EP4648909A1 - Streukopf, streuanlage und verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen streugutmatte - Google Patents

Streukopf, streuanlage und verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen streugutmatte

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Publication number
EP4648909A1
EP4648909A1 EP24700855.0A EP24700855A EP4648909A1 EP 4648909 A1 EP4648909 A1 EP 4648909A1 EP 24700855 A EP24700855 A EP 24700855A EP 4648909 A1 EP4648909 A1 EP 4648909A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spreading
rollers
level
spreading head
forming belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24700855.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gernot Von Haas
Reinhard Schwinn
Klaus Plutowsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau filed Critical Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Publication of EP4648909A1 publication Critical patent/EP4648909A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/10—Moulding of mats
    • B27N3/14—Distributing or orienting the particles or fibres
    • B27N3/143—Orienting the particles or fibres
    • 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
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • 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
    • 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
    • B27N3/10—Moulding of mats

Definitions

  • the present invention relates to a spreading head for producing a multi-layered grit mat according to the preamble of patent claim 1 and the use of such a spreading head in a spreading system for producing a multi-layered grit mat from grit for pressing in a press to form material plates according to the preamble of patent claim 17.
  • the present invention also relates to a method for producing a multi-layer grit mat from grit for pressing in a press to form material panels, according to the preamble of patent claim 20.
  • a mixture of particles or fibrous substances and a binding agent is spread onto a forming or conveyor belt to form a mat of spreading material, with the mat of spreading material then being subjected to any necessary pretreatment and finally to pressing.
  • the pressing can be carried out continuously or discontinuously using pressure and/or heat.
  • the usual material boards that are produced here are usually MDF boards consisting of medium-density fibers, chipboard made of relatively small chips or OSB boards made of oriented coarse chips or, to put it more accurately, coarse or large-area chips.
  • the spreading takes place in one or more layers as required, with the need for several layers usually occurring with thicker boards or multi-layer boards.
  • Two spreading options are distinguished in the spreading stations; direct spreading after the grit bunker, where the grit is guided directly onto a forming belt by means of guide plates or indirect spreading via so-called Spreading roller systems.
  • the variety of spreading arrangements used here has already been adequately described in the patent literature, whereby the spreading material is either fed centrally onto the spreading rollers or the spreading material is fed at one end of the spreading rollers. Part of the chips is transported further while another part falls through the spreading rollers onto the forming belt until only unsuitable spreading material remains and has to be removed from the manufacturing process. Both principles have proven themselves in production and are used successfully.
  • the preferred material is lignocellulose-containing substances from annual plants, shrubs, bushes, trees or the like. These are processed in different ways (shredding machines) or delivered in other ways (chips from sawmills).
  • Such spreading systems with spreading heads are used to produce a multi-layered grit mat on a continuously rotating forming belt for pressing in a press during the production of material plates, wherein at least one spreading head is arranged in the spreading system for at least three-layer spreading of a grit mat, comprising a middle layer and at least two further layers, and wherein a longitudinal spreading device and/or a transverse spreading device is arranged for the oriented spreading of the grit of the middle layer and/or at least one of the further layers with respect to the production direction of the forming belt.
  • OSB boards In addition to the production of OSB boards, it is common to sprinkle finer covering layers on flat, longer and/or thicker materials so that the surfaces can be painted, laminated or printed more optimally during the finishing of the material boards.
  • Such boards are introduced and known in the industry as fine OSB.
  • the disadvantage is that the known processes and systems cause problems when coating with foils. Especially with thin panels, when producing OSB or fine OSB, the panels become wavy during production or when cooling down, which leads to problems during later processing or finishing.
  • the present invention is based on the object of creating a spreading head, a spreading system and a method for spreading a compressible spreading material mat that are improved compared to the prior art, as well as an improved material plate, in particular one that can be coated.
  • the invention defines thin panels as pressed and hardened panels less than 18, preferably less than 12 mm thick.
  • the invention is based on the prior art of a spreading head for producing a spreading mat made of free-flowing and orientable material on an endless forming belt during the production of material plates in a press, wherein coaxial rollers for manipulating the material are arranged in the spreading head at least in a first plane and in a second plane above the endless forming belt, and the axes of the rollers are aligned substantially transversely to the production direction of the forming belt, wherein the spreading head has an opening above the first plane for receiving the material.
  • An opening can be arranged substantially in the production direction at the beginning or at the end of the spreading head.
  • a preferably classifying roller arrangement with disks attached to it for orienting the material in the production direction is arranged in the second plane above the forming belt.
  • the solution to the problem for a spreading head according to the invention consists in that a classifying roller bed with rollers for classifying according to the thickness H of the material is arranged in the first level.
  • the spreading head according to the invention does not contain or carry out any influence on the material in the spreading head by a pneumatic classification effect or wind scattering, but that the material is classified mechanically by rollers or roller arrangements.
  • the roller bed is used as an accumulation conveyor and designed accordingly.
  • the roller bed will hold back the material in the direction of fall and a layer of the material will spread lengthways and crossways at least partially on the roller bed. This also serves to homogenize the material along the length and width of the spreading head.
  • rollers with pyramid-shaped stumps, or flattened pyramids are arranged in the roller bed on the circumference of the core diameter of the rollers.
  • the rollers can be arranged along the roller bed with a gradually or monotonically increasing distance between the outer diameters of the rollers from 0.2 mm to 5 mm.
  • the invention understands core diameter to mean a cylindrical roller body, on the circumference/core diameter of which structures can be arranged, here preferably pyramid-shaped stumps, which adjust the continuity with regard to the thickness of the material by their set or adjustable distance from the next outer diameter of a roller.
  • the rollers of the roller bed can be divided into at least three areas with regard to their spacing.
  • it would be adjustable to spread a thickness H of the material of 0.2 to 0.7 mm
  • in the second area it would be adjustable to spread a thickness H of the material of 0.7 to 1.2 mm
  • in the third area it would be adjustable to spread a thickness H of the material of 1.2 to 2.0 mm.
  • a classifying roller bed can be arranged to classify the material according to the thickness H, preferably from 0.2 mm to 5 mm thickness.
  • the roller arrangement for spreading the material along the production direction can be suitable for classification according to the length L and/or width B.
  • the thicker material is deposited in the direction of the central plane or the central layer of the spreading material mat, but also the comparatively longer and wider material.
  • the classification properties of the first level A and the second level B are arranged uniformly in the production direction P. It may be advantageous to arrange a coarse material discharge for defined oversizes at the end of the rollers of each roller arrangement, preferably the first level A and/or the second level B.
  • a spiked roller arrangement for breaking up the material and/or classifying it according to the length L of the material can be arranged above the first level A. This is particularly advantageous if a high throughput is required or a highly sticky binding agent is used.
  • the classification according to the length L is preferably carried out as in the second level B.
  • a special design of the spreading head allows a 3-stage classification to be introduced, which makes it possible to break down the material and classify it according to length, thickness, and finally again according to length and width in order to further optimize the spreading.
  • linear drives can be arranged to move the roller arrangement, the roller bed and/or the spiked roller arrangement in and/or against the production direction P. This allows the machine parts mentioned to be moved in or out of the material flow and switched on or off accordingly.
  • the point at which the material is fed to the corresponding machine parts can also be changed or moved, for example from the far left to the far right. If the roller arrangement or the roller bed has specific changes over its extension in the production direction, these can be controlled in a targeted manner.
  • the rollers should be able to be operated at different speeds and/or directions of rotation and be designed and controlled accordingly.
  • linear drives can be arranged on the roller arrangement for adjusting the height of the roller-containing sub-devices of the spreading head or for adjusting the falling height of the material onto the forming belt or onto the layer on the forming belt.
  • the spreading head can be arranged so that its distance from the forming belt and/or its alignment to the forming belt can be adjusted by means of a lifting mechanism in order to adjust the height or to adjust the fall height.
  • the drop height is the distance between the exit of the material from the roller arrangement to the next roller arrangement and/or the forming belt and/or an already existing/growing layer on the forming belt.
  • a switchover flap for the material can be arranged in the material flow direction before or at the beginning of the spreading head. This is preferably suitable for feeding the material either onto the spiked roller arrangement of the dissolving device or onto the roller bed.
  • the spreading properties of the spreading head can be changed significantly for this purpose.
  • the changeover flap allows the material to be fed selectively in the production direction P to one or the other side of the spiked roller arrangement of the opening device.
  • a guide rail instead of or in the direction of material flow after the changeover flap to forward the material to the spiked roller arrangement and/or the roller bed.
  • a spreading head has 26 to 38, preferably 30 to 34 disk rollers in the roller arrangement and/or 10 to 20, preferably 14 to 16 rollers in the roller bed and/or 3 to 8, preferably 4 to 6 spiked rollers in the spiked roller arrangement.
  • the outer diameter of the disk rollers or the disks of level B is five times the outer diameter of the rollers of the roller bed in level A and/or the outer diameter of the disk rollers is 1.1 to 1.5 times the spiked rollers of the opening device.
  • outer diameter does not refer to the core diameter but to the diameter of the rollers with their structures such as spikes, discs or the like.
  • the roller bed can be designed to be shorter than the roller arrangement with disc rollers underneath.
  • the invention relates to a spreading system for producing a multi-layered grit mat on a continuously rotating forming belt for subsequent pressing in a press during the production of material plates from a spreading system in which at least one spreading head for producing a layer of a grit mat and, in the direction of production, optionally at the beginning and/or at the end of the spreading system, a spreading head for a covering layer is arranged.
  • the solution to the problem for a spreading system for producing a multi-layer spreading material mat consists in that two mirror-image spreading heads are arranged according to one or more of the claims for a spreading head according to the invention.
  • a further spreading head for spreading a middle layer is arranged between the two spreading heads.
  • the scattering heads can be designed or arranged in such a way that, during the orientation and classification of the material, the thinner material than the thicker material divided by the classification Material from a layer different from the middle layer should be placed closer to the middle layer or the middle plane of the grit mat.
  • the invention further relates to a method for producing a multi-layer grit mat from grit for pressing in a press to form material plates, in which, in order to produce at least one layer of the grit mat, the material is distributed and classified in a spreading head at least in a first plane and in a second plane above the endless forming belt by means of coaxial rollers aligned transversely to the production direction of the forming belt, wherein the material above the first plane enters the spreading head via an opening from a dosing device and is at least partially transported from one end of the rollers to the other end of the rollers by the rotation of the rollers and is transferred in a classified manner to the second plane, and wherein in the second plane the material is classified and transferred to the forming belt oriented in the longitudinal direction.
  • the solution to the problem for the process consists in classifying the material in the first level A according to the thickness H of the material by means of a classifying roller bed and then transferring it to the second level B.
  • the material can be accumulated in the first level A by the roller bed 4 and at least partially form a carpet of material on the roller bed 4.
  • the material is classified according to thickness H, preferably from 0.2 to 5 mm, in the first level A during transfer to the second level B. It can be advantageous if the material in the second level B is also classified according to length and/or width during transfer of the material to the forming belt.
  • the material above the first level A can be broken down by a spiked roller arrangement and/or classified according to the length L of the material.
  • the classification according to the length L is carried out as in the second level B. This results in an advantageous 3-stage classification according to the length, according to the thickness and finally according to the length and/or width in three levels.
  • the height of fall of the material starting from the roller arrangement for the longitudinal orientation onto the forming belt or the material layer already lying thereon is set to less than 100 mm, preferably less than 60 mm.
  • the roller arrangement is adjusted by means of linear drives and/or the spreading head is adjusted by means of lifting gears with regard to the distance and/or its angularity to the forming belt or to the layer being created.
  • the term level does not refer to the alignment of a roller arrangement, but rather to the arrangement of devices for manipulating the material one above the other in the manner of floors or storeys.
  • the alignment of the roller arrangement can result in a roller level, whereby the roller level can also be inclined to the transport plane of the forming belt.
  • Such a roller level should not be confused with a level/level for the roller arrangements.
  • a distinction is made between the structure of the rollers/rollers with regard to the core diameter of the rollers themselves, the diameter exceeding the core diameter with the structures on the circumference (e.g. spikes, fans, disks, flattened pyramids) and whether the outer diameter is arranged meshing with the next roller or spaced apart based on the structure of the rollers/rollers.
  • Spaced apart means that there is a free gap (clear width) between the outer diameter of two rollers through which material can fall through.
  • a free gap spaced apart
  • rectangular openings for the passage of the material result when viewed from above or parallel to the material flow.
  • the outer diameters of the rollers are spaced apart from each other.
  • the distance between the outer diameters or the free gap is varied or increased over the length of the roller bed. This can be done in stages, for example the gap increases every two, three or more rollers, or rather continuously for each gap.
  • the smallest dimension, here the thickness is used to transfer the material classified according to thickness from the first level to the second level (orientation unit).
  • OSB or fine OSB the following dimensions are preferred for the materials, but these can also be combined with other values in this combination, depending on the layer structure of the board to be produced.
  • Level B Length 30 - 60 mm 50 - 100 mm 50 - 150 mm
  • At least one roller arrangement is designed to classify a roller bed in stages into at least three areas. This classification can also be carried out linearly, so that the first area has the distances (discs to each other, disc diameter, roller diameter, disc distance...) the above-mentioned limit values and has gradually larger distances from one side to the other side of the area.
  • the areas of the different levels or roller arrangements do not necessarily have to be of equal spatial extension along the forming belt or of the same length. In other words, the boundaries of the areas are preferably arranged one below the other, but can also be offset from the perpendicular to the forming belt.
  • Fine material such as particles, with a length of 0.5 mm to 20 m can also be used for a top layer.
  • the middle layer can be oriented transversely, whereas the other two layers should be oriented lengthwise.
  • the mat is spread in five layers so that a top layer with fine material is arranged on the two outer surface sides.
  • the longitudinally oriented scattered layers are designed such that the thin and preferably short material of a scattering head lies more towards the outside of the mat and the thick and preferably long material of the scattering head lies more towards the middle of the mat.
  • a wind scattering chamber is used to produce the top layer.
  • the top layer can also be scattered using suitable roller arrangements.
  • a spreading head for producing a spreading mat made of orientable material should be arranged in a first level with a classifying roller bed, which classifies the material according to thickness via the gap between the individual rollers and transfers it to a second level for oriented spreading.
  • the oriented spreading can take place or be carried out lengthways or across the direction of production.
  • a roller arrangement is arranged for longitudinal orientation, in which a longitudinal orientation of the material is achieved via parallel disks across the roller.
  • a transverse spreading device with fan rollers can also be arranged. The fans have radially outward-standing surfaces that form compartments in which the material is placed coaxially to the roller and placed on the forming belt in the appropriate orientation.
  • the spreading system has a combination of a classifying device using a roller bed, preferably with pyramid-shaped stumps on the rollers, and a disc screen arranged underneath.
  • the material is classified according to thickness by the classifying roller bed with preferably pyramid-shaped stumps. After the material has been classified according to thickness, it is classified and oriented according to length and, if necessary, width using the disc screen.
  • Thick materials no longer telegraph through the chipboard top layer to the board surface, so the top layer can be made thinner, or fine OSB (FOSB) with thicknesses of less than 18 mm, preferably less than 12 mm, can be produced.
  • OSB OSB
  • roller bed structure and preferred design are used in combination or independently of one another in a spreading head according to the invention:
  • the distances (clear width) between the outer diameters of the rollers in the classifying roller bed in the first level should be 0.5 to 5 mm for scattering the material, whereby for material that is to be arranged close to the later plate surface, the distance is 0.2 to 1 mm, in the middle area of the roller bed preferably 1 to 2 mm and further towards the plate center up to or at the other end of the roller bed up to 2.5 mm.
  • the core diameter of the rollers in the roller bed should be 50 - 100 mm, preferably 80 mm.
  • the pyramid truncated length radial to the axis of rotation should be 0.5 - 10 mm.
  • Over-thick materials can be discharged from the spreading head at the end of the roller bed by means of a coarse material discharge.
  • the disc spacing between two discs in a longitudinal orientation unit or on a roll should be 5 to 100 mm across the production direction to enable longitudinal orientation.
  • the disc spacing is preferably 5 - 45 mm.
  • the distance between the discs and the material and/or the forming belt itself is preferably 50 to 100 mm and can be adjusted accordingly using lifting gear or linear drives.
  • the diameter of the discs is preferably 200 - 600 mm, preferably 400 mm.
  • the core diameter of the rollers should be 50 - 70 mm, preferably 60 mm.
  • the thickness of the slices can be 0.5 - 3 mm.
  • Over-thick materials can be discharged at the end of the spreading head through a coarse material discharge.
  • the material is broken up by means of a spiked roller arrangement above the first level, a classification can also be carried out here if required, preferably also in three areas, for the material b):
  • Fig. 1 is a side view of a possible spreading head according to the invention
  • Fig. 2 is a representation of a schematic and simplified scattering behavior according to the invention with respect to the thickness H in the first plane, as well as possible additional classification behavior of the second plane concerning the length L and the width B;
  • Fig. 3 a section perpendicular to the axis of two rollers of the roller bed showing the distance or the clear width;
  • Fig. 4 is a plan view of a roller bed showing the three different areas according to Fig. 1;
  • Fig. 5 is a plan view of a roller arrangement with disk rollers for longitudinal orientation of the material in plane B;
  • Fig. 6 is a section perpendicular to the axis of three spiked rollers of a dissolving device
  • Fig. 7 is a plan view of a dissolving device showing the combing spikes
  • Fig. 8 shows a spreading system with five spreading heads for spreading a spreading material mat during the production of a fine OSB with five layers, wherein spreading heads according to the invention are arranged for the second and fourth layers;
  • Fig. 9 shows a preferred embodiment of a spreading head with a classifying spiked roller arrangement above the first level A
  • Fig. 10 shows a further embodiment of a spreading head with a dissolving spiked roller arrangement when the material enters the spreading head, an inclined roller arrangement on disk rollers and a shorter roller bed with overflow;
  • Fig. 11 shows a preferred embodiment of a switchable spreading head with a guide flap in a first position, an optional guide triangle and extended roller bed set for spreading a layer of a spreading mat during OSB production;
  • Fig. 12 the spreading head according to Figure 11 adjusted for spreading a layer of a spreading material mat during the production of fine OSB with the guide flap in a second position and a retracted roller bed;
  • Fig. 13 shows an alternative embodiment of a spreading head according to Figure 10, wherein lifting mechanisms are arranged on the spreading head for the inclined positioning and/or height adjustment of the roller arrangement and
  • Fig. 14 is a representation of telegraphing and penetrating longitudinally oriented chips on the surface of a material plate when using a spreading head according to the state of the art.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a spreading head 1 with a housing that is not defined in more detail and an opening 10 for the material 11 to enter the spreading head.
  • the material 11 was described in more detail in the above description as material b) with regard to its preferred properties.
  • the material 11 reaches a roller arrangement in a first plane A, more precisely a roller bed 4 with rollers 8.
  • rollers 8 are described in more detail in the explanations for Figure 3.
  • the roller bed 4 is preferably characterized in that the rollers 8 can be divided into three areas 24, 25, and 26, in which the classification effects differ from one another.
  • the distances 9 between the rollers 8 in the individual areas are the same. However, area 24 has the smallest distances 9 and area 26 has the largest distances 9.
  • the material 11 or material b entering the spreading head 1 is classified according to the thickness H, since this represents the smallest dimension of an orientable material for spreading for material plates, which normally has the dimensions LxWxH (length x width x height/thickness).
  • the thickness H therefore also corresponds to the height of the material, which should be a long chip.
  • the material After the material 11 has been divided and classified along the length of the spreading head 1, the material reaches the second level B, in which a roller arrangement 3 consisting of disk rollers 23 is arranged for the oriented spreading of the material 11 along the production direction P onto the forming belt 2. Due to a preferred classifying effect of the roller arrangement 3, the thin and possibly short material 19 reaches the forming belt 2 first and only then the thick and possibly longer material 20. As a result, after the spreading head 1, a layer 29 forms on the forming belt, in which the thin and possibly short parts of the material b are at the bottom and the thicker and possibly longer materials b are on top. Fig.
  • FIG. 2 shows, according to a possible classification setting of the individual areas A and B, a representation of a schematic and simplified scattering behavior according to the invention with regard to the thickness H in the first plane, as well as possible additional classification behavior of the second plane concerning the length L and the width B, according to the materials b used for the scattering head 1.
  • Fig. 3 shows a section perpendicular to the axis of two rollers 8 of the roller bed 4, showing the distance 9 or the clear width between the rollers 8 through which the material 11 can pass according to its thickness H.
  • Rollers 8 with a core diameter 6 are preferably used, on which flattened stumps 13 of pyramids are arranged, which enable gentle and precise classification.
  • the arranged pyramids are preferably arranged adjacent to each other on the core diameter 6 and can be arranged in a spiral around the core diameter 6.
  • the outer surfaces of the stumps 13 thus form the outer diameter 5 of the rollers 8.
  • Two rollers 8 with their outer diameters 5 form the distance 9 in the roller bed 4.
  • Fig. 4 shows a plan view of a roller bed 4 to illustrate the three different areas 24, 25 and 26 according to Figure 1.
  • the distances 9 between the individual areas are the same, but can also be arranged in increasing order according to the desired classifying effect.
  • Fig. 5 shows a plan view of a roller arrangement 3 with disk rollers 23 for the longitudinal orientation of the material 11 in the plane B.
  • Disks 27 are arranged on the disk rollers 23, which mesh with one another and thus span a quasi-rectangular surface parallel to the forming belt for the longitudinal orientation, through which only material can pass that is aligned lengthwise parallel to the production direction P.
  • the distance between the disks is preferably 40 to 80 mm.
  • Fig. 6 shows a schematic section perpendicular to the axis of three spiked rollers 21 of a possible spiked roller arrangement 31.
  • the spikes 28 can be pin-shaped but also triangular-flat, conical or cone-shaped.
  • Fig. 7 shows a corresponding plan view of a spiked roller arrangement 31 to illustrate a conceivable arrangement of the spikes 28 on the spiked rollers 21 shown.
  • a meshing arrangement produces a strong dissolving effect on the material.
  • a classifying effect can be achieved by arranging the spikes accordingly in terms of their spacing or geometric size from one another and the spacing of the spiked rollers 21 from one another.
  • Fig. 8 shows a spreading system with three spreading heads 1 and 16 and two wind spreading chambers 14 for spreading a spreading material mat 30 during the production of a fine OSB with five layers, with 29 spreading heads 1 according to the invention being arranged for the second and fourth layers.
  • the running direction of the forming belt 2 receiving the spreading material mat 30 there is therefore first a wind spreading chamber 14 for forming the cover layer 15 with the material a on the forming belt 2.
  • the wind spreading chamber 14 can alternatively also be designed as a mechanical roller spreading head.
  • the material b is spread by the first spreading head 1, which enters the spreading head 1 as material 11, is classified there by the roller bed 4 according to the thickness H (in the production direction P from thin on the left to thick on the right) and is transferred accordingly to a roller arrangement 3 with disk rollers 23.
  • the roller arrangement orientates the incoming material lengthwise to the production direction P and also places it in a classified manner, so that the material 19 (thin and possibly short) first reaches the forming belt and then the material 20 (thick and possibly long) comes to rest on the material 19.
  • a second spreading head 16 is arranged for the middle layer 17, using the material c, in which the material c is first dissolved and distributed by a spiked roller arrangement 31 with spiked rollers 21, before it reaches a roller arrangement with fan rollers 22, which places the material c on the forming belt 2 or the layer 29, aligned transversely to the production direction P.
  • a central plane 18 of the spreading material mat 30 forms the central middle layer 17 if this is further constructed symmetrically as shown.
  • a third spreading head 1 aligns the material 20 and 19 onto the middle layer 17 in the opposite order of classification, as well as a further wind spreading chamber 14 for the second cover layer 15.
  • the grit mat 30 can then be pressed into a material plate in a press (not shown).
  • the thick parts of the materials b from the first and third grit head 1 are now advantageously arranged in relation to the middle layer 17 or middle plane so that the thick and possibly longer materials are arranged more in the middle or towards the middle layer. This significantly reduces the bending stresses or the waviness in the material plates.
  • the coating properties of the material plates are also significantly improved.
  • the spreading head 1 is additionally provided with a classifying spiked roller arrangement 31 above the first level A.
  • a pre-classification of the material 11 results, which is at least partially classified according to the length in the production direction P and reaches the level A and thus the roller bed 4 which is classified according to the thickness H.
  • the material 11 falls onto the roller arrangement 3 as already described in detail and is deposited on the forming belt 2 classified according to the length L and width B.
  • the material can only be dissolved with a dissolving spiked roller arrangement 31 when the material 11 enters the spreading head 1 in order to improve or optimize the classifying effect of the roller bed 4.
  • the roller bed 4 can be shorter than the roller arrangement 3 below it. This can be advantageous if an oversize in terms of thickness does not occur or is not relevant in production. In this case, an additional coarse discharge can then also be dispensed with. Oversizes are then only sorted out in the roller arrangement 3 or, if necessary, also let through.
  • the plane of the rollers in the roller arrangement can be arranged not parallel to the forming belt 2 but as parallel as possible to the rising gradient or to the rise of the material 1 on the forming belt. It is preferably provided that the fall height 33 of the material along the structure of the layer 29 remains as constant as possible.
  • Figure 11 shows an alternative preferred embodiment of a switchable spreading head with a switch flap 7 in a first position, an optional Guide triangle 34 and a roller bed 4 moved out of the material flow.
  • the spreading head is set up in Figure 11 to spread a layer of a spreading material mat during OSB production, whereby the material is discharged from a dosing bunker, passes via a switchover flap in a first position to the left side of a guide rail, is then broken up on a spiked roller arrangement 31 and passes directly onto the roller arrangement 3 and from there is spread onto the forming belt (not shown).
  • the direction of rotation of the roller arrangement 3 is clockwise in this setting.
  • the arrows are intended to schematically represent the material flow that exists in this setting of the spreading head.
  • the roller bed 4 is moved out of the area of the material flow and is removed from the material flow either outside the spreading head or in an undercut in the housing.
  • the spreading head according to Figure 11 is set by the switchover flap 7 in a second position for spreading a layer of a spreading mat during the production of fine OSB.
  • the roller bed is moved into the material flow of the material (arrows) by means of schematically shown linear drives 37.
  • the dissolving rollers 21 of the spiked roller arrangement 31 were also moved to the right with their own linear drives 36, but these can also remain in the first position.
  • the spiked rollers 21 dissolve the material and release it directly downwards onto the roller bed 4 and/or distribute it further to the left.
  • the material reaches the roller arrangement 3 and is spread again onto the forming belt (not shown).
  • the direction of rotation of the roller arrangement 3 is anti-clockwise in this case.
  • the directions of rotation according to Figures 11 and 12 also depend on the production specifications and the design of the roller arrangement itself.
  • Figure 13 shows an alternative design of the spreading head according to Figure 10, whereby lifting mechanisms are arranged on the spreading head for the inclined positioning and/or height adjustment of the roller arrangement 3 relative to the forming belt or the layer on the forming belt, which can raise and lower the spreading head on the left and right.
  • lifting mechanisms are arranged on the spreading head for the inclined positioning and/or height adjustment of the roller arrangement 3 relative to the forming belt or the layer on the forming belt, which can raise and lower the spreading head on the left and right.
  • Figure 14 shows a representation of telegraphing and penetrating longitudinally oriented chips on the surface of a later material plate after pressing a scattered grit mat using a state-of-the-art spreading head.
  • the material plate is sanded after a press to ensure dimensional accuracy and/or to separate the top layer, which usually has microstructures or is contaminated with a release agent to separate the finished plate from the steel sheets or strips.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Streukopf und eine Streuanlage mit einem solchen Streukopf zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte, bevorzugt im Zuge der Verpressung der Streugutmatte in eine Werkstoffplatte. Die Erfindung geht dabei von einem Streukopf zur Herstellung einer Streugutmatte aus rieselfähigem und orientierbarem Material auf einem endlosen Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse aus, wobei in dem Streukopf (1) zumindest in einer ersten Ebene (A) und in einer zweiten Ebene (B) über dem endlosen Formband (2) koaxiale Walzen zur Manipulation des Materials (11) angeordnet sind und die Achsen der Walzen im Wesentlichen quer zur Produktionsrichtung (P) des Formbandes (2) ausgerichtet sind, wobei der Streukopf (1) oberhalb der ersten Ebene (A) eine Öffnung (11) zur Aufnahme des Materials aufweist und, wobei die Öffnung (11) bevorzugt im Wesentlichen in Produktionsrichtung (P) am Anfang oder am Ende des Streukopfes (1) angeordnet ist, und wobei in der zweiten Ebene (B) über dem Formband (2) eine bevorzugt klassierende Walzenanordnung (3) mit daran angebrachten Scheiben (27) zur Orientierung des Materials (11) in Produktionsrichtung (P) angeordnet ist. Die Erfindung besteht für den Streukopf darin, dass in der ersten Ebene (A) ein klassierendes Rollenbett (4) mit Walzen (8) zur Klassierung nach der Dicke (H/1635) des Materials (11) angeordnet ist.

Description

STREUKOPF, STREUANLAGE UND VERFAHREN
ZUR HERSTELLUNG EINER MEHRSCHICHTIGEN STREUGUTMATTE
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Streukopf zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und die Verwendung eines solchen Streukopfes in einer Streuanlage zur Herstellung einer mehrschichten Streugutmatte aus Streugut zur Verpressung in einer Presse zu Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 17.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte aus Streugut zur Verpressung in einer Presse zu Werkstoffplatten, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 20.
Bei der Herstellung von Werkstoffplatten aus streufähigen Materialien wird ein Gemisch aus Partikeln oder faserigen Stoffen und einem Bindemittel zu einer Streugutmatte auf einem Form- oder Förderband gestreut, wobei die Streugutmatte anschließend einer ggf. nötigen Vorbehandlung und schließlich einer Verpressung zugeführt wird. Die Verpressung kann dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich mittels Druck und/oder Wärme erfolgen. Bei den üblichen Werkstoffplatten, die hierbei hergestellt werden, handelt es sich in der Regel um MDF-Platten, bestehend aus mitteldichten Fasern, um Spanplatten aus relativ kleinen Spänen oder um OSB-Platten aus orientiert gestreuten Grobspänen oder besser ausgedrückt groben respektive großflächigen Schnitzeln. Die Streuung erfolgt je nach Bedarf in einer oder mehreren Lagen, wobei die Notwendigkeit für mehrere Lagen üblicherweise bei dickeren Platten oder bei Mehrschichtplatten auftritt. Aber auch bei der Dünnplattenherstellung können unterschiedliche Lagen gewünscht sein, besonders wenn speziell differenzierte Anforderungen zwischen der Mittelschicht und den Deckschichten bestehen. Unterschieden werden in den Streustationen zwei Streumöglichkeiten; die direkte Streuung nach dem Streugutbunker, wobei mittels Leitblechen das Streugut direkt auf ein Formband geführt wird oder die indirekte Streuung über so genannte Streuwalzensysteme. Die hierbei verwendeten Streuanordnungen sind in ihrer Vielfalt bereits hinreichend in der Patentliteratur beschrieben, wobei entweder eine mittige Aufgabe des Streugutes auf die Streuwalzen durchgeführt wird oder das Streugut an einem Ende der Streuwalzen aufgegeben wird. Dabei wird ein Teil der Späne weitertransportiert während ein anderer Teil durch die Streuwalzen hindurch solange auf das Formband fällt, bis nur noch ungeeignetes Streumaterial übrig bleibt und aus dem Herstellungsprozess entfernt werden muss. Beide Prinzipien haben sich bei der Produktion bewährt und werden mit Erfolg eingesetzt.
In bevorzugter Art und Weise kommen als Material lignozellulose-haltige Stoffe aus Einjahrespflanzen, Sträuchern, Büschen, Bäumen oder dergleichen zum Einsatz. Diese werden ggfs. unterschiedlich aufbereitet (Zerkleinerungsmaschinen) oder anderweitig angeliefert (Späne aus Sägewerken).
Einschlägige Offenbarungen finden sich in DE 102007 049 947 A1, DE 102 06 595 A1, EP 2 598298 B1 oder DE 102016 110 068 A1.
Derartige Streuanlagen mit Streuköpfen dienen der Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte auf einem endlos umlaufenden Formband zur Verpressung in einer Presse im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatte aus, wobei in der Streuanlage zumindest einem Streukopf zur zumindest dreischichtigen Streuung einer Streugutmatte, umfassend eine Mittelschicht und zumindest zwei weitere Schichten, angeordnet ist und wobei zur orientierten Streuung des Streugutes der Mittelschicht und/oder zumindest einer der weiteren Schichten eine Längsstreuvorrichtung und/oder eine Querstreuvorrichtung bezogen auf die Produktionsrichtung des Formbandes angeordnet ist.
Neben der Herstellung von OSB-Platten ist es üblich feinere Deckschichten auf flächige, längere und/oder dickere Materialien zu streuen, damit die Oberflächen im Zuge der Veredelung der Werkstoff platten optimaler lackiert, laminiert oder bedruckt werden können. Derartige Platten sind in der Industrie als FeinOSB eingeführt und bekannt. Nachteilig ist, dass sich mit den bekannten Verfahren und Anlagen Probleme bei der Beschichtung mit Folien ergeben. Gerade bei Dünnplatten kommt bei der OSB- bzw. FeinOSB Herstellung hinzu, dass sich eine Welligkeit der Platten während der Produktion oder beim Abkühlen einstellt, die bei der späteren Verarbeitung oder Veredelung zu Problemen führt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Streukopf, eine Streuanlage und ein Verfahren zur Streuung einer verpressbaren Streugutmatte sowie eine verbesserte, insbesondere beschichtungsfähige Werkstoff platte zu schaffen.
In einer Erweiterung der Aufgabe soll es nun möglich sein dünne OSB oder FeinOSB (OSB mit Deckschichten aus feinem Material) herstellen zu können, welche keine Plattenkrümmungen im Zuge der Herstellung entwickeln. Unter dünnen Platten versteht die Erfindung verpreßte und ausgehärtete Platten kleiner 18, bevorzugt kleiner 12 mm Dicke.
Daneben soll es durch die Schaffung eines funktionierenden Umschaltsystems möglich sein mit einem Streukopf bzw. der entsprechenden Streuanlage mit zwei solcher Streuköpfe OSB und FeinOSB Werkstoffplatten herzustellen zu können.
Die Erfindung geht als Stand der Technik von einem Streukopf zur Herstellung einer Streugutmatte aus rieselfähigem und orientierbarem Material auf einem endlosen Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse aus, wobei in dem Streukopf zumindest in einer ersten Ebene und in einer zweiten Ebene über dem endlosen Formband koaxiale Walzen zur Manipulation des Materials angeordnet sind und die Achsen der Walzen im Wesentlichen quer zur Produktionsrichtung des Formbandes ausgerichtet sind, wobei der Streukopf oberhalb der ersten Ebene eine Öffnung zur Aufnahme des Materials aufweist. Dabei kann eine Öffnung im Wesentlichen in Produktionsrichtung am Anfang oder am Ende des Streukopfes angeordnet sein. In der zweiten Ebene über dem Formband ist eine bevorzugt klassierende Walzenanordnung mit daran angebrachten Scheiben zur Orientierung des Materials in Produktionsrichtung angeordnet ist. Die Lösung der Aufgabe für einen Streukopf besteht nach der Erfindung darin, dass in der ersten Ebene ein klassierendes Rollenbett mit Walzen zur Klassierung nach der Dicke H des Materials angeordnet ist.
Damit ist es erstmals möglich gezielt nach der Dicke eine längsorientierte Schicht für eine orientiert gestreute Schicht einer Streugutmatte herzustellen, bei der eine längsorientierte Schicht primär nach der Dicke klassiert hergestellt wird. Insbesondere soll bei einer mehrschichtigen Streugutmatte die Möglichkeit hergestellt werden, dickere Materialien bei einer orientierten Streuung, insbesondere bei der FeinOSB- Herstellung, derart in der Streugutmatte anzuordnen, dass die dickeren Materialien gegenüber den dünneren Materialien einer Schicht bzw. eines Streukopfes näher an die Mittelschicht oder die Mittelebene der Streugutmatte angeordnet bzw. gestreut werden.
Damit ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit FeinOSB mit Folien oder anderen veredelten Oberflächen beschichten zu können, ohne dass von einer der inneren Schichten dicke oder lange Materialien (Schnitzel, en: flakes) durchscheinen (telegrafieren) oder an die Oberfläche durchpenetrieren, vgl. Figur 14 und die nachfolgende Figurenbeschreibung.
Ein wichtiger Unterschied gegenüber dem Stand der Technik, dass der erfindungsgemäße Streukopf keine Beeinflussung des Materials im Streukopf durch eine pneumatische Klassierwirkung respektive Windstreuung enthält bzw. durchführt, sondern dass das Material mechanisch durch Walzen bzw. Walzenanordnungen klassiert wird.
Bevorzugt wird das Rollenbett als Stauförderer verwendet und entsprechend ausgeführt. Herbei werden durch eine Anordnung der Walzen mit einem vergleichsweise geringen Abstand zwischen den Walzen das Rollenbett die Materialien Fallrichtung etwas zurückhalten und es wird sich längs und quer zumindest teilweise eine Schicht des Materials auf dem Rollenbett ausbreitet. Dies dient auch der Homogenisierung des Materials entlang der Länge und Breite des Streukopfes. Alternativ oder kumulativ sind in dem Rollenbett Walzen mit pyramidenförmigen Stümpfen, respektive abgeflachte Pyramiden, am Umfang des Kerndurchmessers der Walzen angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die Walzen entlang des Rollenbetts mit einem stufenweise oder monoton größer werdendem Abstand zwischen den Außendurchmessern der Walzen von 0,2 mm bis 5 mm angeordnet sein.
Unter Kerndurchmesser versteht die Erfindung einen zylindrischen Walzenkörper, an dessen Umfang/Kerndurchmesser Aufbauen angeordnet sein können, hier vorzugsweise pyramidenförmige Stümpfe, die durch ihren eingestellten oder einstellbaren Abstand zum nächsten Außendurchmesser einer Walze die Durchgängigkeit hinsichtlich der Dicke des Materials einstellen.
In einem bevorzugten alternativen Ausführungsbeispiel können die Walzen des Rollenbettes hinsichtlich ihres Abstandes in mindestens drei Bereiche unterteilt sein. Bevorzugt wäre im ersten Bereich zur Streuung einer Dicke H des Materials von 0,2 bis 0,7 mm, im zweiten Bereich zur Streuung einer Dicke H des Materials von 0,7 bis 1 ,2 mm, und/oder im dritten Bereich zur Streuung einer Dicke H des Materials von 1,2 bis 2,0 mm einstellbar.
Alternativ kann ein klassierende Rollenbett zur Klassierung des Materials nach der Dicke H, bevorzugt von 0,2 mm bis 5 mm Dicke angeordnet sein.
Um die Erfindung weiter auszugestalten kann die Walzenanordnung zur Streuung des Materials längs zur Produktionsrichtung zur Klassierung nach der Länge L und/oder Breite B geeignet sein. In Vorteilhafterweise wird also nicht nur das dickere Material in Richtung der Mittelebene oder der Mittelschicht der Streugutmatte abgelegt, sondern auch das vergleichsweise längere und breitere Material.
Alternativ oder kumulativ kann es vorgesehen sein, dass die Klassierungseigenschaften der ersten Ebene A und der zweiten Ebene B in Produktionsrichtung P gleichförmig angeordnet sind. Es kann von Vorteil sein am Ende der Walzen jeder Walzenanordnung, bevorzugt der ersten Ebene A und/oder der zweiten Ebene B einen Grobgutaustrag für definierte Übergrößen anzuordnen.
In einer besonderen Ausführungsform des Streukopfes kann oberhalb der ersten Ebene A eine Stachelwalzenanordnung zur Auflösung des Materials und/oder Klassierung nach der Länge L des Materials angeordnet ist. Dies ist insbesondere Vorteilhaft wenn ein hoher Durchsatz gefordert oder ein hochklebriges Bindemittel verwendet wird. Die Klassierung nach der Länge L wird bevorzugt wie in der zweiten Ebene B durchgeführt.
Durch eine besondere Ausführungsform des Streukopfes kann eine 3-Stufen- Klassierung eingeführt werden, durch die es möglich ist das Material aufzulösen und nach der Länge zu klassieren, nach der Dicke, und schließlich nochmals nach der Länge und Breite zu klassieren, um die Streuung noch weiter zu optimieren.
In weiteren Ausgestaltungen des Streukopfes können Linearantriebe zum Verfahren der Walzenanordnung, des Rollenbetts und/oder der Stachelwalzenanordnung in und/oder entgegen der Produktionsrichtung P angeordnet sein. Damit können die genannten Maschinenteile aus dem Materialfluss aus- oder eingefahren werden und entsprechend aus- oder zugeschaltet werden. Auch kann der Aufgabepunkt des Materials auf die entsprechenden Maschinenteile verändert bzw. verschoben werden, beispielsweise von ganz links nach ganz rechts. Weist die Walzenanordnung oder das Rollenbett spezifische Veränderungen über dessen Erstreckung in Produktionsrichtung auf, so können diese gezielt angesteuert werden. Als Option sollten die Walzen mit verschiedenen Geschwindigkeiten und/oder Drehrichtungen betreibbar sein und entsprechend ausgelegt bzw. ansteuerbar sein.
Alternativ oder kumulativ können Linearantriebe zur Höhenverstellung der Walzen aufweisenden Teilvorrichtungen des Streukopfes aufweisen bzw. zur Einstellung der Fallhöhe des Materials auf das Formband respektive auf die Schicht auf dem Formband an der Walzenanordnung angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass zur Höhenverstellung bzw. zur Einstellung der Fallhöhe der Streukopf mittels eines Hubwerkes in seinem Abstand zum Formband und/oder seiner Ausrichtung zum Formband verstellbar angeordnet sein.
Unter Fallhöhe versteht man die Distanz zwischen dem Austritt des Materials aus der Walzenanordnung bis zur nächsten Walzenanordnung und/oder dem Formband und/oder einer bereits existierenden/wachsenden Schicht auf dem Formband.
In einer positiven weiterführenden Ausgestaltung des Streukopfes kann in Materialflussrichtung vor oder zu Beginn des Streukopfes eine Umschaltklappe für das Material angeordnet sein. Diese ist bevorzugt geeignet wahlweise das Material auf die Stachelwalzenanordnung der Auflösevorrichtung oder auf das Rollenbett aufzugeben. Hierzu kann die Streueigenschaft des Streukopfes wesentlich verändert werden.
In einer anderen Ausführungsform kann durch die Umschaltklappe das Material wahlweise in Produktionsrichtung P auf die eine oder die andere Seite der Stachelwalzenanordnung der Auflösevorrichtung aufgegeben werden.
Alternativ oder zusätzlich zur Umschaltklappe kann es sinnvoll sein anstelle oder in Materialflussrichtung nach der Umschaltklappe ein Leitdreck zur Weiterleitung des Materials auf die Stachelwalzenanordnung und/oder das Rollenbett anzuordnen.
Bevorzugt weist ein Streukopf in der Walzenanordnung 26 bis 38, bevorzugt 30 bis 34 Scheibenwalzen und/oder im Rollenbett 10 bis 20, bevorzugt 14 bis 16 Walzen und/oder in der Stachelwalzenanordnung 3 bis 8, bevorzugt 4 bis 6 Stachelwalzen auf.
Insbesondere eine Kombination aus den oben drei genannten Bereichen verspricht eine optimale Ausgestaltung eines Streukopfes für die OSB- oder FeinOSB- Herstellung. Daneben ist es von Vorteil, wenn der Außendurchmesser der Scheibenwalzen bzw. der Scheiben der Ebene B das Fünffache des Außendurchmessers der Walzen des Rollenbetts in Ebene A beträgt und/oder der Außendurchmesser der Scheibenwalzen das 1,1- bis 1,5-fache der Stachelwalzen der Auflösevorrichtung beträgt.
Unter Außendurchmesser versteht man hierbei nicht den Kerndurchmesser sondern den Durchmesser der Walzen mit seinen Aufbauen wie Stacheln, Scheiben oder dergleichen.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Rollenbett kürzer ausgeführt ist als die darunter liegende Walzenanordnung mit Scheibenwalzen. Neben Kostengründen (Einsparung an Walzen) kann ggfs. auch auf einen Übergrößenaustrag verzichtet werden, wenn die Korngrößenverteilung des Materials dies zulässt und/oder die darunterliegende Walzenanordnung einen Übergrößenaustrag aufweist.
Die Erfindung geht bei einer Streuanlage zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte auf einem endlos umlaufenden Formband zur nachfolgenden Verpressung in einer Presse im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten von einer Streuanlage aus in der mindestens ein Streukopf zur Herstellung einer Schicht einer Streugutmatte und in Produktionsrichtung optional am Anfang und/oder am Ende der Streuanlage ein Streukopf für eine Deckschicht angeordnet ist.
Die Lösung der Aufgabe für eine Streuanlage zur Herstellung einer mehrschichten Streugutmatte besteht darin, dass zur Herstellung zwei spiegelbildlich angeordnete Streuköpfe nach einem oder mehreren der Ansprüche für einen erfindungsgemäßen Streukopf angeordnet sind.
Bevorzugt ist zwischen den beiden Streuköpfen ein weiterer Streukopf zur Streuung einer Mittelschicht angeordnet.
Alternativ oder kumulativ können die Streuköpfe derart zur Produktionsrichtung aus- oder eingerichtet sein, dass im Zuge der Orientierung und Klassierung des Materials das gegenüber dem durch die Klassierung aufgeteilten dünneren Material das dickere Material der zur Mittelschicht unterschiedlichen Schicht näher zu der Mittelschicht oder der Mittelebene der Streugutmatte abgelegt werden.
Die Erfindung geht weiter von einem Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte aus Streugut zur Verpressung in einer Presse zu Werkstoffplatten aus, bei dem zur Herstellung von zumindest einer Schicht der Streugutmatte in einem Streukopf das Material zumindest in einer ersten Ebene und in einer zweiten Ebene über dem endlosen Formband mittels koaxialer und quer zur Produktionsrichtung des Formbandes ausgerichteten Walzen verteilt und klassiert wird, wobei das Material oberhalb der ersten Ebene über eine Öffnung aus einer Dosiervorrichtung in den Streukopf gelangt und dabei durch die Rotation der Walzen zumindest teilweise von einem Ende der Walzen zum anderen Ende der Walzen transportiert und dabei klassiert an die zweite Ebene übergeben wird und wobei in der zweiten Ebene das Material klassiert und in Längsrichtung orientiert an das Formband übergeben wird.
Die Lösung der Aufgabe für das Verfahren besteht darin, dass das Material in der ersten Ebene A mittels einem klassierendem Rollenbett nach der Dicke H des Materials klassiert und an die zweite Ebene B übergeben wird.
Das Material kann in der ersten Ebene A durch das Rollenbett 4 gestaut und zumindest teilweise einen Materialteppich auf dem Rollenbett 4 bilden.
Bevorzugt wird das Material im Zuge der Übergabe an die zweite Ebene B in der ersten Ebene A nach der Dicke H, bevorzugt von 0,2 bis 5 mm Dicke, klassiert. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn im Zuge der Übergabe des Materials an das Formband das Material in der zweiten Ebene B zusätzlich nach der Länge und/oder Breite klassiert wird.
Auch ist es denkbar am Ende der Walzen der ersten und/oder der zweiten Ebene über einen Grobgutaustrag Übergrößen aus dem Verfahren zu entfernen. Dabei können auch Leimkoagulationen oder sonstige Fremdstoffe aus dem Verfahren ausgeschieden werden. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass durch die Klassierung die dickeren und/oder längeren Späne in Richtung der Mittelschicht und/oder der Mittelebene abgelegt werden.
In einer weiteren Ausführungsbeispiel für das Verfahren kann das Material oberhalb der ersten Ebene A durch eine Stachelwalzenanordnung aufgelöst und/oder nach der Länge L des Materials klassiert werden. Bevorzugt wird die Klassierung nach der Länge L wie in der zweiten Ebene B durchgeführt. Es ergibt sich eine vorteilhafte 3- Stufen-Klassierung nach der Länge, nach der Dicke und schließlich nach der Länge und/oder Breite in drei Ebenen.
Bevorzugt wird für die Streuung die Fallhöhe des Materials ausgehend von der Walzenanordnung für die Längsorientierung auf das Formband bzw. die bereits darauf liegende Materialschicht kleiner als 100 mm, vorzugsweise kleiner 60 mm, eingestellt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass zur Einstellung der Fallhöhe die Walzenanordnung mittels Linearantrieben und/oder der Streukopf mittels Hubwerken hinsichtlich des Abstand und/oder ihrer Winkeligkeit zum Formband bzw. zur entstehenden Schicht eingestellt wird.
Nachstehend werden noch Merkmale, Eigenschaften und Übereinkünfte der Erfindung erläutert:
Unter Ebene ist nicht die Ausrichtung einer Walzenanordnung zu verstehen, sondern die übereinander liegende Anordnung von Vorrichtungen zur Manipulation des Materials in der Art von Etagen oder Stockwerken. Die Ausrichtung der Walzenanordnung kann eine Walzeneben ergeben, wobei die Walzenebene auch geneigt zur Transportebene des Formbandes sein kann. Eine derartige Walzenebene ist nicht zu verwechseln mit einer Ebene/Etage für die Walzenanordnungen. In derartigen Walzenanordnungen unterscheidet man den Aufbau der Walzen/Rollen hinsichtlich Kerndurchmesser der Walzen selbst, den über den Kerndurchmesser hinausgehenden Durchmesser mit den Aufbauten am Umfang (bspw. Stachel, Fächer, Scheiben, abgeflachte Pyramiden) und ob der Außendurchmesser basierend auf dem Aufbau der Walzen/Rollen mit der nächsten Walze kämmend oder beabstandet angeordnet ist. Beabstandet bedeutet, dass zwischen dem Außendurchmesser von zwei Walzen ein freier Spalt (lichte Weite) vorhanden ist, durch den Material hindurchfallen kann. Bei kämmenden Walzenanordnungen, beispielsweise mit Scheiben ergeben sich bei einer Ansicht von oben bzw. parallel zur Materialströmung rechteckförmige Öffnungen für den Durchtritt des Materials.
Bei dem in Rede stehenden klassierenden Rollenbett in der ersten Ebene A sind die Außendurchmesser der Walzen zueinander beabstandet. Für die klassierende Wirkung wird der Abstand zwischen den Außendurchmessern bzw. der freie Spalt über die Länge des Rollenbetts variiert bzw. vergrößert. Dies kann stufenweise, beispielsweise alle zwei, drei oder mehr Walzen vergrößert sich der Spalt, oder eher kontinuierlich jeden Spalt erfolgen. Bei einem orientierbaren Material mit Länge, Breite und Dicke wird die kleinste Dimension, hier die Dicke, verwendet um das Material nach der Dicke klassiert von der ersten Ebene auf die zweite Ebene (Orientierungseinheit) abzugeben.
In der Streutechnik sind auch koaxiale Walzenanordnungen bekannt, die aus Stachelwalzen bestehen und als Auflösevorrichtung verwendet werden. Diese Stachelwalzen lösen das ankommende Material auf und transportieren es ggfs. weiter. Aufgrund der Stacheln erfolgt keine Klassierung nach einer bestimmten bzw. ausgewählten Teil-Geometrie (Länge, Breite, Dicke = LxBxH) des Materials. Stachelwalzen haben in der Regel einen Durchmesser von 200 mm und können kämmend angeordnet sein. Die kämmende Verwendung unterstützt dabei die auflösende Wirkung, besonders bei Materialien größerer Oberfläche, wie bei für eine Orientierung geeigneten flächigen Schnitzeln. Eine klassierende Wirkung nach der Dicke der Materialien ist mit einer Auflösevorrichtung aus Stachelwalzen nicht möglich.
Für eine OSB oder eine FeinOSB werden bevorzugt die nachstehenden Dimensionen bei den Materialien verwendet, diese können in dieser Kombination aber auch, abhängig vom Schichtaufbau der herzustellenden Platte mit anderen Werten kombiniert werden. a) Material a (Späne oder Fasern) für die Deckschicht: Dicke 0,2 bis 0,7 mm Länge 1 bis 5 mm Breite 0,5 bis 2 mm b) Material b (flächige Schnitzel) für eine längs zur Produktionsrichtung gestreute Schicht: Dicke 0,2 bis 1 ,2 mm Länge 30 bis 150 mm Breite 5 bis 40 mm c) Material c (flächige Schnitzel) für eine quer zur Produktionsrichtung gestreute Schicht:
Dicke 0,7 bis 1 ,5 mm Länge 50 bis 150 mm Breite 5 bis 40 mm
Hinsichtlich der Streueigenschaften eines Streukopfes nach der Erfindung ergibt es sich bei der Herstellung einer Schicht mit dem obigen Material „b“ die folgende Konstellation bei einer klassierenden Streuung entlang der Produktionsrichtung:
Material b) 1. Bereich 2. Bereich 3. Bereich
Ebene A: Dicke 0,2 - 0,7 mm 0,7 - 1 ,2 mm 1 ,2 - 2,0 mm
Ebene B: Länge 30 - 60 mm 50 - 100 mm 50 - 150 mm
Breite 5 - 20 mm 5 - 20 mm 5 - 40 mm
In Vorteilhafter Weise wird demnach in einem erfindungsgemäßen Streukopf zumindest eine Walzenanordnung ein Rollenbett gestuft in mindestens drei Bereiche klassifizierend ausgeführt. Diese Klassifizierung kann auch linear ausgeführt sein, so dass der erste Bereich die Abstände (Scheiben zueinander, Scheibendurchmesser, Walzendurchmesser, Scheibenabstand....) die oben stehenden Grenzwerte aufweist und von einer Seite zur anderen Seite des Bereichs schrittweise größere Abstände aufweist. Die Bereiche der unterschiedlichen Ebenen oder Walzenanordnungen müssen nicht zwingend in ihrer räumlichen Erstreckung entlang des Formbandes gleichwertig oder in gleicher Länge ausgeführt sein. Mit anderen Worten sind die Grenzen der Bereiche bevorzugt untereinander, können aber gegenüber der senkrechten zum Formband auch verschobenen angeordnet sein.
Vergibt man einen Schichtaufbau für eine OSB, wäre das in Bezug auf obige Materialien ein Schichtaufbau b-c-b bei einer dreischichtigen OSB, oder c-b-c-b-c bei einer fünfschichtigen OSB, wobei in der Matte gemäß der Erfindung das dickere und/oder längere Material b in der jeweiligen Schicht in Richtung der Mittelschicht aus dem Material c angeordnet sein soll. Damit ergibt sich die Konsequenz, dass die beiden Streuköpfe für das Material b entlang des Formbandes entgegengesetzt angeordnet bzw. ausgerichtet sein sollten.
Für eine FeinOSB gilt entsprechend ein Schichtaufbau hinsichtlich des Materials mit der Formel „a-b-c-b-a“.
Für eine Deckschicht kann auch feines Material, beispielsweise Späne (en: particles) verwendet werden, die eine Länge von 0,5 mm bis 20 m aufweisen.
Alternativ oder kumulativ kann bei einer dreischichtigen Matte die Mittelschicht quer orientiert werden, wohingegen die anderen beiden Schichten längs orientiert sein sollten. Für eine Fein-OSB wird die Matte fünfschichtig gestreut, damit auf den beiden außenliegenden Flächenseiten eine Deckschicht mit feinem Material angeordnet ist.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind bei einer drei oder fünfschichtigen Matten die längs orientiert gestreuten Schichten derart ausgeführt, dass das dünne und bevorzugt kurze Material eine Streukopfes mehr in Richtung Außenseite der Matte zu liegen kommt und das dicke und bevorzugt lange Material des Streukopfes mehr in Richtung der Mitte der Matte zum Liegen kommt.
Im Ausführungsbeispiel ist für die Deckschichtherstellung eine Windstreukammer gezeigt. Alternativ kann die Deckschichtstreuung auch über geeignete Walzenanordnungen erfolgen.
Die Erfindung hat überraschend erkannt, dass ein Streukopf zur Herstellung einer Streugutmatte aus orientierbarem Material in einer ersten Ebene ein klassierende Rollenbett angeordnet sein sollte, welches über den Spaltabstand zwischen den einzelnen Rollen das Material nach der Dicke klassiert und an eine zweite Ebene für eine orientierte Streuung übergibt. Die orientierte Streuung kann dabei längs oder quer zur Produktionsrichtung stattfinden bzw. ausgeführt sein. Bevorzugt wird für eine Längsorientierung eine Walzenanordnung angeordnet sein, bei der über parallele Scheiben quer zur Walze eine Längsorientierung des Materials erzielt wird. Alternativ kann auch eine Querstreuvorrichtung mit Fächerwalzen angeordnet sein. Die Fächer weist dabei radial nach außen stehende Flächen auf, die Fächer bilden, in denen sich das Material koaxial zur Walze hineinlegt und entsprechend orientiert auf dem Formband abgelegt wird.
Die Streuanlage weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Kombination von einer Klassifiziervorrichtung mittels eines Rollenbettes, bevorzugt mit pyramidenförmigen Stümpfe auf den Rollen, und einem darunter angeordneten Scheibensieb. Durch das klassierende Rollenbett mit bevorzugt pyramiden-förmigen Stümpfen wird das Material nach der Dicke klassifiziert. Nachdem das Material nach der Dicke klassifiziert wurde, wird es nach der Länge und ggfs. Breite mit dem Scheibensieb klassifiziert und auch orientiert.
In einer besonderen und eigenständigen Ausführungsform wird durch eine doppelte Klassifizierung nach zunächst der Dicke und dann nach der Länge des Materials in den beiden Ebenen werden folgende Vorteile erreicht:
Dicke Materialien telegraphieren nicht mehr durch die Spandeckschicht an die Plattenoberfläche durch, damit kann die Deckschicht dünner ausgeführt werden, bzw. es können auch FeinOSB (FOSB) mit Dicken unter 18 mm, bevorzugt unter 12 mm, hergestellt werden. Durch die entsprechende Schichtung des Materials nach der Dicke im Schichtaufbau sind insbesondere bei Dünnplatten keine sich krümmende Platten mehr zu verzeichnen. Die Separierung ermöglicht es, dass dicke und lange Strands nun im Wesentlichen im inneren der Streugutmatte, also Richtung Plattenmitte abgelegt werden.
Besonders bevorzugt werden die nachstehenden Parameter in Kombination oder voneinander unabhängig in einem Streukopf nach der Erfindung verwendet: Rollenbett Aufbau und bevorzugte Ausgestaltung:
- Die Abstände (lichte Weite) zwischen den Außendurchmessern der Walzen in dem klassierenden Rollenbett in der ersten Ebene sollten zur Streuung des Materials 0,5 bis 5 mm sein, wobei für Material was nahe der späteren Plattenoberfläche angeordnet sein soll, ist der Abstand 0,2 bis 1 mm, in dem mittleren Bereich des Rollenbetts bevorzugt 1 bis 2 mm und weiter zur Plattenmitte hin bis bzw. am anderen Ende des Rollenbetts bis zu 2,5 mm sein.
- Der Kerndurchmesser der Walzen im Rollenbett sollte 50 - 100 mm bevorzugt 80 mm betragen. - Die Pyramiden-Stumpf-Länge radial zur Drehachse sollte 0,5 - 10 mm sein.
- Es können überdicke Materialien am Ende des Rollenbetts durch einen Grobgutaustrag aus dem Streukopf ausgetragen werden.
Längsstreuvorrichtung Aufbau und bevorzugte Ausgestaltung:
- Der Scheibenabstand zwischen zwei Scheiben in einer Längsorientierungseinheit bzw. auf einer Rolle sollten quer zur Produktionsrichtung 5 bis 100 mm betragen, damit eine Längsorientierung möglich wäre. Bevorzugt ist der Scheibenabstand 5 - 45 mm betragen.
- Der Scheibenabstand zum Material und/oder dem Formband selbst beträgt vorzugsweise 50 bis 100 mm und kann durch Hubwerke oder Linearantriebe entsprechend eingestellt werden.
- Der Durchmesser der Scheiben beträgt bevorzugt 200 - 600 mm, bevorzugt 400 mm.
- Der Kerndurchmesser der Walzen sollte 50 - 70 mm, bevorzugt 60 mm betragen.
- Die Dicke der Scheiben kann 0,5 - 3 mm betragen.
- Es können überdicke Materialien am Ende durch einen Grobgutaustrag aus dem Streukopf ausgetragen werden.
Wird wie in einem besonderen Ausführungsbeispiel für den Streukopf noch oberhalb der ersten Ebene das Material mittels einer Stachelwalzenanordnung aufgelöst, so kann hier ebenfalls bei Bedarf eine Klassierung, bevorzugt ebenfalls in drei Bereichen, für das Material b) vorgenommen werden:
1. Bereich 2. Bereich 3. Bereich
Länge 30 - 60 mm 50 - 100 mm 50 - 150 mm
Weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
Darin zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines möglichen Streukopfes nach der Erfindung; Fig. 2 eine Darstellung eines schematischen und vereinfachten Streuverhaltens nach der Erfindung hinsichtlich der Dicke H in der ersten Ebene, sowie möglicher zusätzliches Klassierungsverhalten der zweiten Ebene betreffend der Länge L und der Breite B;
Fig. 3 eine Schnitt senkrecht zur Achse zweier Walzen des Rollenbetts mit Darstellung des Abstandes bzw. der lichten Weite;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Rollenbett zur Darstellung der drei verschiedenen Bereiche nach Figur 1 ;
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Walzenanordnung mit Scheibenwalzen zur Längsorientierung des Materials in der Ebene B;
Fig. 6 einen Schnitt senkrecht zur Achse dreier Stachelwalzen einer Auflösevorrichtung;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Auflösevorrichtung zur Darstellung der kämmenden Stacheln;
Fig. 8 eine Streuanlage mit fünf Streuköpfen zur Streuung einer Streugutmatte im Zuge der Herstellung einer FeinOSB mit fünf Schichten, wobei für die zweite und vierte Schicht Streuköpfe nach der Erfindung angeordnet sind;
Fig. 9 eine bevorzugte Ausführungsform eines Streukopfes mit einer klassierenden Stachelwalzenanordnung oberhalb der ersten Ebene A; Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines Streukopfes mit einer auflösenden Stachelwalzenanordnung beim Eintritt des Materials in den Streukopf, einer schräg angestellten Walzenanordnung an Scheibenwalzen und einem kürzeren Rollenbett mit Überlauf;;
Fig. 11 eine bevorzugte Ausführungsform eines umschaltbaren Streukopfes mit einer Leitklappe in einer ersten Position, einem optionalen Leitdreieck und ausgefahrenem Rollenbett eingestellt zur Streuung einer Schicht einer Streugutmatte im Zuge der OSB-Herstellung;
Fig. 12 der Streukopf nach Figur 11 eingestellt zur Streuung einer Schicht einer Streugutmatte im Zuge der Fein-OSB-Herstellung mit der Leitklappe in einer zweiten Position und einem eingefahrenem Rollenbett;
Fig. 13 eine alternative Ausgestaltung eines Streukopfes nach Figur 10, wobei zur schrägen Anstellung und/oder Höhenverstellung der Walzenanordnung Hubwerke am Streukopf angeordnet sind und Fig. 14 eine Darstellung von telegraphierenden und penetrierenden längsorientierten Schnitzeln an der Oberfläche einer Werkstoffplatte bei Verwendung eines Streukopfes nach dem Stand der Technik.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Streukopfes 1 mit einem nicht näher ausdefinierten Gehäuse und einer Öffnung 10 für den Eintritt des Materials 11 in den Streukopf. Das Material 11 wurde hinsichtlich seiner bevorzugten Eigenschaften in der obigen Beschreibung als Material b) näher ausgeführt. Das Material 11 gelangt nach der Öffnung 10 in einer ersten Ebene A auf eine Walzenanordnung, besser ein Rollenbett 4 mit Walzen 8. Diese Walzen 8 sind näher beschrieben in den Ausführungen zu Figur 3. Das Rollenbett 4 zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass sich die Walzen 8 in drei Bereiche 24, 25, und 26 unterteilen lassen, in denen sich die Klassierungseffekte voneinander unterscheiden. In der Figur sind die Abstände 9 zwischen den Walzen 8 in den einzelnen Bereichen gleich. Gleichwohl hat Bereich 24 die geringsten Abstände 9 und Bereich 26 die größten Abstände 9. Dadurch wird das in den Streukopf 1 eintretende Material 11 bzw. Material b nach der Dicke H klassiert, da dies die kleinste Dimension eines orientierbaren Materials zur Streuung für Werkstoffplatten darstellt, welches normalerweise die Dimensionen LxBxH (Länge x Breite x Höhe/Dicke) aufweist. Die Dicke H entspricht somit auch der Höhe des Materials, welches ein Langschnitzel sein sollte. Durch die Klassierung der kleinsten Dimension wird das Rollenbett 4 normalerweise als Stauförderer arbeiten, bei dem sich eine Materialanhäufung auf dem Rollenbett ergibt, die kontinuierlich und kontrolliert gestreut wird.
Nach dem klassierenden Aufteilen des Materials 11 entlang der Länge des Streukopfes 1 gelangt das Material auf die zweite Ebene B, in der eine Walzenanordnung 3 bestehend aus Scheibenwalzen 23 zur orientierten Streuung des Materials 11 längs zur Produktionsrichtung P auf das Formband 2 angeordnet ist. Durch eine bevorzugte klassierende Wirkung auch der Walzenanordnung 3 ergibt es sich, dass das dünne und ggfs. kurze Material 19 zuerst auf das Formband 2 gelangt und anschließend erst das dicke und ggfs. längere Material 20. Es bildet sich im Ergebnis nach dem Streukopf 1 eine Schicht 29 auf dem Formband aus, in welchen die dünnen und ggfs. kurzen Teile des Materials b unten liegen und die dickeren und ggfs. längeren Materialien b oben auf. Fig. 2 zeigt entsprechend einer möglichen Klassierungseinstellung der einzelnen Bereiche A und B eine Darstellung eines schematischen und vereinfachten Streuverhaltens nach der Erfindung hinsichtlich der Dicke H in der ersten Ebene, sowie möglicher zusätzliches Klassierungsverhalten der zweiten Ebene betreffend der Länge L und der Breite B, gemäß den verwendeten Materialien b für den Streukopf 1.
Fig. 3 zeigt eine Schnitt senkrecht zur Achse zweier Walzen 8 des Rollenbetts 4 mit Darstellung des Abstandes 9 bzw. der lichten Weite zwischen den Walzen 8, durch den das Material 11 entsprechend seiner Dicke H hindurchtreten kann. Bevorzugt werden Walzen 8 mit einem Kerndurchmesser 6 verwendet, auf dem abgeflachte Stümpfe 13 von Pyramiden angeordnet sind, die eine schonende und exakte Klassierung ermöglichen. Bevorzugt sind die angeordneten Pyramiden auf dem Kerndurchmesser 6 jeweils benachbart angeordnet und können spiralförmig um den Kerndurchmesser 6 angeordnet sein. Die außenliegenden Oberflächen der Stümpfe 13 bilden somit den Außendurchmesser 5 der Walzen 8. Zwei Walzen 8 mit ihren Außendurchmessern 5 bilden im Rollenbett 4 den Abstand 9 aus.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Rollenbett 4 zur Darstellung der drei verschiedenen Bereiche 24, 25 und 26 nach Figur 1. Die Abstände 9 zwischen den einzelnen Bereichen sind hierbei gleich, können aber auch ansteigend entsprechend der gewünschten klassierenden Wirkung angeordnet sein.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Walzenanordnung 3 mit Scheibenwalzen 23 zur Längsorientierung des Materials 11 in der Ebene B. Auf den Scheibenwalzen 23 sind Scheiben 27 angeordnet, die miteinander kämmen und somit für die Längsorientierung eine quasi-rechteckige Fläche parallel zum Formband aufspannen, durch die nur Material hindurchtreten kann, was sich in der Länge parallel zur Produktionsrichtung P ausgerichtet hat. Der Scheibenabstand beträgt vorzugsweise 40 bis 80 mm.
Fig. 6 zeigt einen schematischen Schnitt senkrecht zur Achse dreier Stachelwalzen 21 einer möglichen Stachelwalzenanordnung 31. Die Stacheln 28 können stiftförmig aber auch dreieckig-flach, kegel- oder konusförmig ausgeführt sein.
Mit Fig. 7 wird eine entsprechende Draufsicht auf eine Stachelwalzenanordnung 31 zur Darstellung einer denkbaren Anordnung der Stacheln 28 auf den Stachelwalzen 21 gezeigt. Durch eine kämmende Anordnung wird eine starke Auflösungswirkung hinsichtlich des Materials erzeugt. Gleichzeitig kann durch entsprechende Anordnung der Stacheln hinsichtlich ihrer Abstände oder geometrischer Größe zueinander und dem Abstand der Stachelwalzen 21 zueinander ein klassierender Effekt erzielt werden.
Fig. 8 zeigt eine Streuanlage mit drei Streuköpfen 1 und 16 sowie zwei Windstreukammern 14 zur Streuung einer Streugutmatte 30 im Zuge der Herstellung einer FeinOSB mit fünf Schichten, wobei für die zweite und vierte Schicht 29 Streuköpfe 1 nach der Erfindung angeordnet sind. In Produktionsrichtung P, der Laufrichtung des die Streugutmatte 30 aufnehmenden Formbandes 2 findet sich demnach zuerst eine Windstreukammer 14 zur Bildung der Deckschicht 15 mit dem Material a auf dem Formband 2. Die Windstreukammer 14 kann alternativ auch als mechanischer Rollenstreukopf ausgeführt sein kann.
Anschließend wird das Material b durch den ersten Streukopf 1 gestreut, welches als Material 11 in den Streukopf 1 eintritt, dort durch das Rollenbett 4 nach der Dicke H (in Produktionsrichtung P von links dünn nach rechts dick) klassiert wird und entsprechend auf eine Walzenanordnung 3 mit Scheibenwalzen 23 übergeben wird.
Die Walzenanordnung orientiert das ankommende Material längs zur Produktionsrichtung P und legt es ebenfalls klassiert ab, so dass das Material 19 (dünn und ggfs. kurz) zuerst auf das Formband gelangt und anschließend das Material 20 (dick und ggfs. lang) auf dem Material 19 zu liegen kommt.
In der Mitte der Anordnung ist ein zweiter Streukopf 16 für die Mittelschicht 17, das Material c verwendend angeordnet, bei dem durch eine Stachelwalzenanordnung 31 mit Stachelwalzen 21 das Material c erst aufgelöst und verteilt wird, bevor es auf eine Walzenanordnung mit Fächerwalzen 22 gelangt, die das Material c quer zur Produktionsrichtung P ausgerichtet auf dem Formband 2 bzw. der Schicht 29 auflegt. Als zentrale Mittelschicht 17 bildet sich eine Mittelebene 18 der Streugutmatte 30 aus, wenn diese wie dargestellt weiter symmetrisch aufgebaut wird. Hierzu folgt ein dritter Streukopf 1 (spiegelbildlich zum zweiten Streukopf ausgerichtet), welcher das Material 20 und 19 entsprechend umgekehrt in seiner Klassierung auf die Mittelschicht 17 abstreut, sowie eine weitere Windstreukammer 14 für die zweite Deckschicht 15. Die Streugutmatte 30 kann dann anschließend zu einer Werkstoffplatte in einer Presse (nicht dargestellt) verpreßt werden. In Vorteilhafter Weise sind nun die dicken Anteile der Materialien b aus dem ersten und dritten Streukopf 1 so zur Mittelschicht 17 bzw. Mittelebene angeordnet, dass die dicken und ggfs. längeren Materialien mehr in der Mitte bzw. zur Mittelschicht hin angeordnet sind. Damit reduzieren sich die Biegespannungen bzw. die Welligkeit bei den Werkstoffplatten deutlich. Auch die Beschichtungseigenschaften der Werkstoffplatten wird deutlich verbessert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach Figur 9 ist der Streukopf 1 zusätzlich oberhalb der ersten Ebene A mit einer klassierenden Stachelwalzenanordnung 31 versehen. Neben der auflösenden Wirkung ergibt sich eine Vorklassierung des Materials 11 , welches zumindest teilweise nach der Länge in Produktionsrichtung P klassiert auf die Ebene A und damit auf das nach der Dicke H klassierende Rollenbett 4 gelangt. Schließlich fällt das Material 11 wie bereits ausführlich beschrieben auf die Walzenanordnung 3 und wird nach der Länge L und Breite B klassiert auf dem Formband 2 abgelegt.
In einer alternativen Ausführungsform nach Fig. 10 des Streukopfes 1 kann mit einer auflösenden Stachelwalzenanordnung 31 beim Eintritt des Materials 11 in den Streukopf 1 das Material nur aufgelöst werden, um so die klassierende Wirkung des Rollenbetts 4 zu verbessern bzw. zu optimieren. In dieser oder in jeder anderen Ausführungsform kann das Rollenbett 4 kürzer als die darunter liegende Walzenanordnung 3. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn eine Übergröße hinsichtlich der Dicke nicht vorkommt oder bei der Produktion nicht relevant ist. In diesem Falle kann dann auch auf einen zusätzlichen Grobaustrag verzichtet werden. Übergrößen werden dann nur in der Walzenanordnung 3 aussortiert oder ggfs. ebenfalls durchgelassen. In einer besonders gewünschten Ausführungsform, kann die Ebene der Walzen in der Walzenanordnung nicht parallel zum Formband 2 sondern möglichst parallel zur ansteigenden Gradiente bzw. zum Anstieg des Materials 1 auf dem Formband angeordnet sein. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Fallhöhe 33 des Materials entlang des Aufbaus der Schicht 29 möglichst gleich bleibt.
Figur 11 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform eines umschaltbaren Streukopfes mit einer Umschaltklappe 7 in einer ersten Position, einem optionalen Leitdreieck 34 und einem aus dem Materialstrom herausgefahrenem Rollenbett 4. Der Streukopf ist in Figur 11 eingestellt zur Streuung einer Schicht einer Streugutmatte im Zuge der OSB-Herstellung, wobei das Material aus einem Dosierbunker ausgetragen wird, über eine Umschaltklappe in einer ersten Position auf die linke Seite eines Leitdreckes gelangt, anschließend auf einer Stachelwalzenanordnung 31 aufgelöst und direkt auf die Walzenanordnung 3 gelangt und von dort auf das Formband (nicht dargestellt) gestreut wird. Die Rotationsrichtung der Walzenanordnung 3 ist in dieser Einstellung im Uhrzeigersinn ausgeführt. Die Pfeile sollen schematisch den Materialfluss darstellen, der in dieser Einstellung des Streukopfes vorliegt. Das Rollenbett 4 ist aus dem Bereich des Materialflusses herausgefahren und entweder außerhalb des Streukopfes oder in einer Hinterschneidung des Gehäuses aus dem Materialfluss entfernt.
In Figur 12 ist der Streukopf nach Figur 11 durch die Umschaltklappe 7 eingestellt in einer zweiten Position zur Streuung einer Schicht einer Streugutmatte im Zuge der Fein-OSB-Herstellung geeignet. Dabei ist das Rollenbett mittels schematisch dargestellter Linearantriebe 37 in den Materialfluss des Materials (Pfeile) eingefahren. Optional wurden auch die Auflösewalzen 21 der Stachelwalzenanordnung 31 mit eigenen Linearantrieben 36 nach rechts verfahren, diese können aber auch in der ersten Position verbleiben. Die Stachelwalzen 21 lösen das Material auf und geben es direkt nach unten auf das Rollenbett 4 ab und/oder verteilen es weiter nach links. Nach dem Rollenbett 4 und durch die klassierte Streuung gelangt das Material auf die Walzenanordnung 3 und wird wieder auf das nicht dargestellte Formband gestreut. Die Rotationsrichtung der Walzenanordnung 3 ist in diesem Fall entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Rotationsrichtungen nach den Figuren 11 und 12 hängen auch von dem Lastenheft zur Produktion und der Ausgestaltung der Walzenanordnung selbst ab.
In Figur 13 ist eine alternative Ausgestaltung des Streukopfes nach Figur 10 dargestellt, wobei zur schrägen Anstellung und/oder Höhenverstellung der Walzenanordnung 3 gegenüber dem Formband bzw. der Schicht auf dem Formband Hubwerke am Streukopf angeordnet sind, die den Streukopf links und rechts anheben und absenken können. Durch entsprechende Ansteuerung ist auch ein Kippverhalten des gesamten Streukopfes und damit ein entsprechendes Anstellen der Walzenanordnung 3 gegenüber dem Steigungsgradienten der zu streuenden Schicht vollziehbar.
Figur 14 zeigt eine Darstellung von telegraphierenden und penetrierenden längsorientierten Schnitzeln an der Oberfläche einer späteren Werkstoffplatte nach der Verpressung einer gestreuten Streugutmatte bei Verwendung eines Streukopfes nach dem Stand der Technik.
Rechts sind zwei weiße rechteckige Schnitzel bzw. Späne des Material erkennbar, die bereits vor oder spätestens nach dem Abschleifen der Oberfläche der Werkstoffplatte die Oberfläche penetrieren und somit vollflächig sichtbar sind. Abgeschliffen wird die Werkstoffplatte nach einer Presse zur Herstellung der Maßhaltigkeit und/oder zum Abtrennen der obersten Schicht, welche in der Regel Mikrostrukturen aufweist oder mit einem Trennmittel zur Ablösung der fertigen Platte von den Stahlblechen oder -bändern kontaminiert ist.
Folien beim Veredeln bzw. Kaschieren dieser Werkstoffplatten können in der Regel diesen Kontrastunterschied nicht vollumfänglich abdecken und es entsteht ein entsprechend sichtbares Muster, somit Ausschuss. Auch als Bauplatte ist eine unregelmäßige Musterung in dieser Art in der Regel nicht als verkaufsfähiges Produkt verwendbar.
Auf der linken Seite finden sich durch abgedecktes Feinmaterial hindurchtelegrafierende Schnitzel bzw. Späne, deren Sichtfläche im Gegensatz zu den penetrierenden Schnitzeln bzw. Spänen nicht an der Oberfläche liegt, deren Umrisse aber dennoch hindurchscheinen und ebenfalls unschöne Kontrastkonturen an der Oberfläche erzeugen. Die Schraffur soll hierbei nicht einen Schnitt aber die Oberfläche der Werkstoffplatte darstellen. Die Oberfläche ist entsprechend bei den linken Rechtecken nicht direkt sichtbar, aber die Umrisse oder entsprechende Färb- bzw.
Kontrastveränderungen an der Oberfläche wohingegen die rechten Rechtecke sichtbar an der Oberfläche liegen.
Durch den Streukopf nach der Erfindung und die Klassierung der dicken Späne mehr in die Tiefe/Mitte einer Werkstoffplatte werden diese Ausschuss erzeugenden Effekte 1635 vermieden. Bezugszeichenliste P1635:
1 Streu köpf 27 Scheibe
2 Formband 28 Stachel
3 Walzenanordnung 29 Schicht
4 Rollenbett 30 Streugutmatte
5 Außendurchmesser 31 Stachelwalzenanordnung
6 Kerndurchmesser 32 Scheibenabstand
7 Umschaltklappe 33 Fallhöhe
8 Walze 34 Leitdreieck
9 Abstand 35 Dosierbunker
10 Öffnung 36 Linearantrieb
11 Material 37 Linearantrieb
12 Formband 38 Linearantrieb
13 Stumpf (abgeflachte Spitze) 39 Hubwerk
14 Windstreukammer
15 Deckschicht A Ebene (oben)
16 Streu köpf B Ebene (unten)
17 Mittelschicht P Produktionsrichtung
18 Mittelebene
19 Material (dünn und ggfs. kurz) a Material (Deckschicht)
20 Material (dick und ggs. lang) b Material
21 Stachelwalze c Material (Mittelschicht)
22 Fächerwalze
23 Scheibenwalze L Länge (Höhe Material)
24 Bereich (erster) B Breite (Höhe Material)
25 Bereich (zweiter) H Dicke (Höhe Material)
26 Bereich (dritter)

Claims

Patentansprüche
1. Streukopf zur Herstellung einer Streugutmatte aus rieselfähigem und orientierbarem Material auf einem endlosen Formband im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten in einer Presse, wobei in dem Streukopf (1) zumindest in einer ersten Ebene (A) und in einer zweiten Ebene (B) über dem endlosen Formband (2) koaxiale Walzen zur Manipulation des Materials (11) angeordnet sind und die Achsen der Walzen im Wesentlichen quer zur Produktionsrichtung (P) des Formbandes (2) ausgerichtet sind, wobei der Streukopf (1) oberhalb der ersten Ebene (A) eine Öffnung (11) zur Aufnahme des Materials aufweist und, wobei die Öffnung (11) bevorzugt im Wesentlichen in Produktionsrichtung (P) am Anfang oder am Ende des Streukopfes (1) angeordnet ist, und wobei in der zweiten Ebene (B) über dem Formband (2) eine bevorzugt klassierende Walzenanordnung (3) mit daran angebrachten Scheiben zur Orientierung des Materials (11) in Produktionsrichtung (P) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Ebene ein klassierendes Rollenbett (4) mit Walzen (8) zur Klassierung nach der Dicke (H) des Materials (11) angeordnet ist.
2. Streukopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenbett (4) geeignet ist als Stauförderer verwendet zu werden, bei dem sich durch den geringen Abstand (9) zwischen den Walzen (8) längs und quer zumindest teilweise eine Schicht des Materials (1) auf dem Rollenbett (4) ausbreitet.
3. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rollenbett (4) Walzen (8) mit pyramidenförmigen Stümpfen (13), respektive aus abgeflachten Pyramiden, am Umfang des Kerndurchmessers (6) der Walzen (8) angeordnet sind.
4. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (8) entlang des Rollenbetts (4) mit einem stufenweise oder (monoton) größer werdendem Abstand (9) zwischen den Außendurchmessern (5) der Walzen von 0,2 mm bis 5 mm angeordnet sind.
5. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (8) hinsichtlich ihres Abstandes (9) in mindestens drei Bereiche (24, 25, 26) unterteilt angeordnet sind und bevorzugt im ersten Bereich (24) zur Streuung einer Dicke (H) des Materials von 0,2 bis 0,7 mm, im zweiten Bereich (25) zur Streuung einer Dicke (H) des Materials von 0,7 bis 1 ,2 mm, und im dritten Bereich (26) zur Streuung einer Dicke (H) des Materials von 1,2 mm und mehr geeignet sind.
6. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein klassierende Rollenbett (4) zur Klassierung des Materials (11) nach der Dicke (H), bevorzugt von 0,2 mm bis 5 mm Dicke (H) angeordnet ist.
7. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenanordung (3) zur Streung des Materials (11) längs zur Produktionsrichtung (P) zur Klassierung nach der Länge (L) und/oder Breite (B) geeignet ist.
8. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassierungseigenschaften der ersten Ebene (A) und der zweiten Ebene (B) in Produktionsrichtung (P) gleichförmig angeordnet sind.
9. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Walzen (8) der ersten Ebene (A) und/oder der zweiten Ebene (B) ein Grobgutaustrag für Übergrößen angeordnet ist.
10. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der ersten Ebene (A) eine Stachelwalzenanordnung (31) als Auflösevorrichtung zur Auflösung des Materials (11) und/oder Klassierung nach der Länge (L) des Materials (11) angeordnet ist, wobei bevorzugt die Klassierung nach der Länge (L) wie in der zweiten Ebene (B) ausgeführt ist.
11. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Linearantriebe (36, 37) zum Verfahren der Walzenanordnung (3), des Rollenbetts (4) und/oder der Stachelwalzenanordnung in und/oder entgegen der Produktionsrichtung (P) angeordnet sind.
12. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Linearantriebe (38) zur Höhenverstellung bzw. zur Einstellung der Fallhöhe (33) des Materials (19, 20) auf das Formband (2) respektive auf die Schicht (29) auf dem Formband (2) an der Walzenanordnung (3) angeordnet sind und/oder dass zur Höhenverstellung bzw. zur Einstellung der Fallhöhe (33) der Streukopf (1) mittels eines Hubwerkes (39) in seinem Abstand zum Formband und/oder seiner Ausrichtung verstellbar angeordnet ist.
13. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Materialflussrichtung vor oder zu Beginn des Streukopfes (1) eine Umschaltklappe (7) für das Material (11) angeordnet ist, die bevorzugt geeignet ist wahlweise das Material (11) auf die Stachelwalzenanordnung (31) der Auflösevorrichtung oder auf das Rollenbett (4) aufzugeben und/oder geeignet ist wahlweise das Material (11) in Produktionsrichtung (P) auf die eine oder die andere Seite der Stachelwalzenanordnung (31) der Auflösevorrichtung aufzugeben.
14. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Materialflussrichtung nach der Umschaltklappe (7) ein Leitdreck (34) zur Weiterleitung des Materials (1) auf die Stachelwalzenanordnung (31) und/oder das Rollenbett (4) angeordnet ist.
15. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Walzenanordnung (3) 26 bis 38, bevorzugt 30 bis 34 Scheibenwalzen (23) und/oder in im Rollenbett (4) 10 bis 20, bevorzugt 14 bis 16 Walzen (8) und/oder in der Stachelwalzenanordnung (31) 3 bis 8, bevorzugt 4 bis 6 Stachelwalzen (21) angeordnet sind.
16. Streukopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Scheibenwalzen (23) bzw. der Scheiben (27) das Fünffache des Außendurchmessers der Walzen (8) des Rollenbetts (4) beträgt und/oder der Außendurchmesser der Scheibenwalzen (23) das 1,1- bis 1,5-fache der Stachelwalzen (21) beträgt.
17. Streuanlage zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte auf einem endlos umlaufenden Formband (2) zur nachfolgenden Verpressung in einer Presse im Zuge der Herstellung von Werkstoff platten, wobei in der Streuanlage mindestens ein Streukopf (1) zur Herstellung einer Schicht (29) einer Streugutmatte (30) und in Produktionsrichtung (P) optional am Anfang und/oder am Ende der Streuanlage ein Streukopf (14) für eine Deckschicht (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Schicht (29) zwei spiegelbildlich angeordnete Streuköpfe (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 angeordnet sind.
18. Streuanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Streuköpfen (1) ein weiterer Streukopf (16) zur Streuung einer Mittelschicht (17) und/oder in Produktionsrichtung (P) vor und/oder nach den Streuköpfe (1) Streuköpfe oder Windstreukammern (14) für die Deckschicht (15) angeordnet sind.
19. Streuanlage nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuköpfe (1) derart zur Produktionsrichtung (P) aus- oder eingerichtet sind, dass im Zuge der Orientierung und Klassierung des Materials (11) das gegenüber dem durch die Klassierung aufgeteilten dünneren Material (19) das dickere Material (20) der zur Mittelschicht (17) unterschiedlichen Schicht (29) näher zu der Mittelschicht (17) oder der Mittelebene (18) der Streugutmatte (30) abgelegt werden.
20. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Streugutmatte (30) aus Streugut zur Verpressung in einer Presse zu Werkstoffplatten, wobei zur Herstellung von zumindest einer Schicht der Streugutmatte (30) in einem Streukopf das Material zumindest in einer ersten Ebene und in einer zweiten Ebene über dem endlosen Formband mittels koaxialer und quer zur Produktionsrichtung des Formbandes ausgerichteten Walzen verteilt und klassiert wird, wobei das Material oberhalb der ersten Ebene über eine Öffnung aus einer Dosiervorrichtung in den Streukopf gelangt und dabei durch die Rotation der Walzen zumindest teilweise von einem Ende der Walzen zum anderen Ende der Walzen transportiert und dabei klassiert an die zweite Ebene übergeben wird, wobei in der zweiten Ebene das Material klassiert und in Längsrichtung orientiert an das Formband übergeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in der ersten Ebene (A) mittels einem klassierendem Rollenbett nach der Dicke (H) des Materials klassiert und an die zweite Ebene (B) übergeben wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (11) in der ersten Ebene (A) durch das Rollenbett (4) gestaut und zumindest teilweise einen Materialteppich auf dem Rollenbett (4) bildet.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (11) im Zuge der Übergabe an die zweite Ebene (B) in der ersten Ebene (A) nach der Dicke (H), bevorzugt von 0,2 bis 5 mm Dicke, klassiert wird und/oder dass im Zuge der Übergabe des Materials (11) an das Formband (2) das Material (11) in der zweiten Ebene (B) nach der Länge und/oder Breite klassiert wird.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche 20 bis
22, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Walzen der ersten und/oder der zweiten Ebene über einen Grobgutaustrag Übergrößen aus dem Verfahren entfernt werden.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche 20 bis
23, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Klassierung die dickeren und/oder längeren Späne in Richtung der Mittelschicht (17) und/oder der Mittelebene (18) abgelegt werden.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche 20 bis
24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (11) oberhalb der Ebene (A) durch eine Stachelwalzenanordnung (31) aufgelöst und/oder nach der Länge (L) des Materials klassiert wird, wobei bevorzugt die Klassierung nach der Länge (L) wie in der zweiten Ebene (B) durchgeführt wird.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Verfahrensansprüche 20 bis
25, dadurch gekennzeichnet, dass die Fallhöhe (33) des Materials ausgehend von der Walzenanordnung (3) für die Längsorientierung kleiner als 100 mm, vorzugsweise kleiner 60 mm, beträgt und/oder dass zur Einstellung der Fallhöhe (33) die Walzenanordnung (3) mittels Linearantrieben (38) und/oder der Streukopf mittels Hubwerken (39) in ihrem Abstand und/oder ihrer Winkeligkeit zum Formband bzw. zur entstehenden Schicht (29) eingestellt wird.
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