DE19822627A1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen Plattenwerkstoffen - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Anlage zur Herstellung von Holzspanplatten und ähnlichen Plattenwerkstoffen, wird der Plattenwerkstoff nach dem Verlassen der Presse (50) in noch preßwarmem Zustand auf mindestens einer Flachseite mit einer Oberflächenprägung versehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art und eine zu seiner Durchführung geeignete Anlage.

Den Plattenwerkstoffen ist gemeinsam, daß sie aus klein­ teiligen Partikeln bestehen die, gegebenenfalls unter Hinzufügung eines geeigneten Bindemittels, unter Druck und Wärme zu einem kompakten Werkstoff verpreßt sind. Die Partikel können, wenn es sich um einen Holzwerkstoff han­ delt, als Späne, Schnitzel, Sägemehl, Schleifmehl oder dergleichen ausgebildet sein. Die Partikel müssen aber nicht oder nicht vollständig aus Holz bestehen, sondern es kommen auch Kunststoffpartikel, zerkleinerte Teppichreste aus thermoplastischen Fasern und ähnliches in Betracht. Gemeinsam ist den für die Erfindung geeigneten Partikeln, daß sie unter dem Einfluß von Druck und Wärme zumindest teilweise thermoplastische Eigenschaften an den Tag legen. Sie müssen nicht vollständig thermoplastisch sein, wie es bei einer Partikel aus einem massiven thermoplastischen Kunststoff der Fall wäre, sondern es reicht, wenn gewisse Anteile von Thermoplastizität gegeben sind, wie es eben bei dem Holz der Fall ist, welches bei der Verformung auch noch gewisse elastische Eigenschaften zeigt.

Die Partikel werden in Form einer Schüttung in die Presse eingebracht und dort je nach dem Preßverfahren zwischen Preßblechen oder Preßbändern zu dem glatten Werkstoff zusammengepreßt. Nach dem Verlassen einer solchen Presse ist der fertige Plattenwerkstoff auf seinen Flachseiten glatt.

Es besteht nun ein Bedarf nach derartigen Plattenwerkstof­ fen, deren Flachseiten zumindest auf einer Seite nicht völlig glatt sind, sondern ein gewisses niedriges Ober­ flächenrelief aufweisen, sei es zu dekorativen Zwecken, sei es in Gestalt einer Aufrauhung zur Verbesserung der Haftung bei Weiterverarbeitungsvorgängen.

Ein solches Oberflächenrelief läßt sich in der eigentli­ chen Presse nicht anbringen, weil die Formbänder aus Fe­ stigkeitsgründen kein Relief aufweisen dürfen, sondern einen gleichmäßigen Querschnitt aufweisen müssen. Auch wäre die Fertigung eines mit Relief versehenen Formbandes viel zu kostspielig.

Ebenso ist es nicht durchführbar, ein solches Oberflächen­ relief nachträglich an der bereits auf Umgebungstemperatur erkalteten Platte anzubringen, weil dies mit der Zerstö­ rung der harten Oberfläche der Platte und damit der für die mechanischen Eigenschaften des Plattenwerkstoffs we­ sentlichen Schichten desselben einherginge. Selbst eine oberflächliche Wiederaufheizung einer schon erkalteten Platte die wirtschaftlich kaum vertretbar wäre, würde dennoch nicht den rechten Erfolg bringen, weil die Plasti­ zität einer aus der Preßwärme kommenden Plattenbahn außer auf der Temperatur und der Feuchte auch auf einen Anteil an noch nicht zustandegekommenen Bindungen beruht der bei einer ausgelagerten Platte nicht mehr vorhanden ist, was die Prägung einer solchen Platte erheblich erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an Plattenwerk­ stoffen der in Rede stehenden Art ohne Beeinträchtigung ihrer mechanischen Eigenschaften ein Oberflächenrelief zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrenmäßigen Aspekt durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung, in ihrem appa­ rativen Aspekt durch die in Anspruch 9 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Der Gedanke hierbei ist, die Oberflächenprägung nicht nachträglich an dem fertigen und schon abgekühlten Plat­ tenwerkstoff vorzunehmen, sondern gewissermaßen im Zuge seiner Herstellung unter Ausnutzung der in dem die Presse verlassenden Plattenwerkstoff noch vorhandenen Temperatu­ ren desselben. Diese Temperatur kann bei Holzwerkstoff­ platten in der Größenordnung von 70-160°C liegen (An­ spruch 2). Meist liegt die Temperatur zwischen 100 und 150°C. Bei derartigen Temperaturen hat ein Holzwerkstoff eine gewisse Plastizität, die eine dem Relief entsprechen­ de Verformung ohne Zerstörung einer unnachgiebigen Ober­ flächenstruktur und ohne die Notwendigkeit der Ausübung sehr hoher Drücke ermöglicht.

Ein anderer Aspekt ist der der Wirtschaftlichkeit, inso­ fern die ohnehin am Ausgang der Presse vorhandene Tempera­ tur genutzt wird und es insofern keines zusätzlichen Ener­ gieaufwandes bedarf.

Um die temperaturbedingte Plastizität der Oberfläche des Plattenwerkstoffs beim Prägevorgang voll auszunutzen, empfiehlt es sich, daß auch das Prägewerkzeug beheizt ist (Anspruch 3).

Insbesondere bei einer nur einseitigen oder bereichsweisen Prägung kann es durch die ungleichmäßige Oberflächenaus­ bildung zu Spannungen in dem Plattenwerkstoff und entspre­ chendem Verzug kommen. Um dem entgegenzuwirken, kann es sich gemäß Anspruch 4 empfehlen, den geprägten Platten­ werkstoff zumindest bereichsweise zu befeuchten.

Je nach Art des Plattenwerkstoffs kann es vorkommen, daß nach der Prägung Partikel lose an der Oberfläche anhaften, die nicht in den eigentlichen Plattenwerkstoff integriert sind. Vorteilhaft werden gemäß Anspruch 5 solche Partikel von der Oberfläche des Plattenwerkstoffs entfernt, bei­ spielsweise durch Abbürsten der Oberfläche des Platten­ werkstoffs und Absaugen der abgebürsteten Partikel.

Die Prägung des Plattenwerkstoffs kann in der eigentlichen freiliegenden Werkstoffoberfläche vorhanden sein. Es ist aber auch möglich, die Prägung vorzunehmen, nachdem auf die Oberfläche des noch warmen Plattenwerkstoffs ein dün­ nes Flächengebilde in Gestalt eines Dekorpapiers, einer Kunststoffolie, einer Metallplatte oder dergleichen aufge­ bracht worden ist (Anspruch 6).

Eine weitere Ausgestaltung besteht darin (Anspruch 7), den Plattenwerkstoff nicht voll flächig mit einem gleichmäßigen Oberflächenrelief zu versehen, sondern die Oberflächen­ prägung nur mustermäßig in bestimmten Bereichen der Flach­ seiten des Plattenwerkstoffs vorzunehmen, so daß also ungeprägte und geprägte Bereiche nebeneinander vorhanden sind. Man könnte also zum Beispiel auf dem Plattenwerk­ stoff streifenförmige Prägezonen anbringen. Auch könnten verschiedene geprägte Bereiche unterschiedliche Muster zeigen.

Die vorstehend erörterten Merkmale der Erfindung sind vom Herstellungsverfahren unabhängig. Die Prägung kann sowohl bei intermittierend in Ein- oder Mehretagenpressen herge­ stellten Plattenwerkstoffen aus der Fertigungshitze vor­ genommen werden, als auch bei kontinuierlich in einer entsprechenden Bandpresse hergestellten Plattenwerkstof­ fen.

Letzteres entspricht indes dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung, bei welchem die Herstellung gemäß Anspruch 8 in einer Doppelbandpresse und die Prägung in einer nachgeschalteten Walzvorrichtung mit Prägewalzen erfolgen.

Die Ansprüche 10 bis 15 sind auf die apparative Ausbildung einer Anlage gerichtet, auf der die vorstehend erörterten Verfahrensmerkmale durchgeführt werden können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt;

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Anlage zur Her­ stellung von geprägten Plattenwerkstoffen;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Bereich ei­ nes Plattenwerkstoffs;

Fig. 3 zeigt eine Ansicht von Oberflächenbereichen ver­ schieden geprägter Plattenwerkstoffe.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Anlage dient zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten in kontinuierli­ chem Durchlauf. Die Anlage 100 umfaßt eine Doppelbandpres­ se 50 mit übereinander angeordneten Formbändern 1, 2, die in einer vertikalen Ebene endlos derart umlaufen, daß in einer Preßstrecke 3, von der in Fig. 1 nur der letzte Abschnitt sichtbar ist, die einander zugewandten Trume der Formbänder 1, 2 in einem der Plattendicke entsprechenden Abstand übereinanderliegen und im Sinne des Pfeiles 4 gleichlaufend vorlaufen. Die Formbänder 1, 2 werden über Umlenkrollen umgelenkt und angetrieben, von denen nur das am Pressenende gelegene Paar 5, 6 wiedergegeben ist. Die Umlenktrommeln 5, 6 sind in einem als Ganzes mit 7 be­ zeichneten Gestell in horizontalen Führungen 8, 9 hori­ zontal verlagerbar angeordnet und können von hydraulischen Kolbenzylindereinheiten 11, 12 gemäß Fig. 1 nach rechts gezogen werden, um die Formbänder 1, 2 gespannt zu halten. Der horizontale Abstand zwischen den Umlenktrommeln 5, 6 und den am nicht dargestellten Eingang der Presse gelege­ nen beiden anderen Umlenktrommeln kann 15 bis 50 Meter be­ tragen. Entsprechend lang ist auch die Preßstrecke 3. Die Formbänder 1, 2 bestehen aus Stahlblech von 2 bis 3 mm Stärke.

In der Preßstrecke 3 werden das untere Formband 1 von unten und das obere Formband 2 von oben über mitlaufende Rollenkettenfelder an nicht dargestellten Stützkonstruk­ tionen abgestützt, die den Druck und die Wärme auf die Formbänder 1, 2 und von dort in die dazwischen im Sinne des Pfeiles 4 vorlaufende Plattenwerkstoffbahn 10 über­ tragen, die in dem in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt der Presse praktisch schon fertig ausgehärtet ist, aber un­ mittelbar nach dem Verlassen des Auslaufs 13 der Doppel­ bandpresse 50 noch eine Temperatur im Bereich von 70- 160°C aufweist.

Die Plattenwerkstoffbahn 10 läuft mit dieser Temperatur in einen Prägekalander 20 ein, der ein Paar zusammenwirkender Walzen 14, 15 aufweist, die quer zu der Plattenwerkstoff­ bahn 10 über deren Breite angeordnet sind und von denen mindestens eine Walze eine Prägewalze mit einem an ihrer Oberfläche ausgebildeten Relief ist. Zumindest diese Prä­ gewalze des Walzenpaars 14, 15 ist auf Temperaturen be­ heizbar, die mindestens der an der zu prägenden Flachseite der Plattenwerkstoffbahn 10 vorliegenden Oberflächentempe­ ratur entspricht.

Da die gerade aus der Preßstrecke ausgetretene Platten­ werkstoffbahn 10 durch die erhöhte Temperatur an der Ober­ fläche und die noch nicht 100%ige Aushärtung des Binde­ mittels des Plattenwerkstoffs noch gewisse plastische Eigenschaften aufweist, ist eine Prägung der Plattenwerk­ stoffbahn ohne Zerstörung der Oberflächenstruktur und ohne die Notwendigkeit der Ausübung sehr hoher Drücke möglich.

Die durch die Prägung erzeugten Muster sind beliebig. In den Fig. 2 und 3 ist als Beispiel eine Art Waffelmuster dargestellt, welches durch unmittelbar nebeneinanderlie­ gende pyramidenförmige Eindrücke von quadratischem Grund­ riß gebildet ist.

Nach der Prägung im Prägekalander 20 können an der Ober­ fläche lose, in den Plattenwerkstoff nicht richtig inte­ grierte Holzpartikel hängenbleiben. Diese Partikel werden mittels einer quer über die Bahnbreite reichenden rotie­ renden Bürste 16 abgebürstet, wobei der abgebürstete Staub durch eine Saugvorrichtung im Sinne des Pfeiles 17 abge­ saugt wird.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist - in der Richtung des Pfeiles 4 gesehen - hinter der Bürste 16 eine Einrichtung 18 dargestellt, mittels der die obere Ober­ fläche der Plattenwirkstoffbahn 10 zumindest bereichsweise mit Wasser oder Wasserdampf 19 befeuchtet werden kann, um einem eventuellen Verzug der Plattenwerkstoffbahn 10 auf­ grund bei dem Prägevorgang in den Prägekalander 20 in die Plattenwerkstoffbahn 10 eingebrachter innerer Spannungen entgegenzuwirken. Eine Befeuchtungseinrichtung kann auch für die Unterseite der Plattenwerkstoffbahn 10 oder für beide Seiten derselben vorgesehen sein.

Die Prägung kann unmittelbar in der eigentlichen Oberflä­ che des Holzwerkstoffs vorliegen, so daß dieser freiliegt. Es ist aber auch möglich, an einer - in Richtung des Pfei­ les 4 gesehen - vor dem Prägekalander 20 gelegenen Stelle ein dünnes Flächengebilde 21 im Sinne des Pfeiles 22 zu­ laufen zu lassen, welches mittels einer Umlenkrolle 23 auf die Plattenwerkstoffbahn 10 aufgelegt wird. Die Prägung in dem Prägekalander 20 erfolgt dann zumindest auch auf der Seite des Flächengebildes 21, welches also in dem Prägeka­ lander mitgeprägt und dabei gleichzeitig mit der Platten­ werkstoffbahn 10 verbunden wird, wobei ein vorher auf das Flächengebilde 21 oder die Plattenwerkstoffbahn 10 aufge­ tragener Kleber behilflich sein kann. Im Fall der Aufbrin­ gung des Flächengebildes 21 wird sich die Befeuchtung mit der Einrichtung 18 im allgemeinen erübrigen.

In Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt durch die Plattenwerk­ stoffbahn 10 dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel ist die Rückseite 24 der Plattenwerkstoffbahn 10 glatt, wäh­ rend die Vorderseite 28 das bereits erwähnte Relief 25 nach Art eines Waffelmusters trägt.

Das Relief 25 kann über die ganze Oberfläche der geprägten Flachseite der Plattenwerkstoffbahn 10 gleichmäßig vorhan­ den sein, wie es in der linken Hälfte der Fig. 2 angedeu­ tet ist.

Es ist aber auch möglich, die Prägung auf gewisse Ober­ flächenbereiche zu beschränken, wie es in der rechten Hälfte der Fig. 2 dargestellt ist, wo einmal ein über die Länge durchgehender Streifen 26 angedeutet ist, von dem über die Breite der Plattenwerkstoffbahn 10 mehrere neben­ einander vorhanden sein können. Es können aber die Muster­ felder auch in Längsrichtung unterbrochen sein, wie es bei den Feldern 27 angedeutet ist. Diese Musterfelder 27 zei­ gen natürlich einen von dem Prägekalander 20 abhängigen Rapport. Die streifen - oder rechteckförmige Ausbildung der Musterfelder 26, 27 ist nur ein Beispiel.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung von Holzspanplatten oder ähnlichen, aus kleinteiligen unter Druck und Wärme in einer Presse zusammengepreßten Partikeln bestehenden Plattenwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenwerkstoff nach dem Verlassen der Pres­ se (50) in noch preßwarmem Zustand auf mindestens einer Flachseite mit einer Oberflächenprägung ver­ sehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Plattenwerkstoffen mit Holzpartikeln die Temperatur an der Oberfläche des Plattenwerkstoffs 70-160°C beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Prägewerkzeug beheizt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geprägte Plattenwerkstoff zumindest bereichsweise befeuchtet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem geprägten Plattenwerkstoff oberflächlich anhaftende Partikel von der Oberfläche des Plattenwerkstoffs entfernt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens eine Flachseite des Plattenwerkstoffs vor dem Prägen ein dünnes Flä­ chengebilde aufgebracht und gleichzeitig mit dem Prägen auf den Plattenwerkstoff laminiert wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenprägung nicht vollflächig, sondern nur in mustermäßig ausgebildeten und angeordneten Oberflächenbereichen des Platten­ werkstoffs erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Plattenwerk­ stoffs kontinuierlich in der Doppelbandpresse und die Prägung in einer der Doppelbandpresse nachgeschalte­ ten Walzvorrichtung mit Prägewalzen erfolgen.

9. Anlage zur Herstellung von Holzspanplatten und ähn­ lichen aus kleinteiligen unter Druck und Wärme zu­ sammengepreßten Partikeln bestehenden Plattenwerk­ stoffen, mit einer Presse zur Ausübung des Drucks auf die Partikelmasse unter Wärmezufuhr, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Presse eine Prägeeinrichtung nach­ geschaltet ist, in die der Plattenwerkstoff nach dem Verlassen der Presse im noch preßwarmen Zustand über­ führbar ist und in der ihm auf mindestens einer Flachseite eine Oberflächenprägung erteilbar ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug oder die Werkzeuge der Prägeeinrichtung beheizt sind.

11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einrichtung (18) zur mindestens be­ reichsweisen Befeuchtung der Oberfläche des geprägten Plattenwerkstoffs (10) vorgesehen ist.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (18) eine Sprüheinrichtung für Wasser oder Wasserdampf umfaßt.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (16, 17) zum Entfernen von nach dem Prägen an der Oberfläche des Plattenwerkstoffs (10) lose anhaftenden Partikeln vorgesehen ist.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen die Presse und die Prägeeinrichtung eingeschaltete Einrichtung (23) zum Aufbringen eines dünnen Flächengebildes (21) auf mindestens eine Flachseite des Plattenwerkstoffs vorgesehen ist.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeeinrichtung zur Erzeu­ gung eines nicht vollflächigen, sondern nur in mu­ stermäßig ausgebildeten und angeordneten Oberflächen­ bereichen des Plattenwerkstoffs vorliegenden Ober­ flächenreliefs des Plattenwerkstoffs (10) ausgebildet ist.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse eine Doppelbandpresse (50) zur kontinuierlichen Herstellung einer Platten­ werkstoffbahn (10) ist und der Doppelbandpresse (50) in geringem Abstand mindestens ein Prägewalzenpaar (14, 15) nachgeschaltet ist.