DE20000383U1 - Heating plates with temperature-resistant permanent magnets - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausrüstung von Heizplatten in hydraulischen Ein- oder Mehretagen Heizpressen mit temperaturbeständigen Dauermagneten, zur Fixierung von Stahlpreßblechen, um das Durchbiegen bzw. das Verspannen von eingehängten und hydraulisch fixierten Preßblechen, wie sie z.B. für die Vergütung von Spanplatten, MDF-, HDF-Platten und ähnlichen Holzsubstraten eingesetzt werden, bzw. die Filmdoppelungen oder Faltenbildung der verwendeten Aminoplastharzfilmen zu verhindern und Preßzeiten abzukürzen.The invention relates to a method for equipping heating plates in hydraulic single- or multi-stage heating presses with temperature-resistant permanent magnets for fixing steel press plates in order to prevent the bending or warping of suspended and hydraulically fixed press plates, such as those used for the treatment of chipboard, MDF, HDF boards and similar wood substrates, or to prevent the film doubling or wrinkling of the aminoplast resin films used and to shorten pressing times.
In den Einetagen Heizpressen oder auch Kurztaktpressen genannt, werden in der Regel HoIzwerkstoffplatten mit Aminoplastharzfilmen unter Druck und Temperatur bis zu einem gewünschten Kondensationsgrad ausgehärtet. Üblicherweise preßt man die Aminoplastharzfilme gegen verchromte Stahlpreßbleche die mit unterschiedlichen Oberflächen ausgerüstet sind, wobei die Aminoplastharzfilme nach dem Aushärtungsvorgang die Oberfläche des jeweiligen Preßbleches annehmen.In single-stage heating presses, also known as short-cycle presses, wood-based panels are usually cured with aminoplast resin films under pressure and temperature to a desired degree of condensation. The aminoplast resin films are usually pressed against chrome-plated steel press plates that are equipped with different surfaces, whereby the aminoplast resin films take on the surface of the respective press plate after the curing process.
Da man in diesen Pressenanlagen relativ kurze Preßzeiten anstrebt, werden die Preßbleche an den jeweiligen Außenkanten mittels Spannhebeln fixiert. Typisch ist jedoch in diesen Pressenanlagen, daß das obere Preßblech bei geöffnetem Zustand, aufgrund seines Eigengewichtes und seiner großen Abmessung z.B. 6000 &khgr; 2300 mm, durchhängt. Dabei kommt es naturgemäß zu einer ungleichmäßig starken Abkühlung des Preßbleches, welche längere Preßzeiten zur Folge hat.Since these press systems aim for relatively short pressing times, the press plates are fixed at the respective outer edges using clamping levers. However, it is typical in these press systems that the upper press plate sags when opened due to its own weight and its large dimensions, e.g. 6000 x 2300 mm. This naturally leads to uneven cooling of the press plate, which results in longer pressing times.
Da die Durchbiegung der Preßbleche auf der gesamten Fläche unterschiedlich ist, erfolgt auch daraus eine unterschiedliche Temperaturverteilung auf der Blechoberfiäche. Beim späteren Schließvorgang der Presse ist der Temperaturfluß von Heizplatte zur Blechoberfläche ungleich, daraus resultiert ein Verzug der Heizplatte, der durch die unterschiedliche Temperaturabnahme verursacht wird. Dieser Verzug der Heizplatte wirkt sich negativ auf die Aminoplastharzfilme in Form von Filmdoppelungen bzw. Faltenbildung aus.Since the bending of the press plates varies across the entire surface, this also results in a different temperature distribution on the sheet surface. When the press is subsequently closed, the temperature flow from the heating plate to the sheet surface is uneven, resulting in a distortion of the heating plate caused by the different temperature reduction. This distortion of the heating plate has a negative effect on the aminoplast resin films in the form of film doubling or wrinkling.
Filmdoppelungen oder Faltenbildungen entstehen, wenn der Aminoplastharzfilm an den Kanten der Holzwerkstoffplatten durch vorzeitigen Harzfluß fixiert wird und sich im übrigen Flächenbereich nach späterer Harzerweichung nicht mehr ausdehnen kann, es kommt zu einer Überlappung des Filmes, welche als Filmdoppelungen bzw. Faltenbildung bekannt ist.Film doubling or wrinkling occurs when the aminoplast resin film is fixed to the edges of the wood-based panels by premature resin flow and can no longer expand in the remaining surface area after later resin softening. This results in an overlap of the film, which is known as film doubling or wrinkling.
Weiterhin kommt es bei der Blechabkühlung nach dem Schließvorgang der Presse zu Blechverspannungen aufgrund der starken hydraulischen Blechfixierung, da das Blech in seiner freien Ausdehnung gestört wird. Größere Blechverspannungen treten bei einem Preßblechwechsel auf, da im laufenden Produktionsbetrieb die Umrüstung auf andere Oberflächenstrukturen notwendig wird. Die Temperaturen der neu eingesetzten Preßbleche liegen normalerweiser bei Raumtemperatur ca. 200C und werden in die heiße Presse bei einer Betriebstemperatur von ca. 2000C fest eingebaut bzw. hydraulisch fixiert. Nach erfolgtem Blechwechsel wird die Produktion wieder aufgenommen, dabei entstehen große Temperaturdifferenzen, die nach dem Schließvorgang der Pressenanlage unter Druck ausgeglichen werden. Gleichzeitig resultiert daraus eine Wärmedehnung die z.B. bei einem Stahlpreßblech von zuvor erwähnter Größe ca. 12 mm betragen kann.Furthermore, when the sheet metal cools down after the press has been closed, it becomes distorted due to the strong hydraulic fixing of the sheet metal, as the free expansion of the sheet metal is restricted. Greater distortion of the sheet metal occurs when the press plate is changed, as it is necessary to switch to other surface structures during ongoing production. The temperatures of the newly used press plates are normally around 20 ° C at room temperature and are permanently installed or hydraulically fixed in the hot press at an operating temperature of around 200 ° C. Once the sheet metal has been changed, production is resumed, which results in large temperature differences that are equalized under pressure after the press system has been closed. At the same time, this results in thermal expansion, which for example can be around 12 mm for a steel press plate of the size mentioned above.
Durch die starke hydraulische Blechfixierung kann sich das Blech in seiner gesamten Blechlänge nicht frei ausdehnen, es kommt zu Längendehnungen zwischen den einzelnen Fixierungspunkten und somit zu einer Blechaurwölbung, die als Spannungsbögen sichtbar werden. Verspannte Preßbleche fuhren dazu, daß während des Schließvorgangs der Pressenanlage die Aminoplastharzfilme von den Blechspannungsbögen vorzeitig an die Holzwerkstoffplatten fixiert werden und damit eine Filmausdehnung nicht mehr möglich ist, es kommt auch hierbei zu den beschriebenen Filmdoppelungen bzw. Faltenbildungen.Due to the strong hydraulic sheet metal fixing, the sheet metal cannot expand freely along its entire length, resulting in longitudinal expansion between the individual fixing points and thus a sheet metal bulge, which becomes visible as tension arches. Tense press sheets lead to the aminoplast resin films being prematurely fixed to the wood-based panels by the sheet metal tension arches during the closing process of the press system and thus film expansion is no longer possible, and this also results in the film doubling or wrinkles described.
Als weiterhin negativ hat sich bei der hydraulischen Blechfixierung herausgestellt, daß die Preßbleche naturgemäß größer als das Heizplattenformat sein müssen, weil aufwendige Spannelemente an die Blechkanten montiert werden, die bei jeder Blechaufarbeitung wieder entfernt bzw. montiert werden müssen. Damit ist ein erheblicher Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Da die jeweiligen oberen und unteren Blechfixierungen unterschiedlich sind, ist ein wechselseitiger Blechaustausch nur möglich, wenn die Spannelemente entsprechend umgerüstet werden.Another disadvantage of hydraulic sheet metal fixing is that the press plates naturally have to be larger than the heating plate format because complex clamping elements are mounted on the sheet metal edges, which have to be removed or mounted again each time the sheet metal is processed. This involves considerable time and expense. Since the respective upper and lower sheet metal fixings are different, mutual sheet metal exchange is only possible if the clamping elements are converted accordingly.
Der Durchhang der Preßbleche bei den zur Zeit bestehenden Blechaufhängungen macht es erforderlich, die lichte Weite der Pressen zu vergrößern, dadurch muß die Schließzeit der Pressen entsprechend verlängert werden. Dieses hat zur Folge, daß die Aminoplastharzfilme länger auf dem unteren heißen Preßblech drucklos liegen und vorzeitig kondensieren. Diese vorzeitige Kondensation fuhrt dann zu den bekannten porösen Filmharzoberflächen.The sagging of the press plates in the currently existing plate suspensions makes it necessary to increase the clear width of the presses, which means that the closing time of the presses has to be extended accordingly. This means that the aminoplast resin films remain unpressurized on the lower hot press plate for longer and condense prematurely. This premature condensation then leads to the well-known porous film resin surfaces.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs Anspruches 1 und eine danach arbeitende hydraulische Heizpresse so auszubilden, daß die Stahlpreßbleche und Preßpolster durchhangs- und spannungsfrei fixiert werden, ein Verzug der Heizplatten durch gleichmäßiger Temperaturabnahme verhindert wird, Filmdoppelungen oder Faltenbildungen der Aminoplastharzfilme vermieden werden, die Preßbleche sich dem Heizplattenformat annähern, die oberen und unteren Preßbleche austauschbar sind, die Schließgeschwindigkeit der Pressenanlage gesteigert wird und kürzere Preßzeiten erzielt werden.The invention is based on the object of designing a method with the features of the preamble of claim 1 and a hydraulic heating press operating thereon in such a way that the steel press plates and press pads are fixed without sagging and tension, distortion of the heating plates is prevented by uniform temperature reduction, film doubling or wrinkling of the aminoplast resin films is avoided, the press plates approximate the heating plate format, the upper and lower press plates are interchangeable, the closing speed of the press system is increased and shorter pressing times are achieved.
Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß die Heizplatten der hydraulischen Ein- oder Mehretagen Heizpressen mit temperaturbeständigen Dauermagneten mit einem Mantel aus Weicheisen zur magnetischen Abschirmung ausgerüstet werden, die aufgrund ihrer Haftkraft die Stahlpreßbleche und Preßpolster sicher festhalten.This object is achieved according to the proposal of the invention with regard to the method in that the heating plates of the hydraulic single- or multi-stage heating presses are equipped with temperature-resistant permanent magnets with a jacket made of soft iron for magnetic shielding, which securely hold the steel pressing plates and pressing pads due to their adhesive force.
Dadurch, daß nach dem Vorschlag der Erfindung die Pressbleche ganzflächig fixiert werden, ist ein Durchbiegen nicht mehr möglich, die Bleche können sich infolge einer Temperaturausdehnung frei bewegen und bleiben daher spannungsfrei. Die bekannten Filmdoppelungen werden ebenfalls verhindert, da keine Spannungsbögen mehr vorhanden sind, die die Aminoplastharzfilme vorzeitig auf der Holzwerkstoffplatte fixieren. Durch die gleichmäßige Temperaturabnahme ist der Temperaturfluß von der Heizplatte zur Blechoberfläche gewährleistet und ein Verzug der Heizplatten kann verhindert werden.Because the press plates are fixed over their entire surface according to the invention, bending is no longer possible, the plates can move freely as a result of temperature expansion and therefore remain stress-free. The known film doubling is also prevented because there are no longer any tension arcs that fix the aminoplast resin films prematurely to the wood-based panel. The even temperature reduction ensures the flow of temperature from the heating plate to the sheet surface and warping of the heating plates can be prevented.
Ein Beispiel für die Ausrüstung der Heizplatten mit temperaturbeständigen Dauermagneten ist nach der Erfindung dadurch gegeben, daß in der Heizplatte Dauermagnete der Zusammensetzung Samarium/Kobald Sm/Co mit einer Haftkraft von ca. 350 N, einer Haftfläche von ca. 32 mm und einer Einbauhöhe von 7 mm durch Einpressen, Einkleben, Einnieten des Zapfens, Einlöten oder Einschrauben nach Anbringung eines Gewindes, erfolgt. Bei einem Stahlpreßblech mit den zuvor erwähnten Abmessungen von 6000 &khgr; 2300 &khgr; 5 mm beträgt das Gesamtgewicht ca. 570 kg. Da bei einer Erwärmung, auf die Betriebstemperatur der Pressenanlage von ca. 200 0C, ein Haftkraftverlust von 15 bis 20 % auftreten kann, muß dies bei der Berechnung der Anzahl der Magnete berücksichtigt werden. Im vorliegenden Fall entspricht die Anzahl der Magnete: Gesamtgewicht Pressblech: ( Haftkraft Magnet - Haftkraftverlust). Aus Sicherheitsgründen sollte eine Erhöhung der Anzahl der Magneten von 15 bis 20 % vorgenommen werden.An example of equipping the heating plates with temperature-resistant permanent magnets is provided according to the invention in that permanent magnets of the composition samarium/cobalt Sm/Co with an adhesive force of approx. 350 N, an adhesive surface of approx. 32 mm and an installation height of 7 mm are pressed into the heating plate, glued in, riveted into the pin, soldered in or screwed in after a thread has been applied. For a steel pressed sheet with the dimensions mentioned above of 6000 x 2300 x 5 mm, the total weight is approx. 570 kg. Since a loss of adhesive force of 15 to 20% can occur when heated to the operating temperature of the press system of approx. 200 0 C, this must be taken into account when calculating the number of magnets. In the present case, the number of magnets corresponds to: total weight of pressed sheet: (magnet adhesive force - loss of adhesive force). For safety reasons, the number of magnets should be increased by 15 to 20%.
Wird ein Preßpolster zwischen Blech und Heizplatte eingelegt, so vergrößert sich der Luftspalt zwischen den Dauermagneten und dem zu spannenden Preßblech. Da mit zunehmendem Luftspalt die Haftkraft der Dauermagneten abnimmt, muß dies bei der Berechnung der Anzahl der Magnete berücksichtigt werden. Bei einem Standardpreßpolster ist mit einem Luftspalt von ca. 2 mm zu rechnen, daraus resultiert ein Haftkraftverlust von ca. 60 bis 70 % , welcher bei der zuvor aufgeführten Berechnung berücksichtigt werden muß.If a press pad is placed between the sheet and the heating plate, the air gap between the permanent magnets and the sheet to be clamped increases. As the adhesive force of the permanent magnets decreases as the air gap increases, this must be taken into account when calculating the number of magnets. With a standard press pad, an air gap of approx. 2 mm must be expected, resulting in a loss of adhesive force of approx. 60 to 70%, which must be taken into account in the calculation above.
Die Anzahl der Dauermagnete pro Quadratmeter Heizplattenfläche richtet sich nach der Haftkraft der jeweiligen Magnete, so kann die Anzahl verringert werden, wenn man zum Beispiel ein Magnet der Werkstoffzusammensetzung Aluminium/Nickel/Kobald AlNiCo einsetzt.The number of permanent magnets per square meter of heating plate surface depends on the adhesive force of the respective magnets. The number can be reduced if, for example, a magnet with the material composition aluminum/nickel/cobalt AlNiCo is used.
Bei einer Haftfläche von ca. 65 mm und einer Höhe von 65 mm beträgt die Haftkraft ca. 660 N. Unter Berücksichtigung der zuvor erwähnten Haftkraftverluste, ergibt sich bei dieser Werkstoffzusammensetzung eine Reduzierung der Anzahl der Magnete um 50%.With an adhesive surface of approx. 65 mm and a height of 65 mm, the adhesive force is approx. 660 N. Taking into account the previously mentioned adhesive force losses, this material composition results in a reduction in the number of magnets by 50%.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Advantageous developments and features of the invention emerge from the further subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend in den beiden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below in the two drawings. They show:
Fig. 1 eine bekannte hydraulische Heizpresse in einem schematischen Aufriß mit den eingearbeiteten Dauermagneten 2 und 6 , einer oberen und unteren Heizplatte 1 und 7 , den oberen und unteren Preßpolstern 3 und 5 , den oberen und unteren Preßblechen 4 .Fig. 1 shows a known hydraulic heating press in a schematic elevation with the incorporated permanent magnets 2 and 6, an upper and lower heating plate 1 and 7, the upper and lower press pads 3 and 5, the upper and lower press plates 4.
Fig. 2 einen Detailausschnitt einer Heizplatte 1 mit einem eingeschraubten Dauermagneten 2 mit einem Mantel aus Weicheisen 3 zur magnetischen Abschirmung, welches ein Gewinde aufweist.Fig. 2 shows a detailed section of a heating plate 1 with a screwed-in permanent magnet 2 with a jacket made of soft iron 3 for magnetic shielding, which has a thread.
Claims (6)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000713 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20030801 |