Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpressen von Preßgutmatten zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten in einer kontinuierlichen Presse mit einlaufseitig vorkragenden hochbiegeelastischen Einlaufplatten, welche ein Einlaufmaul bilden, wobei an der oberen und/oder unteren beheizbaren Einlaufplatte zur Einstellung einer Einlaufkontur des Einlaufmauls in vorgegebener Verteilung angeordnete und gegen Pressenoberteil und/oder Pressenunterteil abgestützte Zylinder-Kolbenanordnungen angelenkt sind, die über ein Hydrauliksystem mit einer angeschlossenen Steuer/Regeleinrichtung betätigt werden.
Es ist eine kontinuierliche Presse zur Durchführung eines derartigen Verfahrens bekannt, und zwar mit Pressenunterteil und Pressenoberteil, im Pressenunterteil und Pressenoberteil endlos umlaufenden Stahlbändern, und mit einem Einlaufmaul, wobei im Pressenunterteil und im Pressenoberteil jeweils eine beheizbare Preßplatte angeordnet ist und sich an die Preßplatten einlaufseitig vorkragende beheizbare Einlaufplatten unter Bildung des Einlaufmauls anschließen. Die Stahlbänder sind an den Preßplatten und Einlaufplatten unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern z. B. Rollstäben abgestützt. Ferner ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls vorgesehen. Diese Vorrichtung weist eine Mehrzahl von doppeltwirkenden Zylinder-Kolbenanordnungen auf, wobei die Zylinder-Kolbenanordnung in vorgegebener Verteilung einerseits an die obere und/oder untere Einlaufplatte, andererseits an das Pressenoberteil und/oder Pressenunterteil angelenkt sind. Ferner sind die Zylinder-Kolbenanordnungen an ein rechnergesteuertes oder geregeltes Hydrauliksystem angeschlossen. Auf diese Weise wird ein hochbiegeelastischer bzw. flexibler Presseneinlauf verwirklicht. Tatsächlich läßt sich die Einlaufkontur des Einlaufmauls stufenlos unter Erzeugung beliebiger kontinuierlicher Biegelinien einstellen (vgl. DE 197 40 325).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verpressen von Preßgutmatten zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten in einer kontinuierlichen Presse der vorbeschriebenen Ausführungsform zu optimieren.
Dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die flexible bzw. hochbiegeelastische Gestaltung des Einlaufmauls es ermöglicht, den Bereich der höchsten Verdichtung in Pressenlängsrichtung in Abhängigkeit von zumindest den jeweiligen Preßguteigenschaften, der jeweiligen Mattenhöhe, der jeweiligen Streudichte des Preßgutes und dgl. Parameter in Pressenlängsrichtung variabel zu gestalten. Tatsächlich muß der engste Spalt zwischen dem oberen und unteren Stahlblechband und folglich der oberen und unteren Einlaufplatte nicht wie bei herkömmlichen kontinuierlichen Pressen stets an der gleichen Stelle und in Produktionsrichtung gesehen relativ weit in der Presse liegen vielmehr läßt sich eine sofortige und folglich frühe Verdichtung der jeweiligen Preßgutmatte verwirklichen. Diese frühe Verdichtung ermöglicht nicht nur eine höhere Dichte, sondern darüber hinaus wird auch die Wärmezufuhr wesentlich beschleunigt. Es ist bekannt, daß sich das Gegendruckverhalten von Preßgutmatten mit steigender Temperatur drastisch verändert. Wenn beispielsweise bei einer "kalten" Verdichtung ein Preßdruck in der Größenordnung von 700 N/cm2 benötigt wird, um eine Dichte von ca. 860 kg/m3 zu erreichen, kollabiert dieser Preßdruck mit zunehmender Temperatur auf unter 100 N/cm2 bei unveränderter Dichte der Preßgutmatte. Insoweit beruht die Erfindung auf einer variablen produktbezogenen - das gilt auch hinsichtlich der Eigenschaften des Produktes - Bestimmung der Einlaufkontur und der daraus resultierenden beschleunigten Wärmezufuhr. - Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung ist vorgesehen, daß die Preßgutmatte unter Nennmaß komprimiert wird und nach einer vorgegebenen Kompressionsphase unter Erweiterung des Preßspaltes zwischen den Einlaufplatten zur Erzeugung einer Dekompression entlastet wird. Dadurch findet eine schnelle Kompression in der betreffenden Preßgutmatte statt, wobei der Dampfdruck sinkt und die Erwärmung tieferer Mattenschichten nahezu schlagartig erfolgt. Die Verdichtung unter Nennmaß führt zu einer kompakten Preßgutmatte, deren Wärmetransportvermögen erheblich über dem bisheriger Pressenanlagen liegt. Unter einer kompakten Preßgutmatte sind Materialdichten bis zu 1350 kg/m2, vorzugsweise > 1000 kg/m2 zu verstehen. Neben den besseren Wärmetransportwerten der Preßgutmatte bildet sich als Gegendruck aus der Preßgutmatte eine verhältnismäßig große Hertz'sche Pressung zwischen den Rollstäben und dem beheizten Einlaufplatten sowie zwischen den Rollstäben und den Stahlbändern aus. Den Rollstäben wird es dadurch ermöglicht, wesentlich schneller als bisher die notwendige Wärmemenge in die Preßgutmatte zu leiten. Während nach dem vorbekannten Stande der Technik ≥ 40 kw/m2 als große Wärmetransportwerte angesehen werden, sind nach Lehre der Erfindung bis zu 100 kw/m2 möglich. Die Verdichtung der Deckschichten und damit einhergehend die Durchwärmung der Preßgutmatte ist somit zeitlich früher als üblich abgeschlossen. Desweiteren ist durch die schnelle Erwärmung ein geringerer spezifischer Preßdruck notwendig. Da der verdichteten Außenschicht der Preßgutmatte verhältnismäßig schnell viel Wärme zugeführt wird, härtet dieser Bereich schnell aus, so daß eine Deckschicht hoher Dichte entsteht. Durch diese schnelle Verdichtung werden die Heizzeitfaktoren niedriger, so daß die Preßgeschwindigkeit erhöht und damit die Kapazität der Pressenanlage gesteigert werden kann. Dabei gilt generell, daß die Heizzeitfaktoren um so niedriger liegen, je leichter die hergestellten Spanplatten, Faserplatten oder dergleichen Holzwerkstoffplatten sind. Somit entsteht ein Doppeleffekt.
Nachdem der Preßdruck ausreichend lange zur Aushärtung der Deckschichten angestanden hat, und zwar immer noch im Bereich der hochbiegeelastischen Einlaufplatten, kann der Preßdruck schlagartig durch den noch vorhandenen Gegendruck der zu verpressenden Preßgutmatte und im Wege einer aktiven Unterstützung durch "ziehende" an den Einlaufmatten angelenkte Zylinder-Kolbenanordnungen abgebaut werden. Insbesondere bei dünnen Platten, deren Dicke lediglich 2 mm bis 12 mm, vorzugsweise 5 mm bis 9 mm beträgt, reicht die Wärmemenge der Verdichtung bereits aus, um die Preßgutmatte zu einem wesentlichen Teil zu erwärmen. Lediglich um die Form des Dichteprofils im Bereich der Mittelschicht positiv zu beeinflussen, ist bei jetzt niedrigerer Dichte ca. 400 bis 700 kg/m2, vorzugsweise 500 bis 600 kg/m2, im inneren Plattenbereich und bei niedrigen Preßdrücken auf die Erwärmung der innersten Zone der Preßgutmatte zu warten. Im ganzen lassen sich der Preßvorgang nach der Erfindungslehre beschleunigen und die Produkteigenschaften positiv beeinflussen. Beispielsweise kann die Schleifzugabe verringert werden, was geringeren Materialeinsatz je Netto-Kubikmeter Produkt und reduzierte Schleifkosten zu Folge hat. Die daraus resultierende geringere Plattendicke ergibt eine kürzere Heizzeit und dadurch ein Mehr an Kapazität. Ferner ist auch eine Verkürzung des Abstandes zwischen dem Mattenkontakt im Einlaufmaul und im ersten Pressenrahmen ab dem maximaler Preßdruck verfügbar und frei wählbar ist, möglich. Hierdurch ergibt sich eine weitere technologische Gestaltungsmöglichkeit des Preßprozesses. Wegen der Beherrschung der Anfangskompression und einer damit verbundenen Luftverdrängung aus der Preßgutmatte läßt sich der technologisch günstigste Heizzeitfaktor für jede Plattendicke erreichen und maximale Kapazitätsausnutzung über einen weiten Plattendickenbereich erzielen.
Weiter sieht die Erfindung vor, daß die sich an die Einlaufplatten anschließenden beheizbaren Preßplatten des Hauptpreßbereiches - gleichsam unter Bildung einer Kühlstrecke - mit wesentlich niedrigeren Temperaturen von z. B. 80 °C bis 160°C als die beheizbaren Einlaufplatten des Einlaufmauls betrieben werden, z. B. mit Temperaturabstufung betrieben werden. Dadurch ist ein weiterer durch die Erfindung erreichter Vorteil darin zu sehen, daß durch die schnelle und damit kurze Einwirkzeit mechanische Bauteile wie die Rollstäbe, Stahlbänder und Einlaufplatten nur in einem kurzen Bereich der hohen Temperaturen ausgesetzt werden müssen. Die sich anschließenden beheizten Preßplatten können abgestuft mit niedrigeren Temperaturen betrieben werden. Das ist daraus bedingt, daß die Rollstäbe bei kurzer Einwirkzeit hoher Temperatur nur am Umfang bzw. in den oberflächennahen Schichten den Wärmetransport realisieren. Denkbar ist auch der Einsatz dünnerer Stahlbänder, kleiner Rollstabdurchmesser oder Hohlstangen. Besondere Vorteile sind in der variablen Möglichkeit der Kühlstrecke und der stets vollflächig unterstützten Preßgutmatte zu sehen. Insbesondere Dünn- und Fußbodenplatten lassen sich besonders kostengünstig herstellen. Unabhängig davon kann mit einer höheren Pressengeschwindigkeit als bisher gefahren werden, lassen sich bei gegebener Kapazität kürzere Pressen einsetzen. Außerdem wird eine Reduzierung der Produktionskosten bei hoher Qualität der hergestellten Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten erreicht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
In den Figuren ist eine kontinuierliche Presse 1 zum Verpressen von Preßgutmatten 2 zu Preßgutplatten im Zuge der Herstellung von Spanplatten, Faserplatten und anderen Holzwerkstoffplatten dargestellt. Diese Presse weist ein Pressenunterteil 3 und ein Pressenoberteil 4 auf, und zwar mit im Pressenunterteil 3 und Pressenoberteil 4 endlos umlaufenden Stahlbändern 5 sowie mit einem Einlaufmaul E. Im Pressenunterteil 3 und im Pressenoberteil 4 ist jeweils eine beheizbare Preßplatte 6, 7 angeordnet, von denen nach dem Ausführungsbeispiel die obere Preßplatte 6 gegen die untere Preßplatte 7 zur Einstellung des Preßspaltes verstellbar ist. An die Preßplatten 6, 7 schließen sich einlaufseitig vorkragende beheizbare Einlaufplatten 8, 9 unter Bildung des Einlaufmauls E an. Die Stahlbänder 5 sind an den Preßplatten 6, 7 und Einlaufplatten 8, 9 unter Zwischenschaltung von Rollstäben 10 abgestützt. Ferner ist eine Vorrichtung 11 zur Einstellung des Einlaufmauls E und eine Vorrichtung 12 zur Einstellung der Einlaufkontur des Einlaufmauls E vorgesehen. Die Vorrichtung 12 zur Einstellung der Einlaufkontur weist eine Mehrzahl von doppeltwirkenden Differentialzylindern 13 als Zylinder-Kolbenanordnungen auf. Die Differentialzylinder 13 sind in vorgegebener Verteilung und nach dem Ausführungsbeispiel einerseits an der oberen Einlaufplatte 8 und andererseits an dem Pressenoberteil 4 angelenkt. Ferner sind die Differentialzylinder 13 an ein rechnergesteuertes oder geregeltes Hydrauliksystem 14 angeschlossen. Im ganzen ist ein vollflexibler bzw. hochbiegeelastischer Einlauf verwirklicht.
Die jeweilige Preßgutmatte 2 wird - wie insbesondere Fig. 3 deutlich macht - sofort und folglich zu Beginn der Einlaufphase im Einlaufbereich des Einlaufmauls E unter beschleunigter Wärmezufuhr schnell und stark komprimiert. Ferner wird die Preßgutmatte 2 bei X unter Nennmaß komprimiert und nach einer vorgegebenen Kompressionsphase unter Erweiterung des Preßspaltes zwischen den Einlaufplatten 8, 9 zur Erzeugung einer Dekompression bei Y entlastet. Die sich an die Einlaufplatten 8, 9 anschließenden beheizbaren Preßplatten 6, 7 des Hauptpreßbereiches werden - gleichsam unter Bildung einer Kühlstrecke - mit wesentlich niedrigeren Temperaturen von z. B. 80 °C bis 160°C als die beheizbaren Einlaufplatten 8, 9 des Einlaufmauls E betrieben. Der Betrieb der Preßplatten 6, 7 kann feldweise mit einer Temperaturabstufung erfolgen.
Im Ergebnis läßt sich beispielsweise die gleiche Mattendichte D von ca. 860 kg/m3 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Preßdruck von ca. 100 N/cm2 im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren mit einem Preßdruck von ca. 700 N/cm2 erreichen. Das macht insbesondere die Fig. 4 deutlich.
Die Differentialzylinder 13 können im Rahmen der Erfindung grundsätzlich auch durch andere Stellvorrichtungen ersetzt werden.