Kontinuierliche Presse

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Presse, insbesondere für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten oder dergleichen, mit Pressenoberteil mit oberer Pressenplatte und Pressenunterteil mit unterer Pressenplatte sowie mit im Pressenoberteil und im Pressenunterteil endlos umlaufenden und über Um- lenkwalzen geführten Pressbändern, welche unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggregaten gegen die jeweilige Pressenplatte abgestützt sind, wobei zumindest eine der Umlenkwalzen als Antriebswalze ausgebildet und mit zumindest einem Antrieb versehen ist. - Holzwerkstoffplatten meint im Rahmen der Erfindung insbesondere Faserplatten (z. B. MDF-Platten) oder Spanplatten bzw. OSB-Platten. Es werden aber auch Pressen für die Herstellung von Kunststoffplatten bzw. -matten oder z. B. Mineralfaserplatten umfasst. Die obere Pressenplatte und/oder die untere Pressenplatte ist mittels Zylinderkolbenanordnungen beaufschlagbar, welche gegen das Pressengestell abgestützt sind. Umlenkwalze meint insbesondere eine vordere bzw. einlaufseitige Einlaufwalze und eine hintere bzw. auslaufseitige Auslaufwalze. Einlaufwalzen und Auslaufwalzen sind im Pressengestell drehbar gelagert. Die Einlaufwalzen und/oder die Auslaufwalzen können dabei als Antriebswalzen ausgebildet sein.

Bei einer aus der Praxis bekannten kontinuierlichen Presse sind die Auslauf- walzen als Antriebswalzen ausgebildet und jeweils mit einem oder mehreren elektromotorischen Antrieben versehen. Der bzw. die elektromotorischen Antriebe wirken unter Zwischenschaltung eines Getriebes auf die Auslaufwalze. Die erforderlichen Antriebsleistungen für ein Pressband liegen bei einer kontinuierlichen Presse üblicherweise zwischen 50 und 500 kW. über entsprechende Getriebe besteht die Möglichkeit, wahlweise einseitig oder beid-

seitig lediglich einen oder auch zwei bzw. mehrere Elektromotoren anzuflanschen. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, mit einer begrenzten Anzahl von Standardmotoren unterschiedliche Antriebsleistungen zu realisieren. Die aus der Praxis bekannten Maßnahmen haben sich grundsätzlich bewährt. Sie sind jedoch weiterentwicklungsfähig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Presse zu schaffen, welche sich im Bereich der Antriebswalzen durch einen kompakten und funktionsgerechten Aufbau auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen kontinuierlichen Presse der eingangs beschriebenen Art, dass der Antrieb als Direktantrieb ausgebildet und folglich unmittelbar (d. h. ohne zwischengeschaltetes Getriebe) an die Antriebswalze angeschlossen ist. Der Direktantrieb ist dabei vorzugsweise als elektromotorischer Direktantrieb mit zumindest einem Ständer (bzw. Stator) und zumindest einem Läufer (bzw. Rotor) ausgebildet.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei einer kontinuierlich arbeitenden Presse zur Herstellung von insbesondere Holzwerkstoffplatten ein besonders kompakter und zugleich funktionsgerechter Aufbau realisiert werden kann, wenn die Walzenantriebe für einerseits das obere Pressband und andererseits das untere Pressband als Direktantriebe ausgebildet sind, so dass auf ein Getriebe zwischen Antrieb und Walze verzichtet werden kann. Der Direktantrieb ist dabei an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst, so dass insbesondere die verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen bei gleichzeitig hohen Drehmomenten erreicht werden. Denn die Pressbänder bewegen sich im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten regelmäßig mit einer Bandgeschwindigkeit von 80 mm/sek. bis 3000 mm/sek., z. B. 100 mm/sek. bis 2000 mm/sek., vorzugsweise 500 mm/sek. bis 1500 mm/sek.. Bei einem

Walzendurchmesser von 1 ,0 bis 3,0, z. B. 1,5 bis 2,5 m ergeben sich hier typischerweise Drehzahlen von 0,5 bis 60, z. B. 5 bis 30, vorzugsweise 10 bis 20 Umdrehungen pro Minute. Es versteht sich, dass die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Direktantriebe über eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung gesteuert und/oder geregelt werden kann.

Die Antriebswalze kann in an sich bekannter Weise an einer drehbar gelagerten Drehwelle befestigt sein, so dass sie mit der Drehwelle rotiert. Dann schlägt die Erfindung vor, dass der Läufer drehfest an diese Drehwelle angeschlossen ist. Der Läufer ist dabei vorzugsweise als Innenläufer ausgebildet. Der Ständer bzw. Stator ist drehbar gegenüber dem Läufer und folglich drehfest zum Pressengestell z. B. in einem Motorgehäuse befestigt, wobei die Drehwelle drehbar gegenüber dem Motorgehäuse angeordnet ist.

In abgewandelter Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, dass die Antriebswalze auf einer drehfesten Drehachse drehbar gelagert ist und folglich die Antriebswalze relativ zu dieser Drehachse rotiert. Bei einer solchen Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, dass der Läufer (drehfest) an die Antriebswalze angeschlossen ist. Der Läufer ist dabei vorzugsweise als Außenläufer ausgebildet.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass der Direktantrieb außerhalb der Antriebswalze, z. B. in einem separaten Motorgehäuse, angeordnet ist. Das Motorgehäuse kann dabei vollständig getrennt von der Antriebswalze angeordnet oder auch an die Antriebswalze angekoppelt sein. Bei einer Ausführungsform mit Innenläufer und drehender Welle ist der Direktantrieb beispielsweise in einem separaten Motorgehäuse neben der Antriebswalze angeordnet. Bei Ausführungsformen mit Außenläufer und feststehender Drehachse besteht die Möglichkeit, den Direktantrieb in einem Motorgehäuse an die Antriebswalze anzuflanschen.

In abgewandelter Ausführungsform der Erfindung ist der Direktantrieb zumindest bereichsweise innerhalb der Antriebstrommel angeordnet. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn Läufer und Ständer vollständig in die Antriebstrommel integriert sind. Diese Ausführungsformen sind besonders dann zweckmäßig, wenn mit einem Elektromotor mit Außenläufer und folglich feststehender Drehachse gearbeitet wird. In diesem Zusammenhang schlägt die Erfindung vor, dass der Läufer innenseitig an der Antriebswalze befestigt ist. Es besteht folglich die Möglichkeit, den Läufer innenseitig an dem Walzenmantel der Antriebswalze zu befestigen, so dass die Bewegung des Läufers unmittel- bar die Antriebswalze in Bewegung versetzt. Der Stator ist dann vorzugsweise auf die drehfeste Drehachse aufgesetzt, um welche die Antriebswalze rotiert.

Bei Ausführungsformen mit feststehender Drehachse ist die Antriebswalze über geeignete Lager drehbar auf der Drehachse gelagert. Dabei können Gleitlager und/oder Wälzlager zum Einsatz kommen. Die Drehachse selbst ist drehfest an das Pressengestell angeschlossen.

Bei Ausführungsformen mit rotierender Drehwelle ist die Drehwelle über geeignete Lager drehbar am Pressengestell gelagert. Dabei können ebenfalls Gleitlager und/oder Wälzlager zum Einsatz kommen. Im übrigen kann bei diesen Ausführungsformen die Drehwelle auch über entsprechende Lager drehbar in dem Motorgehäuse bzw. in dem Stator gelagert sein.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich der Läufer und der Stator lediglich über einen Teilbereich der Antriebswalze erstrecken. Dabei besteht die Möglichkeit, dass lediglich in einem Randbereich der Antriebswalze ein Direktantrieb vorgesehen ist. Es besteht auch die Möglichkeit, dass zwei Direktantriebe in den beiden Randbereichen der Antriebswalze vorgesehen sind. In abgewandelter Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, dass sich der oder die Läufer sowie der oder die Ständer über im Wesentlichen die gesamte Walzen-

breite erstrecken. Es kann folglich ein einziger Direktantrieb vorgesehen sein, welcher über die gesamte Walzenbreite bzw. nahezu die gesamte Walzenbreite in die Antriebswalze integriert ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, mit zwei Direktantrieben oder auch mehreren Direktantrieben zu arbeiten, welche sich insgesamt über die gesamte Walzenbreite erstrecken.

Nach besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Direktantrieb als fremd gekühlter Antrieb mit zumindest einer Luft- und/oder Flüssigkeitskühlung ausgebildet. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die Antriebswalzen über die Pressbänder erwärmt werden, da bei kontinuierlichen Pressen regelmäßig mit beheizten Pressenplatten gearbeitet wird und sich die endlos umlaufenden Stahlpressbänder folglich aufheizen. In der Praxis können Stahlbandtemperaturen von bis zu 250 ⁰ C und mehr auftreten. Durch geeignete Kühlung der Direktantriebe wird eine einwandfreie Funktion der Direktantriebe gewährleistet. Als Kühlmedien kommen dabei Luft, Wasser, öl oder auch Siedeflüssigkeit in Betracht.

Zwischen Walze(nmantel) und Rotor und/oder zwischen Rotor und Stator kann beispielsweise mit einer Luftkühlung, z. B. einflutig, zweiflutig oder mehrflutig gearbeitet werden. Dabei kann mit einer Fremd bei üftung gearbeitet werden. Außen zwischen Walze(nmantel) und Rotor kann eine Wasser- oder ölkühlung (bzw. Wassermantelkühlung) vorgesehen sein. Innen zwischen Rotor und Stator kann eine Luftkühlung über Fremdlüfter vorgesehen sein. Ferner kann zwischen Rotor und Stator eine direkte ölkühlung oder eine Sprühölkühlung bei den Wickelköpfen vorgesehen sein. Stets ist eine Rückkühlung der Kühlmedien zweckmäßig. Dieses kann über Luft/Luft-Wärmetauscher, über Luft/Wasser- Wärmetauscher, über Luft/öl-Wärmetauscher, über Wasser/Wasser-Wärmetauscher, über öl/Wasser-Wärmetauscher oder auch über öl/öl-Wärmetauscher erfolgen.

Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, im Bereich der Antriebe bzw. zwischen Walze(nmantel) und den Antrieben geeignete thermische Isolierungen vorzusehen, welche den Wärmeeintrag in den Bereich der Direktantriebe minimieren.

Der Direktantrieb kann im Rahmen der Erfindung als Gleichstrommotor ausgebildet sein, wobei mit elektrischer Erregung oder mit Permanenterregung gearbeitet werden kann.

Es besteht ferner die Möglichkeit, dass der Direktantrieb als Wechselstrommotor oder als Drehfeldmotor ausgebildet ist. Dabei kann der Direktantrieb als Asynchronmotor mit z. B. Kurzschlussläufer oder Schleifringläufer ausgebildet sein.

Der Direktantrieb kann aber auch als Synchronmotor ausgebildet sein. Dabei kann mit elektrischer Erregung oder mit Permanenterregung gearbeitet werden.

Außerdem kann der Direktantrieb als Stromwendemaschine und folglich Kommutatormotor ausgebildet sein.

Vorzugsweise ist der Direktantrieb als Transversalflussmotor, als permanentmagneterregter Motor, als Reluktanzmotor oder auch als Magnetmotor ausgebildet. Stets besteht die Möglichkeit, den Motor als Innenläufer- oder Außenläufer-Motor auszustatten.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine kontinuierliche Presse zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Antriebswalze in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in abgewandelter Ausführungsform,

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 2 in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 5 in abgewandelter Ausführungsform.

In den Figuren ist eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Herstellung von insbesondere Holzwerkstoffplatten dargestellt. Die Presse besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau gemäß Fig. 1 aus einem Pressenoberteil 1 mit oberer Pressenplatte 2 und einem Pressenunterteil 3 mit unterer Pressenplatte 4 sowie mit im Pressenoberteil 1 und im Pressenunterteil 3 endlos umlaufenden und über Umlenkwalzen 5, 6 geführten Pressbändern 7. Die Pressbänder 7 sind als Stahlbänder ausgeführt und unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggre- gaten 8 gegen die jeweilige Pressenplatte 2, 4 abgestützt. Die Pressenplatten 2, 4 sind ferner als beheizbare Pressenplatten und folglich Heizplatten ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel ist die Presse als Oberkolbenpresse ausgebildet, wobei die obere Pressenplatte 2 mit Zylinderkolbenanordnungen 9 beaufschlagt ist, welche sich gegen das Pressengestell 10 abstützen. Der in der Figur dargestellte auslaufseitige Bereich des Pressengestells wird auch als Auslaufwalzenstuhl 11 bezeichnet.

Während die einlaufseitigen Umlenkwalzen 5, die auch als Einlaufwalzen bezeichnet werden, antriebslos ausgebildet sind, sind die auslaufseitigen Umlenkwalzen 6, welche auch als Auslaufwalzen bezeichnet werden, als

Antriebswalzen 6a ausgebildet und jeweils mit zumindest einem Antrieb 12 versehen. Erfindungsgemäß sind sowohl der Antrieb der oberen Antriebswalze 6a als auch der Antrieb der unteren Antriebswalze 6a als Direktantrieb 12 ausgebildet und ohne zwischengeschaltetes Getriebe an die Antriebswalze 6a angeschlossen. Direktantriebe sind dabei als elektromotorische Direktantriebe und folglich als Elektromotoren mit einerseits zumindest einem Ständer 13 (bzw. Stator) und andererseits zumindest einem Läufer 14 (bzw. Rotor) ausgebildet.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Antriebswalze 6a in an sich bekannter Weise drehfest an einer Drehwelle 15 befestigt ist, welche drehbar am Pressengestell 10, 11 bzw. in Lagerböcken 16 gelagert ist, wobei diese Lagerböcke 16 wiederum an dem Pressengestell 10, 11 befestigt sind. Die Antriebswalze 6a rotiert folglich mit der Drehwelle 15 relativ zu dem Pressengestell 10, 11. Die Lagerböcke 16 sind dabei verstellbar bzw. verschiebbar in dem Pressengestell 10, 11 angeordnet, so dass die Drehwelle 15 und damit die Antriebswalze 6a in Pressenlängsrichtung verschoben werden kann, um die Bandspannung der Stahlbänder 7 einzustellen. Die Wellenlager 17 sind in Fig. 2 ebenfalls angedeutet. Bei dieser Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, dass der Direktantrieb 12 als Innenläufermotor ausgebildet ist und der (Innen-) Läufer 14 an der Drehwelle 15 befestigt ist. Der Ständer 13 (bzw. Stator) ruht und ist folglich drehfest gegenüber dem Pressengestell 11 (z. B. in einem Motorgehäuse) angeordnet. Dabei ist die Drehwelle 15 auch über entsprechende Lager 17' in dem Motorgehäuse gelagert. Der Läufer 14 ist drehfest an die Drehwelle 15 angeschlossen, so dass im Zuge des Betriebs der rotierende Läufer 14 die Drehwelle 15 und damit die Antriebswalze 6a in Bewegung setzt. Die (elektrischen) Zuleitungen 18 für den Stator 13 sind ebenfalls angedeutet. Die Magneten bzw. der Kurzschlusskäfig des Rotors 14 sind nicht dargestellt. Die Wicklung 19 des Stators 13 ist angedeutet.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 mit rotierender Drehwelle 15 gearbeitet wird, zeigen die Fig. 3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen, bei welchen die Antriebswalze 6a rotierend auf einer drehfest an das Pressengestell 10, 11 angeschlossenen Drehachse 15' gelagert ist. Die Antriebswalze 6a ist dabei unter Zwischenschaltung entsprechender Lager 17 drehbar auf der Drehachse 15' gelagert. Bei diesen Ausführungsformen ist der Antriebsmotor 12 nun vorzugsweise als Außenläufermotor ausgebildet, so dass der (Außen-) Läufer 14 unmittelbar oder mittelbar an die Antriebswalze 6a angeschlossen ist. Auch bei diesen Ausführungsformen besteht die Möglichkeit, die Drehachse 15' und damit die Antriebswalze 6a in Pressenlängsrichtung zu verschieben, denn die Drehachse 15" bzw. deren Drehachsenhalterung 16' ist verschiebbar in dem Pressengestell 11 geführt. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 6 ist der Stator 13 mit seinen Wicklungen 19 folglich ruhend angeordnet, während der im Zuge des Betriebes drehende Rotor 14 unmittelbar oder mittelbar an die Antriebswalze 6a angeschlossen ist und diese folglich in Bewegung versetzt. Eine rotierende Motorwelle ist bei diesen Ausführungsformen folglich nicht vorgesehen, da der rotierende Rotor 14 drehfest gegenüber der Antriebswalze 6a angeordnet ist.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Direktantrieb 12 außerhalb der Antriebswalze 6a in einem separaten Motorgehäuse 20 angeordnet ist, wobei dieses separate Motorgehäuse 20 stirnseitig an die Antriebswalze 6a angeschlossen bzw. angeflanscht ist.

Demgegenüber ist der Direktantrieb 12 gemäß Fig. 4 in die Antriebswalze 6a integriert und folglich vollständig innerhalb der Antriebswalze 6a angeordnet. Der Rotor 14 ist dabei innenseitig an dem Walzenmantel 21 der Walze 6a befestigt. Auch der drehfest an die Drehachse 15' angeschlossene Stator 13 ist vollständig in die Antriebswalze 6a integriert. über die Drehachse 15' erfolgt auch die elektrische Zuleitung 18. In Fig. 4 ist dabei angedeutet, dass sich der

Direktantrieb 12, d. h. sowohl der Rotor 14 als auch der Stator 13 lediglich über einen Teilbereich der Antriebstrommel bzw. -walze 6a erstrecken. Rotor 14 und Stator 13 sind dabei im Randbereich der Antriebswalze 6a positioniert.

Demgegenüber zeigt Fig. 5 eine Ausführungsform, bei welcher der Direktantrieb 12 zentral in der Antriebswalze 6a positioniert ist und sich über nahezu die gesamte Walzenbreite B erstreckt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 6 sind zwei Direktantriebe 12 vorgesehen, welche sich jeweils über eine Hälfte der Antriebswalze 6a erstrecken. Zwischen den Antrieben 12 ist ein Zwischenlager 17" vorgesehen.

Die in den Figuren dargestellten Antriebsmotoren sind als fremd gekühlte Motoren ausgebildet und jeweils mit zumindest einer Luft- und/oder Flüssig- keitskühlung ausgebildet. Die Zuleitungen 22 für beispielsweise eine Kühlflüssigkeit sind in den Figuren 4 bis 6 lediglich angedeutet.