DE10017581C1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Holzspanplatten oder ähnlichen Plattenwerkstoffen - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Anlage zur Herstellung von Holzspanplatten oder ähnlichen, aus kleinteiligen unter Druck und Wärme in einer Presse zusammengepreßten Partikeln bestehenden Plattenwerkstoffen wird der fertige und nach dem Verlassen der Presse zumindest teilweise abgekühlte Plattenwerkstoff auf mindestens einer Flachseite oberflächlich wieder aufgeheizt und mittels eines Druckelements einer sich über die Flachseite erstreckenden Druckbehandlung unterzogen. Die Wiederaufheizung erfolgt mittels einer kurzen beheizten Doppelbandpresse (10).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Ein Verfahren und eine solche Anlage sind aus der DE 197 18 770 A1 bekannt. Auch hierbei wird von einer fertigen erkalteten Platte ausgegangen, die an einer oder beiden Oberflächen mit Wasser besprüht wird, nachfolgend eine beheizte Bedampfungsstrecke durchläuft und weiter nach folgend einen ein- oder beidseitigen Strukturierungsvorgang durch eine Druckbehandlung unterzogen wird.

Die Beheizung in einer Bedampfungsstrecke erfordert einen erhebli­ chen baulichen und energetischen Aufwand.

Auch bei dem Verfahren nach der CH-PS 614 666 wird eine künstlich hergestellte Platte mit einer wäßrigen Flüssigkeit benetzt und dann bei einem hohen Druck von mindestens 70,3 kg/cm² und bei einer hohen Temperatur innerhalb des Bereiches von 204 bis 288C° geprägt.

Bei dem Verfahren nach der EP 371 371 A2 wird auf die Oberfläche einer ausgehärteten Faserplatte ein Harz-Wassergemisch aufgebracht und die Faserplatte anschließend in einer Kurztaktpresse unter Einwirkung von Druck und Hitze und unter Verwendung eines strukturierten Preßbleches ge­ preßt.

Bei dem Verfahren nach der DE 198 12 523 A1 schließlich wird min­ destens eine Seite einer Holzwerkstoffplatte mit chemischen Zusätzen ver­ sehen, die die Abbindung verzögern oder nach dem Verpressen mit platten­ löslichen Stoffen behandelt, die die behandelte Plattenoberfläche leicht an­ weichen. Danach wird unter Krafteinwirkung in die weiche Plattenseite eine vorgegebene Struktur hineingeprägt.

Bei der letztgenannten Schriftstelle ist die Einwirkung der chemischen Zusätze nicht frei von nachteiligen Folgen für die Qualität der Platte, Bei den beiden davor genannten Schriftstellen erfolgt die Aufheizung der Platte in der Prägevorrichtung, was eine entsprechend ausgestaltete Prägevorrichtung erfordert und hinsichtlich der Wirksamkeit der Wärmeübertragung begrenzt ist.

Bei der DE 198 22 627 A1 wird nicht von einer bereits fertigen Holz­ spanplatte oder einem ähnlichen Plattenwerkstoff ausgegangen, sondern wird der Plattenwerkstoff nach dem Verlassen der Presse in noch preßwar­ mem Zustand mit einer Oberflächenprägung versehen. Diese Verfahrens­ weise ist zwar energetisch sehr günstig, weil die Wärme in der Preßstrecke, in der die Platte gebildet wird, ausgenutzt werden kann, doch besteht ein unter Umständen nachteiliger Umstand darin, daß die Druckausübung beim Prägen oder der sonstigen flächenmäßigen Druckbehandlung die Platte in ih­ rer ganzen Dicke in einer Phase beeinflußt, in der die Bindungen mangels Auskühlung der Platte noch nicht in vollem Umfang hergestellt sind. Es wer­ den also auch die inneren Bereiche der Platte zusammengedrückt und dabei sich bildende Bindungen an der Weiterbildung gehindert oder zerstört, so daß die mechanischen Werte einer solchen Platte verringert werden. Auch ist es manchmal nicht von Vorteil, wenn die Nachbehandlung der Platte durch Prägen oder dergleichen im Zuge der Herstellung der Platte vorgenommen werden muß und somit eine zwangsweise Bindung der Geschwindigkeit der Oberflächenstrukturierung an die Geschwindigkeit der Herstellung des Plat­ tenwerkstoffs besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Holzspanplatte oder einen ähnlichen Plattenwerkstoff mit verringertem Aufwand mit einer oberflä­ chenmäßigen Druckbehandlung wie z. B. einer Prägung versehen zu können, ohne daß die inneren Bereiche der Platte in ihren mechanischen Werten be­ einträchtigt werden.

Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung, in ihrem vorrichtungsmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 2 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Es wird also bei der Erfindung der eigentlichen Plattenpresse zur Her­ stellung des Plattenwerkstoffs, die im allgemeinen eine kontinuierliche Dop­ pelbandpresse sein wird, aber auch eine Etagenpresse sein kann, eine Nachbehandlungsstrecke zugeordnet, die eine Doppelbandpresse umfaßt, die selbst die Einrichtung zur Druckbehandlung sein kann oder der eine sol­ che Einrichtung nachgeschaltet ist. Vor dem Erreichen der nur der Nachbe­ handlung dienenden Doppelbandpresse soll der Plattenwerkstoff "zumindest teilweise" abgekühlt sein. Dies soll bedeuten, daß der Plattenwerkstoff eine gegenüber der Preßwärme deutlich verringerte Temperatur angenommen haben soll, die nicht gerade die Umgebungstemperatur von etwa 25°C sein muß, aber z. B. das Aufteilen das Plattenstrangs mit der Quersäge erlauben soll, so daß die Nachbehandlung in der nachgeschalteten kleineren Doppel­ bandpresse an den einzelnen Platten erfolgt, die dann eine Temperatur bei­ spielsweise im Bereich von 30°C bis 80°C haben können. Die Platten sollen also "fertig", d. h. in ihren mechanischen Eigenschaften im wesentlichen voll ausgebildet sein, und es soll die eventuell vorhandene "Resttemperatur" nicht so hoch sein, daß bei der Druckausübung das Innere der Platten dau­ erhaft wesentlich mitverformt wird. Die hier in Rede stehende nachgeschal­ tete Doppelbandpresse dient nur dem Zweck der wirksamen oberflächlichen Wiederaufheizung der Holzspanplatten oder ähnlichen Plattenwerkstoffen. Nur an der Oberfläche soll ein Einfluß der nachträglichen Druckbehandlung zutage treten. Die hierfür vorgesehene Doppelbandpresse braucht nur kurz zu sein (Anspruch 3) und erzielt eine sehr wirksame Oberflächenaufheizung, die nicht tief in das Innere der Platte eindringt, bevor die oberflächliche Druckbehandlung an der Oberfläche wirksam wird. Die Länge der Preßstrec­ ke der für die Wiederaufheizung eingesetzten kurzen Doppelbandpresse kann etwa zwei bis zehn Meter betragen, während die für die Fertigung von Holzspanplatten und ähnlichen Plattenwerkstoffen dienenden Doppelbandpressen Preßstreckenlängen von 14 bis 40 Meter aufweisen. Die Aufheizung kann in der Doppelbandpresse so weit betrieben werden, daß die Tempera­ tur an der zu bearbeitenden Oberfläche der Spanplatten etwa 180°C beträgt.

Gemäß Anspruch 4 können zumindest die Einrichtungen zur Wieder­ aufheizung und zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbehandlung für kontinuierlichen Durchlauf einer Plattenwerkstoffbahn eingerichtet sein.

Dies bedeutet im Falle einer von der Doppelbandpresse separaten, dieser nachgeschalteten Prägeeinrichtung, daß die der Wiederaufheizung dienende Doppelbandpresse und die Prägevorrichtung inline arbeiten sollen. Diese Aggregate sind von der Doppelbandpresse zur Herstellung der Plat­ tenwerkstoffbahn getrennt und arbeiten von einem Stapel oder einer ähnli­ chen Einrichtung zur Lagerung der abgekühlten, von der Plattenwerkstoff­ bahn abgeteilten Platten.

Alternative Möglichkeiten zur Verwirklichung der Erfindung sind ge­ mäß den Ansprüchen 5 und 6 eine Einrichtung zur Ausübung einer ober­ flächlichen Druckbehandlung, die durch die Doppelbandpresse selbst gege­ ben ist bzw. die von dieser separat und ihr nachgeschaltet ist.

Die Einrichtung zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbehandlung kann mit einer glatten Gegenfläche auf die Oberfläche wirken und diese zum Beispiel zur Steigerung der Glätte oder der Zugfestigkeit der Oberflächen­ schichten nur oberflächlich komprimieren. Bei dem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel jedoch ist die Einrichtung zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbehandlung eine Prägeeinrichtung (Anspruch 7), die die Oberfläche des Plattenwerkstoffs nicht eben beläßt, sondern ihr ein gewünschtes Relief insbesondere relativ geringer Relieftiefe nach Art einer Aufrauhung erteilt.

Die Prägeeinrichtung kann nach Anspruch 8 insbesondere ein der Doppelbandpresse nachgeschalteter Prägekalander sein.

Wenn die Doppelbandpresse selbst die Einrichtung zur Ausübung ei­ ner oberflächlichen Druckbehandlung darstellt, kann die Prägeeinrichtung durch eine Gestaltung der Formbänder in der Doppelbandpresse selbst ge­ geben sein (Anspruch 9), zum Beispiel indem die Formbänder auf der dem Plattenwerkstoff zugewandten Seite ein Prägerelief tragen (Anspruch 10).

Die Anbringung eines Prägereliefs auf den Formbändern der Doppel­ bandpresse selbst ist ziemlich kostspielig. Aus wirtschaftlichen Gründen kann sich daher die Alternative nach Anspruch 11 empfehlen, wonach zwischen normalen Formbändern ein endlos mitlaufendes Band mit einer Präge- oder Gitterstruktur vorgesehen ist. An Pressen zur Herstellung von Plattenwerk­ stoffen ist diese Maßnahme zum Beispiel aus der DE 197 04 643 C2 schon bekannt.

Die Ausbildung der Prägung wird durch eine erhöhte Temperatur an den Prägestellen gefördert. Damit die Bänder vor ihrem Einlauf in die Preß­ strecke der Doppelbandpresse durch ihren endlosen Umlauf in dem außer­ halb der Preßstrecke gelegenen Bereich nicht zu viel an Temperatur verlie­ ren, empfiehlt sich eine zusätzliche Beheizung der Bänder nach Anspruch 12.

Der der Wiederaufheizung dienenden Doppelbandpresse kann gemäß Anspruch 13 eine Einrichtung zum Aufsprühen von Flüssigkeit oder Dampf vor- oder nachgeschaltet sein, wobei gemäß Anspruch 14 eine aufgesprühte Flüssigkeit oder ein solcher Dampf mit chemischen Zusätzen wie Trennmit­ teln, Leimen, Plastifizierern oder dergleichen versehen sein kann, um die Ausbildung des Prägereliefs zu fördern und zu verbessern.

Dies ist zwar für sich genommen bekannt, kann aber im Zusammen­ hang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren noch besondere Vorteile brin­ gen, indem auf diese Weise eine Anpassung des Verfahrensablaufs an das Plattenmaterial, die Arbeitsgeschwindigkeit und die Art der vorzunehmenden Druckbehandlung möglich ist.

In der Zeichnung sind die wesentlichen Teil zweier erfindungsgemäßer Anlagen vereinfacht dargestellt.

Fig. 1 und 2 zeigen vertikale Längsschnitte durch Doppelbandpressen zur Wiederaufheizung des Plattenmaterials und vor- und nachgeschaltete Aggregate;

Fig. 3 zeigt Ausschnitte aus den in der Doppelbandpresse nach Fig. 2 verwendbaren Bändern.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen geht es um das Oberflä­ chenprägen von fertigen Holzspanplatten. Die Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung der Holzspanplatten ist nicht dargestellt und befindet sich außerhalb des linken Randes der Zeichnung. Die hergestellten Span­ platten werden nach dem Verlassen der nicht dargestellten Doppelbandpres­ se ausgekühlt und eine Zeitlang auslagern gelassen. Sie werden z. B. in ei­ nem Stapel 2 oder in einer regalartigen Aufbewahrungseinrichtung aufbe­ wahrt. Die Abkühlung muß nicht so weit durchgeführt werden, daß die Tem­ peratur die Umgebungstemperatur tatsächlich erreicht. Eine "Resttempera­ tur" von etwa 30°C bis 80°C reicht aus.

Von dem Stapel 2 wird eine Spanplatte 1' durch eine nicht dargestellte Einrichtung entnommen und gemäß Fig. 1 im Sinne des Pfeiles 3 in eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Doppelbandpresse eingeführt. Die gerade in der Doppelbandpresse 10 befindliche Spanplatte 1' erstreckt sich von der Stelle 1" bis zu der Stelle 1'''. Die Spanplatte 1' schließt sich an der Stelle 1''' an ei­ ne voranlaufende Spanplatte 4 an. Die Doppelbandpresse 10 ist relativ kurz, d. h. die Länge der Preßstrecke 5, in der die Spanplatte 1' zwischen beheiz­ ten Stützkonstruktionen 6, 7 zusammengepreßt wird, beträgt in dem Ausfüh­ rungsbeispiel etwa drei Meter. Die Zusammenpressung der Stützkonstruktio­ nen 6, 7 erfolgt in dem Ausführungsbeispiel durch drei Kraftglieder 8. Die Spanplatte 1' wird in der Preßstrecke 5 zwischen Formbändern 9, 11 aus Stahlblech geführt, die endlos über horizontale Umlenktrommeln 13, 14 bzw. 15, 16 umlaufen und über nicht dargestellte Rollenkettenfelder an den Stütz­ konstruktionen 6, 7 rollend abgestützt sind und Druck und Wärme auf die Spanplatte 1' übertragen.

Der Druck in der Preßstrecke 5 soll nicht zu einer durchgreifenden Verformung der Spanplatte 1' führen, sondern lediglich so hoch sein, daß ei­ ne satte Anlage der Formbänder 9, 11 an den Flachseiten der Spanplatte 1' und die entsprechende Wärmeübertragung gesichert sind.

Nach dem Verlassen der Doppelbandpresse 10 gelangen die Span­ platte 1' bzw. die ihr voranlaufende Spanplatte 4 in einen Prägekalander 20, mit zusammenwirkenden Walzen 17, 18, von denen mindestens eine eine Prägewalze ist. Der Abstand in Laufrichtung 3 der Spanplatten 1', 4 von dem Auslauf der Doppelbandpresse 10 soll möglichst kurz sein, damit die in der Doppelbandpresse 10 erzielte oberflächliche Wiederaufheizung nicht verloren geht und die an den Oberflächen übertragene Wärme keine Gelegenheit hat, weit in das Innere der Spanplatten 1', 4 hineinzudiffudieren, bevor der Prägekalander 20 angreift.

Vor dem Einlauf in die Doppelbandpresse 10 und dicht hinter ihrem Auslauf können bedarfsweise Einrichtungen 19, 21 vorgesehen sein, mittels deren eine Flüssigkeit, z. B. Wasser oder Dampf gegen die Oberfläche der Spanplatte 1' geblasen oder gesprüht werden, die die Ausbildung der Ober­ flächenprägung fördernde Zusätze wie Trennmittel, Leime, Plastifizierer oder dergleichen enthalten können. Die Einrichtungen 19, 21 sind nur fakultativ und deshalb gestrichelt gezeichnet. Sie werden eingesetzt, wenn die Art der Spanplatte 1', die Arbeitsgeschwindigkeit und/oder die in dem Prägekalander 20 aufzubringende Bemusterung es erfordern.

Die Bemusterung kann aus dekorativen Zwecken erfolgen, hat aber meist eine technische Zielsetzung in Gestalt einer Aufrauhung der Plat­ tenoberfläche zum Zwecke der Beleimung oder aber zum Zwecke der Erhö­ hung der Trittsicherheit. Es werden z. B. sogenannte OSB-Platten (OSB = Oriented Structural Board) mit einem gleichmäßigen Relief versehen, die be­ sonders in den USA zu Bedachungszwecken verwendet werden und bei Flachdächern ein Ausgleiten bei der Begehung der Dächer vermeiden sollen.

Während bei der Ausführungsform 10 nach Fig. 1 die Wiederaufhei­ zung der Spanplatte 1' und die Oberflächenprägung in separaten, aufeinan­ derfolgenden Aggregaten 10, 20 erfolgen, sind diese Funktionen bei der Dop­ pelbandpresse 10' gemäß Fig. 2 in einem Aggregat vereinigt. Bei der Dop­ pelbandpresse 10' werden nämlich nicht, wie bei der Doppelbandpresse 10 ausschließlich glatte Formbänder verwendet, sondern Formbänder 9', 11', die, wie in Fig. 3 oben dargestellt, auf der der Spanplatte 1' zugewandten Seite ein Oberflächenrelief 11' tragen, welches dem der Spanplatte 1' zu er­ teilenden Relief bzw. der gewünschten Oberflächenstrukturierung der Span­ platte 1' entspricht. Beide Formbänder 9, 11 sind auf der Spanplatte 1' zuge­ wandten Seite mit dem Oberflächenrelief versehen, welches für das Form­ band 11' in Fig. 3 dargestellt ist.

Wenn also die Spanplatte 1' in die Doppelbandpresse 10' einläuft, wird in der Preßstrecke 5 nicht nur eine oberflächliche Wiederaufheizung der Spanplatte 1' vorgenommen, sondern zugleich das Oberflächenrelief 11' ein­ gedrückt.

Um der Prägung zur vollen Wirksamkeit zu verhelfen, werden die Formbänder 9', 11' vor dem Wiedereinlauf in die Preßstrecke 5 zusätzlich aufgeheizt, was zum Beispiel mit Hilfe eines beheizten Walzenpaars 23, 24 für das obere Formband 9' und 25, 26 für das untere Formband 11' gesche­ hen kann. Es genügt, wenn nur die Walzen 24, 25 beheizt sind. Die anderen Walzen 23, 26 können mit einem Kunststoffüberzug versehen sein. Diese Walzen haben nur die Aufgabe, eine die Wärmeübertragung fördernde Anla­ ge an den Walzen 24, 25 zu fördern. Wenn beide Walzen eines Walzenpaars 23, 24 bzw. 25, 26 beheizt wären, könnte auf die Dauer das auf den Form­ bändern 9', 11' erzeugte Relief gefährdet werden.

In Fig. 2 und Fig. 3 unten ist noch eine Variante dargestellt, bei der nicht die Formbänder 9', 11' selbst ein Relief tragen, sondern glatt sind und das Relief durch mitlaufende Gitterbänder 12 gebildet wird, die ebenfalls durch zusätzliche Heizwalzen 22 beheizt werden können. Bei dieser Variante entsprechen die eigentlichen Formbänder den Formbändern 9, 11 der Fig. 1.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Holzspanplatten oder ähnlichen, aus kleinteiligen unter Druck und Wärme in einer Presse zusammengepreß­ ten Partikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, bei welchem der fertige und nach dem Verlassen der Presse zumindest teilweise abgekühlte Platten­ werkstoff auf mindestens einer Flachseite oberflächlich wieder aufgeheizt und mittels eines Druckelements einer sich über die Flachseite erstrecken­ den Druckbehandlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederaufheizung mittels einer kurzen beheizten Doppelbandpresse (10, 10') erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederaufheizung und die Druckbehandlung in derselben Doppelbandpresse (10') erfolgen

3. Anlage zur Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen aus kleinteiligen unter Druck und Wärme zusammengepreßten Partikeln beste­ henden Plattenwerkstoffen, mit folgenden hintereinander geschalteten Ag­ gregaten:

• - eine Presse zur Ausübung des Drucks auf die Partikelmasse unter Wärmezufuhr,
• - eine Einrichtung zur zumindest teilweisen Abkühlung des ferti­ gen Plattenwerkstoffs,
• - eine Einrichtung zur Lagerung der fertigen Platten im Stapel oder regalartig
• - eine Einrichtung zur Wiederaufheizung des abgekühlten Plat­ tenwerkstoffs,
  eine Einrichtung zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbe­ handlung auf die Flachseiten des Plattenwerkstoffs,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Wiederaufheizung des Plattenwerkstoffs eine kurze beheizte Doppelbandpresse (10) ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Wiederaufheizung und zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbehandlung für kontinuierlichen Durchlauf einer Plattenwerkstoffbahn eingerichtet sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbe­ handlung durch die Doppelbandpresse (10') selbst gegeben ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbe­ handlung von der Doppelbandpresse (10) separat und nachgeschaltet ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Ausübung einer oberflächlichen Druckbe­ handlung eine Prägeeinrichtung ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeeinrichtung ein der Doppelbandpresse (10) nachgeschalteter Prä­ gekalander (20) ist.

9. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeeinrichtung durch eine Gestaltung der Formbänder in der Doppelband­ presse (10) selbst gegeben ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbänder (9', 11') auf der dem Plattenwerkstoff zugewandten Seite ein Prägerelief (11") tragen.

11. Anlage nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbänder (9, 11) glatt und geschlossen sind und zwischen den Form­ bändern (9, 11) und dem Plattenwerkstoff ein endlos mitlaufendes Band (12) mit einer Präge- oder Gitterstruktur angeordnet ist.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Mittel (22; 23, 24; 25, 26) zur zusätzlichen Beheizung der Bänder (12; 9, 11; 9', 11') vor deren Einlauf in die Doppelbandpresse (10) vorgesehen sind.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der der Wiederaufheizung dienenden Doppelbandpresse (10, 10') eine Einrichtung (19, 21) zum Aufsprühen von Wasserdampf vor- oder nachgeschaltet ist.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dampfdampf Trennmittel, Leime, Plastifizierer oder dergleichen beimischbar sind.