PL159876B1 - Sposób wytwarzania, zwlaszcza plyt wiórowych i prasa dwutasmowa do wytwarzania plyt PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania, zwlaszcza plyt wióro- wych i podobnych materialów plytowych skladaja- cych sie z czastek drewna utrzymywanych razem przez material wiazacy utwardzajacy sie pod wply- wem cisnienia i ciepla, w których mata nasypana czastkami drewna z termoutwardzalnym srodkiem wiazacym pomiedzy nagrzanymi powierzchniami przenoszacymi na mate cieplo i cisnienie jest spra- sowywana i utrzymywana pod cisnieniem w chwili zwiazania materialu wiazacego, znamienny tym, ze w czasie styku maty z co najmniej jedna nagrzana powierzchnia tasm formujacych prasuje sie mate do grubosci koncowej w czasie, w którym zewnetrzne warstwy maty pod wplywem wysokiego cisnienia sa juz uplastycznione i zwiazane, zas cieplo nie prze- niknelo jeszcze do strefy wewnetrznej maty, przy czym utrzymuje sie dalej zasadniczo ustalony kaliber. F IG .l PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania, zwłaszcza płyt wiórowych oraz prasy dwutaśmowe do wytwarzania płyt wiórowych.

Cząstkami drewna są płaskie wióry, ale także inne cząstki uzyskane przez rozdrobnienie drewna, przykładowo w wyniku strugania, rozrywania, cięcia, szlifowania lub rozwłókniania, którym kształt nadaje termoutwardzalna sztuczna żywica i które są nasypywane lub rozkładane na macie lub runie. Mata zostaje sprasowana pomiędzy powierzchniami na kształt płaski lub podobny, przy czym powierzchnie są nagrzewane i ciepło z powierzchni przechodzi do maty, celem podniesienia temperatury, utwardzenia środka wiążącego i usztywnienia maty w postaci zwartej płyty lub tym podobne. „Powierzchnie są to w przypadku prasy wielopłytowej płyty lub blachy prasujące a w przypadku prasy dwutaśmowej - dwie taśmy. Zamiast płaskich powierzchni jak we wspomnianych przypadkach do wytwarzania cieńszych płyt stosuje się także prasowanie przy pomocy wielkiego bębna i owiniętej wokół niego taśmy stalowej.

Przy wytwarzaniu płyt wiórowych i podobnych materiałów dla własności gotowej płyty wybitne znaczenie posiada przebieg ciśnienia i temperatury w początkowej fazie prasowania. W zwykłych prasach o nacisku ciągłym sprasowywanie to odbywa się w zakresie szczeliny wlotowej konstrukcji nośnej, i znane jest już wykonywanie szczeliny wlotowej z regulacją i sterowanie nią w zależności od produktu (DE-PS 3 233 792, DE-AS 2 343 427), celem uzyskania właściwego wpływu na uzyskanie własności płyty.

Dla końcowej jakości produktu zasadniczą rolę odgrywa uplastycznienie, któremu są poddawane włókna bądź wióry drzewne pod łącznym działaniem ciśnienia, ciepła i starannie sterowanej wilgoci i zawartej w macie.

W opisie zgłoszeniowym RFN nr 3 538 531, który dotyczy tzw. prasy kalandrowej z nagrzewanym bębnem prasującym opiętym na części obwodu przez taśmę stalową biegnącą przez walce prowadzące i dociskające, opisano już, że runo na początku szczeliny prasowania jest sprasowywane korzystnie do grubości większej lub mniejszej od grubości znamionowej płyty gotowej i następnie, zamknięte pomiędzy nagrzanymi bębnami prasującymi i taśmą stalową przy jednoczesnym transporcie postępowym, jest nagrzewane tak długo, aż uzyska się przeprowadzenie cząstek w ich stan plastyczny i dojście do wymaganej temperatury utwardzania środka wiążącego. Dzięki wymienionym środkom powinna być osiągnięta dobra płaskość przy pojedynczej operacji prasowania i równocześnie dzięki zagęszczeniu zwiększonemu na początku prasowania osiąga się lepsze przechodzenie ciepła poprzez warstwę wiórów, jak również szybsze wnikanie ciepła w obszary zewnętrzne sprasowanych warstw wiórowych. Szczegóły propagacji ciśnienia i temperatury nie zostały jednak poruszone w tym opisie.

Celem wynalazku jest taka realizacja sposobu i odpowiednich pras, że zwłaszcza jakość powierzchni otrzymanych w ten sposób płyt wiórowych i podobnych jest podniesiona tak, aby mogły być stosowane bez szlifowania powierzchniowego na przykład w przemyśle meblarskim, do

159 876 tylnych ścianek szaf i den szuflad, ale także do lakierowania i jako podłoża do laminatu. Cel ten został osiągnięty w ten sposób, ze w czasie styku maty z co najmniej jedną nagrzaną powierzchnią taśm formujących prasuje się matę do grubości końcowej w czasie, w którym zewnętrzne warstwy maty pod wpływem wysokiego ciśnienia są już uplastycznione i związane, zaś ciepło nie przeniknęło jeszcze do strefy wewnętrznej maty, przy czym utrzymuje się dalej zasadniczo ustalony kaliber, a zatem mata wyposażona w środek wiążący jest sprasowywana bardzo szybko pod działaniem temperatury wiązania, która jest doprowadzana przez powierzchnie do zewnętrznych warstw maty, mianowicie tak szybko, że przy osiągnięciu pełnego sprasowania wewnętrznego strefy maty nie są jeszcze nagrzane do wyższej temperatury. Zewnętrzne warstwy są więc już uplastycznione i podatne i powierzchnie dostosowują się do zagęszczenia i utworzenia gładkiej powierzchni, podczas gdy strefy wewnętrzne nie są jeszcze uplastycznione i wykazują odpowiednio wysoką odporność na sprasowywanie. Zewnętrzne warstwy są poddawane przy tym sprasowywaniu bardzo wysokiemu ciśnieniu, które jest wyższe niz gdyby mata posiadała wysoką temperaturę na wskroś i była prasowana na identyczną grubość końcową. Sprasowanie musi być więc osiągnięte, zanim wewnętrzna strefa maty osiągnie tę temperaturę. Dzięki plastyfikacji i utwardzeniu występujących najpierw tylko na zewnątrz, polepsza się nie tylko gładkość, ale także twardość i wytrzymałość na rozciąganie warstwy powierzchniowej.

Przy dalszym działaniu ciśnienia i ciepła, to ostatnie przenika także do strefy wewnętrznej i prowadzi tam do plastyfikacji cząstek drewna. Ponieważ kaliber,to jest odstęp pomiędzy płaszczyznami jest dalej zasadniczo utrzymywany, we wnętrzu nie następuje dalsze zagęszczanie; ale masa utwardza się tam, przy zasadniczo równomiernej, niewielkiej gęstości. Nie otrzymuje się zatem płyty maksymalnie sprasowanej na grubości, ale taką, gdzie przynajmniej jedna strona, normalnie jednak obie strony, posiadają zewnętrznie gęstą, gładką i odporną warstwę powierzchniową, której wnętrze posiada jednak strukturę nieco luźną, tak że powstaje rodzaj efektu sandwichowego, który prowadzi do otrzymywania płyt bardzo sztywnych na zginanie, które nie wymagają obróbki powierzchniowej, jak to jest wymagane w przemyśle meblarskim.

Korzystnie stosuje się czas od pierwszego zetknięcia się maty z powierzchniami taśm formujących do osiągnięcia grubości końcowej wynoszący 0,1 do 2 sek.

Korzystnym obszarem zastosowania wynalazku są cienkie płyty, tak zwane MDF (Medium Density Fibrę Board), to jest płyty włóknowe o grubości 2,5 do 5 mm o ciężarze właściwym od 600 do 900kg/m³, które znajdują zastosowanie przykładowo w przemyśle meblarskim.

Ponieważ przejście ciepła od „powierzchni do zewnętrznych warstw maty jest problemem transportu, wymagany jest pewien czas. Z tego względu dla wynalazku miarodajny jest także czas osiągnięcia temperatury wiązania w warstwach zewnętrznych, które zasadniczo odpowiadają końcowej grubości płyty. Aby osiągnąć wymaganą strukturę płyty, przy cienkich płytach MDF czas ten wynosi 0,15 do 0,5 sek.

Jeżeli wynalazek jest realizowany na prasie dwutaśmowej, wtedy odcinek, który odpowiada wspomnianemu czasowi i wewnątrz którego musi być osiągnięte najwyższe sprasowanie, zależy od szybkości przesuwu taśm formujących, które w poszczególnym przypadku może być bardzo różny, przykładowo 30 m/min w przypadku płyt o grubości 3 mm i 10 m/min dla płyt o grubości 16 mm.

Sprasowanie maty powinno następować według wynalazku w jednym ciągu w obrębie wymienionego krótkiego czasu celem osiągnięcia praktycznie końcowej grubości płyty.

Korzystnie zagęszcza się matę w stosunku 1:5 do 1:7 w przewidzianym czasie. W przypadku płyt wiórowych i podobnych materiałów ważna jest reguła, że mata posiada około sześciokrotną grubość wytworzonej z niej płyty.

Korzystnie stosuje się materiał wiążący utwardzający się do zasadniczej części swojej wytrzymałości końcowej pod działaniem temperatury w czasie od 0,1 do 2 sek. Zapewnia, że zagęszczenie warstw powierzchniowych osiągnięte przez silne sprasowanie początkowe pozostaje utrzymane przy dalej następującym utwardzeniu i warstwy powierzchniowe wcale się nie wyginają i nie tracą swego dużego zagęszczenia, kiedy uplastycznienie obejmuje obszary głębsze.

Wynalazek jest zrealizowany w urządzeniu do realizacji opisanego sposobu, mianowicie prasie dwutaśmowej do ciągłego wytwarzania płaskich pasów płyt wiórowych.

Wymagane szybkie i mocne sprasowywane mat według wynalazku nie może być osiągnięte przez proste wprowadzenie maty pomiędzy taśmy formujące zwykłej prasy dwutaśmowej znanej

159 876 przykładowo z DE-PS 2 157 746. Prasa ta posiada wprawdzie regulowaną pierwszą część płyty oporowej, jednakże występujące siły, potrzebne do osiągnięcia pożądanej stromości nastawy wystarczającej do zamierzonego szybkiego sprasowywania według wynalazku, byłyby tak duże, że niezbędna siła napędu prasy nie mogłaby być już przenoszona przez taśmy formujące, całkiem niezależnie od możliwości ostrego pęknięcia pomiędzy stromo ustawioną pierwszą częścią płyty prasującej i płytą prasującą na głównym odcinku prasowania, które zniszczyłoby taśmy formujące.

Prasa według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie doprowadzające obejmuje ściśle przewidziany ponad górnym odcinkiem roboczym dolnej taśmy formującej sięgający blisko górnego bębna zwrotnego klin, poprzez który wprowadzana jest mata pomiędzy taśmy formujące, przy czym co najmniej jedna z płyt oporowych konstrukcji nośnej ograniczających szczelinę wlotową, które podpierają tamtą taśmę formującą w warunkach przenoszenia ciśnienia i ciepła, w pionowej płaszczyźnie podłużnej prasy dwutaśmowej jest wygięta wypukło w kierunku maty, zaś taśma formująca przylega do wygięcia, przy czym wygięcie, a tym samym przenoszenie ciepła są tak wykonane, że odległość od pozycji pierwszego styku taśmy formującej z matą do przejścia w dalszym płaskim odcinku płyty oporowej przebiega w czasie, w którym ciepło przenoszone przez taśmę formującą nie dotarło jeszcze do wewnętrznej strefy maty, a także do wygiętego odcinka wlotowego płyt oporowych w kierunku przesuwu maty dołączony jest zasadniczo płaski odcinek płyt oporowych i z wygiętym odcinkiem wlotowym tworzy oddzielną sztywną jednostkę umieszczoną przed odcinkiem prasowania, która jest obracana wokół osi poprzecznej leżącej w obszarze płyty oporowej na końcu w kierunku przesuwu maty, przy czym do nastawienia prostopadłej odległości osi poprzecznej posiada przeciwległą płytę oporową.

Przed szczeliną wejściową dołączone są trzy pary walców ustawione kolejno w kierunku przesuwu taśm formujących, z których najbardziej zewnętrzna jest utworzona przez górny bęben odchylający i walec współdziałający z nim z dołu. Te trzy pary walców mają za zadanie sprasowywać ze znaczną siłą matę wchodzącą pomiędzy taśmy formujące, zanim zostanie ona poddana działaniu ciepła w odpowiednim odcinku prasowania. Sprasowywanie maty zasadniczo na grubość końcową odbywa się tu więc bez równoczesnego działania ciepła. Szybkie sprasowywanie według wynalazku w warunkach przenoszenia ciepła nie daje się więc zrealizować przy pomocy znanego urządzenia.

Mata w tym przypadku już przy pierwszym kontakcie z prasą dwutaśmową spotyka się z gorącymi taśmami formującymi i w kontakcie z nimi oraz pod wpływem przejścia ciepła jest szybko sprasowywana tylko w warstwach zewnętrznych, celem osiągnięcia preferowanego zagęszczenia tych warstw najbardziej zewnętrznych.

Konkretna wartość dopuszczalnego czasu wynosi 0,1 do 2 sek.

Celem uniknięcia tego, prasa według wynalazku zawiera prowadzoną za pomocą urządzenia doprowadzającego matę tak, że zasadniczo równocześnie wchodzi ona w kontakt termiczny z obiema taśmami formującymi, można dzięki temu zadbać o to, żeby mata stykała się zasadniczo równocześnie z obiema taśmami formującymi. Uzyskuje się przez to nie tylko wymagane polepszenie powierzchni, ponieważ nie następuje długie nagrzewanie z dołu, ale także jest możliwe równoczesne wykonanie górnej i dolnej strony płyty.

Aby punkty kontaktu maty z górną lub dolną taśmą formującą mogły być justowane w odpowiednim położeniu, zaleca się, aby krawędź przednia klina rozduielającego była regulowana, co może być zrealizowane konstrukcyjnie dzięki temu, że krawędź przednia klina daje się obracać wokół osi poprzecznej do góry lub do dołu oraz krawędź przednia daje się przesuwać równolegle do kierunku przesuwu taśm formujących tam i z powrotem.

Kształt wygięcia wstępnego jest w szczególności kompromisem pomiędzy wymaganiami sposobu i technicznymi możliwościami prasy dutaśmowej. Sposób zapewnia szybkie sprasowanie maty, dzięki czemu może być oiągnięte preferowane zagęszczenie w powierzchniowej warstwie płyty. Przeciwstawia się jednak temu to, że taśmy formujące, które realizują posuw maty pod ciśnieniem przez odcinek prasowania, znajdują się w stanie znacznego naprężenia wzdłużnego, do którego dokładają się jeszcze naprężenia zginające powstające przy wyginaniu taśm formujących. Aby, zwłaszcza przy podwyższonych temperaturach, nie osiągnąć zakresu naprężenia upłynięcia plastycznego, istnieje granica dopuszczalnych promieni. Empiryczna reguła mówi, że na milimetr

159 876 grubości taśmy nie może być przekroczony promień 400 mm. Ponieważ stosowane w praktyce taśmy formujące posiadają grubość około 1,5 do 2,0 mm, najmniejszy promień leży w zakresie 600 do 800 mm, z czego można określić normalnie stosowane średnice bębnów zwrotnych wynoszące 1500 mm, czemu powinien być równy najmniejszy istniejący promień ugięcia.

Szczelina wlotowa nie musi posiadać czysto kołowego przekroju podłużnego, ale może posiadać ciągły kształt odbiegający od kołowego. Ważne jest tylko, aby w żadnym punkcie nie był przekroczony dopuszczalny minimalny promień a mimo to przy danej szybkości pracy uzyskuje się wymagane szybkie wprasowywanie.

W przykładzie wykonania prasy do wygiętego odcinka wlotowego płyt oporowych w kierunku przesuwu maty dołączony jest zasadniczo płaski odcinek płyt oporowych i z wygiętym odcinkiem wlotowym tworzy oddzielną sztywną jednostkę umieszczoną przed odcinkiem prasowania, która jest obracalną wokół osi poprzecznej leżącej w obszarze płyty oporowej na końcu w kierunku przesuwu maty, a więc także część płyty oporowej łącząca się z wygięciem wstępnym szczeliny wlotowej razem z częścią wygiętą wstępnie, może być obracana celem utworzenia zmieniającego się wlotu. To wykonanie jest szczególnie ważne w praktyce, ponieważ pozwala ono na pracę z jedną i tą samą maszyną przy użyciu zarówno sposobu według niniejszego wynalazku, jak i sposobów dotychczasowych. Jeżeli mianowicie zasadniczo płaska część płyty oporowej zostanie ustawiona równolegle lub zasadniczo równolegle względem przeciwstawnej płyty nośnej, wtedy następuje szybkie sprasowanie w obszarze części wygiętej i jest następnie utrzymywany kaliber wymagany w już opisany sposób przy wytwarzaniu cienkich płyt MDF z gładkimi, szczególnie wytrzymałymi na rozciąganie warstwami powierzchniowymi. Jeżeli jednak zasadniczo płaska część odchylanej płyty oporowej zostaje odchylona, tak że tworzy ona z przeciwległą płytą oporową szczelinę wlotową zwężającą się w sposób ciągły w kierunku przesuwu, wtedy nie następuje nagłe zgęszczenie z ustalonym dalej kalibrem, ale stopniowe zgęszczanie w trakcie zwiększenia nagrzewania wewnętrznej strefy maty. W ten sposób można więc wytworzyć płytę, która posiada zasadniczo stałe własności na całej grubości. Takie płyty o grubości rzędu około 20 mm są stosowane w przemyśle meblarskim do drzwi szaf lub bocznych powierzchni szafy, i są poddawane często dalszej obróbce przez frezowanie celem otrzymania spoin lub dekoracyjnych reliefów.

Aby frezowane powierzchnie były możliwie gładkie, na wszystkich głębokościach frezowania muszą występować jednakowe własności. Potrzebne są tu po prostu jednorodne własności płyty wiórowej. Oba wymagania są uwzględnione w omawianej prasie, bez konieczności dalszych zmian, jako prosta regulacja zakresu wlotu. Jednocześnie można przy tym przestawiać położenie osi poprzecznej względem przeciwległej powierzchni oporowej, celem żądanego dopasowania przejścia do właściwego toru prasowania.

Wykonania pras dwutaśmowych ze zmiennym wlotem są znane z DE-OS 2 448 794 i DE-AS 1 009 797 jak również 2 343 427, przy czym w ostatnim przypadku płyta oporowa w przeciwieństwie do niniejszego wynalazku powinna^być przekształcalna w sposób elastyczny.

Także w przypadku innego przykładu wykonania prasy dwutaśmowej korzystne jest nagrzewanie taśm formujących przed wprowadzeniem pomiędzy płyty oporowe.

Jeśli jednakże taśmy nośne są nagrzewane wystarczająco silnie przez bębny zwrotne, może być także konieczny ekran cieplny, na przykład w obszarze przed wlotem, gdzie gorąca taśma formująca znajduje się naprzeciw niechronionej powierzchni maty i mogłoby nastąpić przedwcześnie utwardzanie środka wiążącego bez przygotowania.

Oczywiste jest, że także inne wykonania omawianych pras dwutaśmowych mogą być stosowane przy niniejszej prasie dwutaśmowej, na przykład urządzenie doprowadzające zawierające klin rozdzielający.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia częściowy pionowy przekrój podłużny przez obszar wejściowy prasy dwutaśmowej, fig. 2 i 3 - przekroje cząstkowe strefy sprasowywania prasy z fig. 1 w zwiększonej skali, fig. 4 i 5-częściowe przekroje podłużne przez matę wsuniętą pomiędzy taśmy formujące względnie gotowy tor płyty, fig. 6 i 7 - odpowiednie widoki drugiego następnego wykonania prasy dwutaśmowej według wynalazku, fig. 8 - widok odpowiadający fig. 1 czwartego wykonania prasy dwutaśmowej według wynalazku, fig. 9 - powiększone przedstawienie obszaru zaznaczonego linią przerywaną na fig. 8, fig. 10 - widok boczny prasy, fig. lOa i lOb - przebieg kalibru przy różnych nastawach prasy.

Prasa dwutaśmowa 100 na fig. 1 zawiera dolną taśmę formującą 1 i górną taśmę formującą 2 z blachy stalowej o grubości około 1,5 mm, które obiegają bez końca jedna nad drugą w pionowej płaszczyźnie. Taśmy formujące 1,2 są prowadzone przez bębny zwrotne 3,4, którym odpowiadają na prawo na zewnątrz fig. 1 i dwa dalsze, nie przedstawione bębny zwrotne, których położenia są przesuwne w celu napinania taśm formujących w kierunku strzałki. Górny odcinek roboczy Γ dolnej taśmy formującej 1 i dolny odcinek roboczy 2' górnej taśmy formującej 2 leżą z małym odstępem jeden nad drugim i tworzą płaszczyzny oporowe Si i S2, pomiędzy którymi sprasowywana jest mata 10 według określonego programu czasowego. Taśmy formujące 1,2 przesuwają się w poziomym zasadniczo płaskim odcinku prasowania z jednakową szybkością w tym samym kierunku pokazanym przez strzałkę 18. Na odcinku prasowania 5 mata 10 znajdująca się pomiędzy roboczymi odcinkami Γ i 2' jest razem z wiórami ze środkiem wiążącym poddana działaniu ciśnienia i ciepła i utwardzana na sąsiednim odcinku płyty P. Napęd taśm formujących 1, 2 realizowany jest za pomocą bębnów zwrotnych. Przedstawione bębny zwrotne 3,4 są nagrzewane i posiadają powierzchnie przewodzące ciepło, tak że ciepło przechodzi do taśm formujących 1, 2. Energia nagrzewania jest tak dobrana, że taśmy formujące 1, 2 utrzymują podczas obiegu wokół rolek zwrotnych 3, 4 temperaturę, która wystarcza do utwardzenia warstw maty 10 umieszczonej pomiędzy taśmami formującymi 1, 2, sąsiednich względem taśm formujących 1, 2.

Na odcinku prasowania 5 pod górnym odcinkiem roboczym Γ taśmy formującej 1 jest umieszczona płyta oporowa i ponad dolnym odcinkiem roboczym 2' górnej taśmy formującej 2 umieszczona jest górna płyta oporowa 7. W kanałach podłużnych płyt oporowych 6, 7 obiegają łańcuchy rolkowe bez końca, które tocząc się dociskają odcinki robocze Γ, 2' taśm transportowych 1, 2 na odcinku prasowania 5. Płyty oporowe 6, 7 opierają się z kolei na konstrukcjach wsporczych 8 lub 9, które składają się ze wsporników dwuteowych 11 wystających poprzecznie przez szerokość taśm formujących 1, 2 gęsto w kierunku przesuwu jeden za drugim, każdy z nich leży naprzeciw drugiego nad lub pod odcinkiem prasowania 5 i jest z nim połączony z boku na zewnątrz taśm formujących 1, 2. Ciśnienie jest przykładane za pomocą hydraulicznych elementów ciśnieniowych 12 umieszczone pomiędzy konstrukcją nośną 8 i dolną płytą oporową 6, za pomocą których może być ustawiana także wielkość kalibru, to jest odstępu pomiędzy roboczymi odcinkami taśmy T, 2' na odcinku prasowania. Odcinek prasowania 5 może posiadać długość 10 do 20 m, według fig. 1 na prawo znajduje się jeszcze pewna liczba par wsporników 11. Na lewym według fig. 1 końcu płyty oporowe 6, 7 tworzą szczelinę wlotową 13 zwężającą się w kierunku przesuwu taśm formujących 1, 2.

Naprzeciwko obu wsporników 11 dolnej konstrukcji nośnej położonych najbardziej na lewo znajduje się przy konstrukcji nośnej 9 tylko jeden wzmocniony wspornik 1T. Wynika to ze względów konstrukcyjnych, aby bęben zwrotny 4 mógł być przesunięty tak blisko, jak tylko możliwe, do szczeliny wlotowej 13. Także bęben zwrotny 3 jest dosunięty do szczeliny wlotowej 13 tak blisko, jak tylko możliwe. Odstęp od szczeliny wlotowej 13 jest jednak nieco większy, ponieważ pomiędzy bębnem zwrotnym 3 a szczeliną wlotową 13 umieszczony jest inny walec 20, który jest ułożyskowany na końcach elementu 14 obracającego się wokół osi poprzecznej 15 z możliwością odchylania do góry i do dołu.

Mata 10 jest układana przez urządzenie rozpraszające nie jak zwykle na górnym odcinku roboczym Γ dolnej taśmy formującej 1, która potem byłaby wyprowadzona na lewo. Tworzenie maty następuje w inny sposób, mata 10 bowiem jest naprowadzana na klin 30, który znajduje się w kierunku przesuwu 18 naprzeciw szczeliny walcowania 17 pod bębnem zwrotnym 4. Mata 10 ześlizguje się z klina 30, przez jego przednią krawędź 31 na odcinku roboczym Γ dolnej taśmy formującej i leżąc na nim jest zabierana w kierunku przesuwu 18 do szczeliny walcowania 17.

Strefa przekazania 1 wciągnięcia jest pokazana jeszcze raz na fig. 2 w powiększeniu. Krawędź przednia 31 klina 30 jest utworzona przez nożycowy element odchylany 33, który na swym końcu bliższym przedniej krawędzi 31 tworzącej krawędź tnącą jest obracany wokół osi poprzecznej 32. W przypadku przedstawionej na fig. 2 pozycji krawędzi przedniej 31 dolna strona maty dochodzi do pozycji 34 w kontakcie z nagrzaną dolną taśmą formującą, podczas gdy górna strona maty 10 do pozycji 35 naprzeciwko górnej taśmy formującej 2 owiniętej wokół nagrzanego bębna zwrotnego 4. Pozycja 34 i 35 są więc tymi.położeniami, w których najbardziej zewnętrzne warstwy maty 10 są pod działaniem temperatury wiązania.

159 876

W pokazanym przykładzie wykonania, pozycje 34, 35 nie znajdują się na jednakowej wysokości. Poprzez odchylenie elementu odchylanego 33 do położenia zaznaczonego linią przerywaną do dołu, mata 10 wcześniej opada, tak że pozycja 34 przesuwa się w lewo, a pozycja 35 w prawo i dzięki temu położenie pozycji kontaktu może zostać zmienione. Jeśli płyta uzyskana z maty 10 ma być równa po obu stronach, należy zadbać o to, aby pozycje 34, 35 leżały na prawie tej samej wysokości, patrząc w kierunku przesuwu maty 10.

Na fig. 3 pokazany jest klin 30', którego krawędź przednia 31 może być ustawiona przez przemieszczenie w kierunku strzałki. W podanym przykładzie wykonania, pozycje 34, 35 styku maty 10 z nagrzanymi taśmami formującymi znajdują się prawie na jednej wysokości.

Zasadnicze dla wynalazku jest to, że maksymalne sprasowanie jest osiągane w szczelinie walcowania 17 w pozycjach 34, 35 w krótkim czasie wynoszącym od 1 do 5 sek.

W konkretnym przykładzie wykonania średnica bębna zwrotnego 4 wynosi około 150 cm i podana na fig. 3 odległość od obszaru pozycji 34, 35 kontaktu do najwyższego punktu szczeliny walcowania wynosi około 25 cm. W przypadku szybkości prasy dwuwstęgowej 100 wynoszącej 5 m/min dla przebycia odcinka 36 potrzeba 2,5 sek.

Oczywiste jest, że w przypadku pozycji 34,35 nie leżących na jednakowej wysokości, położenie (pozycja 35 na fig. 2) najbardziej oddalone od najwyższego punktu szczeliny walcowania 1, musi spełniać warunek, że czas przesuwu powinien wynosić od 1 do 5 sek. Jeśli czas przesuwu w kontakcie z nagrzaną taśmą formującą staje się za duży, wtedy następuje już nagrzewanie skrośne maty i efekt pokazany na fig. 4 nie daje się uzyskać.

Figura 4 przedstawia sytuację w szczelinie walcowania 17. Mata 10 była w kontakcie z odcinkami roboczymi Γ, 2' taśm formujących dopiero przez krótki czas 1do 5 sek. i jest poddawana w szczelinie wałowania 17 silnemu sprasowywaniu, podczas gdy ciepło przeniesione przez odcinki robocze Γ, 2' wniknęło tylko w najbardziej zewnętrzne warstwy 10'i strefa środkowa maty 10 jest jeszcze zimna. Stawia więc ona jeszcze silniejszy opór przeciw sprasowaniu niż naprężenie w zewnętrznych warstwach 10', które już są plastyczne i zostały mocno zgęszczone, co jest oznaczone przez większą gęstość kresek oznaczających naprężenia w strefie zewnętrznej maty 10. Równocześnie w wyniku podniesionej temperatury w strefie 10' następuje wiązanie środka wiążącego, co jest oddane przez kreskowanie krzyżowe.

W tym stanie, z zagęszczonymi i związanymi warstwami najbardziej zewnętrznymi 10' i nie związaną strefą wewnętrzną 10, mata 10 przesuwa się pomiędzy odcinkami roboczymi Γ i 2' w szczelinie wejściowej 13 i odcinku prasowania 5, gdzie jest ona poddana przez dłuższy czas działaniu ciśnienia i ciepła, co prowadzi do tego, że ciepło przenika do wewnętrznej strefy 10 i utwardzenie następuje także tam, co jest pokazane schematycznie nieco grubszym kreskowaniem krzyżykowym na fig. 5.

Aczkolwiek preferowane, nie jest konieczne polepszenie jakości powierzchni na obu stronach płyty P. Jeśli przykładowo w pierwszej kolejności ma być zagęszczana górna strona maty 10 według fig. 1, wtedy górny bęben zwrotny 3 nie potrzebuje być nagrzewany. Jeśli jednakże obie strony mają być potraktowane jednakowo i także bęben zwrotny 3 jest nagrzany, wtedy taśma formująca 1 na odcinku od górnej strony bębna zwrotnego 3 do pozycji 34 może już ochłodzić się poniżej wymaganej temperatury. Celem wyrównania tej obniżki temperatury i także celem dostarczenia ciepła do odcinka roboczego Γ taśmy transportowej 1 będącego w gorszej sytuacji ze względu na swą małą pojemność cieplną, pod odcinkiem roboczym 1' na krótko przed szczeliną walcowania 17 jest przewidziane dodatkowe nagrzewanie 19, które może być realizowane na przykład jako nagrzewanie indukcyjne.

Na figurach 6-10 zaznaczono te same funkcjonalnie części przy pomocy tych samych odnośników.

W przypadku prasy dwutaśmowej 200 z fig. 6 do utworzenia szczeliny walcowania 17 nie potrzebne są walce dodatkowe. Przeciwnie, bębny zwrotne 3,4 są umieszczone z osiami jedna nad drugą w pionowej płaszczyźnie przekroju i tworzą same szczelinę walcowania 17. Ponieważ przy tym oba bębny zwrotne przesunięte są tak blisko jak tylko możliwe do szczeliny wejściowej, na lewych (na fig. 6) końcach konstrukcji nośnej 8,9 opierają się dwa wzmocnione wsporniki 1Γ, które odpowiadają odpowiednim nośnikiem 11 na fig. 1 i są cofnięte w obszarze „równików bębnów zwrotnych 3,4 w kierunku przesuwu prasy dwutaśmowej 200 i rozszerzają się ponownie w kierunku do dołu.

159 876 9

W przeciwieństwie do powyższego procesy w szczelinie prasowania 17 są takie, jak pokazano na fig. 1 do 5.

W przypadku przedstawionej na fig. 7, prasy dwutaśmowej 300 oba bębny zwrotne 3,4 nie są częścią składową pary walców tworzących szczelinę walcowania 17. Przewidziana jest tu oddzielna para walców 40, 60, której walce działają od zewnątrz na odcinki robocze 2', Γ i tworzą szczelinę walcowania 17. Odcinki robocze Γ, 2' taśm formujących w przypadku tego wykonania są już na dłuższym odcinku w kontakcie z matą 10, zanim zostanie osiągnięta szczelina walcowania 17. Aby można było osiągnąć wymagany ostry wzrost temperatury, doprowadzenie ciepła następuje tu nie przez nagrzewanie bębnów zwrotnych 3,4 ale przez elementy grzewcze 29 umieszczone bezpośrednio przed szczeliną walcowania 17 na zewnątrz odcinków roboczych Γ, 2', które nagrzewają taśmy formujące do temperatury wiązania. Pozycje 34,35, w których mata jest poddawana temperaturze wiązania, leżą także w obszarze elementów grzewczych 29, i odcinek 36, który ma być przebyty przez 1do 5 sek jest mierzony od elementów grzewczych 29 do górnego punktu szczeliny walcowania 17.

Walce 20,40,60 mogą być sterowane ugięciem celem otrzymania równomiernego sprasowania wpoprzek szerokości maty 10.

W przypadku prasy dwutaśmowej 400 nie istnieje szczelina walcowania 17 jak w przypadku pras 100, 200, 300. Jest to zasadniczo normalna prasa dwutaśmowa. Przed właściwym odcinkiem prasowania 5, w którym taśmy formujące 1, 2 przebiegają zasadniczo równolegle, dołączony jest odcinek wejściowy 37, zasadniczo krótszy niż odcinek prasowania 5 i, w pokazanym przykładzie wykonania, część 38 z płaskimi płytami oporowymi 6,7 które się rozciągają na długości sześciu par wsporników 11, jak również umieszczony wcześniej odcinek wlotowy 50, który się rozciąga tylko na długości jednej pary wsporników 11, w którym płyty oporowe 6,7 są wzajemnie wygięte, tak że najbardziej zewnętrzne, tj. na fig. 8 położone na lewo końce części wygiętych 6', 7' wypukłych względem maty wchodzącej do szczeliny wejściowej 13 tworzą z płaszczyzną maty kąt około 40°C.

W pokazanym przykładzie wykonania wygięte części 6', 7', są wygięte równomiernie w kierunku do maty 10, to znaczy tworzą one częściową powierzchnię cylindryczną z promieniem który odpowiada promieniowi bębnów zwrotnych 3 względnie 4. Płyty oporowe 6, 6' albo 7, 7' są jednoczęściowe lub w każdym przypadku są połączone ze sztywnym elementem. Taśmy formujące 1, 2 przebiegają nie całkiem równolegle, ale ukośnie od góry i dołu do szczeliny wlotowej 13 i przylegają od końców wygiętych części 6', 7', płyt oporowych 6,7 do tychże płyt, tak że od początku pozostają one w kontakcie termicznym z nagrzanymi płytami oporowymi 6, 6' lub 7,7' i posiadają już konieczną temperaturę, jeśli stykają się z matą 10, jak ma to miejsce w pozycji 341 35 (fig. 9).

Celem dodatkowego nagrzania taśm formujących 1,2, zanim zetkną się one z matą 10, także w tym przypadku mogą być przewidziane dodatkowe elementy grzejne 39, pokazane na fig. 8 linią przerywaną. Również bębny zwrotne 3,4 mogą być nagrzewane. Jeśli beben zwrotny 4 przejmuje wyłącznie nagrzewanie taśm formujących i taśma formująca 2 jest nagrzewana do odpowiednio wysokiej temperatury, ponad wlotowym obszarem maty 10 może być umieszczony ekran cieplny 41, dzięki czemu mata 10 na swej górnej stronie w wyniku ciepła promieniowania taśmy formującej 2 nie jest doprowadzana przedwcześnie do temperatury, przy której zaczyna się już utwardzanie.

Także w przypadku prasy dwuwstęgowej 400 odległość 36 pomiędzy położeniami pierwszego kontaktu z gorącymi taśmami formującymi 1, 2 i pozycją 41 makymalnego sprasowania jest tak krótka, że jest przebywana w czasie 0,1 do 2 sek, dzięki czemu uzyskuje się wykonanie płyt opisane w związku z fig. 4 i 5. W położeniu 43 odcinek wlotowy 50 przechodzi w sposób ciągły w odcinek 38, na którym płyty oporowe 6, 7 są zasadniczo płaskie.

Jak pokazano na fig. 8 linią punktowo-kreskową górna płyta oporowa 6,6'jest jako sztywna jednostka obracana wokół osi poprzecznej 42 umieszczonej na końcu odcinka 38 prawym (fig. 8) to jest przylegającym do odcinka prasowania 5 do dołu o pewien kąt od górnej płyty oporowej 7,7'. Odbywa się to przez odpowiednie uruchomienie elementów ciśnieniowych 12. Oś poprzeczna 42 me musi bezwarunkowo być utworzona przez poprzeczny czop umieszczony na płycie oporowej 6,6'. Może być to także oś geometryczna. Ukośne ustawienie płyt oporowych 6, 6' otrzymuje się przez nastawienie elementów ciśnieniowych 12. Przez to jest także możliwe przemieszczenie osi poprzecznej 42 z górnej płyty oporowej 7, 7', według fig. 8, nieco dalej do dołu, tak że powstaje obszar wlotowy 37 zmienny nie tylko co do kąta ale i co do szerokości światła. Jest oczywiste, ze w miejsce

159 876 dolnej płyty oporowej 6,6' także górna płyta oporowa 7,7' może być obracana i że także obie płyty oporowe 6, 6' i 7, 7' mogą być obracane.

Znaczenie takiej konstrukcji jest wyjaśnione jeszcze raz na podstawie fig. 10, lOai lOb. Widok ogólny fig. 10 przedstawia wypukło wygięty odcinek wlotowy 50, kolejny płaski odcinek 38 i właściwy, zasadniczo płaski odcinek prasowania 5.

Na figurach lOa i lOb pokazany jest przebieg płaszczyzn oporowych przez całą długość prasy dwutaśmowej 400.

Jeśli na prasie dwutaśmowej 400 mają być wytwarzane cienkie płyty MDF o grubości 2,5 do 5 mm i ciężarze właściwym 600 do 900 kg/m3, takie jak stosowane do tylnych ścian szaf i den szuflad, i mają być uzyskane szczególnie wzmocnione i gładkie warstwy powierzchniowe, to płyty oporowe 6, 6' według fig. lOa są tak nastawiane, że przebiegają równolegle na odcinku 38 płyty oporowej. Szybkie sprasowywanie jest zakończone na końcu odcinka wejściowego około punktu 43, w którym odcinek wlotowy 50 przechodzi w odcinek 38. W wyniku tego kaliber zostaje zasadniczo utrzymany, to jest powierzchnie oporowe Si i S2 leżą na przeciw siebie równolegle w pewnej odległości, która odpowiada grubości końcowej. W przykładzie wykonania pokazanym na fig. lOa ma miejsce wytwarzanie cienkiej płyty o grubości 2,5 mm. Kaliber 2,5 jest utrzymywany od punktu 43 do końca odcinka prasowania 5, jak to pokazano na fig. lOa przez odpowiednie odnośniki.

Jednakże jeżeli, jak w przykładzie wykonania na fig. lOb, ma być wykonana płyta o grubości 20 mm, w której struktura jest możliwie jednorodna w poprzek grubości, wtedy dolna płyta oporowa 6 zostaje nieco odchylona, tak że uzyskuje się przelot, przy którym na początku płyty oporowej 7 zostaje nastawiony odstęp.płyt oporowych 6, 7 wynoszący 90mm, na końcu płyty oporowej 7 wzajemny odstęp płyt oporowych 6,7 wynoszący 25 mm. Przez odpowiednie uruchamianie elementów ciśnieniowych na odcinku prasowania 5 w okolicach pierwszej jego połówki wprowadzony jest jeszcze jeden przelot w kształcie klina do położenia 44, przy czym szerokość początkowa zgadza się z szerokością końca płyty oporowej 7. Odległość płyt oporowych Si, S2 od położenia 44 do prawego według- rysunku końca odcinka prasowania 5 pozostaje stała.

W przypadku tego ustawienia maszyny sprasowanie nie kończy się na początku, jak to ma miejsce w położeniu 43 przy ustawieniu według fig. lOa, ale wykonuje się wolniej do położenia 44 we wnętrzu odcinka prasowania 5. Przez to cząstki drewna zostają wtapiane do wnętrza maty i następuje równomierne zagęszczenie i utwardzenie na grubości płyty bez maksimów gęstości i wytrzymałości na powierzchni.

I

	. . . Γ J / J
__

~r

V

FIG.IOb

FIG.6

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patento w e

   1. Sposób wytwarzania, zwłaszcza płyt wiórowych i podobnych materiałów płytowych składających się z cząstek drewna utrzymywanych razem przez materiał wiążący utwardzający się pod wpływem ciśnienia i ciepła, w których mata nasypana cząstkami drewna z termoutwardzalnym środkiem wiążącym pomiędzy nagrzanymi powierzchniami przenoszącymi na matę ciepło i ciśnienie jest sprasowywana i utrzymywana pod ciśnieniem w chwili związania materiału wiążącego, znamienny tym, że w czasie styku maty z co najmniej jedną nagrzaną powierzchnią taśm formujących prasuje się matę do grubości końcowej w czasie, w którym zewnętrzne warstwy maty pod wpływem wysokiego ciśnienia są już uplastycznione i związane, zaś ciepło nie przeniknęło jeszcze do strefy wewnętrznej maty, przy czym utrzymuje się dalej zasadniczo ustalony kaliber.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się czas od pierwszego zetknięcia się maty z powierzchniami taśm formujących do osiągnięcia grubości końcowej wynoszący 0,1 do 2 sek.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przy wytwarzaniu płyt włóknowych o ciężarze właściwym 600 do 900 kg/m3 i grubości 2,5 do 5 mm stosuje się czas od pierwszego zetknięcia się maty z powierzchniami taśm formujących do osiągnięcia grubości końcowej wynoszący od 0,15 do 0,5 sek.
4. 4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że zagęszcza się matę w stosunku 1:5 do 1:7 w przewidzianym czasie.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się materiał wiążący utwardzający się do zasadniczej części swojej wytrzymałości końcowej pod działaniem temperatury w czasie od 0,1 do 2 sek.
6. 6. Prasa dwutaśmowa do wytwarzania płyt wiórowych i podobnych materiałów płytowych w sposób ciągły, składających się z cząstek drewna utrzymywanych za pomocą materiału wiążącego utwardzającego się pod wpływem ciśnienia i ciepła, która zawiera dwie metalowe taśmy formujące obiegające bez końca bębny zwrotne, przebiegające na płaskim odcinku prasowania jedna nad drugą z jednakową prędkością i opierające się na konstrukcji nośnej, pomiędzy które wprowadzana jest mata utworzona z cząstek do szczeliny wejściowej zwężającej się prostopadle do płaszczyzny maty w kierunku przesuwu maty i pomiędzy którymi mata jest sprasowywana na odcinku zasadniczo płaskim pod działaniem ciśnienia i ciepła, oraz która zawiera urządzenie doprowadzające, za pomocą którego mata jest utworzona i doprowadzana do szczeliny wejściowej pomiędzy taśmami formującymi, i parę walców umieszczoną przed szczeliną wejściową prostopadle do kierunku przesuwu taśm formujących, przez szczelinę wylcowania której są przeprowadzane taśmy formujące ze znajdującą się pomiędzy nim matą, przy czym mata jest silnie sprasowywana, znamienna tym, że urządzenie doprowadzające obejmuje ściśle przewidziany ponad górnym odcinkiem roboczym (1) dolnej taśmy formującej (1) sięgający blisko górnego bębna zwrotnego (4) klin (30), poprzez który wprowadzana jest mata (10) pomiędzy taśmy formujące(l, 2), przy czym co najmniej jedna z płyt oporowych (6,
7. 7) konstrukcji nośnej (8, 9) ograniczających szczelinę wlotową (13), które podpierają tamtą taśmę formującą w warunkach przenoszenia ciśnienia i ciepła, w pionowej płaszczyźnie podłużnej prasy dwutaśmowej (400) jest wygięta wypukło w kierunku maty (1), zaś taśma formująca przylega do wygięcia, przy czym wygięcie, a tym samym przenoszenie ciepła są tak wykonane, że odległość (36) od pozycji (34,35) pierwszego styku taśmy formującej (1,2) z matą (10) do przejścia (43) w dalszym płaskim odcinku płyty oporowej przebiega w czasie, w którym ciepło przenoszone przez taśmę formującą (1,2) nie dotarło jeszcze do wewnętrznej strefy (10) maty (10), a także do wygiętego odcinka wlotowego (5) płyt oporowych w kierunku przesuwu maty (10) dołączony jest zasdniczo płaski odcinek (38) płyt oporowych i z wygiętym odcinkiem wlotowym (50) tworzy oddzielną sztywną jednostkę umieszczoną przed odcinkiem prasowania (5), która jest obracana wokół osi poprzecznej (42) leżącej w obszarze płyty oporowej na końcu w kierunku przesuwu maty (10), przy czym do nastawienia prostopadłej odległości osi poprzecznej (42) posiada przeciwległą płytę oporową (7).

   159 876 3

   Ί. Prasa według zastrz. 6, znamienna tym, że najmniejszy promień wygięcia jest zasadniczo równy promieniowi odpowiedniego bębna zwrotnego (3, 4).
8. 8. Prasa według zastrz. 6 albo 7, znamienna tym, że do co najmniej jednej taśmy formującej (1, 2) przyporządkowany jest element grzejny (39) za pomocą którego nagrzewana jest taśma formująca (1, 2) bezpośrednio przed wejściem do odcinka wlotowego (50).
9. 9. Prasa według zastrz. 8, znamienna tym, że do taśmy formującej (2) leżącej bezpośrednio naprzeciw maty (10) przyporządkowany jest ekran termiczny (41) eliminujący promienie cieplne na matę (10) emitowane z taśmy formującej (2) przed kontaktem maty (10) a taśmą formującą (2).
10. 10. Prasa według zastrz. 9, znamienna tym, że mata (10) przeprowadzona za pomocą klina (30) styka się jednocześnie z dwiema taśmami formującymi (1, 2).
11. 11. Prasa według zastrz. 10, znamienna tym, że klin (30, 30') ma przednią krawędź (31) zwróconą do górnego bębna zwrotnego (4) i posiadającą regularne położenie.
12. 12. Prasa według zastrz. 11, znamienna tym, że krawędź przednia (31) jest obracalna do góry i do dołu wokół osi poprzecznej (32).
13. 13. Prasa według zastrz. 11, znamienna tym, że krawędź przednia (31) jest przesuwna równolegle do kierunku przesuwu taśm formujących (1, 2) tam i z powrotem.

    * * *