专利名称：生产颗粒型部件的方法
技术领域：
本发明涉及用于生产颗粒型部件、特别是纸板或纤维板的方法。
背景技术：
从例如国际专利申请WO 2009/017451A1中可知用于生产颗粒型部件的方法，其中公开了用于生产木质家具部件的方法。出于此目的，以使得带凸起的板状部件与另一个部件组合使得在凸起之间存在空腔的方式挤压木屑。因此，能够实现在生产过程中木屑的消耗降低且部件的重量较小。然而，由于该空腔的原因，对于该部件的结构连接的可能安装，其稳定性和可能的面积减小。DE 10 2004 024 878A1公开了由两个保护层和位于它们之间的中间层形成的夹层部件，由此，中间层能够形成为周期性重复的、双重弯曲的壳体结构形状。它进一步公开 了可在一侧或在两侧用合适的材料(例如泡沫材料)填充保护层与中间层之间的间隙，从而实现隔离效果。然而，因为除了要生产保护层和中间层之外，还必须为间隙提供填充过程，因此这种生产过程证明是困难的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于生产颗粒型部件的方法，此方法一方面能够经济且快速地操作，另一方面允许生产具有定制的结构特性的颗粒型部件。这可通过具有以下步骤的方法实现。首先，生产具有第一颗粒的第一三维成形结构部件。对具有第二颗粒的第二结构部件进行成形使其与第一结构部件互补，并且连接该第一结构部件和第二结构部件。在本文中，互补成形意味着第一结构部件的表面结构形成阳形式，其通常与第二结构部件的表面结构匹配，且因此形成为相应(阴)配对。第二结构的互补成形以及第一结构部件与第二结构部件的连接可相继进行或同时执行。由于第一结构部件的三维成形结构、互补成形以及第一结构部件与第二结构部件的连接，可实现具有改进的结构特性的整体元件。特别地，可实现增强结构稳定性并同时降低颗粒型部件的重量。有益地，结构部件之一以使其具有比其它结构部件更大的稳定性的方式成形，而该其它结构部件具有更低的密度。特别地，颗粒型部件在纵向及纬度方向上具有板状的形状。作为生产重量轻并具有高度稳定性的颗粒型部件的替选方式，根据本发明的布置还使得可实现柔性增强的颗粒型部件，其中，在颗粒型部件的内部有目的性地布置稳定性和/或密度较低的区域。优选地，通过向颗粒团施加热量和/或压力而生产第一结构部件和/或第二结构部件。由于加热或挤压，形成颗粒团的结构部件的颗粒能够彼此连接。挤压的结果是，可进一步实现对颗粒团压紧，由此可生产结构部件，该结构部件的密度和强度是在生产期间由挤压而实质确定的。
在一个实施例中，通过在颗粒团中加入化学剂来生产第一结构部件和/或第二结构部件。该化学剂可以是粘合剂和/或硬化剂，通过将颗粒彼此连接，而且还通过压紧各颗粒，该粘合剂和/或硬化剂使颗粒团变硬成为结构部件。特别地，施加热量和/或压力以及加入化学剂均可仅在第一结构部件或第二结构部件中局部实施，从而能够实现结构部件的局部不同的压缩或稳定性。因此，可有目的地生产具有更大稳定性或更低密度的区域。在一个实施例中，结构部件之一具有比其它结构部件更大的密度和/或稳定性。由此，颗粒型部件中的一个结构部件形成稳定性或密度较大的区域，而其它结构部件形成密度较低的区域。通过这种方法，由于具有更大密度和/或更大稳定性的结构部件，可生产出实现高结构稳定性的颗粒型部件，在此，颗粒型部件仍仅具有较轻重量。第二结构的互补成形以及结构部件的连接可有益地在一个步骤中实施。由于这些 步骤同时执行，一方面能够节省操作步骤，另一方面能够实现对结构部件之间的互补连接表面的成形的最佳调整。在一个实施例中，第二结构部件形成为用于第一结构部件的基体。因此，第一结构部件保持在第二结构部件成形的结构中。特别地，重点在于第一结构部件不必连续地形成，而是还可以由多个单个的、局部布置的部件形成。因此，第二结构部件形成布置有第一结构部件的连续结构。然而另一方面，第二结构部件还可在由第一结构部件形成的基体内成形。因此，此时第一结构部件形成连续的结构。而第二结构部件可由多个局部的、不连接的部件组成。在一个实施例中，结构部件之一以使其从颗粒型部件的上侧区域延伸到下侧区域的方式形成。通过这种方法，可实现高水平的弯曲稳定性，特别是对于板状的颗粒型部件而言。通过在沿纬度方向和纵向形成的板的高度方向上适当延伸，结构部件之一能够距中性区或平面间隔一定距离而连续形成，由此改进机械性能。有益地，结构部件之一以使其在颗粒型部件的纵向上以波浪状形式延伸的方式形成。由于在中性区外侧布置的增强区域，结构部件的波浪形实施方式允许增加颗粒型部件的结构稳定性。另外，波浪状形状在稳定性方面具有优势，这是因为不会出现对结构部件的稳定性具有负面影响的成角度的Z字形。以波浪状形式延伸的结构部件比其它结构部件有益地具有更大的稳定性。另外，通过这种方法，这样的部件的抗剪强度实质增加。结构部件之一以使其在颗粒型部件的纬度方向上以波浪状形式延伸的方式来形成是有益的。通过这种方法，颗粒型部件可形成为在纬度方向与纵向上都具有增加的弯曲强度。在一个实施例中，在通过挤压过程对第二结构部件进行成形之前，第一结构部件在被放置到第二颗粒中之前进行预成形。通过与第一结构部件直接接触而对第二结构部件进行成形，既可实现结构部件之间的稳定连接，又可实现对互补相邻表面的最佳调整。在一个实施例中，结构部件可生成为在其表面区域中的密度与结构部件内部的密度不同。对由颗粒成形的结构部件的表面区域的压缩可通过多种生产方法实现，例如，通过挤压过程，但也可通过对结构部件的颗粒团的上侧区域和下侧区域进行合适处理来实现。现在，如果结构部件之一被三维成形，并且第二结构部件具有与其互补的形状，则可实现具有不同的密度、特别是更大密度的、在颗粒型部件中三维分布的区域。密度或稳定性更大的区域因此形成稳定结构，由此可生成具有高密度水平而同时重量轻的颗粒型部件。稳定性加强区域有益地以使其从颗粒型部件的上侧区域延伸到下侧区域的方式形成。特别地，通过第一结构部件或第二结构部件形成稳定性加强区域，并且该稳定性加强区域允许加强颗粒型部件的稳定性，尤其是在该颗粒型部件在纬度方向和纵向上具有板状形式并且稳定性加强区域在高度方向上延伸的情况下。稳定性加强区域有益地以使其在颗粒型部件的纵向上以波浪状形式延伸的方式形成。这允许增加弯曲强度，特别是增加颗粒型部件的纵向上的弯曲强度。在一个实施例中，稳定性加强区域还在颗粒型部件的纬度方向上以波浪状形式延伸。由此可在颗粒型部件的纬度方向及纵向上增强稳定性。颗粒团的颗粒优选为碎屑形式和/或纤维形式。特别地，使用木屑和/或自然纤 维。然而，还可能使用塑料碎屑。特别地，颗粒型部件是纤维板或纸板。颗粒型部件优选地具有板状形状。第一颗粒和第二颗粒可以是相同类型的颗粒。然而，还可使用不同类型的颗粒。不同类型的颗粒可具有不同的压缩特性。而且，颗粒类型的密度和强度可不同。还可使用具有不同柔度和硬度的颗粒。第一颗粒和第二颗粒可具有不同脆度和不同的破碎性能。而且，第一颗粒可具有不同于第二颗粒的磨损特性。还可有目的性地使用具有比其它颗粒类型更大的弹性的颗粒类型。第一颗粒的形状可与第二颗粒的形状不同。而且，可使用具有不同导磁率或不同电导率的颗粒类型。第一颗粒和第二颗粒之间的热特性、熔化性能和/或沸腾性能也可不同。而且，可使用具有不同耐光性的颗粒类型。在一个实施例中，能够以流水线方法进行颗粒型部件的生产。然而，在另一个实施例中，还可以采用静止方式进行颗粒型部件的生产。
下面，基于附图对根据本发明的连接装置的优选实施例进行描述。图I示出在根据本发明方法的第一实施例中生产第一结构部件的截面图；图2示出在根据本发明方法的第一实施例中对第二结构部件成形的截面图；图3示出通过根据本发明方法的第一实施例生产的颗粒型部件的截面图；图4示出根据本发明方法的第二实施例对第二结构部件成形的截面图；图5示出通过根据本发明方法的第二实施例生产的颗粒型部件的截面图；图6示出在根据本发明方法的第三实施例中第一结构部件和第二结构部件的截面图；图7示出通过根据本发明方法的第三实施例生产的颗粒型部件的截面图；图8示出通过根据本发明方法的实施例生产的、板状的颗粒型部件的透视截面图；图9示出通过根据本发明方法的实施例生产的另一个颗粒型部件的透视截面图。
具体实施例方式图1-3示出根据本发明的方法的第一实施例。图I以横截面图示出生产三维成形的第一结构部件I。包括第一颗粒的颗粒团2布置在第一挤压机3中。第一挤压机3包括上部分4和下部分5，在此，上部分4具有上凸起6且下部分5具有下凸起7。上凸起6和下凸起7交替布置，使得颗粒团2以实质一致的密度形成在它们之间。上凸起6从第一挤压机3的上部分4以楔形向下凸出。下凸起7从第一挤压机3的下部分5以楔形向上凸出。可替选地，凸起6、7也可采用弯曲形状，使得以谐波形状实施该颗粒团2。凸起6、7在纵向L上交替布置，并在纬度方向上垂直于附图平面基本成线性地延伸。可替选地，凸起6、7的高度在纬度方向上也可变化，使得在这个方向上也可得到第一结构部件I的实质波浪形的实现。第一挤压机3的上部分4和下部分5由力Fl加压，使得第一颗粒团2在高度方向H上被压缩并且被挤压成第一结构部件I。此后，从第一挤压机3移除第一结构部件I。图2示出由颗粒团9得到的第二结构部件8的互补成形及连接。第一结构部件I与包括第二颗粒的第二颗粒团9 一起被插入到第二挤压机10中。第二挤压机10包括上部分11和下部分12，其中每个部分的接触表面在关于第二颗粒团9的纵向L以及纬度方向上以实质平坦的方式形成。首先，将第二颗粒团9的第一部分布置在挤压机10的下部分12上。然后，以使得第二颗粒团9与第一结构部件I的下侧连续接触的方式将第一结构部件I布置在第二颗粒团9的第一部分上。将第二颗粒团9的第二部分抖落至第一结构部件I上，并且以使得第二颗粒团的第二部分在纵向L及纬度方向上具有实质平坦的上表面的方式分布。然后，第二挤压机10的上部分11被降至第二颗粒团9上，并且在高度方向H上给第二挤压机10的上部分11和下部分12施加力F2，从而将第二颗粒团9压缩成第二结构部件8。第二挤压机10的力F2小于第一挤压机3的力Fl，使得第二结构部件8相比第一结构部件I被压缩较少。图3示出根据本发明方法的第一实施例生产的颗粒型部件13。在此，第二结构部件8从上方以及从下方包围第一结构部件I。第一结构部件I 一般具有比第二结构部件8更大的密度和强度。因此，第一结构部件I在颗粒型部件13中形成稳定性较高的区域，而第二结构部件8形成密度较低的区域，由此允许颗粒型部件13具有轻重量。作为与图3中示出的第二结构部件9的可替选实施方案，第二结构部件9也可仅被布置在通过凸起6、7在第一结构部件I中形成的凹进部中，使得第一结构部件I在颗粒型部件13的上侧和下侧限定边界。
上层和下层可进一步附加连接至颗粒型部件13，使得颗粒型部件13具有坚固的表面，该表面按照需要可具有特定设计。例如，它可以是聚合物层，也可以是饰面。在截面图中，图4示出根据本发明方法的第二实施例。首先，通过挤压过程将第一颗粒团成形为第一结构部件14、15。第一结构部件14、15在一侧具有锯齿形轮廓并且在另一侧是平面。第一结构部件14、15以锯齿结构彼此对齐，使得在每种情况下，在纵向L上，第一结构部件14之一在高度方向H上的最厚部分被布置在另一个第一结构部件15的最薄部分区域中。作为锯齿结构的替选方式，也可以在第一结构部件的一侧提供波浪形轮廓。将第二颗粒团16布置在第一结构部件之间。这优选地是通过首先在挤压机20的下部分19上布置第一结构部件15而开始的。然后，第二颗粒团19施加到第一结构部件15上，并且随后以使得第一结构部件14、15的锯齿结构被交替布置(如上所述)的方式将第一结构部件14布置在第二颗粒团16上。挤压机20的上部分21然后降至第一结构部件14上，并且挤压机20的两个部分19,21由力F3驱使，使得第二颗粒团被挤压在一起成为位于两个第一结构部件14、15之间的第二结构部件17。 第二结构部件17具有比第一结构部件14、15更大的强度，使得第二结构部件17在完全成形的颗粒型部件22中形成更稳定的区域。第一结构部件14、15形成密度较低的区域。通过使用合适类型的颗粒或者合适的粘结剂，能够实现第二结构部件的较高稳定性。还可选择比用于压紧第一结构部件14、15的力更大的力作为用于压紧第二结构部件17的力F3。当第一结合部件14、15与第二结构部件17 —起被挤压时，第一结合部件14、15已经变硬，因此对于第一结构部件14、15，不会出现进一步的压缩。图6和图7示出根据本发明方法的第三实施例。首先，由颗粒团成形第一结构部件23，在此，靠近表面的区域24具有比内部区域25更大的密度和稳定性。形成第一结构部件23，使得该第一结构部件23在一侧实质是平面而在另一侧在纵向L上具有波浪形隆起。第一结构部件可通过颗粒团的压缩来生产，在此，靠近表面的区域相比位于第一结构部件23的较厚区域中的内部区域能够通过压缩过程而被更强地压缩。然而，可替选地或另外地，还可向靠近表面的区域提供粘合剂或粘结剂，使得在该区域实现更大的稳定性。相应地，生产在一侧具有平坦表面且在另一侧具有与第一结构部件23的波浪形隆起互补的波浪形隆起的第二结构部件26。同样，第二结构部件26具有较稳定的靠近表面的区域27以及密度较低的内部区域28。如在图7的截面图中所示，第一结构部件23和第二结构部件26以它们互补的波浪形表面连接成颗粒型部件29。该颗粒型部件29具有实质平坦的上侧和下侧。在该颗粒型部件29的内部，稳定性较高的区域在纵向L上以波浪状形状延伸。颗粒型部件还在上侧和下侧的区域中具有稳定性加强区域。颗粒型部件29的其余区域由构成密度较低区域的、第一结构部件23和第二结构部件26的内部区域25构成。通过在第一结构部件23和第二结构部件26的波浪形表面上使用粘结剂或粘合剂并随后挤压，可实现第一颗粒型部件和第二颗粒型部件的连接。因此，可采用该方法生产具有高水平稳定性而同时具有低重量的颗粒型部件29。图8以纵向L及纬度方向B上的截面图示出通过根据本发明的方法生产的颗粒型部件34。颗粒型部件34具有稳定性加强区域30以及密度降低区域31。稳定性加强区域30从颗粒型部件的下侧到上侧在纵向L上以波浪形延伸。稳定性加强区域30被嵌入密度降低区域31中。由于稳定性加强区域30从颗粒型部件34的下侧区域到上侧区域延伸并如此连续延伸，因此引起颗粒型部件34的结构稳定性增加。因为稳定性加强区域由于其波浪形延伸而将板状的颗粒型部件34的中性纤维外侧的区域或者刨面连接，因此颗粒型部件34的弯曲强度增加。因此颗粒型部件34的弯曲强度特别在纬度方向B上得到加强。稳定性加强区域30可根据图3由第一结构部件I形成，或者根据图5由第二结构部件17形成，或者根据图7由第一结构部件23和第二结构部件26区域各自形成。图9以纵向L及纬度方向B上在立体截面图中示出具有稳定性加强区域30和密度降低区域31的另一个颗粒型部件34。在该颗粒型部件34中，稳定性加强区域30在纵向 L及纬度方向B两个方向上以波浪状方式延伸。而稳定性加强区域30从颗粒型部件34的上侧区域延伸到下侧区域。在上侧区域中，颗粒型部件34具有构成颗粒型部件34表面的稳定性加强的上层32。在下侧区域中，颗粒型部件具有形成颗粒型部件的下侧的稳定性加强下层33。波浪形的稳定性加强区域30能够无缝并入上层32和下层33中。颗粒型部件34的其余区域构成密度降低区域31。同样，上层32和下层33可由结构部件之一或者结构部件区域形成。可替选地，在挤压过程之前，还可在该区域中布置额外的颗粒，由此，这些颗粒导致上层32和下层33的稳定性加强。在挤压之前或之后，另外地或可替选地，可采用上层和下层作为单独的构件。因此，可通过根据本发明的方法生产根据图9的颗粒型部件34，其重量相对轻但在上侧和下侧区域中具有加强的结构稳定性以及高水平的稳定性。每一个附图仅示出颗粒型部件的细节，该颗粒型部件通常更长且更宽。各种粘结剂可用于粘附所述颗粒，特别是粘附在大多数应用中用作颗粒的木屑。常使用的粘结剂是尿素甲醛树脂(UF树脂)。替选地，可使用苯酚甲醛树酯，其额外具有防水的优点。而且，可使用包含苯酚和/或三聚氰胺的多种混合树脂作为粘结剂。碎屑也可通过异氰酸盐连接。各碎屑还可以用粘合剂连接。可使用天然粘合剂，例如木质素、丹宁酸、碳水化合物、骨胶、血胶或蛋白质胶。然而，例如，通常也可使用其它粘合剂例如环氧树脂。第一颗粒团的第一颗粒及第二颗粒团的第二颗粒可以是不同的颗粒类型，其区别在下面简要讨论。例如，在布置颗粒团期间，可能已经在第一颗粒和第二颗粒中提供了不同的密度，其结果是，颗粒型部件的重量和稳定性特性会受到实质影响。而且，还可提供具有不同硬度水平的颗粒，从而在局部增加颗粒型部件的硬度。而且，第一颗粒团的颗粒和第二颗粒团的颗粒可通过不同的粘结剂或者通过不同量的粘结剂连接，从而局部增加稳定性或者整体上增加结构部件的稳定性。然而，还可提供具有不同脆度因而具有不同破碎性能的颗粒，使得例如颗粒型部件的结构支撑部分的脆度故意减小，而较低级颗粒可用于颗粒型部件的其它区域。由于第一颗粒团或第二颗粒团具有区别于其它颗粒团的弹性，可通过这种方法而有目的地影响颗粒型部件的弹性。通过这种方法，颗粒型部件自身的弹性以及颗粒型部件的局部回弹性都可适应各种期望用途。还可存在结构差别，例如，诸如在第一颗粒和第二颗粒的颗粒大小上的差别。针对多种应用，也可适当影响颗粒团的其它特性。例如，可有目的地改变颗粒团的一部分的导磁率，从而允许屏蔽电磁辐射。而且，可对颗粒团的热特性施加影响，以另外允许在高温或低温区域中使用颗粒型部件。第一颗粒团和第二颗粒团之间的进一步区别可在于黏度、熔化性能及沸腾性能。对于特定应用，还可使用具有不同电导率的第一颗粒团和第二颗粒团。而在其它应用中，可在第一颗粒团和第二颗粒团中提供不同的耐光性水平。权利要求
1.一种用于生产颗粒型部件(13、22、29、34)、特别是纸板或纤维板的方法，具有以下步骤 i)生产具有第一颗粒的第一三维成形结构部件(1、14、15、23)， ii)对具有第二颗粒的第二结构部件(8、17、26)进行互补成形，以及 iii)将第一结构部件(1、14、15、23)与第二结构部件(8、17、26)连接。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过向颗粒团(2、9、16)施加热量和/或压力而生产所述第一结构部件(1、14、15、23)和/或第二结构部件(8、17、26)。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，通过向颗粒团中加入化学剂而生产所述第一结构部件(1、14、15、23)和/或第二结构部件(8、17、26)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述结构部件之一(1、17)具有比其它结构部件(8、14、15)更大的密度和/或稳定性。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对所述第二结构部件(8、17)进行互补成形以及连接所述结构部件(1、8、14、15、17)是在一个步骤中执行的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二结构部件(8)被成形为用于所述第一结构部件(I)的基体。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二结构部件(17)被成形在由所述第一结构部件(14、15)形成的基体内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述结构部件之一(1、17)以使其从所述颗粒型部件(13、22)的上侧区域到下侧区域伸出的方式形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述结构部件之一(1、17)以使其在所述颗粒型部件(13、22)的纵向L上以波浪状方式延伸的方式形成。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述结构部件之一(1、17)以使其在所述颗粒型部件(13、22)的纬度方向B上也以波浪状方式延伸的方式形成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在通过挤压过程而使所述第二结构部件(8)成形之前，所述第一结构部件(I)在被插入所述第二颗粒中之前被预成形。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述结构部件(23、26)被生产为在表面区域中的密度和/或稳定性与结构部件(23、26)内部的密度和/或稳定性不同。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一结构部件(23)和所述第二结构部件(26)通过它们的表面以使得在所述颗粒型部件(29)内形成密度或稳定性发生变化的区域的方式彼此连接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，稳定性加强区域(30)以使其从所述颗粒型部件(34)的上侧区域延伸到下侧区域的方式形成。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述稳定性加强区域(30)以使其在所述颗粒型部件(34)的纵向L上以波浪状方式延伸的方式形成。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述稳定性加强区域(30)以使其在所述颗粒型部件(34)的纬度方向B上也以波浪状方式延伸的方式形成。
全文摘要
本发明涉及用于生产颗粒型部件(13、22、29、34)特别是纸板或纤维板的方法。生产出具有第一颗粒的第一三维成形结构部件(1、14、15、23)。将具有第二颗粒的第二结构部件(8、17、26)成形为互补的。将第一结构部件(1、14、15、23)与第二结构部件(8、17、26)连接。
文档编号B27N5/00GK102712102SQ201080060674
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年1月4日
发明者马丁·德奈希 申请人:达斯科诺威有限公司