PRESSE ZUR KONTINUIERLICHEN HERSTELLUNG VON WERKSTOFFPLATTEN

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Presse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten, wie Spanplatten, Faserplatten, Sperrholzplatten oder Kunststoffplatten, mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Pressgut (24) durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern (18), die um einen Preßtisch (10) bzw. Preßbär (12) geführt sind und die sich über mitlaufende, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung geführte Rollstangen (28) an am Preßtisch (10) und Preßbär (12) angebrachten Preßplatten (16) abstützen. Dabei ist die Presse mit je einem quer zur Produktionsrichtung in der Presse angeordneten Einlaufwerk (30), mit einem Rahmen (52) und einer darin gelagerter Welle (34) mit Zahnrädern (36) zur Führung der Rollstangen (28) im Einlaufbereich der Presse versehen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Welle (34) stationär in einem Rahmen (52) gelagert ist, und dass zur Verstellung der Lage des Rahmens (52) zumindest ein Stellglied, bevorzugt ein Linearstellglied, angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Presse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Die Erfindung geht von einer Presse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten, wie Spanplatten, Faserplatten, Sperrholzplatten oder Kunststoffplatten, mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Pressgut durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern, die um einen Preßtisch bzw. Preßbär geführt sind und die sich über mitlaufende, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung geführte Rollstangen an am Preßtisch und Preßbär angebrachten Preßplatten abstützen, aus.

[0003] Eine einschlägige Presse ist der DE 199 31 176 B4 bekannt. Die endlosen Stahlbänder werden am Einlauf der Presse über Umlenktrommeln und am Auslauf der Presse über Antriebstrommeln geführt. Zur Grobregelung des Stahlbandlaufs und Rückstellung eines eventuellen Stahlbandverlaufs lassen sich die Antriebstrommelachsen mittels geeigneter Stellantriebe verstellen. Preßtisch und Preßbär werden bei der Presse nach von aneinandergereihten Pressengestellen gebildet, die heizbare und/oder kühlbare Preßplatten tragen. Zwischen den Stahlbändern und den Preßplatten sind die umlaufenden, in Führungsketten geführten Rollstangen eingefügt, die sich an Widerlagern von Preßtisch und Preßbär abstützen. Die Rollstangen sind zwischen den Preßplatten und den Stahlbändern mitrollend geführt. Sie werden den Stahlbändern am Einlauf der Presse mit den Einlaufwerken übergeben. Die Achsen der Rollstangen sind dabei im Wesentlichen orthogonal zu der Bandlaufrichtung der Stahlbänder ausgerichtet. Die Einlaufwerke ermöglichen es jedoch, die Achsen der Rollstangen in eine von der Orthogonalen abweichende Schräglage zu bringen, um eine Feinregelung des Stahlbandlaufs und Rückstellung eines eventuellen Stahlbandverlaufs vorzunehmen.

[0004] Ein jedes Einlaufwerk nach der DE 199 31 176 B4 hat eine Führungswelle, die mit Kettenrädern für die Ketten bestückt ist, die die Rollstangen führen. Die Führungswelle selbst ist um ihre Wellenachse drehbar an einer Gelenkplatte gelagert. Die Gelenkplatte läßt sich um einen zentralen Bolzen um einen kleinen Winkel drehen, um die Rollstangen in eine geringfügige Schräglage zur Orthogonalen zu bringen. Zur Drehverstellung dient ein motorisch angetriebenes Exzentergetriebe, das über Zug-Schubstangen an den beiden Enden der Führungswelle angreift.

[0005] Nachteilig ist, dass durch die Drehverstellung allein der Führungswelle die Rollstangen aus Führungseinrichtungen ausgehoben bzw. in Führungseinrichtungen hineingedrückt werden, die zur Führung der Rollstangen vorgesehen sind. Es kann sich dabei um Leitbleche, Führungsschuhe u. a. m. für die Rollstangen handeln. Auch zeigen sich Probleme bei der Steifigkeit der Führungswelle. Im Extremfall besteht die Gefahr, die Rollstangen in den Führungseinrichtungen unkontrolliert zu verklemmen und/oder zu verkanten. In der Folge ergeben sich erhöhter Verschleiß und ggfs. ein unkontrollierbarer Bandverlauf, insbesondere wenn die an der Führungswelle angeordneten Einführungsmittel ausschleifen oder verbiegen. Zur Steuerung der Einlaufwerke Stahlbandverlaufssensoren vorgesehen, die an den Stahlbänderkanten Kontakt geben.

[0006] Die Presse hat sich grundsätzlich bewährt, kann aber weiter verbessert werden. Insbesondere die Herstellung sehr dünner Platten kann fehlerträchtig sein. Die Stahlbänder tendieren dann dazu zu schüsseln und im Pressbereich nahezu miteinander in Anlage zu kommen. Dadurch wird das Kontaktsignal an den Stahlbänderkanten verfälscht.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteilen abzuhelfen, die Führung der Rollstangen in den Einlaufwerken zu verbessern und eine präzise, störunanfällige Sensorik zur Steuerung der Einlaufwerke zu schaffen.

[0008] Die die Aufgabe lösende Presse zeichnet sich dadurch aus, dass die Welle stationär in einem Rahmen gelagert ist, und dass zur Verstellung der Lage des Rahmens zumindest ein Stellglied, bevorzugt ein Linearstellglied, angeordnet ist.

[0009] Dadurch, dass das Einlaufwerk als komplette Einheit verstellt wird, behalten die Rollstangen immer den gleichen Abstand bei, und es wird eine einseitige Klemmung verhindert.

[0010] In einer weiteren Ausgestaltung kann an dem Rahmen zumindest eine weitere Führungseinrichtung zur Führung und/oder Ausrichtung der Rollstangen angeordnet ist. Diese Führungseinrichtung kann aus Führungsblechen bestehen, die dem Umschlingungswinkel der Rollstangen um die Zahnräder folgen.

[0011] Bevorzugt kann das Stellglied an der Presse und in Durchlaufrichtung der Stahlbänder seitlich am Rahmen angeordnet ist und der Rahmen auf der anderen Seite mit einem Festlager an der Presse angebunden ist. Um eine Stellwirkung abweichend von der Längsmittenebene der Presse zu bewirken sind die Stellglieder außerhalb der Mitte des Rahmens angeordnet, also eher im Bereich der an den Enden der Rollstange angeordneten Führungskette.

[0012] Besonders bevorzugt sind dabei zumindest zwei Stellglieder in Durchlaufrichtung der Stahlbänder 18 beidseits am Rahmen 52 des Einlaufwerk 30 und jeweils deren andere Wirkseite an der Presse angeordnet sind, wobei das Einlaufwerk 30 bevorzugt entlang einer Linearführung bewegbar ist. Die Verstellung des Einlaufwerks erfolgt bevorzugt entlang einer vorgegebenen Führung, entlang derer die Linearstellglieder den Rahmen verschiebe.

[0013] Als Stellglied ist bevorzugt ein Linearantrieb, ein Gelenkhebel, ein Spindeltrieb, ein Direktantrieb, ein einfach oder doppeltwirkender Hydraulikzylinder pneumatischer oder hydraulischer Ausführung angeordnet.

[0014] Besonders bevorzugt sollte der Rahmen und/oder das Linearstellglied in einer Grundstellung gegenüber der Presse angeordnet sein, bevorzugt zur Veränderung der Ausrichtung der Rollstangen ausgehend von der Grundstellung.

[0015] Alternativ oder kombinativ kann es auch von Vorteil sein, wenn der Verstellbereich des Rahmens mittels Festanschlägen einstellbar ist.

[0016] Bevorzugt kann eine Sensorik zur Messung der parallel zur Achse der Rollstangen wirkenden Schubkräfte in einer Preßplatte und/oder Sensorik zur Messung des axialen Verlaufs der Rollstangen angeordnet sind.

[0017] Besonders bevorzugt ist eine Steuer- oder Regelvorrichtung in Wirkverbindung mit der Sensorik und den Linearstellgliedern angeordnet, um den orthogonalen Einlauf oder einen durch die Steuer- und Regelvorrichtung geringfügig abgweichenden Winkel zum orthogonalen Einlauf der Rollstangen am Einlaufwerk einzustellen.

[0018] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0019] Es zeigen:

Fig. 1

eine kontinuierlich arbeitende Presse in schematischer Seitenansicht;

Fig. 2

als Einzelheit ein Einlaufwerk der Presse nach Fig. 1;

Fig. 3

eine Vorderansicht des Einlaufwerks;

Fig. 4

eine Einzelheit des Einlaufwerks im Bereich der Anbindung an die Presse nach Figur 3;

Fig. 5

einen Querschnitt durch die Presse bei einem als ideal angenommenen mittensymmetrischem Lauf von deren Stahlbändern;

Fig. 6

einen Querschnitt durch die Presse bei Verlauf von deren Stahlbändern aus der Mittensymmetrie;

Fig. 7

eine schematische Draufsicht auf die Presse nach Figur 1 mit Darstellung einer Stellung des Einlaufwerks bei orthogonalem und davon winkeligem Einlauf der Rollstangen in die Presse.

[0020] Die in Figur 1 gezeigte, kontinuierlich arbeitende Presse hat einen festen unteren Preßtisch 10 und einen beweglichen oberen Preßbär 12. Preßtisch 10 und Preßbär 12 werden gleichermaßen von aneinandergereihten Pressengestellen 14 gebildet, die beheizbare und/oder kühlbare Preßplatten 16 tragen; letztere bilden die Länge von Preßtisch 10 und Preßbär 12. Über die Preßplatten 16 sind umlaufende Stahlbänder 18 oben und unten geführt, die eingangs der Presse über Umlenktrommeln 20 und ausgangs der Presse über Antriebstrommeln 22 laufen und den Preßspalt für das zu verpressende Preßgut 24 bilden. Die Umlenktrommeln 20 und die Antriebstrommeln 22 sind mit Verstellmechanismen versehen, mit denen die Stahlbänder 18 gespannt und der Stahlbandlauf beeinflußt werden kann. Dies wirkt im Sinne einer Grobregelung des Stahlbandlaufes. Zwischen den Preßplatten 16 und den Stahlbändern 18 sind an umlaufenden Führungsketten 26 geführte, mitlaufende Rollstangen 28 eingefügt. Die Rollstangen 28 bilden somit einen umlaufenden Rollstangenteppich 25, welcher für die rollende Abstützung der Stahlbänder gegenüber den Preßplatten 16 sorgt. Bevorzugt sind die Rollstangen 28 beidseits über Federstäbe 27 mit Führungsketten 26 verbunden (vgl. Figur 3).

[0021] Figur 2 zeigt in einer Vergrößerung des oberen Einlaufbereiches ein Einlaufwerk 30 eingangs der Presse. Mit Hilfe des Einlaufwerks 30 werden die Rollstangen 28 über dort darin angeordneten Zahnräder 36 ausgerichtet und geführt in den Klemmbereich zwischen Stahlband 18 und der Preßplatte 16 eingebracht. Im Allgemeinen nehmen die Rollstangen 28 eine orthogonale Stellung zu der Bandlaufrichtung der Stahlbänder 18 ein. Durch geeignete Verstellung der Einlaufwerke 30 besteht aber die Möglichkeit, von der Orthogonalität abzuweichen, um den Stahlbandlauf im Sinn einer Feinregelung zu beeinflussen.

[0022] Die Einlaufwerke 30 sind in der Regel mit weiteren, nur angedeuteten Führungseinrichtungen 38 für die Rollstangen 28 versehen. Dabei kann es sich um Leitbleche, Führungsschuhe u. a. m. handeln.

[0023] In Fig. 3 ist eine schematische Vorderansicht eines Einlaufwerks 30, bevorzugt gelagert an einem Pressengestell 14, dargestellt.

[0024] In den Einlaufwerken 30 laufen die Führungsketten 26 außenseitig der Rollstangen 28 über Kettenräder 32, welche an den Enden einer Führungswelle 34 angeordnet sind. Zwischen den Kettenrädern 32 ist die Welle 34 mit Zahnrädern 36 bestückt, in deren Verzahnung die Rollstangen 28 zu liegen kommen, um entsprechend ausgerichtet zu werden.

[0025] In der bevorzugten Ausführungsform ist das vollständige Einlaufwerk 30, bestehend aus einem Rahmen 52, einer im Rahmen 52 gelagerten Welle 34 in einem Maschinenbett respektive an der Presse gelagert. Das Maschinenbett für das Einlaufwerk 30 ist hier als Teil des Pressengestells 14 realisiert, kann aber auch anders ausgeführt sein. Insbesondere kann der Einlaufbereich der Presse in seiner Höhe zur Anpassung eines Verdichtungswinkels höhenverstellbar sein. Das Einlaufwerk wird in diesem verstellbaren Einlaufbereich entweder integriert sein oder sein Maschinenbett respektive die Anbringung am Pressenrahmen wird dieser Verstellung folgen. Besonders bevorzugt folgt der Pressenrahmen, der als Maschinenbett dient, der Bewegung des Einlaufbereiches einfach mit. Leitbleiche 54, als Führungseinrichtung 54 oder Teil davon, sorgen dafür, dass die Rollstangen 28 ordentlich innerhalb der Zahnräder 36 verbleiben und somit geführt und ausgerichtet werden können.

[0026] In einer vergrößerten Darstellung zeigt Figur 4 eine mögliche Ausgestaltung für die Verbindung zwischen dem Einlaufwerk 30, respektive dem Rahmen 52 zum Pressengestell 14. Diese ist mit zwei beidseitigen Gewindebolzen 40 ausgeführt, welche durch Lageraugen 42 am Rahmen 52 geführt sind. Auf die Gewindebolzen 40 ist ein Tellerfederpaket 44 aufgesteckt, das das Einlaufwerk 30 gegen das Pressengestell 44 verspannt. Es besteht die Möglichkeit, das Tellerfederpaket 44 mit Unterlegscheiben zu unterlegen, um Maßtoleranzen auszugleichen und die Einlaufwerke 30 in eine Grundstellung einzujustieren, in der die Rollstangenachsen orthogonal zu der Bandlaufrichtung der Stahlbänder 18 ausgerichtet sind.

[0027] In einer bevorzugten Ausführungsform kann nun über einen Antrieb 56 der Gewindebolzen 40 verdreht und die Lage des Rahmens 52 gegenüber dem Pressengestell 14 verändert werden. In vorteilhafter Weise verändert sich damit auch bei entsprechender Anordnung die Lage der Welle 34 derart, dass die Rollstangen 28 nicht orthogonal sondern in einem geringen Winkel zur orthogonalen in die Presse einlaufen. Diese Verstellung wird bevorzugt automatisch über entsprechende Steuer- und Regelungssysteme (nicht dargestellt) automatisch und anhand von Meßwerten durchgeführt.

[0028] In einer weiteren besonders bevorzugten aber nicht dargestellten Ausführungsform sind beidseitig der Presse Antriebe 56 angeordnet, die für eine beidseitige Verstellung des Rahmens 52 und damit des Einlaufwerks 30 verantwortlich zeichnen. Es können aber auch andere Verstellmittel vorgesehen sein, die direkt an dem Maschinenbett und/oder dem Rahmen 52 angreifen, wie beispielsweise Hydraulikzylinder oder andere geeignete Linearantriebe.

[0029] Der Einfluß, den die Neigung der Einlaufwerke 30 gegen die Orthogonale zur Bandlaufrichtung der Stahlbänder 18 hat, ist in den Figuren 5 bis 7 dargestellt.

[0030] In Figur 5 ist der Bandlauf ideal mittensymmetrisch. Die Rollstangen 28 sind orthogonal eingeführt und laufen unter optimalen Pressbedingungen durch. Allerdings können Flächengewichtsschwankungen oder Dichteunterschiede im Pressgut 24 zu einem Verlaufen der Rollstangen 28 und des Stahlbandes 18 führen.

[0031] In Figur 6 neigen die Rollstangen 28 des Einlaufwerks am Preßtisch 10 dazu mit dem Stahlband 18 nach rechts zu verlaufen. Dies führt dazu, dass die Preßplatten 16 in Gegenrichtung nach links gedrückt werden. Die Rollstangen 28 am Preßbär 12 laufen hingegen nach links und drücken die Preßplatten 16 in Gegenrichtung nach rechts. Die Ausweichbewegung der Preßplatten 16 wird mit einer geeigneten Sensorik 48 erfaßt. Alternativ ist auch eine direkte Erfassung der auf die Preßplatten 16 wirkenden Schubkräfte möglich. Das Auswandern der gegen die Orthogonale geneigten Rollstangen 28 kann ebenfalls mit einer Sensorik 50 erfaßt werden. Im Allgemeinen genügt es jedoch, den Achsverlauf der Rollstangen 28 sensorisch zu erfassen, was mechanisch oder optisch geschehen kann.

[0032] Um nun wieder zum ideal mittensymmetrischen Bandlauf gemäß Figur 5 zu gelangen, empfiehlt es sich, die Differenz der Schubkräfte an den Preßplatten 16 von Preßtisch 10 und Preßbär 12 auf Null einzuregeln.

[0033] Die Messung der Schubkräfte kann mit einer Kraftsensorik direkt oder mit einer Wegsensorik indirekt anhand der Ausweichbewegung vorgenommen werden, die die Preßplatten 16 unter den Schubkräften vollziehen. Zusätzlich empfiehlt sich eine Messung des Achsverlaufs der Rollstangen 28 und Regelung des Bandverlaufs danach. Man kann davon ausgehen, dass die Stahlbänder 18 den Rollstangen 28 folgen.

[0034] Durch die Verstellung der Einlaufwerke 30 an Preßtisch 10 und Preßbär 12, zumindest einseitig, horizontal in oder gegen die Bandlaufrichtung der Stahlbänder 18, je nach Rollstangenverlauf, werden die Rollstangen 28 im Einlauf unter einem Winkel zur Orthogonalen gegenüber dem Stahlband 18 eingeführt (vgl. Figur 7). Die Querkräfte der schräg einlaufenden Rollstangen 28 auf das Stahlband 18 lassen das Stahlband 18 wieder in die Mittellage zurück laufen. Die Querkräfte der Rollstangen 28 üben einen Querschub auf die Preßplatten 16 an Preßtisch 10 und Preßbär 12 aus, der mit Hilfe von Kraftsensoren, eines Wegmesssystems u. a. m. gemessen werden kann. Durch die Verstellung der Einlaufwerke 30 an Preßtisch 10 und Preßbär 12 und den entsprechenden Einlauf der Rollstangen 28 wird die Differenz der Schubkräfte auf die Preßplatten 16 minimiert.

[0035] Im Idealfall sind die Preßplatten 16 nahezu frei von Schubkräften, wenn die Rollstangen 28 und damit die Stahlbänder 18 nahezu ohne seitlichen Versatz, also ohne Verlauf, mittig durch die Presse laufen. Somit kann die Verstellung der Einlaufwerke 30 von Preßtisch 10 und Preßbär 12 durch die Messung der Querschübe auf die Preßplatten 16 optimiert werden.

[0036] Die Einlaufwerke 30 von Preßtisch 10 und Preßbär 12 lassen sich mindestens einseitig um einen Winkel orthogonal zur Längsachse der Presse verstellen. Die integrierten Führungseinrichtungen 38 für die Rollstangen 28, beispielsweise Leitbleche 54, Rollstangenrückhaltungen, Führungsschalen und Führungsschienen, werden mit verstellt, so dass die räumlichen Verhältnisse zueinander, die interne Geometrie, und damit die Funktionalität der Rollstangeneinführung in jeder Stellung des Einlaufwerks 30 unverändert erhalten bleibt.

Bezugszeichenliste 1535:

[0037] 

10

Preßtisch

12

Preßbär

14

Pressengestell

16

Preßplatte

18

Stahlband

20

Umlenktrommel

22

Antriebstrommel

24

Preßgut

25

Rollstangenteppich

26

Führungskette

27

Federstab

28

Rollstange

30

Einlaufwerk

32

Kettenrad

34

Welle

36

Zahnrad

38

Führungseinrichtung

40

Gewindebolzen

42

Lagerauge

44

Tellerfederpaket

48

Sensorik

50

Sensorik

52

Rahmen

54

Leitblech

56

Antrieb

Ansprüche

1. Presse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffplatten, wie Spanplatten, Faserplatten, Sperrholzplatten oder Kunststoffplatten, mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Pressgut (24) durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern (18), die um einen Preßtisch (10) bzw. Preßbär (12) geführt sind und die sich über mitlaufende, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung geführte Rollstangen (28) an am Preßtisch (10) und Preßbär (12) angebrachten Preßplatten (16) abstützen,
mit je einem quer zur Produktionsrichtung in der Presse angeordneten Einlaufwerk (30), mit einem Rahmen (52) und einer darin gelagerter Welle (34) mit Zahnrädern (36) zur Führung der Rollstangen (28) im Einlaufbereich der Presse,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle (34) stationär in einem Rahmen (52) gelagert ist, und dass zur Verstellung der Lage des Rahmens (52) zumindest ein Stellglied, bevorzugt ein Linearstellglied, angeordnet ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (52) zumindest eine weitere Führungseinrichtung (38) zur Führung und/oder Ausrichtung der Rollstangen (28) angeordnet ist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied an der Presse und in Durchlaufrichtung der Stahlbänder (18) seitlich am Rahmen (52) angeordnet ist und der Rahmen (52) auf der anderen Seite mit einem Festlager an der Presse angebunden ist.

4. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Stellglieder in Durchlaufrichtung der Stahlbänder (18) beidseits am Rahmen (52) des Einlaufwerk (30) und jeweils deren andere Wirkseite an der Presse angeordnet sind, wobei das Einlaufwerk (30) bevorzugt entlang einer Linearführung bewegbar ist.

5. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellglied ein Linearantrieb, ein Gelenkhebel, ein Spindeltrieb, ein Direktantrieb, ein einfach oder doppeltwirkender Hydraulikzylinder pneumatischer oder hydraulischer Ausführung angeordnet ist.

6. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (52) und/oder das Linearstellglied in einer Grundstellung gegenüber der Presse angeordnet sind, bevorzugt zur Veränderung der Ausrichtung der Rollstangen (28) ausgehend von der Grundstellung.

7. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellbereich des Rahmens (52) mittels Festanschlägen einstellbar ist.

8. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensorik (48) zur Messung der parallel zur Achse der Rollstangen wirkenden Schubkräfte in einer Preßplatte (16) und/oder Sensorik (50) zur Messung des axialen Verlaufs der Rollstangen (28) angeordnet sind.

9. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einen Steuer- oder Regelvorrichtung in Wirkverbindung mit der Sensorik und den Linearstellgliedern angeordnet ist.

Zeichnung