HAAS, Gernot von (Schwalbenweg 65/I, Heidelberg, 69123, DE)
| Patentansprüche Verfahren zur Herstellung einer Streugutmatte (7) aus zumindest einer gestreuten Schicht aus rieselfähigem Streugut (9) auf einem endlos umlaufenden Formband (8) mittels zumindest eines Streukopfes (1) im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten durch das Verpressen der Streugutmatte (7) in einer taktweise oder kontinuierlich arbeitenden Presse (10), dadurch gekennzeichnet, dass von der Oberfläche (5) der teilweise und/oder von der vollständig gestreuten Streugutmatte (7) auf dem Formband (8) mittels zumindest einer Entnahmevorrichtung (2) Streugut (9) entnommen, dass das entnommene Streugut (9) mittels einer Abführvorrichtung (3) abgeführt und dass vor einer Verdichtung der Streugutmatte (7) zumindest die durch die Entnahmevorrichtung (2) freigelegte Oberfläche (5) der Streugutmatte (7) mittels zumindest einer das Streugut (9) in einer vorgegebenen Tiefe nahe der Oberfläche (5) manipulierenden Glättvorrichtung (4) geglättet wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmevorrichtung (2) über die gesamte Breite (6) oder zumindest über einen Teilbreitenbereich (Si, S2... Sn) der Streugutmatte (7) Streugut (9) entnimmt. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, d a d u r c h gekennzeichnet, dass von der Oberfläche (5) aus eine Tiefe der Streugutmatte (7) von bis zu 20 mm, vorzugsweise bis zu 15 mm, oder von der Oberfläche (5) aus eine Tiefe der Streugutmatte (7) von bis zu 15%, vorzugsweise bis zu 10% der Streugutmatte (7) geglättet wird. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Glättvorrichtung (4) eine rotierende Walze (29) mit aufgerauter Oberfläche oder mit Stacheln (31) oder mit Zähnen (30) verwendet wird 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (29) der Glättvorrichtung (4) bei einem Außendurchmesser von 50 - 1.000 mm mit 10 - 500 Umdrehungen pro Minute rotiert. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (29) der Glättvorrichtung (4) mit ihrem am nächsten zur Oberfläche der Streugutmatte (7) liegenden Seite entgegen oder in der Produktionsrichtung (15) des Formbandes (8) rotiert. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkungsbereich der Glättvorrichtung (4) und/oder der Entnahmevorrichtung (2) an den zu glättenden Oberflächen (5) und/oder an den Längsseiten der Streugutmatte (7) seitlich mit parallel zur Produktionsrichtung (15) und im Wesentlichen senkrecht zum Formband angeordneten Seitenwänden (26) begrenzt wird. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (5) der Streugutmatte (7) nach der Glättvorrichtung (4) mit einer Kontrollvorrichtungen (35) untersucht, das Ergebnis ausgewertet und zur Steuerung oder Regelung der Glättvorrichtung (4) bezüglich der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der Glättvorrichtung (4) verwendet wird. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Streugut (9) der Oberfläche (5) der Streugutmatte (7) entgegen der Produktionsrichtung (15) aufgestaut und so das Streugut (9) vor der Glättvorrichtung (4) eine Stauwelle (33) ausbildet. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauwelle (33) vor der Glättvorrichtung (4) mit einer Kontrollvorrichtung (36), vorzugsweise mit einer Durchstrahlungsvorrichtung über die Breite der Glättvorrichtung (4), untersucht, das Ergebnis ausgewertet und zur Steuerung oder Regelung der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der Glättvorrichtung (4) und/oder der Entnahmevorrichtung (2) verwendet wird. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streugutmatte (7) mit dem Formband (8) mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 4.000 mm pro Sekunde in Produktionsrichtung (15) gefördert wird. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Weg-/Zeit-Steuerung (39) quer liegende Streuguterhöhungen (27) durch kurzeitiges Anheben der Entnahmevorrichtung (2) in der bewegten Streugutmatte (7) eingebracht werden, wobei die Wegzeit-Steuerung (39) ein entsprechend kurzzeitiges Anheben der Glättvorrichtung (4) rechtzeitig bei Anlaufen der Streuguterhöhungen (27) ansteuert. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Streugutmatte über die gesamte Breite mittels einer Entnahmevorrichtung (2) und zugehöriger Abführvorrichtung (3) von überflüssigem Streugut (9) befreit und anschließend mittels einer Glättvorrichtung (4) behandelt wird und anschließend zumindest ein Teilbreitenbereich (Si, S2... Sn) mittels zumindest einer weiteren Spurentnahmevorrichtung (24) mit zugehöriger Abführvorrichtung (3) und einer zugehörigen Spurglättvorrichtung (25) behandelt wird. 14. Anlage zur Herstellung einer Streugutmatte (7) aus zumindest einer gestreuten Schicht aus rieselfähigem Streugut (9) auf einem endlos umlaufenden Formband (8) mittels zumindest eines Streukopfes (1) im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten durch das Verpressen der Streugutmatte (7) in einer taktweise oder kontinuierlich arbeitenden Presse (10), dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme von Streugut (9) von der Oberfläche (5) der teilweise und/oder von der vollständig gestreuten auf einem Formband (8) bewegten Streugutmatte (7) zumindest einer Entnahmevorrichtung (2), dass zur Abführung des entnommenen Streugutes (9) benachbart zur Entnahmevorrichtung (2) einer Abführvorrichtung (3) und dass in Produktionsrichtung (15) vor einer Presse (10) oder einer Vorpresse (14) zur Verdichtung der Streugutmatte (7) zumindest eine Glättvorrichtung (4) zumindest zur Glättung der freigelegten Oberflächen (5) der Streugutmatte (7) angeordnet sind. 15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme des Streugutes (9) der Streugutmatte (7) die Entnahmevorrichtung (2) über die gesamte Breite (6) oder zumindest über einen Teilbreitenbereich (Si, S2... Sn) angeordnet ist. 16. Anlage nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättvorrichtung (4) Mittel zur Glättung von der Oberfläche (5) aus bis zu einer Tiefe der Streugutmatte (7) von bis zu 20 mm, vorzugsweise bis zu 15 mm, oder bis zu einer Tiefe von 15%, vorzugsweise bis zu 10% der Streugutmatte (7) aufweist. 17. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Glättvorrichtung (4) eine rotierende Walze (29) mit aufgerauter Oberfläche oder mit Stacheln (31) angeordnet ist. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Eingrenzung des Wirkungsbereiches der Glättvorrichtung (4) und/oder der Entnahmevorrichtung (2) an den zu glättenden Oberflächen und/oder der Streugutmatte (7) seitlich parallel zur Produktionsrichtung (15) und im Wesentlichen senkrecht zum Formband (8) Seitenwände (26) angeordnet sind. 19. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Untersuchung der Oberfläche (5) der Streugutmatte (7) nach der Glättvorrichtung (4) eine Kontrollvorrichtung (35) angeordnet ist und dass zur Ergebnisauswertung und zur Steuerung oder Regelung der Glättvorrichtung (4) bezüglich der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der Glättvorrichtung (4) eine Regelvorrichtung (37) angeordnet ist. 20. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Untersuchung einer Stauwelle (33) vor der Glättvorrichtung (4) eine Kontrollvorrichtung (37) angeordnet ist und dass zur Ergebnisauswertung und zur Steuerung oder Regelung der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der Glättvorrichtung (4) und/oder der Entnahmevorrichtung (2) eine Regelvorrichtung (38) angeordnet ist. 21. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von quer liegenden Streuguterhöhungen (27) mittels kurzeitiges Anheben der Entnahmevorrichtung (2) in der bewegten Streugutmatte (7) eine Weg-/Zeit-Steuerung (39) angeordnet ist, die mit den Höhenstellvorrichtungen der Glättvorrichtung (4) und der Entnahmevorrichtung (2) wirkverbunden angeordnet ist. 22. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass nachfolgend zu einer Entnahmevorrichtung (2), einer zugehörigen Abführvorrichtung (3) und einer Glättvorrichtung (4) zur Entnahme von Streugut (9) in einem Teilbreitenbereich (S-i, S2... Sn) in Produktionsrichtung (15) zumindest eine weitere Spurentnahmevorrichtung (24) mit zugehöriger Abführvorrichtung (3) und einer Spurglättvorrichtung (25) angeordnet sind. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Streugutmatte aus zumindest einer gestreuten Schicht im Zuge der Herstellung von
Holzwerkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einer Anlage zur Herstellung einer Streugutmatte aus zumindest einer gestreuten Schicht im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 14.
Bei der Herstellung von Werkstoffplatten aus streufähigen Materialien wird ein Gemisch aus Partikeln oder faserigen Stoffen und einem Bindemittel zu einer Streugutmatte auf einem Form- oder Förderband gestreut, wobei die
Streugutmatte anschließend einer ggf. nötigen Vorbehandlung und schließlich einer Verpressung zugeführt wird. Hierbei werden üblicherweise
diskontinuierliche Etagenpressen und kontinuierlich arbeitende Pressen verwendet, wobei in letzterer zwischen zwei umlaufenden Stahlbändern eine gestreute Pressgutmatte mit beleimten Streupartikeln unter Druck und
Wärmeeintrag verpresst wird. Neben den reinen Partikelplatten (MDF) kommen auch gespante Holzschnitzel zur Anwendung, die in der Regel orientiert gestreut werden, um den hergestellten Holzwerkstoffplatten in Länge und Breite verstärkt Festigkeit zu verleihen. Dabei werden Herstellungsarten
BESTÄTIGUNGSKOPIE unterschieden für orientiert gestreute Platten in längs und quer Richtung (OSB) und in einer Orientierung rein in Längsrichtung (OSL).
Mit DE 10 2004 016 507 B4 ist eine Vorrichtung zum Egalisieren von auf einem Streubandförderer aufgestreutem Streugut bekannt geworden, in der mittels Egalisierwalzen und nachgeordneten rotierenden Glättwalzen versucht wird eine optimierte Streugutmatte zur Verpressung in einer Presse zu generieren. Insbesondere soll die Oberflächenqualität hervorragend sein und die
notwendigen Nacharbeiten, wie Schleifen verringern bis vermeiden und
Lackierarbeiten, durch eine optimale Oberfläche verbessern helfen. Nachteilig bei diesem und auch dem bereits in dieser Offenbarung diskutierten Stand der Technik ist, dass das vollständige Material auf der Streugutmatte belassen wird und mittels der Egalisierwalzen in der Breite verteilt oder in der Art von
Wurfwalzen entgegen der Produktionsrichtung zurück geworfen wird. Dies führt insbesondere dazu, dass bei einer zu stark eingestreuten Materialmenge des Streukopfes zu viel Streugut auf die Egalisierwalzen aufläuft und entweder die Egalisierwalzen„überspringt" oder zu partiellen Flächengewichtsverdichtungen führen kann, die unter den Egalisierwalzen quasi„hindurchrutschen". Ein Regelkreis, der das Flächengewicht in, vor oder nach der Egalisiervorrichtung in Verbindung mit einer etwaigen Dosiervorrichtung über einem Streukopf regelt, weist eine für den Fachmann offensichtlich zu lange Regelstrecke aus. Insgesamt hat sich herausgestellt, dass es mit der vorgeschlagenen
Vorrichtung laufzeitbedingt zu Über- oder Unterstreuungen kommt, die nicht automatisiert kompensiert werden können und regelmäßig zur manuellen Nachjustierung der Gesamtanlage führen.
Mit WO 2005 046 950 A1 ist eine Partikel- oder Spanplatte und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt geworden. Dabei besteht die Partikelplatte aus mindestens drei Schichten, wobei die äußeren Schichten aus feinem Material bestehen, wohingegen die mittlere Schicht aus gröberem Material besteht. Um nun ein Höchstmaß an Material einzusparen, ist vorgesehen, die Platte grundsätzlich mit niedrigem Materialanteil herzustellen, wobei nur an den Stellen der Platte ein höherer Anteil an Material gestreut werden soll, der später für die Einarbeitung von Beschlägen bzw. Befestigungselementen benötigt wird, um Verbindungen mit anderen Teilen herzustellen. Hierzu wird
vorgeschlagen, in Längsrichtung bzw. in Produktionsrichtung der Pressgutmatte kontinuierlich einen höheren Anteil an Material auf das Formband bzw. auf die bereits vorhandene untere Deckschicht zu streuen, um in der
Produktionsrichtung voneinander beabstandete Spuren mit höherem
Materialeintrag der Pressgutmatte zu erhalten, die nach Herstellung einer in Länge und Breite gleichmäßig dicken Platte, eine höhere Dichte aufweisen. Zusätzlich kann, durch zumindest eine quer zur Produktionsrichtung bewegbare Düse, an bestimmten Stellen, vorzugsweise in Querrichtung, fleckenähnlich zusätzlich Material aufgebracht werden. Dies dient dazu, aus einem
aufgeteilten Plattenstrang Spanplatten zu erhalten, die an den Rändern zwecks der Kantenbearbeitung oder zur Montage von Beschlägen oder Verbindungsmitteln eine höhere Dichte aufweisen. Dabei sollen nicht nur die Längsseiten eine höhere Dichte aufweisen, sondern auch an den Querkanten, beispielsweise Schrankseitenteile oben und unten, eine höhere Dichte vorliegen. Weiter wird vorgeschlagen die Streugutmatte durch eine
walzenartige Vorpresse zu verdichten. Insgesamt ist aber nachvollziehbar, dass ein punktuelles oder wiederkehrendes Aufbringen von Streugut auf eine
Pressgutmatte in einer hochindustriellen Anlage nicht möglich ist, da ein
Aufdüsen von Spänen oder Partikeln in keiner Weise den hohen Ansprüchen heutiger Streumaschinen und Fertigungsprozesse genügt. Denn seit langer Zeit ist es das Ziel eine Streugenauigkeit von 100% zu erreichen. Bisher erreicht man nach dem heutigen Stand der Technik etwa 93 bis 98% Streugenauigkeit, je nach Materialart oder herzustellendem Produkt. Diese Streugenauigkeit wurde aber nur erreicht, indem Wert auf eine kontinuierliche Streuung gelegt wurde, die durch ihre Gleichmäßigkeit annähernd einer perfekten Streuung entspricht. Jeder Eingriff in heutige Streumaschinen zeigen in der Regel Verschlechterungen der Streuqualität.
Es ergeben sich neben den oben bereits aufgeführten Streuproblematiken auch noch Anschlussfehler zwischen der Längs- und der Querstreuung. Es kann hier zu einer partiellen Überstreuung kommen, indem an Undefinierten
Kreuzungsstellen doppeltes Material in unregelmäßiger Form angestreut wird, oder es ergeben sich bei zu kleinen Düsen für die Querstreuung Streulücken und Undefinierte Abstände zwischen einer Längsspur und einer angeordneten Querspur, die wiederum schädliche Kerbwirkungen erzeugen (Fensterrisse). Die nachfolgende zur vorgenannten PCT-Veröffentlichung erschienene
DE 10 2008 030 417 A1 zeigt einen anderen Ansatz. Die zu lösende Aufgabe in dieser Veröffentlichung besteht darin, eine Pressgutmatte im Einzugsbereich einer kontinuierlich arbeitenden Presse auf einem Formband herzustellen, die die notwendigen Merkmale einer Flächengewichtserhöhung in Länge und Breite aufweist. Dazu wird zunächst eine Streuung zumindest einer
gleichmäßigen Schicht einer Pressgutmatte mit zumindest einer
Streuvorrichtung auf einem zur Presse führenden Formband durchgeführt. Anschließend folgt eine Einstellung zumindest einer Flächengewichtserhöhung längs zur Produktionsrichtung zur Herstellung eines differenzierten
Flächengewichtsprofils quer zur Produktionsrichtung durch Entnahme von Streugut in zumindest einer Spur aus der bisher gestreuten Pressgutmatte mittels zumindest einer Einstellvorrichtung. Zusätzlich oder eigenständig kann zur Einsteuerung von beabstandeten Flächengewichtserhöhungen quer zur Produktionsrichtung zur Herstellung eines differenzierten Flächengewichtsprofils parallel zur Produktionsrichtung durch eine Verringerung der Entnahme von Streugut in zumindest einer Spur aus der bisher gestreuten Pressgutmatte mittels zumindest einer Einstellvorrichtung durchgeführt werden. Als
Entnahmevorrichtungen werden Stachelwalzen in fräsender Wirkungsweise vorgeschlagen die das Streugut aus der gestreuten Streugutmatte entnehmen.
Problematisch bei der Entnahme von Streugut ist aber, dass durch die
Entnahme von Streugut aus der Streugutmatte mit insbesondere schnell rotierenden Fräswalzen unregelmäßig oft größere Koagulationen aus Streugut mitgerissen werden, so dass nach der Abfräsung und Entfernung des überschüssigen Streugutes kleinere Löcher oder Vertiefungen in der
Streugutmatte verbleiben, die die spätere Oberflächenqualität gefährden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung einer Streugutmatte zu schaffen, mit der es möglich ist die Oberfläche einer
Streugutmatte nach einer Entnahme und Abführung von Streugut an der Oberfläche, insbesondere in partiellen Teilbereichen über die Breite einer Streugutmatte, zu verbessern. Zusätzlich soll es möglich sein eine
Streugutmatte nach der Erstellung derart umzuformen, dass diese die Kriterien sogenannter Leichtbauplatten mit Verstärkungsbereichen (höherem Anteil an Streugut) erfüllt, wobei die Oberflächen der Leichtbauplatten eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik erfüllen, wenn sie nach diesem Verfahren oder auf einer derartigen Anlage hergestellt worden sind.
Diese Aufgabe löst die Erfindung für das Verfahren dadurch, dass von der Oberfläche der teilweise und/oder von der vollständig gestreuten Streugutmatte auf dem Formband mittels zumindest einer Entnahmevorrichtung Streugut entnommen, dass das entnommene Streugut mittels einer Abführvorrichtung abgeführt und dass vor einer Verdichtung der Streugutmatte zumindest die durch die Entnahmevorrichtung freigelegte Oberfläche der Streugutmatte mittels zumindest einer das Streugut in einer vorgegebenen Tiefe nahe der Oberfläche manipulierenden Glättvorrichtung geglättet wird.
Die Lösung für eine Anlage besteht darin, dass zur Entnahme von Streugut von der Oberfläche der teilweise und/oder von der vollständig gestreuten auf einem Formband bewegten Streugutmatte zumindest eine Entnahmevorrichtung, dass zur Abführung des entnommenen Streugutes benachbart zur
Entnahmevorrichtung einer Abführvorrichtung und dass in Produktionsrichtung vor einer Presse oder einer Vorpresse zur Verdichtung der Streugutmatte zumindest eine Glättvorrichtung zumindest zur Glättung der freigelegten Oberflächen der Streugutmatte angeordnet sind.
Die Anlage und die Vorrichtung (Entnahme-, Absaug-/Abführ- und
Glättvorrichtung) sind für sich alleine eigenständig und können alleinstehend mit den beschriebenen Merkmalen verwendet werden. Gleichzeitig sind diese aber auch insbesondere für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 geeignet.
Die Anmeldung versteht die folgenden Begrifflichkeiten:
Eine Entnahmevorrichtung ist geeignet aus einer gestreuten Streugutmatte Partikel, Fasern, Späne, Schnitzel und/oder dergleichen, gezielt zu entnehmen. Die gezielte Entnahme umfasst dabei nicht nur ein gleichmäßiges Entnehmen über die gesamte Breite sondern auch spurweises Entnehmen. Jeder dieser beiden Entnahmevorgänge kann beliebig kombiniert werden, um notwendige Spuren an höheren oder geringeren Flächengewichten zu erstellen. Zusätzlich können die Entnahmevorgänge mit einer oder mehreren
Entnahmevorrichtungen in ihrer Intensität (Höhe) über die Zeit variiert werden, um beispielsweise regelmäßige Dichteerhöhungen über die gesamte Breite oder natürlich auch partiell über die Breite zu generieren. Die
Entnahmevorrichtung ist dabei mit einer Abführeinheit, vorzugsweise einer Absaugeinheit für das Streugut kombiniert und führt das entnommene Streugut wieder zurück in den Streuprozess. Die Glättvorrichtung ist dafür vorgesehen die Oberfläche zur Verpressung zu optimieren und Entnahmefehler durch die Entnahmevorrichtung in der Streugutmatte zu kompensieren. Gleichzeitig kann die Glättvorrichtung, insbesondere bei einer Dünnplattenproduktion dazu benutzt werden alleine das Flächengewicht in Länge und/oder Breite zu manipulieren, da bei nur wenigen Millimeter hohen Streugutmatten bereits die Glättvorrichtung bei geringer Variation der Eindringstärke ebenfalls das
Flächengewicht signifikant beeinflussen kann. Der Vorgang des Glättens bedingt die Manipulation des Streugutes an der Oberfläche einer
Streugutmatte. Dabei wird Streugut entgegen der Produktionsrichtung zurück gehalten und kontrolliert und gleichmäßig an der Oberfläche verteilt. Unter Oberfläche versteht die Erfindung die oberflächennahen Bereiche einer Streugutmatte. Ein anderer Ausdruck mit äquivalenter Bedeutung wäre für Oberfläche auch die Deckschicht einer, beispielsweise mehrschichtigen, Streugutmatte. Streuguterhöhung oder Streugutvertiefung beschreibt vorzugsweise angrenzende Bereiche höheren und geringeren Flächengewichts, da eine Presse auf ein vorgegebenes Maß verpresst und entsprechend bei gleicher Dicke über eine Fläche aber mit unterschiedlicher Menge an Streugut eine divergierende Dichte entsteht. Die Erfindung unterscheidet neben einer Enthamevorrichtung, die vorzugsweise über die ganze Breite tätig ist auch eine Spurentnahme- und Spurglättvorrichtung, die nur partiell über die Breite des Formbandes, respektive der Streugutmatte, tätig wird und zur Einstellung von Spuren unterschiedlichen Flächengewichts respektive Mengen an Streugutes dient. In einer besonderen Ausführungsform zur Herstellung von
Leichtgewichtplatten, kann in einer Kombination eine vollständig über die Breite und einer spurweise arbeitenden Vorrichtung bzw. des Verfahrens
(Entnahme/Abführung/Glättung) durchgeführt werden um die beispielhaften oder anderen Flächengewichtsprofile in der Streugutmatte einzustellen. Durch die Kontrollvorrichtungen, die in geeigneter Art und Weise aus Kameras, Oberflächentaster, Durchstrahlungsvorrichtungen und zugehörigen
Auswertungsvorrichtungen, bestehen, kann in der vorgeschlagenen Art und Weise der Ablauf des Verfahrens und die Einstellungen der Anlage in Hinsicht auf Steuerung oder Regelung optimiert werden. Unter einer Weg-Zeit- Steuerung versteht die Erfindung die Möglichkeit in einem geeigneten
Universalcomputer oder einer entsprechend spezialisierten Steuerungseinheit den Aufbau und die Beschaffenheit der Streugutmatte im Formstrang genau zu kontrollieren und die entsprechenden Aggregate einzeln oder in Kombination zur Veränderung der Beschaffenheit der Streugutmatte optimal einzusteuern, insbesondere dann, wenn die Streugutmatte mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.
In vorteilhafter Weise wird nun von der Oberfläche der teilweise und/oder von der vollständig gestreuten Streugutmatte auf dem Formband mittels zumindest einer Entnahmevorrichtung Streugut entnommen, das entnommene Streugut mittels einer Abführvorrichtung abgeführt und vor einer Verdichtung der
Streugutmatte zumindest die durch die Entnahmevorrichtung freigelegte Oberfläche der Streugutmatte mittels zumindest einer das Streugut in einer vorgegebenen Tiefe nahe der Oberfläche manipulierenden Glättvorrichtung geglättet. Die Entnahmevorrichtung kann dabei über die gesamte Breite oder zumindest über einen Teilbreitenbereich der Streugutmatte Streugut
entnehmen. Bevorzugt ist dabei vorgesehen von der Oberfläche aus eine Tiefe der Streugutmatte von bis zu 20 mm, vorzugsweise bis zu 15 mm, oder von der Oberfläche aus eine Tiefe der Streugutmatte von bis zu 15%, vorzugsweise bis zu 10% der Streugutmatte zu glätten. Vorzugsweise ist als Glättvorrichtung eine rotierende Walze mit aufgerauter Oberfläche oder mit Stacheln oder mit Zähnen vorgesehen. Die Walze der Glättvorrichtung sollte bei einem
Durchmesser von 50 - 1.000 mm mit 10 - 500 Umdrehungen pro Minute rotieren. Einzelheiten zur mechanischen Umsetzung der Vorrichtung und Anlage, wie Pressenrahmen, Motorenanordnungen oder Stellvorrichtungen sind Einzelfalllösungen und entsprechend durch den Fachmann vorzunehmen. Dabei sollte die Walze der Glättvorrichtung mit ihrem am nächsten zur Oberfläche der Streugutmatte liegenden Seite entgegen oder in der
Produktionsrichtung des Formbandes rotieren. Dabei kann es notwendig sein, dass der Wirkungsbereich der Glättvorrichtung und/oder der
Entnahmevorrichtung an den zu glättenden Oberflächen und/oder an den Längsseiten der Streugutmatte seitlich mit parallel zur Produktionsrichtung und im Wesentlichen senkrecht zum Formband angeordneten Seitenwänden begrenzt wird. Für eine nachhaltige Produktion kann es sinnvoll und notwendig sein die die Oberfläche der Streugutmatte nach der Glättvorrichtung mit einer Kontrollvorrichtungen zu untersuchen, das Ergebnis manuell oder automatisiert auszuwerten und zur Steuerung oder Regelung der Glättvorrichtung bezüglich der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der Glättvorrichtung zu verwenden. Wesentliche Parameter der Glättvorrichtung respektive natürlich auch der Entnahmevorrichtung sind beispielsweise die Eintauchtiefe und die Rotationsgeschwindigkeit. Bei weiteren umfangreichen Anlagen kann beispielsweise die Länge der Zähne oder der Stacheln durch Heraus- oder Einfahren verändert werden, was den Außendurchmesser beeinflusst. Auch könnte auf diesem Wege die Anzahl der eingreifenden Stacheln oder Zähne beeinflusst und eingestellt werden. Bevorzugt wird das Streugut der Oberfläche der Streugutmatte entgegen der Produktionsrichtung aufgestaut und so das Streugut vor der Glättvorrichtung eine Stauwelle ausbildet. Dies kann durch eine zur Oberfläche der Streugutmatte nahe entgegengesetzte
Rotationsrichtung der Walzen durchgeführt werden, aber auch beispielsweise durch eine Rotationsrichtung in Produktionsrichtung aber langsamerer Geschwindigkeit der Walzen. Insbesondere wäre für eine optimierte Regelung oder Steuerung der Anlage es von Vorteil, wenn die die Stauwelle vor der Glättvorrichtung mit einer Kontrollvorrichtung, vorzugsweise mit einer
Durchstrahlungsvorrichtung über die Breite der Glättvorrichtung, untersucht, das Ergebnis ausgewertet und zur Steuerung oder Regelung der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der Glättvorrichtung und/oder der
Entnahmevorrichtung verwendet wird. Beispielsweise kann bei einer zu geringen Streugutüberhöhung die Entnahmevorrichtung kurzfristig angehoben werden um die Streugutüberhöhung mit mehr Streugut zu versorgen. Auch könnte eine Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit (entgegen zur
Produktionsrichtung) zu einem größeren Rückhalt bei der Glättung sorgen. Bevorzugt ist eine Produktionsgeschwindigkeit des Formstranges und damit der Streugutmatte auf dem Formband von 10 bis 4.000 mm pro Sekunde
vorgesehen. Zur Erstellung von Flächengewichtsprofilen in und quer zur Produktionsrichtung kann mittels einer Weg-/Zeit-Steuerung quer liegende Streuguterhöhungen durch kurzeitiges Anheben der Entnahmevorrichtung in der bewegten Streugutmatte eingebracht werden, wobei die Weg-/Zeit- Steuerung ein entsprechend kurzzeitiges Anheben der Glättvorrichtung rechtzeitig bei Anlaufen der Streuguterhöhungen ansteuert. Bei sehr dünnen Streugutmatte kann es ausreichend sein, nur die Glättvorrichtung in der Höhe zu verstellen um das Flächengewicht ausreichend zu beeinflussen. Es kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass zuerst die Streugutmatte über die gesamte Breite mittels einer Entnahmevorrichtung und zugehöriger Abführvorrichtung von überflüssigem Streugut befreit und anschließend mittels einer Glättvorrichtung behandelt wird und anschließend zumindest ein
Teilbreitenbereich mittels zumindest einer weiteren Spurentnahmevorrichtung mit zugehöriger Abführvorrichtung und einer zugehörigen Spurglättvorrichtung behandelt wird. Dies ist in besonders vorteilhafter Weise nützlich um
Längsspuren unterschiedlicher Flächengewichte in der Streugutmatte für daraus zu verpressende Leichtbauplatten zu erstellen
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Anlage in Seitenansicht über die Länge des Formstranges mit nachfolgender Presse zur Verpressung der Streugutmatte,
Figur 2 eine schematische Draufsicht auf die Anlage nach Figur 1 ,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine Streugutmatte mit spurförmigen
Streuguterhöhungen und flächigen Streugutvertiefungen mittels einer möglichen Spurentnahme- und Spurglättvorrichtung in einem besonderen Ausführungsbeispiel,
Figur 4 eine Draufsicht auf eine Streugutmatte nach Figur 1 mit zusätzlichen
Streuguterhöhungen quer im vorgegebenem Abstand, Figur 5 eine vergrößerte schematische Seitenansicht der Anlage nach Figur 1 mit Darstellung der Entnahmevorrichtung, der Abführvorrichtung und der Glättvorrichtung mit zugehörigen möglichen Kontroll- und Regelungsvorrichtungen und deren Wirkverbindungen.
In den Figuren 1 und 2 wird eine Anlage, auch geeignet zur Durchführung des Verfahrens, gemäß der Erfindung in schematischer Ansicht beginnend mit einem Streukopf 1 über einem endlosen Formband 8 und einer nachfolgenden kontinuierlich arbeitender Presse 10 dargestellt. Im üblichen Produktionsablauf streut der Streukopf 1 das ankommende Streugut 9 auf das endlose Formband 8 zu einer Streugutmatte 7 ab. Nachfolgend zur Streuvorrichtung 1 (oder auch darin integriert, aber immer noch in Produktionsrichtung 15 angeordnet) folgen eine Entnahmevorrichtung 2 mit zugehöriger Abführvorrichtung 3 und
nachgeschalteter Glättvorrichtung 4. Die drei wesentlichen Elemente können nun in einer Vorrichtung zusammengehörig in der Anlage ausgeführt sein aber auch eigenständig nacheinander angeordnet sind. Wesentlich ist, dass die Glättvorrichtung 4 noch vor einer nachfolgenden möglichen Verdichtung der Streugutmatte 7 angeordnet ist um eine ordentliche Glättung durchführen zu können.
Je nach Anwendungsfall kann die erstellte Streugutmatte 7 in einer Vorpresse 14 eine Vorverdichtung und ggf. noch andere Vorbehandlungen (beispielsweise Bedampfung, Befeuchtung) vor dem Einlauf in die Presse 10 erfahren. Kurz vor der Presse 10 findet sich üblicherweise ein Abwurfschacht 16, in den
minderwertige Streugutmatten 7 mittels einer reversierbaren Übergabenase 17 abgeworfen werden können. In der Regel findet sich danach in
Produktionsrichtung 15 ein Zwischenförderer 18 der optimal dafür ausgerichtet ist die Streugutmatte 7 an die kontinuierlich arbeitende Presse 10 zu
übergeben. Die kontinuierlich arbeitende Presse 10 verpresst schließlich, meist unter Temperatureinfluss, die Streugutmatte 7 zu einem Plattenstrang 23, der am Ende der Presse 10 ausgehärtet austritt und von einer
Dickenmessvorrichtung 19 zur Kontrolle und Rückmeldung gemessen wird. Nachfolgend erfolgen weitere Verfahrensschritte wie Oberflächenschliff, Aufteilung, Kühlung, Abstapelung, Kaschierung etc. Die Presse 10 ist vorzugsweise als Doppelbandpresse ausgeführt, wobei die Stahlbänder 11 um Umlenktrommeln 22 geführt sind und gegenüberliegend in einem
Pressenrahmen 13 und über darin abgestützte Heizplatten 12 einen Pressspalt bilden. Auf die möglichen Ausführungsformen von kontinuierlich arbeitenden Pressen wird auf den Stand der Technik verwiesen. Es ist auch denkbar, dass hier eine Taktpresse zur Anwendung kommt. In diesem Fall wird die
Streugutmatte 7 vorab entsprechend aufgeteilt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Figuren sind die Seitenwände 26 zur Eingrenzung des Wirkungsbereiches der Entnahmevorrichtung 2 oder der Glättvorrichtung 4 nur in Figur 2 sichtbar angeordnet. Die Seitenwände können durchgehend oder für jede Vorrichtung einzeln angeordnet sein. Nur in Figur 1 ist eine weitere alternative Ausführungsform dargestellt, in der nach einer Entnahmevorrichtung 2, der zugehörigen Abführvorrichtung 3 und einer Glättevorrichtung noch eine Spurentnahmevorrichtung 24 angeordnet. Die Spurentnahmevorrichtung 24 entnimmt über zumindest einen
Teilbreitenbereich Streugut aus der Streugutmatte 7. Entsprechend der nun neu entstandenen Oberflächen ist nachgeordnet zumindest eine
Spurglättvorrichtung 25 angeordnet, die vorzugsweise in gleicher Breite wie die Spurentnahmevorrichtung 24 wirkt. Es ist offensichtlich, dass Variationen in Anzahl und Breite der Vorrichtungen kein enger Spielraum gesetzt ist, wenn das zu erstellende Ergebnis eine komplizierte Kontur aufweist. Eine derartige mögliche Kontur einer Oberfläche mit Streuguterhöhungen 20 und
Streugutvertiefungen 21 durch die Spurentnahmevorrichtung 24 ist in den Figur 3 und 4 dargestellt.
Figur 3 zeigt vier Flächengewichtserhöhungen, dargestellt als
Streuguterhöhungen 6 in Produktionsrichtung 15, wobei über die Breite 6 der Streugutmatte 7 unterschiedliche Flächengewichte in den Spuren S1 bis S n eingestellt werden können. Die möglichen Aufteilungen oder nacheinander notwendigen Anordnungen von Entnahmevorrichtungen 2 ist im Einzelfall auszulegen. Im Beispiel weist demgemäß S1 , S5, S8 und S12 eine
Streuguterhöhung 20 auf.
Figur 4 zeigt eine mögliche Alternative einer entsprechenden Streugutmatte 7, in der Streuguterhöhungen quer 27 angeordnet sind. Hierzu würden
beispielsweise die Spurentnahmevorrichtungen 24 kurzzeitig nach oben, von der Oberfläche weg, verfahren werden. Die nachfolgende Spurglättvorrichtung 25 sollte dies ebenfalls über eine Weg-Zeit-Steuerung entsprechend
zeitversetzt durchführen.
Figur 5 zeigt in einer vergrößerten Darstellung den Teilbereich der Anlage, der zur Entnahme von Streugut 9 von der Oberfläche 5 der teilweise und/oder von der vollständig gestreuten auf einem Formband 8 bewegten Streugutmatte 7 mittels zumindest einer Entnahmevorrichtung 2 vorgesehen ist. Zur Abführung des entnommenen Streugutes 9 ist benachbart zur Entnahmevorrichtung 2 eine Abführvorrichtung 3 und in Produktionsrichtung 15 vor einer Presse 10 oder einer Vorpresse 14 zur Überarbeitung zumindest eines Teiles der Oberfläche 5 der Streugutmatte 7 eine Glättvorrichtung 4 vorgesehen. Diese dient zur Glättung der freigelegten Oberflächen 5 der Streugutmatte 7. Dabei kann zur Entnahme des Streugutes 9 der Streugutmatte 7 die Entnahmevorrichtung 2, beispielhaft als Walze 28 mit Zähnen 30 dargestellt, über die gesamte Breite 6 oder zumindest über einen Teilbreitenbereich Si, S 2 ... S n angeordnet sein. Dabei sollte die Glättvorrichtung 4 Mittel zur Glättung von der Oberfläche 5 aus bis zu einer Tiefe der Streugutmatte 7 von bis zu 20 mm, vorzugsweise bis zu 15 mm, oder bis zu einer Tiefe von 15%, vorzugsweise bis zu 10% der
Streugutmatte 7 aufweisen. Die Glättvorrichtung 4 bildet nun entgegen der Produktionsrichtung 15 eine Stauwelle 33 aus. Mit 34 ist die normale
Höhenlage respektive die reguläre Oberfläche 5 der Streugutmatte 7 ohne Stauwelle 33 eingezeichnet. Ein Loch 32 an der Oberfläche 5 der Streugutmatte 7, das bei problematischer Entnahme von Streugut 9 aus der Streugutmatte partiell entstehen kann, wird nun durch das Streugut 9 der Stauwelle 33 vor der Glättvorrichtung 4 wieder aufgefüllt. Diese kann wie dargestellt so ausgeführt sein, dass als Glättvorrichtung 4 eine rotierende Walze 29 mit aufgerauter Oberfläche oder mit Stacheln 31 angeordnet ist. Zur Eingrenzung des Wirkungsbereiches der Glättvorrichtung 4 und/oder der Entnahmevorrichtung 2 an den zu glättenden Oberflächen und/oder der Streugutmatte 7 sind seitlich parallel zur Produktionsrichtung 15 und im
Wesentlichen senkrecht zum Formband 8 Seitenwände 26 angeordnet. Zur Untersuchung der Oberfläche 5 der Streugutmatte 7 nach der Glättvorrichtung 4 sollte eine Kontrollvorrichtung 35 angeordnet sein und zur
Ergebnisauswertung und zur Steuerung oder Regelung der Glättvorrichtung 4 bezüglich der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der Glättvorrichtung 4 sollte eine Regelvorrichtung 37 angeordnet sein. Zur Untersuchung einer Stauwelle 33 vor der Glättvorrichtung 4 wäre entsprechend die gleiche oder eine weitere Kontrollvorrichtung 37 angeordnet, und zur Ergebnisauswertung und zur Steuerung oder Regelung der wesentlichen Parameter oder
Eigenschaften der Glättvorrichtung 4 und/oder der Entnahmevorrichtung 2 eine Regelvorrichtung 38. Zur Ausbildung von quer liegenden Streuguterhöhungen 27 mittels kurzeitiges Anheben der Entnahmevorrichtung 2 in der bewegten Streugutmatte 7 befindet sich in der Anlage eine Weg-/Zeit-Steuerung 39, vorzugsweise wirkverbunden mit der Steuerung des Formbandes 8, die mit den Höhenstellvorrichtungen der Glättvorrichtung 4 und der Entnahmevorrichtung 2 wirkverbunden angeordnet ist. Nachfolgend zu einer Entnahmevorrichtung 2, einer zugehörigen Abführvorrichtung 3 und einer Glättvorrichtung 4 zur
Entnahme von Streugut 9 in einem Teilbreitenbereich Si, S2 ... S n kann in Produktionsrichtung 15 zumindest eine weitere Spurentnahmevorrichtung 24 mit zugehöriger Abführvorrichtung 3 und einer Spurglättvorrichtung 25 angeordnet sein. Mögliche und nicht ausschließlich vorstellbare Verknüpfungen der Steuerungsvorrichtungen, respektive der Regelvorrichtungen 37, 38 und 39 sind schematisch mit Pfeilen auf die entsprechenden Bezugszeichen der Anlagenteile dargestellt.
Vor der Glättvorrichtung 4 kann die Stauwelle 33 mit einer Kontrollvorrichtung 36, vorzugsweise mit einer Durchstrahlungsvorrichtung über die Breite der Glättvorrichtung 4, untersucht, das Ergebnis ausgewertet und zur Steuerung oder Regelung der wesentlichen Parameter oder Eigenschaften der
Glättvorrichtung 4 und/oder der Entnahmevorrichtung 2 mittels einer
Regelvorrichtung 38 verwendet werden. 1402
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Bezugszeichenliste: DP 1402
1. Streukopf 22. Umlenk-/Antriebsrollen
2. Entnahmevorrichtung 23. Plattenstrang
3. Abführvorrichtung 24. Spurentnahmevomchtung
4. Glättvorichtung 25. Spurglättvorrichtung
5. Oberfläche von 7 26. Seitenwand
6. Breite von 7 27. Streuguterhöhung quer
7. Streugutmatte 28. Walze von 2
8. Formband 29. Walze von 4
9. Streugut 30. Zähne von 28
10. Presse 31. Stacheln von 31
11. Stahlband 32. Loch
12. Heizplatten 33. Stauwelle vor 4
13. Pressenrahmen 34. Höhenlage
14. Vorpresse 35. Kontrollvorrichtung
15. Produktionsrichtung 36. Kontrollvorrichtung
16. Abwurfschacht 37. Regelvorrichtung
17. Übergabenase 38. Regelvorrichtung
18. Zwischenförderer 39. Weg/Zeit/Steuerung
19. Messvorrichtung Dichte
0. Streuguterhöhung Si, S 2 ... S n Teilbreitenbereich 1. Streugutvertiefung