[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Holzwerkstoffkörpers,
insbesondere eines plattenförmigen Holzwerkstoffkörpers, sowie eine entsprechende
Vorrichtung zu dessen Herstellung. Ferner betrifft die Erfindung einen Holzwerkstoffkörper,
insbesondere einen plattenförmigen Holzwerkstoffkörper. Schließlich betrifft die Erfindung
eine Verwendung eines Mittels zum Herstellen einzelner Fasern.
[0002] Im folgenden ist mit dem Begriff Holzwerkstoffkörper ein Körper aus verpressten Holzpartikeln,
beispielsweise ein plattenförmiger Körper, insbesondere eine Holzwerkstoffplatte,
gemeint. Mit einer Holzwerkstoffplatte im Sinne der Erfindung ist jegliche Form von
Partikel- oder Faserplatte wie zum Beispiel mitteldichte Faserplatte (MDF), hochdichte
Faserplatte (HDF) oder Faserplatte von sehr geringer Dichte (LDF) gemeint. Auch Spanplatten
oder OSB-Platten (Oriented-Strands-Board) fallen unter den Begriff Holzwerkstoffplatte.
Es ist auch denkbar, eine Holzwerkstoffplatte aus mehreren, miteinander verklebten
Einzelplatten vorzusehen.
[0003] Mit dem Begriff Späne sind im Sinne der Erfindung Schnitzel, Späne oder vergleichbare
durch Zerspanung hergestellte Partikel jedweder Form und Größe gemeint.
[0004] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Holzwerkstoffplatten, beispielsweise Spanplatten,
aus einer oder mehreren Schichten von mit einem Bindemittel versehenen und verpressten
Holzspänen herzustellen. Ein wesentliches Kriterium für die Qualität von insbesondere
plattenförmigen Holzwerkstoffkörpern sind deren Festigkeitseigenschaften. Diese hängen
wesentlich von der eingesetzten Spangeometrie und der Menge und Art des verwendeten
Bindemittels ab. Es liegt auf der Hand, dass größere Späne zu einem besseren Zusammenhalt
führen, während Klein- und Kleinstspäne weniger innig ineinander greifen können. Weiter
implizieren kleine Späne eine größere, zu beleimende Spanoberfläche als große Späne,
weswegen hier der gleiche Bindemittelanteil relativ zum Spangewicht wesentlich schlechtere
Festigkeitseigenschaften der fertigen Platte nach sich zieht.
[0005] Um nun die Festigkeitseigenschaften einer aus Spänen aufgebauten Platte zu verbessern,
ist es aus dem Stand der Technik, beispielsweise der WO 99/32285 A1, bekannt, ein
Gewebe, Gelege oder Vlies aus Naturfasern vorzusehen, welches innerhalb oder zwischen
einzelnen Schichten aus mit Bindemittel versehenen Holzspänen eingefügt ist. Das Problem
dabei ist jedoch der relativ hohe apparative Aufwand, weswegen sich die Anwendung
dieser Technologie bis heute noch nicht durchsetzen konnte.
[0006] Aus der EP 0 771 259 B1 ist es bekannt, zur Herstellung ausschließlich von faserverstärkten
Kunststoffteilen eine Vorrichtung bzw. einen Fasersprühkopf zur Bereitstellung von
Fasern einzusetzen.
[0007] Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Herstellung von Holzwerkstoffkörpern
mit hohen Festigkeitseigenschaften zu vereinfachen.
[0008] Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden
Erfindung gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
[0009] Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird ferner gemäß einer zweiten Lehre der
vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch
2.
[0010] Ferner wird das zuvor aufgezeigte technische Problem gemäß einer dritten Lehre der
vorliegenden Erfindung gelöst durch einen Holzwerkstoffkörper mit den Merkmalen von
Patentanspruch 3.
[0011] Schließlich wird das zuvor aufgezeigte technische Problem gemäß einer vierten Lehre
der vorliegenden Erfindung gelöst durch die Verwendung eines besonderen Mittels für
die Herstellung eines Holzwerkstoffkörpers.
[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird als fadenförmiges Fasermaterial ein
Material aus künstlichen Rohstoffen wie zum Beispiel Glas, Carbon, Kunststoff, Metall
etc. oder ein Material aus natürlichem Rohstoff wie Zellulose, Hanf, Flachs, Jute,
Kokos etc. verwendet. Auch Gemische aus diesen Materialien sind als Fasermaterial
denkbar.
[0013] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht ein solcher Faden aus mehreren
parallelen Einzelfasern oder Faserteilen.
[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Fäden, also das fadenförmige
Fasermaterial, in Form einer oder mehrerer Spulen angeliefert, auf die ein oder mehrere
Fäden aufgewickelt sind. Es ist auch denkbar, dass die Fäden mehrerer Spulen miteinander
verbunden sind, so dass sich ein kontinuierlicher Faden für eine kontinuierliche Produktion
ergibt, der über eine Vielzahl von Spulen verläuft.
[0015] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein Zerkleinern des fadenförmigen
Fasermaterials quer zur Fadenlängsrichtung.
[0016] Gemäß eine weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Einstreuen der Fasern
mit einem Fasersprühkopf, insbesondere mit einem mit einer Schneideeinrichtung versehenen
Fasersprühkopf. Mit einem solchen Fasersprühkopf, der insbesondere eine Schneideeinrichtung
aufweist, kann auch das Zerkleinern zu einzelnen Fasern erfolgen.
[0017] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird unmittelbar vor dem Zerkleinern
und/oder Einstreuen ein Bindemittel auf die Fasern aufgebracht. Das Aufbringen des
Bindemittels, bei dem es sich vorzugsweise um das selbe Bindemittel handelt, wie es
für das Aufbringen auf die Holzspäne verwendet wird, erfolgt vorzugsweise mit einem
Fasersprühkopf, insbesondere einem mit einer Schneideeinrichtung versehenen Fasersprühkopf.
[0018] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern unmittelbar nach
dem Zerkleinern des fadenförmigen Fasermaterials insbesondere einzeln in die Holzspäne
eingestreut bzw. auf die Holzspäne aufgestreut. Es ist auch denkbar, die Fasern zunächst
zu sammeln und erst anschließend mit den Holzspänen zu vermischen.
[0019] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern chemisch, beispielsweise
durch Imprägnieren, oder mechanisch, beispielsweise durch Strecken, vorbehandelt.
[0020] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein Imprägnieren und/oder
Strecken der Fasern in einem Fasersprühkopf der zuvor genannten Art oder unmittelbar
davor oder danach. Entsprechendes gilt auch für das Aufbringen des Bindemittels auf
die Fasern.
[0021] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern zumindest teilweise
in einer vorbestimmten Richtung eingestreut. Auch ist es denkbar, die Fasern an bestimmten
Stellen in größerer Menge als an anderen Stellen einzustreuen.
[0022] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden mehrere Streuköpfe, insbesondere
mehrere Fasersprühköpfe der zuvor beschriebenen Art, verwendet.
[0023] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern in einer vorbestimmten
Länge eingestreut, insbesondere in einer Länge von 10 bis 50 mm. Es ist auch denkbar,
gleichzeitig Fasern unterschiedlicher Längen einzustreuen. Beispielsweise kann bei
der Verwendung mehrerer Streu- oder Fasersprühköpfe jeder Kopf Fasern einer anderen
Länge einstreuen.
[0024] Folgende Vorteile werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, dem erfindungsgemäßen Holzwerkstoffkörper und der erfindungsgemäßen Erfindung
erzielt:
- Variable Platzierung im Plattenaufbau:
Durch die verhältnismäßig geringen apparativen Kosten und geringen Baugrößen können
mehrere Streuköpfe vorgesehen sein, die eine im Schichtaufbau des Holzwerkstoffkörpers
bzw. der Holzwerkstoffplatte variable Einbringung und damit Lage der Fasern ermöglicht.
Es kann für die Bildung des Spänekuchens immer mindestens ein Streuaggregat für die
beleimten Späne vorgesehen sein, in oder zwischen die ein Fasersprühkopf, auch Faserstreukopf
genannt, integriert werden kann. Das Integrieren kann auch nachträglich in bestehende
Vorrichtungen erfolgen. Für Verlegplatten, die ungeschliffen weiterverarbeitet werden,
können die Fasern an den Oberflächen liegen, da so die Auswirkung auf die Biegefestigkeit
optimiert ist. Zwischen Deckschicht und Mittelschicht können die Fasern vorgesehen
werden, wenn eine geschliffene Oberfläche ermöglicht sein soll. Denkbar ist auch,
die Fasern innerhalb einer evtl. mehrschichtigen Mittelschicht einzubringen.
- Variable Faserlänge:
Durch die Verwendung von Fäden als Ausgangsprodukt für die Fasern ist eine große Bandbreite
von Faserlängen denkbar. Sinnvolle Bereiche sind 10 bis 50 mm. Auch andere Längen
sind denkbar, abhängig von der Art der Faser und abhängig von den gewünschten Eigenschaften,
insbesondere Festigkeitseigenschaften.
- Variable Vorbehandlung:
Eine Vorbehandlung der Fäden könnte chemisch, zum Beispiel durch Imprägnierung, oder
mechanisch, zum Beispiel durch Streckung, geschehen. Im Zuge der Verarbeitung wäre
aber ebenso eine andere Behandlung denkbar, insbesondere eine Beleimung, das heißt
zum Beispiel ein Aufbringen von Bindemittel.
- Variabler Rohstoff:
Je nach gewünschten Eigenschaften der fertigen Platte können verschiedene Faserarten
verarbeitet werden. Neben den erwähnten Rohstoffen sind insbesondere dünne Metalldrähte
denkbar.
[0025] Schließlich soll im folgenden eine besonders bevorzugte Ausführungsform für einen
Fasersprühkopf beschrieben werden, wie er erfindungsgemäß verwendet und ausgebildet
sein kann. Er soll im folgenden beispielhaft anhand eines Mischkopfes bei der Anwendung
in der Kunststoffteileherstellung beschrieben werden. Mit anderen Worten, die folgende
Beschreibung bezieht sich zwar auf eine Anwendung zur Herstellung von Kunststoffteilen,
kann aber gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend übertragen werden auf die
Herstellung von Holzwerketoffkörpern:
[0026] Vorrichtung zum Herstellen von mit Verstärkungsfasern durchsetzten Kunststoffteilen
mit einer Mischkammer zur Erzeugung eines Gemisches aus chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten,
mit einer der Mischkammer nachgeordneten zylindrischen Auslaufkammer (7, 70) in der
sich ein rohrförmiger Ansatz (11,81) befindet, dessen Außendurchmesser geringer ist
als der Innendurchmesser der Auslaufkammer (7;70) und der mit der Innenwandung der
Auslaufkammer (7,70) einen ringförmigen Strömungskanal für das Gemisch aus den chemisch
reaktiven Kunststoffkomponenten einschließt, wobei im rohrförmigen Ansatz (11,81)
ein in die Auslaufkammer (7,70) mündender Faser-Förderkanal angeordnet ist, wobei
der rohrförmige Ansatz (11,81) an der Stirnseite (8,80') eines reversierbar in der
Auslaufkammer (7,70) geführten Reinigungskolbens (8,80) angeordnet ist und dass dem
Faser-Förderkanal Förderwalzen (140, 150) mit einer Schneideinrichtung (160) zur Zuführung
von Fasern zugeordnet sind.
[0027] Bei der Verwendung von fließfähigem Kunststoff in Form von schmelzeflüssigem Thermoplast-Kunststoff
bestand bislang ebenfalls nur die Möglichkeit, lange Verstärkungsfasern in Form der
vorbeschriebenen Fasermatten in gesonderten Arbeitsschritten in das Kunststoffteil
einzubringen.
[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform wird als fließfähiger Kunststoff ein Gemisch
aus chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten in eine zylindrische Auslaufkammer geleitet,
in der ein Reinigungskolben reversierbar geführt ist und durch dessen Zentrumsbereich
ein Faser-Förderkanal verläuft. Infolge eines an der Stirnseite des Reinigungskolbens
angeordneten rohrförmigen Ansatzes wird in der Auslaufkammer ein ringförmiger Strömungskanal
geschaffen, durch den sich eine schlauchartige Gemischströmung bildet, in dessen Zentrumsbereich
der Faser-Förderkanal mündet, wodurch die Möglichkeit besteht, lange Verstärkungsfasern
in den fließfähigen Kunststoff einzubringen. Dem Faser-Förderkanal sind, vorzugsweise
jeweils paarweise an seiner Eintrittsöffnung angeordnete Förderwalzen zugeordnet,
die einen Endlos-Faserstrang von einer Spule abziehen und mit hoher Geschwindigkeit
durch den Faser-Förderkanal schießen. Diese Förderwalzen sind mit Schneideinrichtungen
versehen, wodurch die Verstärkungsfasem in Abschnitte bestimmter Länge unterteilt
werden können. Werden mehrere Förderwalzenpaare mit unterschiedlichen Durchmessern
zur Erzeugung von Faserabschnitten unterschiedlicher Länge nebeneinander angeordnet
und sind diese Förderwalzen in beliebiger Abfolge zu der Eintrittsöffnung des Faser-Förderkanals
positionierbar, so können dem Strom aus fließfähigem Kunststoff in zeitlicher Abfolge
Verstärkungsfasern in unterschiedlicher Länge beigemengt werden. Dies ist insbesondere
von Vorteil, wenn die Vorrichtung zur Erzeugung der beiden Ströme aus fließfähigem
Kunststoff und aus langen Verstärkungsfasern über die Oberfläche eines Kunststofformwerkzeugs
geführt wird, um ein flächiges, mit langen Verstärkungsfasern durchsetztes Kunststoffteil
zu erzeugen. Durch Variierung der Länge der Faserabschnitte durch Zupositionierung
der entsprechenden Förderwalzen auf die Eintrittsöffnung des Faser-Förderkanals kann
ein Kunststoffteil geschaffen werden, das, je nach Festigkeitsanforderungen und Formbeschaffenheit,
Fasern unterschiedlicher Länge enthält. So kann es z.B. vorteilhaft sein, stark geneigte
Oberflächenbereiche des Formwerkzeugs mit fließfähigem Kunststoff zu überdecken der
besonders lange Verstärkungsfasern enthält. Desgleichen kann durch unterschiedliche
Geschwindigkeit der Förderwalzen dafür gesorgt werden, daß das Kunststoffteil in bestimmten
Teilbereichen mit Fasern in höherer oder geringerer Dichte durchsetzt wird. Die Verstärkungsfasern
werden dabei vollständig von fließfähigem Kunststoff ummantelt.
[0029] Der mit der vorbeschriebenen Vorrichtung geschaffene ringförmige Strömungskanal kann
anstelle eines fest mit dem Reinigungskolben verbundenen rohrförmigen Ansatzes auch
mit Hilfe eines Tauchrohres geschaffen werden, das den Reinigungskolben zentrisch
durchsetzt und den Faser-Förderkanal bildet. Damit besteht die Möglichkeit, daß der
Reinigungskolben unabhängig vom Tauchrohr bewegt werden kann. Das Tauchrohr kann den
Reinigungskolben sowie dessen hydraulische Betätigungselemente durchsetzen und im
Gehäuse der Vorrichtung befestigt sein. Damit ergibt sich der Vorteil, daß die Einrichtungen
zur Erzeugung langer Verstärkungsfasern und zum Transport dieser Verstärkungsfasern
durch den Faser-Förderkanal im Tauchrohr gehäusefest angeordnet werden können.
[0030] Anstelle der vorbeschriebenen Vorrichtungen zur Erzeugung einer schlauchartigen Strömung
aus fließfähigem Kunststoff kann auch eine Ringdüse verwendet werden, in deren Zentrumsbereich
der Faser-Förderkanal oder ein Kanal zur Förderung anderer Füllstoffe mündet.
[0031] Ausführungsbeispiele des Fasersprühkopfes werden nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in Seitenansicht den Schnitt durch einen Mischkopf zur Erzeugung eines Gemischstromes
aus chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten mit einer Einrichtung zur zusammenführung
des Gemischstromes mit einem Strom aus langen Verstärkungsfasern, und
Fig. 2 einen Mischkopf nach Fig. 1 mit einer abgewandelten Einrichtung zur Zusammenführung
des Gemischstromes mit einem Strom aus langen Verstärkungsfasern.
[0032] Die Fig. 1 zeigt den Mischkopf einer Polyurethananlage, in dem chemisch reaktive
Kunststoff komponenten, wie Polyol und Isocyanat zu einem Gemisch aus fließfähigem
Kunststoff vermengt werden. Gemäß Fig. 1 ist in einer Mischkammer 1 ein Steuerkolben
2 angeordnet, der mittels eines Hydraulikkolbens 3 reversierbar in der Mischkammer
1 geführt ist. In die Mischkammer 1 münden senkrecht zur Zeichnungsebene führende
Injektionsöffnungen (nicht dargestellt) für die chemisch reaktiven Kunststoffkomponenten.
Mit dem Steuerkolben 2 werden die Injektionsöffnungen zeitgleich auf- und zugesteuert,
desgleichen erfüllt der Steuerkolben 2 die Funktion, das in der Mischkammer 1 aus
den reaktiven Kunststoffkomponenten gebildete Reaktionsgemisch aus der Mischkammer
1 auszutreiben und die Wände der Mischkammer 1 von Reaktionsgemisch zu reinigen.
[0033] Im rechten Winkel zur Mischkammer 1 ist eine Beruhigungskammer 4 angeordnet, in der
ein erster Reinigungskolben 5 reversierbar geführt ist. Der erste Reinigungskolben
5 ist mittels eines zweiten Hydraulikkolbens 6 betätigbar.
[0034] An die Beruhigungskammer 4 schließt sich im rechten Winkel ein Auslaufrohr 7 an,
in dem ein zweiter Reinigungskolben 8 reversierbar geführt ist. Der zweite Reinigungskolben
8 ist mittels eines dritten Hydraulikkolbens 9 betätigbar. Das Auslaufrohr 7 mündet
mit seiner Austragsöffnung 10 in den Formhohlraum einer Spritzform (nicht dargestellt).
[0035] Der zweite Reinigungskolben 8 und der dritte Hydraulikkolben 9 werden von einem Tauchrohr
11 zentrisch durchsetzt, das im Zylinderdeckel 12 des Hydraulikzylinders 13 befestigt
ist.
[0036] Durch das Tauchrohr 11 sind von außen Füllstoffe bis unmittelbar zur Austragsöffnung
10 in das aus dem Auslaufrohr 7 strömende Reaktionsgemisch einführbar.
[0037] Besonders geeignet ist das Tauchrohr 11 zur Einführung von langen Fasern, beispielsweise
zum Einführen von Strängen aus Glasfasern oder Kohlestoffasern.
[0038] Die Faserstränge werden über Förderwalzen 14 und 15 erfaßt und durch das in der zentrischen
Bohrung 83' angeordnete Tauchrohr 11 in das Reaktionsgemisch eingeschossen.
[0039] Eine der Förderwalzen 14 kann mit Schneideinrichtungen in Form von vier auf dem Walzenumfang
verteilten Messern 16 versehen sein, wodurch der Faserstrang in bestimmte Längen abschnitte
unterteilt werden kann. Die Länge der Abschnitte ist beliebig variierbar. Grundsätzlich
können über die Förderwalzen 14 und 15 auch bereits vorher in Längenabschnitte unterteilte
Faserstränge durch das Tauchrohr 11 in das Reaktionsgemisch eingeschossen werden.
Der Faserstrang wird nach dem Einführen durch die Einführöffnung 17 zunächst von der
Förderwalze 15 und der Andruckwalze 18 erfaßt, worauf der Faserstrang zwischen die
beiden Förderwalzen 14 und 15 gelangt und von diesen zentrisch durch das Tauchrohr
11 geschossen wird.
[0040] Je nach Länge des Tauchrohres 11 können die Langfaserstränge oder sonstige Füllstoffe
in beliebigen Bereichen des Auslaufrohres 7 in das Reaktionsgemisch eingeschossen
werden. Die Fasern oder die sonstigen Füllstoffe gelangen zentrisch in das durch das
Auslaufrohr 7 strömende Reaktionsgemisch und werden somit bei der Überleitung in den
Formhohlraum gleichförmig im Gießteil verteilt.
[0041] Die Förderung der Faserstränge oder der sonstigen Füllstoffe durch das Tauchrohr
11 kann durch ein Fluidisierungsmittel, wie z.B. Druckgas, unterstützt werden, das
durch die Öffnung 19 eingeführt wird. Anstelle oder zusätzlich zu dem Fluidisierungsmittel
können auch weitere fluide Mittel in das Reaktionsgemisch eingebracht werden. So können
beispielsweise neben Fasersträngen zusätzlich Füllstoffe mit einem Fluidisierungsgas
in das Reaktionsgemisch eingetragen werden.
[0042] Die Erfindung ist am Beispiel eines Tauchrohres 11 erläutert, das den im Auslaufrohr
7 reversierbar geführten Reinigungskolben 8 durchsetzt. Ein Tauchrohr der beschriebenen
Art kann jedoch auch im Steuerkolben 2 und in der Mischkammer 1 eines einfachen Geradeausmischkopfes
angeordnet sein, dessen Mischkammer 1 keine Beruhigungskammer 4 nachgeordnet ist.
[0043] Das Tauchrohr 11 kann auch bei einem Mischkopf, der lediglich aus einer Mischkammer
1 und einer Beruhigungskammer 4 besteht, im Reinigungskolben und in der Beruhigungskammer
angeordnet sein.
[0044] Die Fig. 2 zeigt einen dem Mischkopf nach Fig. 1 entsprechenden Mischkopf, wobei
für die übereinstimmenden Funktionselemente die gleichen Bezugszeichen 1 bis 6 verwendet
wurden.
[0045] An die Beruhigungskammer 4 schließt sich im rechten Winkel ein Auslaufrohr 70 an,
in dem ein Reinigungskolben 80 reversierbar geführt ist. Der Reinigungskolben 80 ist
mittels eines dritten Hydraulikkolbens 90 betätigbar. Das Auslaufrohr 70 mündet mit
seiner Austragsöffnung 100 in den Formhohlraum einer Spritzform (nicht dargestellt).
[0046] Der zweite Reinigungskolben 80 weist einen rohrartigen Ansatz 81 und der dritte Hydraulikkolben
90 weist ein rohrförmiges Ansatzstück 82 auf. Sowohl der rohrartige Ansatz 81 als
auch das rohrartige Ansatzstück 82 werden von einem im Reinigungskolben 80 fest eingepreßten
Rohr gebildet, so daß der Reinigungskolben 80. der rohrartige Ansatz 81 und das rohrartige
Ansatzstück 82 ein einheitliches Bauteil bilden. Der rohrförmige Ansatz 81 und das
rohrartige Ansatzstück 82 können auch einstückig mit dem Reinigungskolben 80 verbunden
sein, d.h. alle Teile können aus einem einstückigen Drehteil bestehen. Durch den Reinigungskolben
80 sowie den rohrförmigen Ansatz 81 und das rohrförmige Ansatzstück 82 verläuft eine
zentrische Bohrung 83, die von einem Tauchrohr 111 umschlossen ist.
[0047] Der Reinigungskolben 80 und das rohrartige Ansatzstück 82 durchsetzen einen Zylinderdeckel
120.
[0048] Durch die zentrische Bohrung 83 sind von außen Füllstoffe in das aus dem Auslaufrohr
70 strömende Reaktionsgemisch einführbar. Das Zusammentreffen der Füllstoffe mit dem
Reaktionsgemisch kann je nach Länge des rohrförmigen Ansatzes 81 oder der axialen
Positionierung des Reinigungskolbens 80 frei gewählt werden. Für die Erfindung ist
wesentlich, daß durch den rohrartigen Ansatz 81 eine schlauchförmige Strömung aus
Reaktionsgemisch erzeugt wird, in die die Füllstoffe zentrisch eingetragen werden.
Die Füllstoffe werden dabei vom Reaktionsgemisch ummantelt und vermischen sich aufgrund
der Tatsache, daß die Füllstoffe und das Reaktionsgemisch in derselben Transportrichtung
gefördert werden auf besonders schonende Weise, Das erfindungsgemäße Verfahren und
die hierzu angegebenen Vorrichtungen eignen sich daher besonders für die Beimengung
von langen Fasern in das Reaktionsgemisch, insbesondere von Strängen aus Glasfasern
oder Kohlestoffasern. Es können jedoch auch Naturfasern, wie z.B. Hanffasern verwendet
werden.
[0049] Die endlos auf einer Faserspule aufgewickelten Fasern (z.B. Glasfaserrovings) werden
von Förderwalzen 140 und 150 erfaßt und durch die zentrische Bohrung 83 in das schlauchartige
Reaktionsgemisch eingetragen.
[0050] Die Förderwalzen 140 und 150 sowie deren Antriebe sind auf einem am rohrartigen Ansatzstück
82 befestigten Gehäuse 84 gelagert und bewegen sich zusammen mit dem Reinigungskolben
80.
[0051] Eine der Förderwalzen 140 ist mit Schneideinrichtungen in Form von auf dem Walzenumfang
verteilten Messern 160 versehen, wodurch der Faserstrang in bestimmte Längenabschnitte
unterteilt werden kann. Die Länge der Abschnitte ist je nach Anzahl der Messer und
Walzenumfang beliebig variierbar. Der Faserstrang wird nach dem Einführen durch die
Einführöffnung 170 zunächst von der Förderwalze 150 und der Andruckwalze 180 erfaßt,
worauf der Faserstrang zwischen die beiden Förderwalzen 140 und 150 gelangt und von
dieser zentrisch in die Bohrung 83 geschossen wird.
[0052] Grundsätzlich können die Förderwalzen 140 und 150 bzw. das Gehäuse 84 anstelle der
Befestigung am rohrförmigen Ansatzstück 82 bzw. am Reinigungskolben 80 auch unabhängig
vom Reinigungskolben 80 befestigt sein, z.B. am Zylinderdeckel 120, wobei die Überführung
der von den Förderwalzen 140 und 150 beschleunigten Faserstränge in die zentrische
Bohrung 83 im rohrartigen Ansatzstück 82 durch Zwischenschaltung eines Teleskoprohres
erfolgen kann.
[0053] Die Transportgeschwindigkeit, mit der die Faserstränge durch die zentrische Bohrung
83 geschossen werden, ist auf die Strömungsgeschwindigkeit der schlauchartigen Reaktionsgemischströmung
nach der Maßgabe abgestimmt, daß bei intensiver und homogener Durchmischung der langen
Faserabschnitte mit dem Reaktionsgemisch Faserbruch in jedem Fall ausgeschlossen werden
kann. Die Vermischung kann z.B. bei gleichen Transportgeschwindigkeiten der beiden
Elemente erfolgen, es können jedoch auch durch geringe Geschwindigkeitsdifferenzen
und dadurch an den Kontaktbereichen zwischen Fasern und Reaktionsgemisch hervorgerufene
Scherströmungen die Vermischungseffekte gesteigert werden.
[0054] Im Betrieb wird das aus der Beruhigungskammer 4 austretende Reaktionsgemisch in der
Auslaufkammer 70 umgelenkt und durch den Ringkanal, der durch das Auslaufrohr 70 und
den rohrförmigen Ansatz 81 gebildet wird, zu einem schlauchartigen Fließstrom geformt,
in dessen zentrische Öffnung die Füllstoffe eingetragen werden. Die Füllstoffe werden
dadurch nicht unmittelbar mit dem Reaktionsgemisch in Kontakt gebracht sondern erst
im Verlauf einer mit dem Reaktionsgemisch gleichgerichteten Transportphase.
[0055] Anstelle der in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 dargestellten Mischköpfe
(Bezugszeichen 1 bis 6), die fließfähigen Kunststoff in Form eines Reaktionsgemisches
liefern, können die Auslaufröhre 7 bzw. 70 auch an eine Plastifiziereinheit angeschlossen
werden, wie sie bei einer Kunststoffspritzgießmaschine zur Herstellung von Kunststoffteilen
aus Thermoplast-Kunststoff verwendbar ist. Auch ist ein Anschluß an einen Extruder
möglich. Beide Vorrichtungen liefern fließfähigen Kunststoff in Form einer Thermoplast-Kunststoffschmelze.
1. Verfahren zur Herstellung eines Holzwerkstoffkörpers, insbesondere eines plattenförmigen
Holzwerkstoffkörpers, mit den folgenden Schritten:
- Zerspanen von Holzmaterial zu Holzspänen,
- Zerkleinern von fadenförmigem Fasermaterial zu einzelnen Fasern,
- Einstreuen der Fasern in die Holzspäne,
- Aufbringen eines Bindemittels zumindest auf die Späne,
- Bilden eines Spänekuchens unter Verwendung der Holzspäne und Fasern und
- Pressen des Kuchens zu einem Holzwerkstoffkörper oder Teil eines Holzwerkstoffkörpers.
2. Vorrichtung zum Herstellen eines Holzwerkstoffkörpers, insbesondere eines plattenförmigen
Holzwerkstoffkörpers, aufweisend:
- ein Mittel zum Zerspanen von Holzmaterial zu Holzspänen,
- ein Mittel zum Zerkleinern von fadenförmigem Fasermaterial zu einzelnen Fasern,
- ein Mittel zum Einstreuen der Fasern in die Holzspäne,
- ein Mittel zum Aufbringen eines Bindemittels zumindest auf die Späne,
- ein Mittel zum Bilden eines Spänekuchens unter Verwendung der Holzspäne und Fasern,
und
- ein Mittel zum Pressen des Kuchens zu einem Holzwerkstoffkörper oder Teil eines
Holzwerkstoffkörpers.
3. Holzwerkstoffkörper, insbesondere plattenförmiger Holzwerkstoffkörper, vorzugsweise
hergestellt durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und/oder mit einer Vorrichtung nach
Anspruch 2, aus zumindest einer Schicht mit verpressten, mit einem Bindemittel versehenen
Holzspänen und -fasern, wobei die Fasern aus einem fadenförmigen Fasermaterial gewonnen
sind.
4. Verwendung eines Fasersprühkopfes, insbesondere eines Fasersprühkopfes mit einer Schneideeinrichtung
zum Zerkleinern von fadenförmigem Fasermaterial, für die Herstellung eines Holzwerkstoffkörpers,
insbesondere eines plattenförmigen Holzwerkstoffkörpers, vorzugsweise eines Holzwerkstoffkörpers
nach Anspruch 3.