WIESER, Christian (Berndorferstr. 6, Hirtenberg, A-2552, AT)
MORGENBESSER, Karl (Hammergasse 20, Aspang, A-2870, AT)
WIESER, Christian (Berndorferstr. 6, Hirtenberg, A-2552, AT)
| Patentansprüche 1. Verwendung einer Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial durch Verpressen einer Pressmasse, die ein Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ausgewählt ist aus Polyester-, Polyurethan- oder Epoxidharzen wobei die Pressmasse 85% bis 95%, vorzugsweise 90% bis 93%, beispielsweise 93% Füllstoff und 5 % bis 15%, vorzugsweise 7 % bis 10 %, beispielsweise 7% Bindemittel aufweist. 2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff ausgewählt ist aus Steinmaterial, insbesondere Marmormehl, Quarzit, Quarz oder einer Mischung davon, mit einer Partikelgröße von lμm bis 10 mm, gegebenenfalls mit Zusätzen, wie etwa Pigmente, Farbstoffe, Spiegel- bzw. Glasbruchstücke. 3. Doppelbandpresse (1) zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial durch Verpressen einer Pressmasse aus mineralischem Füllstoff und polymerem Bindemittel, wobei die Presse (1) eine Zuführungsvorrichtung (3) zum Einbringen des zu verpressenden Materials zwischen das Oberband (5) und das Unterband (6), eine Vorverdichtungszone (50), ein Druckaufbringungszone (51), eine Druckhaltezone (52) und wenigstens eine Heizzone (53) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Vorverdichtungszone (50) eine Vibrationseinrichtung (54) vorgesehen ist. 4. Doppelbandpresse (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtung (54) eine Klopfeinheit (55) aufweist. 5. Doppelbandpresse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klopfeinheit (55) unterhalb des unteren Bandes angeordnet ist. 6. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Druckaufbringungszone (51) ein Stangenpressteppich (56, 56') vorgesehen ist. 7. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Heizzonen zumindest in einem Teil der Druckaufbringungszone (51) und gegebenenfalls zumindest in einem Teil der Druckhaltezone (52) vorgesehen sind. 8. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Druckhaltezone (52) mindestens ein Vielfaches, z.B. das 5-fache oder 10-fache, der Länge der Druckaufbringungszone (51) beträgt. 9. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Teil der Druckhaltezone (52) eine Kühlzone vorgesehen ist. 10. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite zwischen Ober- (5) und Unterband (6) verstellbar ist und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30mm liegt. 11. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung der Vibrationsvorrichtung (54) von der Trageinrichtung der Doppelbandpresse (1) getrennt gelagert ist. 12. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (5,6) in der Vorverdichtungszone (50) keilförmig zusammenlaufen. 13. Doppelbandpresse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verpressende Gemisch unter Vakuum zwischen die Bänder der Doppelbandpresse eingebracht wird. 14. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial durch Verpressen einer Pressmasse aus mineralischem Füllstoff und polymerem Bindemittel in einer Doppelbandpresse gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei die Pressmasse den folgenden Bearbeitungsschritten unterworfen wird: Einbringen des zu verpressenden Materials zwischen das Oberband und das Unterband, Vorverdichten der Pressmasse in der Vorverdichtungszone, - Einbringen von Vibrationen in die Pressmasse, Aufbringen von Druck und Erhitzen der Pressmasse in der Druckaufbringungszone und - Aushärten lassen des Bindemittels in der Druckhaltezone. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächendruck in der Presszone weniger als 20 bar, vorzugsweise etwa 15 bar, beträgt. 16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des Verpressens etwa zwischen 1 und 3 Minuten beträgt, wobei die Dauer des Aushärtens vorzugsweise etwa 10 - 15 Minuten beträgt und die Vorschubgeschwindigkeit der Bandpresse vorzugsweise etwa 3 m/min beträgt. |
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial durch Verpressen einer Pressmasse, die ein Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel umfasst. Weiters betrifft die Erfindung eine Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial durch Verpressen einer Pressmasse aus mineralischem Füllstoff und polymerem Bindemittel, wobei die Presse eine Zuführungsvorrichtung zum Einbringen des zu verpressenden Materials zwischen das Oberband und das Unterband, eine Vorverdichtungszone, ein Druckaufbringungszone, eine Druckhaltezone und wenigstens eine Heizzone aufweist, sowie ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial durch Verpressen einer Pressmasse aus mineralischem Füllstoff und polymerem Bindemittel in einer solchen Doppelbandpresse.
Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung verpresster Platten aus Kunststeinmaterial, wie sie beispielsweise als Arbeitsplatten für Küchen verwendet werden, wird eine spezielle Pressmasse gemischt und in eine Negativform gegossen (die Form hat für Küchenplatten üblicherweise eine Größe von etwa 3 m Länge und 1,3 m Breite). Danach wird die Masse in der Form unter hohem Druck verpresst, gegebenenfalls wird die Masse dabei gerüttelt und/oder unter Vakuum gesetzt. Nach dem Formen werden die Platten in einem Ofen erhitzt, um das Aushärten der Bindemittel zu unterstützen. Je nach Anwendungsbereich werden Platten unterschiedlicher Dicke erzeugt, wobei etwa für Arbeitsplatten Dicken von 13, 20 oder 30 mm üblich sind.
Dieses Herstellungsverfahren ist sehr aufwändig. Es wäre daher wünschenswert, verpresste Platten der oben genannten Art in einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren in einer Doppelbandpresse erzeugen zu können, ähnlich den Verfahren die beispielsweise zur Herstellung von Holzspanplatten oder gehärteten Schaumstoffplatten bekannt sind.
So ist in der DE 102005042398A1, veröffentlicht am 8.3.2007, eine Doppelbandpresse zur Herstellung von Pressgutplatten beschrieben. Die Platten
(insbesondere Span-, Hartfaser-, Faser- und Sperrholzplatten) werden aus mit Bindemittel versehenen Partikeln bzw. aus Pressgutmatten hergestellt, wobei in der Doppelbandpresse eine Heizstrecke und eine Kühlstrecke vorgesehen ist.
Die DE 1004925 IAl, veröffentlicht am 4.11.2002, beschreibt eine Vorrichtung zur
Herstellung gehärteter Schaumprofϊle („Geopolymere") mittels einer Doppelbandpresse, die eine seitlichen Abdichtung aufweist. Das Grundmaterial besteht aus einer pastösen Masse mit einer anorganischen, steinbildenden Reaktivkomponente, einem Härter und einem
Schäummittel.
Bisherige Versuche, Doppelbandpressen zur Herstellung von Kunststeinplatten zu verwenden, führten zu der Erkenntnis, dass die erzeugten Platten schnell brüchig wurden, wenn der Bindemittelanteil zu gering gewählt wurde. Auch zeigte sich bei solchen Platten oftmals eine poröse und unregelmäßige Oberfläche. Daher konnten bisher mit
Doppelbandpressen nur dann Kunststeinplatten erfolgreich hergestellt werden, wenn der
Bindemittelanteil auf einen Anteil von über 15% erhöht wurde. Außerdem wurden meist
Bindemittel auf Acrylbasis verwendet. Diese erlauben zwar eine einfache Verarbeitung, es lässt sich jedoch nicht die Qualität erzielen, die mit anderen Bindemitteln, etwa auf Polyester-
, Polyurethan- oder Epoxidbasis, erreichbar ist.
Für qualitativ hochwertige Platten ist ein Bindemittelanteil von unter 10%, vorzugsweise etwa 7%, wünschenswert. Solche Platten sind derzeit nur durch die oben dargelegten herkömmlichen, nicht kontinuierlichen Verfahren herstellbar. Es wäre daher wünschenswert, über ein Verfahren zu verfügen, welches die
Herstellung hochqualitativer Kunststeinplatten auf kontinuierlicher Basis ermöglicht.
Den Anmeldern ist es nunmehr erstmals gelungen, eine Doppelbandpresse zu verwenden, um Platten aus Kunststeinmaterial kontinuierlich herzustellen, indem eine
Pressmasse verpresst wird, die ein Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel umfasst, wobei das Bindemittel ausgewählt ist aus Polyester-,
Polyurethan- oder Epoxidharzen wobei die Pressmasse 85% bis 95%, vorzugsweise 90% bis
93%, beispielsweise 93% Füllstoff und 5 % bis 15%, vorzugsweise 7 % bis 10 %, beispielsweise 7% Bindemittel aufweist.
Der Füllstoff kann vorzugsweise ausgewählt sein aus Steinmaterial, insbesondere Marmormehl, Quarzit, Quarz oder einer Mischung davon, mit einer Partikelgröße von lμm bis 10 mm, und gegebenenfalls mit Zusätzen, wie etwa Pigmente, Farbstoffe, Spiegel- bzw.
Glasbruchstücke versehen sein. Bei der verwendeten erfindungsgemäßen Doppelbandpresse ist im Bereich der
Vorverdichtungszone eine Vibrationseinrichtung vorgesehen. Dadurch, dass in die
Pressmasse vor dem Verpressen und Aushärten Vibrationen eingebracht werden, wird die
Platte im ganzen Pressbereich homogen verdichtet, wobei die Bildung von mit Luft gefüllte Zwischenräume weitestgehend vermieden werden.
In vorteilhafter Weise kann die Vibrationseinrichtung eine Klopfeinheit aufweisen. Dies stellt eine konstruktiv besonders einfache Bauweise dar.
Die Klopfeinheit kann in vorteilhafter Weise unterhalb des unteren Bandes der Doppelbandpresse angeordnet sein. Indem von unten auf das Band der Bandpresse geklopft wird, ergibt sich ein positiver Effekt, da sich beim Verdichten der Pressmasse das Steinmaterial im unteren Bereich der Platte ansammelt und sich dadurch an der Plattenoberseite ein höherer Bindemittelanteil ergibt. Dies führt zu einer porenfreien und optisch ansprechenden Plattenoberseite.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann im Bereich der Druckaufbringungszone ein Stangenpressteppich vorgesehen sein. Dies ermöglicht es, den aufgebrachten Druck in der gesamten Zone sehr genau und in engen Parametern zu regulieren.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung können zumindest in einem Teil der Druckaufbringungszone und gegebenenfalls zumindest in einem Teil der Druckhaltezone eine oder mehrere Heizzonen vorgesehen sein. Dadurch lassen sich die Temperaturen im gesamten Aushärtebereich sehr genau auf die erforderlichen Parameter einstellen.
Vorzugsweise kann die Länge der Druckhaltezone mindestens ein Vielfaches, z.B. das 5-fache oder 10-fache, der Länge der Druckaufbringungszone betragen. Im Unterschied etwa zu Holzspanplatten weist die Pressmasse für Kunststeinmaterial nur eine sehr geringe Elastizität auf. Es ist daher nicht erforderlich, die engen Maßtoleranzen, die in der Druckhaltezone etwa durch den Stangenpressteppich ermöglicht werden, über den gesamten Bereich der Bandpresse aufrecht zu erhalten, da der Kunststein bereits nach einer verhältnismäßig kurzen Verpresszeit eine ausreichende Formstabilität erlangt hat. Danach ist eine „einfache" Führung zwischen den Bändern ausreichend, wodurch der Konstruktionsaufwand für die Bandpresse erheblich reduziert wird. In vorteilhafter Weise kann in einem Teil der Druckhaltezone eine Kühlzone vorgesehen sein, durch die ein optimaler Temperaturgradient erzielt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Spaltbreite zwischen Ober- und Unterband verstellbar sein und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30mm liegen. Dadurch lassen sich mit der Doppelbandpresse Kunststeinplatten in nahezu allen Dimensionen herstellen, die vom Markt verlangt werden.
In vorteilhafter Weise kann die Trageinrichtung der Vibrationsvorrichtung von der Trageinrichtung der Doppelbandpresse getrennt gelagert sein. Die Entkoppelung der Bandpresse von der Vibrationsvorrichtung fuhrt dazu, dass nur die erforderlichen Vibrationen und möglichst wenig unerwünschte Vibrationen an die Bandpresse übertragen werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass die Bänder in der Vorverdichtungszone keilförmig zusammenlaufen. Damit passt sich der Verlauf der Spaltbreite in der Vorverdichtungszone der durch das Rütteln erzielten Verdichtung und Volumensverringerung der Pressmasse an.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das zu verpressende Gemisch unter Vakuum zwischen die Bänder der Doppelbandpresse eingebracht werden. Das Vakuum erlaubt eine Steigerung der Qualität der Platten, da das Verbleiben von mit Luft gefüllten Hohlräumen und Blasen in der Pressmasse praktisch vermieden wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial durch Verpressen einer Pressmasse aus mineralischem Füllstoff und polymerem Bindemittel in einer Doppelbandpresse wird die Pressmasse den folgenden Bearbeitungsschritten unterworfen:
Einbringen des zu verpressenden Materials zwischen das Oberband und das Unterband,
Vorverdichten der Pressmasse in der Vorverdichtungszone, Einbringen von Vibrationen in die Pressmasse,
Aufbringen von Druck und Erhitzen der Pressmasse in der Druckaufbringungszone und - Aushärten lassen des Bindemittels in der Druckhaltezone.
Durch die erfindungsgemäße Kombination der Verfahrensschritte können nunmehr Kunststeinplatten in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess erzeugt werden, wobei die Platten Qualitätskriterien erfüllen, wie sie bisher nur durch nichtkontinuierliche Herstellungsverfahren erzielbar waren. In vorteilhafter Weise kann der Flächendruck in der Presszone weniger als 20 bar, vorzugsweise etwa 15 bar, betragen. Dieser Druck liegt deutlich unterhalb der Maximaldrücke, die mit einer mit einem Stangenpressteppich ausgestatteten Doppelbandpresse erreichbar sind. Die Presse arbeitet daher in einem Belastungsbereich, in dem nur ein geringer Verschleiß zu erwarten ist.
Vorzugsweise kann die Dauer des Verpressens etwa zwischen 1 und 3 Minuten betragen, wobei die Dauer des Aushärtens vorzugsweise etwa 10 - 15 Minuten beträgt und die Vorschubgeschwindigkeit der Bandpresse vorzugsweise etwa 3 m/min beträgt. Das Verfahren kann somit von Anlagen durchgeführt werden, die etwa die gleiche Größenordnung aufweisen, wie Doppelbandpressen, die derzeit für die Spanplattenherstellung verwendet werden, also beispielsweise mit einer Länge von ca. 30 Metern.
Die Erfindung wird nunmehr mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Doppelbandpresse. Fig. 2 zeigt die Doppelbandpresse in einer Seitenansicht. Fig. 3 ist eine vergrößerte Aufnahme der Oberfläche einer Kunststeinplatte. Fig. 4 zeigt eine Doppelbandpresse mit Vakuumzuführung in schaubildlicher Darstellung. Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Doppelbandpresse der Fig. 4. Fig. 6 zeigt die der Fig. 5 entsprechende Draufsicht und Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht in Verarbeitungsrichtung blickend. Fig. 8 ist eine schaubildliche Darstellung der in der Doppelbandpresse der Fig. 4 verwendeten Press- und Vibrationsvorrichtung alleine. Fig. 9 zeigt eine losgelöste schaubildliche Darstellung der Vakuum-Zuführungsvorrichtung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 werden nunmehr anhand einer schematischen Skizze die einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Doppelbandpresse 1 sowie deren Zusammenwirken erläutert. Die Doppelbandpresse 1 besteht im Wesentlichen aus einem Oberband 5 und einem Unterband 6, zwischen denen das Pressmaterial geführt und verpresst wird. Das Pressmaterial wird über eine Zuführungsvorrichtung 3 zwischen die Bänder eingebracht. Die Zuführungsvorrichtung 3 kann ein Förderband aufweisen, auf dem das Material transportiert wird. Um eine möglichst gleichmäßige Beschickung der Doppelbandpresse 1 zu gewährleisten, kann das Materials durch einen Pflug 58 über die Breite der Vorrichtung verteilt und mit einer Rakel 57 geglättet werden. Wie in der Fig. 1 angedeutet ist, kann die Rakel 57 quer zur Vorschubrichtung hin- und herbewegt werden, um die Ebenheit der Oberfläche zu erhöhen. Die Pressmasse kann durch mit der Doppelbandpresse 1 und der
Zuführungsvorrichtung 3 mitgeführte schlauchförmige Dichtungselemente zur Seite hin abgegrenzt werden. Solche Dichtungen sind dem Fachmann bekannt und werden in der gegenständlichen Anmeldung weiter unten eingehend beschrieben. Die Doppelbandpresse 1 weist im Wesentlichen 3 Bereiche auf, eine Vorverdichtungszone 50, eine Druckaufbringungszone 51 und eine Druckhaltezone 52. In der Vorverdichtungszone 50 müssen Lufteinschlüsse, die trotz der Vorbehandlung in der in der Zuführungsvorrichtung 3 noch in der Pressmasse vorhanden sein können, entfernt werden. Zu diesem Zweck ist unterhalb des Unterbandes 6 eine Vibrationsvorrichtung 54 angeordnet. Die Vibrationsvorrichtung 54 kann beispielsweise eine pneumatische Schlagvorrichtung sein, die über eine Klopfeinheit 55 gegen das Unterband 6 schlägt. Dies stellt eine besonders einfache Ausführungsform dar, wobei auch eine Vibrationsvorrichtung eingesetzt werden könnte, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 4 bis 9 weiter unten beschrieben ist.
Die in die Pressmasse eingebrachten Vibrationen bewirken eine Homogenisierung der Pressmasse. Lufteinschlüsse, die zu Poren in der fertigen Kunststeinplatte führen könnten, werden beseitigt. Zusätzlich bewirken die Vibrationen, dass sich das schwerere Füllstoffmaterial gegenüber dem Bindemittel geringfügig „absetzt", sodass sich zur Plattenoberfläche hin ein höherer Bindemittelanteil als an der Plattenunterseite einstellt. Die Plattenoberfläche wirkt somit glatter und lässt sich in nachfolgenden Schleif- und Polierschritten auch besser bearbeiten, sodass die Kunststeinplatte auch optisch eine hochwertige Qualität vermittelt.
Die durch die Vibrationen erzeugte Reduktion des Volumens der Pressmasse kann, soweit dies erforderlich ist, durch in der Vorverdichtungszone 50 keilförmig zusammenlaufende Bänder ausgeglichen werden.
Nach der Vorverdichtungszone 50 durchlaufen die Bänder 5, 6 eine Druckaufbringungszone 51, wo unter Druck- und Wärmeaufbringung der Aushärtevorgang eingeleitet wird. In diesem Bereich würden bereits geringe Maßabweichungen erhebliche Auswirkungen auf die Qualität der Platte haben, daher sind die Bänder 5, 6 durch jeweils einen Stangenpressteppich 56, 56' verstärkt. Die einzelnen Stangen der Stangenpressteppiche 56, 56' sind zwischen dem jeweiligen Band 5, 6 und einem Heizelement 53 geführt und rollen zwischen diesen ab, sodass sie mit dem Band mitgeführt werden. Das Heizelement 53 erwärmt die einzelnen Stangen, die wiederum das Band und damit die Pressmasse erhitzen. Stangenpressteppiche sind dem Fachmann bekannt und werden beispielsweise bei der
Herstellung von Pressspanplatten verwendet. Aufgrund der Elastizität des Holzmaterials müssen die Bänder der Bandpresse jedoch im Wesentlichen auf der gesamten Länge der Bandpresse durch Stangenpressteppiche unterstützt sein, bis die Platte vollständig ausgehärtet ist. Bei solchen Anlagen flihrt dies zu hohen Anschaffungskosten einerseits und andererseits zu hohen Wartungskosten aufgrund der großen Anzahl an zu wartenden Komponenten in jedem Stangenpressteppich.
Die erfindungsgemäße Doppelbandpresse macht sich die besondere Eigenschaft des Kunststeinmaterials zu Nutze, nämlich dass dieses bereits nach einer sehr kurzen Aushärtephase sehr formstabil ist, und für den weiteren Härtevorgang ein Aufrechterhalten der hohen Maßtoleranzen, die ein Stangenpressteppich ermöglicht, nicht mehr erforderlich sind. Wenn beispielsweise der gesamte Aushärtvorgang 10 bis 15 Minuten beträgt, reicht es im Allgemeinen aus, die Bänder während der ersten 1 bis 3 Minuten mit einem Stangenpressteppich zu unterstützen. Bei einer beispielhaften Gesamtlänge von 30 Metern würde dies bedeuten, dass der Stangenpressteppich nur im Anfangsbereich des Bandes auf einer Länge von etwa 2 bis 3 Metern vorgesehen werden muss.
An die Druckaufbringungszone 51 schließt sich eine Druckhaltezone 52 an, die den längsten Abschnitt der Doppelbandpresse darstellt (wie dies in Fig. 1 durch die Bruchlinien angedeutet ist). Im Allgemeinen ist die Druckhaltezone 52 um ein Vielfaches länger als die anderen beiden Zonen der Doppelbandpresse. Falls die Erwärmung durch die in der Druckaufbringungszone 51 angeordneten Heizelemente 53 für ein vollständiges Aushärten des Bindmittels nicht ausreicht, können auch in der Druckhaltezone 52 Heizelemente (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Auch Kühlelemente können zur Verbesserung des Aushärtvorgangs vorgesehen sein. Somit können die Parameter für die Verfahrenstemperatur in Übereinstimmung mit dem verpressten Material optimiert werden. Die Bänder 5, 6 können in der Druckhaltezone 52 in herkömmlicher Weise durch Rollen gestützt sein.
Fig. 2 zeigt eine detaillierter dargestellte erfindungsgemäße Doppelbandpresse 1 die ebenfalls eine Vorverdichtungszone 50, eine Druckaufbringungszone 51 und eine Druckhaltezone 52 aufweist. Das Pressmaterial wird in der Fig. 2 von links her eingebracht. Die Darstellung der Fig. 2 vermittelt eine bessere Auffassung der tatsächlichen Größenverhältnissen, wobei bestimmte Details, wie etwa das keilförmige Zusammenlaufen der Bänder 5, 6 in der Vorverdichtungszone 50 in dieser Figur nicht mehr erkennbar sind.
Die beiden Stangenpressteppiche 56, 56' sind auf Umlenkrädern 60 geführt. Ein Hilfsmotor 59 unterstützt die Bewegung der Stangenpressteppiche, um reibungsbedingte Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Abrollbewegung der Stangen und der Vorschubgeschwindigkeit der Bänder auszugleichen. In der Fig. 2 ist nur der Anfang der Doppelbandpresse 1 vollständig dargestellt, wobei die Druckhaltezone 52, die auch in dieser Figur durch Bruchlinien verkürzt dargestellt ist, den längsten Abschnitt der Anlage bildet.
Fig. 3 zeigt eine stark vergrößerte Aufnahme der Oberfläche einer erfindungsgemäß hergestellten Kunststeinplatte, wobei die Körnung des mineralischen Füllstoffmaterials erkennbar ist. In dem dargestellten Abschnitt ist in der oberen rechten Ecke ein Partikel mit einer Korngröße von etwa einem Millimeter erkennbar, an der linken unteren Ecke ist ein Teil eines noch größeren Partikels zu sehen, wobei der Raum zwischen den größeren Partikeln mit einer Mischung aus kleineren Partikeln und Bindemittel gefüllt ist.
In den Fig. 4 bis 9 sind unterschiedliche Ansichten eine Doppelbandpresse dargestellt, die als Vorläufer der erfindungsgemäßen Doppelbandpresse entwickelt wurde, und Elemente enthält, die auch zusammen mit der erfindungsgemäßen Doppelbandpresse in vorteilhafter Weise verwendet werden können. Die Funktion der Vibrationseinrichtung und des Stangenpressteppichs wird dabei in einer einzigen Vorrichtung, der Press- und Vibrationsvorrichtung 12, vereint. Alle im Folgenden beschriebenen Merkmale können auch mit der erfindungsgemäßen Doppelbandpresse sinnvoll kombiniert werden.
Die in den Fig. 4 bis 7 dargestellte Doppelbandpresse 1 ist auf einem Traggerüst mit einem unteren Tragrahmen 23 und einem oberen Tragrahmen 24 befestigt, wobei auf dem unteren Tragrahmen 23, der das Unterband 6 der Bandpresse trägt, der obere Tragrahmen 24 für das Oberband 5 befestigt ist. In der dargestellten Ausführung sind die beiden Tragrahmen 23, 24 fix miteinander verschraubt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Verbindung der Rahmen jedoch auch durch Hubelemente gebildet sein, sodass die Distanz zwischen oberem Tragrahmen 24 und unterm Tragrahmen 23 und somit die Spaltbreite zwischen Oberband 5 und Unterband 6 verstellbar ist. Die Hubelemente können hydraulisch angetrieben sein, oder als Spindelhubelemente ausgeführt sein, wobei Spindelhubelemente aufgrund der besseren erzielbaren Lagetoleranzen bevorzugt sind.
Das Oberband 5 der Doppelbandpresse 1 weist eine geringere Länge auf als das Unterband 6, sodass im vorderen Bereich der Doppelbandpresse oberhalb des Unterbandes 6 eine Zuführungsvorrichtung 3 Platz findet, die ebenfalls auf dem unteren Tragrahmen 23 befestigt ist. Die Zuführungsvorrichtung 3 enthält auch eine Kompaktmischeinheit 15, in der die Pressmasse homogen vermengt wird. Zusätzlich wird die Pressmasse über einen Rohstutzen 8 unter Vakuum gesetzt.
Auf dem Unterband 6 ist auf beiden Bandseiten jeweils ein Dichtungselemente 7 angeordnet, welches vom Band mitbewegt wird. Das Dichtungselement 7 ist eine elastisches, vorzugsweise schlauchförmiges Element, beispielsweise aus Gummi oder einem gummiartigen Material.
Im Bereich der Zufuhrungsvorrichtung 3 sind die Dichtungselemente 7 vom Unterband 6 abgehoben und werden durch eigene Dichtungsführungen 22 geführt (siehe insbesondere Fig. 4), wobei die Dichtungsfuhrungen 22 vorzugsweise mittels teflonbeschichteter O-Ringe abgedichtet sind. Dadurch können die Dichtungselemente 7 durch die Führungen gleiten und der Innenraum der Kompaktmischeinheit 15 bleibt zur Erhaltung des Vakuums abgedichtet. An der Seite ihres Auslasses 4 ist die Zuführungsvorrichtung 3 gegenüber den Bändern abgedichtet. Die Dichtungselemente werden im Bereich des Auslasses 4 zwischen dem Ober- und dem Unterband gequetscht und bilden somit eine dichte seitliche Begrenzung für die Pressmasse, die durch das in der Zuführungsvorrichtung 3 angelegte Vakuum bereits sehr kompakt ist.
Die Zuführungsvorrichtung 3 ist in Fig. 9 nochmals vergrößert und herausgelöst dargestellt. Ober- und Unterband sind in Strichlinien und transparent dargestellt, sodass der Innenraum der Zuführungsvorrichtung 3 erkennbar ist. Unterhalb des Unterbandes 6 sind Tragrollen 33 angeordnet, auf denen das Unterband 6 geführt ist. Über den Rohrstutzen 8 wird auf den Innenraum ein Vakuum angelegt, sodass bereits während des Mischens in der Kompaktmischeinheit 15 die Bildung von Lufteinschlüssen im fertigen Produkt vermieden wird. Die Kompaktmischeinheit 15 kann als Doppelschneckenmischer ausgebildet sein, wobei die Schnecken (nicht dargestellt) in seitliche Entnahmeöffnungen 9 eingesetzt sind.
Um die Dichtheit des Innenraums der Zuführungsvorrichtung 3 zu gewährleisten sind mehrere Dichtungseinheiten vorgesehen. Die Unterseite des Unterbandes 6 gleitet im Bereich des Auslasses 4 (dieser ist zwischen Ober- und Unterband und zwischen den Dichtungsführungen 22' der Zuführungsvorrichtung 3 mit Strichlinien dargestellt) auf zwei Schleifdichtungen 32". Das Oberband 5 dichtet den Innenraum an einer quer zur Bandrichtung angeordneten Dichtung 32 und an zwei seitlichen, längs zum Band verlaufenden Dichtungen 32', die in der konkaven Ausnehmung der Seitenwände der Zuführungsvorrichtung 3 angeordnet sind, ab. Die Dichtungen enden dort, wo das Oberband 5 mit den in den Dichtungsführungen 22' gleitenden Dichtungselementen 7 in Kontakt gelangt. Die Relativgeschwindigkeiten zwischen den Dichtungselementen und den bewegten Teilen (Bänder 5, 6 und Dichtungselemente 7) sind verhältnismäßig gering - die Vorschubgeschwindigkeit der Bänder kann beispielsweise etwa 2,5 m/min betragen - wodurch das Abdichten erleichtert wird. Wieder Bezug nehmend auf die Fig. 4 bis 7 ist neben den Tragrahmen für die
Doppelbandpresse ein weiterer, gesonderter Tragrahmen 25 angeordnet, auf dem, mechanisch von den anderen Teilen der Bandpresse getrennt, eine Press- und Vibrationsvorrichtung 12 angeordnet ist. Der gesonderte Tragrahmen 25 und die Doppelbandpresse sind in Fig. 5 nochmals detailliert dargestellt.
Im Bereich der Press- und Vibrationsvorrichtung 12 wird das zwischen Ober- und Unterband transportierte Material unter Aufbringung von Vibration und Druck dicht komprimiert. Dazu werden die Bänder 5, 6 von einer oberen Pressfläche 13 beispielsweise mit einem Druck von 1 bar gegen den Widerhalt eines unterhalb der Bänder angeordneten Pressbodens 14 gedrückt. Die obere Pressfläche 13 ist von einem Pressband 18 gebildet, welches auf einer Rollenanordnung 17 angeordnet ist, und mit einer zum Vorschub der Bänder 5, 6 der Doppelbandpresse synchronen Geschwindigkeit angetrieben wird.
Der obere Teil der Press- und Vibrationsvorrichtung 12 ist auf einem Rüttelrahmen 29 gehalten, der auf dem gesonderten Tragrahmen 25 federnd gelagert ist. Ein Rüttelantrieb 26 setzt den Rüttelrahmen 29 mit der gesamten Anordnung der die obere Pressfläche 13 ausbildenden Elemente in Vibration, wobei die Federn 30 den Rahmen gleichzeitig nach unten hin vorspannen. Der erforderliche Arbeitsdruck kann über Stellschrauben 31 an die gewünschten Betriebsparameter angepasst werden.
Angetrieben wird das Pressband 18 von einem Motor 21, der auf dem oberen Tragrahmen 24 der Doppelbandpresse montiert ist. Der Motor 21 ist mit der Press- und Vibrationsvorrichtung 12 über einen federgespannten Zahnriemen 20 verbunden, und somit mechanisch von der Press- und Vibrationsvorrichtung 12 entkoppelt.
Der Pressboden 14 ist fix auf dem gesonderten Tragrahmen 25 montiert und besteht im Wesentlichen aus einer Vielzahl hintereinander angeordneter Stützrollen 19, auf denen das Unterband 6 der Doppelbandpresse rollt. Die Stützrollen 19 weisen einen geringen
Durchmesser auf, sodass die Oberseite des Unterbandes 6 eine im Wesentlichen ebene Fläche ausbildet.
Nach der Press- und Vibrationsvorrichtung 12 durchlaufen die Bänder mit dem verdichteten Plattenrohling eine Heizzone 10 und eine Kühlzone 11 (Fig. 5), wodurch die Aushärtung der Platten verbessert wird.
Am Ende der Doppelbandpresse tritt die Platte aus der Bandpresse aus, und wird in einer nicht dargestellten Schneidevorrichtung auf die gewünschten Maße zugeschnitten und auf herkömmliche Weise weiterverarbeitet. Die im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 9 beschriebene Anlage weist einige Merkmale und Vorteile auf, die im Folgenden zusammengefasst sind:
Das Gemisch kann zwischen den Bändern der Doppelbandpresse, insbesondere nach dem Pressen und Rütteln, erhitzt und/oder gekühlt werden. Dies bewirkt eine Beschleunigung des Aushärtvorgangs und dient der Prozessoptimierung.
Die Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Bearbeitung von Pressmassen, insbesondere zur Herstellung von (Polymer-) Kunststeinplatten, kann mit einer
Zufuhrungsvorrichtung zum Einbringen des zu verpressenden Materials zwischen das
Oberband und das Unterband versehen sein, wobei am Rand des Pressbereichs zwischen Ober- und Unterband Begrenzungselemente vorgesehen sein können.
Der Zuführungsvorrichtung kann eine Press- und Vibrationseinrichtung nachgelagert sein.
Die Zuführungsvorrichtung kann gegenüber dem Ober- und dem Unterband abgedichtet sein, wobei auf die Pressmasse ein Vakuum, vorzugsweise ein Grobvakuum, insbesondere im Bereich zwischen 5 und 20 mbar, angelegt sein kann. Dies verhindert die Bildung von Luft- oder Gaseinschlüssen in der Platte. Ein zu hohes Vakuum würde jedoch höhere Ansprüche an die Abdichtungen stellen, ohne die Qualität der Platten noch wesentlich zu verbessern. Das Vakuum sollte daher nicht höher sein, als es für die geforderte Qualität der Platte notwendig ist. Um die Anzahl der abzudichtenden Übergänge zu minimieren, können die
Begrenzungselemente Dichtungselemente sein.
Die Dichtungselemente können zwischen Ober- und Unterband mit den Bändern mitbewegte, elastische, vorzugsweise schlauchförmige Dichtungselemente sein, die im Bereich der Zuführungsvorrichtung vorzugsweise mittels teflonbeschichteter O-Ringe abgedichtet sind. Solche Elemente sind leicht auswechselbar und einfach zu reinigen. Die Dichtungselemente werden vorzugsweise mit dem Unterband mitbewegt und im Pressbereich zwischen Unter- und Oberband gequetscht. Die Dichtungselemente müssen nicht eigens am Band fixiert sein, das sie elastisch auf dem Band gehalten sind. Gegebenenfalls können Führungen vorgesehen sein, die ein seitliches Abgleiten der Dichtungselemente verhindern. Im Bereich der Zuführungsvorrichtung können die Dichtungselemente vom Band abgehoben und zur Abdichtung der Zufuhrungsvorrichtung durch teflonbeschichtete O-Ringe geführt sein. Die Presse kann eine Heizzone und eine Kühlzone aufweisen. Dies unterstützt und beschleunigt die Aushärtung des Bindemittels, ermöglicht eine höhere Produktionsgeschwindigkeit und erlaubt eine gezielte Anpassung der Betriebsparameter.
Zur Herstellung von Platten unterschiedlicher Dicke mit einer Bandpresse kann die Spaltbreite zwischen Ober- und Unterband verstellbar sein und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30mm liegen.
Dabei kann in vorteilhafter Weise das obere Band der Doppelbandpresse zur Verstellung der Spaltbreite über Spindelhubelemente anheb- bzw. absenkbar gelagert sein. Spindelhubelemente erlauben eine Verstellung der Spaltbreite mit geringen Maßabweichungen.
In vorteilhafter Weise kann die Press- und Vibrationsvorrichtung eine obere
Pressfläche und einen Pressboden aufweisen, wobei zumindest die obere Pressfläche vibrierend antreibbar ist und wobei die Bänder der Doppelbandpresse zwischen der
Pressfläche und dem Pressboden zueinander gepresst sind. Dadurch ist ein effektives Verdichten und Verpressen des Pressmaterials zur Bildung der Platten gewährleistet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die obere Pressfläche von einem mittels einer Rollenanordnung mit den Bändern der Doppelbandpresse mitbewegten Pressband gebildet sein. Dies gewährleistet einen festen Kontakt zwischen der Vibrationsvorrichtung und dem Band bzw. der Pressmasse. Reibungsverluste werden minimiert. Um den Antrieb der Rollenanordnung von der Vibrationsvorrichtung mechanisch zu entkoppeln, kann die das Pressband haltende Rollenanordnung über einen federgespannten Zahnriemen von einem Motor angetrieben werden, der auf der Trageinrichtung der Doppelbandpresse angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Pressboden von einer Vielzahl hintereinander angeordneter Stützrollen gebildet sein. Bei diese kostengünstigen Lösung wird vorzugsweise nur die obere Pressfläche vibrierend angetrieben, sodass der Pressboden nur als Gegenhalt dient, der stabil auf der Trageinrichtung festgelegt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zuführungsvorrichtung eine Kompaktmischeinheit für die Pressmassen aufweisen. In der Kompaktmischeinheit wird die Pressmasse unmittelbar vor der Verarbeitung aus den einzelnen Komponenten gemischt, unter Vakuum gesetzt und mittels der Zuführungsvorrichtung der Bandpresse zugeführt. Dies führt auch zu einer sehr kompakten und raumeffizienten Gesamtabmessung der erfindungsgemäßen Doppelbandpresse.