用于挤压压制材料垫的方法与流程

本发明涉及一种用于在连续压机中制造人造板的过程中挤压压制材料垫的方法，

所述压机包括压机机架(如具有多个依次设置的压机框架)、至少一个(可加热/被加热的)上压板和至少一个(可加热/被加热的)下压板，利用支撑在压机机架上的压缸对所述上压板和/或下压板进行加载，以调节设置在所述压板之间的压隙，

由所述压板在入口侧形成入口区域，进入压隙的压制材料垫在该入口区域中在压缩阶段期间被压缩。

背景技术

在此，优选在压机上部和压机下部中分别设有连续环绕运行的压带、如钢带，该压带在中间设有滚动体组件、如滚动杆的情况下支撑在压板上。压制材料垫在此借助压带被导入压隙中并且穿过压隙并在使用压力和热量的情况下被挤压成人造板或(连续)人造板条。人造板尤其是指纤维板或刨花板。纤维板例如可以是中密度纤维板(mdf)或者也可以是高密度纤维板(hdf)或低密度纤维板(ldf)。

原则上压板可分别在其整个长度上具有恒定厚度，使得这种压板的入口侧区段相应地形成入口区域，在该入口区域中将压制材料垫压缩(至标称尺寸)。但优选规定，入口区域中的压板相对于连接其上的主压制区域具有提高的柔性或弯曲弹性，使得至少在入口区域中可调节上压板或下压板的柔性轮廓。对此有利的是，上压板和/或下压板(在入口区域中)具有比在主压制区域中更小的厚度。在一种特别优选的实施方式中规定，一方面在入口区域中设置上入口压板并且另一方面设置沿着工作方向位于该入口压板下游的上主压板作为上压板和/或一方面在入口区域中设置下入口压板并且另一方面设置沿着工作方向位于该下入口压板下游的下主压板作为下压板。入口压板(在实践中通常也被称为入口板)优选具有比主压板(在实践中通常也被简单地称为压板)更小的厚度和因此更高的弯曲弹性。优选主压板和入口板均可被加热，例如设有用于加热介质的加热通道。

所述方法因此优选涉及一种连续工作的双带压机，其具有所谓的柔性压机入口，在该压机中可无极地调节入口间隙或者说入口嘴的入口轮廓并且在实践中形成任意的连续弯曲线。

这种连续压机例如由de19740325c5公开。(多排)双作用的差动缸连接到入口板上，从而拉力和压力可以预定分布传递到上入口板或下入口板上以调节连续弯曲线。

基于这种压机在de19918492c1中描述了一种用于挤压压制材料垫的方法，在该方法中压制材料垫在入口阶段开始时在入口嘴的入口区域中被加压到标称尺寸以下并且因此其传热能力在加速的热供应下提高并且压制材料垫在预定的加压阶段之后在入口板之间的压隙扩宽的情况下被释放以实现减压。该现有技术是基于以下考虑：入口嘴的柔性或高弯曲弹性设计允许将最高加压区域沿压机纵向方向根据至少相应压制材料特性、相应垫高度、压制材料的相应散布密度沿压机纵向方向构造成可变的，使得在上钢带和下钢带之间并且因此在上入口板和下入口板之间的最窄间隙并不总是在同一位置上并且沿生产方向看在压机中相对较远。相反，根据de19918492c1应实现相应压制材料垫的提前压缩，其方式为：在入口间隙中已将其加压至标称尺寸以下。

此外，在实践中已经着手处理在连续压机中通过压机机架的框架结构引起的结构相关问题，因为这种问题可造成压力波动，使得已经形成的胶桥再次断裂。这可导致制成的人造板强度下降。为了避免因连续压机的框架结构造成的这种压力波动，在de19926258b4中提出使用所谓的“紧贴原理”(schmiegeprinzip)。为此应在压机路线的校准区内将固定压机横梁压板上的支撑线与可动压机横梁压板上的支撑线相互偏移地设置，使得在主压制区域中上压板和下压板彼此平行地波浪状变形，同时形成在压机长度上恒定的压隙。

de10320741b4和ep2514585a1描述了在相应沿压机纵向方向相邻的压机框架之间使用具有用于压板的相应支撑件的压力分配板，以便在传统框架结构中实现紧贴原理。这种具有支撑件的压力分配板例如可设置在下压板区域中并且也可设置在下入口板区域中(参见ep2514585a1)。

但有关紧贴原理的这些考虑主要涉及由常规主压板形成的主压制区域。通过这种设计尤其是应在主压制区域中减小压制材料的脉动，并且更确切地说特别是从节约胶料的角度减小压制材料的脉动。

技术实现要素：

本发明所基于的任务在于提供一种开头所提类型的、用于在连续压机中制造人造板的过程中挤压压制材料垫的方法，该方法的特点在于特别高的经济性且同时高的板质量。

为了解决该任务，本发明在同类型方法中提出下述教导：至少在入口区域中所述上压板和/或下压板至少局部地周期性脉动地升高和降低，使得进入入口间隙中的压制材料垫(至少在压缩阶段中)通过借助于在入口区域中与上压板和/或下压板连接的压缸进行的多次周期性压缩和释放依次经历多个脉动变化的加压阶段和减压阶段。

连续压机的入口区域或者说入口嘴因此周期性脉动地被打开和关闭，使得压制材料垫至少在入口区域以及必要时也在主压制区域的区段中周期性脉动地被压缩和释放，从而为入口区域中本来的压缩过程叠加脉动的压缩和释放。因此，压制材料垫在压缩阶段中并非如通常那样被连续压缩至标称尺寸(压缩尺寸)，而是周期性地在压缩阶段期间被反复释放。由此尤其是可在多个加压阶段中将压制材料垫周期性地多次压缩至标称尺寸或甚至周期性地多次压缩至标称尺寸以下并且因此实现过压缩，在此分别在加压阶段之间在各减压阶段中进行释放，更确切地说释放超过标称尺寸。优选压制材料垫在减压阶段完全被释放并且因此是无压的，即压制材料垫中的压力下降为零或几乎为零。术语“标称尺寸”在本发明范围中是指在脉动的入口区域末端处经加压的垫的厚度。该标称尺寸(压缩尺寸)通常略大于(例如最多大20％或15％)离开压机的板的成品尺寸(最终尺寸)，因为在压机内的进一步过程中还需进行剩余压缩/校准并且因此必要时会进行从标称尺寸到成品尺寸的剩余加压。

本发明在此基于以下令人惊奇的发现：如果有针对性且主动地在入口区域中实现目前尤其是在主压制区域中构成干扰的压制材料脉动，则尤其是可在经济性方面优化压制过程。在压机后部区域中——在其中压缩的板固结——必须避免脉动，而本发明却已发现在入口区域中(和必要时在主压制区域的第一部分中)有针对性且主动的脉动对经济性有积极影响。原则上力求在压机中实现压制材料垫(直至垫内部)的尽可能快速的加热，因为通常使用的胶料在例如约100℃的特定温度下活化。已令人惊奇地表明，如果在入口区域中和必要时在与其连接的主压制区域的一部分中周期性脉动地加压和减压压制材料垫，则可快得多地实现垫内的更高温度，而且带来令人惊奇的效果：热量极快地输入垫中并且在压机中比在传统入口设计或入口设置中显著更早地达到相应临界温度(如100℃)。通过脉动的加压和减压，蒸汽可极快地渗入垫内部，从而实现非常快的加热。在此重要的是，通过至少在入口区域中(几乎)无压地切换或打开压机实现暂时的释放，使得垫可周期性脉动地再次膨胀到比之前且优选过压缩状态中更大的厚度。在释放时在垫中产生更大的孔隙，由此蒸汽可更容易渗入。在过压缩期间实现从压机到产品或者说垫的改善的热传递。

在此，在本发明范围内，在入口区域中的压隙以预定的恒定脉动振幅进行脉动，这例如通过使上压板以恒定的脉动振幅升高和降低来实现。术语“恒定的脉动振幅”在此表示入口嘴在时间上恒定地以始终相同的脉动振幅脉动，但在此脉动振幅并非必须在入口区域的长度上相同。因此，在本发明范围内例如上压板、如入口板(或下压板、如入口板)周期性以始终相同的脉动振幅升高和降低，在此该脉动振幅可相对于工作方向减小、例如可逐脉动地减小。这意味着，在周期性脉动的上压板、如入口板中，进入的压制材料垫的每个点借助减小的脉动振幅、如逐脉动地减小的脉动振幅加压和减压。脉动振幅例如可在压板的整个脉动区域上介于1mm和10mm之间，但在工作方向上减小。

原则上在本发明范围内在加压阶段或加压阶段最大值中、更确切地说在几个或所有脉动最大值中在压制材料垫中产生的压力始终相同并且因此保持恒定。但本发明已发现，当在压制材料垫中产生的压力在各加压阶段中逐加压阶段地减小、即在脉动最大值中压制材料垫中的压力逐脉动最大值地减小时，可实现特别快的热量输入。减小的压力在此可在压制材料垫中通过不断减小的反压力、即通过因蒸汽不断软化的、主要由木材制成的产品产生。因此，垫的尚未固结的部分的阻力减小。

由于本发明效果尤其是通过水/蒸汽向垫内部的泵送效应来实现，因此适宜的是，提供具有足够水分含量或含水量的压制材料垫。特别优选可通过润湿压制材料垫的垫表面、更确切地说从两侧润湿两个垫表面来提供用于产生蒸汽所需的液体。结合本发明的措施可以这种方式实现极为快速的热量输入。与传统的蒸汽预热或类似方法相比，将水施加到垫表面上是非常简单且低成本的。此外有利的是，水基于在连续压机中循环的钢压带保留在系统中并且因此可以说是系统固有的。因此无需使用被穿流的筛网、纺织带或穿孔加热板。

如已经说明的，压机设计能实现压板至少在入口区域中进行周期性脉动。这例如可通过如下方式实现：在入口区域中提供具有足够弯曲弹性的至少一个上压板或至少一个下压板。为此适宜的是，在入口区域中设置厚度直至70mm、优选直至60mm的压板，而在主压制区域中的压板厚度可大于80mm、如为80mm至120mm、如为100mm。这原则上可借助一体的压板来实现，其在区段上具有不同厚度。但特别优选在主压制区域中设置主压板并且在入口区域中设置(单独的)具有相应较小厚度的入口压板。在本发明范围内仅在上入口压板和/或下入口压板的区域中实现脉动。但根据该入口压板的长度适宜的是，脉动也延伸到主压板区域中。但作为替代方案，构造具有相应大的长度的入口压板，使得脉动可仅局限在(柔性)入口压板的区域中。在这种情况下可减小主压板的长度，在其中不实现脉动。

作为替代方案，也可实现在整个压机长度上具有恒定厚度的压板，在此只有该一体压板的入口侧区域根据本发明构造成脉动的。

由于根据本发明通过入口区域中的主动脉动实现压制材料垫的极快的加热，因此可在相同的压机速度下显著缩短压机的总长度。作为替代方案，可在相同的压机长度下以显著更高的速度工作，从而提高生产能力。此外，在现有技术中为了避免垫表面的与温度有关的损害而不能选择太高的压板温度，因为温度上升时间较长。由于根据本发明缩短了对于表面的温度作用时间，现在可进一步提高压板温度、如提高到200℃以上的温度、必要时可超过220℃。由此可显著降低加热时间因数。

在实践中，所描述的方法在原则上可借助已知结构的连续压机来实现。在此必要时优选以相对长的入口板工作，其设有许多排且每排多个入口缸，但压机也可以上述方式改型。此外可理解的是，在整体上周期性脉动的入口间隙中须实现到压机的非脉动区域、如主压制区域的适合的过渡，例如其方式为：使脉动振幅在过渡区域中逐渐减小。这例如相应于相应入口板围绕(虚拟)枢转点的枢转运动，该枢转点构成从压板的脉动区域到非脉动区域的过渡。

(相应)脉动的压板在此可具有(连续)弯曲的轮廓或可通过压缸设定连续弯曲的轮廓，使得该弯曲的轮廓随后整体上脉动地升高和降低。

附图说明

下文参照仅示出一种实施例的附图详细阐述本发明。在附图中：

图1以简化侧视图示出连续压机；

图2(高度简化)示出根据本发明的连续压机的入口区域；

图3以比较图示出压制材料垫的温度变化。

具体实施方式

图1示出用于制造人造板、尤其是纤维板的连续工作的压机。在这种连续的压机中，在工作方向a上进入压机的、由胶合木材颗粒、如胶合木纤维制成的、具有输入厚度(e)的压制材料垫被连续挤压成人造板或人造板条。压机具有压机机架1。在本实施例中，在压机上部中设有上主压板2并且在压机下部中设有下主压板3。所述主压板2、3是可加热的并且因此构造为具有集成加热通道的加热板。压机机架1包括多个沿压机纵向方向排列成行的压机框架4。此外，压机具有在入口侧设置在上主压板2上游的上入口压板5以及在入口侧设置在下主压板3上游的下入口压板6。所述入口压板5、6也构造为具有集成加热通道的可加热的板。此外，它们构造成弯曲弹性的，以调节入口轮廓。

为了调节在主压制区域中的压隙，在上主压板2上连接有压缸7，这些压缸7支撑在压机机架1上。此外，在上入口压板5上连接有入口缸8，这些入口缸也支撑在压机机架1上并且可通过它们调节在入口区域中的入口间隙或压隙。此外，在压机上部和压机下部中分别设有连续循环的压带9(如钢压带)，该压带在中间设有滚动体组件、如滚动杆的情况下支撑在入口压板5、6和主压板2、3上。

在图1中示出压机的一种原则上已知的实施方式，在其中在入口区域中设有五排入口缸8。这些入口缸8和/或主缸7在本发明范围中构造为双作用差动缸，使得拉力和压力(至少)可传递到上入口板5上，从而可调节上入口板5的连续弯曲线。下入口板6在本实施例中(例如以固定半径)固定在压机机架上。

根据本发明，根据图1的压机现在这样运行，使得在入口区域中(并且必要时在主压制区域的第一区段中)上入口压板5(并且必要时主压板2的第一区段也)通过入口缸8(和必要时主缸7)以特定的脉动振幅在整体上周期性脉动地降低和升高。这使得进入入口间隙的压制材料垫至少在压缩阶段中(在入口区域中)通过在入口区域中与上入口压板连接的压缸/入口缸的多次周期性压缩和释放依次经历多个脉动变化的加压阶段和减压阶段。这在图2中示出。

在图2中示出具有入口板5、6的连续压机的入口区域，所述入口板形成在工作方向a上逐渐变窄的入口嘴或逐渐变窄的入口间隙。该入口轮廓在本实施例中可针对上入口板通过图2中未示出的入口缸可变地调节。下入口板在本实施例中以固定的预定轮廓固定在压机机架上。压带/钢带和环绕运行的滚动杆未示出。但垫的相应厚度通过上钢带和下钢带限定。这在图2中仅高度简化地在未显示钢带和滚动杆的情况下示出。在图2中现在可以看出，(具有弯曲轮廓的)上入口压板5通过入口缸8周期性脉动地降低和升高。在此，在图2中示出弯曲的上入口板5的中性位置，其相应于入口嘴的常规设置。附加地示例性示出在脉动过程中入口板的上部最大位置和下部最大位置。在此可以看出，压制材料垫在第一次压缩之后在入口嘴内的进一步移动中被压缩到标称尺寸以下，标称尺寸n在此情况下表示在脉动入口区域的终点处垫的厚度。该标称尺寸n略大于(如最多大20％)离开压机的板的成品尺寸，因为在入口区域之后的进一步移动中仍要进行校准和因此剩余压缩直至最终尺寸。在此，在图2中还可看出，不仅上入口板5脉动地升高和降低，而且与其连接的上压板2的一部分也升高和降低，从而脉动区域可延伸至主压板2、3的区域中。这在根据本发明的方法应借助传统结构的压机实现时尤为有利。但在本发明范围中也可选的是，将脉动区域限制于入口板，在此适宜的是，借助延长的入口板工作。至少在图2中表明，入口板5(和必要时压板2)脉动的升高和降低类似于板围绕(虚拟)枢转点p的脉动的枢转运动。这也使得在空间观察时(绝对)脉动振幅在工作方向a上逐脉动地减小并且因此在虚拟枢转点区域中具有零值。

通过根据本发明的措施可特别有效且快速地向压制材料垫中输入热量，从而在入口区域中实现极为快速的温度升高。这可借助图3表明。该图示出一方面传统构造的(无脉动的)入口嘴和另一方面根据本发明脉动的入口嘴的温度变化。在此示出温度t随时间t的变化。曲线k1作为参考示出传统构造的入口嘴的温度变化，而曲线k2则示例性示出在脉动运行中的温度变化并且可以看出显著更快的热量输入。这例如可借助该图中标出的、例如100℃临界温度时的时间差δt看出。