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann bei Vorpressen mit hohen Verdichtungsdrücken eine weitere Abstützung des Verdichtungsbandes 2 vor der Hauptverdichtungswalze 7 bzw. 8 notwendig sein. Dazu können entweder Stützwalzen 31 oder Stützbleche 30 angeordnet sein, natürlich je nach Bedarf korrespondierend auch zum Verdichtungsband 3 in analoger Anwendung. Diese müssen natürlich an den Einbauraum zwischen den Verdichtungswalzen 6 und den Hauptverdichtungswalzen 7, 8 angepasst sein. Vorzugsweise soll die Hauptverdichtungswalze einen Durchmesser von mehr als 500 mm aufweisen.

Bezugszeichenliste: DP 1321EP

1.: Vorpresse
2.: Verdichtungsband
3.: Verdichtungsband
4.: Umlenkwalze
5.: Einlaufwalze
6.: Verdichtungswalze
7.: Hauptverdichtungswalze
8.: Hauptverdichtungswalze
9.: Auslaufblech
10.: Pressgutmatte
11.: Aufwölbung von 10
12.: Verdichtungszone
13.: Entlastungszone
14.: Hauptverdichtungslinie
15.: Längsachse von 7/8
16.: Linie der Schwellmaxima
17.: Linie der Entlastung
18.: Verdichtungsmaximum
19.: Kontakt 10 mit 2
20.: Schwellmaximum
21.: Ausnahme
22.: Aufwölbung
23.: Messaufnehmer
24.: Regeleinrichtung
25.: Gelenk
26.: Stellglieder
27.: Entlastungswalzen
28.: Hauptverdichtungszone
29.: Umlenkwalze
30.: Stützblech
31.: Stützwalzen
32.: Transportwalzen
33.: Schwellmaximum bei 7

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten, vornehmlich jedoch für die Herstellung von Span-, Faser- oder Partikelplatten, bei dem in einem Formbereich aus Spänen, Fasern und/oder Partikeln, ggf. mit Bindemittel versetzt, auf einem sich kontinuierlich bewegendem Formband eine Pressgutmatte gebildet wird, wobei diese Pressgutmatte nach Vorverdichtung und ggf. Vorwärmung zwischen Formbereich und einem Hauptpressbereich unter Anwendung von Druck und Wärme im Hauptpressbereich in eine Endform gebracht und ausgehärtet wird, wobei die Vorverdichtung zwischen zwei endlos umlaufenden Verdichtungsbändern durchgeführt wird, die dadurch gekennzeichnet,dass
in der Verdichtungszone (12) vom Kontakt (19) der Pressgutmatte (10) mit dem oberen Verdichtungsband (2) bis zur Hauptverdichtungslinie (14) eine schwellende Verdichtungskraft in die Pressgutmatte (10) eingebracht wird, wobei die Verdichtungskraft von einem Schwellmaximum (20) zum nächsten Schwellmaximum (20') entlang einer monoton ansteigenden Linie (16) bis zur Hauptverdichtungslinie (14) ansteigt, wobei die Hauptverdichtungslinie (14) die Grenze von Verdichtungszone (12) zur Entlastungszone (13) mit einem Verdichtungsmaximum (18) der Pressgutmatte (10) darstellt, wobei die Hauptverdichtungslinie (14) in der Ebene durch die Längsachsen (15) der Hauptverdichtungswalzen (7, 8) liegt und wobei nach der Hauptverdichtungslinie (14) die Verdichtungskraft bis auf eine technisch bedingte Ausnahme (21) entlang einer monoton verlaufenden Entlastungslinie (17) bis auf 0 N/mm² reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das letzte Schwellmaximum (33) in der Verdichtungszone (12) über den Radius der Hauptverdichtungswalze (7) bis zur Hauptverdichtungslinie (14) eingesteuert wird und dadurch das Verdichtungsmaximum (18) der Preßgutmatte (10) einstellt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der technisch bedingten Ausnahme (21) in der Entlastungszone (13) die maximale einseitige Aufwölbung (22) des Pressgutes (10) 5 mm beträgt, bei einer beidseitig möglichen Aufwölbung des Pressgutes (10) nicht mehr als 10 mm.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine entsprechende Gestaltung und Auswahl der Entlastungslinie (17) in der Entlastungszone (13) keine schlagartige Entlastung der Verdichtungskraft binnen weniger mm Entlastungszone durchgeführt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung einer monoton fallenden Entlastungslinie (17) und damit einer monoton fallenden Verdichtungskraft die Verdichtungsbänder (2, 3) nach Verlassen der Hauptverdichtungswalzen (7, 8) mittels eines flächigen Widerlagers, zum Beispiel einem Auslaufblech (9, 9') geführt und gehalten werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Auslaufblechs (9) über den Weg geregelt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Auslaufbleches (9) über den Anstelldruck geregelt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Auslaufblech (9) über den Gegendruck aus der Pressgutmatte (10) geregelt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Entlastungslinie (17) in der Entlastungszone (13) nicht mehr als 2 mm pro 10 mm Länge des Verdichtungsbandes (2) beträgt
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Verdichtungszone (12) eine Verdichtung in einer Hauptverdichtungszone (28) entlang des Radius der Hauptverdichterwalze (7) erfolgt.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Durchmesser von mehr als 500 mm der Hauptverdichtungswalze (7) ein Verdichtungsweg von 20 mm bis zum Verdichtungsmaximum (18) erfolgt.
Vorpresse zur Verdichtung einer endlosen Pressgutmatte aus gestreuten Späne, Fasern, Partikeln oder dergleichen, bestehend aus zwei endlos umlaufenden Verdichtungsbändern und den zugehörigen Umlenktrommeln, wobei oben und unten zur Aufbringung der Verdichtungskräfte Verdichtungswalzen angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Hauptverdichtung der Pressgutmatte (10) am Ende der Verdichtungszone (12) eine gegenüber den Verdichtungswalzen (6) vergrößerte Hauptverdichtungswalzen (7) und dieser gegenüberliegende Hauptverdichtungswalze (8) angeordnet sind, und wobei nach den beiden Hauptverdichtungswalzen (7, 8) oben und/oder unten Auslaufbleche (9) angeordnet sind.
Vorpresse nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, dass die vergrößerten Hauptverdichtungswalze oben einen Durchmesser von mehr als 500 mm aufweist.
Vorpresse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass als oberes Verdichtungsband (2) ein durchlässiges Entlüftungsband angeordnet ist.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Verdichtungsband gleichzeitig als Formband zur Herstellung der Pressgutmatte (10) im Streubereich und/oder als Übergabeband zur kontinuierlich arbeitenden Presse angeordnet ist.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufblech (9) an der Seite der Hauptverdichtungswalze (7, 8) in der Höhe korrespondierend zur Übernahme des Verdichtungsbandes (2, 3) angeordnet ist.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Steigung der Entlastungslinie (17) einlaufseitig an dem Auslaufblech (9) ein Gelenk (25) und auslaufseitig Stellglieder (26) angeordnet sind.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Auslaufbleche (9) Messaufnehmer (23) für Weg und/oder Druck angeordnet sind.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (24) zur Einstellung der Entlastungslinie (17) des Auslaufbleches (9) aufgrund der Messwerte der Messaufnehmer (23) und einer eingespeicherten Führungsgröße angeordnet ist.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Auslaufblech (9) und Umlenkwalze (29) noch zusätzliche Entlastungswalzen (27) angeordnet sind.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslaufblech (9) Löcher angeordnet sind.
Vorpresse nach den Ansprüchen 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die hinteren Umlaufwalzen (29) für die umlaufenden Verdichtungsbänder (2, 3) höhenverstellbar angeordnet sind.