NL8203815A - Werkwijze voor het persen van vormdelen uit bindmiddel bevattende organische vezelmatten en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. - Google Patents

Description

* ^ ^ 4: N.O* 31379 l

Werkwijze voor bet persen van vonadelen uit bindmiddel bevattende orga-nische vezelmatten en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het persen van vormdelen uit bindmiddel bevattende organische vezelmatten, zoals lignocellulose of dergelijke, waaraan - eventueel behalve andere toe-alagstoffen.- ten hoogste 50% onder invloed van warmte uithardbare 5 bindmiddelen zijn toegevoegd, en die een verwerkingsvochtgehalte lig-gende tussen 15 tot 25% bezitten, waarbij de vezelmatten tussen twee gereedschapshelften tot een temperatuur boven 100°C worden verwarmd, en het vocht gedurende het persen tot tenminste 8% wordt verwijderd onder verdichting van de vezelmat in een enkele persslag.

10 Dergelijke werkwijzen zijn bekend (Kollmann - Holzspanwerkstoff,

Berlin/Heidelberg/New York 1966, biz. 354 tot 357). Bij deze bekende werkwijzen, waarbij houtspaanmaterialen, die met een bindmiddel zijn vermengd, tussen twee verwarmingsplaten, waarvan de temperatuur bij-voorbeeld tussen 140 tot 180°C liggen, onder druk worden gebracht geeft 15 het verwerkingsvocht van het materiaal bij het in kontakt brengen met de verwarmingsplaten aanleiding tot de stoomstoot, waarbij de temperatuur in het eigenlijke houtspaanmateriaal slechts weinig boven 100°C kan stijgen, omdat de stoom direct via de open plaatranden ontwijkt en daarmede een continue ontvochting gedurende de totale persperiode af-20 loopt gekoppeld met een overeenkomstig verloop van het onttrekken van verdampingswarmte uit het onder persdruk staande houtspaanmateriaal. De met de onttrekking van warmte gepaard gaande afkoeling van het spaanma-teriaal in zijn inwendige ondanks de relatief heet voorgewarmde pers-platen geeft bij de gegeven omstandigheden van de onder atmosferische 25 druk staande stoom aanleiding tot relatief lange uithardtijden van het bindmiddel. Het bekende wat betreft de vorming stoomdruk open systeem werkt daarom met persperioden, die in het gunstigste geval nog langer dan 2½ minuut zijn, en die bij een voldoende ontvochten van het materiaal tot op een ontvochting van tenminste 8% zijn afgesteld. De ontlas-30 ting van het gereedschap van de pers, dus het bedindigen van het persen, is onafhankelijk van de stoomdruk binnen het houtspaanmateriaal, omdat deze zich op elk tijdstip via de randen ontwijkend aan de atmosferische druk aanpast.

De tegenwoordige bindmiddel bevattende organische vezelmaterialen, 35 in het bijzonder als zij aanwezig zijn in de vorm van vezelmatten uit lignocellulose of dergelijke, bezitten met voordeel minder dan 50% onder invloed van warmte hardende bindmiddeltoevoegingen, bij voorkeur 8203815 ί ν 2 toevoegingen tussen 5 tot 25%, waarbij de tegenwoordig toegepaste tern-peraturen van de persgereedschappen tussen 160 en 230°C liggen.

Het ultharden van het gebruikte blndmlddel Is sterk afhankelijk van de temperatuur, die binnen het vezelmateriaal gedurende het persen 5 kan worden bereikt en kan grof gezegd bij verhoging van de temperatuur per 10°C ongeveer verdubbelen. Omdat de temperatuur van het te persen vezelmateriaal ongeveer gelijk is aan de stoomtemperatuur, die door het verwerkingsvocht ervan gedurende het persen ontstaat, kan bij de hier-boven genoemde werkwijze als gevolg van het vrije onfwijken van de 10 stoom over het totale omtreksvlak van de vezelmat de uithardtijd ook door verdere verhoging van de temperatuur van de persgereedschappen niet worden verkort, wat overigens slechts tot gevolg zou hebben dat de oppervlakken van de te persen vezelmatten chemisch worden ontleed of zelfs verbranden.

15 Volgens het bovenstaande is de invloed van het verwerkingsvocht van het te persen vezelmateriaal op de perstijdstippen tweeledig: ener-zijds versnelt het continu gedurende het persen verdampende vocht het warmtetransport, anderzijds geeft het onttrekken van de verdampings-warmte uit het vezelmateriaal direct aanleiding tot het afkoelen ervan 20 en de noodzakelijke daling van het vocht tot de noodzakelijke eindvoch-tigheid tot ongewenst lange persperioden.

Behalve deze zogenaamde open perswerkwijze waarbij het verwerkingsvocht continu gedurende het gehele persen langs de open randen tussen de pershelften kan ontwijken, zijn ook zogenaamde gesloten werk-25 wijzen bekend, waarbij gedurende het persen de zich vormende stoom slechts onder bepaalde voorwaarden kan uittreden. Deze stand van de techniek heeft in hoofdzaak het kenmerk, dat eerst de benodigde pers-druk wordt gevormd, om telkens kortstondig door iets afheffen van de persgereedschappen van elkaar weer te worden gereduceerd, waama de 30 voile persdruk opnieuw wordt uitgeoefend. Bij dit interval persen bete-kent elke stap van de expansie van de zich vormende stoomdruk het los-maken van de verdichte vezelstruktuur en voor het daarop volgend opnieuw verdichten staat slechts nog een deel van het gedeeltelijk dan reeds afgebonden onder invloed van warmte uithardende bindmiddel ter 35 beschikking, wat de kwaliteit van het te vervaardigen vormdeel in be-langrijke mate nadelig belnvloedt.

Bij een verdere bekende werkwijze, de zogenaamde "Thermodyn-Ver-fahren" (zie Amerikaans octrooischrift 2.402.554), gaat het in de hier-boven genoemde zin eveneens om een stoomdicht gesloten persen, waarbij 40 het te persen vezelmateriaal gedurende de gehele sluittijd van de ge- 8203815 * 4 3 reedschaphelften van de pers onder zich vormende stoomdruk staat als gevolg van het in het materiaai aanwezige verwerkingsvocht, waarbij deze stoomdruk dan echter ook eerst dan voor het openen van de perswerk-tuigen langzaam direct naar de vrije atmosfeer wordt afgevoerd als zich 5 tengevolge van de chemische omstandigheden van de door het celluloseve-zelmateriaal geeigende omstandigheden bij de toegepaste verhoogde tem-peraturen automatisch bindmiddel hebben gevormd, dat echter bij de hierbij aflopende chemische reakties tot vernietiging van de vezelei-genschappen van het uitgangsmateriaal kan leiden. De door de ontleding 10 van de houteigen substantie ontwikkelde op kunsthars lijkende bindmid- delen kettmerken zich ondanks de uitgeoefende grote stoomdrukken en —« daarmede verhoogde temperaturen door minimale ontwikkelperioden die liggen in de orde van grootte van 10 minuten en daarom ongeschikt zi jn voor extreem kortstondige perainvloeden, zoals vereist bij de huidige 15 modexme vervaardiging van vormdelen, volkomen zijn. Hiertoe komt nog dat de perstijd niet alleen door de minimale ontwikkeltijd van het op kunsthars gelijkende bindmiddel wordt bepaald, maar bovendien nog door de na de vorming van het bindmiddel voor deze noodzakelijke uithardpe-riode» dus tenslotte door de som van de minimale ontwikkel- en uithard-20 tijdsperiode van het door de ontbinding van de houtvezels ontstaande bindmiddel. De periods ("Taktzeit") bij dit persen wordt dan nog ver-lengd door de in de stand van de techniek uitdrukkelijk vereiste lang-zame afvoer van stoom van de dampdruk die zich in de pers heeft gevormd, na het beeindigen van de persperiode en voor het openen van de 25 persgereedschappen.

Alle tot de stand van de techniek behorende werkwijzen bezitten grote nadelen, die als volgt kunnen worden samengevat: 1. Bij het persen tussen aan de randen open persplaten heeft het uitdampen van het vocht bij benadering plaats bij atmosferische druk, 30 zodat slechts stoomtemperaturen worden bereikt, die overeenkomen met het kookpunt van water bij deze druk, dat wil zeggen door convectief warmtetransport worden in het materiaai slechts temperaturen van lets meer dan 100°C bereikt, hoewel de gereedschapstemperaturen belangrijk hoger liggen. Dit betekent een overeenkomstig geringe uithardingssnel-35 heid van het bindmiddel in het materiaai en dus lange persperioden.

2. Bij het persen van half gerede of volledig gerede delen bij de werkwijze met tussenslag waarbij in de tussenslag het eerst onder druk staande persdeel weer volledig wordt outlast, laat de materiaalstruk-tuur los en gaat een deel van de bindkracht verloren, waardoor de kwa- 40 liteit van het gerede deel slachter wordt. Bovendien vereist de voor de 8203815

ί V

* 4 tussenslag noodzakeli jke zeer langzame drukontlasting van de gereed-schappen en van de tussenslag zelf een verhoogde investering aan bestaring van de pers. De totale persperiode wordt door de tussenontlasting en de tussenslag alsmede de noodzakelijke uitdampperiode belangrijk 5 verlengd.

3. De thermodyn-werkwijze met stoomdicht gesloten hete persgereed-schappen vereist een economisch nauwelijks te verantwoorden energiehoe-veelheid bij zeer lange kleinste ontwikkelperioden voor het ontstaande bindmiddel en extreem verlengde persperiode.

10 Voor het oplossen van het stoomdrukprobleem is voorgesteld de ge~ reedschappen te voorzien van stoomontlastboringen, die een ongehinderde uittreding van stoom uit de persdelen naar de atmosfeer gedurende de totale persperiode mogelijk maken (Werz). Dienovereenkomstig wordt bij het vervaardigen van hardvezelplaten respectievelijk van vezelvormdelen 15 volgens de natte werkwijze gewerkt, waarbij bij voorkeur met geperfo-reerde gereedschappen wordt afgeperst. Bij een dergelijke uitvoerings-wijze zijn met betrekking tot het ontstomen vergelijkbare verhoudingen aanwezig zoals bij spanplaatpersen. Volgens het tot nu toe reeds ge-stelde kan door een dergelijke maatregel weliswaar de stoomdruk in het 20 gerede deel worden gereduceerd, dit echter slechts ten koste van ver-laagde materiaaltemperaturen (ongeveer 100°C), zodat een takttijdver-korting in totaal ook bij deze stand van de techniek niet kan worden bereikt.

De uitvinding beoogt een werkwijze van het hierboven genoemde type 25 en een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze in zoverre verder te ontwikkelen dat belangrijk kortere slagperioden bij verbeterde be-nutting van de bindmiddeleigenschappen onder vermijding van het gevaar van blaasvorming of andere niet homogeniteiten in het geperste materi-aal en bij gelijktijdig verbeterde energiebalans mogelijk worden.

30 Het beoogde doel wordt bereikt door een werkwijze waarbij, zoals op zichzelf bekend, stoomdicht gesloten gereedschaphelften uitsluitend gedurende de minimale uithardperiode van het toegevoegde bindmiddel het verwerkingsvocht in de vezelmat in stand wordt gehouden, terwijl de door het verwerkingsvocht gevormde stoom in een met het vormdeelvolume 35 verbonden extra aangebrachte buffervolume wordt gestuwd, en dat het om-laag brengen van het vocht tot de eindvochtigheid door slagachtig ont-spannen van het buffervolume plaats heeft.

Van voordeel zijnde verdere uitvoeringen van deze werkwijze en de volgens de uitvinding uitgevoerde inrichting voor het uitvoeren van de-40 ze werkwijze worden hierna nader beschreven.

8203815 5

De bij de tot dusverre bekende eentraps perswerkwijze zonder tus-senontlasting en zonder tussenslag klaarblijkelijk voor ingewikkeld ge-houden continue ontstoming bij benaderde atmosferische druk met de daaruit resulterende nadelige gevolgen voor de materiaaltemperatuur 5 wordt door de werkwijze volgens de uitvinding eveneens opgeheven even-ale de bij de tot dusverre bekende werkwijze voor het vormdeelpersen in gesloten gereedschappen klaarblijkelijk voor ingewikkeld gehouden ge-dwongen koppeling van de ontspanning van de stoomdruk door ontlasting van de persdruk en de daardoor noodzakelijkerwijze noodzakelijke meer-10* trapsuitvoering van de persdrukcyclus.

Volgens de uitvinding wordt een duidelijke scheiding tussen de stoomdrukontlasting en de persdrukontlasting uitgevoerd. Met voordeel wordt gedurende de totale perstijd bij een slechts eentraps persdruk-uitvoering op het materiaal, dus zonder tussenopheffen van de persdruk 15 de bij het heetpersen zich ontwikkelende verhoogde stoomdruk in een op zichzelf gesloten materiaalvolume vastgehouden, zodat gedurende de totale persperiode de met de verhoogde stoomdruk overeenkomstig verhoogde stoomtemperatuur in stand wordt gehouden. Het bindmiddel kan dus bij verhoogde temperatuur en zonder tussenafkoeling uitharden. Volgens een 20 als minimale uithardingstijd aangegeven duur is de bindkracht van het bindmiddel voldoende am de door de persdruk verkregen verdichting van de struktuur ook na het nemen van het gerede deel uit het gereedschap in stand te houden, dat wil zeggen bijvoorbeeld om een opveren van het materiaal door natuurlljke vezelelasticiteit te verhinderen. De gelijk-25 blijvende aanwezigheid van de oververhitte waterdamp tot op dit tijd-stip verkort de minimale hardtijd ten opzichte van de tot dusverre bekende inrichtingen in belangrijke mate (bijvoorbeeld bedraagt de minimum hardtijd bij een materiaaltemperatuur van 120°C slechts nog een kwart van die die bij een overeenkomstige temperatuur van 100°C noodza-30 kelijk is). Eerst na het bereiken van de minimale hardtijd heeft bij voortzetting van de belasting van het persgereedschap met persdruk een stoomdrukreduktie tot op atmosferische druk plaats en eerst daarop aan-sluitend het openen van de persgereedschappen, dus het drukontlasten van het geperste materiaal.

35 De voor de werkwijze noodzakelijke stoomdruk wordt bij voorkeur ontwikkeld doordat tenminste het overwegende deel van de bij gesloten persgereedschap door het uitkoken van water en andere vluchtige best anddelen zich vormende oververhitte waterdamp en dergelijke gasdruk-componenten in een op zichzelf gesloten het materiaal mede omvattend 40 volume teruggehouden wordt.

8203815

* V

6

Bij geringe verwerkingsvochtigheid van het materiaal, die 5% niet in belangrijke mate te boven gaan, kan het doelmatig zijn de benodigde stoomdruk door het inleiden van stoom of damp van buitenaf met geschik-te dampspanning in het beschreven volume te ontwikkelen en/of in stand 5 te houden.

Doordat de persdruk tot aan het afsluiten van de stoomdrukreduktie volgens de uitvinding zo groot wordt gekozen dat de gereedschappen stoomdicht gesloten worden en dat de door het gereedschap op het materiaal uitgeoefende vlakpersing tenminste overeenkomt met de stoomdruk 10 in het inwendige van het materiaal, treedt gedurende de stoomdrukont-lasting en de ontvochting geen losraken in de struktuur van het gereedschap op: de bindkracht van het gebruikte bindmiddel kan volledig worden benut.

De stoomdruk- en vochtreduktie eerst na de minimale uithardtijd en 15 bij in stand gehouden persdruk heeft een verder de persperiode extra verkortend voordeel:

De aan het einde van de minimale uithardtijd in het materiaal aan-wezige hoge dampspanning en de als gevolg van de verhoogde materiaal-temperatuur hoge warmte-inhoud van het warmtemateriaal zelf geven ertoe 20 aanleiding dat de dampdrukreduktie en de ontvochting zich in zeer korte tijdsperiode kunnen voltrekken. Hiertoe zijn slechts weinige seconden noodzakelijk. Bij belangrijk verkorte slagperioden is het met de werk-wijze volgens de uitvinding mogelijk alle nadelen van de stand van de techniek te vermijden.

25 De volgens deze uitvinding in een op zich gesloten persvolume vastgehouden oververhitte waterdamp bezit gedurende de gehele persperiode belangrijk hogere temperaturen dan 100°C, zodat het afbinden res-pectievelijk het uitharden van de bindmiddeltoeslag merkbaar wordt ver-sneld. Eventuele inhomogeniteiten wat betreft de sterkte van het ge-30 perste materiaal worden vermeden. De onder hoge druk staande bij het heet persen uit het materiaal door uitkoken van het vochtgehalte ont-staande waterdamp, eventueel samen met andere gascomponenten, wordt tot aan de stoomontlasting aan het einde van de eentraps perswerkwijze daardoor op ongeveer gereedschapstemperatuur gehouden dat hij in holle 35 volumina die in tenminste een gereedschapshelft zijn aangebracht, en bijvoorbeeld in de vorm van groeven, boringen en dergelijke gaskamers ~ aanwezig kunnen zijn, kan instromen. De gedurende het in stand houden van de persdruk gelijkblijvend optredende verhoogde stoomtemperatuur vermindert de persperiode door verkorting van de uithardingsperiode van 40 het bindmiddel tot ongeveer een derde van de tot dusverre noodzakelijke 8203815 7 persperiode. De stoomdrukontlasing voor de persdrukontlasting geeft als gevolg van de warmtecapaciteit van het oververhitte materiaalvolume aanleiding tot het verwijderen van het restvochtgehalte hieruit nog voordat de persdruk wordt opgeheven.

5 De stoomdrukontlasing heeft bij voorkeur via bijvoorbeeld een drukvereffeningsklep plaats naar de buitenlucht of bij eventueel ge-wenste terugwinning van de energieinhoud van de oververhitte waterdamp en eventueel terugvoering ervan in de werkwijze via een warmte-omzetter of ook door eondensatie van de waterdamp in een koelinrichting.

10 Het gedurende het persen in een opzichzelf gesloten stoomdrukruim- te vormende, het materiaal mede bevattende gereedschapvolume kan behal- —* ve door boringen of oppervlakgroeven die in tenminste een gereedschaps-helft over de persvlakken ervan gelijkmatig of ongelijkmatig verdeeld kunnen zijn, of ook andere willekeurige bij het persen niet verstoppen-15 de oppervlakuitsparingen worden gevormd, die onderling zijn verbonden en hunnerzijds weer, indien gewenst, met een verder toegevoegd buffer-volume in verbinding kunnen staan.

De reduktie van de stoomdruk voor het opheffen van de persdruk tussen de gereedschapshelften van de pers en daarmede in het samenge-20 perste materiaal zou ook door het hierboven aangegeven geregelde uit-blazen uit het gereedschap en de mogelijkheid van thermische afvoer door koelinrichtingen of warmte-omzetters ook nog langs chemische weg, bijvoorbeeld door hydrofiele materialen uitgevoerd kunnen worden.

Tenslotte wordt nog gesteld dat het voor de materiaaluitsparingen 25 in de vorm van boringen, groeven of dergelijke in tenminste een van de verdichtende en/of vormende gereedschapshelftoppervlakken van belang is de open doorgang ervan kleiner dan de gemiddelde vezel- respectievelijk spaanlengte of korrelgrootte van het materiaal te houden en dat de gemiddelde afstand ervan groter is dan het dubbele van de open doorgang 30 respectievelijk de openingsbreedte van de uitsparingen.

Aan de hand van een tekening, waarin uitvoeringsvoorbeelden zijn weergegeven, wordt de uitvinding nader verklaard, waarbij schematisch in doorsnede steeds in gelijk aanzicht overeenkomstige uitvoeringen van - de uitvinding in verschillende persstadia zijn weergegeven.

35 Figuur 1 toont de open stand van de pers met daarin geplaatste voorgevormde vezelmat.

Figuur 2 toont het met stoom behandelen van de vezelmat.

Figuur 3 toont het persgereedschap in stoomdicht gesloten stand.

Figuur 4 toont de eindtoestand van het heet persen.

40 Figuren 5 en 6 tonen druk-/temperatuurdiagrammen.

8203815 8 > »

Figuur 7 toont een verder uitvoeringsvoorbeeld in een werkwijze-stap volgens figuur 1.

Figuur 8 toont het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 7 in een stap van de werkwijze overeenkomstig figuur 3.

5 Figuur 9 toont het voorbeeld volgens figuur 7 tijdens een stap van de werkwijze volgens figuur 4.

Figuur 10 toont nog een ander uitvoeringsvoorbeeld»

Figuren 11 en 12 tonen het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 10 in verschillende stappen van de werkwijze.

10 Figuur 1 toont de uitgangsstand van een pershandeling, waarbij een reeds voorgevormde lignocellulose mat 4 is geplaatst. De bovenste ver-warmbare gereedschapshelft (de verwarmingsinrichting is voor 2 en 3 eveneens weergegeven) is op de beweegbare ligger 1 van de pers beves-tigd. De onderste gereedschapshelft 3, die met de perstafel 5 is ver-15 bonden, bevat het verder aangebrachte buffervolume, dat wordt gevormd door de boringen 6, de verbindingsboringen 6' en de verbindingsgroeven 6'1, waarmede de boringen 6 onderling zijn verbonden. Met behulp van de dichtingen 11 wordt dit buffervolume ten opzichte van de perstafel 5 afgedicht. Door de boring 7 wordt dit buffervolume met de driewegklep 20 10 zodanig verbonden, dat het naar keuze op de toevoerleiding 8 voor stoom van buiten of de ontspanningsleiding 9 kan worden geschakeld. In de in figuur 1 weergegeven uitgangsstand is de driewegklep 10 geslo-ten.

Voorgevormde matten uit lignocellulose vezelmaterialen bezitten in 25 de regel een vochtigheid, die kleiner is dan 15%. In figuur 2 is daarom in dezelfde schematische weergave verklaard hoe aan de voorgevormde lignocellulosemat 4 het voor het uitvoeren van de werkwijze benodigde vocht door inleiden van stoom van buiten in het buffervolume wordt uit-gevoerd. Hiertoe wordt de driewegklep 10 zo geschakeld dat de toevoer-30 leiding 8 voor stoom van buiten via de boring 7 met het buffervolume 6, 6'' is verbonden. Deze stoom van buiten kan de voorgevormde lignocellulosemat met behulp van de verbindingsboringen 6' doordringen en bevoch-tigen. De stoom van buiten treedt daarbij zoals uit figuur 2 schema-tisch blijkt, na het doordringen van de voorgevormde lignocellulose ve-35 zelmat in de atmosfeer naar buiten. De stoomdoorvoer door de voorgevormde lignocellulosemat bevochtigt deze en verbetert de vervormings-eigenschappen ervan belangrijk. Het inbrengen van verwerkingsvocht in de voorgevormde vezelmat bij atmosferische druk, zoals in figuur 2 is weergegeven, heeft echter het nadeel, dat enerzijds betrekkelijk veel 40 stoom van buiten noodzakelijk is, die anderzljds de stijging van de 8203815 r -* ' 9 » temperatuur la de mat 100°C niet overschrijdt (condensatietemperatuur van de stoom van buiten).

Een gunstig alternatlef is daarom in figuur 3 in dezelfde doorsne-de weergegeven. Met behulp van de de buitenomtrek van het gerede onder-5 deel begrenzende dompelkanten 12 en 12* wordt een extra volume 13 ge-vormd, dat op zichzelf gesloten is, en het nog niet verdichte materiaal van de voorgevormde vezelmat bevat. De toevoer van stoom van buiten (elementen 8, 10, 7, 6”, 6 en 6') heeft hierbij plaats in een extra afgesloten volume, dat door de gereedschapsvlakken 2, 3, 12 en 12' 10 wordt begrensd, die zo hoog verhit worden dat geen stoomcondensatie naar bixmen plaats heeft. Slechts in het nog niet volledig doorgewarmde —» materiaal 4 heeft deze condensatie plaats en dus de gewenste bevochti-ging. In het beschreven extra volume lean met behulp van stoom van buiten een overeenkomstige overdruk in stand worden gehouden, zodat de be— 15 vochtiging van het materiaal Mj in totaal hogere gemiddelde temperatur ren dan 100°G kan plaats hebben* Tegelijkertijd wordt de behoefte aan stoom van buiten geminimaliseerd, waardoor het verloop van de werkwijze wat betreft de kosten gunstiger is.

De lengte van de dompelkanten 12 en 12' heeft hierbij zodanige af-20 metingen dat de som van hun vrije lengten kleiner is dan of ongeveer gelijk is aan de dikte van de niet voorverdichte vezelmat 4.

Na het bevochtigen, als weergegeven in de figuren 2 en 3, wordt het materiaal van de voorgevormde lignocellulose vezelmat 4 door verder

"V

' naderen van de perselementen 1 en 5 onder persdruk verdicht en in de 25 gerede vorm gebracht. De driewegklep 10 wordt gedurende deze handeling gesloten of blijft, als de stoomspanning van de toegevoerde stoom vol-doende groot gekozen kan worden In de in figuur 3 weergegeven stand.

In figuur 4 is tenslotte het afsluiten van het heet persen weergegeven, wat is gekenmerkt door het plotseling ontvochten van het gepers-30 te gerede deel. Hiertoe wordt de driewegklep 10 na afsluiting van de minimale uithardperiode van het toegevoegde bindmiddel snel In de weergegeven stand gebracht, dat wil zeggen de verbindingsboring 7 van het buffervolume 6, 6' wordt met de atmosfeer of een gelijkwaardig ontspan-nlngsvolume verbonden. De in het buffervolume onder hoge druk opgestuw-35 de oververhitte stoom ontwijkt daarbij met een slag. Eveneens kan met een slag het in het vormdeel 14 nog steeds in stoomvorm aanwezige vocht door de verbindingsboringen 6' door het beschreven buffervolume zeer snel uittreden. Het snelle ontvochten wordt begunstigd doordat het ge-hele vormdeel temperaturen heeft aangenomen, die duidelijk hoger zijn 40 dan 100°G, en doordat aldus de overeenkomstige hoge opslagwarmte van 8203815 * » \ 10 het gerede deel het ontvochten versneld.

De in figuur 4 weergegeven fase van het met een slag ontvochten van het gereed geperste vormdeel is karakteristiek voor alle werkwijze-varianten van de uitvinding. Dit wordt daarom hierna niet nogmaals be-5 schreven.

De figuren 5 en 6 tonen tenslotte de druk- en temperatuurverhou-dingen, zoals deze bij een uitvoering van de werkwijze volgens de figuren 1 tot 4 aanwezig zijn, aan de hand van schematische diagrammen. Het druk- en temperatuurverloop binnen het vezelmateriaal 4 wordt daarbij 10 voor de in figuur 2 weergegeven bevochtiging met getrokken lijnen, voor de bevochtiging van het type volgens figuur 3 met een stippellijn aan- - gegeven.

Figuur 5 toont de overeenkomstige temperatuurverlopen: wordt met behulp van stoom van buiten bij atmosferische druk bevochtigd dan 15 stijgt de temperatuur van het vezelmateriaal - temperatuur gedurende het bevochten - in figuur 5 en 6 met tj) aangegeven - niet boven 100°C. Eerst bij het uiteindelijk persen van het vezelmateriaal waarbij de uit de bouwelementen 6, 6' en 6" door ingrijping van de dompelkan-ten 12 en 12' wordt gesloten, wordt de temperatuur van het materiaal 20 verhoogd doordat zich in het gesloten volume en als gevolg van de hoge temperatuur de gereedschapshelften 2 en 3 een verhoogde stoomdruk met de bijbehorende boven 100eC gestegen stoomtemperatuur instelt.

Wordt daarentegen volgens het schema van figuur 3 bevochtigd, dat wil zeggen wordt stoom van buiten met overeenkomstig hoge temperatuur 25 onder overdruk door het vezelmateriaal in een extra afgesloten volume 13 geleid, dan kan de verwarming van het materiaal sneller worden uit-gevoerd omdat geen stoomverliezen in de atmosfeer optreden, en omdat . bij gesloten volume van tevoren een stoomoverdruk met de daarbij beho-rende temperatuur kan worden bereikt (figuur 6). Uit de voorstellingen 30 volgens de figuren 5 en 6 kan worden ontleend dat bij het bevochtigen van het vezelmateriaal volgens de uitvinding in een totaal afgesloten systeem (figuur 3) van het begin af een snellere vezelverwarming, hoge-re vezelmateriaaltemperaturen en een hogere druk in het vezelmateriaal bereikbaar zijn, dan bij een bevochtiging volgens de uitvinding bij at-35 mosferische druk (figuur 2).

Volgens de uitvinding wordt reeds doordat gedurende de minimale uithardtijd van het toegevoegde bindmiddel het verwerkingsvocht in de vezelmat in stand wordt gehouden, waarbij de door het verwerkingsvocht veroorzaakte stoom in een met het vormdeelvolume verbonden extra aange-40 brachte buffervolume wordt gestuwd, en doordat het dalen van het vocht 8203815 ♦ * u tot het eindvocht door slagachtig ontspannen van het buffer volume plaats heeft, de taktperiode van de werkwijze verkort doordat als ge-volg van de voor de werkwijze specifieke hoge stoomdruk in het persdeel en het huffervolume en de daaraan gepaard gaande temperaturen, die dui-5 delijk hoger dan 100°C zijn, de chemische reaktie van het bindmiddel versneld, dat wil zeggen dat de minimale uithardperiode ten opzichte van de tegenwoordige stand van de techniek worden omlaag gehracht. Als tenminste een deel van het verwerkingsvocht van de vezel-mat door inleiden van stoom van huiten in het huffervolume bij het be-10 gin van het persen wordt toegevoerd, dan kan dit plaats hehben doordat de stoom van huiten door het huffervolume op de vezelmat en hieruit in —« de vrije atmosfeer wordt afgevoerd. Gunstiger is het echter volgens de figuren 5 en 6 als de stoom van huiten uit het huffervolume door de vezelmat in een verder op zichzelf gesloten volume wordt geleid. Hierdoor 15 kan de totale taktperlode door extra verkorten van de minimale uithard-tijd (tj^jg) van het bindmiddel verder omlaag worden gehracht.

Moeten geen voorgevormde vezelmatten worden gebruikt waaraan tenminste een deel van het verwerkingsvocht door stoom van huiten wordt toegevoerd, dan kan het bijzonder gunstige extra afgesloten volume, waarin 20 de stoom van buiten door de vezelmat wordt ingeleid, niet in elk geval door speciale uitvoering van de dompelkanten 12, 12' worden verkregen.

Figuur 7 toont daarom een andere mogelijkheid hiervoor en wel aan de hand van een schematische dwarsdoorsnede door de uitgangsstand van het heet persgereedschap. De ingebrachte vezelmat 4’ is in dit geval vlak.

25 De bovenste gereedschapshelft 2 is rondgaand door een verschuifbare huis 15 omgeven, die met de onderste gereedschapshelft 3 in ingrijping kan worden gehracht (figuur 8). De verschuiving van de beweegbaar afge-dichte huls 15 kan met behulp van op zichzelf bekende elementen, zoals bijvoorbeeld hydraulische cilinders plaats hebben, die in de figuren 30 niet zijn weergegeven.

In figuur 8 is weergegeven dat de huls 15 voor het bevochtigen van het vezeimatdeel 4' met de onderste gereedschapshelft 3 zo in ingrijping is gehracht, dat het verdere op zichzelf gesloten volume 13' ont-staat, waarin de voor het bevochtigen noodzakelijke stoom van huiten 35 met behulp van de zich in overeenkomstige stand bevindende driewegklep 10 door het huffervolume 6, 6’ e 6" wordt geleid.

Na het gedeeltelijk toevoeren van het verwerkingsvocht aan het vlakke vezelmatdeel heeft het in vorm persen op de reeds beschreven wijze plaats. Figuur 9 toont op overeenkomstige wijze als in figuur 4 40 de fase van het slagachtig verdampen door de overeenkomstige stand van 8203815 Η % 12 de driewegklep 10. De afdichthuls 15 beweegt zlch daarbij naar de in figuur 9 weergegeven uitgangsstand terug.

Het toepassen van een afgedichte verschuifbare huls 15 voor het vormen van een verder op zich gesloten volume waarin de stoom van bui-5 ten kan worden toegevoerd, weergegeven in de figuren 7 tot 9, is niet in elk geval doelmatig. In het bijzonder dan als de omtrek van de heet-persgereedschappen een gecomplieeerde vorm heeft, veroorzaakt het toepassen van een afgedichte verschuifbare huls een ingewikkelde vorm met hoge technische investering. In dit geval is het echter mogelijk het 10 bevochtigen bij tegendruk zodanig uit te voeren dat het verdere op zichzelf gesloten volume 13' bestaat uit een de vezelmat overgrijpende, dicht op de erbij behorende gereedschapshelft 3 geplaatste kop 16. Zo-als in figuur 10 weergegeven, kan deze kop met behulp van grendelele-menten 17 zo in zijn afgedichte toestand worden gehouden, dat hij bij 15 overdruk van de stoom van buiten stand houdt. De klok 16 wordt in de in figuur 10 weergegeven stand bij geopende pers met behulp van op zichzelf bekende bouwelementen aangebracht, die in figuur 10 am redenen van overzichtelijkheid niet ook zijn weergegeven. Na het inbrengen van het benodigde werkvocht in de· vezelmat met behulp van de driewegklep 10 in 20 de weergegeven stand wordt de stoomdruk uit het volume 13’ door omscha-kelen van de driewegklep 10 op de ontspanningsleiding 9 slagachtig ver-wijderd, worden de vergrendelingselementen 17 gelost en de klok 16 wordt verwijderd uit het heetpersgereedschap. Na het sluiten van de driewegklep 10 wordt daarna op de reeds beschreven wijze gereed geperst 25 en ontvocht.

Is het vereist het vlakke matdeel 4’ voor het eigenlijke heetper-sen voor te vormen om scheuren van de vezelmat bij het heet persen te vermijden dan kan de in figuur 10 weergegeven uitvoering, als in de figuren 11 en 12 weergegeven, met voordeel verder worden uitgevoerd. Voor 30 dit doel wordt de klok 16r aan zijn binnenzijde voorzien van het uit de vaststaande bouwelementen 18 en 18'' alsmede het uitsteeksel 8' be-staande hulpvormorgaan. Het totale hulpvormorgaan kan met behulp van de hydraulische of pneumatische cilinder 19 naar beneden worden bewogen. Figuur 11 toont de uitgangsstand van het onderste gereedschapsdeel 3 35 met alle hulpinrichtingen bij het begin van het extra bevochtigen. De bovenste helft 2 van het heetpersgereedschap is in deze weergave om redenen van overzichtelijkheid niet aangegeven. Gedurende het extra bevochtigen van het matdeel beweegt het hulpvormorgaan 18, 18', 18" stapsgewijze naar de in figuur 12 weergegeven eindstand en vormt het 40 vlakke matdeel 4*. Daarna wordt hij naar zijn uitgangsstand voortbewo- 8203815 ^ *·' Ά·?' : "'· ;-/Ρ ' ν'.

13 gen, het extra volume 13 * wordt door de overeenkomstige stand van de driewegkraan 10 van de dampdruk ontlast, en de klok 16* wordt na het lossen van de grendelelementen 17 op de reeds beschreven wijze van de onderste gereedschapshelft 3 verwijderd. Daarna wordt na het sluiten 5 van de driewegklep 10 het bevochtigde en voorgevormde matdeel op de reeds beschreven wijze gereed geperst en ontvocht.

Om ongewenst afkoelen van de stoom van bulten blj de inrichtingen volgens de uitvinding te vermijden, die overeenkomen met de figuren 10 tot 12, kunnen de klokken 16, 16' en eventueel het hulpvormorgaan 18, 10 18', 18'? extra verwarmd worden. Op deze wijze wordt een ongewenste af- koeling gedurende de tijdsperiode vermeden waarin zij zich niet in in- —< grijping met het heetpersgereedschap bevinden.

De werkwijze volgens de uitvinding en de beschreven inrichtingen kunnen natuurlijk ook worden toegepast voor het verwerken van andere 15 dan organische vezelmatten, die overeenkomstig bindmiddel bevatten. Ook de verwerking van bindmiddel bevattende stortmaterialen met de beschreven uitvoering is volgens de uitvinding mogelijk.

8203815

Claims (12)

1. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste een deel van het verwerkingsvocht van de vezelmat door inleiden van 20 stoom van buiten in het buffervolume aan het begin van het persen wordt toegevoerd.
2. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de van buiten komende stoom door het buffervolume op de vezelmat en hieruit in de vrije atmosfeer wordt afgevoerd.
3. 4. Werkwijze volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de van buiten komende stoom uit het buffervolume door de vezelmat in een ver-der op zichzelf gesloten volume wordt geleid.
4. 5. Werkwijze volgens conclusie 1 tot 3, met het kenmerk, dat een vlak matdeel gedurende de toevoer van verwerkingsvocht wordt voorge- 30 vormd.
5. 6. Werkwijze voor het persen van halfprodukten of gerede produkten onder toepassing van drukken en temperaturen van meer dan 100°C uit ma-terialen, die ten hoogste 50% in de warmte hardbare bindmiddelen bezitten, die een verwerkingsvocht van meer dan 5% bij voorkeur van 10 tot 35 25% bezitten, onder verdichting van de materiaalstruktuur in een enkele persslag eventueel met een verdere vormgeving, met het kenmerk, dat bij gesloten persgereedschap gedurende de minimale uithardtijd van het bindmiddel in een op zichzelf gesloten het materiaal mede bevattende volume stoomdruk wordt ontwikkeld en onder overdruk in stand wordt ge- 40 houden, dat na de minimale uithardperiode stoomdruk en vocht in het ge- 8203815 ,» * perste materiaal zonder noemenswaardige verandering van de gereed-schapstemperatuur warden gereduceerd, dat de persdruk tot het afsluiten van de stoomdrukreduktie nlet onder een waarde wordt gebracht die voor bet stoomdicht houden van het persgereedschap en voor het in stand hoir* 5 den van een vlaktedmk noodzakelijk is, die tenminste gelijk is aan de stoomdruk in het materiaal, en dat het gereedschap na het afsluiten van de stoomdrukreduktie van de persdruk wordt ontlast en na het opnemen van het werkstuk wordt geopend.
6. 7. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclu-10 sie 1 tot 6, met het kenmerk, dat het buffervolume (6 tot 6”) bestaat uit een aantal communicerend onderling verbonden boringen (6), in ten- — minste een gereedschapshelft (3) en is voorzien van tenminste een stoomdrukklep (10).
7. 8. Inrichting volgens conclusie 7., met het kenmerk, dat de vrije 15 lengte van een op een gereedschapshelft aangebrachte dompelkant respec- tie velijk de som van de vrije lengte van twee aan de beide gereed-schapshelften aangebrachte doapelkanten kleiner of ongeveer gelijk is aan de dikte van de niet voorverdichte vezelmat.
8. 9. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens tenmins-20 te een van de conclusies 1 of 4 en 8, met het kenmerk, dat het verder aan het buffervolume (6 tot 6” )aangebrachte verdere op zichzelf geslo-ten volume (13) door de dompelkanten (12, 12') wordt gevormd.
9. 10. Inrichting volgens tenminste δέη van de voorgaande conclusies 7-9, met het kenmerk, dat het verdere op zichzelf gesloten volume (13') 25 bestaat uit een de niet respeetievelijk niet volledig gesloten gereed-schapshelften (2, 3) dicht omsluitende huls (15).
10. 11. Inrichting volgens conclusie 8 en 9, met het kenmerk, dat het verdere op zichzelf gesloten volume (13') bestaat uit een de vezelmat overgrijpende dichtbij de bijbehorende gereedschapshelft (2, 3) ge- 30 plaatste klok (16).
11. 12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de dichtbij de bijbehorende gereedschapshelft (3) geplaatste klok (16’). een hulpvorminrichting (18, 18 ’, 18 *f) bevat die met behulp van afzon-derlijke bouwelementen (19) beweegbaar is.
12. 13. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat de klok (16, 16’) en/of de hulpvorminrichting (18, 18’, 18”) tot tenminste de temperatuur van het heetpersgereedschap (2, 3) verwarmbaar zijn. ************** 8203815